CN101685605A - 局部对比度强化的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高图像的对比度的方法与装置。上述方法对图像中微细对比度的变化施加局部调暗，对色调映射应用中尤其有好处。调暗量是由提高图像对比度(810)的优选程度决定的，包括对后续色调映射的补偿，以及假如信号轮廓水平大于原始图像信号水平，包括轮廓信号(803)与图像信号(801)的差异，以避免通过提高亮度而得到对比度强化。通过计算图像信号和绝对信号变化的加权总和而得到轮廓信号(803)，上述绝对信号变化是二个邻近像素亮度之间的变化的绝对值。当轮廓信号(803)低于原始图像信号(801)时，调暗量减低为零，以避免图像边缘的过冲问题。使用均匀RGB调节可以维持原始颜色色调。

Description

局部对比度强化的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种在图像信号处理系统中局部对比度强化的方法以及装置，更具体地，涉及一种处理图像信号数据的方法以及装置，从而把微细图像对比度(fine image contrast)的损失最小化，上述微细图像对比度的损失是由显示系统应用中的动态背光控制的色调映射引起的。

背景技术

色调映射是应用在图像处理以及计算机绘图上的技术，它将一组颜色映射到另一组颜色，从而以一个更有限的动态范围把高动态范围图像的外貌模拟出来。然而，色调映射可能无法重现自然景像中全范围的光强度，并可能造成对比度由景像值下降到可显示范围的的问题。在许多应用上，在原始景像中维持良好图像细节以及颜色色调是很重要的。

近年来，可移动的液晶显示(LCD)装置中的动态背光控制(DBC)已成为图像显示应用之一，其中施加色调映射以把图像数据上调，同时调暗背光，从而把功率损耗最小化。然而，图像数据在色调映射时会损失准确度，尤其是在高亮度区域。

因此，本领域需要一种可避免在动态背光控制应用时损失微细图像细节或对比度的图像数据处理方法。

发明内容

局部对比度强化的方法可以使用二维递归滤波器以得到全部显示区域的强度变化的移动平均值。从原始信号中减去此移动平均值以建立仅含有局部变化的信号，并且此信号会被放大或扩大以增强显示对比度。

另一种局部对比度强化的方法是将输入信号经过低通滤波处理，并且将低通滤波处理后的值加上增强对比度值。最后的输出g为通过方程式(1)所得。

g＝K1(m)+K2(f-m)    (1)

其中，K1以及K2表示特性曲线，m表示低通滤波器的输出，f表示低通滤波器的输入。

局部对比度强化的另一种类似方法是，根据信号局部对比度的大小来把信号加权，然后将加权信号加到原始信号，从而可以完整地输出原始信号而不管局部对比度值。最后的输出y为根据方程式(2)所得。

y＝x+f(|x-m|)(x-m)    (2)

其中，f()表示|x-m|的加权函数，m表示低通滤波器的输出，x表示低通滤波器的输入。

另一种局部对比度强化的方法是利用边缘强化特征，通过滤波处理产生一个边缘强化信号，这样可以减少所需的内存容量以及降低功率损耗。更近一步的方法是对输入图像像素在多个方向使用带通滤波器以建立全部边界总和(overall sum-of-border)值。

在前述的方法中，并没有处理因为色调映射而导致的微细图像对比度的损失所需要的补偿与调整。详细地说，现有技术并没有考虑色调映射曲线的特性以及这些方法中色调映射的后续效应。此外，上述方法进行对比度信号的放大，对比度信号的增强以及调暗处理。然而，增强对比度信号会在高亮度区域产生信号饱和以及信号抑制的问题，这会造成图像对比度损失或是缺失。

本发明的目的是提出一种只需要一维数据处理的局部对比度强化方法。因为算法不需要块或是二维处理方法，所以此方法可以有效地以硬件实现。

本发明的另一目的是提出一种局部对比度强化的方法，在使用色调映射时，此方法可以补偿在高亮度区域图像信号因为信号饱和或是信号抑制所造成的图像损失。

本发明的另一目的是提出一种通过调暗方式增强信号的对比度的局部对比度强化的方法。此调暗方式能在信号波谷放大信号水平的低处，这样避免了在高亮度区域所遇到的抑制信号或是信号饱和的问题。

