CN109243366B - 图像处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于实现自动限流的图像处理方法及装置，该方法包括：根据输入帧图像的全域亮度值以降低上述输入帧图像的整体亮度；根据上述输入帧图像中的每一像素的特征亮度值与上述输入帧图像的全域亮度值的差值绝对值以降低上述每一像素的个别亮度；以及根据上述每一像素的上述特征亮度值和上述输入帧图像的上述全域亮度值以提高上述每一像素的个别亮度。

Description

图像处理方法及装置

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法及装置，更加具体地说涉及一种用于实现自动限流(Automatic Current Limiting，ACL)的图像处理方法及装置。

背景技术

电子装置通常包括显示器和显示驱动装置，显示驱动装置可通过控制电流的大小来控制显示器显示图像的亮度。许多显示器的整体亮度(整体亮度是指视觉上所感觉的亮度)等级可以被调整。举例来说，显示器可具有由用户手动增加或减少亮度的设置。显示器也可具有根据环境光线自动调整亮度的设置。

以OLED(Organic Light Emitting Diode)显示器而言，显示驱动装置通常使用一自动限流(Automatic Current Limiting，ACL)方法及装置(例如ACL芯片或ACL模块)来降低输入帧图像的亮度以实现降低显示器的功率消耗及延长显示器的使用寿命的目的。

现有技术中所指的降低输入帧图像的亮度通常指降低图像的平均亮度，这样虽然可以降低显示器的功率消耗，但会造成显示器所显示的图像质量欠佳，从而导致用户体验不佳。举例来说，在昏暗的照明条件或亮度设置较低的情况下，在检测到具有高平均亮度的图像时，使用进一步减低亮度的自动限流算法可能会极大地减低亮度，而使得显示器上显示的图像变得模糊。

因此，如何使显示器在降低功率消耗的同时亦能保证图像显示的质量是当前需要解决的技术难题。

发明内容

以下发明内容仅为示例性的，且不意指以任何方式限定本发明。除所述说明性方面、实施方式和特征之外，通过参照附图和下述具体实施方式，其他方面、实施方式和特征也将显而易见。即，以下发明内容被提供以介绍概念、重点、益处及本文所描述新颖且非显而易见的技术优势。所选择(非所有的)实施例将被进一步详细描述如下。因此，以下发明内容并不意旨在所要求保护主题的必要特征，也不意旨在决定所要求保护主题的范围中使用。

本发明通过计算输入帧图像的全域亮度值来确定全域亮度比。然后，本发明通过计算输入帧图像中的每一像素的特征亮度值及其全域亮度值，并根据输入帧图像中的每一像素的特征亮度值及其全域亮度值进一步确定第一像素亮度调整比和第二像素亮度调整比，再根据第一像素亮度调整比、第二像素亮度调整比和全域亮度值得到输入帧图像中的每一像素所对应的最终像素亮度比；其中，第一像素亮度调整比可用于保持图像亮度，第二像素亮度调整比可用于保持图像对比度，全域亮度值用于确定计算像素亮度比时第一像素亮度调整比和第二像素亮度调整比各自所占的比重，以保持输出帧图像的视觉效果。最后，根据最终像素亮度比来调节输入帧图像中的每一像素的亮度，以得到输出帧图像中的每一像素，这样，就可以取得在降低输出帧图像整体功率消耗的同时，还保持了输出帧图像的清晰度的技术效果。

为了使电子装置在降低功率消耗的同时能保持图像显示的质量，本发明提出一种用于实现自动限流的图像处理方法，包括：根据输入帧图像的全域亮度值以降低上述输入帧图像的整体亮度；根据上述输入帧图像中的每一像素的特征亮度值与上述输入帧图像的全域亮度值的差值绝对值以降低上述每一像素的个别亮度；以及根据上述每一像素的上述特征亮度值和上述输入帧图像的上述全域亮度值以提高上述每一像素的个别亮度。

本发明提出一种计算机存储介质，包括用于实现自动限流的图像处理方法的微代码，其中所述图像处理方法包括：根据输入帧图像的全域亮度值以降低上述输入帧图像的整体亮度；根据上述输入帧图像中的每一像素的特征亮度值与上述输入帧图像的全域亮度值的差值绝对值以降低上述每一像素的个别亮度；以及根据上述每一像素的上述特征亮度值和上述输入帧图像的上述全域亮度值以提高上述每一像素的个别亮度。

附图说明

附图被包括以使本发明被进一步理解且被合并并组成本说明书的一部分。附图用于说明本发明的实施例且连同描述一起用以解释本发明的原理。其可理解附图不一定按比例描绘，一些元件可以用超过实际实施方式的大小来显示，以清楚地说明本发明的概念。

图1是根据本发明一实施例中电子装置的示意图。

图2A是根据本发明一实施例所述的图1中的自动限流器128中使用的图像处理方法的流程图。

图2B是根据本发明一实施例所述的图2A中的步骤S220的更详细处理流程图。

图2C是根据本发明另一实施例所述的图2A中的步骤S220的更详细处理流程图。

图3是根据本发明一实施例所述的根据输入帧图像的全域亮度值及查找表取得输入帧图像相应的全域亮度比的示意图。

图4A是根据本发明一实施例所述的根据输入帧图像的每一像素的特征亮度值与全域亮度值的亮度差值绝对值插值计算输入帧图像的每一像素所对应的第一像素亮度调整比的示意图。

图4B是根据本发明另一实施例所述的根据输入帧图像的每一像素的特征亮度值与全域亮度值的亮度差值绝对值插值计算输入帧图像的每一像素所对应的第一像素亮度调整比的示意图。

