CN101551991B - 增加影像的可辨性的方法 - Google Patents

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Abstract

一种增加影像的可辨性的方法,包含以下步骤:依据该影像的第一亮度特性以及第二亮度特性来处理该影像,其中具有第一亮度特性的多个像素较具有第二亮度特性的多个像素亮;压缩具有该第一亮度特性的多个像素;以及调整具有该第二亮度特性的多个像素。

Description

增加影像的可辨性的方法
技术领域
本发明有关于一种在黯淡背光状况下增加影像的可辨性的方法,尤指一种通过提高影像的背景亮度层来增加影像的可辨性的方法。 
背景技术
多媒体装置,尤其是可携式装置,被设计于任何地点及任何时间都可使用,因为液晶显示器(Liquid Crystal Displayer,LCD)的背光决定可携式装置的电力消耗,多种的技术利用节省可携式装置的液晶显示器的电力来延长可携式装置的电池寿命。然而,本领域技术人员应可了解,影像视觉效果强烈地与液晶显示器的背光强度有关,背光越黯淡,则影像品质便越差,因此,在不同亮度状况下仍保持影像品质便十分重要。 
在影像增强以及色调映射领域中可找到相关技术。传统方法主要是设计来维持一个通过特定人类视觉系统(human vision system,HVS)模型所估算的人类视觉系统反应,而这些模型有许多种选择,范围从均方差至复杂外观模型。在这些模型中,经典对比度(classical contrast)及主观对比度(perceptualcontrast)是其中最常被利用的,主要原因在于对比度是影响整个影像品质的最重要的因素。经典对比度被定义以信号处理知识为基础,如麦克森对比度、韦柏分数、对数比以及信号噪声比。另一方面,不同于经典对比度,主观对比度则是利用人类视觉系统的心理特性来估算人类视觉系统反应。大部分的主观对比度是以恰辨差(just noticeable difference,JND)理论所衍生的一转换函数(transducer function)为基础来加以设计。该转换函数转换该影像信号从原始空间领域至一个更能代表人类视觉系统反应的领域。该主观对比度接着被定义在类似于该经典对比度所定义的领域中。将局域对比度及全局对比度两者纳入考量,传统技术常应用在多尺度方面,其中较大的尺度对应到一边界区域的对比度,再者,不同种类的子频带结构被发展来帮助解析该多尺度技术。 
虽然传统的方法对于一般的观看状况(也即50%或更高的液晶显示器背 光)有好的成果,但在黯淡背光状况(如低至10%背光)就表现不佳,主要的原因是人类视觉系统在这些状况间有不同的特性,以及用于传统方法中的人类视觉系统反应估计器在黯淡背光状况中不再准确。 
因此,保持原本可辨区域的可辨性便成为在黯淡背光下增强影像的一个重要课题。 
发明内容
因此,本发明的目的之一在于提供一种通过提高影像的背景亮度层来增加该影像的可辨性的方法。 
根据本发明的一实施例,其揭露一种用于增加影像的可辨性的方法。该方法包含以下步骤:依据该影像的第一亮度特性以及第二亮度特性来处理该影像,其中具有该第一亮度特性的多个像素较具有该第二亮度特性的多个像素亮;压缩具有该第一亮度特性的该多个像素;以及调整具有该第二亮度特性的该多个像素。 
附图说明
图1为原始影像被具有100%背光的显示装置所显示之下的人类视觉系统反应曲线的示意图。 
图2为原始影像被具有10%背光的显示装置所显示之下的人类视觉系统反应曲线的示意图。 
图3为根据本发明的一实施例所揭示的在原始影像上提高亮度的方法的示意图。 
图4为原始影像的暗区的亮度及感知反应两者之间的关系的示意图。 
图5为根据本发明的一实施例所提出的加强原始影像的可辨性的方法的流程图。 
图6为根据图5的实施例所提出的用来处理原始影像以产生加强影像的影像加强处理流程的示意图。 
图7为本发明中原始亮度层的前景区域及背景区域的定义的示意图。 
图8为人类视觉系统反应、背景亮度值以及前景亮度值之间关系的三维空间示意图。 
图9为本发明提高黯淡亮度层以使其成为第二亮度层的比例运算的示意 图。 
图10为本发明裁切人类视觉系统反应层以使其成为裁切人类视觉系统反应层的裁切处理的示意图。 
主要元件符号说明: 
102、104      人类视觉系统反应曲线 
103、105      人类视觉系统反应范围 
302、304、306 分布线 
402a、402b    感知反应范围 
404、406      亮度范围 