本发明的另一目的是提出一种应用信号调暗的局部对比度强化的方法，此方法考虑，利用可变的调节控制(scaling control)来把大部分调暗限制于图像的高亮度区域，从而把对图像的整体亮度水平产生的影响最小化，其中小的调暗在视觉上是感觉不到而且在视觉上是有利的。

本发明的另一目的是提出一种局部对比度强化的方法，此方法提供RGB色彩流数据的均匀调节，并确保图像颜色色调的完整性。

本发明的另一目的是提出一种局部对比度强化的方法，此方法考虑到用于动态背光控制的色调映射特性，从而有助在电子图像显示系统中大大节省能量消耗。

本发明的另一目的是提出一种局部对比度强化的方法，此方法可以抑制在锐利边缘图像的区域对比的过冲问题，该问题特别会发生在使用者界面的应用上。

本发明的各方面如此开发是为了：特别是在液晶显示的动态背光控制(DBC)系统中，提高图像对比度，以补偿因为色调映射所造成的微细图像对比度的损失。使用色调映射后，在动态背光控制下，高亮度区域的一些微细对比度信号会根据色调映射曲线而减少，抑制，或是饱和。图像的质量会降低，微细对比度细节会消失或是减低到可感觉的范围以外。本发明的方法使用特定的方式在色调映射前增强微细局部对比度信号，以预先补偿色调映射所产生的对比度降低的效应。

在一实施例中，算法由五个块组成，包含一个复用器，二个加权总和滤波器的总和，一个对比度调暗方程式，一个对比度调暗表，以及一个RGB调节器。第一部分包括一个复用器，用以在像素图像数据的RGB部分中选择具有最高值的信号，当做供处理用的参考图像信号。第二部分为二个加权总和滤波器的总和，以根据图像信号产生轮廓(profile)信号。二个滤波器对多个邻近像素，计算图像信号的加权总和以及绝对信号变化的加权总和。下一部分是通过在图像信号中减去调暗量而计算出调暗值，其中调暗量由二个参数的相乘值所表示。其中第一个参数为轮廓信号减去图像信号所得到的封包对比度信号值(envelop contrast signal value)。第二个参数为从查询表得到的对应值，用以补偿图像信号的色调映射的影响。此外，如果调暗量为负值，则调暗值设定为零，以避免图像边缘的过冲问题。最后的部分为RGB调节器，其中像素图像数据的RGB信号部分由相同的调节因子做调节，其中调节因子由调暗值与参考图像信号的比率决定。

在一示范性实施例中，复用器在RGB输入数据流中选择最高信号当作用于数字信号处理的代表图像信号输入，以决定区域调暗量。

在另一示范性实施例中，应用动态背光控制时，在色调映射曲线的滚降区域对单一方向对比度执行局部增强。在模块内的内嵌数字滤波器以及算术逻辑单元处理所选择的输入信号，并且使用输入信号流的加权总和以及邻近像素数据之间的绝对信号变化的加权总和，以建立轮廓信号。

在另一示范性实施例中，算法对信号值使用调节调暗以建立一新的信号值。这个新信号值与原始信号值的比率组成RGB颜色部分的调节因子，在DBC中，此调节因子可以用来在色调映射之前，预先处理RGB颜色数据流。

