CN102132555A - 画质调整装置、画质调整方法以及画质调整程序 - Google Patents

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Abstract

一种画质调整装置，其针对显示在显示终端的画面上的映像信息进行画质调整，其特征在于，具有：分析单元，其根据由摄像单元对所述显示终端的画面进行拍摄所得到的映像信息，获得色度数据、属性数据以及柱状图数据，对由静止画特性和动画特性所构成的画质特性进行分析，其中，所述摄像单元通过使用分光相机和RGB相机这两种相机获得所述映像信息；以及，画质调整单元，其根据由所述分析单元所得到的显示终端的画质评估数据，与预先设定的画质调整内容相对应地生成用于对所述显示终端进行画质调整的查找表，并通过使用所生成的所述查找表对预先设定在所述显示终端内的画质信息进行更新，以对所述显示终端的画质进行调整。

Description

画质调整装置、画质调整方法以及画质调整程序
技术领域
本发明涉及一种画质调整装置、画质调整方法以及画质调整程序，特别地，涉及一种高精度地对画质特性进行均等化的画质调整装置、画质调整方法以及画质调整程序。
背景技术
目前，伴随着广播机器和终端机器等的数字化的普及，映像技术的高品位化、高画质化也在日新月异地快速发展。在大量生产TV(液晶、等离子、监视器等)的显示终端时的画质调整工序中，操作人员通过直接观察，对TV画面进行判断，并通过进行颜色和亮度等的画质调整，来取得画质特性。该方法尽管可以满足制造规格，但是，因为精度的调整会受到操作人员每天的身体条件的影响，所以，难以保证每台显示终端都能具有均等的特性，而且还具有可能会出现非常大的偏差的可能性。另外，在每天都更换操作人员或具有多名操作人员的情况下，其均等性的差异就会变得更加显著。
也就是说，目前为止的模拟时代的映像评估主要依靠对示波器或同步示波器等的模拟波形的观测，以此维持了大体上稳定的画质评估和生产品位。但是，自从进入了最近几年的数字化时代，因为与模拟波形不同，在直接观测数字波形时，难以进行一边观察波形等，一边定量地评估画质本身的好坏这样的操作，所以，在大多情况下，终端技术人员的画质评估基准只能依靠熟练的画质评估技术人员的眼睛。另外，在每个技术人员的眼睛的可靠性方面，还存在着个体差以及品位经常会出现不稳定等的问题，这也是设计平板显示器画质的技术人员的一大烦恼。
这里，需要说明的是，现有技术中公开了一种关于画质调整方法的技术，在该画质调整方法中，提供了一种不需要熟练技术人员的操作的阴极射线管的画质调整操作指示单元(例如，参照下述专利文献1)。该专利文献1所揭示的方法包括使用多个排列好的相机拍摄阴极射线管的显示画面的步骤，以及使用节点相互结合的、具有能量极小化功能的相互结合型神经网络对画质进行调整的步骤。
专利文献1：(日本)特开平7-170527号公报
发明内容
本发明想要解决的课题如下：
在现有技术所采用的画质评估和调整方法中，设计技术人员和制造技术人员在显示画面上依靠目视对输入至显示终端的映像信号的画质调整参数进行设定。也就是说，在凭借技术人员的观察所得到画质品位的偏差中，存在个体差、身体条件差、视听环境差、显示画面尺寸差、国民性等众多的偏差因素，所以，不能进行始终是稳定的定量画质评估和设定。因此，在从开发设计到量产阶段的全工序中，存在很多不使用用于获得预测偏差的定量数据的单元，而仅依靠赖于目视的Cut & Try设计的情况。另外，即使是在制造现场，因为没有进行基于每批产品的偏差管理，所以，即使市场上出现了质量问题，也不能查出正确的原因，因此，只能在不知道如何进行改善的状态下继续进行生产。
另外，在上述的现有方法中，尽管提供了一种通过自动计算磁铁片等补正部件的贴附位置等来发出操作指示的单元，但是，在现有技术中，并不存在这样的方法，即：针对显示终端，通过使用映像信息获得有关图像的各种参数；对获得的各种参数直接进行定量评估；根据该评估结果，通过将用于使画质特性均等化的调整数据反馈至控制部等，来实现高精度的画质调整。
因此，鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种高精度地对画质特性进行均等化的画质调整装置、画质调整方法以及画质调整程序。
用于解决上述课题的手段如下：
为了实现上述目的，本发明采用了具有如下特征的、用于解决上述课题的技术手段。
本发明是一种画质调整装置(12)，其针对显示在显示终端(11)的画面上的映像信息进行画质调整，其特征在于，具有：分析单元(22)，其根据由摄像单元(21)对所述显示终端(11)的画面进行摄像所得到的映像信息，获得色度数据、属性数据(profile data)、以及柱状图数据，对由静止画特性以及动画特性所构成的画质特性进行分析，其中，所述摄像单元(21)通过使用分光相机(41)和RGB相机(42)这两种相机获得所述映像信息；以及，画质调整单元(23)、(72)，其根据由所述分析单元(22)所得到的显示终端(11)的画质评估数据，与预先设定的画质调整内容相对应地生成用于对所述显示终端(11)进行画质调整的查找表(LUT)，并通过使用所生成的所述查找表对预先设定在所述显示终端(11)内的画质信息进行更新，以对所述显示终端(11)的画质进行调整。
因此，本发明可以高精度地对画质特性进行均等化。另外，通过使用由分光相机(41)和RGB相机(42)所得到的辉度信息以及色度信息，可以更高精度地对显示终端(11)的画质进行分析。
另外，本发明的画质调整装置(12)的特征在于，具有：切换单元，其对从所述显示终端(11)所输入的输入信号和由所述RGB相机(42)所得到的相机信号这两种映像信息进行切换；以及，属性·柱状图获得单元(56)，其从被所述切换单元(52)所切换的两种映像信息中分别获得所述属性数据和所述柱状图数据。
因此，本发明通过从所输入的映像信号和RGB相机(42)的相机信号这两种信号中分别获得属性数据和柱状图数据，可以更高精度地对画质特性进行分析。
另外，本发明的画质调整装置(12)的特征在于，具有：画质调整控制单元(73)，其针对由所述分析单元(22)所得到的所述属性数据和所述柱状图数据预先设定阈值，并根据所述阈值，静态或动态地使所述画质调整单元(23)、(72)的画质调整进行动作。
