KR20190005772A

KR20190005772A - 디스플레이 가시성을 조정하는 방법 및 디바이스

Info

Publication number: KR20190005772A
Application number: KR1020180078130A
Authority: KR
Inventors: 피에르 엘리에; 그웨나엘 마르뀌앙; 크리스뗄 샤마레
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2019-01-16
Also published as: CN109214991A; EP3425621A1; EP3425619A1; US20190014235A1; JP2019049692A

Abstract

주변 광도의 변화와 관련하여, 핵심적인 아이디어는 주변 광의 레벨에 따라 이미지의 콘트라스트를 조정하여 이미지를 조정하는 것이다. 콘트라스트 향상은 디스플레이된 물체를 보다 구별 가능하게 하며, 전체 이미지 품질에는 약간의 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 주변 광이 증가함에 따라 콘트라스트 향상 레벨을 증가시키면, 전반적인 품질 손실에도 불구하고 높은 레벨의 주변 광에서의 구별 가능한 디스플레이된 물체를 높은 레벨의 주변 광에서 덜 인지할 수 있게 관리할 수 있어 유리하다.

Description

디스플레이 가시성을 조정하는 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR ADAPTING A DISPLAY VISIBILITY}

본 개시는 다양한 시인 조건에서 이미지 디스플레이의 도메인에 관한 것이다.

이미지들의 가시성 있는 디스플레이는 예를 들어 화창한 날씨 야외 환경에서와 같은 밝은 조건에서 도전이 되고 있다. 일부 알려진 방법은 매우 밝은 조건하에서 디스플레이된 이미지의 가시성을 개선하기 위해 디스플레이 화면의 휘도를 증가시키는 것을 제안한다. 이러한 기법은 고품질 이미지들의 가시성을 개선하지만, 보다 낮은 품질 이미지들의 경우 반드시 잘 수행되는 것은 아니다. 하지만, 이미지들이 예를 들어 잡음 또는 블러링된 영역들을 포함하는 경우, 휘도를 높이는 것은 이미지의 전체적인 가시성을 향상시키지 못한다. 다양한 조명 조건들에서 보다 넓은 범위의 이미지들의 가시성을 향상시키는 새로운 방법이 필요하다.

주변 광도의 변화와 관련하여, 핵심적인 아이디어는 주변 광의 레벨에 따라 이미지의 콘트라스트를 조정하여 이미지를 조절하는 것이다. 콘트라스트 향상은 디스플레이된 물체를 보다 구별가능하게 하며, 전체 이미지 품질에는 약간의 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 주변 광이 증가함에 따라 콘트라스트 향상 레벨을 증가시키면, 전반적인 품질 손실에도 불구하고, 높은 레벨의 주변 광에서 구별가능한 디스플레이된 물체를 높은 레벨의 주변 광에서 덜 인지할 수 있게 관리할 수 있어 유리하다.

그 목적을 위해 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법이 개시된다. 본 방법은:

- 주변 광도의 레벨을 측정하는 단계;

- 전달 함수를 저주파 부분에 적용함으로써 이미지를 나타내는 신호의 저주파 부분을 변경하는 단계로서, 상기 전달 함수는 주변 광도의 레벨에 의존하는, 상기 변경하는 단계;

- 상기 신호의 변경된 저주파 부분을 상기 신호의 고주파 부분과 조합함으로써 상기 이미지를 조절하는 단계;

- 디스플레이 디바이스 상의 디스플레이에 조절된 이미지를 제공함으로써 이미지의 디스플레이 가시성을 조정시키는 단계를 포함한다.

변형예에 따르면, 이미지 조절은 주변 광도의 레벨에 따라 수행되거나 수행되지 않는다.

또 다른 변형예에 따르면, 이미지를 나타내는 신호는 고주파 부분과 저주파 부분으로 분리되며, 상기 이미지를 조절하는 단계는 상기 저주파 부분에 전달 함수를 적용함으로써 상기 이미지를 나타내는 신호의 상기 저주파 부분을 변경하는 단계를 포함하며, 상기 전달 함수는 주변 광도의 레벨에 의존하고, 상기 변경된 저주파 부분은 또한 디스플레이에 제공되기 이전에 이미지를 나타내는 신호의 고주파 부분과 조합된다.

또 다른 변형예에 따르면, 고주파 부분은 변경된 저주파 부분과 조합되기 이전에, 주변 광도의 레벨에 의존하여 계수에 의해 증폭된다.

또 다른 변형예에 따르면, 제 1 함수에 의해 얻어진 전달 함수의 파라미터는 주변 광도의 레벨에 의해 증가한다.

또 다른 변형예에 따르면, 계수는 주변 광도의 레벨에 의해 증가하는 제 2 함수에 의해 얻어진다.

또 다른 변형예에 따르면, 계수는 인지된 콘트라스트 레벨에 의해 감소하는 제 4 함수에 의해 얻어지고, 상기 인지된 콘트라스트 레벨은 상기 이미지의 콘트라스트 레벨과 주변 광도의 레벨의 조합을 나타낸다.

또 다른 변형예에 따르면, 인지된 콘트라스트 레벨은 주변 광도의 레벨에 의해 감소되는 제 3 함수에 의해 콘트라스트 레벨을 로컬로 조정함으로써 결정된다.

