KR20060086814A - 적응성 콘트래스트 개선을 위한 트랜스퍼 곡선 발생 방법 - Google Patents

적응성 콘트래스트 개선을 위한 트랜스퍼 곡선 발생 방법 Download PDF

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Abstract

적응성 콘트래스트 개선을 위한 트랜스퍼 곡선들을 발생시키는 방법이 제시된다. 대부분 어두운 이미지에서 밝은 화소들을 개선시키고 대부분 밝은 이미지에서 어두운 화소들을 개선시키도록 트랜스퍼 곡선들이 발생된다. 어두운 이미지의 경우, 이미지의 중간 휘도 및 저휘도 영역의 휘도를 실질적으로 변경시키지 않으면서 이미지의 고휘도 영역의 휘도를 증가시키는 트랜스퍼 곡선이 발생된다. 밝은 이미지의 경우, 이미지의 중간 휘도 및 고휘도 영역의 휘도를 실질적으로 변경시키지 않으면서 이미지의 어두운 영역의 휘도를 감소시키는 트랜스퍼 곡선이 발생된다. 중간 밝기 이미지의 경우, 이미지의 중간 휘도 범위의 휘도를 실질적으로 변경시키지 않으면서 히스토그램의 저휘도 범위의 휘도를 감소시키고 고휘도 범위의 휘도를 증가시키는 트랜스퍼 곡선이 발생된다.

Description

적응성 콘트래스트 개선을 위한 트랜스퍼 곡선 발생 방법{METHOD OF GENERATING TRANSFER CURVES FOR ADAPTIVE CONTRAST ENHANCEMENT}
도 1a는 본 발명의 한 실시예에 따른 일례의 중간 밝기 이미지와, 상기 이미지의 히스토그램.
도 1b는 본 발명의 한 실시예에 따른 일례의 어두운(저휘도) 이미지와, 상기 이미지의 히스토그램.
도 1c는 본 발명의 한 실시예에 따른 세가지 예의 휘도 범위의 히스토그램.
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 어두운 이미지의 히스토그램.
도 2b는 도 2a의 이미지의 콘트래스트 개선을 위한 트랜스퍼 곡선.
도 2c는 본 발명의 한 실시예에 따라, 어두운 정장과 밝은 셔츠를 입은 두 배우의 저휘도 이미지.
도 3a는 밝은 이미지의 히스토그램.
도 3b는 도 3a의 이미지의 콘트래스트 개선을 위한 트랜스퍼 곡선.
도 4a와 4c는 중간 밝기 이미지의 히스토그램.
도 4b와 4d는 도 4a와 4c의 이미지의 콘트래스트 개선을 위한 트랜스퍼 곡선.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 이미지의 콘트래스트를 적응성으로 개선 시키는 방법을 설명하는 순서도.
본 발명은 콘트래스트 개선에 관한 발명으로서, 특히, 적응성 콘트래스트 개선을 위한 트랜스퍼 곡선을 발생시키는 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치 및 TV에서 전통적인 콘트래스트 조정 방법들은 입력 이미지 콘텐트를 고려하지 않으며, 따라서 의도하지 않은 평균 밝기 시프트와, 새츄레이션 또는 클리핑을 야기할 수 있다. 가령, 이미 양호한 콘트래스트를 가진 이미지에 대해 콘트래스트를 증가시킬 경우 불량한 결과가 나타날 것이며, 이미지의 큰 부분이 매우 밝거나 매우 어두운 화소들을 가진 경우 콘트래스트가 불량할 것이다. 마찬가지로, 비적응성 접근법에서 콘트래스트를 감소시키면, 이미 콘트래스트가 불량한 상태인 이미지들은 아예 캄캄해질 것이다.
따라서, 입력 이미지 콘텐트를 고려하면서 상기 문제점들을 방지할 수 있는 콘트래스트 개선 방법이 요구된다.
따라서, 입력 이미지의 콘텐트를 고려하면서, 화소 휘도를 변경시키는 데 트랜스퍼 곡선을 이용하는 적응성 콘트래스트 개선 방법이 제공된다. 이 방법은 대부분 어두운 이미지 내 밝은 화소들을 개선시키고 대부분 밝은 이미지에서 어두운 화소들을 개선시키는 트랜스퍼 곡선을 발생시킨다.
