CN102402918B - 改善画面画质的方法及lcd显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改善画面画质的方法及LCD显示器，其中方法包括：获取画面的预置灰阶直方图及平均亮度；根据预置灰阶直方图计算画面含有的灰阶和灰阶所占面积，根据画面的平均亮度、灰阶及灰阶所占面积对画面进行分类；根据画面的类型，选用相应伽马值的曲线对画面进行画质校正。本发明根据画面的平均亮度、所含灰阶及灰阶所占面积对画面进行分类，对不同类型的画面使用不同的伽马值曲线进行校正，进而提升画质，弥补LCD自身的缺点，给用户带来很好的体验效果。

Description

改善画面画质的方法及LCD显示器

技术领域

本发明涉及LCD显示技术领域，尤其涉及一种改善画面画质的方法及LCD显示器。

背景技术

随着显示技术的不断发展，LCD显示器取代CRT显示器已成为不可逆转的趋势。但是，相比CRT显示器的无穷大色深，LCD显示器在画质方面表现不足的缺点逐渐暴露出来，例如，CRT显示器可选择一系列分辨率，而且能按屏幕要求加以调整，但LCD显示器只含有固定数量的液晶单元，只能全屏幕使用一种分辨率显示(每个单元就是一个像素)，因此用户体验效果比较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种改善画面画质的方法及LCD显示器，旨在提升画面画质，增强用户体验效果。

为了达到上述目的，本发明提出一种改善画面画质的方法，包括以下步骤：

获取画面的预置灰阶直方图及平均亮度；

根据所述预置灰阶直方图计算所述画面含有的灰阶和所述灰阶所占面积，根据所述平均亮度、所述灰阶及所述灰阶所占面积对所述画面进行分类；

根据所述画面的类型，选用相应伽马值的曲线对所述画面进行画质校正。

优选地，所述预置灰阶直方图为32灰阶直方图；根据32灰阶直方图计算所述画面含有的灰阶和所述灰阶所占面积，根据所述平均亮度、所述灰阶及所述灰阶所占面积对所述画面进行分类的步骤包括：

判断所述平均亮度的值，并判断所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值；

当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值小于或等于15％时，根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的亮8灰阶的画面面积之和；

当所述画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5％时，所述画面为第一暗画面；

当所述画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5％时，所述画面为第二暗画面。

优选地，所述判断画面的平均亮度的值的步骤之后进一步还包括：

当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于15％，且小于或等于60％时，根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的暗8灰阶的画面面积之和；

当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于20％时，所述画面为第一中等画面；

当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于20％时，所述画面为第二中等画面。

优选地，所述判断画面的平均亮度的值的步骤之后进一步还包括：

当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于60％时，根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的暗8灰阶之和；