500           方法 
502、504、506、508、510、512、514、516、518、520 
步骤 
600           影像加强处理流程 
602           原始影像 
604           原始亮度层 
606           第一亮度层 
608           黯淡亮度层 
610           第二亮度层 
612           人类视觉系统反应层 
614           裁切人类视觉系统反应层 
616           加强亮度层 
618、620      加强影像 
702           方块 
704           像素 
具体实施方式
在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的“包含”为一开放式的用语,故应解释成“包含但 不限定于”。另外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置,或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。 
上述传统技术表现不佳的主要原因在于人类视觉系统在黯淡背光状况下以及传统技术所处理的原始状况下有不同的特性。根据本发明,在黯淡背光下增强影像的人类视觉系统特性会造成两个主要特征:第一,显示影像在黯淡背光下较在原始背光下有较高百分比的不可辨亮度范围,这指出该显示影像的大部分区域位于不可辨的亮度范围;第二,在黯淡背光状况中,色彩的减损变成较严重的影像失真(artifact)。通常,当由一个黯淡背光显示器来显示时,色彩的色调趋向变暗以及像素的亮度会更加黯淡,而色彩的减损就越高,因此,色彩的减损主要发生在影像的暗区,故需要被补偿。 
为了因应细节消失的问题,人类视觉系统反应的S形曲线在本发明中被利用来表示细节消失是如何发生的。主要概念为人类视觉系统的感应度在暗区中趋于零,因此在暗区的亮度变化不能被人类视觉系统所感知。换句话说,本发明所提出的影像增强在黯淡背光状况中可有效的增加主观对比度。此外,基于发现在一较亮区以较低对比度即可达到相同的主观对比度,本发明还提出一亮度增强概念。总而言之,根据本发明,用来增加影像的可辨性的方法包含下列步骤:a)依一第一亮度特性以及一第二亮度特性来处理该影像,其中具有该第一亮度特性的多个像素的亮度大于具有该第二亮度特性的多个像素的亮度;b)压缩(compress)具有该第一亮度特性的多个像素;以及c)增强(boost)具有该第二亮度特性的多个像素。 
为了在本发明的下列说明中描述黯淡背光所造成的效应,黯淡背光被假定为10%背光,以及针对一原始影像分别被具有100%及10%背光所显示下的人类视觉系统反应曲线则分别表示于图1及图2中。图1为该原始影像被具有100%背光的一显示装置所显示之下的人类视觉系统反应曲线102的示意图。图2则为该原始影像被具有10%背光的一显示装置所显示之下的人类视觉系统反应曲线104的示意图。此外,该显示装置可支援的最大亮度值被假定为300尼特(cd/m2),因此,该100%及10%背光状况的物理限制便分别位于300尼特及30尼特,如图1及图2所示。为了要有最佳的显示品质,该显示装置通常利用其所能提供的动态范围,因此,假定该原始影像的亮度 在100%背光时的范围从0尼特至300尼特,以及在该黯淡背光显示时的范围则为0尼特至30尼特。然后,根据人类视觉系统反应曲线102及人类视觉系统反应曲线104便可分别得到相对应的人类视觉系统反应范围103、105。除此之外,该原始影像的亮度在100%及10%背光显示下均可划分为暗区(dark region)及亮区(bright region)。请注意,暗区及亮区是依据像素值来定义,因此在100%及10%背光状况中便分别映射至不同的亮度范围。 
如图1所示,对于该原始影像以100%背光显示来显示而言,该原始影像中暗区的感知亮度从1尼特至10尼特,其可映射至该感知人类视觉系统反应从0至0.1。然而,如图2所示,假使该原始影像是以10%背光显示来显示,则该原始影像中暗区的感知人类视觉系统反应实质上为0,这指出在100%背光下的暗区中可辨的影像细节在10%背光状况下不再具有可辨性,而此一不可辨性便造成不良的影响,例如在该原始影像的暗区中造成细节遗失及颜色减损。因此,为了补偿这些影响,该原始影像中该暗区的亮度应被提高,以将该暗区的可辨性提升至一可辨范围。 
