CN101192390A - 消除影像模糊的方法与装置 - Google Patents

Abstract

一种用来消除影像模糊的方法，其包含有：对一视讯所载的两连续影像进行移动检测以产生一移动索引；以及依据该移动索引决定两转换函数来分别调整该视讯的两连续影像的亮度。

Description

消除影像模糊的方法与装置

技术领域

本发明涉及维持型显示装置(hold type display device)的移动影像模糊(motion image blur)的解决方式，特别是涉及用来减少或消除影像模糊的方法与装置。

背景技术

对于维持型显示装置(hold type display device)，例如：主动矩阵液晶显示器(active matrix liquid crystal display，AMLCD)而言，移动影像模糊(motion image blur)为广泛地被讨论的议题。移动影像模糊的成因包含：过慢的液晶反应时间、像素的电容变化、以及所谓的「取样与维持假影」(sample and hold artifact)。

依据现有技术，前两者均可藉由利用电压过驱动(voltage overdrive)等方法来解决。然而，后者由于是所述主动矩阵液晶显示器的取样特性以及使用者的视觉系统的平滑移动跟踪(smooth motion tracking)特性的组合，较不易处理，故仍广泛地存在于市面上的液晶显示器。现有技术中关于取样与维持假影的解决方案并不完善。例如于一现有解决方案中，藉由间歇地将一部分影像的数据取代为全黑影像的数据来破坏视觉上的连续感，以期破坏取样与维持假影的效应。又例如于另一现有解决方案中，藉由间歇地将液晶显示器的背光电源关闭来破坏视觉上的连续感，以期破坏取样与维持假影的效应。然而所述现有解决方案都会有影像变暗的问题。

此外，现有技术所提供的解决方案往往需要相当复杂的控制机制并耗费相当高的研发/制造成本，因此不利于导入市面上的产品。

发明内容

因此本发明的目的之一在于提供消除影像模糊的方法与装置，以解决上述问题。

本发明的另一目的在于提供消除影像模糊的方法与装置，以解决维持型显示装置(hold type display device)的移动影像模糊(motion image blur)的问题。

本发明的又一目的在于提供消除影像模糊的方法与装置，来处理显示装置所显示的影像的取样与维持假影(sample and hold artifact)。

本发明的较佳实施例中提供一种消除影像模糊的方法。该方法包含有：对一视讯的两连续影像进行移动检测以产生一移动索引；以及依据该移动索引决定两转换函数来分别调整该视讯的两连续影像的亮度。

本发明于提供上述方法的同时，亦对应地提供一种消除影像模糊的装置。该装置包含有：一移动检测器，用来对一视讯的两连续影像进行移动检测以产生一移动索引；以及一调整电路，耦接至该移动检测器，用来依据对应该移动索引的两转换函数，以分别调整该视讯的两连续影像的亮度。

本发明还提供一种消除影像模糊的方法，该方法包含有：对一视讯所载的两连续影像进行移动检测以产生一移动索引；以及依据该移动索引分别调整该视讯的两连续影像的亮度，其中，将该两连续影像中的一影像调亮，而将另一影像调暗。

附图说明

图1为依据本发明的一实施例所提供的一种消除影像模糊的装置的示意图。

图2为图1所示的调整电路可利用(utilize)的转换函数的示意图。

图3为依据本发明的另一实施例所提供的一种消除影像模糊的装置的示意图。

图4为依据本发明的另一实施例所提供的一种消除影像模糊的装置的示意图。

图5为依据本发明的另一实施例所提供的一种消除影像模糊的装置的示意图。

图6为依据本发明的另一实施例所提供的转换函数的示意图。

附图符号说明

100，200，300，400	消除影像模糊的装置
		110	移动检测器

120，220	调整电路
		121	决定单元
122，223，224	储存单元
		122T，223-1，223-2，...，223-N，224T	对照表
303	移动检测与补偿模块
		330	移动补偿电路
440	帧传输率转换电路
		C0，C0’C1-1，C1-2，...，C1-10，C2-1，C2-2，...，C2-10，C3-1，C3-2，...，C3-10，C4-1，C4-2，...，C4-10	转换函数
In	移动索引
		Vin，Vin’，Vin”	输入视讯
Vout	输出视讯

