CN101674489A - 过滤器设备、图像校正电路和方法、图像显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种允许抑制由图像处理造成的图像质量的不自然变化的过滤器设备、图像校正电路和方法、图像显示设备。所述过滤器设备包括：过滤器部分，对输入图像数据执行过滤操作，使得当配置有输入图像数据的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值。

Description

过滤器设备、图像校正电路和方法、图像显示设备

技术领域

本发明涉及对图像数据执行图像校正的图像校正电路、以及校正图像的方法、当执行这种图像校正时使用的过滤器设备、以及包括这种图像校正电路的图像显示设备。

背景技术

通常，如电视接收机、VTR(磁带录像机)、数字相机、电视摄像机或打印机的设备具有图像处理功能，其中在经历图像质量校正(例如，如明暗和对比度调整以及轮廓的校正的功能)之后输出图像。大体上，这种功能有效地应用于全暗并且具有低对比度的图像以及其中细节模糊的图像。

在这些功能中，对比度调整(对比度改善)通常通过校正展现所谓伽玛特性的伽玛曲线(γ曲线)来执行。这里，在校正γ曲线时，为每个亮度级设置的校正量的程度称为“增益”。

例如，日本未审专利公开No.2002-366121、2004-40808和2004-282377每个公开了一种图像处理技术，其中将输入图像的光强分布检测为直方图分布，并且基于该直方图分布对输入图像执行如对比度调整的图像处理。特别地，根据这些技术，对于具有大频率值(直方图量)的亮度级将设置大的增益，使得可能更有效地改善总体对比度。

发明内容

例如，在使用这种现有技术的光强分布的图像处理中，配置如图14中的功能性框图所指示。也就是说，通过使用基于亮度信号Yin在光强分布检测部分101中检测的光强分布(直方图分布)，信号处理部分102对亮度信号Yin执行预定的信号处理(图像处理)。从而，产生亮度信号Yout。

然而，在这种方法中，例如在其中直方图分布中的频率集中到一对相互紧邻的亮度级(luminance level)等级(class)之间的边界附近的情况下，如图15中的箭头所示，当生成DC变化时，存在出现如下面将描述的问题的可能性。也就是说，在相互紧邻的分离亮度级等级之间出现DC变化的情况下，当基于直方图分布执行图像处理时，在图像处理的结果中产生大的变化，例如如图16所示的对比度调整的情况。

具体地，在图16中，在图像处理前的伽玛曲线γ101和图像处理后的伽玛曲线γ102之间带来大的图像变化。在这种大的图像变化中，导致显示质量的不自然的感觉，并且不自然地显示图像。在亮度级的划分的数目小的情况下，这种问题特别明显。

鉴于前述，希望提供一种过滤器设备、图像校正电路、图像显示设备和校正图像的方法，能够抑制由图像处理导致的图像质量的不自然变化。

根据本发明的实施例，提供一种过滤器设备，包括：对输入图像数据执行过滤操作的过滤器部分，使得当配置有输入图像数据的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值。

根据本发明的实施例，提供一种图像校正电路，包括：检测部分，检测输入图像数据的直方图分布；过滤器部分，对输入图像数据执行过滤操作，使得当配置有在所述检测部分中检测的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值；以及图像处理部分，通过使用在所述过滤器部分中的过滤操作后的直方图分布，对输入图像数据执行图像处理。

根据本发明的实施例，提供一种图像显示设备，包括：检测部分，检测输入图像数据的图像帧的直方图分布；过滤器部分，对输入图像数据执行过滤操作，使得当配置有在所述检测部分中检测的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值；图像处理部分，通过使用在所述过滤器部分中的过滤操作后的直方图分布，对输入图像数据执行图像处理；以及显示部分，基于在所述图像处理部分中的图像处理后的图像数据显示图像。

根据本发明的实施例，提供一种校正图像的方法，包括：检测输入图像数据的直方图分布；对输入图像数据执行过滤操作，使得当配置有在图像数据的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值；以及通过使用过滤操作后的直方图分布，对输入图像数据执行图像处理。

在根据本发明的实施例的过滤器设备、图像校正电路、图像显示设备和校正图像的方法中，对输入图像数据执行过滤操作，使得当配置有图像数据的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值。从而，当相邻等级块中的分布级之间的频率值的变化量大时，变化变为渐进的(gradual)。