请参考图3,图3为根据本发明的一实施例所揭示的在该原始影像上提高亮度的方法的示意图。该原始影像在100%及10%背光下显示的原始感知亮度分布分别为分布线302及304,如图3左侧所示。该图可看出分布线302及304都分别有其亮区及暗区,而应用本发明的亮度提高方法可使分布线304符合可辨亮度范围,其为图3所示分布线306的范围。请注意,分布线304不是完全成比例地调整至符合该可辨亮度范围。根据本发明的亮度提高方法,为了保持亮区的对比度,大部分的可辨范围被图3所示的该原始影像的亮区所使用,然而,因为由图4所示亮区中一较窄亮度范围404可达成相同感知反应范围(其为图4中402a及402b所示的范围),故该暗区的对比度并不会减损。图4为该原始影像中暗区的亮度及感知反应两者的间关系的示意图,其中较窄亮度范围404对应本发明中加强影像的新暗区,而较宽亮度范围406则对应该原始影像。 
因此,一种恰辨分(just noticeable decomposition,JND)方法可被利用来将该原始影像分为一人类视觉系统反应层及一亮度层,然后,该人类视觉系统反应层的暗区可提高至新暗区,以及该人类视觉系统反应层保留了该原始影像的影像细节。 
请一并参考图5与图6。图5为根据本发明的一实施例所提出一种用来 加强图6中所示一原始影像602的可辨性的的方法500的流程图。图6为根据图5的实施例所提出的用来处理原始影像602以产生一加强影像618的影像加强处理流程600的示意图。假设大体上可获得相同结果,图5所示的流程图中的步骤不一定遵照此排序来连续执行,也即,其他的步骤也可插入其中。用来加强原始影像602的可辨性的方法500包含有下列步骤: 
步骤502:载入原始影像602。 
步骤504:取得原始影像602的一原始亮度层604,其中原始亮度层604有一原始亮度范围。 
步骤506:在原始亮度层604上执行一低通滤波(low-pass filtering)运算来产生一第一亮度层606,其中第一亮度层606有一第一亮度范围。 
步骤508:黯淡化第一亮度层606来产生一黯淡亮度层608。 
步骤510:定义与该第一亮度范围不同的一第二亮度范围,其中该第二亮度范围有一上限亮度临界值以及一下限亮度临界值。 
步骤512:提高黯淡亮度层608的一相对暗区(relatively dark region)以使其亮于该下限亮度临界值以及降低黯淡亮度层608的一相对亮区(relativelybright region)以使其暗于该上限亮度临界值,并据此来产生符合于该第二亮度范围的一第二亮度层610。 
步骤514:产生对应原始亮度层604的一人类视觉系统反应层612,其中该人类视觉系统反应层有一人类视觉系统反应范围。 
步骤516:裁切(clip)该人类视觉系统反应层612的该人类视觉系统反应范围至一预定人类视觉系统反应范围,来产生一裁切人类视觉系统反应层614。 
步骤518:将第二亮度层610以及裁切人类视觉系统反应层614组成来产生一加强亮度层616。 
步骤520:恢复原始影像602的色彩至加强亮度层616来产生一加强影像618。 
在步骤502中,当原始影像602被载入后,原始影像602的每一个像素都包含色彩信息及亮度信息,因此,该色彩信息可从原始影像602撷取以得到原始影像602的原始亮度层604,其中原始亮度层604具有图3所示的分布线302所代表的该原始亮度范围。 
另外,为了通过步骤506中的低通滤波运算来获得第一亮度层606(其 为原始亮度层604的背景亮度层),原始亮度层604中的前景区域及背景区域先必须被清楚地定义。考虑图7中方块702内的区域,图7为本发明中原始亮度层604的前景区域及背景区域的定义的示意图。像素704被定义为前景区域,以及方块702内的区域被定义为背景区域。假设该背景区域的每一边长都为S,当空间扩大时,背景适应程度(background adaptation level)可影响的对比度辨别临界(contrast discrimination threshold)为10度视角,而可视距离L相关于S可由算式(1)表示: 
S=2*L*tan(5/2π)    (1) 
根据本发明的实施例,图7中所示的背景区域为一大小为15X15像素的方块,此外,前景亮度值被定义为像素704的亮度值,以及对应至像素704的同样位置的背景亮度值则被定义为背景区域(其为方块702内的区域)的平均亮度值,因此,在本实施例中,原始亮度层604即为前景亮度层。请注意,本领域技术人员能充分了解平均该背景区域内的亮度值来获得背景亮度值的方法为低通滤波运算的其中一种应用,因此,通过在原始亮度层604上执行上述的低通滤波运算便可得到第一亮度层606。 