因此，本发明例如根据显示终端(11)的生产线的状况或对显示终端(11)所实施的分析的分析内容，可以静态或动态地使画质调整进行动作。
另外，本发明的画质调整装置(12)的特征在于，在所述画质调整控制单元(73)中，使用由所述分析单元(22)所得到的所述属性数据和所述柱状图数据，生成画质调整用查找表，并动态地对所述显示终端(11)进行反馈控制。
因此，本发明通过使用画质调整用查找表，可以迅速地进行对画质调整的反馈控制。
另外，本发明是一种画质调整方法，其对在显示终端(11)的画面上所显示的映像信息进行画质调整，其特征在于，具有：映像信号获得步骤(S01)，获得由摄像单元(21)对所述显示终端(11)的画面进行拍摄所得到的映像信号，其中，所述摄像单元(21)使用分光相机(41)和RGB相机(42)这两种相机获得所述映像信息；分析步骤(S02)，从由所述映像信号获得步骤(S01)所获得的静止画或动画的映像信息中获得色度数据、属性数据、以及、柱状图数据，对由静止画特性和动画特性所构成的画质特性进行分析；以及，画质调整步骤(S07)，根据由所述分析步骤(S02)所得到的显示终端(11)的画质评估数据，与预先设定的画质调整内容相对应地生成用于对所述显示终端(11)进行画质调整的查找表(LUT)(S06)，并通过使用所生成的所述查找表对预先设定在所述显示终端(11)内的画质信息进行更新，以对所述显示终端(11)进行画质调整。
因此，本发明可以高精度地对画质特性进行均等化。另外，通过使用由分光相机(41)和RGB相机(42)所得到的辉度信息和色度信息，可以更高精度地对显示终端(11)的画质进行分析。
另外，本发明的画质调整方法的特征在于，具有：切换步骤，对从所述显示终端(11)所输入的输入信号和由所述RGB相机(42)所获得的相机信号这两种映像信息进行切换；以及，属性·柱状图获得步骤，从被所述切换步骤所切换的两种映像信息中分别获得所述属性数据和所述柱状图数据。
因此，本发明通过从所输入的映像信号和来自RGB相机(42)的相机信号这两种信号中分别获得属性数据和柱状图数据，可以更高精度地对画质特性进行分析。
另外，本发明的画质调整方法的特征在于，具有：画质调整控制步骤(S03)、(S04)，针对由所述分析步骤(S02)所得到的所述属性数据和所述柱状图数据预先设定阈值，并根据所述阈值，静态或动态地使所述画质调整步骤(S07)的画质调整进行动作。
因此，本发明例如根据显示终端(11)的生产线的状况或对显示终端(11)所实施的分析的分析内容，可以静态或动态地使画质调整进行动作。
另外，本发明的画质调整方法的特征在于，在所述画质调整控制步骤(S03)、(S04)中，使用由所述分析步骤(S02)所得到的所述属性数据和所述柱状图数据，生成画质调整用查找表，并动态地对所述显示终端(11)进行反馈控制。
因此，本发明通过使用画质调整用查找表，可以迅速地进行对画质调整的反馈控制。
另外，本发明是一种画质调整程序，其对在显示终端(11)的画面上所显示的映像信息进行画质调整，其使计算机执行如下步骤：映像信号获得步骤(S01)，获得由摄像单元(21)对所述显示终端(11)的画面进行拍摄所得到的映像信号，其中，所述摄像单元(21)使用分光相机(41)和RGB相机(42)这两种相机获得所述映像信息；分析步骤(S02)，从由所述映像信号获得步骤(S01)所获得的静止画或动画的映像信息中获得色度数据、属性数据、以及、柱状图数据，对由静止画特性和动画特性所构成的画质特性进行分析；以及，画质调整步骤(S07)，根据由所述分析步骤(S02)所得到的显示终端(11)的画质评估数据，与预先设定的画质调整内容相对应地生成用于对所述显示终端(11)进行画质调整的查找表(LUT)(S06)，并通过使用所生成的所述查找表对预先设定在所述显示终端(11)内的画质信息进行更新，以对所述显示终端(11)进行画质调整。
因此，本发明可以高精度地对画质特性进行均等化。另外，通过使用由分光相机(41)和RGB相机(42)所得到的辉度信息和色度信息，可以更高精度地对显示终端(11)的画质进行分析。另外，通过将程序进行安装，可以在通用的个人计算机等上，容易地实现本发明的画质调整。
另外，本发明的画质调整程序的特征在于，具有：切换步骤，对从所述显示终端(11)所输入的输入信号和由所述RGB相机(42)所得到的相机信号这两种映像信息进行切换；以及，属性·柱状图获得步骤，从被所述切换步骤所切换的两种映像信息中分别获得所述属性数据和所述柱状图数据。
因此，本发明通过从所输入的映像信号和来自RGB相机(42)的相机信号这两种信号中分别获得属性数据和柱状图数据，可以更高精度地对画质特性进行分析。
另外，本发明的画质调整程序的特征在于，具有：画质调整控制步骤(S03)、(S04)，针对由所述分析步骤(S02)所得到的所述属性数据和所述柱状图数据预先设定阈值，并根据所述阈值，静态或动态地使所述画质调整步骤(S07)的画质调整进行动作。
因此，本发明例如根据显示终端(11)的生产线的状况或对显示终端(11)所实施的分析的分析内容，可以静态或动态地使画质调整进行工作。
另外，本发明的画质调整程序的特征在于，在所述画质调整控制步骤(S03)、(S04)中，使用由所述分析步骤(S02)所得到的所述属性数据和所述柱状图数据，生成画质调整用查找表，动态地对所述显示终端(11)进行反馈控制。
因此，本发明通过使用画质调整用查找表，可以迅速地进行对画质调整的反馈控制。
这里，需要说明的是，上述参照符号仅是作为参考，也就是说，本发明并不限定于附图中所示的方式。
本发明的效果如下：
根据本发明，可以高精度地对多个显示终端的画质特性进行均等化。
附图说明
图1是本实施方式的画质调整系统概略结构的一个例子的示意图。
图2是可实现本发明的画质调整的装置结构的一个例子的示意图。
图3是本发明的画质调整处理步骤的一个例子的概略流程图。
图4是本实施方式的摄像单元的具体例子的示意图。
图5是本实施方式的分光相机的x、y、L值的测定结果的一个例子的示意图。
图6是本实施方式的RGB相机的属性数据(profile data)的测定结果的一个例子的示意图。
图7A是辉度柱状图分布特性数据的一个例子的示意图。
图7B是色度柱状图分布特性数据的一个例子的示意图。
图7C是色彩柱状图分布特性数据的一个例子的示意图。