제 2 양태에서, 이미지의 표시 가시성을 조정하기 위한 디스플레이 디바이스가 또한 개시된다. 디바이스는,

- 주변 광도의 레벨을 측정하는 수단;

- 전달 함수를 저주파 부분에 적용함으로써 이미지를 나타내는 신호의 저주파 부분을 변경하는 수단으로서, 상기 전달 함수는 주변 광도의 레벨에 의존하는, 상기 변경하는 수단;

- 상기 신호의 수정된 저주파 부분과 상기 신호의 고주파 부분을 조합함으로써 상기 이미지를 조절하는 수단;

- 조절된 이미지를 디스플레이하는 수단을 포함한다.

제 3 양태에서, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하기 위한 디스플레이 디바이스가 또한 개시된다. 디바이스는,

- 주변 광도의 레벨을 측정하도록 구성된 센서;

- 상기 저주파 부분에 전달 함수를 적용함으로써 이미지를 나타내는 신호의 저주파 부분을 변경하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서로서, 상기 전달 함수는 주변 광도의 레벨에 의존하며, 상기 프로세서는 또한 신호의 변경된 저주파 부분과 상기 신호의 고주파 부분을 조합함으로써 상기 이미지를 조절하도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.

제 4 양태에서, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품도 또한 개시된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 임의의 변형예에서 구현된 방법을 수행하기 위한 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 코드 명령들을 포함한다.

제 5 양태에서, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하기 위한 컴퓨터 실행가능 프로그램 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 또한 개시된다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 임의의 그 변형예에서 구현된 방법을 수행하기 위해 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 코드의 명령들을 포함한다.

명백하게 설명되지는 않았지만, 본 실시형태는 임의의 조합 또는 서브조합으로 채용될 수 있다. 예를 들어, 본 원리는 설명된 변형예에 한정되지 않으며, 변형예 및 실시형태의 임의의 배치가 사용될 수 있다. 또한, 본 원리는 설명된 파라메트릭 콘트라스트 개선 기술 예시들에 한정되지 않으며 임의의 다른 유형의 파라메트릭 콘트라스트 향상은 개시된 원리들과 양립할 수 있다. 본 원리는 또한 기재된 연속적으로 증가 또는 감소하는 함수에 한정되지 않으며 임의의 다른 연속적으로 증가 또는 감소하는 함수에 적용가능하다. 본 원리는 또한 기재된 샤프닝 기술에 제한되지 않는다.

게다가, 방법에 대해 기재된 모든 특징, 변형예 또는 실시형태는 개시된 방법을 프로세싱하기 위한 수단을 포함하는 디바이스와, 개시된 방법을 프로세싱하도록 구성된 프로세서를 포함하는 디바이스와, 프로그램 코드 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품과, 그리고 프로그램 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체와 양립가능하다.

도 1 은 특정의 비제한적인 실시형태에 따른 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하기 위한 방법을 예시한다.
도 2 는 특정의 비제한적인 실시형태에 따른 조절된 이미지를 갖는 조정된 디스플레이 디바이스 가시성의 예를 예시한다.
도 3 은 2개의 특정의 비제한적인 실시형태에 따른 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하기 위한 프로세싱 디바이스를 나타낸다.
도 4 는 특정의 비제한적인 실시형태에 따른 도 3의 프로세싱 디바이스의 예시적인 아키텍처를 나타낸다.
도면(들)은 개시의 개념을 설명하기 위한 것이고, 반드시 개시를 설명하기 위한 유일한 가능한 구성은 아니라는 것을 이해해야 한다.

도면에 도시된 엘리먼트는 다양한 형태의 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 바람직하게, 이들 엘리먼트는 프로세서, 메모리 및 입/출력 인터페이스를 포함할 수 있는 하나 이상의 적절히 프로그래밍된 범용 디바이스 상의 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현된다. 여기서, "커플링된"이라는 문구는 하나 이상의 중간 컴포넌트를 통해 직접 연결되거나 간접적으로 연결되는 것을 의미하도록 정의된다. 이러한 중간 컴포넌트는 하드웨어와 소프트웨어 기반의 컴포넌트 모두를 포함할 수 있다.

본 설명은 본 개시의 원리를 설명한다. 따라서, 당업자는 본원에 명시적으로 기술되거나 도시되지는 않았지만, 본 개시의 원리를 구현하고 그 범위 내에 포함되는 다양한 배치를 고안할 수 있음을 이해할 것이다.

본 명세서에 인용된 모든 예들 및 조건부 언어는 독자가 본 개시의 원리 및 발명자가 기술을 발전시키는데 기여한 개념을 이해하도록 돕는 것을 교육적 목적으로 하며, 특별히 언급된 예들 및 조건들에 제한없이 해석되는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 개시의 원리, 양태 및 실시형태를 기재한 본 명세서의 모든 설명은 그의 구조적 및 기능적 등가물을 모두 포함하도록 의도된다. 또한, 이러한 등가물은 현재 알려진 등가물과 미래에 개발된 등가물의 양자, 즉 구조와 상관없이 동일한 함수를 수행하는 개발된 임의의 엘리먼트를 포함하는 것으로 의도된다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서에 제시된 블록도는 본 개시의 원리를 구현하는 예시적인 회로의 개념도를 나타낸다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 유사하게, 임의의 흐름도, 흐름 다이어그램, 상태 전이도, 의사 코드 등은 컴퓨터 판독가능 매체에 실질적으로 표현될 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되어 있든 아니든 이러한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해될 것이다.