图5A、图5B是根据本发明一实施例所述的根据输入帧图像的每一像素的特征亮度值插值计算输入帧图像的每一像素对应的第二像素亮度调整比的示意图。

【符号说明】

100 电子装置

110 显示器

112 I/O端口

114 输入结构

116 处理器

118 存储器

120 存储装置

122 光传感器

124 连网装置

126 电源

128 自动限流器

200、201、202 方法流程图

S205、S210、S215、S220、S225 步骤

B2200、B2202、B2205、B2210、B2215 步骤

C2200、C2202、C2205、C2210、C2215 步骤

idx_x[i]、idx_x[i+1] 亮度索引值

acl_lut、acl_lut[i]、aclGR、acl_lut[i+1] 亮度比

dataR、dataG、dataB 像素的子像素值

dataY 第一亮度值

M、N 正整数

L_avg、L_Max 亮度值原始值

Y_avg、Y_Max 亮度值

ΔL_Max 亮度差值绝对值原始值

ΔY_Max 亮度差值绝对值

acl_pixrthavg、acl_pixrthavg1、acl_pixrlowth、acl_pixrth 阈值

acl_wgratio 预设值

ω_c 权重值

aclLRA、aclLRC 像素亮度调整比

aclLGR 基础像素亮度比

具体实施方式

在下文中将参照附图对本发明的各方面进行更充分的描述。然而，本发明可以具体化成许多不同形式，且不应解释为局限于贯穿本说明书所呈现的任何特定结构或功能。相反地，提供这些方面将使得本发明周全且完整，并且本说明书将给本领域技术人员充分地传达本发明的范围。基于本说明书所教导的内容，本领域的技术人员应意识到，无论是单独还是结合本说明书的任何其它实施例实现本说明书所揭露的任何实施例，本发明的范围旨在涵盖本说明书中所揭露的任何实施例。例如，可以使用本说明书所提出任意数量的装置或者执行方法来实现。另外，除了本说明书所揭露的多个实施例之外，本发明的范围更旨在涵盖使用其它结构、功能或结构和功能来实现的装置或方法。应可理解，其可通过权利要求书的一或多个元件具体化本文所揭露的任何实施例。

词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本揭露的任何实施例或本说明书描述为“示例性”的设计不一定被解释为优选于或优于本揭露或设计的其他实施例。

虽然此处描述特定的实施例，但是这些实施例的许多变化和排序落入本发明的范围内。虽然优选实施例的一些益处及优点被提及，但是本发明的范围不仅旨在局限于特定益处、使用或者目标。相反地，本发明旨在广泛适用于不同技术、系统配置、网络和协议，在附图和下面优选实施例的说明中通过举例的方式对其中一些进行了说明。详细说明书和附图仅仅是对本发明说明而不是用于限制本发明，通过所附权利要求书及其等价物定义本发明的范围。

本发明涉及一种用于实现自动限流的图像处理方法及装置。有机发光二极管(OLED)显示器可以使用OLED阵列在整个显示器上显示图像；每一OLED子像素基于其接收到的驱动电流来发射特定颜色和亮度的光。在一实施例中，可使用红色、绿色和蓝色发射器来显示各种颜色。在另一实施例中，可使用白色发射器，并用滤色器或萤光材料将白色转换成各个颜色。所发射的光可以是红色、绿色和蓝色，但也可使用另外的白色子像素。在另一实施例中，红色、绿色和蓝色发射器可用于发射各种颜色，而这些颜色可由穿过一组滤色器的通道进一步细化，使得每种发射颜色均与特定颜色的滤色器匹配。

多种电子装置可结合具有自动限流器(Automatic Current Limiting，ACL)的OLED显示器。合适的电子装置的示例可包括有助于装置功能的各种内部和/或外部元件。图1是根据本发明一实施例中电子装置100的示意图。本领域的技术人员将会理解，图1示出的各种功能模块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机程序代码)或硬件元件与软件元件两者的组合。还应注意的是，图1仅为某种具体实施的一示例，且仅旨在示出可存在于电子装置100中的元件类型。例如，在当前示出的实施例中，电子装置100可包括显示器110、I/O端口112、输入结构114、一或多个处理器116、存储器118、存储装置120、一或多个光传感器122、连网装置124、电源126和自动限流器(ACL)128。

对于这些元件中的每一个而言，显示器110可用于显示由电子装置100所产生的各种图像。在一实施例中，显示器110可为有机发光二极管(OLED)显示器。OLED显示器可包括可用于在显示器110上示出图像的多个像素或图片元素。在OLED显示器中，每一像素可由三个像素分量(亦被称为子像素)所构成，分别为红色、绿色和蓝色；或者，可采用四个像素分量，即红色、绿色、蓝色和白色。每一子像素可使用电致发光层(即，有机化合物膜)来显示相应的颜色，该电致发光层响应于电流来发射光。观察到光的颜色可为由子像素直接发射的光，或为由穿过包含吸收性材料或萤光材料滤色器的通道所改变的颜色。因此，当在显示器110上呈现明亮图像时，显示器110可使用相对高的功率水平。

I/O端口112可包括被配置以连接到多种外部装置的端口，上述外部装置像是电源、头戴式耳机或音箱、或其他电子装置(诸如手持装置和/或计算机、打印机、投影机、外部显示器、数据机、扩展槽等)。输入结构114可以包括用于向处理器116提供使用者输入或回馈的各种装置、电路和路径。输入结构114可被配置以控制电子装置100的功能、在电子装置100上运行的应用和/或连接到电子装置100或由电子装置100使用的任何接口或装置。

一或多个处理器116可提供处理能力，以执行操作系统、程序、使用者和应用接口，以及电子装置100的任何其他功能。由一或多个处理器116处理的指令或数据可被存储于计算机可读取介质中，例如存储器118中。存储器118可以是易失性存储器，像是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，和/或非易失性存储器，如只读存储器(Read-onlyMemory，ROM)。电子装置100可进一步包括其他形式的计算机可读取介质，例如存储装置120，存储装置120可为非易失性存储装置，用于永久存储数据和/或指令。存储装置120还可包括快闪存储器、硬盘驱动器或其他光学、磁性和/或固件存储介质，用于存储固件、数据文件、软件、无线连接信息和任何其他合适的数据。