具体实施方式

请参考图1，图1为依据本发明的一第一实施例所提供的一种用来减少或消除影像模糊的装置100的示意图，其中本实施例的装置100可设置于一维持型显示装置(hold type display device)，例如：主动矩阵液晶显示器(active matrix liquid crystal display，AMLCD)，并可用来减少或消除该维持型显示装置的影像模糊，尤其可以减少或消除上述的取样与维持假影(sample and hold artifact)。

如图1所示，装置100包含有一移动检测器(motion detector)110与一调整电路120，而调整电路120包含一决定单元121与至少一储存单元122。依据本实施例，储存单元122为一内存，且储存有多组(set)转换函数的数据，其中本实施例储存单元122储存有至少一对照表(look-up table，LUT)122T，用来代表所述转换函数，所以储存单元122可藉由对照表122T提供所述转换函数予调整电路120。

请参考图2，图2为图1所示的调整电路120可利用(utilize)的初始转换函数C0以及多组转换函数(C1-1，C2-1)、(C1-2，C2-2)、...、与(C1-10，C2-10)的示意图，其中初始转换函数C0用来显示静态影像。于本实施例中，每一组转换函数(C1-j，C2-j)(于本实施例中，j＝1、2、...、10)包含一第一转换函数C1-j与一第二转换函数C2-j，且每一转换函数用来转换一亮度输入值以产生一亮度输出值。该多组转换函数可通过预先的试误性(trialand error)实验来妥善地决定，使得针对同一亮度输入值，依据第一转换函数C1-j与第二转换函数C2-j所产生的亮度输出值的平均值会近似于或等于原亮度输入值。而在另一实施例中，针对同一亮度输入值，依据第一转换函数C1-j与第二转换函数C2-j所产生的亮度输出值的平均值可为依据初始转换函数C0所产生的亮度。

需要注意的是，依据本实施例的一变化例，初始转换函数C0的曲线的形状并非直线，而各组转换函数(C1-j，C2-j)仍然可通过预先的试误性实验来妥善地决定，使得针对同一亮度输入值，依据第一转换函数C1-j与第二转换函数C2-j所产生的亮度输出值的平均值会近似于或等于依据初始转换函数C0所显示的亮度。

依据该第一实施例，移动检测器110可对一视讯(video signal)Vin中的两连续影像进行移动检测以产生一移动索引In，其中移动索引In的大小对应于该两连续影像中的至少一对象的移动程度(motion level)。依据本实施例的一实施选择，该移动检测可藉由计算一帧的所有像素的像素值的亮度平均以及另一帧(例如下一帧)的所有像素的像素值的亮度平均之间的差异来实施。若差异愈大，则表示动作愈剧烈。依据本实施例的另一实施选择，该移动检测可藉由边缘差异检测(edge difference detection)来实施。若差异愈大，则表示动作愈剧烈。

另外，本实施例的调整电路120可依据移动检测器110所产生的移动索引In决定一组转换函数(例如：该多组转换函数(C1-1，C2-1)、(C1-2，C2-2)、...、与(C1-10，C2-10)中的一组转换函数)，来分别调整Vin视讯中两连续影像的亮度，以减少或消除该影像的影像模糊。尤其是，于本实施例中，调整电路120可依据对照表122T当中、用来代表对应移动索引In的该组转换函数的对照表值，藉由利用对应移动索引In的该组转换函数中的两转换函数，来分别调整Vin视讯中两连续影像的亮度。