当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5％时，所述画面为第一亮画面；

当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5％时，所述画面为第二亮画面。

优选地，所述根据画面的类型，选用相应伽马值的曲线对所述画面进行画质校正的步骤包括：

当所述画面为第一亮画面、第一暗画面或第一中等画面时，选用伽马值大于2.2且小于或等于3.2的曲线对所述画面的画质进行校正；

当所述画面为第二亮画面、第二暗画面或第二中等画面时，选用伽马值大于1.2且小于或等于2.2的曲线对所述画面的画质进行校正。

优选地，所述根据画面的类型，选用相应伽马值的曲线对所述画面进行画质校正的步骤进一步包括：

当所述画面为第一亮画面、第一暗画面或第一中等画面时，选用伽马值为2.8的曲线对所述画面的画质进行校正；

当所述画面为第二亮画面、第二暗画面或第二中等画面时，选用伽马值为1.6的曲线对所述画面的画质进行校正。

本发明还提出一种改善画面画质的LCD显示器，包括：

获取模块，用于获取画面的预置灰阶直方图及平均亮度；

分类模块，用于根据所述预置灰阶直方图计算所述画面含有的灰阶和所述灰阶所占面积，根据所述平均亮度、所述灰阶和所述灰阶所占面积对所述画面进行分类；

校正模块，用于根据所述画面的类型，选用相应伽马值的曲线对所述画面进行画质校正。

优选地，所述预置灰阶直方图为32灰阶直方图；所述分类模块包括：

判断单元，用于判断所述平均亮度的值，并判断所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值；

计算单元，当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值小于或等于15％时，用于根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的亮8灰阶的画面面积之和；或者，当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于15％，且小于或等于60％时，用于根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的暗8灰阶的画面面积之和；或者，当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于60％时，用于根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的暗8灰阶之和；

分类单元，当所述画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5％时，用于判定所述画面为第一暗画面，以及当所述画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5％时，用于判定所述画面为第二暗画面；或者，当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于20％时，用于判定所述画面为第一中等画面，以及当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于20％时，用于判定所述画面为第二中等画面；或者，当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5％时，用于判定所述画面为第一亮画面，以及当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5％时，用于判定所述画面为第二亮画面。

优选地，所述校正模块还用于当所述画面为第一亮画面、第一暗画面或第一中等画面时，选用伽马值大于2.2且小于或等于3.2的曲线对所述画面的画质进行校正；以及当所述画面为第二亮画面、第二暗画面或第二中等画面时，选用伽马值大于1.2且小于或等于2.2的曲线对所述画面的画质进行校正。

优选地，当所述画面为第一亮画面、第一暗画面或第一中等画面时，所述校正模块用于选用伽马值为2.8的曲线对所述画面的画质进行校正；

当所述画面为第二亮画面、第二暗画面或第二中等画面时，所述校正模块用于选用伽马值为1.6的曲线对所述画面的画质进行校正。

本发明提出的一种改善画面画质的方法及LCD显示器，根据画面的平均亮度、所含灰阶及灰阶所占面积对画面进行分类，对不同类型的画面使用不同的伽马值曲线进行校正，进而提升画质，弥补LCD自身的缺点，增强用户的体验效果。

附图说明

图1是本发明改善画面画质的方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明改善画面画质的方法一实施例中根据预置灰阶直方图计算画面含有的灰阶和灰阶所占面积，根据平均亮度、灰阶及灰阶所占面积对画面进行分类的流程示意图；

图3是本发明改善画面画质的方法一实施例中根据画面的类型，选用相应伽马值的曲线对画面进行画质校正的流程示意图；

图4是本发明改善画面画质的LCD显示器一实施例的结构示意图；

图5是本发明改善画面画质的LCD显示器一实施例中分类模块的结构示意图。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

本发明实施例解决方案主要是根据画面的平均亮度、所含灰阶及灰阶所占面积对画面进行分类，对不同类型的画面使用不同的伽马值曲线进行校正，以提升画面画质，弥补LCD自身的缺点，给用户带来很好的体验。

如图1所示，本发明一实施例提出一种改善画面画质的方法，包括：

步骤S101，获取画面的预置灰阶直方图及平均亮度；

为了提高LCD显示器的画面质量，首先获取画面的预置灰阶直方图及平均亮度，具体可以通过软件读取画面的预置灰阶直方图及平均亮度。

优选地，预置灰阶直方图具体可以采用32灰阶直方图，还可以采用其他灰阶直方图。

步骤S102，根据预置灰阶直方图计算画面含有的灰阶和灰阶所占面积，根据画面的平均亮度、灰阶及灰阶所占面积对画面进行分类；

本实施例通过对画面的预置灰阶直方图进行计算分析，并根据画面的平均亮度，将画面分为三种类型，之后再根据每种类型的画面含有的暗8灰阶或亮8灰阶的比例，将每种类型画面细分为两小类，从而将画面细分成六种类型，再将这六种类型分成两大类：第一类，需要提高大面积对比度；第二类，需要表现更多的暗画面细节。