当由步骤506中得到第一亮度层606(也即该背景亮度层)的每一个像素背景亮度值后,原始亮度层604的各个像素的人类视觉系统反应也可由图8得知。图8为人类视觉系统反应、背景亮度值以及前景亮度值之间关系的三维空间示意图。因此,根据图8,经由给予一像素的背景亮度值及前景亮度值便可得到该像素的人类视觉系统反应。此外,请注意,该像素的人类视觉系统反应在本实施例中为一个整数恰辨差值。 
换句话说,经由纪录每一像素的人类视觉系统反应及背景亮度值,原始亮度层604可被分为两层:第一亮度层606(也即背景亮度层)以及人类视觉系统反应层(步骤514)。请注意,在本发明的另一实施例中,原始亮度层604的人类视觉系统反应可依据原始亮度值以及第一亮度值来搜寻一预定人类视觉系统反应表而获得。 
在步骤508中,既然本发明的实施例是利用在10%背光状况下加强原始影像602的可辨性,第一亮度层606便经由黯淡化至10%背光状况来产生黯淡亮度层608,其亮度范围由图3中的分布线304来表示。然后,为了将黯淡亮度层608的暗区提高至亮区,异于第一亮度范围不同的第二亮度范围应在步骤510中被定义,其中第二亮度范围为加强影像618的亮度范围。因此,第二亮度范围便具有图3中分布线306所表示的亮度范围。
然后,一比例运算(scaling operation)被应用来提高黯淡亮度层608的相对暗区以使其亮于该下限亮度临界值,以及降低黯淡亮度层608的相对亮区以使其暗于该上限亮度临界值,并据此产生符合第二亮度范围的第二亮度层610,其中第二亮度层610为加强影像618的背景亮度层。上述的比例运算可由下列算式(2)来表示: 
其中B以及B’分别代表每一像素在黯淡亮度层608以及第二亮度层610中的亮度值,BTH为亮度临界值,其被选择来在10%背光状态中一给定显示亮度上限之下维持住最大人类视觉系统反应。在算式(2)中的因子Scale为亮度的黯淡化因子。根据算式(2),可得到第二亮度层610,其为加强影像618的背景亮度层。图9为本发明提高黯淡亮度层608以使其成为第二亮度层610的比例运算的示意图。根据图9,针对黯淡亮度层608中每一个像素的一亮度值而将该亮度值与亮度临界值BTH作比较,当该亮度值小于亮度临界值BTH时,将该亮度值以亮度临界值BTH来加以取代,以及当该亮度值不小于亮度临界值BTH时,则将该亮度值乘以因子Scale。 
另一方面,在步骤516中,裁切处理是应用在人类视觉系统反应层612上每一个像素的人类视觉系统反应,以通过下列算式(3)来压缩人类视觉系统反应层612以产生一裁切人类视觉系统反应层614: 
HVS &prime; = HVS TH , HVS > HVS mean + HVS TH , HVS , | HVS - HVS mean | < HVS TH , - HVS TH , HVS < HVS mean - HVS TH , - - - ( 3 )
其中HVS’为裁切人类视觉系统反应层614的每一像素的人类视觉系统反应,HVSmean为人类视觉系统反应层612的所有像素的平均值,此外,HVSTH为一人类视觉系统反应临界值,其被选择来保留原始影像602中80%的人类视觉系统反应。根据算式(3),可获得裁切人类视觉系统反应层614,其为加强影像618的人类视觉系统反应层。图10为本发明裁切人类视觉系统反应层612使其成为裁切人类视觉系统反应层614的裁切处理的示意图。换句话说,对于人类视觉系统反应层612中每一像素的人类视觉系统反应,核对该人类视觉系统反应是否在一人类视觉系统反应范围内,而该人类视觉系统反 应范围界定于一第一人类视觉系统反应临界值(也即HVSTH)以及一第二人类视觉系统反应临界值(也即-HVSTH)。当该人类视觉系统反应在一人类视觉系统反应范围内,便保留原本的人类视觉系统反应;当该人类视觉系统反应大于该第一人类视觉系统反应临界值时,以该第一人类视觉系统反应临界值来取代该人类视觉系统反应;以及当该人类视觉系统反应小于该第二人类视觉系统反应临界值时,以该第二人类视觉系统反应临界值来取代该人类视觉系统反应。此外,一上限设定值(也即HVSTH)被加入至一人类视觉系统反应平均值(也即HVSmean)来取得该第一人类视觉系统反应临界值;以及一下限设定值(也即-HVSTH)从该人类视觉系统反应平均值(也即HVSmean)减去来取得该第二人类视觉系统反应临界值。请注意,该人类视觉系统反应平均值(也即HVSmean)在此实施例中被假定为0。 