图7D是频率柱状图分布特性数据的一个例子的示意图。
图8A是与辉度柱状图相对应的LUT的一个例子的示意图。
图8B是与色彩柱状图相对应的LUT的一个例子的示意图。
图9是图像控制系统的一个例子的示意图。
图10A是自动辉度检测增强(enhance)控制的设定画面的示意图。
图10B是自动色彩标量(color scalar)检测增强控制的设定画面的示意图。
图10C是自动色彩矢量(color vector)增强控制的设定画面的示意图。
图11是本实施方式的画质调整系统的具体例子的示意图。
图12A是现有技术的画质调整装置的应用例的示意图。
图12B是本发明的画质调整装置的应用例的示意图。
主要符号说明：
10：画质调整系统；
11：显示终端；
12：画质调整装置；
21：摄像单元；
22：画质分析单元；
23：信号系画质调整单元；
24：背光控制单元；
25：显示单元；
26：设定单元；
31：输入装置；
32：输出装置；
33：驱动装置；
34：辅助存储装置；
35：存储装置；
36：CPU(central processing unit)；
37：网络接续装置；
38：记录介质；
41：分光相机；
42：RGB相机；
50：图像控制系统；
51：输入信号；
52：切换单元；
53：x、y、L数据；
54：属性数据(profile data)；
55：柱状图数据；
56：属性·柱状图获得单元
57：查找表(LUT)；
58：对比度增强(contrast enhance)；
59：色彩增强(color enhance)；
60：锐利度(sharpness)；
61：噪点抑制(noise reduction)；
62：Y-C Delay
63：白平衡(white balance)；
70：画质调整系统；
71：控制用LUT生成单元；
72：画质调整单元；
73：画质调整控制单元。
具体实施方式
<关于本发明>
在本发明中，一种定量地对映像信息的画质进行评估和判定的最佳方法包括：对可直接并定量地对显示终端进行计测的机器(例如：分光相机或RGB相机等摄像单元等)的计测信息正确地进行判断和分析的步骤；以及，通过反馈控制对显示终端的画质特性进行补正和调整的步骤。
这里，需要说明的是，本发明的分光相机可以正确地对例如CIE(国际照明委员会)色度坐标上的x，y，L的各数据(值)进行计测。另外，RGB相机不能正确地评估CIE色度坐标上的x，y，L值，也不能正确地计测光学频谱的分布特性。本实施方式中的RGB相机是用于按每个像素对辉度能量和颜色能量进行计测的相机，其主要是在对动画特性的属性数据(profile data)和柱状图数据(histogramdata)进行计测时被使用。
因此，本实施方式中的分光相机用于对静止画的辉度和颜色的值进行计测，RGB相机用于对每个像素的动画的辉度和颜色的值进行计测。作为画质评估时的使用例，分光相机在静止画上花些时间进行正确的计测，而RGB相机在对动画进行实时计测时被使用，通过由分光相机校正RGB相机的像素单位的辉度、色度并对其进行使用，对RGB相机的测定值进行补正。也就是说，RGB相机以像素为单位将动画特性提取为属性数据和柱状图数据，然后通过实施定量评估，对这两者进行实时分析，并进行判定以实现最佳的画质调整和控制。
下面，参照附图对本发明的画质调整装置、画质调整方法、以及、画质调整程序的最佳实施方式进行说明。
<画质调整系统的概略结构的例子>
首先，参照附图对具有本发明的画质调整装置的画质调整系统的概略结构的例子进行说明。图1是本实施方式的画质调整系统概略结构的一个例子的示意图。
图1所示的画质调整系统10被构成为具有显示终端11和画质调整装置12。另外，图1所示的画质调整装置12被构成为具有摄像单元21、画质分析单元22、信号系画质调整单元23、背光控制单元24、显示单元25、以及、设定单元26。这里，需要说明的是，画质分析单元22、信号系画质调整单元23、以及、背光控制单元24可作为一个集成电路(IC：integrated circuit)而内置于TV等的显示单元11内。
显示终端11例如为由实际生产线等生产出的TV(液晶、等离子、监视器等)，是作为画质调整对象的装置。这里，需要说明的是，显示终端11包括由生产线等量产的多个显示终端。
另外，在画质调整装置12中，摄像单元21是用于获得显示在显示终端11上的映像信号(包括静止画和动画)的照相机，例如，可以使用CCD相机等，另外，如后所述，也可以使用分光相机和RGB相机等的两个种类的相机。
画质分析单元22根据从由摄像单元21所得到的映像信号以及由显示终端11所输入的输入信号所得到的静止画或动画，实施由静止画特性和动画特性所构成的画质的分析。这里，需要说明的是，作为画质分析的项目，例如有辉度(luminance)、色度(color level(色彩值)、color vector(色彩矢量))、频带(frequency band)等。
信号系画质调整单元23根据由画质分析单元22所得到的画质分析结果即显示终端11的画质评估数据，与预先设定的画质调整内容(控制参数)相对应地生成用于对显示终端11进行画质调整的查找表(LUT)。另外，信号系画质调整单元23通过使用所生成的查找表对预先设定在显示终端11内的各种画质信息进行更新，以对显示终端11的画质进行调整。
这里，需要说明的是，作为控制参数，是指预先设定了的显示终端11用的各种设定信息(显示器用户界面控制器(monitor UI controller)、画质调谐数据(tuningdata)等)的保存数据，通过使用这些数据，例如对对比度增强(contrast enhance)、γ补正、白平衡(white balance)、锐利度(sharpness)、颜色管理(color management)、噪点抑制(noise reduction)、LED背光控制(back light control)、以及、区域控制(area control)等进行调整。
另外，信号系画质调整单元23根据由设定单元26所设定的各种设定条件，生成与画质调整所必需的背光调整相关的数据，并将所生成的数据输出至背光控制单元24。另外，当由信号系画质调整单元23将与画质调整所必需的背光调整相关的数据输入后，背光控制单元24生成对应的信号(CCFL、LED、CNT、EL等)，并将所生成的BLC(back light control)信号输出。
