CN101132500A - 图像显示设备的对比度调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过按频带类别判断像素比率之后能够调整人们感觉到的对比度比的图像显示设备的对比度调整装置及方法。本发明图像显示设备的对比度调整装置是由下述部分构成：为接收图像信号的输入而设置的图像信号输入部；如果用户选择了亮度调整命令，则把通过图像信号输入部输入的图像信号，按设定的频带类别进行区分之后，为了按区域类别判断像素比率而设置的像素比率判断部；根据通过像素比率判断部判断的按频带类别像素分布，为了能够形成彼此不同的对比度比的调整，对其进行控制而设置的控制部；根据控制部的控制命令，为调整相应对比度比而设置的对比度调整部。因此能够很大地提高人们感觉到的对比度比。本发明随着对比度比的提高，用户感觉到的视听感同时也提高了。

Description

图像显示设备的对比度调整装置及方法

技术领域

本发明涉及图像设备，特别是涉及通过按一定的频带类别判断像素比率之后能够调整人们感觉到的对比度比的图像显示设备的对比度调整装置及方法。

背景技术

通常按图像显示装置类别能够显示的最大亮度是已规定的，因此需要显示的对比度比也已规定了。因此，当前的图像显示设备中，虽然使用多样化的技术来调整画面的亮度，从而提高人们感觉到的对比度比，但是，由于各种原因在实际实用的图像中其效果并不明显。

在当前提高对比度比的各种方法中，代表性的方法是利用图像信号的平均值来调节画面亮度的模式。这种模式是通过利用画面亮度平均值的自动峰值限度(APL：Auto Peak Limit)电路来控制画面最大亮度。

对控制模式进行简略说明如下：整体上明亮的图像通常其自动峰值限度值高，这表明其平均值高，因此对其最大亮度向着暗的方向控制；而整体上暗的图像，为了把其画面内的最大亮度能够成为模块的最大亮度，对其进行控制的同时，维持一定的图像平均亮度。

图像显示设备的绝对对比度比就是最大亮度和黑色电平(Black level)比，是按着装置类别特性来规定为固定的值。

以下，参照附图，对基于传统技术图像显示设备的对比度调整装置进行说明。

图1是基于传统技术图像显示设备的对比度调整装置构成方框图；图2是基于图像信号输入的输出表示图。

基于传统技术图像显示设备的对比度调整装置如同在图1所示，是由下述部分构成：为接收图像信号输入而设置的图像信号输入部10；为测定从图像信号输入部10输入的图像信号平均亮度而设置的平均亮度测定部20；根据平均亮度测定部20的测定结果，为调整对比度比对其进行控制而设置的控制部30；根据控制部30的控制信号，为调整相应对比度比而设置的对比度调整部40。

即，如果在平均亮度测定部20中测定的平均值小于已设定的值，则控制部30把输入的图像判断为暗的画面，并为提高较暗的区域对比度比，向对比度调整部40输出控制命令；如果在平均亮度测定部20中测定的平均值大于已设定的值，则控制部30把输入的图像判断为明亮图像，并为伸张明亮区域的对比度比，向对比度调整部40输出控制命令。

而且，从图2中可见，随着平均亮度测定部20中测定平均值，一律对亮度进行变化。

但是，基于传统技术图像显示设备的对比度调整装置，只根据画面的平均亮度来判断整体画面，而在实用画面中，由于画面平均亮度不可能有大变化，因此对人们感觉到的对比度比也不可能有大的伸张。

例如，如果非常明亮的区域像素和非常暗的区域像素存在以相似比率的图像，则将产生具有只存在中间亮度像素图像一样的平均值，因此存在只用传统技术不可能伸张对比度比的问题。

发明内容

本发明是为解决上述存在的问题而提供一种图像显示设备的对比度调整装置及方法，其目的是在实际的运动图像中，按画面的各像素类别来分析亮度信息，并根据其亮度分布信息，能够相对的调整画面上人们感觉到的对比度比。

本发明的另一个目的是把画面的亮度按频带类别分为几个区域，并按区域类别判断亮度分布程度同时，能够根据判断的亮度分布程度来调整对比度比。

为了达到上述目的而开发的基于本发明图像显示设备的对比度调整装置是由下述部分构成：为接收图像信号的输入而设置的图像信号输入部；如果用户选择了亮度调整命令，则把通过图像信号输入部输入的图像信号，按设定的频带类别进行区分之后，为了按区域类别判断像素比率而设置的像素比率判断部；根据通过像素比率判断部判断的按频带类别像素分布，为了能够形成彼此不同的对比度比的调整，对其进行控制而设置的控制部；根据控制部的控制命令，为调整相应对比度比而设置的对比度调整部。

作为典型，上述的控制部为了与像素比率判断部测定的像素数成比率的调整对比度比，向对比度调整部输出控制命令。

更为典型，上述的对比度调整部将根据控制部的控制命令，为了能够对已测定的像素数频率低的区域中减少其对比度比，对已测定的像素数频率高的区域中增加其对比度比而对其进行调整。