请注意,恰辨差分解(JND decomposition)是可逆的,因此,根据人类视觉系统反应之间的关系、背景亮度值以及前景亮度值(如图8所示),可合并第二亮度层610以及裁切人类视觉系统反应层614来产生加强亮度层616(步骤518),也即反恰辨差分解(inverse JND decomposition)。 
然后,在步骤520中,加强影像618便根据算式(4)被还原: 
M’=M*(Lenh/Lori)1/T                       (4) 
其中Lori为原始影像602的亮度值、Lenh为加强影像618的亮度值、M为原始影像602中一色彩的原始像素值以及M’为加强影像618中一色彩的加强像素值。 
明显地,以100%背光显示的加强影像620相较于原始影像602在相同亮度状况下有较佳的影像品质,因此,由于本发明方法保留暗区的细节信息至一合适亮度范围中,故维持影像在极度黯淡的光源显示下的可辨品质。此外,实验结果也显示出本发明方法在减少阴影效应(shading effect)时也保存了细节。请注意,由相关环境强光造成的遮蔽效应(masking effect)另帮助本发明方法克服影响大部分双层分解(two-layer decomposition)方法的月晕效应(halo effect)。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰,都应属本发明的涵盖范围。 

Claims (15)

1.一种增加影像的可辨性的方法,包含:
依据所述影像的第一亮度特性以及第二亮度特性来处理所述影像,其中具有所述第一亮度特性的多个像素的亮度比具有所述第二亮度特性的多个像素亮;
压缩具有所述第一亮度特性的多个像素;以及
调整具有所述第二亮度特性的多个像素,
其中,调整具有所述第二亮度特性的多个像素的步骤包含:取得所述影像的第一亮度层,其中所述第一亮度层有第一亮度范围;定义与所述第一亮度范围不同的第二亮度范围,其中所述第二亮度范围有一上限亮度临界值以及一下限亮度临界值;以及提高所述第一亮度层的一相对暗区以使其亮于所述下限亮度临界值以及降低所述第一亮度层的一相对亮区以使其暗于所述上限亮度临界值,并据此来产生符合于所述第二亮度范围的第二亮度层,并且
其中,压缩具有所述第一亮度特性的所述多个像素的步骤包含:产生对应所述影像的一人类视觉系统反应层,其中所述人类视觉系统反应层具有一人类视觉系统反应范围;裁切所述人类视觉系统反应层的所述人类视觉系统反应范围至一预定人类视觉系统反应范围来产生一裁切人类视觉系统反应层;将所述第二亮度层以及所述裁切人类视觉系统反应层组成来产生一加强亮度层;以及恢复所述影像的色彩至所述加强亮度层来产生所述影像的一加强影像。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述第一亮度范围以及所述第二亮度范围分别对应第一背光状况以及第二背光状况,以及所述第一背光状况相较于所述第二背光状况具有较亮背光。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述第一亮度层代表所述影像的背景亮度层。
4.如权利要求1所述的方法,其中产生对应所述影像的所述人类视觉系统反应层的步骤包含:
使用所述影像的所述第一亮度层以及所述影像的一原始亮度层的恰辨差来取得所述人类视觉系统反应层。
5.如权利要求1所述的方法,其中产生对应所述影像的所述人类视觉系统反应层的步骤包含:
根据所述影像的一原始亮度层的多个原始亮度值以及所述第一亮度层的多个第一亮度值来分别产生多个人类视觉系统反应;以及
根据所述多个人类视觉系统反应来产生所述人类视觉系统反应层。
6.如权利要求5所述的方法,其中产生所述多个人类视觉系统反应的步骤包含:
针对所述原始亮度层中每一像素的原始亮度值以及所述第一亮度层中对应于所述原始亮度层中的相同像素位置的每一像素的第一亮度值:
根据所述原始亮度值以及所述第一亮度值来决定对应于所述原始亮度层中的相同像素位置的一像素的一人类视觉系统反应。
7.如权利要求6所述的方法,其中决定所述像素的所述人类视觉系统反应的步骤包含:
根据所述原始亮度值以及所述第一亮度值来搜寻一预定人类视觉系统反应表来获得所述像素的所述人类视觉系统反应。
8.如权利要求5所述的方法,其中所述人类视觉系统反应为一整数恰辨差值。
9.如权利要求1所述的方法,其中所述第二亮度层代表所述加强影像的一背景亮度层。