在另一示范性实施例中，把调暗量做成与低于轮廓信号水平的信号水平有比例关系，因此可以达到单一方向或是调暗的对比度增强效果。

在另一示范性实施例中，模块具有对比度调暗表，此调暗查询是根据DBC中的调暗指数而制定的，相同的调暗指数决定了在DBC中使用调色映射曲线。

在此也公开了本发明的其它方面。

附图说明

以下以附图对本发明的实施例作详细的说明，其中：

图1为根据本发明的局部对比度强化的示范性方块图。

图2a为用于说明根据本发明的局部对比度强化的范例图像。

图2b为根据图2a范例图像的像素强度柱状图。

图3a为根据图2a在色调映射后的范例图像柱状图。

图3b为图3a中色调映射所使用的色调映射曲线。

图4a为根据图2a范例图像使用不同调暗指数的色调映射后的柱状图。

图4b为图4a中色调映射所使用的色调映射曲线。

图5a是显示因为色调映射所产生的图像损失的柱状图。

图5b是对应于图5a的范例图像。

图6a是显示色调映射前的原始图像信号。

图6b是显示在没有经过局部对比度强化的信号预处理的情况下，图6a的图像信号在色调映射后的图像信号。

图7a显示根据本发明的局部对比度强化的原始图像信号。

图7b显示色调映射后的图7a的图像信号。

图8为根据本发明的局部对比度强化的电路方块图。

图9a为根据本发明的实施例，说明在局部对比度强化中对比度调暗的应用。

图9b为对应于图9a的对比度调暗的色调映射曲线以及对比度曲线。

图10a显示传统方法中对比度强化前后的图像信号。

图10b显示图10a中相同的图像信号经过本发明的对比度强化后的图像信号。

图11a显示了传统方法中对比度强化后的图像信号的过冲问题。

图11b显示了图11a中相同的图像信号经过本发明的对比度强化后的图像信号。

图12为说明在图像信号上使用根据本发明的实施例局部对比度强化方法的流程图。

具体实施方式

本发明将在这里公开一种改进的图像信号局部对比度的强化方法及装置。在下面的描述中，多个特定细节，包括设置滤波器大小，图像曲线，图像统计柱状图，色调映射曲线，对比度曲线等等。然而，在本发明公开范围内，本领域普通技术人员在不偏离本发明的范围与精神的情况下，可以做出修改，包括增加和/或减少。在其它的情况下，可以省略一些细节，而不会使发明模糊。此外，本发明公开的内容可以使本领域普通技术人员在不进行试验的情况下实施本发明的实施例。

本发明涉及图像数据的局部对比度强化的方法，以及相对应的硬件设计，上述方法和硬件用于补偿因为色调映射所造成的微细图像对比度损失，尤其是用于在如液晶显示的动态背光控制(DBC)系统中的应用。微细图像对比度损失发生在图像实施色调映射之后，其中高亮度区域的图像细节变成饱和或是减弱，这样会导致图像质量下降。

表1列出本发明所描述的变量。

RGB色彩输入	(R，G，B)
		RGB色彩输出	(R’，G’，B’)
代表图像信号	P
		调暗图像信号	P’
轮廓信号	Pc
		对比度调暗表	C(P)
使用者可调整的对比度效果程度	α

表1

图1为根据本发明的实施例，在图像信号上使用的局部对比度强化系统100的方块图。在一示范性实施例中，算法由五个主要的块组成，包含一个复用器101，一个非线性FIR滤波器102，一个对比度调暗处理器103，一个对比度调暗表104，以及一个RGB调节单元105。局部对比度强化系统100的第一部分包括一个复用器101，以在像素图像数据的RGB部分中选择最大值当作代表图像信号P，进一步处理来确定对比度强化所需的局部调节因子(P’/P)。

在另一示范性实施例中，色彩信号是YUV格式而不是RGB格式。在YUV格式的应用中，本发明将使用Y信号为代表图像信号。

局部对比度强化系统100的第二部分为局部对比度强化P’/P模块110，其还包括一个非线性FIR滤波器发生器102，它可以根据图像信号，利用二个加权总和滤波器的总和建立轮廓信号。这二个滤波器分别计算图像信号的加权总和以及图像信号的绝对变化的加权总和。此局部对比度强化P’/P模块110还包括一个处理器103，用以从原始图像信号中减去条件调暗量，而计算施加调暗的图像信号。该条件调暗量由图像信号中提取的二个参数的乘积来表示。第一个参数为低于轮廓信号水平的图像信号水平的量。第二个参数为在动态背光控制下，由调暗指数对应的查询表104的映射值，该映射值用于补偿图像信号上的色调映射曲线的影响。在一示范性实施例中，当图像信号水平高于轮廓水平时，一定状况下的调暗量设定为零，以避免图像边缘的过冲问题。

