CN103700353A - 影像信号获取方法及影像信号获取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种影像信号获取方法及影像信号获取装置。该影像信号获取方法包括步骤：测量采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号；以及对测量的采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号；其中二维非线性拟合操作为采用二维最小二乘法进行拟合操作。本发明还提供一种影像信号获取装置。本发明的影像信号获取方法及影像信号获取装置对采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号采用二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号，这样可高效的获取不同灰阶切换画面的亮度信号。

Description

影像信号获取方法及影像信号获取装置

技术领域

本发明涉及信号处理领域，特别是涉及一种影像信号获取方法及影像信号获取装置。

背景技术

随着社会的发展，越来越多的用户使用液晶显示器进行各种社会活动。特别是3D快门式液晶显示设备，可以大大满足用户对于观看3D影片的需要。使用3D快门式液晶显示设备时，需要通过不同帧的画面显示左眼信号以及右眼信号，因此画面刷新频率较高，左眼信号与右眼信号进行切换时，切换间隔较短，容易出现串扰（crosstalk）现象。

为了较好的消除画面串扰现象，3D快门式液晶显示器会对左眼信号与右眼信号进行切换时的切换信号进行过驱动（OverDrive）处理，从而缩短左眼信号和右眼信号的切换间隔，避免串扰现象的产生。

因此3D快门式液晶显示器的不同灰阶切换画面的亮度信号（在该亮度信号下不会产生串扰现象）的设定，需要通过测量256*256组切换时的亮度信号来实现（即固定左眼画面的灰阶，测量切换后的256个灰阶的右眼画面的亮度信号，然后切换左眼画面的灰阶，再测量切换后的256个灰阶的右眼画面的亮度信号，直至切换了256个灰阶的左眼画面），或测量64*64组切换时的亮度信号，然后通过对测量结果进行线性插值来实现。

但是无论是测量256*256组灰阶的亮度信号的方法还是测量64*64组灰阶的亮度信号的方法，均需要进行大量的测量操作或灰阶亮度的运算操作，获取液晶显示器的不同灰阶的亮度信号的效率比较低下。

故，有必要提供一种影像信号获取方法及影像信号获取装置，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可高效的获取液晶显示器的不同灰阶的亮度信号的影像信号获取方法及影像信号获取装置，以解决现有的影像信号获取方法及影像信号获取装置获取液晶显示器的不同灰阶切换画面的亮度信号的效率比较低下的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种影像信号获取方法，其包括步骤：

测量采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号；以及

对测量的所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号；

其中所述二维非线性拟合操作为采用二维最小二乘法进行拟合操作。

在本发明所述的影像信号获取方法中，所述采用二维最小二乘法进行拟合操作的步骤包括：

根据所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号构造二元多项式函数：

$(x,y)=\underset{\mathrm{ij}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1}=\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1};$

其中f(x,y)为所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号，x为所述采样灰阶的切换前画面的灰阶，y为所述采样灰阶的切换后画面的灰阶，p为所述切换前画面的采样数，q为所述切换后画面的采样数，系数a_ij为常数；

根据所述二元多项式函数，采用二维最小二乘法构建多元函数：

$\underset{\mathrm{\α\β}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}\left[a_{\mathrm{\α\β}}\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(x_g^{\mathrm{\α}-1}{y}_g^{\mathrm{\β}-1}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}\right)\right]=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_g;$

其中z为所述全灰阶切换画面的亮度信号，n为所述全灰阶切换画面的灰阶数。

在本发明所述的影像信号获取方法中，所述切换前画面的采样数p为9，所述切换后画面的采样数为9。

在本发明所述的影像信号获取方法中，所述切换前画面的采样数p为17，所述切换后画面的采样数为17。

在本发明所述的影像信号获取方法中，所述影像信号获取方法还包括步骤：

对所述全灰阶切换画面中的低灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿，所述低灰阶切换画面的切换后画面的灰阶为0至48。

本发明还提供一种影像信号获取装置，其包括：

采样灰阶亮度测量模块，用于测量采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号；以及

全灰阶亮度获取模块，用于对测量的所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号；

其中所述全灰阶亮度获取模块采用二维最小二乘法进行所述二维非线性拟合操作。

在本发明所述的影像信号获取装置中，所述全灰阶亮度获取模块采用二维最小二乘法进行所述二维非线性拟合操作包括：

根据所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号构造二元多项式函数：

$(x,y)=\underset{\mathrm{ij}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1}=\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1};$