어두운 이미지의 경우, 이미지의 중간 휘도 영역과 저휘도 영역에서 휘도를 크게 변경시키지 않으면서 이미지의 고휘도 영역의 휘도를 증가시키는 트랜스퍼 곡선이 발생된다. 밝은 이미지의 경우, 이미지의 중간 휘도 영역과 고휘도 영역의 휘도를 크게 변경시키지 않으면서 이미지의 어두운 영역의 휘도를 감소시키는 트랜스퍼 곡선이 발생된다. 중간 밝기의 이미지의 경우, 이미지의 중간 휘도 범위의 휘도를 크게 변경시키지 않으면서 히스토그램의 고휘도 범위에서 휘도를 증가시키고 저휘도 범위에서 휘도를 감소시키는 트랜스퍼 곡선이 발생된다.
LCD 디스플레이나 CRT 디스플레이같은 디지털 디스플레이 장치가 입력 이미지를 수신할 때, 이미지가 화면에 나타나기 전에 입력 이미지의 콘트래스트를 개선시키는 것이 바람직하다. 적응성 콘트래스트 개선이란, 출력 이미지 콘트래스트를 개선시키기 위해 입력 이미지의 휘도 스펙트럼을 분석하여 특정 휘도 범위의 휘도를 증가시키거나 감소시키는 일반적인 접근법을 의미한다. 이를 위해, 먼저, 입력 휘도 범위에 대해 걸친 휘도 레벨에 대응하는 화소들의 수를 카운팅함으로서 입력 이미지에 대한 휘도 히스토그램이 구성된다. 그후, 트랜스퍼 곡선에 따라 출력 휘도 레벨이 할당된다. 이때, 트랜스퍼 곡선은 입력 휘도 레벨과 출력 휘도 레벨 간의 매핑에 해당한다.
적응성 콘트래스트 개선을 위한 한가지 접근법은 이미지 히스토그램에서 가장 많은 빈(bins)에 대응하는 이미지 화소들의 휘도를 증가시키는 트랜스퍼 곡선을 발생시키는 것이다. 이 접근법을 이용하면, 대체로 밝은 이미지에서 밝은 화소들이 밝아지고, 대체로 어두운 이미지에서 어두운 화소들이 밝아진다.
적응성 콘트래스트 개선을 위한 신규한 접근법이 본원에서 제시된다. 기본적인 아이디어는 대체로 어두운 이미지에서 밝은 화소들을 밝게 하고 대체로 밝은 이미지에선 어두운 화소들을 어둡게 하는 트랜스퍼 곡선을 발생시키는 것이다. 이러한 접근법은, 이미지 히스토그램에서 가장 적은 빈(bins)이 전체 이미지 영역에 대해 산개되어 통계적으로 분포된 작은 이미지 영역들을 표현한다는 사실을 활용하며, 또한, 이러한 영역들에 대한 작은 휘도 조정이 사람의 눈을 교란시키지 않는다는 사실을 활용한다. 본 발명의 장점은 이미지 콘트래스트가 크게 개선되고, 이미지가 눈에 선명하게 보이며, 트랜스퍼 함수의 결과로 발생되는 윤곽 부작용과 노이즈의 비용이 감소하고, 비디오 스트림의 페이드-인 및 페이드-아웃 시 균일하지 않은 휘도 변화가 크게 감소한다는 점이다.
도 1a는 중간 밝기 이미지의 한 예와 이 이미지에 대한 히스토그램을 도시한다. 도 1b는 일례의 어두운 (저휘도) 이미지와 이 이미지에 대한 히스토그램을 도시한다. 도시되는 히스토그램에서, 수평축은 휘도 값을 나타내고, 수직축은 해당 휘소값을 가진 화소수를 나타낸다. 가령, 도 1b의 어두운 장면의 경우에, 휘도 히스토그램은 대부분의 화소가 저휘도를 가짐을 나타내며, 도 1a의 중간 밝기 장면의 경우에, 휘도 스펙트럼이 넓어 밝은 화소들이 더 많다는 것을 표시한다.