局部对比度强化系统100还包括一个RGB调节单元105，其中像素数据的RGB值由局部调节因子均匀地调节，而局部调节因子为调暗图像信号与原始代表图像信号的比率(P’/P)。

图2a为根据本发明的局部对比度强化的范例图像。该范例图像包括在山201的上方的满月202。图2b显示根据图2a中范例图像的像素强度柱状图210。山211的像素相对黑，分布于柱状图210中低输入信号部分，而满月212的像素相对亮，所以分布于柱状图210中高输入信号部分。

在液晶显示的动态背光控制中，背光调暗以达到节省背光能量的效果，图像信号值由色调映射调节以维持图像亮度与对比度。图3a为图2a范例图像在色调映射后的柱状图，图3b为图3a中色调映射所使用的示范性色调映射曲线。图3b中虚线为色调映射曲线300，其特征可以参考由点虚垂直线301所区分的二个区域来解释。一个是线性区域302，具有基本上为常数的斜率的色调映射曲线300。另一个为滚降区域303，具有斜率变化的色调映射曲线300，色调映射曲线300会随图像信号的亮度增加而降低。为了更省电，动态背光控制可以对背光进行更多的调暗，以延长滚降区域303。在滚降区域303中，图像信号水平会被抑制至接近饱和水平304。与图2b相比，调暗指数线310右边的图像像素在图3a都已重新映射到左边。

图4a为根据图2a范例图像，使用不同调暗指数的色调映射后的柱状图，图4b为图4a中色调映射所使用的色调映射曲线。如果调暗指数线410移到左边，则会加大滚降区域，更多的像素会分布到柱状图的左边。因为色调映射曲线400重新安排像素的亮度水平，所以图像质量会下降。

图5a是显示因为色调映射所产生的图像损失的柱状图，图5b是对应于图5a的范例图像的实施例。对应于柱状图的亮度区域502的月亮区域501的细节部分已经损失。

图6a显示图5b的范例图像还没色调映射前的原始图像信号。为了说明，图像信号600仅对应于图5b的范例图像的一部分，并且画成一维的曲线。水平点虚线601划分出线性区域602以及滚降区域603。

图6b显示了在没有经过局部对比度强化的信号预处理的情况下，图6a的图像信号在色调映射后的信号。在线性区域内的信号613低亮度部分几乎没有衰减，而滚降区域的上半部信号显示出微细对比度信号611的减少，或者因为信号饱和而成为抑制信号612。

图7a显示了实施根据本发明的局部对比度强化信号预处理的原始图像信号实施例，图7b显示了色调映射后的图7a的图像信号。为在高亮度区域保留微细图像对比度信号，在色调映射前，先在图像信号上局部地应用局部对比度强化，以使微细图像对比度可以在色调映射后重新获得。图7a的虚线702为图像信号701的更新输出信号，它显示了实施例的局部对比度强化方法的调暗效应。在图7b中，滚降区域的信号703保留图像对比度，如此可以成功地避免图像衰减以及信号抑制。

图8为根据本发明的局部对比度强化的电路示范性方块图800。在一实施例中，原始图像信号的代表图像信号P 801输入至电路中。根据本发明的实施例，代表图像信号P 801是由复用器(在此未显示)从像素资料的RGB部分中选择最大的信号而得到。

然后非线性FIR滤波器802计算得到轮廓信号Pc 803。根据本发明的实施例，把二个滤波器的输出相加可以得到轮廓信号Pc 803，也就是代表图像信号P 801的加权总和以及代表图像信号P 801绝对信号变化的加权总和。假设P(n)是代表图像信号在位置n，D(n)为位置n与n+1之间邻近像素的P(n)801的绝对变化。则轮廓信号Pc(n)803可由表示式(3)计算得到：

$\mathrm{Pc}\left(n\right)=\underset{i=-w}{\overset{w}{\mathrm{\Σ}}}{w}_1\left(i\right)P(n+i)+\underset{i=-w}{\overset{w}{\mathrm{\Σ}}}{w}_2\left(i\right)D(n+i)---\left(3\right)$