其中f(x,y)为所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号，x为所述采样灰阶的切换前画面的灰阶，y为所述采样灰阶的切换后画面的灰阶，p为所述切换前画面的采样数，q为所述切换后画面的采样数，系数a_ij为常数；

根据所述二元多项式函数，采用二维最小二乘法构建多元函数：

$\underset{\mathrm{\α\β}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}\left[a_{\mathrm{\α\β}}\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(x_g^{\mathrm{\α}-1}{y}_g^{\mathrm{\β}-1}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}\right)\right]=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_g;$

其中z为所述全灰阶切换画面的亮度信号，n为所述全灰阶切换画面的灰阶数。

在本发明所述的影像信号获取装置中，所述切换前画面的采样数p为9，所述切换后画面的采样数为9。

在本发明所述的影像信号获取装置中，所述切换前画面的采样数p为17，所述切换后画面的采样数为17。

在本发明所述的影像信号获取装置中，所述影像信号获取装置还包括：

补偿模块，用于对所述全灰阶切换画面中的低灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿，所述低灰阶切换画面的切换后画面的灰阶为0至48。

相较于现有的影像信号获取方法及影像信号获取装置，本发明的影像信号获取方法及影像信号获取装置对采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号，这样可高效的获取不同灰阶切换画面的亮度信号，解决了现有的影像信号获取方法及影像信号获取装置获取液晶显示器的不同灰阶切换画面的亮度信号的效率比较低下的技术问题。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为本发明的影像信号获取方法的第一优选实施例的流程图；

图2为本发明的影像信号获取方法的第二优选实施例的流程图；

图3为本发明的影像信号获取装置的第一优选实施例的结构示意图；

图4为本发明的影像信号获取装置的第二优选实施例的结构示意图；

图5为使用本发明的影像信号获取方法获取的亮度信号与采用测量64*64组灰阶的亮度信号的方法获取的亮度信号的比较示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本发明的影像信号获取方法及影像信号获取装置可使用在相应的3D快门式液晶显示设备中。该3D快门式液晶显示设备包括快门式液晶显示器以及快门式眼镜。其中快门式液晶显示器包括背光源、液晶面板以及驱动液晶面板进行显示的驱动电路。该液晶面板使用较高的刷新频率（一般高于120Hz）交替生成左眼画面以及右眼画面，同时快门式眼镜也以相同的刷新频率切换左眼镜片以及右眼镜片的开启以及关闭。这样用户可通过快门式眼镜获得较好的3D画面体验。本发明的影像信号获取方法及影像信号获取装置使用/设置在该快门式液晶显示器的驱动电路中，用于更好的驱动液晶面板进行显示，避免串扰现象的产生。

请参照图1，图1为本发明的影像信号获取方法的第一优选实施例的流程图。本优选实施例的影像信号获取方法包括：

步骤S101，测量采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号；

步骤S102，对测量的采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号；

本优选实施例的影像信号获取方法结束于步骤S102。

下面详细说明本优选实施例的影像信号获取方法的各步骤的具体流程。

在步骤S101中，测量采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号（即过驱动信号），该采样灰阶包括切换前画面（如左眼画面）的灰阶以及切换后画面（如右眼画面）的灰阶，这里可以设置切换前画面的灰阶采样数为17，切换后画面的灰阶采样数为17，即将全黑画面的灰阶和全白画面的灰阶之间均匀设置15档中间灰阶画面，这样采样的切换前画面和切换后画面的灰阶均为0（全黑画面）、16、32、48、64、80、96、112、128、144、160、176、192、208、224、240、255（全白画面）。具体为将切换前画面的灰阶设定为第0灰阶，然后测量切换后的上述17个灰阶的切换后画面的驱动亮度信号；然后将切换前画面的灰阶设定为第16灰阶，然后测量切换后的17个灰阶的切换后画面的驱动亮度信号，直至切换前画面的灰阶设定为第255灰阶；从而获取采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号的17*17矩阵。其中获取的不同采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号在画面切换时均不会发生串扰现象。随后转到步骤S102。

在步骤S102中，对步骤S102中获取的亮度信号的17*17矩阵进行二维非线性拟合操作，从而获取256*256矩阵的全灰阶切换画面的亮度信号。在本优选实施例中，采用二维最小二乘法进行二维非线性拟合操作。

