ES2347700T3 - Procedimiento y aparato de visualizacion de cristal liquido. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de visualización en cristal líquido, comprendiendo la visualización en cristal líquido una retroiluminación (140) y comprendiendo el procedimiento: recepción de una señal de imagen; análisis del brillo de la señal de imagen, análisis que comprende la división de la imagen en varios segmentos (m1, m2, mN) y el círculo del brillo máximo de cada segmento (m1, m2, mN); división de la imagen en al menos dos partes de la imagen (P1, P2, P3, P4) de acuerdo con una regla de división basada en el resultado del análisis del brillo de la señal de la imagen, en el que la etapa comprende la combinación de los segmentos (m1, m2, mN) con brillos máximos comparables en dichas partes (P1, P2, P3, P4) de la imagen; división de la retroiluminación (140) en al menos dos partes de retroiluminación de acuerdo con el resultado de la división de la imagen; ajuste del brillo de cada parte de retroiluminación; ajuste de la señal de imagen en cada parte (P1, P2, P3, P4) de la imagen, y caracterizado porque dicha regla de división comprende al menos un umbral de división para la determinación de un rango del brillo máximo de los segmentos de la imagen que forman una parte (P1, P2, P3, P4) de la imagen; el al menos un umbral de división es el brillo promedio ponderado en función de la ocurrencia del histograma de brillo de dicha imagen.

Description

Campo Técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento de visualización y al correspondiente aparato de visualización, especialmente a un procedimiento de visualización en cristal líquido y al correspondiente aparato de visualización en cristal líquido.

Antecedentes de la Invención

La pantalla de cristal líquido (LCD) de un dispositivo de visualización de cristal líquido (tal como un televisor de cristal líquido) no puede radiar por él mismo, sin embargo pertenece a un dispositivo de visualización de retroiluminación. Existe retroiluminación en la parte posterior del LCD, y el dispositivo de LCD presenta o recupera la imagen mediante las partículas finas, que se disponen uniformemente en la pantalla, "prohibiendo" y “encendiendo” la luz emitida por la retroiluminación. En la etapa preliminar, la retroiluminación actúa en tanto la LCD esté encendida, aún cuando la imagen presentada sea totalmente negra. Es decir, la retroiluminación de un televisor de LC radia siempre. Dado que la transmitancia del cristal líquido es muy baja, la luminosidad de la retroiluminación sería suficientemente fuerte para hacer la luminosidad de la TV de cristal liquido suficientemente alta para presentar perfectamente la imagen, lo que no solamente acorta el duración de la retroiluminación del dispositivo de LCD, sino que también produce fácilmente astenopia en el televidente. Sin embargo, el contraste y la saturación de color de la imagen presentada decrecerán si la luminosidad de la retroiluminación decrece.

La solicitud anterior de EE. UU. US7113164 revela un esquema de tecnología para ajustar la luminosidad del área de retroiluminación de la LCD. Aunque este esquema de tecnología resuelve el problema de contraste y saturación de la LCD en algún grado, sino que también tiene algunas deficiencias: dado que la división de la retroiluminación es fija y no cambia, solamente se puede ajustar la luminosidad de los pixeles en segmentos fijos, y el ajuste no se puede hacer de acuerdo con cambios en diferentes imágenes presentadas, consecuentemente, no se pueden cumplir los requisitos de una imagen que cambia constantemente.

Los documentos U.S. 2007/120766 A1 y JP 2002 099250 A revelan procedimientos para el ajuste de la luminosidad de la unidad de retroiluminación de acuerdo con el brillo de la señal de la imagen. Sin embargo, los niveles de brillo tienen valores predeterminados y no se eligen de acuerdo con el rango de brillos de la imagen presentada.

Los documentos US 2006/125771 A y US 2005/179637 A determinan el valor máximo de datos de imagen basados en un histograma de los datos de la imagen.

Sumario de la Invención

5

Con el fin de resolver los problemas existentes en la técnica anterior, la presente invención proporciona un procedimiento de LCD, con el que se pueden ajustar los segmentos de retroiluminación de acuerdo con las diferencias entre las imágenes que se presentan para satisfacer el requisito de visualización de la imagen que cambia constantemente.

10 Especialmente, la presente invención propone un procedimiento de visualización en cristal líquido de acuerdo con la reivindicación 1. Además, la presente invención propone también un aparato de LCD de acuerdo con la reivindicación 3. El procedimiento de LCD de la presente invención divide la imagen y la retroiluminación

15 de acuerdo con la señal de la imagen, y ajusta el brillo del segmento de la imagen dividida y el segmento de retroiluminación para no solamente reducir el consumo de energía de la LCD, sino también para incrementar el contraste de la señal de la imagen, mejorándose así el efecto de visualización del LCD.