显示单元25获得由画质分析单元22所得到的分析结果，并将其显示在画面上。另外，显示单元25根据分析结果，将对应的显示终端11用的各种设定信息(监视器用户界面控制器(monitor UI controller)、画质调谐数据(tuning data)等)的控制参数输出至信号系画质调整单元23。
设定单元26设定用于由信号系画质调整单元23生成LUT以及进行画质调整的阈值等的各种条件。另外，设定单元26中的各种设定是由用户等利用未被图示的输入单元(键盘、鼠标、或者、专用控制器等)来进行的，用于设定阈值等的画面等是由设定单元26所生成的。设定单元26将所生成的设定画面等显示在显示单元25上。另外，设定单元26对用户等所设定的各种条件进行保存。这里，需要说明的是，关于设定单元26的各种设定条件等，将在后面进行叙述。
也就是说，如图1所示，在本实施方式的画质调整系统10中，将在TV画面等那样的显示终端11中所显示的映像捕捉进评估用相机(例如，CCD相机等)，由IC(集成电路)等进行画质分析。另外，分析后，通过在通用个人计算机(PC)等的显示单元25上与预先设定的参数值进行比较，对捕捉到的数据的画质进行评估。此时，通过进行控制，将偏离了预先设定的参数值的各参数值全部调整至预先设定的参数值。
通过采用这样的方法，可以对各TV的画质特性进行均等化。也就是说，通过将依靠目视(观察)来进行调整的技术人员置换为评估用相机，可以实现画质的均等化。
<画质调整装置12：硬件结构>
这里，对上述的画质调整装置12的装置结构的例子进行说明。画质调整装置12例如可为通用个人计算机或服务器等，通过安装可使计算机执行本发明的各处理的执行程序(即：画质调整程序)，可以实现本发明的画质调整处理。
图2是可实现本发明的画质调整的装置结构的一个例子的示意图。这里，需要说明的是，图2适用于画质调整装置12的各结构。图2被构成为具有输入装置31、输出装置32、驱动装置33、辅助存储装置34、存储装置35、进行各种控制的CPU(central processing unit)36、以及、网络接续装置37，这些装置由系统总线B相互连接。
输入装置31具有可被用户操作的键盘以及鼠标等指示装置(pointingdevice)，用于输入来自用户的、例如程序的执行等的各种操作信号。输出装置32具有显示器，显示对执行本发明的处理的计算机进行操作来说必不可少的各种窗口或数据，还可以根据CPU36所具有的控制程序，显示程序的执行过程或结果等。另外，输出装置32还可以具有打印机的功能，此时，可以将分析结果等可获得的各种信息打印至纸张等印刷介质上，以供用户等使用。
这里，在本发明中，安装至计算机上的执行程序例如可由CD-ROM等记录介质38所提供。记录了程序的记录介质38可被放进驱动装置33，记录介质38内所含有的执行程序从记录介质38经由驱动装置33被安装至辅助存储装置34。这里，需要留意的是，作为记录介质38，除了CD-ROM之外，还可以使用各种各样的记录介质，例如软盘或光磁盘等那样的、以光、电或磁方式记录信息的记录介质，ROM或闪存等那样的、以电方式记录信息的半导体存储器等。
另外，辅助存储装置34是硬盘等存储单元，可以保存本发明的执行程序、计算机控制程序、或者、测定结果等，其根据实际需要实施输入或输出的操作。
存储装置35用于保存由CPU36从辅助存储装置34中所读出的执行程序。这里，需要说明的是，存储装置35例如由ROM(read only memory)或RAM(random access memory)等构成。
CPU36根据操作系统(OS：operating system)等的控制程序以及存储装置35中所保存的执行程序，通过对各种计算以及与各硬件结构部的数据交换等计算机整体的处理进行控制，可以实现画质调整等中的后述的各种处理。这里，需要说明的是，CPU36可以从辅助存储装置34中取得程序执行过程中所必需的控制参数或所输入的设定信息等各种信息，另外，程序执行后所得到的结果或上述各种信息等，也可以被保存在辅助存储装置34中。
通过网络接续装置37与通信网络等进行连接，可以从连接在通信网络上的其他终端获得执行程序，还可以将程序执行后所得到的执行结果或本发明的执行程序本身提供至其他终端。另外，使用网络接续装置37还可以从画质调整装置12等获得测定数据。
采用如上所述的装置结构，可以执行本发明的画质调整处理。另外，通过安装程序，可以在通用个人计算机等上容易地实现本发明的画质调整处理。
<画质调整处理步骤>
下面，参照流程图对作为一个例子的上述画质调整处理步骤的具体实例进行说明。图3是本发明的画质调整处理步骤的一个例子的概略流程图。
在图3所示的本实施方式的画质调整处理中，首先，获得由相机等摄像单元所拍摄的、显示终端的显示画面的映像信号(S01)，并根据所获得的映像信号对由静止画特性和动画特性所构成的画质特性进行分析(S02)。然后，进行基于分析结果和预先设定的阈值的评估(S04)，并根据评估结果，判断是否进行画质调整的动态控制(S04)。
在S04的处理中，如果不进行动态控制(S04中的NO)，待机至预定的时机(S05)。也就是说，不进行实时处理，象批处理那样在预先设定的时间等内进行处理(静态控制)。另外，在S04的处理中，如果进行动态控制(S04中的YES)，或者S05的处理结束后，则生成画质调整用查找表(S06)，然后，使用所生成的查找表进行显示终端11的画质调整(S07)。
这里，对作为对象的全部显示终端11的画质调整是否都结束了进行判断(S08)，如果对全部显示终端11所进行的处理还没结束(S08中的NO)，则对还没有被处理的其他显示终端进行自S01开始的处理。另外，在S08中，如果对全部显示终端11所进行的处理都结束了(S08中的YES)，则结束处理。
因此，根据本实施方式，可以实施能够被所有与映像有关的机器所使用的、具有成本低和品位高的特点的、可进行定量的画质评估、正确的分析以及正确的调整的画质调整。
<摄像单元21的具体例子>
下面，对上述摄像单元21的具体例子进行说明。图4是本实施方式的摄像单元的具体例子的示意图。图4所示的摄像单元21被构成为具有分光相机41和RGB相机42。分光相机41根据所输入的显示终端11的显示画面的辉度信息进行CIE色度坐标上的x、y、L值的定量测定。另外，RGB相机42根据所输入的显示终端11的显示画面的色度信息(R、G、B等)进行像素单元的动画特性的属性数据(profile data)和柱状图数据(histogram data)的定量评估。