具体分类时，首先根据画面的平均亮度，将画面分为亮画面、暗画面和中等画面。其中，所述亮画面的平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于60％；所述暗画面的平均亮度与所述画面的最大亮度的比值小于或等于15％；所述中等画面的平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于15％且小于或等于60％。

然后，对于亮画面，根据亮画面是否含有暗8灰阶以及含有的暗8灰阶所占面积，选取画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值为5％作为划分点，将亮画面分为第一亮画面和第二亮画面，第一亮画面含有的暗8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值不大于5％，也就是说，第一亮画面含有的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值不大于5％，第二亮画面含有的暗8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值大于5％，也就是说，第一亮画面含有的暗8灰阶的画面面积之和与与整幅画面的面积的比值大于5％。

对于暗画面，根据暗画面是否含有亮8灰阶以及含有的亮8灰阶所占面积，选取画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值为5％作为划分点，将暗画面分为第一暗画面和第二暗画面，第一暗画面含有的亮8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值不大于5％，也就是说，第一暗画面含有的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值不大于5％，第二暗画面含有的亮8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值大于5％，也就是说，第一暗画面含有的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5％。

对于中等画面，根据中等画面是否含有暗8灰阶以及含有的暗8灰阶所占面积，选取画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值为20％作为划分点，将中等画面分为第一中等画面和第二中等画面，第一中等画面含有的暗8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值不大于20％，也就是说，第一中等画面含有的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值不大于20％，第二中等画面含有的暗8灰阶所占面积大于20％，也就是说，第一中等画面含有的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于20％。

将上述第一亮画面、第一暗画面及第一中等画面划分为需要提高大面积对比度的第一类；将上述第二亮画面、第二暗画面及第二中等画面划分为需要表现更多的暗画面细节的第二类。

本实施例采用上述方式分类的原理说明如下：

目前的LCD电视基本都是采用1366×768或者1920×1080分辨率，现以1366×768分辨率为例，画面中5％的面积所占像素点为1366×768×5％＝52454个像素点，相当于230×230分辨率(约为52900个像素点)的屏幕面积，这样的一小块面积，对于1366×768的屏幕而言，在水平方向上所占比例为230/1366≈1/5，在垂直方向上所占比例为230/768≈1/3。

在一幅图片中，当某一部分的图像很小时，上述一小块面积不会影响视觉效果，而当该部分图像大到一定程度时，上述一小块面积则会影响视觉效果。而对于1366×768的图像而言，当上述小块面积的图像出现时，则能引起视觉注意。如果该小块面积小于5％，如为3％的面积，其相当于177×177个像素点，在水平方向上约为1/10，垂直方向上为1/5，这样大小的图像对整幅图而言，影响不太大。而当这样大小面积的像素不规则的分布在1366×768的画面中时，5％面积的影响对整幅图的影响有所降低，同理，小于5％的面积对整幅图的影响也会降低。

综合以上分析，若选取5％作为面积划分点，则可以避免某些情况下，小块面积的像素点集中出现而影响视觉效果的问题。

基于5％划分点的选择，以含有暗8灰阶和亮8灰阶的面积大小，来判断整幅图是否因为过暗或过亮部分面积过大而影响整体效果，从而针对不同的情况作出相应的处理。

如上所述，在确定以暗8灰阶和亮8灰阶所占面积，作为划分画面的原则以及以5％作为面积划分临界点后，本实施例将画面分成三大类(暗画面，亮画面以及中等画面)。同时，考虑到有些画面可能看起来很暗，实际却含有亮8灰阶，而有些画面看起来很亮，但是也含有暗8灰阶，本实施例将上述三大类中每一类又细分为两小类，最终将画面细分为六小类，即本实施例所述的第一亮画面、第二亮画面；第一暗画面、第二暗画面；第一中等画面、第二中等画面。