更为典型，上述的像素比率判断部最少对2个以上区域像素比率各自进行判断。

为了达到上述目的而开发的基于本发明图像显示设备的对比度调整方法是由下述的步骤构成：如果用户选择亮度高速菜单，则把被输入的图像信号按一定区域进行区分之后，对按区域类别像素分布比率进行判断步骤；而且，根据已判断的按区域类别像素分布比率，对区域类别的对比度比按坡度等级进行调整步骤。

作为典型，上述对按区域类别像素分布比率进行判断步骤是由下述的步骤构成：对被输入图像信号的亮度值进行分析步骤；根据分析结果，对按频带类别的分布比率进行判断步骤；对上述已判断的分布比率与已设定的设定值进行比较步骤。

更为典型，上述对区域类别的对比度比按坡度等级进行调整步骤就是根据按频带类别的像素分布比率，对分布比率低的频带增加其倾斜度，而分布比率高的频带减少其倾斜度的步骤。

本发明的优点效果：

第1，基于本发明图像显示设备的对比度调整装置及方法，不是把全体像素平均亮度作为全体画面亮度来进行判断，而是按亮度频带类别分为几个区域，并以其区域中存在的像素数比率来判断图像的亮度，因此能够更正确的判断图像的亮度。

第2，本发明根据像素频率数来判断图像的亮度，并通过判断图像亮度的结果来改变对比度比，因此能够很大地提高人们感觉到的对比度比。

第3，本发明随着对比度比的提高，用户感觉到的视听感同时也提高了。

本发明不考虑画面的构成，也就是说对所有全体像素不是一律采用输入输出函数，而是对形成画面的所有像素的亮度信息进行分析的同时，按各频带的像素频率类别采用其他输入输出图像变换函数，并对频率高的频带采用大的倾斜度，而对频率低的频带采用小的倾斜度进行输入之后的图像中，使人们能够看到最佳的人们感觉到的对比度比。

而且，基于本发明图像显示设备的对比度调整装置及方法，不是把全体像素平均亮度作为全体画面亮度来进行判断，而是按亮度频带类别分为几个区域，并以其区域中存在的像素数比率来判断图像的亮度，因此不仅更正确的判断图像的亮度，而且根据像素频率数来判断图像的亮度的同时，根据判断图像亮度的结果来改变对比度比，从而能够很大地提高人们感觉到的对比度比，并随着对比度比的提高，用户感觉到的视听感同时也提高了。

附图说明

图1是基于传统技术图像显示设备的对比度调整装置构成方框图。

图2是基于传统技术图像显示设备的对比度调整方法输入输出关系图。

图3是基于本发明图像显示设备的对比度调整装置构成方框图。

图4是基于本发明按区域类别对比度调整方法的输入输出关系图。

图5是基于本发明图像显示设备的对比度调整方法流程图。

《对图纸主要部分符号的说明》

100：图像信号输入部；    200：像素比率判断部；

300：控制部；            400：对比度调整部。

具体实施方式

以下，参照附图，对基于本发明图像显示设备的对比度调整装置及方法更详细的进行说明。

图3是基于本发明图像显示设备的对比度调整装置构成方框图；图4是基于本发明按区域类别对比度调整方法输入输出关系图；图5是基于本发明图像显示设备的对比度调整方法流程图。

基于本发明图像显示设备的对比度调整装置如同在图3中所示，是由下述部分构成：为接收图像信号的输入而设置的图像信号输入部100；如果用户选择了亮度调整命令，则把通过图像信号输入部100输入的图像信号，按设定的频带类别进行区分之后，为了按区域类别判断像素比率而设置的像素比率判断部200；根据通过像素比率判断部200判断的按频带类别像素分布，为了能够形成彼此不同对比度比的调整，对其进行控制而设置的控制部300；根据控制部300的控制命令，为调整相应对比度比而设置的对比度调整部400。

对如同上述构成的基于本发明图像显示设备的对比度调整装置的工作说明如下：

首先，如果用户输入了电源接通命令，则通过图像信号输入部100接收的图像信号的输入；如果用户设定了亮度调整命令，则通过图像信号输入部100输入的图像信号，通过像素比率判断部200对形成画面的所有像素的亮度信息进行分析的同时，按已设定的频带类别判断像素频率数。

而且，控制部300将根据通过像素比率判断部200判断的像素比率，为了在对比度调整部400中能够调整相应的人们感觉到的对比度比，输出控制命令，即，因为按各频带类别其像素的频率彼此不同，因此按频带类别采用彼此不同输入输出图像变换函数。对频率数高的频带的倾斜度，使倾斜度变大之后显示其对比度比；而对频率数低的频带的倾斜度，随着其倾斜度的减少，在已输入的图像中能够确认最佳的人们感觉到的对比度比。

而且，如同在图4中所示，由于已设定的第1区域(d)测定为其区域像素的频率分布高，因此第1区域(d)的倾斜度如同在图中c所表示，可以看出在第1区域(d)中其倾斜度陡峭的上升了。

并且，由于第2区域(e)测定为像素的频率分布最低的区域，因此由图可以看出几乎没有增幅。由于第3区域(f)测定为中等程度的像素频率分布，因此由图可以看出第3区域(f)比第1区域(d)其对比度比以迟缓的倾斜度增加。