这里，图5是本实施方式的分光相机的x、y、L值的测定结果的一个例子的示意图。图6是本实施方式的RGB相机的属性数据的测定结果的一个例子的示意图。图7A～图7D是本实施方式的RGB相机的柱状图数据的测定结果的一个例子的示意图。
图5所示的x、y值是CIE色度的坐标数据，可以正确地判定色度信息。另外，L值是辉度信息，可以对例如色度值或可表现的颜色区域范围(Gamut范围)、白平衡(white balance)值等进行分析。
另外，图6所示的属性是将来自RGB相机42的以像素为单位的辉度、色度信息从数字信息进行模拟变换并进行了显示的信号解析用波形数据。这里，需要说明的是，图6中的纵轴表示显示画面上的辉度值，横轴表示信号(signal level)。通过使用图6所示的图，例如，可以对对比度的线性、非线性控制特性、噪点(Noise)量、Y-C Delay Timing、解像度特性、脉冲(pulse)应答特性等进行分析。
另外，图7A～图7D所示的柱状图是将来自RGB相机42的同样地与输入信号解像度连动的像素单位的辉度、颜色信息提取为柱状图分布的数据(histogramdata)，包括辉度柱状图分布特性数据(图7A)、色度柱状图分布数据(图7B)、色彩柱状图分布数据(图7C)、频率柱状图分布特性数据(图7D)等，根据这些数据，可以进行对比度信息、颜色再现信息、频率成分信息等的分析。
因此，通过使用由分光相机41和RGB相机42所得到的辉度信息以及色度信息，可以对显示终端的画质进行更高精度的分析。
也就是说，在本实施方式中，通过获得由画质评估人员的目视所得到的输入的映像信息、来自分光相机41的信息、以及、来自RGB相机42的信息这三种信息源数据，能够得到一种自动画质调整系统，其可实现通过进行分析和评估，不管在何处都能低价格、高品位、并且迅速地进行最佳画质调整之目的。
<关于本实施方式的LUT的生成>
下面，说明通过对由上述分光相机和RGB相机所得到的画质测定进行模式(pattern)化以生成LUT的方法。这里，需要说明的是，LUT的生成是根据上述设定单元26中的各种设定条件由信号系画质调整单元23所进行的处理。
本实施方式的LUT是通过根据作为上述画质评估数据的图5～图7D所示那样的色彩数据、属性数据、以及、柱状图数据并对其特性进行模式化而生成的LUT。另外，在本实施方式中，进行使用了设定任意的模式并选择最近似的模式以进行控制的两个LUT的画质控制。其中一个是以辉度、对比度为中心进行控制的辉度系柱状图模式。另一个是以色度、色彩为中心的色度系柱状图模式。在本实施方式中，通过将从这两者中提取出的柱状图数据与由设定单元26等所预先设定的模式进行对比，以总是能够获得最佳画质的方式，对控制参数进行控制。下面，对设定其典型参数的步骤等进行说明。
图8A和图8B本实施方式中所生成的LUT的一个例子的示意图。这里，需要说明的是，图8A是与辉度柱状图相对应的LUT的一个例子的示意图，图8B是与色彩柱状图向对应的LUT的一个例子的示意图。另外，图8A和图8B所示的LUT也可通过由显示单元25进行显示以让用户来进行确认。
在图8A中，示出了典型的12个模式的辉度柱状图模式的一个例子，这12个模式可被设定为“STD G”、“Wide & Broad G”、“Narrow G”、“Wide M”、“Narrow M”、“Split Peak”、“White G”、“White Peak”、“White Kink(跳回)”、“Black G”、“Black Peak”、“Black Kink”等，但是，本发明并不限定于此。
另外，关于上述辉度柱状图模式的控制，例如，可以使用如下所述的条件。
(1)在黑暗部分(A1)、中间辉度(A2)部分、以及、明亮部分(A3)这三个区域内进行判定。
(2)在黑暗部分，使用“Black Stretch”或S字曲线进行补正。
(3)在中间部分，进行APL(average picture level：平均图像电平)连动型的S字曲线补正。
(4)在明亮部分，于低APL处保持峰值辉度，于高APL处进行S字曲线和WPS(white peak suppressor)补正。
因此，通过将辉度柱状图的模式设定为12个模式的柱状图模式，并作成LUT，然后使该LUT与输入信号相对应，可以高精度并且高速地进行动态的辉度和对比度的控制。
另外，在图8B中，示出了典型的10个模式的色度、色彩柱状图模式的一个例子的示意图，这10个模式可被设定为“STD R”、“STD G”、“STD B”、“STD M”、“STD Y”、“STD C”、“Cool”、“GCC(green colorcontrol)”、“Warm”、以及、“Flesh”等，但是，本发明并不限定于此。
另外，在图8的例子中，关于典型的10个模式的色度、色彩柱状图模式的控制，例如，使用如下所示的条件。
(1)在Warm、Green、Cool这三个典型色彩区域(±30度)内进行判定。
(2)在Warm之色彩区域内，于白平衡(white balance)6500附近处，进行肤色调(flesh tone)谐调补正。
(3)在Green之色彩区域内，于白平衡9300附近处，进行绿色调(green tone)谐调补正。
(4)在Cool之色彩区域内，于白平衡12000附近处，进行蓝色调(bluetone)谐调补正。
以上述各种条件为基础，对输入信号的画质进行控制。具体来说，将色彩柱状图模式设定为10个模式的柱状图模式，通过作成LUT，可以高精度并且高速地进行动态的颜色画质控制。另外，通过按对应的模式取得已经设定好了的任意的控制模式，可以进行画质控制。
但是，这里需要留意的是，白平衡6500时的白补正(不能得到完全的白)、以及、白平衡9300、12000时的红补正(不能得到完全的红)是重点。在此时的白补正中，蓝伸展(blue stretch)补正和白伸展(white stretch)补正是有效的补正方式，而在红补正中，肤色调(flesh tone)补正是有效的补正方式。这里，需要说明的是，如果将上述操作保存在预先设定的存储单元内，则马上就可以按照上述步骤进行最佳并且有效的高画质设定。