도면에 도시된 다양한 엘리먼트들의 함수는 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능들은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 복수의 개별 프로세서들에 의해 제공될 수 있으며, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. 또한, "프로세서" 또는 "제어기"라는 용어의 명백한 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 독점적으로 지칭하는 것으로 해석되어서는 안되며, DSP (digital signal processor) 하드웨어, ROM (read only memory) 소프트웨어, 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 및 비휘발성 스토리지를 명시적으로 포함할 수 있으며 이들에 제한되지는 않는다.

다른 하드웨어 (종래 및/또는 주문형) 가 또한 포함될 수 있다. 유사하게, 도면에 도시된 임의의 스위치는 단지 개념적이다. 이들의 함수는 프로그램 논리의 조작을 통해, 전용 논리를 통해, 프로그램 제어와 전용 논리의 상호 작용을 통해, 또는 심지어는 수동으로 수행될 수도 있으며, 특정 기술은 문맥으로부터 더 명확하게 이해되는 구현자에 의해 선택될 수 있다.

이들의 청구범위에서, 특정 함수를 수행하기 위한 수단으로 표현된 임의의 엘리먼트는 예를 들어 a) 그 함수를 수행하는 회로 엘리먼트들의 조합 또는 b) 소프트웨어를 실행하기 위해 그 함수를 실행하는 적절한 회로와 조합된 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트웨어를 포함하여 그 함수를 수행하는 임의의 방식을 포함하는 것으로 의도된다. 그러한 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 개시는 다양한 열거된 수단에 의해 제공되는 기능이 조합되어 청구범위에서 요구되는 방식으로 결합된다는 사실에 있다. 이는 따라서 이러한 함수를 제공할 수 있는 임의의 수단이 본 명세서에 도시된 것과 동등한 것으로 간주된다.

본 개시는 다양한 조명 환경에서 이미지를 표시하면서 가시성 조정을 표시하는 것과 관련된 문제점을 해결한다. 본 원리는 비디오 시퀀스의 이미지에 적용 가능하다.

도 1은 특정의 비제한적인 실시형태에 따른 디스플레이 디바이스 상의 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법을 예시한다. 단계 (S10) 에서 주변 광도의 레벨은 예를 들어 카메라의 광 센서와 같은 노출계에 의해 측정된다. 주변 광의 레벨을 측정하도록 조정된 임의의 광 센서는 개시된 원리와 양립 가능하다. 제 1 변형예에서, 노출계는 디스플레이 디바이스에 내장된다. 디스플레이 디바이스는 예를 들어 스마트폰, 태블릿, 랩톱 또는 카메라가 내장된 TV 세트이다. 제 2 변형예에서, 노출계는 디스플레이 디바이스의 근접에 위치한 별도의 디바이스에 위치한다. 광의 레벨은 예를 들어 룩스 단위로 측정되며 시간에 따른 의존성을 반영하기 위해 L(t) 로 표시된다. 일반적인 조명 레벨은 보름달 밤 (0.5 lx), 실내 생활 (200-400 lx) 및 야외 햇볕 (50k-100k lx) 의 범위이다.

단계 (S12) 에서, 주변 광도의 측정된 레벨 (L(t)) 에 따라 이미지의 콘트라스트를 조정함으로써 조절된 이미지가 얻어진다. 유리한 변형예에서, 이미지 조절은 (주변 광도의 높은 값에 대해 수행되고 주변 광도의 낮은 값에 대해 수행되지 않는) 주변 광도의 레벨에 따라 수행되거나 수행되지 않는다. 비제한적인 예에서, 이미지의 콘트라스트는 주변 광도의 측정된 레벨이 주어진 값 이상인 경우에만 조정된다. 실제로, 실내 또는 야간 환경과 같은 낮은 조명 조건에서, 시인 조건은 사용자에게 양호한 것으로 간주되며, 콘트라스트를 조정하는 것은 시각적으로 불쾌한 및/또는 피곤한 효과를 발생시킬 위험이 있다. 또한, 콘트라스트의 조정은 또한 디바이스의 전력 소비에 영향을 미치고 배터리 지속 기간 동안 손상될 가능성이 있다. 주어진 값은 예를 들어, 100 lux와 300 lux 사이의 값이다. 주어진 값은 예를 들어 사용자 인터페이스를 통해 사용자가 조정할 수 있는 구성 파라미터이다. 다른 예에서, 주어진 값은 디스플레이 디바이스 제조자에 의해 구성된 파라미터이다. 또 다른 예에서, 주어진 값은 사용자 프로파일링 기술에 따라 디스플레이 디바이스에 의해 자동으로 결정된다.