在判断暗画面和亮画面时，本实施例以画面的平均亮度为基准，初步将平均亮度与画面的最大亮度的比值为30％以下的画面定为暗画面，平均亮度为与画面的最大亮度的比值为60％以上的画面定为亮画面，其他为中等画面。在实验中发现，平均亮度与画面的最大亮度的比值为15％～30％之间的画面会出现含有亮8灰阶，而且亮8灰阶面积与整幅画面的面积的比值大于5％，但是，使用gamma值小于2.2的曲线进行校正时，效果并不理想，而采用大于2.2的gamma曲线进行校正时，效果更好。而平均亮度与画面的最大亮度的比值为15％以下的图片则不会出现这种情况，所以确定以平均亮度与画面的最大亮度的比值为15％作为暗画面的分界点。同样的道理，在平均亮度与画面的最大亮度的比值为60％以上的画面中用对应的gamma值进行校正，则没有出现反效果，但是在平均亮度与画面的最大亮度的比值在50％～60％的画面中，如果按照亮画面的处理方式，则会出现反效果的情况，因此以平均亮度与画面的最大亮度的比值为60％作为亮画面的分界点。

步骤S103，根据画面的类型，选用相应伽马值的曲线对画面进行画质校正。

对于上述需要提高大面积对比度的第一类画面，适合使用伽马值大于2.2且小于或等于3.2的曲线，其中，优选伽马值为2.8的标准曲线，对于上述需要表现更多的暗画面细节的第二类画面，适合使用伽马值小于2.2或等于且大于1.2的曲线，其中，优选伽马值为1.6的标准曲线。

本实施例采用上述方式对画面进行伽马校正的原理详细阐述如下：

根据人眼的视觉特点，人眼对超过16帧以上的画面认为是连贯的，因此，由程序控制，当各画面之间的主循环的频率每秒超过20次时，就能快速的针对不同的画面使用不同的伽马曲线，从而提升画面的画质，而当主循环每秒超过30次时，画质效果更佳。

本实施例中所指的伽马(gamma)曲线是对图像的一种gamma反校正，其对应的函数为指数函数。

其中，若gamma越大，画面中大部分暗场部分的画面亮度则被压低，可以提高画面的大面积对比度，但暗场画面的整体亮度被压低同时，使得暗场细节很难分清。如果画面本身的暗画面成分所占比例很小，则可以不考虑暗场细节问题，可以选用大gamma值2.8。

若gamma越小，画面的暗场部分的画面亮度变化则越陡峭，可以很好的分清暗画面细节，但是，画面整体亮度变高的同时，大面积的暗场亮度也被提高，从而使得画面对比度较差。如果画面本身的暗画面所占比例较大，则可以重点考虑暗场细节问题，因此可以选用小gamma值1.6。

综合以上分析，为了更好的利用大小gamma值的优点，同时避开各自的缺点，本实施例提出动态gamma值的概念。其特点是，可以根据画面的本身的亮度及分布设定不同的gamma值，使电视机等显示器既可以分清更多细节部分，又能提高大面积对比度，最终呈现出画面的最佳效果。

具体实施过程中，如图2所示，以预置灰阶直方图为32灰阶直方图为例，上述步骤S102包括：

步骤S1021，判断画面的平均亮度的值；当画面的平均亮度与画面的最大亮度的比值小于或等于15％时，进入步骤S1022；当画面的平均亮度与画面的最大亮度的比值大于15％，且小于或等于60％时，进入步骤S1026；当画面的平均亮度与画面的最大亮度的比值大于60％时，进入步骤S1030；

步骤S1022，根据画面的32灰阶直方图计算画面的亮8灰阶的画面面积之和；

步骤S1023，判断画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值是否大于5％，若是，则进入步骤S1024；否则，进入步骤S1025；

步骤S1024，画面为第一暗画面；

步骤S1025，画面为第二暗画面。

步骤S1026，根据画面的32灰阶直方图计算画面的暗8灰阶的画面面积之和；

步骤S1027，判断画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值是否大于20％；若是，则进入步骤S1029；否则，进入步骤S1028；