20 Breve Descripción de los Dibujos

La figura 1 es un diagrama esquemático de acuerdo con la primera realización de la presente invención. La figura 2 es un diagrama esquemático del tratamiento de imágenes del dispositivo de trata

25 miento de imágenes de la figura 1. La figura 3 es un diagrama esquemático de acuerdo con la segunda realización de la presente invención. La figura 4 es un diagrama esquemático de acuerdo con la tercera realización de la presente invención.

30 La figura 5 es un diagrama esquemático útil para entender la presente invención. La figura 6 es un diagrama esquemático útil para entender la presente invención.

35

Descripción Detallada de las Realizaciones Preferentes

Con el fin de hacer que un experto en la técnica aplicable entienda la presente invención y hacer los objetivos, características y ventajas de la presente invención más evidentes, la presente invención se va a describir y detallar más con referencia a las realizaciones y dibujos adjuntos.

Como se muestra en la figura 1, el aparato de LCD de acuerdo con la primera realización de la presente invención comprende una interfaz 110 de entrada de imágenes, un dispositivo 120 de tratamiento de imágenes, una pantalla 130 de LCD y una retroiluminación 140, y en el que el dispositivo 120 de tratamiento de imágenes comprende una unidad 121 de análisis de imágenes, una unidad 122 de división, una unidad 123 de interfaz de cristal líquido, un mando 124 de retroiluminación y una CPU 125. El dispositivo 120 de tratamiento de imágenes puede constar de de varios componentes separados o integrados en un solo chip para convertirse en una arquitectura de un cuerpo. El aparato de LCD puede ser LCD TV, LCD, microordenador o teléfono móvil, etc.

El procedimiento de trabajo del aparato es el siguiente.

La interfaz 110 de entrada de imágenes recibe una señal de imagen y la envía al dispositivo 120 de tratamiento de imágenes. La señal de imagen puede ser bien una señal digital o una señal analógica, tal como RGB, CVSB o señal de S-vídeo Si es una señal analógica, será convertida en primer lugar de A a D por la interfaz 110 de entrada de imágenes para convertirla en señal digital y, seguidamente, es enviada al dispositivo 120 de tratamiento de imágenes. En adelante se describirá el análisis de la señal RGB como un ejemplo del dispositivo 120 de tratamiento de imágenes.

Un canal de señal RGB recibido por el dispositivo 120 de tratamiento de imágenes será enviado a la unidad 121 de análisis de imágenes para su análisis. El análisis de la señal de imagen se puede hacer de muchas maneras; se puede analizar la señal de imagen directamente en dominio espacial o en dominio de frecuencia. Por ejemplo, calcular directamente el brillo de la señal de imagen por medio de procedimientos tales como transformada de Fourier, transformada de Laplace, etc., o analizar el espectro de la señal de imagen por medio de otros procedimientos.

En adelante se describirá el análisis del brillo como un ejemplo del procedimiento de trabajo de la unidad 121 de análisis de imágenes.

En primer lugar, la unidad 121 de análisis de imágenes puede transformar a partir de la recibida una señal de cuadro único RGB en señal digital formateada en YUV, para extraer la señal de brillo de la señal RGB; por lo tanto, este procedimiento puede ser sustituido por la extracción de la información de brillo de la señal RGB. La señal YUV se usa normalmente como formato de señal de imagen, donde “Y” representa el brillo, mientras que "U' y “V" representan el croma, que describe el color y la saturación de la imagen para indicar el color del píxel. El brillo está construido por los RGB de la señal de entrada superponiendo la parte específica de los RGB. El croma define el tono y la saturación, que están representados, respectivamente, por CryCb.

A continuación, la unidad 121 de análisis de imágenes 121 divide toda la imagen en varios segmentos, donde los segmentos pueden ser gráficos rectangulares, triangulares, exagonales, rombales en cruz u otros gráficos irregulares, y la forma y tamaño de todos los segmentos pueden ser iguales o diferentes. Con el fin de que el cálculo sea convencional, es preferente que la unidad 121 de análisis de imágenes divida imagen en M segmentos rectangulares del mismo tamaño, donde M es un número natural, cuyo valor puede estar determinado por el tamaño de la señal de imagen. Generalmente, el valor de M es mayor, el efecto de la realización es mejor; cuando los segmentos rectangulares son suficientemente pequeños para convertirse en punto de píxel, el valor de M es máximo, y el valor máximo es el número de pixeles incluidos en la totalidad de la imagen.

A modo de ilustración, los segmentos rectangulares individuales están indicados como m1, m2,.., mM, como se muestra en la figura 2(a).