图1所示的电子装置100还可包括一或多个光传感器122。光传感器122可包括传感器，像是光电探测器、光电二极管、光敏电阻(photo resistors)、光电单元(photocells)，或能够检测环境光线的任何其他传感器。在各种实施例中，光传感器122可设置在基板上，使得其从基板方向、与基板相对的方向或这两个方向接收光。在某些实施例中，一相机可装设在电子装置100中并作为一光传感器。

图1所示电子装置100还包括一连网装置124，例如网络控制器或网络接口卡(Network Interface Card，NIC)。网络装置124可为Wi-Fi装置、射频装置、

装置、蜂窝状通信装置等。网络装置124可以允许电子装置100通过网络进行通信，例如，局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)或互联网(Internet)。另外，电子装置100还可包括电源126，例如电池或交流电源。

为防止显示器110过度消耗功率，电子装置100还可包括自动限流器128。自动限流器128可以监视显示器110使用的总体功率或电流，并且通过控制提供给显示器110的电流来减小显示器110中的总体功率消耗。在一实施例中，自动限流器128可估算预期用于要在显示器110上显示的图像帧的功率消耗，并能够根据输入帧图像的内容自动调整输出帧图像的亮度，以降低显示器110的功率消耗且保持输出帧图像的视觉效果。

图2是图1中的自动限流器128中使用的图像处理方法的流程图200。可以采用两种实施方式实施方法流程图200所示的处理流程，第一种实施方式可结合图2B、图3、图4A、图5A和图5B进行说明，第二种实施方式可结合图2C、图3、图4B、图5A和图5B进行说明。下面先结合图2B、图3、图4A、图5A和图5B描述方法流程图200的第一种实施方式。

在步骤S205中，自动限流器128接收一输入帧图像。在步骤S210中，自动限流器128计算输入帧图像的一全域亮度值。更详细地说，自动限流器128先计算输入帧图像中的每一像素的亮度值(也可称为第一亮度值)，再对每一像素的亮度值进行累加后取平均值以得到输入帧图像的全域亮度值。其中，每一像素的亮度值可由每一像素的红色通道、绿色通道及蓝色通道的子像素值根据一转换公式计算，其中转换公式表示如下：

dataY＝ω₁×dataR+ω₂×dataG+ω₃×dataB

其中dataY为第一亮度值，dataR、dataG及dataB分别为输入帧图像中的一像素的红色通道、绿色通道及蓝色通道的子像素值，ω₁、ω₂及ω₃分别为介于0至1之间的一权重值。在一实施例中，ω₁、ω₂及ω₃的总和为1，在另一实施例中，上述转换公式还可能包括一常数项。因此，输入帧图像的全域亮度值原始值L_avg可表示如下：

其中，dataY_ij为输入帧图像中的第i行第j列(或者第i列第j行)像素所对应的第一亮度值，Μ、Ν为正整数，以及Μ×Ν为输入帧图像的像素总数。

在另一实施例中，全域亮度值原始值L_avg为输入帧图像中最亮像素或最暗像素对应的第一亮度值dataY。本发明不限于此，任何可以代表输入帧图像的全域特征的值都可以作为全域亮度值原始值L_avg。

全域亮度值Y_avg为输入帧图像的全域亮度值原始值L_avg经归一化处理后的值，全域亮度值Y_avg最大取值为1、最小取值为0。

在步骤S215中，自动限流器128计算输入帧图像的每一像素的特征亮度值。更详细地说，输入帧图像的每一像素的特征亮度值原始值L_Max表示如下：

L_Max＝MAX(dataR，dataG，dataB)

其中MAX(dataR，dataG，dataB)为每一像素中红色通道、绿色通道及蓝色通道这三个通道所对应的子像素值dataR、dataG及dataB之中的最大值。在另一实施例中，每一像素的特征亮度值原始值L_Max为相应像素的第一亮度值dataY。在其他实施例中，每一像素的特征亮度值原始值L_Max可取值为相应像素的子像素值dataR或dataG或dataB。

特征亮度值Y_Max为输入帧图像的每一像素的特征亮度值原始值L_Max经归一化处理后的值，特征亮度值Y_Max最大取值为1、最小取值为0。

在步骤S220中，自动限流器128根据输入帧图像中的每一像素的特征亮度值Y_Max和输入帧图像的全域亮度值Y_avg计算每一像素的最终像素亮度比aclLR；图2B是根据本发明一实施例所述的图2A中的步骤S220的更详细处理流程图201，下面将结合图3、图4A、图5A及图5B对流程图201做更详细的说明。

在步骤B2200中，自动限流器128计算输入帧图像中的每一像素的特征亮度值Y_Max与输入帧图像的全域亮度值Y_avg的亮度差值绝对值ΔY_Max；亮度差值绝对值原始值ΔL_Max表示如下：

ΔL_Max＝|L_avg-L_Max| (1)

在另一实施例中，亮度差值绝对值原始值ΔL_Max可以另一公式(2)取代，其表示如下：

ΔL_Max＝MAX(|L_avg-dataR|，|L_avg-dataG|，|L_avg-dataB|) (2)

其中，L_avg为全域亮度值原始值，dataR、dataG、dataΒ为输入帧图像中的每一像素中红色通道、绿色通道及蓝色通道的子像素值；MAX(|L_avg-dataR|，|L_avg-dataG|，|L_avg-dataB|)表示取|L_avg-dataR|、|L_avg-dataG|、|L_avg-dataB|之中的最大值。