다음의 설명에서, 이미지 분류를 위해 세가지 휘도 범위가 사용된다. 즉, 저휘도, 중간 휘도, 그리고 고휘도가 사용된다. 도 1c는 본 발명의 한 실시예에 따른 세가지 휘도 범위(11, 12, 13)를 도시한다. 휘도 범위들은 사용자에 따라 정의할 수 있으며, 부드러운 콘트래스트 개선을 제공하기 위해 중복되도록 선택될 수 있다. 가령, 0-40%의 저휘도 범위, 20-70%의 중간 휘도 범위, 60-100%의 고휘도 범위가 잘 적용된다는 것이 판명되었다. 휘도 범위들을 특정하게 선택하였을 때, 대부분의 이미지 화소들이 대응하는 휘도 범위 내에 있을 경우, 이미지는 저휘도, 중간 휘도, 또는 고휘도로 표현된다. 이때, "대부분"이란 표현은 지정 한도 퍼센티지에 의해 정량화된다. 예를 들어, 50-95% 범위의 한도 퍼센티지가 잘 들어맞는다는 것이 판명되었다. 가령, 저휘도 범위가 0-40%이고 한도 백분율이 70%로 설정될 때, 0-40% 휘도 범위에 화소들의 70% 이상을 가진 이미지는 저휘도 이미지로 인정된다. 실험을 통해, 이미지들에 대한 한도 백분율 및 휘도 범위의 최적화를 개선시킬 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따라, 어두운 이미지에 대한 히스토그램이 도 2a에 도시되고, 그 이미지의 콘트래스트 개선을 위한 트랜스퍼 곡선이 도 2b에 도시된다. 히스토그램은 대부분의 화소가 저휘도 범위에 있음을 나타낸다. 트랜스퍼 함수는 이미지의 중간 휘도 영역이나 저휘도 영역의 휘도를 별달리 변경시키지 않으면서 이미지의 고휘도 영역의 휘도를 증가시킨다. 히스토그램에서 적은 수의 밝은 화소로 표시되는 바와 같이, 이러한 휘도 증가로부터 발생하는 밝은 영역이 전체 이미지의 비교적 작은 퍼센티지를 누적하여 포함할 경우, 이러한 휘도 증가로부터 발생하는 화면의 밝은 영역의 비교적 작은 세부사항 손실을 사람의 눈은 감지하지 못한다. 트랜스퍼 곡선은 어두운 영역의 휘도를 실질적으로 변경시키지 않는다. 왜냐하면,
a) 어두운 영역에서 휘도 증가는 이미지를 안개낀 상황에서 관찰하는 것처럼 되기 때문이다. 즉, 콘트래스트가 불량해지기 때문이다.
b) 더 어두운 영역에서 휘도 감소는 상기 영역에서 세부사항의 손실을 야기하기 때문이다. 이러한 손실은 더 어두운 이미지에서 수용할 수 없는 것이다. 왜냐하면, 더 어두운 화소들은 대부분의 관련 이미지 콘텐트를 나타내기 때문이다. 그리고,
c) 더 어두운 영역에서 이득 증가는 더 어두운 화소들의 비교적 작은 화소 값의 교란을 불필요하게 강조하기 때문이다. 그래서 이미지의 고유 노이즈를 증폭시키고 이미지에 노이즈와 그레인을 야기한다.
그러나, 디스플레이가 LCD나 DLP 기반 디스플레이처럼 백라이트를 포함할 경우, 저휘도 영역에서 휘도를 감소시키면 백라이트를 보완할 수 있고, CRT에 가까운 이미지를 전달할 수 있다. CRT나 플라즈마 기반 디스플레이처럼 디스플레이가 백라이트를 포함하지 않을 경우, 저휘도 영역에서 휘도를 감소시킬 필요성이 줄어든다. 왜냐하면, 이러한 디스플레이에선 빛이 없어서 어두운 영역들이 나타나는 것이지, 백라이트를 차단하거나 일부 빛을 누출시키는 프로세스에 의해 어두운 영역들이 생성되는 것이 아니기 때문이다.
예를 들어, 도 2c는 어두운 정장과 밝은 셔츠를 입은 두 배우를 도시하는 저휘도 이미지이다. 비교적 적은 수의 밝은 화소들(가령, 전체 이미지 중 적은 퍼센티지를 누적하여 포함하는 백색 칼라(white collar))의 휘도를 증가시키면 상기 이미지 영역에서 세부사항(가령, 칼라의 직물조직)의 일부 손실을 야기할 수 있는 데 , 사람의 눈은 개선된 이미지 콘트래스트로 관련 백색-확장과 함께 감소된 전체 밝기를 인지한다.