비제한적인 실시형태에 따르면, 주변 광의 측정된 레벨 (L(t)) 에 따라 콘트라스트를 향상시킴으로써 콘트라스트가 조정된다. 보다 상세하게 콘트라스트는, 주변 광도의 레벨에 의존하는 콘트라스트 강조 파라미터 (μ) 에 의해 매개 변수화된 임의의 타입의 콘트라스트 향상 기술을 적용함으로써 조절된 이미지에서 향상된다. 즉, 조절된 이미지의 휘도가 "CE_μ"로 표기된 파라메트릭 전달 함수를 주변 광도의 현재 측정된 레벨에 따라 이미지의 휘도에 적용함으로써 얻어진다. 표기 "CE_μ"는 "CE"로 표기되는 전달 함수가 자체적으로 주변 광도에 의존하는 파라미터 (μ) 에 의존하는 파라메트릭 전달 함수라는 것을 반영한다. 측정된 주변 광도의 레벨이 시간에 따라 변함에 따라, 콘트라스트 향상 파라미터 (μ) 및 이에 따른 파라메트릭 전달 함수도 또한 주변 광도의 레벨이 변함에 따라 변한다. 예를 들어, 파라메트릭 전달 함수 (CE_μ) 는 콘트라스트 향상 파라미터에 의해 매개 변수화된다. 제 1 변형예에서, 콘트라스트 향상은 선형 스트레칭이며, 전달 함수는 선형이다. μ 파라미터는 전달 함수의 형상이다. 제 2 변형예에서, 콘트라스트 향상은 조각별 선형 스트레칭이며, 전달 함수는 형상이 상이한 연속적인 선형 연석을 포함하는 조각별 선형 전달 함수이다. 제 2 변형예에 따르면, μ 파라미터는 조각별 선형 전달 함수의 서로 다른 선형 조각의 다른 형상 중에서 가장 높은 형상과 관련된다. 또 다른 변형예에서, 콘트라스트 향상은 감마 변환을 포함한다. 이 경우 μ 파라미터는 감마와 관련된다. 파라미터가 주변 광도의 레벨에 의존하는 파라메트릭 콘트라스트 향상 함수의 임의의 다른 변형예는 개시된 원리와 양립할 수 있다. 유리하게, 전달 함수의 파라미터 (콘트라스트 향상 파라미터 μ) 는 제 1 함수에 의해 획득되고, μ=g(L(t))로 표기되며, 여기서 "t"는 시간, L(t) 는 시간 t에서의 주변 광도의 레벨을 나타낸다. 제 1 함수 g(L(t)) 는 레벨 광도에 따라 엄밀하고 연속적으로 증가한다. 선형, 대수 및 다항식을 포함하지만 이에 제한되지 않는 엄밀하고 연속적으로 증가하는 함수의 임의의 파라메트릭 유형은 개시된 원리와 양립 가능하다. 엄밀하고 연속적으로 증가하는 함수의 다른 파라메트릭 유형은 그 상이한 형상화 (선형, 로그, 다항식) 로 인해 주변 광의 동일한 변화에 다르게 영향을 미친다. 바람직하게는, 파라메트릭 유형의 증가 함수는 디스플레이 스크린 특성에 따라 결정되고, 예를 들어 사용자 테스트를 통해 수행된다.

단계 (S14) 에서, 디스플레이 디바이스 상의 디스플레이에 조절된 이미지를 전송함으로써 이미지의 디스플레이 가시성이 조정된다.

제 1 선택적 및 비제한적인 실시형태에 따르면, 이미지 (I 로 표기) 는 저주파 성분 (I_I) (I - I_h 와 동일함) 과 고주파 성분 (Ih) 으로 분리된다. 즉, 이미지를 나타낸 신호는 저주파 파트 또는 부분 및 부분의 고주파 파트로 분리된다. 분리는 반복된 중간 필터, 에지 보존 필터, 양측 필터 및 롤링 가이던스 필터를 포함하지만 이에 한정되지 않는 많은 상이한 유형의 필터를 사용하여 신호를 필터링함으로써 수행될 수 있다. 바람직하게는, 이 선택적인 변형예에서, 단지 저주파 성분 (I_I) 은 (상술된) 주변 휘도의 레벨에 의존하여 전달 함수를 적용함으로써 변경되고, 변경된 저주파 성분은 또한 조절된 이미지를 얻기 위해 고주파 성분과 재결합된다. 저주파 성분에만 콘트라스트를 향상시키는 것은 저주파 성분이 고주파 성분보다 높은 신호 동적을 갖기 때문에 유리하다. 일반적으로, 고주파 성분에서, 에지는 몇몇 값들에만 확산되고, 또한 (몇몇 값들에 콘트라스트 향상을 적용함으로써) 이 몇몇 값들을 확산시키는 것은 원하지 않는 아티팩트를 생성할 가능성이 있다. 보편성을 잃지 않고, 두 성분을 재결합하는 것은 두 성분을 추가하는 것에 대응하며, 이는 분리의 역 동작을 나타낸다. 보다 형식적으로, 제 2 선택적 실시형태에 따라 조절된 이미지 (Ia) 는 식 (1)로 기입될 수 있다:

I_a=CE_μ*(I-I_h) ; μ=g(L(t)) (1)

제 2 선택적 및 비제한적인 실시형태에 따르면, 이미지는 또한 제 1 실시형태와 마찬가지로 고주파 (I_h) 및 저주파 (I_I) 성분으로 분리된다. 즉, 이미지로 표현된 신호는 저주파 파트 또는 부분 또는 부분의 고주파 파트로 분리되고, 신호의 고주파 부분 (이미지의 성분 I_h) 은 신호 (제 1 실시형태에서 설명한 이미지의 성분) 의 변경된 저주파 부분과 재결합되기 이전에 에지를 향상시키고 이미지를 샤프닝하기 위해 증폭된다. 보다 구체적으로, 이미지를 조절하는 것은 시간 t에서의 주변 광도의 측정된 레벨 (L(t)) 에 의존하여 증폭 계수 (α) 에 의해 이미지의 신호 (성분 I_h) 의 고주파 부분을 증폭시키는 것을 더 포함한다. 보다 공식적으로, 제 2 선택적 실시형태에 따라 조정된 이미지 (I_a) 는 식 (2)로 기입될 수 있다:

I_a=CE_μ*(I-I_h)+ α*I_h (2)

글로벌 샤프닝

(글로벌 샤프닝으로 불리는) 제 2 선택적 실시형태의 제 1 변형예에서, 증폭 계수 (α) 는 주변 광도의 측정된 레벨 (L(t)) 의 제 2 함수에 의해 이미지에 대해 글로벌하게 결정되며 (α=g'(L(t))), 제 2 함수 (g') 는 주변 광도의 측정된 레벨에 의해 증가한다. 제 2 함수는 선형, 다항식, 사인 및 지수 함수를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 파라메트릭 유형일 수 있다. 제 1 예에서, 제 1 및 제 2 함수는 동일한 함수이다. 다른 예에서, 그들은 다른 함수이다. 함수의 유형은 색 영역 또는 그 감도와 같은 디스플레이 특성에 의존하며, 사용자 테스트에 따라 유리하게 튜닝된다. 글로벌 샤프닝 변형예에서, 증폭 계수는 글로벌 증폭 계수이고 공간적으로 변하지 않으며: 글로벌 계수는 이미지의 모든 픽셀에 대해 동일한 값을 가지며, 단지 주변 광도의 측정 레벨 (L(t)) 에 의존한다.

로컬 샤프닝

제 2 선택적 실시형태의 제 2 변형예 (로컬 샤프닝이라 함) 에서, 증폭 계수 (α) 는 이미지의 엘리먼트의 컬러 값 및 주변 광의 측정된 레벨에 따라 이미지에서 로컬로 결정된다. 용어 "엘리먼트"는 예를 들어 적어도 3 개의 컬러 성분 값들에 의해 표현된 주어진 컬러 특성과 관련된 이미지의 임의의 부분을 지칭한다. 예를 들어, 엘리먼트는 이미지의 픽셀에 대응한다. 다른 예에서, 엘리먼트는 유사한 컬러 성분 값들을 갖는 이미지의 픽셀들의 세트에 대응한다. 또 다른 예에서, 엘리먼트는 콘트라스트가 추출된 패치에 대응한다. 명료함을 위해 그리고 제한없이, 엘리먼트는 공간 좌표 (x, y) 를 갖는 것으로 고려된다. 엘리먼트가 무엇을 나타내는지에 따라 공간 좌표는 예를 들어 정수 (픽셀 좌표를 나타냄) 또는 정수 세트 (예를 들어 픽셀 세트를 나타냄) 이다. 각 지점/엘리먼트 (x,y) 에서의 조절된 이미지 값을 나타내는 la(x,y)를 고려하면, 식 (2)는 다음으로 재기입된다:

I_a(x,y)=CE_μ*(I(x,y)-I_h(x,y))+α(x,y)*I_h(x,y) (2)

명확성을 위해, 값들 I_a(x,y),(I(x,y) 및 I_h(x,y)는 대응하는 이미지에서 공간 좌표들 (x,y) 에 대응하는 영역의 성분 값을 나타낸다. 일반성의 손실없이 성분 값은 휘도 값 또는 적색, 녹색, 청색 컬러 성분 값들의 삼중항 값일 수 있다. 로컬 샤프닝 변형예에 따르면, 증폭 계수는 로컬 증폭 계수이고, 이미지의 로컬 컬러 값에 의존하여 또한 광의 측정된 레벨에 의존하여 이미지에서 로컬에 따라 가변한다. 콘트라스트는 휘도 또는 컬러의 차이로 알려져 있어 물체 (또는 이미지의 그 표현) 를 구별할 수 있게 한다. 실세계의 시각적인 인식에서, 콘트라스트는 일반적으로 물체 및 동일한 시야를 갖는 다른 물체의 컬러 및 휘도 차이에 의해 결정된다. 바람직하게는, 인지된 콘트라스트는 이미지에 대해 결정되고, 인지된 콘트라스트는 이미지의 콘트라스트와 주변 광의 측정된 레벨 사이의 혼합으로 정의되고, 주변 광의 레벨이 높을수록 인지된 콘트라스트가 덜하다. 콘트라스트와 달리 인지된 콘트라스트는 주어진 주변 조명 조건하에서 물체가 어떻게 구별될 수 있는지를 나타내는 메트릭이다.

이미지 I(x,y) 의 인지된 콘트라스트 P_t(x,y) 를 결정하는 것은 이미지의 콘트라스트 C_t(x,y) 를 추출하는 것을 포함한다. 예를 들어, RMS (Root Mean Square) 콘트라스트가 추출된다. 요컨대, 주어진 크기의 패치들 (직사각형) 에 대한 휘도 신호의 표준 편차를 계산하게 된다. 패치의 크기 (및 개수) 에 따라 콘트라스트의 정확성과 추출을 위해 필요한 계산 리소스가 다르다. 웨버 (Weber) 콘트라스트 또는 마이켈슨 (Michelson) 콘트라스트 및 이에 상응하는 추출 기술을 포함하는 임의의 다른 콘트라스트 메트릭은 개시된 원리와 양립 가능하다. RMS 콘트라스트를 계산하는 것은 계산 집중적이 아니고 스마트 폰이나 태블릿과 같은 모바일 디바이스에서 사용할 수 있는 컴퓨팅 리소스와 양립 가능해서 이롭다.