例如：若对应移动索引In的该组转换函数为(C1-10，C2-10)，则调整电路120可利用两转换函数C1-10与C2-10来分别调整帧F(n)与F(n+1)的影像亮度，其中转换函数C1-10用来将该两影像中的一影像(例如：帧F(n))的亮度调暗，而转换函数C2-10用来将该两影像中的另一影像(例如：帧F(n+1))的亮度调亮。由于取样与维持假影的成因与视觉上的连续感息息相关，而本实施例的亮度调整机制会破坏视觉上的连续感，并且于调整亮度时针对每两连续传送的影像进行一明一暗的调整，故本发明可藉此减少或消除上述的取样与维持假影，而平均亮度可维持影像应有的亮度，不致如现有技术会有影像变暗的问题。

于本实施例中，所述转换函数可为珈玛(GAMMA)转换函数，每一转换函数对应于一珈玛值，其中决定单元121可依据移动索引In来决定一组珈玛值，以分别代表对应移动索引In的该组转换函数。因此，本实施例的调整电路120实质上(substantially)是依据移动索引In来选择对应该组珈玛值的这组转换函数(即对应移动索引In的该组转换函数)来调整影像。请注意，移动索引In可用来代表上述的移动程度，其中移动程度包含该对象的移动幅度、该对象的移动速度、或该对象的移动向量。当移动索引In所代表的移动程度愈剧烈，本实施例的调整电路120会依据差异较大的一组转换函数(例如：(C1-10，C2-10))来调整影像，其中上述的差异较大的一组转换函数于本实施例中对应于彼此差异较大的一组珈玛值。相反地，当移动索引In所代表的移动程度愈轻微，本实施例的调整电路120会依据差异较小的一组转换函数(例如：(C1-1，C2-1))来调整影像，其中上述的差异较小的一组转换函数于本实施例中对应于彼此差异较小的一组珈玛值。此外，若移动索引In所代表的移动程度指出移动检测器110所检测到的影像为静态影像，则本实施例的调整电路120会依据初始转换函数C0来进行转换。

依据本实施例的一实施选择，决定单元121可于该多组转换函数中选出对应移动索引In的该组转换函数。依据本实施例的另一实施选择，决定单元121可依据该多组转换函数中的至少一组转换函数来进行内插(interpolation)运算，以产生对应移动索引In的该组转换函数。如此，调整电路120所利用的转换函数的组数可超过储存单元122中所储存的转换函数的组数(于本实施例为10组)。

依据本实施例的一变化例，上述的多组转换函数(C1-1，C2-1)、(C1-2，C2-2)、...、与(C1-10，C2-10)并不需要全部储存于储存单元122。本变化例的储存单元122储存有单一组转换函数，例如：(C1-10，C2-10)，而本变化例的调整电路120可依据该单一组转换函数(C1-10，C2-10)(原始转换函数)以及移动索引In，来产生对应移动索引In的该组转换函数。于本变化例中，移动索引In的值可为0、1、2、...、或10，而调整电路120可依据移动索引In对该单一组转换函数(C1-10，C2-10)所对应的曲线参数(例如：珈玛值)进行调整，以产生上述的多组转换函数(C1-1，C2-1)、(C1-2，C2-2)、...、与(C1-10，C2-10)中的其它各组转换函数(C1-1，C2-1)、(C1-2，C2-2)、...、与(C1-9，C2-9)。

另外，该第一实施例的对照表122T中对应每一转换函数的对照表值可为256个。依据本实施例的一变化例，对照表122T中对应每一转换函数的对照表值可为64个，而调整电路120可依据该64个对照表值，藉由代入某(些)函数或内插运算来产生上述的256个对照表值中的其它照表值。

此外，依据本实施例的一变化例，分别对应于红色、绿色、与蓝色色彩通道(R/G/B color channel)的转换函数并不相同，且本变化例中的调整电路120分别依据对应于红色、绿色、与蓝色色彩信道的各组转换函数来运作。

图3为依据本发明的一第二实施例所提供的一种消除影像模糊的装置200的示意图，其中本实施例为该第一实施例的一变化例。相较于上述的调整电路120，本实施例的调整电路220包含有两储存单元223与224，耦接至决定单元121。本实施例的储存单元223为一内存，尤其是一非易失性内存(non-volatile memory，NV)，例如：电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM)或闪存(FLASH memory)。另外，本实施例的储存单元224为一内存，尤其是一随机存取内存(random access memory，RAM)，例如：静态随机存取内存(SRAM)，其中储存单元224的存取速度大于储存单元223的存取速度。