在根据本发明的实施例的过滤器设备、图像校正电路、图像显示设备和校正图像的方法中，对输入图像数据执行过滤操作，使得当配置有图像数据的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值。从而，当相邻等级块中的分布级之间的频率值的变化量大时，变化变为渐进的。因此，在通过使用这种过滤操作后的直方图分布对图像数据执行图像处理时，可能抑制由图像处理导致的图像质量的不自然变化。

本发明的另外和进一步目的、特征和优点将从以下描述更完全地呈现。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的图像显示设备的配置示例的框图。

图2是示出图1中的图像处理部分的配置示例的框图。

图3是示出在图2中的光强信息检测部分中检测的光强分布的示例的特性视图。

图4是用于说明到图2中的邻近过滤器的输入数据和输出数据的框图。

图5是示出使用图2中的γ校正部分的对比度改进处理的示例的特性视图。

图6是用于说明邻近过滤器的操作的示意图。

图7是用于说明邻近过滤器的操作的特性视图。

图8(A)和8(B)是示出邻近过滤器的操作的示例的时序图。

图9(A)和9(B)是示出邻近过滤器的操作的另一示例的时序图。

图10A和10B是图8(A)和8(B)中的邻近过滤器的操作示例的特性视图。

图11A和11B是图9(A)和9(B)中的邻近过滤器的操作示例的特性视图。

图12A和12B是用于说明根据本发明的修改的邻近过滤器的操作的特性视图。

图13是示出根据本发明的修改的图像处理部分的配置的框图。

图14是用于说明通过使用现有技术的光强分布的图像处理的框图。

图15是用于说明执行图14中的现有技术的图像处理时、在相互紧邻的数据之间的数据转换的特性视图。

图16是用于说明由图15中的相互紧邻的数据之间的数据转换造成的γ校正曲线的改变的特性视图。

具体实施方式

将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

整体图像显示设备的配置示例

图1示出根据本发明实施例的图像显示设备的总体配置。图像显示设备包括调谐器11、Y/C隔离电路12、色度(chroma)解码器13、切换器(switch)14、图像处理部分2、矩阵电路41、驱动器42和显示器5。因为根据本发明实施例的校正图像的方法在根据实施例的图像显示设备中实现，所以下面也将描述校正图像的方法。

输入到该图像显示设备的图像信号可以是来自TV(电视机)的电视信号。此外，图像信号可以是从VCR(盒式录像机)、DVD(数字多功能盘)等输出的图像信号。以此方式，从多种类型的介质取得图像信息，并且基于图像信息执行图像显示。这在近年中的电视机和个人计算机(PC)中是典型的。

调谐器11接收和解调来自TV的电视信号，并且输出该电视信号为复合信号(CVBS；复合视频彩色同步信号(burst signal))。

Y/C隔离电路12将来自调谐器11的复合信号输出为亮度信号Y1和颜色信号C1，或将来自VCR或DVD1的复合信号输出为亮度信号Y1和颜色信号C1，亮度信号Y1和颜色信号C1在Y/C隔离电路12中相互隔离。

色度解码器13输出在Y/C隔离电路12中相互隔离的亮度信号Y1和颜色信号C1，作为配置有亮度信号Y1和色差信号U1和V1的YUV信号(Y1、U1和V1)。

YUV信号是二维数字图像的图像数据和对应于图像上的各位置的像素值的集合。在YUV信号中，亮度信号Y表示亮度级，并且具有100％白色的白色级和0％亮度的黑色级之间的幅度值。100％白色的图像信号以表示图像信号的相对比率的单位定义为100(IRE)，该单位称为IRE(无线电工程师学会)。在日本的NTSC(全国电视标准委员会)的信号标准中，白色级定义为100IRE，并且黑色级定义为0IRE。同时，色差信号U对应于信号B-Y，其中从蓝色(B)减去亮度信号Y，并且色差信号V对应于信号R-Y，其中从红色(R)减去亮度信号Y。通过将色差信号U和色差信号V与亮度信号Y组合，表示颜色(颜色相位、色度和亮度)。