步骤S1028，画面为第一中等画面；

步骤S1029，画面为第二中等画面。

步骤S1030，根据画面的32灰阶直方图计算画面的暗8灰阶的画面面积之和；

步骤S1031，判断画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值是否大于5％；若是，则进入步骤S1033；否则，进入步骤S1032；

步骤S1032，画面为第一亮画面；

步骤S1033，画面为第二亮画面。

如图3所示，上述步骤S103包括：

步骤S1034，判断画面的类型；当画面为第一亮画面、第一暗画面或第一中等画面时，进入步骤S1035；当画面为第二亮画面、第二暗画面或第二中等画面时，进入步骤S1036；

步骤S1035，选用伽马值大于2.2且小于或等于3.2的曲线对画面的画质进行校正；

步骤S1036，选用伽马值大于1.2且小于或等于2.2的曲线对画面的画质进行校正。

本实施例根据画面的平均亮度、所含灰阶及灰阶所占面积对画面进行分类，对不同类型的画面使用不同的伽马值曲线进行校正，进而提升画质，弥补LCD自身的缺点，给用户带来很好的体验效果。

如图4所示，本发明一实施例提出一种改善画面画质的LCD显示器，包括：获取模块401、分类模块402以及校正模块403，其中：

获取模块401，用于获取画面的预置灰阶直方图及平均亮度；

分类模块402，用于根据预置灰阶直方图计算画面含有的灰阶和灰阶所占面积，根据画面的平均亮度、灰阶和灰阶所占面积对画面进行分类；

校正模块403，用于根据画面的类型，选用相应伽马值的曲线对画面进行画质校正。

为了提高LCD显示器的画面质量，本实施例首先通过获取模块401获取画面的预置灰阶直方图及平均亮度，具体可以通过软件读取画面的预置灰阶直方图及平均亮度。

优选地，预置灰阶直方图具体可以采用32灰阶直方图，也可以采用其他灰阶直方图。

之后，通过分类模块402对画面的预置灰阶直方图进行计算分析，并根据画面的平均亮度，将画面分为三种类型，之后再根据每种类型的画面含有的暗8灰阶或亮8灰阶的比例，将每种类型画面细分为两小类，从而将画面细分成六种类型，再将这六种类型分成两大类：第一类，需要提高大面积对比度；第二类，需要表现更多的暗画面细节。

具体分类时，首先根据画面的平均亮度，将画面分为亮画面、暗画面和中等画面。亮画面的平均亮度与画面的最大亮度的比值大于60％；暗画面的平均亮度与画面的最大亮度的比值小于或等于15％；中等画面的平均亮度与画面的最大亮度的比值大于15％且小于或等于60％。

然后，对于亮画面，根据亮画面是否含有暗8灰阶以及含有的暗8灰阶所占面积，选取画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值为5％作为划分点，将亮画面分为第一亮画面和第二亮画面，第一亮画面含有的暗8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值不大于5％，也就是说，第一亮画面含有的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值不大于5％，第二亮画面含有的暗8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值大于5％，也就是说，第一亮画面含有的暗8灰阶的画面面积之和与与整幅画面的面积的比值大于5％。

对于暗画面，根据暗画面是否含有亮8灰阶以及含有的亮8灰阶所占面积，选取画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值为5％作为划分点，将暗画面分为第一暗画面和第二暗画面，第一暗画面含有的亮8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值不大于5％，也就是说，第一暗画面含有的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值不大于5％，第二暗画面含有的亮8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值大于5％，也就是说，第一暗画面含有的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5％。