발명의 또다른 실시예에 따르면, 밝은 이미지에 대한 히스토그램이 도 3a에도시되고, 이러한 이미지에서 콘트래스트를 개선시키기 위한 트랜스퍼 곡선이 도 3b에 도시된다. 이 히스토그램은 히스토그램의 고휘도 범위 내에 대부분의 이미지 콘텐트가 존재함을 표시한다. 따라서, 이미지의 중간 휘도 영역과 고휘도 영역의 휘도를 실질적으로 변경시키지 않으면서, 이미지의 어두운 영역의 휘도를 감소시키도록 트랜스퍼 함수가 설정된다. 히스토그램의 적은 수의 어두운 화소들에 의해 나타나는 바와 같이, 이미지의 어두운 영역들이 전체 이미지의 비교적 적은 퍼센티지를 포함할 경우 이미지의 어두운 영역에서 세부사항의 비교적 적은 손실을 사람의 눈이 감지하지 못한다. 트랜스퍼 곡선은 이미지의 밝은 영역들의 휘도를 변경시키지 않는다. 왜냐하면,
a) 밝은 영역에서의 휘도 감소는 전체 이미지 밝기 감소로 인해 눈에 덜 호소하는 이미지를 도출하기 때문이다.
b) 밝은 영역에서의 휘도 증가는 클리핑으로 인해 상기 영역에서 세부사항의 손실을 야기하기 때문이다. 이러한 손실은 밝은 이미지에서 수용불가능한 것이다. 왜냐하면, 더 밝은 영역이 대부분의 관련 이미지 콘텐트를 나타내는 경우가 흔하기 때문이다.
c) 더 밝은 영역에서의 이득 증가는 이미지에서 고유 노이즈를 증폭시키며 따라서 이미지에 노이즈와 그레인이 증가한다.
예를 들어, 밝은 이미지는 어두운 세부사항을 가진 유니폼을 착용한 운동선수를 포함하는 얼음판 위의 스포츠 이벤트(가령, 아이스 하키 게임) 장면을 묘사할 수 있다. 이러한 이미지에서, 그림의 어두운 영역들의 세부사항들(가령, 유니폼의 직물조직)은 게임의 진행 및 검은색 퍽의 움직임을 쫓는 것만큼 관찰자에게 관련성을 보이지 않는다. 이렇게 밝은 이미지의 경우에, 도 3b에서와 같은 트랜스퍼 함수가 비교적 적은 수의 더 어두운 화소들(가령, 퍽, 선수 유니폼의 어두운 세부사항, 관중)의 휘도를 감소시킬 것이다. 따라서, 움직임을 시각적으로 쫓는 데 좀 더 관련된 장면의 부분들을 향해 관찰자의 주의를 이끌 것이다. 이러한 콘트래스트 개선이 어두운 영역의 세부사항 일부 손실을 야기하지만, 전체적으로 사람의 눈은 이미지 콘트래스트가 개선되었음을 인지할 것이다.
중간 밝기 이미지에서는, 이미지의 중간 휘도 범위의 휘도를 실질적으로 변화시키지 않으면서 이미지의 고휘도 범위에서 휘도를 증가시키고 저휘도 범위에서 휘도를 감소시킨다. 도 4a와 4c의 히스토그램에 도시된 바와 같이, 중간 밝기 이미지들은 다양한 휘도 분포를 보인다. 도 4a의 히스토그램은 변화가 크고 도 4c의 히스토그램은 변화가 작다. 그럼에도 두 히스토그램은 중간 밝기 이미지를 표시한다. 본 발명은 이러한 변화들 간을 다음과 같이 구분한다.
도 4b는 본 발명의 한 실시예에 따라 도 4a에 도시된 히스토그램을 가진 이미지의 콘트래스트를 개선시키는 트랜스퍼 곡선에 해당한다. 도 4a의 히스토그램은 비교적 좁은 범위에서 화소 휘도들이 집중되는 현상을 보이고 있고, 따라서, 어두운 화소와 밝은 화소들이 차지하는 총 면적이 작다는 것을 표시하기 때문에, 대부 분의 화소에 의해 점유되는 휘도 범위에서 트랜스퍼 곡선은 대략 선형을 유지한다. 또한, 트랜스퍼 곡선의 양 끝단에서 S-자형 곡선들을 이용하여 고휘도 화소들의 휘도를 증가시키고 저휘도 화소들의 휘도를 감소시킨다. 그 결과, 이미지의 전체 콘트래스트 및 동적 범위가 증가한다.