而且，在本发明实际的运动图像中，通过按画面各像素类别的亮度信息进行分析，提出了利用其亮度分布相对提高画面上人们感觉到的对比度比的方法。这种方法是把画面的亮度按频带类别分为几个区域，并按区域类别判断亮度的分布程度，对频率低的区域减少其显示对比度比，而对频率高的区域其显示对比度比，调整为相对较高，这样虽然其绝对显示对比度比相同，但是视听用户实际上感觉到的对比度比提高了。

对如同上述构成的基于本发明图像显示设备的对比度调整方法，参照图5说明如下：首先，对用户是否选择亮度调整功能进行判断(S101)。

接着，如果上述判断结果(S101)是用户选择了亮度调整功能，则对输入图像的亮度值进行分析(S102)。

而且，对按频带类别的分布比率进行判断(S103)。

并且，对区域的个数(N)进行设定(S104)。

对上述已设定的区域个数(N)是否为0进行判断(S105)。即，是否为全体画面进行判断。

接着，如果上述的判断结果(S105)是已设定的区域个数(N)不是0，则对区域的像素数是否具有比平均值高的值进行判断(S106)。此时，平均值是把输入画面的像素数除以区域个数(N)的值。

如果上述的判断结果(S106)是相应区域的像素数比平均值高，则增加倾斜度(S107)。即，移动区域的同时根据增加值来加大倾斜度(S107a∽S107b)。

并且，如果上述的判断结果(S106)是相应区域的像素数比平均值低，则减少其倾斜度(S108)。即，移动区域的同时根据增加值来减少其倾斜度(S108a∽S108b)。

另外，如果上述的判断结果(S101)是用户没有选择亮度调整功能，则按现有方法使亮度调整功能工作的同时输出已调整的画面(S109∽S110)。

并且，如果上述的判断结果(S105)是没有区分频带的全体画面，则构成新的输入/输出图像亮度变换函数的同时，把构成的新的函数应用在输入图像中，并根据构成的新的函数在输入图像中应用情况，把已处理的图像输出到画面上(S111∽S113)。

而且，如果用户输入了电源关闭命令，则结束所有步骤(S114)。

如同上述的说明，基于本发明图像显示设备的对比度调整装置及方法是不考虑画面的构成，也就是说对所有全体像素不是一律采用输入输出函数，而是对形成画面的所有像素的亮度信息进行分析的同时，按各频带的像素频率类别采用其他输入输出图像变换函数，并对频率高的频带采用大的倾斜度，而对频率低的频带采用小的倾斜度之后输入的图像中，人们能够看到最佳的人们感觉到的对比度比。

并且，如果没有区分频带的情况下对全体画面的对比度进行调整，则构成新的/输出图像亮度变换函数，并可以通过输入图像中应用新的/输出图像亮度变换函数来形成对比度的调整。

Claims (7)

1.图像显示设备的对比度调整装置，其特征在于由下述部分构成：

为接收图像信号的输入而设置的图像信号输入部；

如果用户选择了亮度调整命令，则把通过图像信号输入部输入的图像信号，按设定的频带类别进行区分之后，为了按区域类别判断像素比率而设置的像素比率判断部；

根据通过像素比率判断部判断的按频带类别像素分布，为了能够形成彼此不同的对比度比的调整，对其进行控制而设置的控制部；并且，

根据控制部的控制命令，为调整相应对比度比而设置的对比度调整部。

2.根据权利要求1所述的图像显示设备的对比度调整装置，其特征在于所述的控制部为了与像素比率判断部测定的像素数成比率的调整对比度比，向对比度调整部输出控制命令。

3.根据权利要求2所述的图像显示设备的对比度调整装置，其特征在于所述的对比度调整部将根据控制部的控制命令，为了能够对已测定的像素数频率低的区域中减少其对比度比，对已测定的像素数频率高的区域中增加其对比度比而对其进行调整。

4.根据权利要求1图像显示设备的对比度调整装置，其特征在于所述的像素比率判断部最少对2个以上区域像素比率各自进行判断。

5.图像显示设备的对比度调整方法，其特征在于由下述的步骤构成：

如果用户选择亮度调整菜单，则把被输入的图像信号按一定区域进行区分之后，对按区域类别像素分布比率进行判断步骤；而且，

根据已判断的按区域类别像素分布比率，对区域类别的对比度比按坡度等级进行调整步骤。

6.根据权利要求5所述的图像显示设备的对比度调整方法，其特征在于所述对按区域类别像素分布比率进行判断步骤是由下述的步骤构成：

对被输入图像信号的亮度值进行分析步骤；根据分析结果，对按频带类别的分布比率进行判断步骤；对上述已判断的分布比率与已设定的设定值进行比较步骤。

7.根据权利要求5所述的图像显示设备的对比度调整方法，其特征在于所述对区域类别的对比度比按坡度等级进行调整步骤就是根据按频带类别的像素分布比率，对分布比率低的频带增加其倾斜度，而分布比率高的频带减少其倾斜度的步骤。

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