对于中等画面，根据中等画面是否含有暗8灰阶以及含有的暗8灰阶所占面积，选取画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值为20％作为划分点，将中等画面分为第一中等画面和第二中等画面，第一中等画面含有的暗8灰阶所占面积与整幅画面的面积的比值不大于20％，也就是说，第一中等画面含有的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值不大于20％，第二中等画面含有的暗8灰阶所占面积大于20％，也就是说，第一中等画面含有的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于20％。

将上述第一亮画面、第一暗画面及第一中等画面划分为需要提高大面积对比度的第一类；将上述第二亮画面、第二暗画面及第二中等画面划分为需要表现更多的暗画面细节的第二类。

本实施例分类模块402采用上述方式分类的原理说明如下：

目前的LCD电视基本都是采用1366×768或者1920×1080分辨率，现以1366×768分辨率为例，画面中5％的面积所占像素点为1366×768×5％＝52454个像素点，相当于230×230分辨率(约为52900个像素点)的屏幕面积，这样的一小块面积，对于1366×768的屏幕而言，在水平方向上所占比例为230/1366≈1/5，在垂直方向上所占比例为230/768≈1/3。

在一幅图片中，当某一部分的图像很小时，上述一小块面积不会影响视觉效果，而当该部分图像大到一定程度时，上述一小块面积则会影响视觉效果。而对于1366×768的图像而言，当上述小块面积的图像出现时，则能引起视觉注意。如果该小块面积小于5％，如为3％的面积，其相当于177×177个像素点，在水平方向上约为1/10，垂直方向上为1/5，这样大小的图像对整幅图而言，影响不太大。而这样大小面积的像素不规则的分布在1366×768的画面中时，5％面积的影响对整幅图的影响有所降低，同理，小于5％的面积对整幅图的影响也会降低。

综合以上分析，若选取5％作为面积划分点，则可以避免某些情况下，小块面积的像素点集中出现而影响视觉效果的问题。

基于5％划分点的选择，以含有暗8灰阶和亮8灰阶的面积大小，来判断整幅图是否因为过暗或过亮部分面积过大而影响整体效果，从而针对不同的情况作出相应的处理。

如上所述，在确定以暗8灰阶和亮8灰阶所占面积，作为划分画面的原则以及以5％作为面积划分临界点后，本实施例将画面分成三大类(暗画面，亮画面以及中等画面)。同时，考虑到有些画面可能看起来很暗，实际却含有亮8灰阶，而有些画面看起来很亮，但是也含有暗8灰阶，本实施例将上述三大类中每一类又细分为两小类，最终将画面细分为六小类，即本实施例所述的第一亮画面、第二亮画面；第一暗画面、第二暗画面；第一中等画面、第二中等画面。

在判断暗画面和亮画面时，本实施例以画面的平均亮度为基准，初步将平均亮度与画面的最大亮度的比值为30％以下的画面定为暗画面，平均亮度为与画面的最大亮度的比值为60％以上的画面定为亮画面，其他为中等画面。在实验中发现，平均亮度与画面的最大亮度的比值为15％～30％之间的画面会出现含有亮8灰阶，而且亮8灰阶面积与整幅画面的面积的比值大于5％，但是，使用gamma值小于2.2的曲线进行校正时，效果并不理想，而采用大于2.2的gamma曲线进行校正时，效果更好。而平均亮度与画面的最大亮度的比值为15％以下的图片则不会出现这种情况，所以确定以平均亮度与画面的最大亮度的比值为15％作为暗画面的分界点。同样的道理，在平均亮度与画面的最大亮度的比值为60％以上的画面中用对应的gamma值进行校正，则没有出现反效果，但是在平均亮度与画面的最大亮度的比值在50％～60％的画面中，如果按照亮画面的处理方式，则会出现反效果的情况，因此以平均亮度与画面的最大亮度的比值为60％作为亮画面的分界点。