Cada segmento rectangular resultante de la división comprende varios puntos de píxel de la imagen; cada píxel tiene la correspondiente información de YUV. Si el número de puntos de píxel incluidos en cada segmento rectangular es A, en ese caso el número de componentes Y incluidos en cada segmento rectangular es A. Analizando el componente E incluido en cada segmento rectangular, la unidad 121 de análisis de imágenes puede calcular o someter a estadística la información sobre brillo de cada segmento rectangular. A modo de ilustración, la información sobre brillo de cada segmento rectangular está indicada por y1, y2,…, yM, respectivamente. En la presente, la información sobre brillo puede ser brillo máximo, brillo promedio, la diferencia entre el brillo máximo y el brillo mínimo u otra información sobre brillo de cada segmento rectangular. El cálculo y la estadística de la información sobre brillo pueden realizarse de muchas maneras, que no serán ilustradas en detalle aquí.

La unidad 121 de análisis de imágenes envía el resultado del análisis del brillo a la unidad 122 de división, que dividirá la imagen de acuerdo con el resultado del análisis que comprende la información sobre brillo de cada segmento rectangular. Aquí, la división de la imagen es realmente un procedimiento de combinación, que combina concretamente varios segmentos rectangulares de acuerdo con la información sobre brillo de cada segmento rectangular, comprende esos varios segmentos rectangulares, cuya información sabre brillo, y1, y2, …, yM cumple una cierta condición, se combinan en un segmento de la imagen de acuerdo con una cierta regla de división; los segmentos rectangulares que cumplen otra condición se combinan en otro segmento de la imagen, y similares. Hasta que todos los segmentos rectangulares están combinados en sus correspondientes segmentos de la imagen. A modo de ilustración, los segmentos de la imagen combinados están indicados por P1, P2,..., Px, donde x es el número de segmentos, cuyo valor máximo es M. Generalmente, x es mayor, el efecto de la realización es mejor, y el correspondiente tratamiento será más complejo. SI el número de segmentos es 4, en ese caso, la imagen dividida puede ser la mostrada en la figura 2(b), la imagen dividida puede ser continua o discontinua.

Pueden existir varias reglas de división, que pueden estar predeterminadas o determinarse dinámicamente de acuerdo con la señal de imagen. En la presente invención, una regla determinada dinámicamente se elige, porque realiza más claramente la ventaja de la presente invención. A continuación se va a ilustrar una regla determinada dinámicamente.

Cuando la unidad 122 de división divide la imagen de acuerdo con una regla de división dinámica, es diferente de una regla de división predeterminada, el procedimiento de acuerdo con la regla de división dinámica comprende otra etapa de determinación de la regla de división una vez que la unidad 122 de división recibe el resultado del análisis del brillo de la unidad 121 de análisis de imágenes. En la mayoría de los casos, la diferencia entre el procedimiento de acuerdo con la división dinámica y el procedimiento de acuerdo con la regla de división predeterminada es la determinación de un umbral de división para la división de acuerdo con el brillo máximo; en la regla de división del ejemplo anterior, en la regla de división predeterminada se usan tres umbrales 63, 127 y 191 constantes para dividir la totalidad del área de brillo en cuatro segmentos con el mismo tamaño esencial, mientras que en la regla de división dinámica, se determinarán umbrales similares de acuerdo con la propia imagen. Tomemos la división en cuatro segmentos, por ejemplo, en un procedimiento se determina, tres umbrales calculando el brillo promedio ponderado del histograma de brillo, y el procedimiento comprende lo siguiente: cálculo del histograma del brillo de la imagen; cálculo del brillo promedio ponderado del histograma indicación del mismo por Ya1; cálculo del brillo promedio ponderado de la imagen cuyo brillo está en el rango de Q -Ya1 y está indicado por Ya2; cálculo del brillo promedio ponderado de la imagen cuyo brillo está en el rango de Ya1 -25 y está indicado por -Ya3. Dichos tres promedios de brillo ponderados se pueden usar para determinar tres umbrales mediante la regla de división dinámica, y la regla de división se puede determinar así: la división de acuerdo con el brillo máximo y en el rango del brillo máximo se divide en cuadro grados que son 0-Ya2, Ya2-Ya1, Ya1-Ya3 y Ya3-255. Cada grado corresponde a un segmento de la imagen. A continuación, la unidad 122 de división compara el brillo máximo de cada segmento rectangular con el grado de brillo de la regla de división y, seguidamente, los segmentos rectangulares cuyos brillos máximos están en los rangos de 0-Ya2, Ya2-Ya1, Ya1-Ya3 y Ya3-255, se combinan, respectivamente, en cuatro segmentos de imagen.