亮度差值绝对值ΔY_Max为亮度差值绝对值原始值ΔL_Max经归一化处理后的值，亮度差值绝对值ΔY_Max最大取值为1、最小取值为0。

在步骤B2202中，自动限流器128根据输入帧图像的全域亮度值Y_avg确定一全域亮度比aclGR，然后根据全域亮度比aclGR计算输入帧图像中每一像素的基础像素亮度比aclLGR。详细来说，自动限流器128可根据一查找表和输入帧图像的全域亮度值Y_avg确定一全域亮度比aclGR，然后根据全域亮度比aclGR计算输入帧图像中每一像素的基础像素亮度比aclLGR。换句话说，在查找表中找到输入帧图像的全域亮度值Y_avg所对应的亮度比，并以对应而得的亮度比作为输入帧图像的全域亮度比aclGR，使用全域亮度比aclGR可对输入帧图像中的每一像素的亮度进行降低处理，即根据全域亮度比aclGR计算输入帧图像中每一像素的基础像素亮度比aclLGR，使用每一像素的基础像素亮度比aclLGR降低输入帧图像的整体亮度以达到省电且不影响视觉效果的目的。举例说明，在图3中，假设查找表包括亮度索引值idx_x[i]、idx_x[i+1]，以及分别对应于亮度索引值idx_x[i]、idx_x[i+1]的亮度比acl_lut[i]、acl_lut[i+1]；且如图3所示，横轴可表示亮度索引值，纵轴可表示亮度比，通过查找表可取得亮度索引值所对应的亮度比。应注意的是，如图3所示，亮度索引值idx_x[i]小于亮度索引值idx_x[i+1]，亮度比acl_lut[i]大于亮度比acl_lut[i+1]；当输入帧图像的全域亮度值Y_avg较小时，将输入帧图像的全域亮度比aclGR设置为较大值，这样将给予较暗的输入帧图像较小的亮度降幅以避免显示的图像过暗，进而保证输入帧图像的整体亮度与视觉效果；当输入帧图像的全域亮度值Y_avg较大时，将输入帧图像的全域亮度比aclGR设置为较小值，这样将给予较亮的输入帧图像较大的亮度降幅以避免显示的图像过亮。因此，经过全域亮度比aclGR的调整后，可在降低输入帧图像的整体亮度的情况下仍保持视觉效果。易言之，若一输入帧图像的全域亮度值Y_avg大于另一输入帧图像的全域亮度值Y_avg，此输入帧图像的全域亮度比aclGR会小于另一输入帧图像的全域亮度比aclGR；若一输入帧图像的全域亮度值Y_avg小于另一输入帧图像的全域亮度值Y_avg，此输入帧图像的全域亮度比aclGR会大于另一输入帧图像的全域亮度比aclGR。在一实施例中，可通过查找表取得亮度索引值与亮度比的斜率值，接着根据斜率值可以计算出对应全域亮度值Y_avg的全域亮度比aclGR。例如，全域亮度比aclGR可由以下公式(3)计算：

值得注意的是，在本实施例中，查找表中只包括两组亮度索引值idx_x[i]、idx_x[i+1]及其所对应的亮度比acl_lut[i]、acl_lut[i+1](因为可通过(idx_x[i]，acl_lut[i])与(idx_x[i+1]acl_lut[i+1])两点所定义的直线计算出全域亮度比aclGR)，但本发明不限于此。例如，在一实施例中，查找表中可包括八组亮度索引值及其所对应的亮度比，这样，全域亮度值Y_avg可能会在七个亮度索引值区间。在一实施例中，在接入自动限流器128后，由处理器116建立查找表，但本发明不限于此。

如前所述，全域亮度比aclGR可用于降低输入帧图像的整体亮度，以得到输入帧图像的每一像素的基础像素亮度比aclLGR。在一实施例中，自动限流器128将输入帧图像的全域亮度比aclGR作为每一像素的基础像素亮度比aclLGR，用来降低输入帧图像的整体亮度。在另一实施例中，以输入帧图像中心点为中心画出一个区域，作为人眼观看图像的中心，其中所画区域可以是以图像中心点为圆心的圆，也可以是以图像中心点为中心的正方形或长方形，但本发明不限于此，所画区域可以是任何形状的；自动限流器128将输入帧图像的全域亮度比aclGR作为所画区域内的每一像素的基础像素亮度比aclLGR、将比输入帧图像的全域亮度比aclGR小的值作为所画区域外的每一像素的基础像素亮度比aclLGR，用来降低输入帧图像的整体亮度。在另一实施例中，可以将输入帧图像划分为多个区域，每个区域使用一与输入帧图像的全域亮度比aclGR有关的值作为每一像素的基础像素亮度比aclLGR，用来降低输入帧图像的整体亮度。本发明不限于此，可以使用任何划分输入帧图像的方法来计算每一像素的基础像素亮度比aclLGR，用来降低输入帧图像的整体亮度。

接着，为了在降低输入帧图像整体亮度的同时保持输出帧图像的视觉效果，自动限流器128又计算输入帧图像的每一像素的第一像素亮度调整比aclLRA和第二像素亮度调整比aclLRC，然后根据输入帧图像每一像素的基础像素亮度比aclLGR、第一像素亮度调整比aclLRA和第二像素亮度调整比aclLRC计算得到每一像素的最终像素亮度比aclLR，具体计算步骤如下。