도 4d는 본 발명의 한 실시예에 따라, 도 4c에 도시된 히스토그램을 가진 이미지의 콘트래스트를 개선시키기 위한 트랜스퍼 곡선에 해당한다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 이전의 경우와 비교하여, 도 4c의 히스토그램은 폭넓은 휘도 범위에서 화소 휘도들이 확산되어 있음을 보여주고 있으며, 따라서, 어두운 화소와 밝은 화소들이 차지하는 총 면적이 크다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이전의 경우와는 달리, 트랜스퍼 곡선은 트랜스퍼 곡선의 양 끝단에서 약간 날씬한 S-자 곡선을 이용하여 고휘도 화소들의 휘도를 증가시키고 저휘도 화소들의 휘도를 감소시킨다. 또한 이 트랜스퍼 곡선은 두 S 곡선들 사이의 범위의 보다 평평한 기울기 변화를 포함한다. 결과적으로 이미지의 전체 콘트래스트 및 동적 범위가 증가한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 이미지의 콘트래스트를 적응성으로 개선시키는 방법을 설명하는 순서도이다. 먼저, 입력 이미지에 대한 휘도 히스토그램이 구성된다(단계 101). 대부분의 화소들이 저휘도를 가진다고 이 히스토그램이 나타내면(단계 102), 도 2b에 도시된 트랜스퍼 곡선처럼, 이미지의 중간 휘도 및 저휘도 화소들을 실질적으로 변경시키지 않으면서 이미지의 고휘도 화소들의 휘도를 증가시키는 트랜스퍼 곡선이 사용된다(단계 103). 그렇지 않을 경우, 대부분의 화소들이 고휘도를 가진다고 히스토그램이 표시하면(단계 104), 도 3b에 도시된 트랜스 퍼 곡선처럼, 이미지의 고휘도 및 중간 휘도 화소를 실질적으로 변경시키지 않으면서 이미지의 저휘도 화소들의 휘도를 감소시키는 트랜스퍼 곡선이 사용된다(단계 105). 그렇지 않을 경우, 대부분의 화소가 중간 레벨의 휘도를 가진다고 히스토그램이 표시할 경우(단계 106), 도 4b에 도시된 트랜스퍼 곡선처럼 이미지의 중가 휘도 화소들의 휘도를 실질적으로 변경시키지 않으면서 고휘도 화소들의 휘도를 증가시키고 저휘도 화소들의 휘도를 감소시키는 트랜스퍼 곡선이 사용된다(단계 107). 입력 이미지가 저휘도, 중간 휘도, 고휘도의 세 카테고리 중 어느 하나에도 들지 않을 경우, 입력 이미지 화소들의 휘도 레벨은 변경되지 않는다(단계 108).
본 발명의 한가지 바람직한 태양은 이미지 콘트래스트가 크게 개선된다는 점이다. 출력 이미지의 평균 밝기가 조금 낮아질 수 있으나, 출력 이미지는 눈에 선명하게 보인다. 휘도를 증가시킬 때 대부분 어두운 이미지에서 밝은 화소들에 포커싱하는 것은 밝은 화소들의 과보정(over-compensation)을 가능하게 한다. 적은 수의 밝은 화소들에 의해 표현되는 비교적 적은 이미지 영역에 국한된, 세부사항의 작은 손실을 이러한 프로세스가 야기할 수 있으나, 그 결과에 따른 이미지의 콘트래스트는 개선된다. 대부분의 응용에서, 특히 이동하는 이미지(가령, 비디오 스트림)에서, 이러한 세부사항의 손실은 눈에 띌만한 것이 아니며, 따라서, 이미지 콘트래스트 개선을 위해 절충될 수 있다. 마찬가지로, 대부분 밝은 이미지에서 더 어두운 화소들의 휘도 레벨을 감소시키면, 어두운 화소들에 의해 표현되는 작은 영역에 국한된 세부사항의 작은 손실이 나타날 수 있으나, 이러한 어두운 화소의 억제 에 의해 이미지 콘트래스트를 개선시킬 수 있다.