切换器14切换来自多种类型的介质的YUV信号(这里，YUV信号(Y1、U1和V1))和来自DVD2的YUV信号(Y2、U2和V2)，从而输出选择的信号作为YUV信号(Yin、Uin和Vin)。从DVD2到切换器14的输入还包括作为数字广播中的解码输出的YUV输出。

图像处理部分2对YUV信号(对Yin、Uin和Vin的每一个)执行预定的图像处理，并且生成YUV信号(Yout、Uout和Vout)。图像处理部分2包括对比度改进部分21、锐度处理部分22、LTI(亮度瞬态改进)电路23、CTI(颜色瞬态改进)电路24和幅度控制部分25。

对比度改进部分21对亮度信号Yin执行预定的对比度改进，并且生成亮度信号Y3。随后将描述对比度改进部分21的详细配置。

锐度处理部分22对从对比度改进部分21提供的亮度信号Y3执行预定的锐度处理。

LTI电路23是改进信号的亮度瞬态(transient)的电路，所述信号的瞬态波形在锐度处理后的亮度信号中是渐进的。将瞬态改进处理后的这种亮度信号输出为来自图像处理部分2的亮度信号Yout。

CTI电路24是改进信号的颜色瞬态的电路，所述信号的瞬态波形在色差信号Uin和Vin中是渐进的，如颜色条的显示图像。

幅度控制部分25对从CTI电路24提供的色差信号执行预定的幅度控制，并且生成色差信号Uout和Vout。

矩阵电路41从在图像处理部分2中对其执行图像处理的亮度信号Yout和色差信号Uout和Vout再生RGB信号，并且将再生的RGB信号(Rout、Gout和Bout)输出到驱动器42。

驱动器42基于从矩阵电路41输出的RGB信号(Rout、Gout和Bout)生成关于显示器5的驱动信号，并且将该驱动信号输出到显示器5。

显示器5响应于从驱动器42输出的驱动信号，基于亮度校正和颜色校正后的YUV信号(Yout、Uout和Vout)执行图像显示。显示器5可以是任何类型的显示设备。例如，CRT(阴极射线管)51、LCD(液晶显示器)52、在图中未示出的PDP(等离子体显示面板)等用作显示器5。

对比度改进部分的配置示例

接下来，参照图2到5，将描述对比度改进部分21的详细配置示例。图2示出对比度改进部分21的块配置的示例。

对比度改进部分21包括光强分布检测部分211、邻近过滤器212和γ校正部分213。

例如，如图3所示，光强分布检测部分211对亮度信号Yin中的每个图像帧检测直方图分布的光强分布210。这里，在这种光强分布210中，假设从白色(100IRE)到黑色(0IRE)的亮度级(分布级)按数目n(例如，大约128的粗略分割数目)分割。每个亮度级等级中的直方图量(频率值)表示为h0到hn。配置有相互紧邻的两个亮度级等级的块表示为相邻等级块，并且存在相邻等级块0到相邻等级块M(M＝n-1)。

如图2和4所示，邻近过滤器212在从光强分布检测部分211提供的直方图分布(输入直方图量hn(t)的收集数据)中执行随后将描述的预定的过滤操作。将这种过滤操作后的直方图分布(输出直方图量hfn(t)的收集数据)输出到γ校正部分213。输入直方图量hn(t)和输出直方图量hfn(t)的每个指示在时间“t”处的直方图量。如由图4中的参考标号P1和P2所示，在邻近过滤器212的输入和输出中，在相邻等级块“m”(m；0到(n-1))中的两个亮度级等级的直方图量的总值由下面公式(1)和公式(2)定义。

紧邻的亮度级等级的总的输入直方图量Sm(t)＝hm(t)+hm+1(t)...(1)

紧邻的亮度级等级的总的输出直方图量Sfm(t)＝hfm(t)+hfm+1(t)...(2)

γ校正部分213通过使用邻近过滤器212中的过滤操作后的直方图分布(输出直方图量hfn(t)的收集数据)，对亮度信号Yin执行伽玛校正(γ校正)，从而生成亮度信号Y3。具体地，γ校正部分213通过使用过滤操作后的直方图分布，对每个图像帧适应性地确定γ曲线的亮度增益。