在步骤B2205中，自动限流器128根据亮度差值绝对值ΔY_Max生成对应的第一像素亮度调整比aclLRA，用于提高输入帧图像中的每一像素的个别亮度。具体来说，如图4A所示，自动限流器128将依据公式(1)或(2)所计算的亮度差值绝对值ΔY_Max来计算每一像素的第一像素亮度调整比aclLRA，让像素的亮度差值绝对值ΔY_Max较小者(亦即像素的特征亮度值Y_Max越接近输入帧图像的全域亮度值Y_avg)具有较大的亮度增幅，而亮度差值绝对值ΔY_Max较大者(亦即像素的特征亮度值Y_Max越远离输入帧图像的全域亮度值Y_avg)具有较小的亮度增幅。这样可使亮度差值绝对值ΔY_Max较大的像素比亮度差值绝对值ΔY_Max较小的像素有较小的亮度增幅，以达到保持输入帧图像亮度的目的。详细来讲，自动限流器128将所有亮度差值绝对值ΔY_Max中的最小值定义为最低亮度差值绝对值，其所对应的第一像素亮度调整比aclLRA设置为第一阈值acl_pixrthavg，将所有亮度差值绝对值ΔY_Max中的最大值定义为最高亮度差值绝对值，其所对应的第一像素亮度调整比aclLRA设置为0。因此，可通过插值计算为输入帧图像中的每一像素计算出其所对应的第一像素亮度调整比aclLRA。应注意的是，图4A中的最低亮度差值可记为0，而最高亮度差值可记为1。图4A中的横轴表示对每一像素的亮度差值绝对值，纵轴表示第一像素亮度调整比。在一实施例中，第一阈值acl_pixrthavg可为一预设值，且第一阈值acl_pixrthavg大于0。输入帧图像的每一像素所对应的第一像素亮度调整比aclLRA的运用方式，将在后面结合第二像素亮度调整比aclLRC做进一步说明。如图4A所示，亮度差值绝对值处于0到1之间的输入帧像素所对应的第一像素亮度调整比aclLRA可由以下公式(4)来插值得出：

aclLRA＝acl_pixrthavg X(1-ΔY_Max) (4)

因此，利用上述公式可计算出输入帧图像中每一像素的亮度差值绝对值ΔY_Max所对应的第一像素亮度调整比aclLRA。

在步骤B2210中，自动限流器128根据输入帧图像中的每一像素的特征亮度值Y_Max和输入帧图像的全域亮度值Y_avg生成对应的第二像素亮度调整比aclLRC，用于提高输入帧图像中的每一像素的个别亮度。详细来讲，自动限流器128根据输入帧图像中的每一像素的特征亮度值Y_Max与输入帧图像的全域亮度值Y_avg之间的关系来确定输入帧图像中的每一像素所对应的第二像素亮度调整比aclLRC，其中第二像素亮度调整比aclLRC可以保持输出帧图像的对比度，下文将结合图5A与图5B做详细说明。

详细地说，当输入帧图像中的每一像素的特征亮度值Y_Max小于输入帧图像的全域亮度值Y_avg时，将这些输入帧像素的特征亮度值Y_Max中的最小值对应的第二像素亮度调整比aclLRC设置为第二阈值acl_pixrlowth(如图5A所示)；当输入帧图像中的输入帧像素的特征亮度值Y_Max大于输入帧图像的全域亮度值Y_avg时，将这些像素的特征亮度值Y_Max中的最大值所对应的第二像素亮度调整比aclLRC设置为第三阈值acl_pixrth(如图5B所示)；当输入帧图像中的输入帧像素的特征亮度值Y_Max等于输入帧图像的全域亮度值Y_avg时，则将该输入帧像素对应的第二像素亮度调整比aclLRC设置为0。因此，可根据输入帧图像中的每一像素的特征亮度值Y_Max来插值计算出每一像素所对应的第二像素亮度调整比aclLRC。这样，通过图5A及图5B来确定输入帧图像中像素的第二像素亮度调整比aclLRC，可使(1)特征亮度值Y_Max在全域亮度值Y_avg附近的像素的亮度做较小调整；(2)特征亮度值Y_Max距离全域亮度值Y_avg较远的像素的亮度做较大调整。于是在这样的处理之后，特征亮度值Y_Max最小的像素和特征亮度值Y_Max最大的像素亮度增幅都较大，因而保持了输入帧图像显示的对比度。

图5A所示为当输入帧像素的特征亮度值Y_Max小于输入帧图像的全域亮度值Y_avg时来确定输入帧像素所对应的第二像素亮度调整比aclLRC的一种实施方式，其中，横轴表示输入帧像素的特征亮度值，纵轴表示第二像素亮度调整比，将特征亮度值Y_Max为0(即，输入帧像素中特征亮度值原始值L_Max最小者)的输入帧像素的第二像素亮度调整比aclLRC设置为第二阈值acl_pixrlowth，将特征亮度值Y_Max等于全域亮度值Y_avg的输入帧像素的第二像素亮度调整比aclLRC设置为0，特征亮度值Y_Max处于0到输入帧图像的全域亮度值Y_avg之间的输入帧像素所对应的第二像素亮度调整比aclLRC可由以下公式(5)来插值得出：

aclLRC＝acl_pixrlowth×(Y_avg-Y_Max)/Y_avg (5)

图5B所示为当输入帧像素的特征亮度值Y_Max大于输入帧图像的全域亮度值Y_avg时来确定输入帧像素所对应的第二像素亮度调整比aclLRC的一种实施方式，其中，横轴表示输入帧像素的特征亮度值，纵轴表示第二像素亮度调整比，将特征亮度值为1(即，输入帧像素中特征亮度值原始值L_Max最大者)的第二像素亮度调整比aclLRC设置为第三阈值acl_pixrth，将特征亮度值等于全域亮度值Y_avg的输入帧像素的第二像素亮度调整比aclLRC设置为0，特征亮度值Y_Max处于1到输入帧图像的全域亮度值Y_avg之间的输入帧像素所对应的第二像素亮度调整比aclLRC可由以下公式(6)来插值得出：

aclLRC＝acl_pixrth×(Y_Max-Y_avg)/(1-Y_avg) (6)