依据本实施例，调整电路220可将对应移动索引In的该组转换函数的数据自储存单元223复制至储存单元224，以依据所复制至储存单元224的该组转换函数的数据来分别调整视讯Vin中两连续影像的亮度。如图3所示，储存单元223储存有N个对照表223-1、223-2、...、223-N，用来代表至少N组转换函数，所以调整电路220可将对应移动索引In的该组转换函数的数据(例如：该N个对照表223-1、223-2、...、223-N中的一对照表的至少一部分对照表值)自储存单元223复制至储存单元224，以产生储存单元224中的对照表224T。如此，储存单元224藉由对照表224T提供对应移动索引In的该组转换函数予调整电路220。本实施例与该第一实施例重复的处不再赘述。

图4为依据本发明的一第三实施例所提供的一种消除影像模糊的装置300的示意图，其中本实施例亦为该第一实施例的一变化例。相较于上述的装置100，装置300包含一移动检测与补偿模块(motion detection andcompensation module)303，其中移动检测与补偿模块303包含上述的移动检测器110与一移动补偿(motion compensation)电路330，用来依据移动索引In进行移动补偿，并通过对应视讯Vin的另一视讯Vin’输出至少一补偿后的影像至调整电路120。如此，调整电路120可依据对应移动索引In的该组转换函数，来分别调整视讯Vin’中两连续补偿后影像的亮度，以减少或消除该影像的影像模糊。本实施例与该第一实施例重复的处不再赘述。

图5为依据本发明的一第四实施例所提供的一种消除影像模糊的装置400的示意图，其中本实施例亦为该第一实施例的一变化例。相较于上述的装置100，装置400另包含一帧传输率转换(frame rate conversion)电路440，用来对视讯Vin”进行帧传输率转换以产生上述的视讯Vin，其中上述的移动检测器110与调整电路120均依据该帧传输率转换的结果来运作。本实施例与该第一实施例重复的处不再赘述。

依据上述各实施例的变化例，调整电路120或220的输出视讯Vout可传送至一颤动运算(dithering operation)电路(未显示)以供进一步处理，再通过一过驱动(overdrive)电路(未显示)输出至该维持型显示装置的显示模块(例如：液晶显示面版)以供显示。

图6为依据本发明的另一实施例所提供的初始转换函数C0’以及多组转换函数(C3-1，C4-1)、(C3-2，C4-2)、...、与(C3-10，C4-10)的示意图，其中本实施例为图2所示的实施例的一变化例。依据本实施例，初始转换函数C0’的曲线的形状并非直线。另外，相较于图2所示的各组转换函数，位于初始转换函数C0’下方的10个转换函数C3-1、C3-2、...、与C3-10中的任一者的曲线与初始转换函数C0’的曲线于最大亮度输入值处是分开的，且位于初始转换函数C0’上方的10个转换函数C4-1、C4-2、...、与C4-10中的任一者的曲线与初始转换函数C0’的曲线于最小亮度输入值处也是分开的，藉此，在影像极亮或极暗区域依据图6所示的多组转换函数可提高消除影像模糊的效果。

本发明的好处之一是，本发明所提供的方法与装置可依据对应一移动索引的一组转换函数来调整一视讯的两连续影像的亮度，以减少或消除该影像的影像模糊，尤其是减少或消除取样与维持假影。因此，通过本发明的调整，使用者所观赏到的影像不会有亮度失真或亮度不足的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (27)

1.一种消除影像模糊的方法，其包含有：

对一视讯的两连续影像进行移动检测以产生一移动索引；以及

依据该移动索引决定两转换函数来分别调整该视讯的两连续影像的亮度。

2.如权利要求1所述的方法，其中该两转换函数中的一转换函数用来调亮影像的亮度，而另一转换函数用来调暗影像的亮度。

3.如权利要求1所述的方法，其中该两转换函数中的每一转换函数用来转换一亮度输入值以产生一亮度输出值，其中针对同一亮度输入值，经由该两转换函数所产生的两亮度输出值的平均值接近其对应的亮度输入值。