이미지 I(x,y)의 인지된 콘트라스트 P_t(x,y) 를 결정하는 것은 광도의 측정된 레벨에 따라 감소하는 제 3 함수에 의해 추출된 콘트라스트 레벨을 로컬에 따라 조절하는 것을 더 포함한다. 예를 들어, 추출된 로컬 콘트라스트 레벨 C_t(x,y) 은 하기 식에 따라 지수 함수와 스케일 파라미터 (σ) 를 포함하는 제 3 함수에 의해 승산된다:

P_t(x,y) = C_t(x,y)*exp(-L(t)/2σ²) (3)

스케일 파라미터 (σ) 는 주변 광도의 레벨과 인지된 콘트라스트 사이의 차이를 결정한다. 이는 디스플레이 디바이스 특성에 의존하며 사용자 테스트를 통해 유리하게 튜닝된다.

로컬 샤프닝 변형예에 따르면, 이미지의 엘리먼트의 로컬 계수 α(x, y)는 이미지에서의 엘리먼트의 인지된 콘트라스트 레벨 (P_t(x,y)) 의 제 4 함수 (f) 에 의해 얻어지며, 제 4 함수 (f) 는 인지된 콘트라스트 레벨 (P_t) 에 따라 감소한다. (α(x,y)=f(P_t(x,y))). 제 1 실시형태에 대해, 제 4 함수는 선형, 다항식, 코사인 및 지수 함수를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 파라메트릭 유형일 수 있다.

언샵 마스킹은 이미지를 샤프닝하는 이미지이다. 이름의 "언샤프 (unsharp)"는, 기술이 블러링된 (또는 언샤프된) 네거티브 이미지를 사용하여 원본 이미지의 마스크를 생성한다는 사실로부터 파생된다. 다음 언샤프 마스크는 포지티브 (원본) 이미지와 조합되어 원본보다 덜 흐릿한 이미지를 생성한다. 결과 이미지는 보다 명확하지만, 이미지의 서브젝트를 일반적으로 덜 정확하게 표현한다. 언샤프 마스크는 일반적으로 이미지의 고주파 성분을 증폭시키는 선형 또는 비선형 필터이다. 로컬 및 글로벌 샤프닝 변형예는 주변 광의 레벨에 따라 인지된 콘트라스트 레벨을 결정함으로써, 그리고 인지된 콘트라스트에 의존하여 이미지의 고주파 성분을 증폭시켜 주변 광의 레벨이 증가할 때 샤프닝의 레벨을 증가시킴으로써 언샤프 마스킹 기술을 이롭게 조정한다.

로컬 샤프닝 변형예는 또한, 샤프닝이 가장 콘트라스트된 영역에 집중되어, 시각적으로 의미있는 영역을 나타내고, 다른 보다 균질한 영역이 변하지 않게 (덜 샤프하게) 하기 때문에 이롭다. 로컬 샤프닝 변형예는 균질 영역에서 강한 샤프닝 (노이즈 증폭 및/또는 시각적으로 불쾌한 효과를 생성) 의 단점을 제한한다.

전술한 임의의 변형예에 따르면, 샤프닝된 이미지에 대응하는 조정된 이미지가 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이를 위해 제공된다.

이로운 변형예에서, 이미지에 대한 조합 또는 재조합 (가산/감산 및 승산) 의 동작들은, 이미지의 코딩 도메인에 남아있도록 하기 위해, (이미지 프로세싱에 대한 IEEE 트랜잭션, 2011에서) Deng 에 의해 "일반화된 언샤프 마스킹 알고리즘"에서 제안된 일반화된 선형 시스템 (GLS) 에서 수행된다.

도 2 는 특정의 비제한적인 실시형태에 따라 조절된 이미지를 갖는 조정된 디스플레이 가시성의 예를 도시한다. 도 2는 실내 조건과 같은 통상의 조명 조건 하에서의 디스플레이 디바이스 (20) 와 실외의 맑은 조건과 같은 보다 밝은 조건 하에서의 디스플레이 디바이스 (21) 의 상이한 조명 조건하에서의 디스플레이 디바이스 (21, 21) 를 도시한다. 이미지 (200) 는 통상의 조명 조건하에서 디스플레이 디바이스 (20) 에 의해 디스플레이되고, 여기서 (주변 광의 측정된 레벨은 주어진 값 아래에 있기 때문에) 콘트라스트는 조정되지 않는다. 도 2는 보다 밝아진 조명 조건하에서 디스플레이 디바이스 (21) 에 의해 디스플레이된 조절된 이미지 (210) 를 더 보여주며, 이미지 (200) 의 콘트라스트는 개시된 원리의 변형예에 따라 구성되어, 주변 광 레벨의 증가에도 불구하고 디스플레이된 버드 (bird) 가 여전히 명확하게 구별가능하다는 것을 나타낸다. 도 2의 디스플레이 디바이스 (20, 21) 는 상이한 조명 조건 하에서 동일한 디스플레이 디바이스를 도시한다.