在一实施例中，第二阈值acl_pixrlowth及第三阈值acl_pixrth可为预设值，且第三阈值acl_pixrth及第二阈值acl_pixrlowth均大于0，以使输入帧像素在经过图3的处理后，再次将输入帧图像中的每一像素调高亮度。而特征亮度值Y_Max与全域亮度值Y_avg差值较大的像素(例如在图5B中特征亮度值越接近1的像素或在图5A中特征亮度值越接近0的像素)被再次调高的亮度幅度较大，这样可以保持输出帧图像的对比度。此外，本发明并不局限于根据输入帧图像中的每一像素的特征亮度值Y_Max与输入帧图像的全域亮度值Y_avg之间的关系来确定输入帧图像中的每一像素所对应的第二像素亮度调整比aclLRC。例如，在一实施例中，自动限流器128还可以根据输入帧图像中的每一像素的亮度差值绝对值ΔY_Max与输入帧图像的全域亮度值Y_avg之间的关系来确定输入帧图像中的每一像素所对应的第二像素亮度调整比aclLRC。因此，公式(5)可由公式(7)来代替，公式(6)可由公式(8)来代替，其中，公式(7)和公式(8)可表示为：

aclLRC＝acl_pixrlowth×ΔY_Max/Y_avg (7)

aclLRC＝acl_pixrth×ΔY_Max/(1-Y_avg) (8)

换句话说，本发明根据输入帧图像中的每一像素的特征亮度值Y_Max与输入帧图像的全域亮度值Y_avg之间的关系就可以确定输入帧图像中的每一像素所对应的第二像素亮度调整比aclLRC。

在上述实施例中，先计算基础像素亮度比aclLGR，再计算第一像素亮度调整比aclLRA，最后才计算第二像素亮度调整比aclLRC。但本发明不限于此，在另外的实施例中，可以先计算第一像素亮度调整比aclLRA，再计算第二像素亮度调整比aclLRC，最后才计算基础像素亮度比aclLGR；即本发明中，基础像素亮度比aclLGR、第一像素亮度调整比aclLRA和第二像素亮度调整比aclLRC的计算可以以任意顺序进行。

在步骤B2215中，自动限流器128根据输入帧图像中每一像素对应的基础像素亮度比aclLGR、第一像素亮度调整比aclLRA、第二像素亮度调整比aclLRC及输入帧图像的全域亮度值Y_avg计算每一像素的最终像素亮度比aclLR，其中输入帧图像中的每一像素对应的最终像素亮度比aclLR可由公式(9)计算：

aclLR＝aclLGR+ω_c×aclLRC+(1-ω_c)×aclLRA (9)

其中ω_c系介于0至1之间的一权重值，且权重值ω_c可根据以下公式(10)计算出：

ω_c＝acl_wgratio×(1-Y_avg) (10)

其中acl_wgratio为一预设值，可由显示器业者或消费者调整，以决定输出帧图像的亮度和/或对比度。举例而言，显示器出厂前，业者依据个别面板的状况调整acl_wgratio，并在调到最适当的数值后写入显示器的ROM或Flash中存储，用于调整输入帧图像在面板上的显示。由公式(10)可知，可根据输入帧图像的全域亮度值Y_avg计算出权重值ω_c，如果输入帧图像的全域亮度值Y_avg越大，权重值ω_c就越小，根据公式(9)计算输入帧像素的最终像素亮度比aclLR时，第一像素亮度调整比aclLRA所占比重就越大而第二像素亮度调整比aclLRC所占比重就越小；相反，如果输入帧图像的全域亮度值Y_avg越小，权重值ω_c就越大，根据公式(9)计算输入帧像素的最终像素亮度比aclLR时，第一像素亮度调整比aclLRA所占比重就越小而第二像素亮度调整比aclLRC所占比重就越大。通过这样的处理，具有较小全域亮度值Y_avg的输入帧图像所对应的输出帧图像就可以保持较多的对比度，而具有较大全域亮度值Y_avg的输入帧图像所对应的输出帧图像就可以保持较少的对比度，因而避免了噪音的扩大，做到了在降低输出帧图像整体亮度的同时保持了显示的视觉效果。

在步骤S225中，自动限流器128根据与每一像素对应的最终像素亮度比aclLR调整输入帧图像的每一像素的亮度。更详细地说，自动限流器128将输入帧图像中的每一像素的红色通道值、绿色通道值及蓝色通道值分别乘以与每一像素对应的最终像素亮度比aclLR以得到输入帧图像的每一像素的调整值，并传送每一像素的调整值至显示器以显示输出帧图像。

下面结合图2C、图3、图4B、图5A和图5B描述方法流程图200的第二种实施方式；方法流程图200的第二种实施方式与其第一种实施方式的主要不同之处是，在步骤S220中，通过降低输入帧图像的每一像素的亮度的方式计算第一像素亮度调整比aclLRA。图2C是根据本发明一实施例所述的图2A中的步骤S220的更详细处理流程图202，下面将结合图3、图4B、图5A及图5B对流程图202做更详细的说明。

图2C中的处理流程202中的步骤C2200、C2202、C2210及C2215与对应的图2B中的处理流程201中的步骤B2200、B2202、B2210及B2215的具体操作相同；只有图2C中的处理流程202中的步骤C2205与对应的图2B中的处理流程201中的步骤B2205的具体操作不同，下面将只描述图2C中的处理流程202中的步骤C2205的具体操作流程。