其中2w+1为加权总和滤波器的大小；w1，w2为加权累计滤波器的加权系数，以及D(n)＝|P(n+1)-P(n)|为代表图像信号P(n)801的绝对信号变化。

滤波器的窗口大小会影响强化效应的尖锐度，也就是说轮廓信号在窄窗口的情况下会更尖锐，反之亦然。当轮廓信号变得较尖锐的时候，会产生不好的视觉影响。但是如果窗口太宽，则对比度强化效果将会减低。同时太大的窗口会带来眼睛可察的延展范围上的图像改变。

在一实施例中，二个滤波器的加权系数是对称的以避免非对称的强化视觉效果。例如，加权系数是数学上：把4，6，8，9，10，9，8，6，及4，除以等于64的总和(通过等于64的总和规范化)。

然后轮廓信号Pc 803由加法器804减去代表图像信号P 801而得到封包对比度信号X 805。如果X 805大于零，则比较器806检查封包对比度X 805并指定X 805为比较器输出Y 807为X 805，否则比较器的输出Y 807设为零。同时，代表图像信号P 801用来参照储存在查询表808内的对比度值信息。此查询表储存多个对应到不同调暗指数的对比度曲线。通过输入图像信号或是代表图像信号P 801，调暗指数809，以及调整系数α，查询表808会产生一个对比度值αC(P)810。此对比度值αC(P)通过乘法器811与Y 807相乘。代表图像信号P 801由加法器812减去乘法器811的输出而得到调暗图像信号P’813。最后，除法器814计算颜色部分调节的比例P’/P 815。

图9a为根据本发明的实施例，说明在局部对比度强化中对比度调暗的应用，图9b显示对应于图9a的色调映射曲线910以及对比度曲线920。为补偿因为色调映射曲线910所造成的图像损失，色调映射曲线910在滚降区域940的值P 901以及Pc 902会影响图像的对比动态。为补偿图像细节损失，定义了一系列的对比度曲线C1、C2、C3 920以补偿对应的色调映射曲线R1、R2、R3 910，并且将此对应曲线储存在查询表里。色调映射曲线910通常可以分成二部分：线性区域930以及滚降区域940。在一示范性实施例中，对比度曲线920在色调映射曲线910的线性区域930设成零。当色调映射曲线910的斜率在滚降区域940中减少时，对比度曲线920则会上升。对比度曲线920是用以补偿因为色调映射曲线910的下降所造成损失。当相对应的滚降曲线斜率下降时，补偿曲线的斜率会增加。补偿曲线与色调映射曲线的关系也与显示面板的特性，人的视觉，以及图像内容有关。

在一实施例中，每一对比度曲线920由查询表决定，此查询表当做对比度调暗表，以及可以预先定义而实现在即时硬件中。

根据本发明的实施例，补偿由于色调映射曲线所造成的衰减是这样完成的：将代表图像信号P 904(沿实线曲线901的点)更新从而把图像信号P’905逐一像素地调暗。与原始代表图像信号P 904的实线曲线901相比，调暗图像信号P’905的虚线903的对比度或是局部信号变化是通过信号调暗而扩大或强化。在一示范性实施例中，调暗值P’905是根据下面的对比度调暗方程式而得到：

其中C(P)为补偿色调映射曲线所用的对比度调暗表，α为对比度效果程度的调整参数。参数α允许使用者在特定图像根据个人需求而控制。在一示范性实施例中，α设成1以驱使对比度强化，而α设成0则会关掉对比度强化。

因此，调暗值P’905低于或者等于原始代表图像信号P 904。在信号P904中的局部对比度是根据计算信号波谷的下陷度而放大。

图10a显示了传统方法中对比度强化前后的图像信号。实线1001表示示范性原始图像信号。虚线1002表示强化输出信号。在传统的局部对比度强化中，由点线1003表示的低通信号通过加强(boosting)和调暗来强化图像信号。然而，如果原始信号已经很接近系统的顶部水平，则强化信号中会发生图像信号的抑制1004或是饱和。当在动态背光应用中使用色调映射，则会发生加强信号的额外抑制或饱和。

图10b显示了图10a图像信号经过本发明的对比度强化后的图像信号。根据本发明的实施例，图像局部对比度信号1012仅会随调暗而变大，如此可以避免抑制或饱和。在一实施例中，当轮廓信号1013的水平大于原始图像信号1011时，输出信号的波谷会有目的地降低以强化局部对比度。