10.如权利要求1所述的方法,其中裁切所述人类视觉系统反应层的所述人类视觉系统反应范围至所述预定人类视觉系统反应范围的步骤包含:
针对所述人类视觉系统反应层中每一像素的一人类视觉系统反应:
检查所述人类视觉系统反应是否在一人类视觉系统反应范围内,其中所述人类视觉系统反应范围界定于一第一人类视觉系统反应临界值以及一第二人类视觉系统反应临界值之间,以及所述第一人类视觉系统反应临界值大于所述第二人类视觉系统反应临界值;
当所述人类视觉系统反应落在一人类视觉系统反应范围内,保留原本的所述人类视觉系统反应;
当所述人类视觉系统反应大于所述第一人类视觉系统反应临界值时,以所述第一人类视觉系统反应临界值来取代所述人类视觉系统反应;
当所述人类视觉系统反应小于所述第一人类视觉系统反应临界值时,以所述第二人类视觉系统反应临界值来取代所述人类视觉系统反应。
11.如权利要求10所述的方法,其中裁切所述人类视觉系统反应层的所述人类视觉系统反应范围至所述预定人类视觉系统反应范围的步骤还包含:
平均所述人类视觉系统反应层中所有像素的人类视觉系统反应来取得一人类视觉系统反应平均值;
加入一上限设定值至所述人类视觉系统反应平均值来取得所述第一人类视觉系统反应临界值;以及
从所述人类视觉系统反应平均值中减去一下限设定值来取得所述第二人类视觉系统反应临界值。
12.如权利要求1所述的方法,其中取得所述影像的所述第一亮度层的步骤包含:
在所述影像的一原始亮度层上执行一低通滤波运算来产生所述第一亮度层。
13.如权利要求12所述的方法,其中所述原始亮度层代表所述影像的一前景亮度层,以及所述第一亮度层代表所述影像的一背景亮度层。
14.如权利要求12所述的方法,其中在所述原始亮度层上执行所述低通滤波运算的步骤包含:
针对所述影像中每一像素:
决定所述原始亮度层的一特定区域,其中所述像素包含在所述特定区域内;以及
通过平均所述特定区域中多个像素的多个亮度值所取得的一平均值来决定所述第一亮度层中所述像素的一亮度值。
15.如权利要求1所述的方法,其中提高所述第一亮度层的所述相对暗区以使其亮于所述下限亮度临界值以及降低所述第一亮度层的所述相对亮区以使其暗于所述上限亮度临界值的步骤包含:
根据所述第二亮度范围中的所述上限亮度临界值来决定所述下限亮度临界值;
黯淡化所述第一亮度层至所述第二亮度范围中的所述上限亮度临界值来产生一黯淡亮度层;以及
针对所述黯淡亮度层中每一像素的一亮度值:
在所述亮度值上执行一比例运算来产生所述第二亮度层中一相对应像素的一调整亮度值;
将所述调整亮度值与所述下限亮度临界值作比较;
当所述调整亮度值小于所述下限亮度临界值时,以所述下限亮度临界值来取代所述调整亮度值;以及
当所述调整亮度值不小于所述下限亮度临界值时,将所述调整亮度值乘以一因子。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011133505A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-27 Dolby Laboratories Licensing Corporation Quality assessment of high dynamic range, visual dynamic range and wide color gamut image and video
CN102724427B (zh) * 2011-12-01 2017-06-13 新奥特(北京)视频技术有限公司 一种快速实现视频图像区域化极值色彩显示的方法
TW201505014A (zh) * 2013-07-25 2015-02-01 Univ Nat Taiwan 背光調整影像的強化方法及系統
US9870511B2 (en) * 2015-10-14 2018-01-16 Here Global B.V. Method and apparatus for providing image classification based on opacity
CN108012050B (zh) * 2017-12-19 2020-04-10 深圳创维-Rgb电子有限公司 图像亮度调整方法、系统以及计算机可读存储介质
CN109712588B (zh) * 2019-02-25 2021-04-02 京东方科技集团股份有限公司 灰阶调整方法及装置、显示装置
KR102666909B1 (ko) * 2019-06-19 2024-05-20 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 그 제어방법