Dado que el histograma representa la relación estadística entre cada brillo y su probabilidad de ocurrencia, el tamaño de los segmentos se determina calculando el brillo promedio ponderado del histograma estarán próximos entre sí. Por ejemplo, en la totalidad de la imagen cuya revisualización es relativamente oscura, ya que la probabilidad de ocurrencia del brillo bajo es relativamente alta, en el segmento dividido de acuerdo con la antes mencionada regla predeterminada, el número de segmentos rectangulares cuyos brillos máximos están en los rangos de 0-63 y 64-127 serán relativamente más grandes, el área correspondiente de P1 y P2 será mayor, mientras que el número de segmentos rectangulares, cuyos brillos máximos están el los rangos de 128-191 y 192-255 serán menores, las áreas correspondientes de P1 y P2 serán relativamente menores. Incluso, el área de los cuatro segmentos de la imagen dividida de acuerdo con la antes mencionada regla de división dinámica, estarán próximas entre sí.

Una vez dividida la imagen, la unidad 122 de división divide la retroiluminación de acuerdo con el resultado de la división de la imagen. A modo de ilustración, los segmentos de la retroiluminación divididos están indicados por 81, 82,..., 8x (x representa en número de segmentos). Generalmente, los segmentos de la retroiluminación se corresponden con los segmentos de la imagen, y los procedimientos de división de la retroiluminación en de la imagen son totalmente iguales. Por ejemplo, la forma, tamaño y posición de B1 y P1 son iguales. Se debería observar que los términos de división, de la división mencionada en la presente invención se deben entender como división simbólicamente de la imagen o de la retroiluminación, aunque no como división en física o circuito.

La CPU 125 determina la regla de ajuste del brillo de cada segmento de retroiluminación de acuerdo con el resultado de la división y envía el resultado de la división y la correspondiente regla de ajuste de cada segmento de retroiluminación a la unidad 123 de interfaz de cristal líquido y al mando 124 de retroiluminación. Para realizar fácilmente este procedimiento, preferiblemente, la CPU 125 de la presente invención calcula el coeficiente normalizado del brillo de cada segmento de la imagen de acuerdo con el brillo máximo de cada segmento para determinar la regla de ajuste de cada segmento de la retroiluminación.

A continuación, se ilustra el procedimiento de trabajo de la CPU 125 tomando el segmento B1 de retroiluminación por ejemplo: El segmento de imagen correspondiente del segmento B1 de retroiluminación es P1, supuesto que el brillo máximo de la imagen en el segmento P1 es Lp1, mientras que el brillo máximo de la señal de brillo está definida como Lmax, seguidamente, se puede calcular la relación Lp1 a Lmax para determinar un valor numérico que se pueda usar como coeficiente normalizado de brillo del segmento B1 de retroiluminación. El coeficiente está indicado por u1, es decir u1=Lp1/Lmax. Se puede observar que u1 es normalmente menor que 1. Con el fin de realizar el efecto de la presente invención a la mayor extensión, el valor de Lmax es generalmente 255, y el cálculo del coeficiente normalizado de brillo no se limita a este procedimiento de cálculo. Una vez calculado el coeficiente u1 normalizado de brillo del segmento B1 de retroiluminación, la CPU 125 calcula el coeficiente normalizado de brillo de B2, B3,...,Bx y son indicados por u2, u3,..., ux. A continuación, la CPU 125 en vía el coeficiente normalizado de caga segmento de retroalimentación al mando 124 de retroiluminación y a la unidad 123 de interfaz de cristal líquido.

El mando 124 de retroiluminación genera la señal de excitación de cada segmento de retroiluminación de acuerdo con la regla de ajuste del brillo determinada por la CPU 125 para la retroiluminación 140. EL mando de retroiluminación común, que no se puede ajustar de acuerdo con la diferencia de la revisualización que se presenta, normalmente actúa en el brillo máximo, y la señal de excitación de cada retroiluminación del correspondiente mando de retroiluminación es igual. Por el contrario, el mando 124 de retroiluminación de la presente invención puede enviar diferentes señales de excitación a diferentes retroiluminaciones de acuerdo con los diferentes segmentos de retroiluminación.

A continuación, se va a ilustrar el procedimiento de trabajo del mando 124 de retroiluminación tomando la regla de ajuste del brillo determinada por el antes mencionado coeficiente normalizado de brillo, por ejemplo: una vez que el mando 124 de retroiluminación recibe el coeficiente normalizado del brillo de cada segmento de retroiluminación, la señal de excitación de cada segmento de retroiluminación se ajusta de acuerdo con el coeficiente normalizado de brillo de cada segmento de retroiluminación.