图11a显示了传统方法中对比度强化后的图像信号的过冲问题。此过冲问题存在于图像信号的边缘，而且当轮廓信号1101低于图像信号1102时，此现象会常出现于GUI的图像上。这样会在强化对比度信号1103中产生不正常的亮光边缘1104。

图11b显示了图11a图像信号经过本发明的对比度强化后的图像信号。在一示范性实施例中，为了解决亮光边缘的问题，当轮廓信号1112水平低于图像信号1111的水平时，调暗量设成零。方程式(4)可以完全消除过冲问题，其中当Pc＞P时，调暗量设成零。

图12为说明在图像信号上施加根据本发明的实施例局部对比度强化方法的流程图。此方法在色调映射应用上强化图像质量，以及在决定步骤1201开始，决定图像信号局部对比度强度的程度，以补偿因为色调映射造成的衰减。在滤波步骤1202，根据多个邻近像素的加权总和以及该多个邻近像素的绝对信号变化的加权总和的相加，可以得到轮廓信号。在调暗步骤1203，将局部调暗施加于图像信号的亮度水平，其中局部调暗与局部调暗对比度的增加形成比例关系，局部调暗也与该图像信号与该轮廓信号的差异形成比例关系。

在一实施例中，图像信号内颜色部分中最强的信号当作主要代表图像信号，与局部调暗一起应用。局部调暗然后产生调暗图像信号，其中该局部调暗与该局部对比度的增加形成比例关系，以及该局部调暗也与该主要代表图像信号与该轮廓信号的差异形成比例关系。

在调节步骤1204，利用RGB调节处理按比例地调节图像信号的颜色部分以维持像素的颜色特性。在一实施例中，使用代表值P以及它的调暗值P’修正RGB部分。也就是依据P’/P比率，可以使用一个除法器以及三个乘法器调节每一个成分：

R′＝R(P′/P)

G′＝G(P′/P)

B′＝B(P′/P)    (5)

除了RGB，图像信号的颜色部分也可依据其它的颜色模式，如CMYK，HSV，HSL，YUV，以及YIQ。

通过使用本发明的方法与装置，可以低硬件成本达到保持图像在高亮度区域的微细对比度细节。本发明的应用可达到大大节省用于动态背光控制系统的能源。

虽然本发明已以实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作出修改与变化，因此本发明的保护范围以权利要求范围为准。

Claims (15)

1.一种在图像信号上局部对比度强化的方法，从而在动态背光控制系统的色调映射应用中提高图像质量，包括：

决定图像信号的局部对比度的增加程度，以补偿色调映射导致的衰减；

根据所述图像信号的加权总和及所述图像信号的绝对变化的加权总和而得到轮廓信号；以及

如果所述轮廓信号大于所述图像信号，则将局部调暗施加于所述图像信号的亮度水平，其中所述局部调暗与所述局部对比度的增加程度成比例关系，并且与所述图像信号与所述轮廓信号之间的差异成比例关系。

2.如权利要求1所述的局部对比度强化的方法，其中所述得到轮廓信号的步骤还包括，把多个邻近像素的加权总和以及所述多个邻近像素绝对变化的加权总和相加。

3.如权利要求1所述的局部对比度强化的方法，其中还包括：

在所述图像信号的颜色部分中选择最强的信号，此最强的信号当作主要代表图像信号以得到所述轮廓信号；

当所述轮廓信号大于所述图像信号时，则对所述主要代表图像信号施加局部调暗以产生一个调暗图像信号，其中所述局部调暗与所述局部对比度的增加程度成比例关系，并且与所述主要代表图像信号与所述轮廓信号之间的差异成比例关系；以及

利用所述调暗图像信号与所述主要代表图像信号的比率，调节所述主要代表图像信号的颜色部分，以获得所述图像信号的局部对比度强化。

4.如权利要求3所述的局部对比度强化的方法，其中图像信号的颜色部分是根据从下述的颜色群组中选择的颜色模块而决定，颜色群包括：RGB，CMYK，HSV，HSL，YUV，以及YIQ。