更具体地，例如，如图5所示，将根据每个亮度级等级确定的亮度增益(例如，图中的亮度校正量ΔY1和ΔY2)添加到参考输入/输出特性线γ0，其指示亮度信号Yin等于亮度信号Y3。从而，形成适应的伽玛曲线γ1。使用这种伽玛曲线γ1，对亮度信号Yin执行明暗调整。在伽玛曲线γ1中，取决于经历过滤操作后的直方图分布的直方图量，设置在其中频率高的亮度级等级附近的明暗差变大。从而，有效地执行对比度改进。

这里，对比度改进部分21对应于本发明中的“图像校正电路”的特定示例。光强分布检测部分211对应于本发明中的“检测部分”的特定示例。邻近过滤器212对应于本发明中的“过滤器部分”和“过滤器设备”的特定示例。γ校正部分213对应于本发明中的“图像处理部分”的特定示例。

操作的描述

接下来，将描述根据实施例的图像显示设备的操作和效果。

首先，参照图1到5，将描述图像显示设备的基本操作。

将输入图像显示设备的图像信号解调为YUV信号。具体地，在调谐器11中将来自TV的电视信号解调为复合信号。复合信号从VCR和DVD1直接输入图像显示设备。这些复合信号在Y/C隔离电路12中隔离为亮度信号Y1和颜色信号C1。在色度解码器13中将亮度信号Y1和颜色信号C1解码为YUV信号(Y1、U1和V1)。同时，将来自DVD2的YUV信号(Y2、U2和V2)直接输入图像显示设备。

接下来，在切换器14中，选择YUV信号(Y1、U1和V1)和YUV信号(Y2、U2和V2)之一，并且输出为YUV信号(Yin、Uin和Vin)。在图像信号处理部分2中，在对比度改进部分21中对YUV信号(Yin、Uin和Vin)的亮度信号Yin执行对比度改进。从而，生成亮度信号Y3。

这里，在对比度改进部分21中，通过使用基于亮度信号Yin的直方图分布，在γ校正部分213中执行γ校正处理，所述直方图分布通过光强分布检测部分211和邻近过滤器212获得。将这种γ校正处理(对比度改进)之后的亮度信号Y3输出到锐度处理部分22。

接下来，在锐度处理部分22中对亮度信号Y3执行锐度处理，并且在LTI电路23中对亮度信号Y3执行亮度瞬态改进。从而，将亮度信号Y3作为亮度信号Yout输出到矩阵电路41。

同时，在图像处理部分2中，在CTI电路24中对YUV信号(Yin、Uin和Vin)的色差信号Uin和Vin执行颜色瞬态改进，然后在幅度控制部分25中对色差信号Uin和Vin执行预定的幅度控制。从而，将色差信号Uin和Vin作为色差信号Uout和Vout输出到矩阵电路41。

接下来，在矩阵电路41中，输入亮度信号Yout和输入色差信号Uout和Vout再生为RGB信号(Rout、Gout和Bout)。在驱动器42中，基于该RGB信号生成驱动信号，并且基于该驱动信号在显示器5上显示图像。

接下来，参照图6、7、8A、8B、9A、9B、10A、10B、11A和11B，将描述作为本发明的特性部分之一的邻近过滤器212的操作。

在预定情况下，在输入直方图分布(输入直方图量hn(t)的收集数据)中，邻近过滤器212执行过滤操作，该过滤操作将相邻等级块中的每个亮度级等级的直方图量的时间变化量限制为等于或小于预定限制值。这是因为，在直方图量收敛到相互紧邻的一对亮度级的边界的情况下，即使当直方图量在相邻等级块中偏移时，相邻等级块中的总直方图量(相邻等级块中的紧邻亮度级等级的总的输入直方图量Sm(t))在许多情况下也可能不改变。因此，当相邻等级块中的紧邻亮度级等级的总的输入直方图量Sm(t)的时间变换量等于或小于预定值(下面示出的阈值“d”)时，邻近过滤器212执行上述过滤操作。具体地，当下面的公式(3)成立时，执行过滤操作。当公式(3)不成立时，停止过滤操作。

|Sm(t)-Sfm(t-1)|≤d...(3)