본 발명의 또한가지 바람직한 태양은 상술한 트랜스퍼 함수를 이용한 결과로 발생하는 노이즈 및 윤곽 부작용에 대한 댓가가 작다는 것이다. 이 기술에 의해 노이즈 증폭 및 윤곽 부작용이 발생할 수 있으나, 이러한 부작용들은 매우 미미하다. 왜냐하면, 본원의 기술이 가장 주요한 화소 그룹들의 휘도를 실질적으로 변경시키지 않기 때문이다. 즉, 대부분 어두운 이미지에서 어두운 화소들의 휘도를 변경시키거나 대부분 밝은 이미지에서 밝은 화소들의 휘도를 변경시키지 않기 때문이다.
본 발명의 또다른 바람직한 태양은 비디오 스트림의 페이드-인 및 페이드-아웃 시 균일하지 않은 밝기 변화가 크게 감소한다는 점이다. 이 역시 상기 이유와 동일하다. 즉, 대부분 어두운 이미지에서 어두운 화소들의 휘도 레벨을 변경시키지 않으며, 대부분 밝은 이미지에서 밝은 화소들의 휘도 레벨을 변경시키지 않기 때문이다.
이미지들의 시퀀스에서 콘트래스트를 매끄럽게 개선시키기 위해, 트랜스퍼 함수는 가장 최근 프레임의 이미지 콘텐트를 바탕으로 하여 적응성으로 적용될 수 있다. 이 기술의 한가지 구현방식은 가장 최근의 프레임들 세트의 히스토그램을 누적시켜서, 그 평균을 연산하는 것이다. 평균 히스토그램을 바탕으로 하여, 콘트래스트 개선을 위한 적정 트랜스퍼 함수가 선택된다. 이러한 평균 기술을 구현할 때, 5~15 프레임의 버퍼가 잘 동작한다는 것이 판명되었다.
디지털 디스플레이 장치에서 이미지를 디스플레이하는 내용에 관하여 발명을 기술하였다. 그러나, 디스플레이 장치의 한 영역으로 적응성 콘트래스트 개선을 제 한하는 데도 동일한 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 영화의 적응성 콘트래스트 개선은 디스플레이 화면에서 수평으로 이어지는 상부 및 하부 블랙 밴드를 배제할 수 있다. 또다른 예로서, 디스플레이의 물리적 영역이나 윈도처럼, 디스플레이의 사용자-정의 영역으로 적응성 콘트래스트 개선을 제한할 수 있다. ,

Claims (14)

  1. 이미지의 적응성 콘트래스트 개선 방법으로서, 이 방법은,
    - 이미지가 대부분 저휘도 화소를 포함하는 지를 결정하고, 그리고
    - 상기 이미지가 대부분 저휘도 화소를 포함할 때, 상기 이미지의 고휘도 화소들에 대한 휘도 레벨을 증가시키는
    단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 이미지가 대부분 저휘도 화소들을 포함하는 지를 표시하기 위해 상기 이미지에 대한 휘도 히스토그램을 발생시키는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    - 디지털 신호나 아날로그 신호를 통해 상기 이미지를 수신하는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 디스플레이 상에 이미지를 디스플레이하는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 디스플레이는, LCD 스크린, OLED 스크린, DLP 스크린, CRT, 그리고 플라즈마 패널 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  6. 이미지의 적응성 콘트래스트 개선 방법으로서, 상기 방법은,
    - 이미지가 대부분 고휘도 화소들을 포함하는 지를 결정하고, 그리고
    - 상기 이미지가 대부분 고휘도 화소들을 포함할 때, 저휘도 화소들에 대한 휘도 레벨들을 감소시키는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    - 상기 이미지가 대부분 고휘도 화소들을 포함하는 지를 표시하기 위해 상기 이미지에 대한 휘도 히스토그램을 발생시키는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    - 디지털 신호나 아날로그 신호를 통해 상기 이미지를 수신하는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    - 디스플레이 상에 상기 이미지를 디스플레이하는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 디스플레이는, LCD 스크린, OLED 스크린, DLP 스크린, CRT, 그리고 플라즈마 패널 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 방법.