La toma del segmento B1 de retroiluminación, por ejemplo, una vez que el mando 124 de retroiluminación recibe el coeficiente u1 normalizado de retroiluminación, en primer lugar determina el brillo de la visualización que necesita el segmento B1 de retroiluminación de acuerdo con el coeficiente u1 normalizado de brillo, y el brillo de la visualización que necesita B1 está indicado por Lb1. Se supone que el brillo de la retroiluminación en condición de trabajo normal es Lb, y la corriente de trabajo normal es ib. A continuación, el mando 124 de retroiluminación determina Lb1 multiplicando Lb por u1, es decir, Lb1 = Lb x u1. Una vez determinado el brillo Lb1 de la visualización que necesita B1, el mando 124 de retroiluminación ajusta la correspondiente señal de excitación. Dado que el brillo de la retroiluminación está determinado por el flujo de luz del LED de retroiluminación, cuando el flujo de luz del LED es lineal con la corriente de trabajo, de acuerdo con Lb1=Lb x u1, se puede ver fácilmente que la correspondiente corriente de trabajo de B1 debería ser ib x u1. SI el mando 124 de retroiluminación usa señal de PWM (modulación por ancho de pulso) para excitar la retroiluminación, el servicio del ciclo de la correspondiente señal de PWM se debería ajustar. Supuesto que el ciclo de servicio de la señal de PWM de iB es Db, el mando 124 de retroiluminación ajusta el ciclo de servicio de la señal de excitación del segmento B1 de retroiluminación a Db x u1. Seguidamente, el mando 124 de la retroiluminación ajusta la señal de excitación de cada segmento B2, B3,...,Bx por el mismo procedimiento. Finalmente, el mando 124 de la retroiluminación envía la señal de excitación ajustada a la retroiluminación 140 para controlar el brillo de la retroiluminación 140.

Una vez que la retroiluminación 140 recibe la señal de excitación ajustada, transforma la señal de excitación ajustada en la correspondiente corriente de excitación y la envía al LED de retroiluminación del correspondiente segmento de retroiluminación. Dado que las señales de excitación de los correspondientes segmentos de retroiluminación son diferentes, el brillo de cada segmento de la retroiluminación 140 será concordantemente diferente. Dado que el valor del coeficiente normalizado de brillo es normalmente menor que 1 (el valor máximo es 1), el brillo de la retroiluminación de cada segmento será menos que el brillo Lb cuando la retroiluminación actúa en la condición normal. Por lo tanto, el dispositivo de LCD de la presente invención puede reducir de manera efectiva el consumo de energía de la retroiluminación.

Dado que el brillo de la retroiluminación está ajustado, con el fin de presentar correctamente la imagen original, la propia señal de la imagen se debe ajustar concordantemente. La unidad 123 de interfaz de cristal líquido ajusta su propia señal de imagen de acuerdo con la regla de ajuste del brillo determinada por la CPU 125 y el resultado de la división.

A continuación se va a ilustrar el procedimiento de trabajo de la unidad 123 de interfaz de cristal líquido tomando aún la regla de ajuste del brillo determinada por el antes mencionado coeficiente normalizado de brillo, por ejemplo. Tomemos, por ejemplo, el segmento P1 de la imagen, dado que el brillo del correspondiente segmento B1 de retroiluminación del segmento P1 de la imagen está ajustado del original Lb a Lb1, Lb1 = Lb x u1, el brillo de B1 se convierte en u1 veces el brillo original, por lo tanto, el brillo del segmento P1 de la imagen se tiene que dividir por u1 para presentar correctamente la imagen del segmento. Sobre esta base, la unidad 123 de interfaz de cristal líquido ajusta el brillo de la imagen de P1, y divide el brillo de todos los pixeles del segmento P de la imagen por u1 para obtener nueva información sobre el brillo. A continuación, el brillo de los demás segmentos de dicha imagen es ajustado análoga-mente por la unidad 123 de interfaz de cristal líquido. Finalmente, la unidad 123 de interfaz de cristal líquido transforma la señal de la imagen ajustada en señal conforme con la especificación de la interfaz de cristal líquido y la envía a la pantalla 130 de LCD para su visualización.