在步骤C2205中，自动限流器128根据亮度差值绝对值ΔY_Max生成对应的第一像素亮度调整比aclLRA，用于降低输入帧图像中的每一像素的个别亮度。具体来说，如图4B所示，自动限流器128将依据公式(1)或(2)所计算的亮度差值绝对值ΔY_Max，通过降低输入帧图像的每一像素的亮度的方式，来计算第一像素亮度调整比aclLRA，让像素的亮度差值绝对值ΔY_Max较小者(亦即像素的特征亮度值Y_Max越接近输入帧图像的全域亮度值Y_avg)具有较小的亮度降幅，而亮度差值绝对值ΔY_Max较大者(亦即像素的特征亮度值Y_Max越远离输入帧图像的全域亮度值Y_avg)具有较大的亮度降幅。这样可使亮度差值绝对值ΔY_Max较大的像素比亮度差值绝对值ΔY_Max较小的像素有较大的亮度降幅，以达到保持输入帧图像亮度的目的。详细来讲，自动限流器128将所有亮度差值绝对值ΔY_Max中的最小值定义为最低亮度差值绝对值，其所对应的第一像素亮度调整比aclLRA设置为0，将所有亮度差值绝对值ΔY_Max中的最大值定义为最高亮度差值绝对值，其所对应的第一像素亮度调整比aclLRA设置为第四阈值acl_pixrthavg1。因此，可通过插值计算为输入帧图像中的每一像素计算出其所对应的第一像素亮度调整比aclLRA。应注意的是，图4B中的最低亮度差值绝对值可记为0，而最高亮度差值绝对值可记为1。图4B中的横轴表示对每一像素的亮度差值绝对值，纵轴表示第一像素亮度调整比。在一实施例中，第四阈值acl_pixrthavg1可为一预设值，且第四阈值acl_pixrthavg1小于0。这样，就可以降低输入帧图像中每一像素的个别亮度。如图4B所示，亮度差值绝对值处于0到1之间的输入帧图像的每一像素所对应的第一像素亮度调整比aclLRA可由以下公式(4’)来插值得出：

aclLRA＝acl_pixrthavg1XΔY_Max (4’)

在本实施例中，由于在将输入帧图像的整体亮度调低后又再次调低个别像素的亮度，因此可以将图5A和图5B中的第二阈值acl_pixrlowth和第三阈值acl_pixrth设置为比在使用图4A的方法流程图200的第一种实施方式中设置的第二阈值acl_pixrlowth和第三阈值acl_pixrth高，以使个别像素的亮度得以有较大幅度的调高，以取得较佳的显示效果。

在另一实施例中，可将第三阈值acl_pixrth设置为较第二阈值acl_pixrlowth为高，使得较亮像素的亮度值被提升的幅度比较暗像素亮度值被提升的幅度大，以进一步提升较亮像素的亮度值，进而进一步提升图像的对比度。

综上所述，本发明根据输入帧图像中每一像素所对应的最终像素亮度比aclLR自动调整输入帧图像中每一像素的显示亮度，从而降低显示器整体的功耗；而且，本发明所采用的自动限流调节方式简单，且能保证输出帧图像的显示质量，诸如使输出帧图像的清晰度和/或对比度较佳。

此外，在一实施例中，电子装置100中的处理器116也可执行存储器118中的程序及指令以呈现上述实施例所述的动作和步骤。

在此所揭露程序的任何具体顺序只是一个例子。基于设计上的偏好，必须了解程序上的任何具体顺序可在本发明所揭露的范围内被重新安排。相应的方法权利要求以一示例顺序呈现出各步骤的次序，也因此不应被此所展示的特定顺序所限制。

权利要求书中用以修饰元件的“第一”、“第二”、“第三”等序数词的使用本身未暗示任何优先权、优先次序、各元件之间的先后次序、或方法所执行的步骤的次序，而仅用来区分具有相同名称(具有不同序数词)的不同元件。

虽然本说明书已以实施范例揭露如上，然其并非用以限定本申请，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许改动与润饰，因此本申请的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (18)

1.一种用于实现自动限流的图像处理方法，包括：

根据输入帧图像的全域亮度值以降低上述输入帧图像的整体亮度；

根据上述输入帧图像中的每一像素的特征亮度值与上述输入帧图像的上述全域亮度值的差值绝对值以降低上述每一像素的个别亮度；以及

根据上述每一像素的上述特征亮度值和上述输入帧图像的上述全域亮度值以提高上述每一像素的个别亮度；其中，所述方法还包括：

根据上述输入帧图像中的每一像素的特征亮度值及上述输入帧图像的上述全域亮度值的差值绝对值确定上述每一像素对应的第一像素亮度调整比，以及根据上述输入帧图像中的每一像素的特征亮度值及上述输入帧图像的上述全域亮度值确定上述每一像素对应的第二像素亮度调整比；

根据上述输入帧图像中的每一像素的基础像素亮度比、上述第一像素亮度调整比、上述第二像素亮度调整比和上述输入帧图像的上述全域亮度值得到上述输入帧图像中的每一像素所对应的最终像素亮度比；其中，

上述全域亮度值用于确定计算上述最终像素亮度比时上述第一像素亮度调整比和上述第二像素亮度调整比所占的比重。

2.如权利要求1所述的图像处理方法，还包括：

根据上述全域亮度值确定对应于上述输入帧图像的全域亮度比；以及

根据上述输入帧图像的上述全域亮度比以降低上述输入帧图像的上述整体亮度。

3.如权利要求2所述的图像处理方法，其中，当上述输入帧图像的上述全域亮度值越大时，对应于上述输入帧图像的上述全域亮度比越低。

4.如权利要求3所述的图像处理方法，其中，对应于上述输入帧图像的上述全域亮度比的计算公式为：

其中aclGR为对应于上述输入帧图像的上述全域亮度比，Y_avg为上述输入帧图像的上述全域亮度值，idx_x[i]和idx_x[i+1]为亮度索引值，acl_lut[i]和acl_lut[i+1]为与亮度索引值idx_x[i]和idx_x[i+1]对应的亮度比，其中，亮度索引值idx_x[i]小于亮度索引值idx_x[i+1]，亮度比acl_lut[i]大于亮度比acl_lut[i+1]。