  11. 적응성 콘트래스트 개선 장치로서,
    상기 장치는 콘트롤러를 포함하고,
    상기 콘트롤러는 이미지를 수신하고,
    상기 콘트롤러는 상기 이미지의 휘도 히스토그램에 따라 트랜스퍼 곡선을 선택하며, 그리고
    상기 콘트롤러는 상기 트랜스퍼 곡선에 따라 이미지의 콘트래스트를 개선시키고,
    상기 이미지가 대부분 저휘도 화소들을 포함할 때, 상기 트랜스퍼 곡선은 상기 이미지의 중간 휘도 및 저휘도 화소들에 대한 휘도 레벨을 변경시키지 않으면서 고휘도 화소들에 대한 휘도 레벨을 증가시키고,
    상기 이미지가 대부분 고휘도 화소들을 포함할 때, 상기 트랜스퍼 곡선은 상기 이미지의 중간 휘도 및 고휘도 화소들에 대한 휘도 레벨들을 변경시키지 않으면 서 저휘도 화소들에 대한 휘도 레벨들을 감소시키며,
    상기 이미지가 대부분 중간 휘도 화소들을 포함할 때, 상기 트랜스퍼 곡선은 중간 휘도 화소들에 대한 휘도 레벨들을 변경시키지 않으면서 상기 이미지의 고휘도 화소들에 대한 휘도 레벨들을 증가시키고 저휘도 화소들에 대한 휘도 레벨들을 감소시키는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 이미지의 휘도 히스토그램을 발생시키는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 디스플레이는 LCD 스크린, OLED 스크린, DLP 스크린, CRT, 그리고 플라즈마 패널 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 적응성 콘트래스트 개선 장치.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5039565B2 (ja) 2005-02-16 2012-10-03 エムディー バイオアルファ カンパニー リミテッド 肥満、糖尿病、メタボリックシンドローム、神経変性疾患およびミトコンドリア機能不全関連疾患に伴う疾患を治療または予防するための医薬組成物
JP4854252B2 (ja) * 2005-09-30 2012-01-18 キヤノン株式会社 画像処理方法および画像処理装置
US7684639B2 (en) * 2005-10-20 2010-03-23 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for automatic digital image enhancement
JP4899447B2 (ja) * 2005-11-25 2012-03-21 ソニー株式会社 自発光表示装置、発光条件制御装置、発光条件制御方法及びプログラム
TWI315961B (en) * 2006-03-16 2009-10-11 Quanta Comp Inc Method and apparatus for adjusting contrast of image
EP1840831A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-03 Sony Deutschland Gmbh Adaptive histogram equalization for images with strong local contrast
KR101313637B1 (ko) * 2006-06-09 2013-10-02 서강대학교산학협력단 콘트라스트 개선을 위한 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법
TW200820123A (en) * 2006-10-20 2008-05-01 Primax Electronics Ltd Method and system of generating high dynamic range image corresponding to specific scene
KR100843090B1 (ko) * 2006-10-25 2008-07-02 삼성전자주식회사 영상의 깜박임을 개선하는 디스플레이 장치 및 방법
KR100791387B1 (ko) * 2006-10-25 2008-01-07 삼성전자주식회사 영상 처리 방법 및 장치
US20080122857A1 (en) * 2006-11-29 2008-05-29 Chih-Lin Hsuan Methods and devices for adjusting display characteristic of a video frame according to luminance statistics
TWI455085B (zh) 2007-01-26 2014-10-01 Au Optronics Corp 液晶顯示器之背光控制方法
KR100855472B1 (ko) * 2007-02-07 2008-09-01 삼성전자주식회사 저전력 구동 장치 및 방법
KR101359920B1 (ko) * 2007-04-03 2014-02-12 포항공과대학교 산학협력단 표시 장치의 구동 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시장치의 구동 방법
US8803922B2 (en) 2007-05-30 2014-08-12 Apple Inc. Methods and apparatuses for increasing the apparent brightness of a display
US8233738B2 (en) 2007-07-30 2012-07-31 Dolby Laboratories Licensing Corporation Enhancing dynamic ranges of images
US8135230B2 (en) 2007-07-30 2012-03-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Enhancing dynamic ranges of images
US8285071B2 (en) * 2007-09-10 2012-10-09 Himax Technologies Limited Content-adaptive contrast improving method and apparatus for digital image
US8184112B2 (en) * 2008-09-24 2012-05-22 Global Oled Technology Llc Increasing dynamic range of display output
US8125569B2 (en) * 2008-12-03 2012-02-28 Sony Corporation Dynamic contrast on displays using average picture level and histogram analysis
KR100998015B1 (ko) * 2009-01-20 2010-12-08 삼성엘이디 주식회사 발광소자의 전류분산을 평가하는 방법 및 이를 이용한 평가시스템
US8405623B2 (en) * 2009-03-25 2013-03-26 International Business Machines Corporation Directional audio viewport for the sight impaired in virtual worlds