例如，如图6所示，取决于时间(t-1)处的输出直方图量hfm(t-1)和时间“t”处的输入直方图量hm(t)之间的差值Cm，邻近过滤器212执行过滤操作。也就是说，取决于差值Cm，在对应的相邻等级块中的每个亮度级等级的直方图量的时间变换量(这里，从hfm(t-1)到hfm(t)的时间变换量)限制为等于或小于预定限制值(+b或-b)。从而，当差值Cm大时，输出直方图量hfm(t)逐渐接近输入直方图量hm(t)，尽管花费一定时间。

具体地，例如，如图7所示，邻近过滤器212执行过滤操作。也就是说，当差值的绝对值|Cm|大于差别阈值a1时，取决于绝对值|Cm|，将从hfm(t-1)到hfm(t)的时间变换量限制在多阶(这里，两阶)。另一方面，当差值的绝对值|Cm|等于或小于上述差别阈值a1时，不执行过滤操作(也就是说，hfm(t)＝hm(t))，从而允许相邻等级块中的每个亮度级等级的输出直方图量达到输入直方图量。

更具体地，邻近过滤器212执行如下面将描述的过滤操作。

[I]相邻等级块中hfm(t)的计算

1.其中下面的关系成立的情况：

差别阈值a2＜差值的绝对值|Cm|

当Cm≥0时，使用下面的公式(4)执行hfm(t)的计算。当Cm＜0时，使用下面的公式(5)执行hfm(t)的计算。从而，在两种情况下，从hfm(t-1)到hfm(t)的时间变换量限制为等于或小于预定限制值b2。

hfm(t)＝hfm(t-1)+b2...(4)

hfm(t)＝hfm(t-1)-b2...(5)

2.其中下面的关系成立的情况：

差别阈值a1＜|Cm|≤差别阈值a2

当Cm≥0时，使用下面的公式(6)执行hfm(t)的计算。当Cm＜0时，使用下面的公式(7)执行hfm(t)的计算。从而，在两种情况下，从hfm(t-1)到hfm(t)的时间变换量限制为等于或小于预定限制值b1。

hfm(t)＝hfm(t-1)+b1...(6)

hfm(t)＝hfm(t-1)-b1...(7)

3.其中下面的关系成立的情况：

|Cm|≤差别阈值a1

如下面的公式(8)，停止过滤操作，从而收敛相邻等级块中的每个亮度级等级的直方图量。

hfm(t)＝hm(t)...(8)

[II]相邻等级块中hfm+1(t)的计算

类似于[I]中的1到3，取决于差值的绝对值|Cm+1|执行过滤操作，从而计算hfm+1(t)。

配置相邻等级块，使得第一和第二相邻等级块共享一个等级，第一相邻等级块定义为包括作为该对等级的较高等级的一个等级的块，第二相邻等级块定义为包括作为该对等级的较低等级的一个等级的块。在每个亮度级等级中，邻近过滤器212通过考虑第一相邻等级块中的第一限制值A(例如，b1和b2)以及第二相邻等级块中的第二限制值B(例如，b1和b2)两者，最终确定限制值。

具体地，邻近过滤器212可以基于第一相邻等级块中的差别阈值a1和第二相邻等级块中的差别阈值a2最终确定差别阈值，并且可以基于第一相邻等级块中的第一限制值A和第二相邻等级块中的第二限制值B最终确定限制值。也就是说，通常，相同的差别阈值和相同的限制值用于第一相邻等级块和第二相邻等级块的两者。从第一相邻等级块到第二相邻等级块重复过滤操作，或从第二相邻等级块到第一相邻等级块重复过滤操作。从而，输出直方图量收敛到最终输入直方图量。替代地，也可能相互不同的差别阈值用于第一相邻等级块和第二相邻等级块，并且相互不同的限制值用于第一相邻等级块和第二相邻等级块。因此，为第一相邻等级块和第二相邻等级块分开设置收敛速度。使用这种方法，可能将差别阈值a1和限制值b1设为小的值，并且实现更平滑的收敛。

对所有相邻等级块连续执行这种过滤操作，从而实现平滑相邻等级块中紧邻亮度级等级之间的直方图改变的邻近过滤器。此时，可能用差别阈值a1和a1以及限制值b1和b2调整收敛时间(收敛速度)。