5.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，

当上述每一像素的特征亮度值与上述输入帧图像的上述全域亮度值的差值绝对值越大时，上述每一像素的上述个别亮度被降低的幅度越大。

6.如权利要求5所述的图像处理方法，其中，使用上述第一像素亮度调整比降低上述每一像素的个别亮度，其中，计算上述第一像素亮度调整比使用的公式为：

aclLRA＝acl_pixrthavg1×ΔY_Max

其中aclLRA为上述第一像素亮度调整比，acl_pixrthavg1为第四阈值，ΔY_Max为上述输入帧图像中的上述每一像素的上述特征亮度值与上述输入帧图像的上述全域亮度值的差值绝对值，其中，acl_pixrthavg1小于0。

7.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，

上述像素中的最亮像素的特征亮度值大于上述输入帧图像的上述全域亮度值，且上述最亮像素的特征亮度值与上述输入帧图像的上述全域亮度值的差值绝对值为最大值；以及

上述像素中的最暗像素的特征亮度值小于上述输入帧图像的上述全域亮度值，且上述最暗像素的特征亮度值与上述输入帧图像的上述全域亮度值的差值绝对值为最大值。

8.如权利要求7所述的图像处理方法，其中，

上述像素中的较亮像素的特征亮度值大于上述输入帧图像的上述全域亮度值且上述较亮像素的特征亮度值小于上述像素中的最亮像素的特征亮度值；以及

上述像素中的较暗像素的特征亮度值小于上述输入帧图像的上述全域亮度值且上述较暗像素的特征亮度值大于上述像素中的最暗像素的特征亮度值。

9.如权利要求7所述的图像处理方法，其中，使用上述第二像素亮度调整比提高上述每一像素的个别亮度，其中，当上述像素的上述特征亮度值小于上述输入帧图像的上述全域亮度值时，计算上述第二像素亮度调整比使用的公式为：

aclLRC＝acl_pixrlowth×(Y_avg-Y_Max)/Y_avg

当上述像素的上述特征亮度值大于上述输入帧图像的上述全域亮度值时，计算上述第二像素亮度调整比使用的公式为：

aclLRC＝acl_pixrth×(Y_Max-Y_avg)/(1-Y_avg)

当上述像素的上述特征亮度值等于上述输入帧图像的上述全域亮度值时，上述第二像素亮度调整比为0：

其中，aclLRC为上述第二像素亮度调整比，acl_pixrlowth为第二阈值，acl_pixrth为第三阈值，Y_avg为上述输入帧图像的上述全域亮度值，Y_Max为上述像素的上述特征亮度值。

10.如权利要求1所述的图像处理方法，还包括：

根据上述全域亮度值生成上述输入帧图像的每一像素的上述基础像素亮度比。

11.如权利要求10所述的图像处理方法，还包括：

根据上述输入帧图像的每一像素的上述基础像素亮度比、上述第一像素亮度调整比、上述第二像素亮度调整比和上述输入帧图像的上述全域亮度值降低上述输入帧图像中每一像素的亮度。

12.如权利要求11所述的图像处理方法，其中，降低上述输入帧图像中每一像素的亮度时：

当上述输入帧图像的上述全域亮度值越大时，上述第一像素亮度调整比所占比重越大、上述第二像素亮度调整比所占比重越小；以及

当上述输入帧图像的上述全域亮度值越小时，上述第一像素亮度调整比所占比重越小、上述第二像素亮度调整比所占比重越大。

13.如权利要求11所述的图像处理方法，其中上述最终像素亮度比用于降低上述输入帧图像的每一像素的亮度。

14.如权利要求13所述的图像处理方法，其中，上述输入帧图像的每一像素的上述最终像素亮度比的计算公式为：

aclLR＝aclLGR+ω_c×aclLRC+(1-ω_c)×aclLRA

其中，aclLR为上述最终像素亮度比，aclLGR为上述基础像素亮度比，aclLRA为上述第一像素亮度调整比，aclLRC为上述第二像素亮度调整比，ω_c为一介于0与1之间的一权重值。

15.如权利要求14所述的图像处理方法，其中，上述权重值ω_c的计算公式为：

ω_c＝acl_wgratio×(1-Y_avg)

其中，acl_wgratio为一预设值，Y_avg为上述输入帧图像的上述全域亮度值。

16.如权利要求1所述的图像处理方法，其中上述图像处理方法系用于有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示驱动装置中。

17.如权利要求16所述的图像处理方法，其中上述图像处理方法系用于上述有机发光二极管显示驱动装置中的自动限流(Automatic Current Limiting，ACL)中。

18.一种计算机存储介质，包括用于实现自动限流的图像处理方法的微代码，其中所述图像处理方法包括：

根据输入帧图像的全域亮度值以降低上述输入帧图像的整体亮度；

根据上述输入帧图像中的每一像素的特征亮度值与上述输入帧图像的全域亮度值的差值绝对值以降低上述每一像素的个别亮度；以及

根据上述每一像素的上述特征亮度值和上述输入帧图像的上述全域亮度值以提高上述每一像素的个别亮度；其中，所述方法还包括：

根据上述输入帧图像中的每一像素的特征亮度值及上述输入帧图像的上述全域亮度值的差值绝对值确定上述每一像素对应的第一像素亮度调整比，以及根据上述输入帧图像中的每一像素的特征亮度值及上述输入帧图像的上述全域亮度值确定上述每一像素对应的第二像素亮度调整比；

根据上述输入帧图像中的每一像素的基础像素亮度比、上述第一像素亮度调整比、上述第二像素亮度调整比和上述输入帧图像的上述全域亮度值得到上述输入帧图像中的每一像素所对应的最终像素亮度比；其中，

上述全域亮度值用于确定计算上述最终像素亮度比时上述第一像素亮度调整比和上述第二像素亮度调整比所占的比重。

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