也就是说，在本实施方式中，针对输入信号的图像，分析其与上述LUT中的哪个的柱状图的波形相符合，并从上述辉度柱状图的12个模式以及色彩柱状图的10个模式中分别各选出一个模式，然后通过使用按各模式的组合所设定的画质控制内容对其画质进行调整。这里，需要说明的是，上述的LUT仅是一个例子，也可以生成其他的表来进行对应。
<画象控制系统的例子>
下面，参照附图对画象控制系统的例子进行说明。图9是图像控制系统的一个例子的示意图。如图9所示，在图像控制系统50中，由分光相机41和RGB相机42接收显示终端11的显示画面上所显示的图像和映像，另外，输入输入信号。
这里，在图像控制系统50中，分光相机41如上所述提取x、y、L数据53。另外，图像控制系统50具有切换单元52，用于对RGB相机42和从显示装置11直接输入的输入信号51进行切花。另外，图像控制系统50还具有属性·柱状图获取单元(属性和柱状图获取单元)56，用于从被切换单元52所切换的两个映像信号中分别获得属性数据54和柱状图数据55。
另外，图像控制系统50根据来自的分光相机41的映像信号、x、y、L数据53、来自RGB相机42和输入信号51的映像信号、属性数据54、柱状图数据55，生成查找表(LUT)。具体来说，在LUT57中生成例如x、y、L、属性、辉度柱状图(histogram-1)、色度柱状图(histogram-2)、色彩柱状图(histogram-3)、频率柱状图(histogram-4)。这里，需要说明的是，在上述的例子中，尽管示出了4个种类的柱状图，但是，本发明并不限定于此。也就是说，生成的LUT的种类和数量并不限定于本发明的实施方式，另外，关于LUT的数量，也并不限定于一个，例如，可以根据各个种类分别设定各自的LUT。
接下来，使用LUT57中的各种数据，对对比度增强(contrast enhance)58、色彩增强(color enhance)59、锐利度(sharpness)60、噪点抑制(noisereduction)61、Y-C Delay 62、白平衡(white balance)63进行数据更新，据此，进行画质的调整。这里，需要说明的是，更新的表的内容在本发明中并不限定于此。
也就是说，在图9所示的例子中，在前部的结构中具有信号输入和RGB相机信号输入的2个系统(双系统)的输入端子，在后部的结构中具有经由切换电路进行属性生成(取得)和柱状图生成(取得)的属性·柱状图获取单元56。另外，关于这两个信号的基于切换单元52的切换，因为可以按时间进行分割，也可以进行固定，所以可以选择容易使用的方式。这里，需要说明的是，不管在哪个控制中，都可以预先设定阈值，并以该阈值为基准实施上述控制。
这里，属性·柱状图获取单元56在上述实施方式中不具有双系统(属性生成(取得)单元和柱状图生成(取得)单元)，仅以单系统进行处理。其理由在于，可以简化生成电路并消除双系统生成电路的偏差，另外，即使在时间分割判定中也来得及，所以，采用了单系统。这里，需要说明的是，如果并不在意偏差和速度，当然也可以采用双系统。
如上述实施方式所述，本发明的特征部分在于，例如，根据来自分光相机41的映像数据和x、y、L的各数据、来自RGB相机42的映像数据、属性和柱状图、以及、来自输入信号的映像数据、属性和柱状图这三种基本数据进行画质调整，另外，作为控制方法，可以列举出，静态(static)控制法、阈值(threshold)控制法、以及、根据评估模式所近似的查找表(LUT)控制法等。
另外，需要说明的是，如本实施方式所示，将根据输入信号由画质分析所得到的属性数据和柱状图数据应用于画质调整的目的在于，通过根据从显示终端取得的属性数据和柱状图数据辩识出概略的相似模式并进行控制，对画质进行高精度、高速度的改善。
另外，通过对所谓的高品位的比较模型的显示终端数据进行计测，并通过使用各种画质控制功能等，使作为检测对象的显示终端的数据与其具有相同的特性，也可以得到高品位的画质。
另外，除了上述设定之外，还可以自动地进行动态画质调整。图10A～图10C是可进行动态画质调整的其他例子的示意图。这里，需要说明的是，图10A是自动辉度检测增强(enhance)控制的设定画面的示意图。图10B是自动色彩标量(color scalar)检测增强控制的设定画面的示意图。图10C是自动色彩矢量(color vector)增强控制的设定画面的示意图。另外，这些画面都是由在上述显示单元25等上所显示的设定单元26所设定的。
图10A是用于设定基于辉度柱状图的辉度补正LUT的动态控制的各种条件的画面。作为其动作方法，将辉度柱状图的横轴(辉度)分割为如下5个区域，即：从左开始分别被定义为“Dark”、“Low”、“Middle”、“High”、以及、“Bright”的5个区域。这里，需要说明的是，对于上述所分割的区域的个数，在本发明中并没有特别的限制，例如，也可以分割为“Low”、“Middle”、以及、“high”的3个区域。
各区域的区域宽度和阈值分别被设定为“Brightness Position”和“Threshold(阈值)”。另外，对各区域以及区域的组合分别分配辉度补正LUT。另外，切换LUT的条件为，区域内的辉度超过了阈值的区域或区域的组合。例如，“Normal”表示没有那样的区域或没有对ON/OFF进行设定(check)的条件。这里，阈值的单位为，相对于画面内全体像素数m的“％”。例如，在将阈值设为th时，如果某区域内具有m×th/100个以上的像素个数，则判断为超过了阈值。
另外，Dark和Bright的优先度被设定为高于Low、Middle、以及、High。
也就是说，如果Dark和Bright区域超过了阈值，则与Low、Middle、以及、High无关，条件为Dark、Bright、或者、其组合(Dark+Bright)中的任一个。
另外，在图10A所示的“Original Histogram”中，图示出了原来的图像的辉度的柱状图。另外，在“Original Histogram”中，柱状图中重复表示了由上述所设定的各区域的位置(范围)和阈值。这里，需要说明的是，关于辉度超过了阈值的区域，例如，通过用红色来显示等，进行与其他区域不同的强调显示，可以明确地对辉度超过了阈值的区域进行显示。根据这样的柱状图，就可以进行辉度补正LUT的动态控制。