最后，校正模块403根据不同的画面类型，选用相应伽马值的曲线对画面进行画质校正。

具体地，对于上述需要提高大面积对比度的第一类画面，适合使用伽马值大于2.2且小于或等于3.2的曲线，其中，优选伽马值为2.8的标准曲线，对于上述需要表现更多的暗画面细节的第二类画面，适合使用伽马值小于2.2或等于且大于1.2的曲线，其中，优选伽马值为1.6的标准曲线。

本实施例正模块403采用上述方式对画面进行伽马校正的原理详细阐述如下：

根据人眼的视觉特点，人眼对超过16帧以上的画面认为是连贯的，因此，由程序控制，当各画面之间的主循环的频率每秒超过20次时，就能快速的针对不同的画面使用不同的伽马曲线，从而提升画面的画质，而当主循环每秒超过30次时，画质效果更佳。

本实施例中所指的伽马(gamma)曲线是对图像的一种gamma反校正，其对应的函数为指数函数。

其中，若gamma越大，画面中大部分暗场部分的画面亮度则被压低，可以提高画面的大面积对比度，但暗场画面的整体亮度被压低同时，使得暗场细节很难分清。如果画面本身的暗画面成分所占比例很小，则可以不考虑暗场细节问题，可以选用大gamma值2.8。

若gamma越小，画面的暗场部分的画面亮度变化则越陡峭，可以很好的分清暗画面细节，但是，画面整体亮度变高的同时，大面积的暗场亮度也被提高，从而使得画面对比度较差。如果画面本身的暗画面所占比例较大，则可以重点考虑暗场细节问题，因此可以选用小gamma值1.6。

综合以上分析，为了更好的利用大小gamma值的优点，同时避开各自的缺点，本实施例提出动态gamma值的概念。其特点是，可以根据画面的本身的亮度及分布设定不同的gamma值，使电视机等显示器既可以分清更多细节部分，又能提高大面积对比度，最终呈现出画面的最佳效果。

在具体实施过程中，如图5所示，以预置灰阶直方图为32灰阶直方图为例，上述分类模块402包括：判断单元4021、计算单元4022以及分类单元4023，其中：

判断单元4021，用于判断画面的平均亮度的值；

计算单元4022，用于当平均亮度与画面的最大亮度的比值小于或等于15％时，根据画面的32灰阶直方图计算画面的亮8灰阶的画面面积之和；

分类单元4023，用于当画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5％时，判定画面为第一暗画面；以及当画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5％时，判定画面为第二暗画面。

进一步的，上述计算单元4022，还用于当平均亮度与画面的最大亮度的比值大于15％，且小于或等于60％时，根据画面的32灰阶直方图计算画面的暗8灰阶的画面面积之和；

分类单元4023，还用于当画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于20％时，判定画面为第一中等画面；以及当画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于20％时，判定画面为第二中等画面。

计算单元4022，还用于当平均亮度与画面的最大亮度的比值大于60％时，根据画面的32灰阶直方图计算画面的暗8灰阶之和；

分类单元4023，还用于当画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5％时，判定画面为第一亮画面；以及当画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5％时，判定画面为第二亮画面。

本发明实施例改善画面画质的方法及LCD显示器，根据画面的平均亮度、所含灰阶及灰阶所占面积对画面进行分类，对不同类型的画面使用不同的伽马值曲线进行校正，进而提升画质，弥补LCD自身的缺点，给用户带来很好的体验效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种改善画面画质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取画面的预置灰阶直方图及平均亮度；

根据所述预置灰阶直方图计算所述画面含有的灰阶和所述灰阶所占面积，根据所述平均亮度、所述灰阶及所述灰阶所占面积对所述画面进行分类；具体包括：判断所述平均亮度的值，并判断所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值；当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值小于或等于15%时，根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的亮8灰阶的画面面积之和；当所述画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5%时，所述画面为第一暗画面；当所述画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5%时，所述画面为第二暗画面；