如用图8A、8B、9A和9B中的箭头所示，在紧邻直方图之间的直方图量偏移的情况下，通过使用邻近过滤器212内插改变过程中的直方图量，从而直方图量平滑地改变，尽管花费一定时间。因此，例如，如用图10A、10B、11A和11B中的箭头所示，即使在相邻等级块中的亮度级等级之间存在直方图量的大的变化量的情况下，变化也变为渐进的。

随着限制值b1和b2设为更小，收敛变得更平滑，但是用于收敛的时间变长。因此，通过瞬态改变差别阈值a1和a2以及限制值b1和b2收敛直方图量，从而可以调整收敛时的收敛速度。

以此方式，在实施例中，当紧邻的亮度级等级的总的输入直方图量Sm(t)的时间变化量等于或小于亮度信号Yin的直方图分布(光强分布210)中的阈值“d”时，执行过滤操作，使得相邻等级块中每个亮度级等级的直方图量的时间变化量限制为等于或小于预定限制值。因此，即使在相邻等级块中亮度级等级之间直方图量的变化量大的情况下，变化也变为渐进的。因此，当通过使用这种过滤操作后的直方图分布对图像数据执行图像处理时，可能抑制由于图像处理造成的图像质量的不自然变化。

即使在直方图量处于一对分离的亮度级等级之间的边界附近，并且直方图量从较低亮度级等级到较高亮度级等级在边界上偏移，或从较高亮度级等级到较低亮度级等级在边界上偏移的情况下，也可能通过使用根据本实施例的邻近过滤器212使直方图量的变化变为渐进的。

随着划分的数目小，存在分离的直方图量的变化量大的趋势。然而，通过使用根据本实施例的邻近过滤器212，在时间方向上分散变化量并且抑制时间变化量是可能的。

即使在直方图量频繁偏移的情况下，也可能减小变化量。

因为直方图的收敛时间并且从而信号处理的输出的收敛时间可以任意调整，所以按照意愿的输出改变是可能的。因此，结果可能建立稳定的信号处理系统。

因为直方图分布可以用粗略的分割数目分割，所以硬件的规模小并且简化设备配置是可能的。因此，可能减少制造成本。

此外，不同于现有技术的IIR(无限脉冲响应)过滤器，因为只在预定情况下(在满足上面的公式(3)的情况下)执行过滤操作，所以可能避免不必要的过滤操作。因此，只在图像突变现象时响应慢，其中整个屏幕中的亮度瞬时改变，图像突变由直方图中分割的小数目造成。因此，与其中在使用IIR过滤器的所有情况下以相同方式执行过滤操作的情况相比，改进了响应特性，或有效地抑制图像突变。

在实施例中，例如，如用图12A和12B中的参考标号P30和P40所示，描述了暂时改变输出直方图量hfm(t)的情况。然而，改变的方式不限于此。具体地，如用图中的参考标号P31和P41和参考标号P32和P42所示，可以暂时改变输出直方图量hfm(t)。在此情况下，如用参考标号P31和P41所示的改变收敛更快，因此是优选的。在此情况下，例如，优选的是在参考标号P31和P41的改变中，两个或更多点位于时间“t”和时间(t+1)之间，并且这些点与三条或者更多直线连接。

以上，尽管参照实施例描述了本发明，但是本发明不限于此，并可以进行各种修改。

例如，尽管描述了其中邻近过滤器基于图像数据的亮度信号执行亮度直方图分布的过滤操作的情况，但是邻近过滤器也可以基于颜色信号执行颜色直方图分布的过滤操作。具体地，例如，如图13中的图像处理部分2A，可以提供检测色差信号Uin和Vin的颜色直方图分布的颜色分布检测部分26，以及在颜色直方图分布中执行根据实施例的过滤操作的邻近过滤器27。在此情况下，例如，在CTI电路24中，通过使用利用这种邻近过滤器27的过滤操作之后的颜色直方图分布执行图像处理。具体地，例如存在基于颜色深度的直方图分布作为颜色直方图分布。此外，存在基于颜色的类型(色调)的直方图分布。作为其应用，颜色直方图分布可以应用于肤色和特定红色的检测。也就是说，即使在检测肤色时直方图中分割的数目设为小的情况下，在执行颜色处理以检测肤色时使用邻近过滤器27，从而也可能避免在该处理之后图像的迅速改变(图像的突然改变)。