另外，对于图10B和图10C，也可以进行与上述同样的设定。这里，需要说明的是，关于图10A～图10C中的尺度(scale)的设定，可以通过滑动设定部(slider)或编辑框对相当于柱状图纵轴上端的值进行变更，这样，就可以对显示时的柱状图的高度进行变更。另外，“Range of Scale”可以对Scale用的滑动设定部的可变范围的最大值进行编辑。“Sampling Period”能够以msec来设定动态控制周期(读入柱状图并进行条件设定的周期)。
另外，“Times of the Condition”可以当超过了Threshold的条件连续出现了指定的次数时，对辉度补正LUT进行切换。“Brightness Position”可以设定5个区域的宽度(实际上是区域的左端)。这里，需要说明的是，Dark的左端为0(固定)。
另外，在图10B、图10C中，作为“Dynamic Color Enhance”，可以对基于色相柱状图的辉度补正LUT的动态控制的各种条件进行设定。这里，色相柱状图的横轴(辉度)以Red、Green、Blue、Cyan、Magenta、Yellow、Skin位置为中心被分割为7个区域(“Magenta”、“Red”、“Skin”、“Yellow”、“Green”、“Cyan”、“Blue”)。但是，与辉度柱状图不同，能够以各区域之间具有缝隙的状态来定义。
另外，可以使用“Setting”的“Width”和“Position”分别对各区域的宽度和中心位置进行调整。对各区域进行颜色补正LUT和颜色基本设定的定义，如果具有超过了设定的阈值的区域，则将该区域内所定义者设定为硬件。这里，需要说明的是，以由“Sampling Period”所指定的周期来取得柱状图，并对阈值条件进行设定(check)。另外，如果超过了阈值的条件持续了由“Times of the Condition”所指定的次数，则进行切换。也就是说，如果这里被指定为“1”，则为超过了阈值，直接对设定进行切换。另外，阈值的单位为，相对于全体像素的“％”。
另外，这里需要说明的是，作为接受控制的画质功能的例子，例如有如上所述的对比度增强(contrast enhance)58、色彩增强(color enhance)59、锐利度(sharpness)60、噪点抑制(noise reduction)61、Y-C Delay 62、白平衡(white balance)63等，在本实施方式中，对这些画质信息中的至少一个进行调整。
<画质调整系统的具体例子>
下面，参照附图对画质调整系统的具体例子进行说明。图11是本实施方式的画质调整系统的具体例子的示意图。这里，需要说明的是，关于进行与上述构成中的处理类似的处理的构成，对其赋予了相同的符号，并在这里省略对其进行具体说明。
图11所示的画质调整系统70被构成为具有输入信号51、RGB相机41、画质分析单元22、控制用LUT生成单元71、画质调整单元72、画质调整控制单元73、以及、显示终端11。
在图11所示的画质调整系统70中，使用RGB相机42对显示终端11的画面上的映像进行拍摄，对属性、柱状图等进行分析，并生成上述画质控制用LUT以自动进行画质控制。这里，需要说明的是，在图11所示的画质调整系统70中，分光相机41的测定数据如果事前被确认为是用于RGB相机42的校正，则在进行自动画质调整操作时，仅使用RGB相机42就可以进行自动调整。另外，画质调整控制单元73针对由分析处理所得到的属性数据和柱状图数据预先设定阈值，然后根据阈值，静态或动态地进行画质调整单元中的画质调整。这样，例如根据显示终端的生产线的状况或对显示终端进行的分析的分析内容等，可以静态或动态地执行画质调整。
另外，画质调整控制单元73使用由分析步骤所得到的属性数据以及柱状图数据生成画质调整用查找表，对显示终端11动态地进行反馈控制。这样，通过使用画质调整用查找表，就可以迅速地对画质调整进行反馈控制。
<关于本发明的便利性>
下面，对上述本发明的便利性进行说明。简单地说，本发明的便利性为，可选择画质调整的各种各样的方法。具体来说，可以一边目视映像显示画面(实际映像)，一边进行最佳的画质调整。另外，根据本实施方式，还可以一边观察所输入的映像信号的属性数据和柱状图数据，一边进行最佳的画质调整。再有，根据本实施方式，可以使用RGB相机的属性数据以及柱状图数据进行画质调整。
另外，根据本实施方式，可以使用输入信号和RGB相机这两者的属性数据和柱状图数据进行画质调整。再有，根据本实施方式，通过将对相机信号和输入信号进行评估的定量数据设为基准，构成计测、评估的反馈环(feedback loop)，可以简单地构成自动调整系统。
另外，根据本实施方式，因为可以进行开发设计时的定量画质评估和调整，所以，可以加快设计的速度。再有，因为在量产时可以进行低成本、定量的自动画质调整，所以，可以容易地实现高画质化、高品位化。另外，可以容易地实现工场生产时的高速化以及每批产品的工场调整偏差的管理。再有，因为可以将画质调整时的履历数据进行ROM化(即：保存至ROM)并将其搭载至商品中，所以，具有可以容易地提供售后服务之便利性。
这里，图12A是现有技术的画质调整装置的应用例的示意图。图12B是本发明的画质调整装置的应用例的示意图。这里，需要说明的是，图12A和图12B中示出的是将上述的画质调整装置应用至画像处理LSI(large scaleintegration)和TV-Set的例子。
如图12A所示，在现有技术的应用例中，例如，技术人员一边目视显示图像，一边使用TV-Set的控制键或遥控器等进行画质控制，但是，如图12B所示，在本发明中，使用相机连接(camera link)等，将由相机(camera)等摄像单元21所拍摄的映像直接连接至TV-Set或LSI，自动地进行画质控制。这里，需要说明的是，该方式的运用在今后的TV-Set的量产和售后服务过程中被认为具有非常大的可能性。
另外，如上述实施方式所示，通过附加现有技术所配备的输入映像信号的分析、控制功能，经由相机连接(camera link)等专用线路传递由相机所拍摄的映像信息，并将本发明的系统安装至LSI和TV-Set中，本发明不管在何处都可以低成本、自动并且正确地进行画质的调整。