도 3 은 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하기 위한 프로세싱 디바이스 (3) 를 도시한다. 개시된 원리들의 특정의 비제한적인 실시형태에 따르면, 프로세싱 디바이스 (3) 는 소스로부터 얻어진 이미지를 수신하도록 구성된 입력 (30) 을 포함한다. 개시된 원리들의 상이한 실시형태들에 따르면, 소스는 다음을 포함하는 세트에 속한다:

- 로컬 메모리, 예를 들어 비디오 메모리, RAM, 플래시 메모리, SSD, 하드 디스크;

- 스토리지 인터페이스, 예를 들어 대용량 스토리지, ROM, 광 디스크 또는 자기 서포트와의 인터페이스;

- 유선 인터페이스 (예를 들어, 버스 인터페이스, 광역 네트워크 인터페이스, 로컬 영역 네트워크 인터페이스) 또는 무선 인터페이스 (예컨대, IEEE 802.11 인터페이스, 블루투스 인터페이스 또는 셀룰러 네트워크 인터페이스) 와 같은 통신 인터페이스.

프로세싱 디바이스 (3) 는 사용자로부터 구성 데이터를 수신하기 위한 옵션 입력 (31) 을 더 포함한다. 구성 데이터는 프로세싱 디바이스 (3) 를 구성하기 위해 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 생성된다. 개시된 원리의 상이한 실시형태에 따르면, 사용자 인터페이스는 다음을 포함하는 세트에 속한다:

- 터치 스크린 및 구성 데이터를 생성하기 위한 동반 제어기 기반의 펌웨어;

- 키보드;

- 사용자 인터페이스가 원격 디바이스 상에 디스플레이되고 네트워크 인터페이스로부터 구성 데이터가 수신되는 네트워크 인터페이스.

보다 일반적으로 구성 데이터를 제공할 수 있는 임의의 사용자 인터페이스는 개시된 원리와 양립 가능하다.

프로세싱 디바이스 (3) 는 주변 광도의 레벨을 주변 환경으로부터 수신하고 측정하도록 구성된 광 검출기와 같은 센서 (32) 를 더 포함한다. 센서는 예를 들어 스마트폰에 내장된 카메라의 광 검출기이다. 주변 광도의 양을 검출하고 측정할 수 있는 모든 광 검출기는 개시된 원리와 양립 가능하다.

입력 (30 및 31) 및 광 검출기 (32) 는 주변 광도의 레벨에 따라 이미지의 콘트라스트를 조정함으로써 이미지를 조절하도록 구성된 프로세싱 모듈 (34) 에 링크된다. 프로세싱 모듈 (34) 은 또한 조정된 이미지를 디스플레이 수단 (38) 에 전송함으로써 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하도록 구성된다.

개시된 원리들의 상이한 실시형태들에 따르면, 디스플레이 수단 (38) 은 다음을 포함하는 세트에 속한다:

- LCD 디스플레이 스크린;

- LED 디스플레이 스크린;

- OLED 디스플레이 표면.

보다 일반적으로, 조정된 이미지를 디스플레이하는 것을 허용하는 임의의 디스플레이 수단은 개시된 원리와 양립 가능하다.

도 4는 특정의 비제한적인 실시형태에 따라 프로세싱 디바이스 (3) 의 예시적인 아키텍처를 나타내며, 여기서 프로세싱 디바이스 (3) 는 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하도록 구성된다. 프로세싱 디바이스 (3) 는 내부 메모리 (420) (예를 들어, RAM, ROM, EPROM) 와 함께, 예를 들어 CPU, GPU 및/또는 DSP (디지털 신호 프로세서의 영어 약어) 인, 하나 이상의 프로세서(들) (410) 를 포함한다. 프로세싱 디바이스 (3) 는 출력 정보를 디스플레이할 수 있도록 전송하고 및/또는 사용자가 커맨드 및/또는 데이터를 입력할 수 있도록 하고 (예를 들어 키보드, 마우스, 터치 패드하는 웹캠, 디스플레이), 및/또는 네트워크 인터페이스를 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 구성된 하나 또는 여러개의 입력/출력 인터페이스(들) (430); 그리고 프로세싱 디바이스 (3) 에 외부에 있을 수 있는 전력 소스 (440) 를 포함한다.

예시적이고 비제한적인 실시형태에 따르면, 프로세싱 디바이스 (3) 는 메모리 (420) 에 저장된 컴퓨터 프로그램을 더 포함한다. 컴퓨터 프로그램은, 프로세싱 디바이스 (3), 특히 프로세서 (410) 에 의해 실행될 때, 프로세싱 디바이스 (3) 가 도 2를 참조하여 설명된 프로세싱 방법을 수행하게 하는 명령들을 포함한다. 변형예에 따르면, 컴퓨터 프로그램은 비일시적 디지털 데이터 서포트 상에서, 예를 들어 SD 카드, HDD, CD-ROM, DVD, 읽기 전용 및/또는 DVD 드라이브 및/또는 DVD 읽기/쓰기 드라이브와 같은 외부 저장 매체 상에서 프로세싱 디바이스 (3) 에 외부적으로 저장된다. 따라서, 프로세싱 디바이스 (3) 는 컴퓨터 프로그램을 판독하기 위한 인터페이스를 포함한다. 또한, 프로세싱 디바이스 (3) 는 대응하는 USB 포트 (도시되지 않음) 를 통해 하나 이상의 USB (Universal Serial Bus) 유형 스토리지 디바이스 (예를 들어, "메모리 스틱") 에 액세스할 수 있다.