Del procedimiento de cálculo del antes mencionado coeficiente normalizado de brillo se puede entender que, dado que u1 = Lp1/Lmax, una vez dividido el brillo del segmento P1 de la imagen por u1, el brillo máximo cambia del original Lp1 a Lmax. Supuesto que el brillo máximo original del segmento P1 de la imagen es 50, Lmax se valora en 255, luego el rango del brillo del segmento P1 de la imagen después del ajuste pasa de 0-50 a 0-255, y el contraste de la señal de la imagen se incrementa ampliamente. Esto puede resolver el problema de l bajo contraste y del nivel difuso cuando la presente LCD está en brillo bajo. Además de la operación matemática exacta del brillo de la correspondiente imagen, existen otros muchos procedimientos para el ajuste de la señal de la imagen en el segmento de la imagen, tal como la mejora del algoritmo de igualación del histograma, para incrementar de manera efectiva la cantidad de información de la imagen para presentar correctamente la señal de la imagen.

Se debe mencionar que el envío de la señal de excitación a la retroiluminación 140 y el envío de la señal conforme con la especificación de la pantalla de la interfaz de LCD a la pantalla 130 de LCD se realizan sincronizadamente. Cada unidad funcional del dispositivo 120 de tratamiento de imágenes está definida solamente de acuerdo con su función, para ilustración. Realmente, estas unidades se pueden combinar en un chip o en un programa de software. La retroiluminación puede ser también un componente de la pantalla 120 de LCD.

La figura 3 es un diagrama esquemático de la segunda realización de la presente invención. Es diferente a la de la figura 1 en que el dispositivo 120 de tratamiento de imágenes del aparato de LCD de la segunda realización aún comprende una memoria 126. La memoria 126 se usa para almacenar el resultado del tratamiento de datos de cada unidad del dispositivo 120 de tratamiento de imágenes; por consiguiente, cada unidad del dispositivo 120 de tratamiento de imágenes puede realizar el correspondiente tratamiento llamando los datos almacenados en la memoria 126.

Como se muestra en la figura 4, el diagrama esquemático de la tercera realización de la presente invención es un diagrama esquemático de un procedimiento de LCD.

Específicamente, en la etapa 410, recibe la señal de la imagen; en la que la señal de la imagen puede ser bien una imagen digital o una imagen analógica. Si es una señal analógica, se somete a conversión de A/D para convertirla en señal digital.

En la etapa 420 divide la totalidad de la imagen en varios segmentos, en la que los varios segmentos pueden ser varios rectángulos, otras varias clases de formas, o incluso combinación de varios tipos de gráficos. Y los tamaños de todos los segmentos pueden ser iguales o diferentes. Preferiblemente, la presente invención divide la imagen en rectángulos del mismo tamaño.

En la etapa 430, analiza el brillo de la señal de la imagen en cada segmento calculando el brillo máximo de cada segmento. La adopción del cálculo del brillo máximo de cada segmento, por ejemplo, cada uno de los antes mencionados segmentos rectangulares se corresponde con un valor de brillo máximo.

En la etapa 440, se combinan varios segmentos de acuerdo con el procedimiento de análisis y con el resultado del análisis obtenido de la etapa 430. Los antes mencionados varios valores de brillo se dividen en varios grados, los segmentos rectangulares cuyos valores de brillo máximo están en el mismo rango se combinan en unos segmentos, por lo tanto, se forman varios segmentos de la imagen, así que se puede finalizar el procedimiento de división de la imagen. La clasificación en grados usando un valor del brillo constante es de fácil realización, pero en la mayor parte de las señales de la imagen, esta clasificación no es la perfecta. Con el fin de hacer que los números de de cada segmento en cada grado sean próximos entre sí, el procedimiento de la presente invención agrupa todos los segmentos de acuerdo con el histograma de brillo. La ventaja del uso del histograma de brillo para la división es que se pueden dividir más niveles de las imágenes cuyo brillo esté más concentrado (tal como que la totalidad de la revisualización sea relativamente oscura o clara).

En la etapa 450, generalmente los segmentos de retroiluminación son iguales que los segmentos de la imagen para facilitar su manejo.

En la etapa 460, el ajuste del brillo de las retroiluminaciones de los diferentes segmentos de retroiluminación puede se puede realizar en las siguientes etapas que comprende: cálculo de coeficiente normalizado de brillo de cada segmento de retroiluminación; generación de la división de la señal de acuerdo con el coeficiente normalizado de brillo. El cálculo del coeficiente normalizado de brillo se ilustró anteriormente, y se omite aquí. Una vez calculado el coeficiente normalizado de brillo, se genera una señal de excitación para el correspondiente segmento de retroiluminación. La señal de excitación puede ser una corriente de excitación o un voltaje de excitación. Adoptando una corriente de excitación, por ejemplo, la intensidad de la corriente de excitación es igual al producto de multiplicar la de la corriente preliminar por el coeficiente normalizado de brillo, y la corriente preliminar representa la corriente de trabajo máxima del segmento de retroiluminación. La reducción de la corriente de excitación de la retroiluminación puede reducir de manera efectiva el consumo de energía de los aparatos de LCD.