采用二维最小二乘法进行二维非线性拟合操作具体为：

根据上述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号（17*17矩阵）构造二元多项式函数：

$(x,y)=\underset{\mathrm{ij}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1}=\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1};$

其中f(x,y)为采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号，x为采样灰阶的切换前画面的灰阶，y为采样灰阶的切换后画面的灰阶，p为切换前画面的采样数，q为切换后画面的采样数，系数a_ij为常数；

随后采用二维最小二乘法构造关于系数a_ij的多元函数，

$s(a_{11},...,a_{\mathrm{pq}})=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ω}}_g{[f(x_g,y_g)-z_g]}^2=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ω}}_g{(\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1}-z_g)}^2;$

点（a₁₁，…，a_pq）是多元函数s(a₁₁,...,a_pq)的极小点，其中ω_g为权函数，在ω_g=1的情况下，有

$\begin{array}{c}\frac{\∂s}{{\∂a}_{\mathrm{ij}}}=\frac{\∂}{{\∂}_{\mathrm{ij}}}\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{[f(x_g,y_g)-z_g]}^2\\ =\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left\{2\right[f(x_g,y_g)-z_g\left]\frac{\∂}{{\∂a}_{\mathrm{ij}}}\right[f(x_g,y_g)\left]\right\};\\ =\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left\{2\right[f(x_g,y_g)-z_g\left]x_g^{i-1}{y}_g^{j-1}\right\}\\ =2\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}[x_g^{i-1}{y}_g^{j-1}f(x_g,y_g)-x_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_g]=0\end{array}$

因此可得到多元函数

$\begin{array}{c}\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}f(x_g,y_g)=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_g;\\ \underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}\underset{\mathrm{\α}=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}\underset{\mathrm{\β}=1}{\overset{q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{\α\β}}{x}_g^{\mathrm{\α}-1}{y}_g^{\mathrm{\β}-1}=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_g\\ \underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}\underset{\mathrm{\α\β}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{\α\β}}{x}_g^{\mathrm{\α}-1}{y}_g^{\mathrm{\β}-1}=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_{g;}\\ \underset{\mathrm{\α\β}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}\left[a_{\mathrm{\α\β}}\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(x_g^{\mathrm{\α}-1}{y}_g^{\mathrm{\β}-1}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}\right)\right]=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_{g;}\end{array};$

其中z为全灰阶切换画面的亮度信号，n为全灰阶切换画面的灰阶数。

这样根据多元函数 $\underset{\mathrm{\α\β}=\mathrm{1,1}}{\overset{p.q}{\mathrm{\Σ}}}\left[a_{\mathrm{\α\β}}\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(x_g^{\mathrm{\α}-1}{y}_g^{\mathrm{\β}-1}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}\right)\right]=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_g$ 对应的曲面，可获取全灰阶切换画面的亮度信号。即在该曲面上选择相应的切换前画面的灰阶x_g以及切换后画面的灰阶y_g，就可获取相应的用于切换画面的亮度信号z_g。这样即获取了256*256矩阵的全灰阶切换画面的亮度信号。

这样即完成了本优选实施例的影像信号获取方法的信号获取过程。

在本优选实施例的影像信号获取方法中，也可将切换前画面的灰阶采样数设置为9，切换后画面的灰阶采样数也设置为9，这样将进一步减小亮度信号的测量操作的工作量，但是此操作会牺牲一部分获取的全灰阶切换画面的亮度信号的精度。

本优选实施例的影像信号获取方法对采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号，这样可高效的获取不同灰阶的切换画面的亮度信号。

请参照图2，图2为本发明的影像信号获取方法的第二优选实施例的流程图。本优选实施例的影像信号获取方法包括：

步骤S201，测量采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号；

步骤S202，对测量的采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号；

步骤S203，对全灰阶切换画面中的低灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿;