4.如权利要求1所述的方法，其中该两转换函数选自一群预定的转换函数。

5.如权利要求1所述的方法，其中该两转换函数是由一组原始转换函数依据该移动索引进行运算所产生。

6.如权利要求5所述的方法，其中该两转换函数是由该组原始转换函数经由内插运算所产生。

7.如权利要求1所述的方法，其中该两转换函数可形成其对应的对照表，使调整该视讯的亮度可藉由查表完成。

8.如权利要求7所述的方法，其中该对照表储存于一内存中。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述转换函数为珈玛转换函数，以及每一转换函数对应于一珈玛值。

10.如权利要求1所述的方法，其中该移动索引的值对应于被检测的影像中的至少一对象的移动程度。

11.如权利要求10所述的方法，其中该移动程度可为该对象的移动幅度、该对象的移动速度、或该对象的移动向量。

12.一种消除影像模糊的装置，其包含有：

一移动检测器，用来对一视讯的两连续影像进行移动检测以产生一移动索引；以及

一调整电路，耦接至该移动检测器，用来依据对应该移动索引的两转换函数，以分别调整该视讯的两连续影像的亮度。

13.如权利要求12所述的装置，其中该两转换函数中的每一转换函数用来转换一亮度输入值以产生一亮度输出值，其中针对同一亮度输入值，经由该两转换函数所产生的两亮度输出值的平均值接近其对应的亮度输入值。

14.如权利要求12所述的装置，其中该两转换函数中的一转换函数用来调亮影像的亮度，而另一转换函数用来调暗影像的亮度。

15.如权利要求12所述的装置，其中该两转换函数由一组原始转换函数依据该移动索引进行运算所产生。

16.如权利要求15所述的装置，其中该两转换函数是由该组原始转换函数经由内插运算所产生。

17.如权利要求12所述的装置，其中该两转换函数选自一群预定的转换函数。

18.如权利要求17所述的装置，其中该调整电路包含有：

一储存单元，用以储存所述转换函数对应的对照表，使调整该视讯的亮度可藉由查表完成。

19.如权利要求18所述的装置，其中该调整电路还包含有：

一决定单元，耦接至该移动检测器，用来依据该移动索引自该群预定的转换函数选出该两转换函数。

20.如权利要求17所述的装置，其中该调整电路包含有：

一第一储存单元，其储存有该群预定的转换函数的数据；

一第二储存单元，其用以储存该两转换函数；以及

一决定单元，耦接至该移动检测器，用来依据该移动索引自该群预定的转换函数选出该两转换函数，并自该第一储存单元中将该两转换函数的数据下载至该第二储存单元。

21.如权利要求20所述的装置，其中所述转换函数的数据以对照表的形式储存。

22.如权利要求12所述的装置，其中所述转换函数为珈玛转换函数，以及每一转换函数对应于一珈玛值。

23.如权利要求12所述的装置，其还包含有：

一移动补偿电路，耦接于该移动检测器与该调整电路之间，用来依据该移动索引进行移动补偿。

24.如权利要求12所述的装置，其还包含有：

一帧传输率转换电路，耦接至该移动检测器，用来对一输入视讯进行帧传输率转换以产生该视讯。

25.一种消除影像模糊的方法，其包含有：

对一视讯所载的两连续影像进行移动检测以产生一移动索引；以及

依据该移动索引分别调整该视讯的两连续影像的亮度，其中，将该两连续影像中的一影像调亮，而将另一影像调暗。

26.如权利要求25所述的方法，其中该移动索引代表该两连续影像中对象的移动幅度、移动速度、或移动向量。

27.如权利要求26所述的方法，其中，当该两连续影像中对象的移动幅度、移动速度、或移动向量越大时，则使该两连续影像调整后的亮度差距越大。

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