La etapa 470 ajusta la imagen en cada segmento de la imagen, Dado que la etapa 460 ajusta el brillo de los segmentos de retroiluminación, con el fin de presentar la imagen original correctamente, se debe ajustar la señal de la imagen. Dado que el brillo del segmento de retroiluminación se reduce, el brillo de la imagen del correspondiente segmento de imagen debe incrementarse. Supuesto que el brillo máximo de un segmento de la imagen es 50, y que el brillo máximo después del ajuste es 255, el rango del brillo del segmento de la imagen pasa del original 0-50 a 0-255, y el contraste de la señal de la imagen se incrementa ampliamente. Por lo tanto, se puede resolver el problema del bajo contraste y niveles difusos de al presente LCD en brillo bajo. Además de la operación matemática exacta para el brillo de la correspondiente imagen, hay otros muchos procedimientos para el ajuste de la señal de imagen en el segmento de la imagen, tal como mejora del algoritmo de igualación del histograma de la imagen, que puede incrementar efectivamente la cantidad de información de la imagen y presentar correctamente la señal de la imagen.

Como se muestra en la figura 5, un diagrama esquemático para entender la presente invención es el diagrama esquemático de otro procedimiento de LCD.

La realización mostrada en la figura 4 difiere de la realización mostrada en la figura 5 en que ésta comprende además la etapa 520 de transformación de la señal de la imagen en señal de YUV.

Haciendo referencia a las etapas afines de la figura 4 en cuanto a las etapas 530, 540, 550, 560 y 570, la diferencia entre las mismas es que, en primer lugar, se debe transformar el formato de la señal de la imagen y en que la señal de YUV transformada directamente comprende la información sobre brillo de la señal de la imagen. Durante el procedimiento concerniente al análisis y cálculo del brillo, las etapas de esta realización se realizan mucho más fácilmente que las etapas afines de la figura 2.

Hay otra diferencia de a realización mostrada en la figura 4. Además del ajuste del brillo de la imagen, la realización mostrada en la figura 5 comprende además una etapa 580 de optimización del croma de la señal de YUV en cada segmento de la imagen. El croma de la señal de la imagen se trata óptimamente haciendo referencia a una tabla de referencia bidimensional configurable. Generalmente, los valores paramétricos de la tabla de referencia bidimensional configurable son valores experimentales obtenidos de muchas evaluaciones subjetivas.

Como se muestra en la figura 6, un diagrama esquemático útil para entender la presente invención es el diagrama esquemático de otro procedimiento de LCD.

El procedimiento de LCD de esta realización usa el procedimiento de detección del borde para analizar y dividir la imagen de acuerdo con el resultado de la detección del borde. Específicamente, el procedimiento de LCD de la presente realización comprende: etapa 620 para tratar la detección del borde de la señal de la imagen y etapa 630 para dividir la imagen en al menos dos segmentos de la imagen de acuerdo con el resultado de la detección del borde.

Hay muchos procedimientos para la detección del borde de la imagen y, típicamente la detección del borde se basa en la imagen original, y cada píxel de la imagen detecta su cambio de salto a gris en ciertos ámbitos. La regla de cambio del primero o segundo orden direccional derivado cerca del borde se usa para detectar el borde. Normalmente, los procedimientos de detección del borde comprenden: detección de diferencias del borde, detección del gradiente del borde, operador de detección del borde de Roberts, operador de detección del borde de Sobel, operador de detección del borde de Prewitt y operador de detección del borde de Laplace. La etapa 620 se puede realizar usando cualquiera de ellos. Haciendo referencia a la detección de diferencias del borde, por ejemplo, el primer operador de orden derivado del píxel gris de la imagen se puede usar para lograr el valor alto donde el gris cambia rápidamente. Su valor en un cierto punto representa la “intensidad del borde” de ese punto; se puede fijar un umbral de estos valores para definitivamente detectar el elemento del borde de la imagen.

La etapa 630 conecta cada elemento del borde para formar una región cerrada de acuerdo con el resultado de la detección del borde, y la región forma un segmento de la imagen. El área de algunos segmentos de imagen formados puede ser demasiado pequeña para su manejo fácilmente, la etapa 630 puede establecer una cierta regla para combinar segmentos de imagen que comprenden menos pixeles con cierto segmento de la imagen para formar un nuevo segmento de la imagen.

A continuación, se pueden realizar las etapas 640, 650 y 660 con referencia a los antes mencionados procedimientos.

Del procedimiento anterior, se puede observar que en la presente realización no es necesario dividir la imagen en varios segmentos, aunque la imagen se divide directamente de acuerdo con el resultado de la detección del borde de la imagen, y la implementación de la división de la imagen es diferente.