本优选实施例的影像信号获取方法结束于步骤S203。

下面详细说明本优选实施例的影像信号获取方法的各步骤的具体流程。

步骤S201的具体流程与影像信号获取方法的第一优选实施例中的步骤S101的具体流程相同，具体请参见上述影像信号获取方法的第一优选实施例的步骤S101。

步骤S202的具体流程与影像信号获取方法的第一优选实施例中的步骤S102的具体流程相同，具体请参见上述影像信号获取方法的第一优选实施例的步骤S102。

在步骤S203中，对步骤S202中获取的全灰阶切换画面中的低灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿。这里的低灰阶切换画面是指切换后画面的灰阶为低灰阶，即切换后画面的灰阶为0至48。由于采用上述的二维非线性拟合操作获取的全灰阶切换画面的亮度信号的曲面在低灰阶切换画面的部分不准确，如切换前画面为0灰阶，切换后画面为16灰阶；切换前画面为16灰阶，切换后画面为32灰阶等。这时需要对该部分的曲面所表示的亮度信号进行亮度补偿，补偿后的亮度信号一般为通过二维非线性拟合操作获取的全灰阶切换画面的亮度信号的曲面所表示的亮度信号的30%左右，即将通过上述曲面获取的亮度信号减小70%左右。进行亮度补偿后的全灰阶切换画面的亮度信号更加准确。

这样即完成了本优选实施例的影像信号获取方法的信号获取过程。

本优选实施例的影像信号获取方法在第一优选实施例的基础上对全灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿，使得全灰阶切换画面的亮度信号更加准确。

本发明还提供一种影像信号获取装置，请参照图3，图3为本发明的影像信号获取装置的第一优选实施例的结构示意图。本优选实施例的影像信号获取装置30包括采样灰阶亮度测量模块31以及全灰阶亮度获取模块32。该采样灰阶亮度测量模块31用于测量采样灰阶33的灰阶切换画面的亮度信号，该全灰阶亮度获取模块32用于对测量的采样灰阶33的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号34；其中全灰阶亮度获取模块32采用二维最小二乘法进行二维非线性拟合操作。

本优选实施例的影像信号获取装置30使用时，首先采样灰阶亮度测量模块31测量采样灰阶33的灰阶切换画面的亮度信号，随后全灰阶亮度获取模块32对测量的采样灰阶33的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号34。

这样即完成了本优选实施例的影像信号获取装置30的信号获取过程。

本优选实施例的影像信号获取装置30的具体工作原理与上述的影像信号获取方法的第一优选实施例中的相关描述相同或相似，具体请参见上述影像信号获取方法的第一优选实施例中的相关描述。

本优选实施例的影像信号获取装置对采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号，这样可高效的获取不同灰阶的切换画面的亮度信号。

请参照图4，图4为本发明的影像信号获取装置的第二优选实施例的结构示意图。本优选实施例的影像信号获取装置40包括采样灰阶亮度测量模块41、全灰阶亮度获取模块42以及补偿模块45。该采样灰阶亮度测量模块41用于测量采样灰阶43的灰阶画面的亮度信号，该全灰阶亮度获取模块42用于对测量的采样灰阶43的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号44；其中全灰阶亮度获取模块42采用二维最小二乘法进行二维非线性拟合操作；补偿模块45用于对全灰阶切换画面中的低灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿，其中低灰阶切换画面的切换后画面的灰阶为0至48。

本优选实施例的影像信号获取装置40使用时，首先采样灰阶亮度测量模块41测量采样灰阶43的灰阶切换画面的亮度信号，随后全灰阶亮度获取模块42对测量的采样灰阶43的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号44；最后补偿模块45对全灰阶切换画面中的低灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿。

这样即完成了本优选实施例的影像信号获取装置40的信号获取过程。

本优选实施例的影像信号获取装置40的具体工作原理与上述的影像信号获取方法的第二优选实施例中的相关描述相同或相似，具体请参见上述影像信号获取方法的第二优选实施例中的相关描述。

本优选实施例的影像信号获取装置在第一优选实施例的基础上对全灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿，使得全灰阶切换画面的亮度信号更加准确。

请参照图5，图5为使用本发明的影像信号获取方法获取的亮度信号与采用测量64*64组灰阶的亮度信号的方法获取的亮度信号的比较示意图。

其中图5的横坐标为切换后画面的灰阶，纵坐标为两种亮度信号的差异，此处切换前画面的灰阶均为0灰阶。从图中可见本发明的影像信号获取方法获取的亮度信号仅仅在低灰阶切换画面的部分，与采用测量64*64组灰阶的亮度信号的方法获取的亮度信号差异较大；因此通过对全灰阶切换画面中的低灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿后，采用本发明的影像信号获取方法获取的亮度信号可与采用测量64*64组灰阶的亮度信号的方法获取的亮度信号基本一致。而本发明的影像信号获取方法仅仅只需测量17*17组灰阶的亮度信号，其耗费的测量时间仅为采用测量64*64组灰阶的亮度信号的方法耗费的测量时间的四分之一，因此本发明的影像信号获取方法大大提升了获取液晶显示器的不同灰阶切换画面的亮度信号的效率。