根据所述画面的类型，选用相应伽马值的曲线对所述画面进行画质校正，具体包括：当所述画面为第一暗画面时，选用伽马值大于2.2且小于或等于3.2的曲线对所述画面的画质进行校正；当所述画面为第二暗画面时，选用伽马值大于1.2且小于或等于2.2的曲线对所述画面的画质进行校正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断画面的平均亮度的值的步骤之后进一步还包括：

当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于15%，且小于或等于60%时，根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的暗8灰阶的画面面积之和；

当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于20%时，所述画面为第一中等画面；

当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于20%时，所述画面为第二中等画面。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断画面的平均亮度的值的步骤之后进一步还包括：

当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于60%时，根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的暗8灰阶之和；

当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5%时，所述画面为第一亮画面；

当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5%时，所述画面为第二亮画面。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据画面的类型，选用相应伽马值的曲线对所述画面进行画质校正的步骤还包括：

当所述画面为第一亮画面或第一中等画面时，选用伽马值大于2.2且小于或等于3.2的曲线对所述画面的画质进行校正；

当所述画面为第二亮画面或第二中等画面时，选用伽马值大于1.2且小于或等于2.2的曲线对所述画面的画质进行校正。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据画面的类型，选用相应伽马值的曲线对所述画面进行画质校正的步骤进一步包括：

当所述画面为第一亮画面、第一暗画面或第一中等画面时，选用伽马值为2.8的曲线对所述画面的画质进行校正；

当所述画面为第二亮画面、第二暗画面或第二中等画面时，选用伽马值为1.6的曲线对所述画面的画质进行校正。

6.一种改善画面画质的LCD显示器，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取画面的预置灰阶直方图及平均亮度；

分类模块，用于根据所述预置灰阶直方图计算所述画面含有的灰阶和所述灰阶所占面积，根据所述平均亮度、所述灰阶和所述灰阶所占面积对所述画面进行分类；所述预置灰阶直方图为32灰阶直方图；所述分类模块包括：判断单元，用于判断所述平均亮度的值，并判断所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值；计算单元，当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值小于或等于15%时，用于根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的亮8灰阶的画面面积之和；或者，当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于15%，且小于或等于60%时，用于根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的暗8灰阶的画面面积之和；或者，当所述平均亮度与所述画面的最大亮度的比值大于60%时，用于根据所述画面的32灰阶直方图计算所述画面的暗8灰阶之和；分类单元，当所述画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5%时，用于判定所述画面为第一暗画面，以及当所述画面的亮8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5%时，用于判定所述画面为第二暗画面；或者，当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于20%时，用于判定所述画面为第一中等画面，以及当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于20%时，用于判定所述画面为第二中等画面；或者，当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值小于或等于5%时，用于判定所述画面为第一亮画面，以及当所述画面的暗8灰阶的画面面积之和与整幅画面的面积的比值大于5%时，用于判定所述画面为第二亮画面；

校正模块，用于根据所述画面的类型，选用相应伽马值的曲线对所述画面进行画质校正；具体用于：当所述画面为第一暗画面时，选用伽马值大于2.2且小于或等于3.2的曲线对所述画面的画质进行校正；当所述画面为第二暗画面时，选用伽马值大于1.2且小于或等于2.2的曲线对所述画面的画质进行校正。

7.根据权利要求6所述的LCD显示器，其特征在于，所述校正模块具体还用于：当所述画面为第一亮画面或第一中等画面时，选用伽马值大于2.2且小于或等于3.2的曲线对所述画面的画质进行校正；以及当所述画面为第二亮画面或第二中等画面时，选用伽马值大于1.2且小于或等于2.2的曲线对所述画面的画质进行校正。

8.根据权利要求7所述的LCD显示器，其特征在于，当所述画面为第一亮画面、第一暗画面或第一中等画面时，所述校正模块用于选用伽马值为2.8的曲线对所述画面的画质进行校正；

当所述画面为第二亮画面、第二暗画面或第二中等画面时，所述校正模块用于选用伽马值为1.6的曲线对所述画面的画质进行校正。