Se debe mencionar que en la ilustración del procedimiento de LCD de acuerdo con la realización de la presente invención solamente se describen las etapas necesarias, y etapas tales como las de eliminación de ruidos de la imagen que se aplican normalmente en tratamientos de imágenes regulares, también se pueden usar en el procedimiento de LCD de la presente invención. En lo anterior, se han descrito el procedimiento y el aparato de LCD de la presente invención con referencia a la realización preferente, es evidente que pueden hacerse varias modificaciones y cambios por parte de expertos en este campo sin salir del ámbito de la presente invención. Por lo tanto, la presente invención está pensada para abarcar todas las mencionadas modificaciones y cambios.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un procedimiento de visualización en cristal líquido, comprendiendo la visualización en cristal líquido una retroiluminación (140) y comprendiendo el procedimiento:

   recepción de una señal de imagen; análisis del brillo de la señal de imagen, análisis que comprende la división de la imagen en varios segmentos (m1, m2, mN) y el círculo del brillo máximo de cada segmento (m1, m2, mN); división de la imagen en al menos dos partes de la imagen (P1, P2, P3, P4) de acuerdo con una regla de división basada en el resultado del análisis del brillo de la señal de la imagen, en el que la etapa comprende la combinación de los segmentos (m1, m2, mN) con brillos máximos comparables en dichas partes (P1, P2, P3, P4) de la imagen; división de la retroiluminación (140) en al menos dos partes de retroiluminación de acuerdo con el resultado de la división de la imagen; ajuste del brillo de cada parte de retroiluminación; ajuste de la señal de imagen en cada parte (P1, P2, P3, P4) de la imagen, y caracterizado porque

   dicha regla de división comprende al menos un umbral de división para la determinación de un rango del brillo máximo de los segmentos de la imagen que forman una parte (P1, P2, P3, P4) de la imagen; el al menos un umbral de división es el brillo promedio ponderado en función de la ocurrencia del histograma de brillo de dicha imagen.

2. 2.

   El procedimiento de visualización en cristal líquido de la reivindicación 1, en el que dicha regla de división se basa en tres umbrales Ya1, Ya2 y Ya3 de división y la determinación de dichos umbrales de división comprende:

   cálculo del histograma del brillo de la imagen; cálculo del primer umbral Ya1 de división como el brillo promedio ponderado en función de la ocurrencia del histograma; cálculo del segundo umbral Ya2 de división como el brillo promedio ponderado en función de la ocurrencia de la imagen cuyo brillo está en le rango de 0-Ya1; cálculo del tercer umbral Ya3 de división como el brillo promedio ponderado en función de la ocurrencia de la imagen cuyo brillo está por encima de Ya1.

3. 3.

   Un aparato de visualización de cristal líquido que comprende:

   una interfaz (110) de entrada de imágenes configurada para recibir una señal de imagen; una pantalla (130) de visualización de cristal líquido; una retroiluminación (140); y un dispositivo (120) de tratamiento de imágenes, dispositivo (120) de tratamiento de imágenes que comprende:

   una CPU (125); una unidad (121) de análisis de imágenes configurada para dividir la imagen en varios segmentos (m1, m2, mN) y calcular el brillo máximo de cada segmento (m1, m2, mN); una unidad (122) de división configurada para combinar varios segmentos (m1, m2, mN) y formar al menos dos partes (P1, P2, P3, P4) de imagen de acuerdo con una regla de división basada en el resultado del análisis del brillo de dicha unidad (121) de análisis de imágenes y dividir dicha retroiluminación (140) en al menos dos partes de retroiluminación de acuerdo con la división de la imagen; un mando (124) de retroiluminación configurado para ajustar el brillo de cada parte de retroiluminación; y una unidad (123) de interfaz de cristal líquido configurada para ajustar el brillo de dicha señal de imagen en cada parte (P1, P2, P3, P4) de la imagen y enviar una imagen ajustada al interior de dicha pantalla de visualización de cristal líquido, y

   caracterizado porque

   dicha regla de división comprende al menos un umbral de división para la determinación de un rango del brillo máximo de los segmentos de la imagen que forman una parte (P1, P2, P3, P4) de la imagen; el al menos un umbral de división es la ocurrencia de un brillo promedio ponderado del histograma de brillo de dicha imagen.
4. 4. El aparato de visualización de cristal líquido de la reivindicación 3, en el que dicha CPU está configurada para determinar la regla de ajuste del brillo de cada parte de retroiluminación, y dicho mando de retroiluminación está configurado para ajustar el brillo de cada parte de retroiluminación de acuerdo con dicha regla de ajuste del brillo.