本发明的影像信号获取方法及影像信号获取装置对采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号，这样可高效的获取不同灰阶切换画面的亮度信号，解决了现有的影像信号获取方法及影像信号获取装置获取液晶显示器的不同灰阶切换画面的亮度信号的效率比较低下的技术问题。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种影像信号获取方法，其特征在于，包括步骤：

测量采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号；以及

对测量的所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号；

其中所述二维非线性拟合操作为采用二维最小二乘法进行拟合操作。

2.根据权利要求1所述的影像信号获取方法，其特征在于，所述采用二维最小二乘法进行拟合操作的步骤包括：

根据所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号构造二元多项式函数：

$(x,y)=\underset{\mathrm{ij}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1}=\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1};$

其中f(x,y)为所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号，x为所述采样灰阶的切换前画面的灰阶，y为所述采样灰阶的切换后画面的灰阶，p为所述切换前画面的采样数，q为所述切换后画面的采样数，系数a_ij为常数；

根据所述二元多项式函数，采用二维最小二乘法构建多元函数：

$\underset{\mathrm{\α\β}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}\left[a_{\mathrm{\α\β}}\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(x_g^{\mathrm{\α}-1}{y}_g^{\mathrm{\β}-1}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}\right)\right]=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_g;$

其中z为所述全灰阶切换画面的亮度信号，n为所述全灰阶切换画面的灰阶数。

3.根据权利要求2所述的影像信号获取方法，其特征在于，所述切换前画面的采样数p为9，所述切换后画面的采样数q为9。

4.根据权利要求2所述的影像信号获取方法，其特征在于，所述切换前画面的采样数p为17，所述切换后画面的采样数q为17。

5.根据权利要求1所述的影像信号获取方法，其特征在于，所述影像信号获取方法还包括步骤：

对所述全灰阶切换画面中的低灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿，所述低灰阶切换画面的切换后画面的灰阶为0至48。

6.一种影像信号获取装置，其特征在于，包括：

采样灰阶亮度测量模块，用于测量采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号；以及

全灰阶亮度获取模块，用于对测量的所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号进行二维非线性拟合操作，以获取全灰阶切换画面的亮度信号；

其中所述全灰阶亮度获取模块采用二维最小二乘法进行所述二维非线性拟合操作。

7.根据权利要求6所述的影像信号获取装置，其特征在于，所述全灰阶亮度获取模块采用二维最小二乘法进行所述二维非线性拟合操作包括：

根据所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号构造二元多项式函数：

$(x,y)=\underset{\mathrm{ij}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1}=\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{q}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}^{i-1}{y}^{j-1};$

其中f(x,y)为所述采样灰阶的灰阶切换画面的亮度信号，x为所述采样灰阶的切换前画面的灰阶，y为所述采样灰阶的切换后画面的灰阶，p为所述切换前画面的采样数，q为所述切换后画面的采样数，系数a_ij为常数；

根据所述二元多项式函数，采用二维最小二乘法构建多元函数：

$\underset{\mathrm{\α\β}=\mathrm{1,1}}{\overset{p,q}{\mathrm{\Σ}}}\left[a_{\mathrm{\α\β}}\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(x_g^{\mathrm{\α}-1}{y}_g^{\mathrm{\β}-1}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}\right)\right]=\underset{g=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_g^{i-1}{y}_g^{j-1}{z}_g;$

其中z为所述全灰阶切换画面的亮度信号，n为所述全灰阶切换画面的灰阶数。

8.根据权利要求7所述的影像信号获取装置，其特征在于，所述切换前画面的采样数p为9，所述切换后画面的采样数q为9。

9.根据权利要求7所述的影像信号获取装置，其特征在于，所述切换前画面的采样数p为17，所述切换后画面的采样数q为17。

10.根据权利要求6所述的影像信号获取装置，其特征在于，所述影像信号获取装置还包括：

补偿模块，用于对所述全灰阶切换画面中的低灰阶切换画面的亮度信号进行亮度补偿，所述低灰阶切换画面的切换后画面的灰阶为0至48。

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