根据如上所述的本发明，可以实现对多个显示终端的画质特性的均等化。具体来说，由评估相机捕捉TV映像，如果其画质数据偏离了由基准值(typical值)等组成的参数设定值，则通过使其画质数据与该参数设定值一致的方式，可以在量产时使各TV的画质特性均等化。另外，还可以生产出不存在偏差的产品。
也就是说，使用评估用相机获取TV画面上所输出的TV映像，然后进行基于IC(集成电路)的画质分析，分析后，再进行画质评估；通过这样的方式，如果评估结果为偏差大于设定值(阈值(可设定为参数的typical值))，则通过统一至typical值，可以实现画质的均等化。
这里，需要说明的是，如上述实施方式所示，除了仅通过评估用相机获得TV映像之外，通过在TV内部预先赋予评估用信号，然后将TV映像捕捉进IC(这里，需要说明的是，IC内部搭载了画质分析功能、画质改善功能)，也可以进行画质分析。
另外，本发明中的定量评估数据在开发、设计、制造、贩卖、售后服务等全阶段都是可以被有效利用的数据，大量的存储数据有助于提高产品的质量，另外，还有助于在制造阶段构筑精度更高的自动调整系统。
以上对本发明的具体实施例进行了说明，但是，本发明并不局限于上述具体实施例，只要不脱离权利要求书的范围，亦可采用其他变化形式代替，但那些变化形式仍属于本发明所涉及的范围。
本国际申请主张2008年8月27日申请的日本国专利申请第2008-218523号、以及、2009年8月20日申请的日本国专利申请第2009-190665号的优先权，并在本文中引用了这两个专利申请的全部内容。

Claims (12)

1.一种画质调整装置，其针对显示在显示终端的画面上的映像信息进行画质调整，其特征在于，具有：
分析单元，其根据由摄像单元对所述显示终端的画面进行拍摄所得到的映像信息，获得色度数据、属性数据、以及、柱状图数据，对由静止画特性以及动画特性所构成的画质特性进行分析，其中，所述摄像单元通过使用分光相机和RGB相机这两种相机获得所述映像信息；以及，
画质调整单元，其根据由所述分析单元所得到的所述显示终端的画质评估数据，与预先设定的画质调整内容相对应地生成用于对所述显示终端进行画质调整的查找表，并通过使用所生成的所述查找表对预先设定在所述显示终端内的画质信息进行更新，以对所述显示终端的画质进行调整。
2.根据权利要求1所述的画质调整装置，其特征在于，具有：
切换单元，其对从所述显示终端所输入的输入信号和由所述RGB相机所得到的相机信号这两种映像信息进行切换；以及，
属性·柱状图获取单元，其从被所述切换单元所切换的所述两种映像信息中分别获得所述属性数据和所述柱状图数据。
3.根据权利要求1所述的画质调整装置，其特征在于，具有：
画质调整控制单元，其针对由所述分析单元所得到的所述属性数据和所述柱状图数据预先设定阈值，并根据所述阈值，静态或动态地使所述画质调整单元的画质调整进行动作。
4.根据权利要求3所述的画质调整装置，其特征在于：
在所述画质调整控制单元中，使用由所述分析单元所得到的所述属性数据和所述柱状图数据，生成画质调整用查找表，并动态地对所述显示终端进行反馈控制。
5.一种画质调整方法，其对在显示终端的画面上所显示的映像信息进行画质调整，其特征在于，具有：
映像信号获得步骤，获得由摄像单元对所述显示终端的画面进行拍摄所得到的映像信号，其中，所述摄像单元使用分光相机和RGB相机这两种相机获得所述映像信息；
分析步骤，从由所述映像信号获得步骤所获得的静止画和动画的映像信息中获得色度数据、属性数据、以及、柱状图数据，对由静止画特性和动画特性所构成的画质特性进行分析；
画质调整步骤，根据由所述分析步骤所得到的所述显示终端的画质评估数据，与预先设定的画质调整内容相对应地生成用于对所述显示终端进行画质调整的查找表，并通过使用所生成的所述查找表对预先设定在所述显示终端内的画质信息进行更新，以对所述显示终端进行画质调整。
6.根据权利要求5所述的画质调整方法，其特征在于，具有：
切换步骤，对从所述显示终端所输入的输入信号和由所述RGB相机所获得的相机信号这两种映像信息进行切换；以及，
属性·柱状图获得步骤，从被所述切换步骤所切换的所述两种映像信息中分别获得所述属性数据和所述柱状图数据。
7.根据权利要求5所述的画质调整方法，其特征在于，具有：
画质调整控制步骤，针对由所述分析步骤所得到的所述属性数据和所述柱状图数据预先设定阈值，并根据所述阈值，静态或动态地使所述画质调整步骤的画质调整进行动作。
8.根据权利要求7所述的画质调整方法，其特征在于：
在所述画质调整控制步骤中，使用由所述分析步骤所得到的所述属性数据和所述柱状图数据，生成画质调整用查找表，并动态地对所述显示终端进行反馈控制。
9.一种画质调整程序，其对在显示终端的画面上所显示的映像信息进行画质调整，其使计算机执行如下步骤：
映像信号获得步骤，获得由摄像单元对所述显示终端的画面进行拍摄所得到的映像信号，其中，所述摄像单元使用分光相机和RGB相机这两种相机获得所述映像信息；
分析步骤，从由所述映像信号获得步骤所获得的静止画或动画的映像信息中获得色度数据、属性数据、以及、柱状图数据，对由静止画特性和动画特性所构成的画质特性进行分析；
画质调整步骤，根据由所述分析步骤所得到的所述显示终端的画质评估数据，与预先设定的画质调整内容相对应地生成用于对所述显示终端进行画质调整的查找表，并通过使用所生成的所述查找表对预先设定在所述显示终端内的画质信息进行更新，以对所述显示终端进行画质调整。
10.根据权利要求9所述的画质调整程序，其特征在于，具有：
切换步骤，对从所述显示终端所输入的输入信号和由所述RGB相机所得到的相机信号这两种映像信息进行切换；以及，
属性·柱状图获得步骤，从被所述切换步骤所切换的所述两种映像信息中分别获得所述属性数据和所述柱状图数据。
11.根据权利要求9所述的画质调整程序，其特征在于，具有：
画质调整控制步骤，针对由所述分析步骤所得到的所述属性数据和所述柱状图数据预先设定阈值，并根据所述阈值，静态或动态地使所述画质调整步骤的画质调整进行动作。
12.根据权利要求11所述的画质调整程序，其特征在于：
在所述画质调整控制步骤中，使用由所述分析步骤所得到的所述属性数据和所述柱状图数据，生成画质调整用查找表，动态地对所述显示终端进行反馈控制。
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