5.如权利要求1所述的局部对比度强化的方法，其中所述局部对比度强化应用在LCD的在动态背光控制以最小化信号衰减或是信号饱和。

6.如权利要求1所述的局部对比度强化的方法，其中所述得到轮廓信号的步骤包括计算

以作为所述轮廓信号；

其中P(n)为位置n的图像信号；

D(n)为位置n以及位置n+1之间的邻近像素的绝对变化值，并且可表示成D(n)＝|P(n+1)-P(n)|；

2w+1分别为加权总和滤波器的大小；以及

w₁，w₂为加权总和滤波器各自的加权系数。

7.如权利要求1所述的局部对比度强化的方法，其中所述将局部调暗施加的步骤包括，当Pc大于P时，则把P-α(Pc-P)C(P)当作调暗图像信号；否则，将所述调暗图像信号决定为P；其中P是图像信号；Pc是图像信号的轮廓信号；C(P)为对P的对比度调暗，以补偿色调映射；以及α为对比度效果程度。

8.如权利要求1所述的局部对比度强化的方法，其中所述调节颜色部分的步骤包括计算I′＝I(P′/P)；其中I为颜色部分；I’为I调节后的颜色部分；P是图像信号；P’为P的调暗图像信号。

9.一种局部对比度强化图像信号的装置，以在动态背光控制系统的色调映射应用中提高图像质量，包括：

第一滤波器，在一个图像中产生多个邻近像素的图像信号加权总和；

第二滤波器，在多个邻近像素上产生所述图像信号的绝对变化加权总和；

加法器，把所述第一滤波器以及所述第二滤波器的输出相加，以建立一个轮廓信号；

处理器，当所述轮廓信号大于所述图像信号时，则对所述图像信号的亮度水平提供局部调暗，其中所述局部调暗与所述局部对比度的增加程度成比例关系，并且与所述图像信号与所述轮廓信号之间的差异成比例关系。

10.如权利要求9所述的局部对比度强化的装置，其中还包括：

复用器，在图像信号的颜色部分中选择最强的信号作为主要代表图像信号；

处理器，如果所述轮廓信号大于所述图像信号，则对所述主要代表图像信号施加局部调暗，以产生一个调暗图像信号，其中所述局部调暗与所述局部对比度的优选增加程度成比例关系，并且与所述主要代表图像信号与所述轮廓信号之间的差异成比例关系；以及

乘法器，利用所述调暗的图像信号与所述主要代表图像信号图像信号的比率，调节所述主要代表图像信号的颜色部分，以得到所述图像信号的局部对比度强化。

11.如权利要求10所述的局部对比度强化的装置，其中还包括一查询表，根据所述图像信号的水平储存局部对比度的优选增加程度；其中所述局部对比度的优选增加程度补偿色调映射导致的衰减。

12.如权利要求10所述的局部对比度强化的装置，其中还包括多个查询表，这些查询表对应于在LCD应用上动态背光控制的不同水平。

13.如权利要求9所述的局部对比度强化的装置，其中所述第一滤波器计算

所述第二滤波器计算

所述加法器计算

作为所述轮廓信号；其中

P(n)为位置n的图像信号；

D(n)为位置n以及位置n+1之间的邻近像素绝对变化值，并可以表示成D(n)＝|P(n+1)-P(n)|；

2w+1为所述第一滤波器及所述第二滤波器的大小；以及

w₁为所述第一滤波器的加权系数；以及

w₂为所述第二滤波器的加权系数。

14.如权利要求9所述的局部对比度强化的装置，其中当Pc大于P时，所述处理器计算P-α(Pc-P)C(P)为调暗图像信号；否则，决定所述调暗图像信号为P；其中P是图像信号；Pc是图像信号的轮廓信号；C(P)为对P的对比度调暗以补偿色调映射；α为对比度效果程度。

15.如权利要求9所述的局部对比度强化的装置，其中所述乘法器计算I′＝I(P′/P)；其中I为颜色部分；I’为I的调节后的颜色部分；P是图像信号；P’为P的调暗图像信号。

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