TWI408619B (zh) * 2009-11-16 2013-09-11 Inst Information Industry 影像對比提昇裝置及其方法
KR101761413B1 (ko) 2010-11-24 2017-08-07 엘지디스플레이 주식회사 화질 향상 방법과 이를 이용한 표시장치
US8643590B2 (en) 2010-12-22 2014-02-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. Ambient adaptive illumination of a liquid crystal display
JP5165076B2 (ja) * 2011-01-31 2013-03-21 シャープ株式会社 映像表示装置
US9697593B2 (en) * 2014-01-28 2017-07-04 Ittiam Systems (P) Ltd. System and method for tone mapping on high dynamic range images
CN104361566B (zh) * 2014-11-17 2018-08-10 厦门美图之家科技有限公司 一种优化暗部区域的图像处理方法
US9582866B2 (en) 2015-03-10 2017-02-28 Via Technologies, Inc. Adaptive contrast enhancement apparatus and method
US10445865B1 (en) 2018-03-27 2019-10-15 Tfi Digital Media Limited Method and apparatus for converting low dynamic range video to high dynamic range video

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5063607A (en) 1988-10-24 1991-11-05 Hughes Aircraft Company Image contrast enhancement technique
US5450502A (en) 1993-10-07 1995-09-12 Xerox Corporation Image-dependent luminance enhancement
US5414538A (en) 1993-10-07 1995-05-09 Xerox Corporation Image-dependent exposure enhancement
US6463173B1 (en) 1995-10-30 2002-10-08 Hewlett-Packard Company System and method for histogram-based image contrast enhancement
US5828793A (en) * 1996-05-06 1998-10-27 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for producing digital images having extended dynamic ranges
KR100261214B1 (ko) 1997-02-27 2000-07-01 윤종용 영상처리 시스템의 콘트라스트 확장장치에서 히스토그램 등화방법 및 장치
US5949918A (en) * 1997-05-21 1999-09-07 Sarnoff Corporation Method and apparatus for performing image enhancement
EP0891075A3 (en) 1997-06-09 2002-03-06 Seiko Epson Corporation An image processing apparatus and method, and an image evaluation device and method
DE69908713T2 (de) 1998-06-22 2004-05-13 Texas Instruments Inc., Dallas Selektive Helligkeitserweiterung
US6239782B1 (en) * 1999-01-19 2001-05-29 Tektronix, Inc. Single knob intensity control for use in digital test and measurement equipment
US6594388B1 (en) 2000-05-25 2003-07-15 Eastman Kodak Company Color image reproduction of scenes with preferential color mapping and scene-dependent tone scaling
US6650664B1 (en) 2001-01-19 2003-11-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Cladding-pumped fiber with helical rare-earth-doped core for fiber lasers and amplifiers
WO2002085037A1 (en) * 2001-04-11 2002-10-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Picture signal contrast control
CA2365893A1 (en) 2001-12-21 2003-06-21 Jaldi Semiconductor Corp. System and method for dynamically enhanced colour space
EP1345172A1 (en) 2002-02-26 2003-09-17 Sony International (Europe) GmbH Contrast enhancement for digital images
US7221807B2 (en) 2002-03-29 2007-05-22 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for digital image characteristic adjustment using a neural network
US6778183B1 (en) 2002-07-10 2004-08-17 Genesis Microchip Inc. Method and system for adaptive color and contrast for display devices
US7034843B2 (en) * 2002-07-10 2006-04-25 Genesis Microchip Inc. Method and system for adaptive color and contrast for display devices
KR20040008067A (ko) 2002-07-15 2004-01-28 삼성전자주식회사 화면간의 상관도를 이용한 화질 개선 회로 및 방법
KR20040040699A (ko) 2002-11-07 2004-05-13 삼성전자주식회사 콘트라스트 보정 장치 및 방법

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