在实施例中描述的图像处理部分2的配置中，可以添加其他的处理部分，或可以用其他的处理部分替换现有的处理部分，只要不改变对比度改进部分21的配置。

在实施例中，描述了用YUV信号表示图像数据的情况。然而，此外，可以用RGB信号或HSV信号表示图像数据。

不限制根据本发明实施例的过滤器设备和图像校正电路应用于如在实施例中描述的图像显示设备。过滤器设备和图像校正电路可以应用于使用图像数据的其他设备。

此外，实施例中描述的一系列处理可以用硬件或软件执行。在使用软件执行该一系列处理的情况下，构成软件的程序安装在多功能计算机等中。这种程序可以预先安装在嵌入计算机的记录介质中。

本申请包含涉及于2008年9月2日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-225123中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。

本领域的技术人员应该理解，取决于设计要求和其他因素，可以出现各种修改、组合、子组合和替换，只要他们在权利要求及其等价物的范围内。

Claims (11)

1.一种过滤器设备，包括：

对输入图像数据执行过滤操作的过滤器部分，使得当配置有输入图像数据的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中的总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将所述相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值。

2.如权利要求1所述的过滤器设备，其中

根据在一定时处对直方图分布的过滤操作之后每个等级的频率值和在随后定时处对直方图分布的过滤操作之前每个等级的频率值之间的差别值，所示过滤器部分控制相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量以抑制为等于或小于预定限制值。

3.如权利要求2所述的过滤器设备，其中

当差别值大于预定差别阈值时，过滤器部分根据差别值控制要改变的过滤操作的严格程度，而

当差别值等于或小于预定差别阈值时，过滤器部分停止过滤操作。

4.如权利要求3所述的过滤器设备，其中过滤器部分动态地改变限制值和差别值，从而调整收敛速度，所述收敛速度定义为相邻等级块中的每个等级的频率值的收敛的速度。

5.如权利要求3所述的过滤器设备，其中

配置相邻等级块，使得第一和第二相邻等级块共享一个等级，第一相邻等级块定义为包括作为该对等级的较高等级的一个等级的块，第二相邻等级块定义为包括作为该对等级的较低等级的一个等级的块，并且

过滤器部分基于第一相邻等级块中的第一差别阈值和第二相邻等级块中的第二差别阈值的两者最终确定差别阈值，并且基于第一相邻等级块中的第一限制值和第二相邻等级块中的第二限制值的两者最终确定限制值。

6.如权利要求5所述的过滤器设备，其中

过滤器部分通过第一和第二差别阈值的加权和确定差别阈值，并且通过第一和第二限制值的加权和确定限制值。

7.如权利要求1所述的过滤器设备，其中过滤器部分对亮度直方图分布执行过滤操作，所述亮度直方图分布代表输入图像数据中的亮度信号的直方图分布。

8.如权利要求1所述的过滤器设备，其中过滤器部分对颜色直方图分布执行过滤操作，所述颜色直方图分布代表输入图像数据中的颜色信号的直方图分布。

9.一种图像校正电路，包括：

检测部分，检测输入图像数据的直方图分布；

过滤器部分，对输入图像数据执行过滤操作，使得当配置有在所述检测部分中检测的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值；以及

图像处理部分，通过使用在所述过滤器部分中的过滤操作后的直方图分布，对输入图像数据执行图像处理。

10.一种图像显示设备，包括：

检测部分，检测输入图像数据的图像帧的直方图分布；

过滤器部分，对输入图像数据执行过滤操作，使得当配置有在所述检测部分中检测的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值；

图像处理部分，通过使用在所述过滤器部分中的过滤操作后的直方图分布，对输入图像数据执行图像处理；以及

显示部分，基于在所述图像处理部分中的图像处理后的图像数据显示图像。

11.一种校正图像的方法，包括：

检测输入图像数据的直方图分布；

对输入图像数据执行过滤操作，使得当配置有在图像数据的直方图分布中的一对相邻等级的相邻等级块中总频率值的时间变化量等于或小于预定值时，将相邻等级块中的每个等级的频率值的时间变化量抑制为等于或小于预定限制值；以及

通过使用过滤操作后的直方图分布，对输入图像数据执行图像处理。

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