예시적인 비제한적인 실시형태에 따라, 프로세싱 디바이스 (3) 는 다음을 포함하는 세트에 속하는 밝은 환경에서 (실외 가능하지만, 실외 환경에 국한되지는 않음) 사용될 디스플레이 디바이스이다:

- 스마트 폰;

- 태블릿;

- 태블릿 컴퓨터;

- 랩탑 컴퓨터;

- 시스루 디스플레이 디바이스;

- 데스크톱 컴퓨터 디스플레이;

- TV.

Claims

이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법으로서,
- 주변 광도의 레벨을 측정하는 단계 (S10);
- 전달 함수를 저주파 부분에 적용함으로써 상기 이미지를 나타내는 신호의 저주파 부분을 변경하는 단계로서, 상기 전달 함수는 주변 광도의 레벨에 의존하는, 상기 변경하는 단계;
- 상기 신호의 변경된 저주파 부분을 상기 신호의 고주파 부분과 조합함으로써 상기 이미지를 조절하는 단계 (S12);
- 디스플레이 디바이스 상의 디스플레이에 조절된 상기 이미지를 제공함으로써 (S14) 상기 이미지의 상기 디스플레이 가시성을 조정하는 단계를 포함하는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이미지 조정은 주변 광도의 레벨에 따라 수행되거나 수행되지 않는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 고주파 부분은 상기 변경된 저주파 부분과 조합되기 이전에, 주변 광도의 레벨에 의존하여 계수에 의해 증폭되는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 전달 함수의 파라미터는 주변 광도의 레벨에 의해 증가하는 제 1 함수에 의해 얻어지는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 계수는 주변 광도의 레벨에 의해 증가하는 제 2 함수에 의해 얻어지는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 계수는 인지된 콘트라스트 레벨에 의해 감소하는 제 4 함수에 의해 얻어지고, 상기 인지된 콘트라스트 레벨은 상기 이미지의 콘트라스트 레벨과 주변 광도의 레벨의 조합을 나타내는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 인지된 콘트라스트 레벨은 주변 광도의 레벨에 의해 감소되는 제 3 함수에 의해 콘트라스트 레벨을 로컬로 조절함으로써 결정되는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 방법.
이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 디스플레이 디바이스로서,
- 주변 광도의 레벨을 측정하는 수단 (32);
- 전달 함수를 저주파 부분에 적용함으로써 상기 이미지를 나타내는 신호의 상기 저주파 부분을 변경하는 수단으로서, 상기 전달 함수는 주변 광도의 레벨에 의존하는, 상기 변경하는 수단;
- 상기 신호의 변경된 상기 저주파 부분을 상기 신호의 고주파 부분과 조합함으로써 상기 이미지를 조절하는 수단 (34);
- 조절된 상기 이미지를 디스플레이하는 수단 (38) 을 포함하는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 디스플레이 디바이스.
제 8 항에 있어서,
상기 이미지 조절은 주변 광도의 레벨에 따라 수행되거나 수행되지 않는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 디스플레이 디바이스.
제 8 항에 있어서,
상기 고주파 부분은 상기 변경된 저주파 부분과 조합되기 이전에, 주변 광도의 레벨에 의존하여 계수에 의해 증폭되는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 디스플레이 디바이스.
제 8 항에 있어서,
상기 전달 함수의 파라미터는 주변 광도의 레벨에 의해 증가하는 제 1 함수에 의해 얻어지는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 디스플레이 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 계수는 주변 광도의 레벨에 의해 증가하는 제 2 함수에 의해 얻어지는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 디스플레이 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 계수는 인지된 콘트라스트 레벨에 의해 감소하는 제 4 함수에 의해 얻어지고, 상기 인지된 콘트라스트 레벨은 상기 이미지의 콘트라스트 레벨과 주변 광도의 레벨의 조합을 나타내는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 디스플레이 디바이스.
제 13 항에 있어서,
상기 인지된 콘트라스트 레벨은 주변 광도의 레벨에 의해 감소되는 제 3 함수에 의해 상기 콘트라스트 레벨을 로컬로 조절함으로써 결정되는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하는 디스플레이 디바이스.
이미지의 디스플레이 가시성을 조정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품로서,
상기 컴퓨터 프로그램 제품은
- 주변 광도의 레벨을 측정하고 (S10);
- 전달 함수를 저주파 부분에 적용함으로써 상기 이미지를 나타내는 신호의 저주파 부분을 변경하는 것으로서, 상기 전달 함수는 주변 광도의 레벨에 의존하는, 상기 신호의 저주파 부분을 변경하고;
- 상기 신호의 변경된 저주파 부분을 상기 신호의 고주파 부분과 조합함으로써 상기 이미지를 조절하고 (S12);
- 디스플레이 디바이스 상의 디스플레이에 조절된 상기 이미지를 제공함으로써 (S14) 상기 이미지의 상기 디스플레이 가시성을 조정하기 위한
프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 코드 명령들을 포함하는, 이미지의 디스플레이 가시성을 조정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품.