US10937358B2 (en) * 2019-06-28 2021-03-02 Intel Corporation Systems and methods of reducing display power consumption with minimal effect on image quality
US11743598B2 (en) * 2020-07-14 2023-08-29 Nbcuniversal Media, Llc Light valve systems and methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030219166A1 (en) * 2001-02-15 2003-11-27 Schwartz Edward L. Method and apparatus for specifying quantization based upon the human visual system
CN1551623A (zh) * 2003-05-07 2004-12-01 汤姆森许可贸易公司 提高数字显示板对比度的图像处理方法
CN1925622A (zh) * 2005-08-30 2007-03-07 索尼株式会社 视频信号处理装置、摄像装置以及视频信号处理方法和程序
CN101059939A (zh) * 2006-04-21 2007-10-24 群康科技(深圳)有限公司 液晶显示器及其图像边缘增强方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5715377A (en) * 1994-07-21 1998-02-03 Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. Gray level correction apparatus
US5715337A (en) * 1996-09-19 1998-02-03 The Mirco Optical Corporation Compact display system
JP4064038B2 (ja) * 2000-06-09 2008-03-19 富士フイルム株式会社 固体撮像素子を用いた画像取得装置および画像取得方法並びにその方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体
US7312879B2 (en) * 2005-08-23 2007-12-25 University Of Washington Distance determination in a scanned beam image capture device
KR100776134B1 (ko) * 2005-12-23 2007-11-15 매그나칩 반도체 유한회사 이미지 센서 및 이미지 밝기 분포 조절방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030219166A1 (en) * 2001-02-15 2003-11-27 Schwartz Edward L. Method and apparatus for specifying quantization based upon the human visual system
US20050041878A1 (en) * 2001-02-15 2005-02-24 Schwartz Edward L. Method and apparatus for specifying quantization based upon the human visual system
CN1551623A (zh) * 2003-05-07 2004-12-01 汤姆森许可贸易公司 提高数字显示板对比度的图像处理方法
CN1925622A (zh) * 2005-08-30 2007-03-07 索尼株式会社 视频信号处理装置、摄像装置以及视频信号处理方法和程序
CN101059939A (zh) * 2006-04-21 2007-10-24 群康科技(深圳)有限公司 液晶显示器及其图像边缘增强方法

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