專利名稱：圖像亮度補(bǔ)償方法及裝置、液晶電視機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像亮度補(bǔ)償方法及裝置、液晶電視機(jī)。
背景技術(shù)：
液晶顯示器IXD以其體積小、耗電量低，且畫面無閃爍等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前市場(chǎng)上的主流。然而，液晶顯示器在顯示效果上仍然存在著諸多問題，如畫面精細(xì)程度不理想、視角不廣以及彩色顯示不理想等等。為了改善畫質(zhì)，增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，目前較為普遍的解決方法是采用局部區(qū)域光源控制技術(shù)(Local Dimming Technology)，處理過程完成后必然會(huì)損失原有圖像的亮度，同時(shí)也會(huì)造成一些細(xì)節(jié)的丟失，對(duì)畫面的效果有很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種能夠有效恢復(fù)圖像原有亮度的圖像亮度補(bǔ)償方法、圖像亮度補(bǔ)償裝置及液晶電視機(jī)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的圖像亮度補(bǔ)償方法，包括如下步驟讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階；將讀取到的灰階由高到低進(jìn)行排序；計(jì)算排序在前的所有灰階的平均值；將所述平均值除以顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，得出補(bǔ)償系數(shù)；以及，圖像中所有像素的灰階均除以所述補(bǔ)償系數(shù)，合成新的圖像。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的圖像亮度補(bǔ)償裝置，包括圖像灰階讀取模塊，讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階，并將讀取到的灰階存儲(chǔ)至存儲(chǔ)模塊中；存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)各像素對(duì)應(yīng)的灰階；灰階排序模塊，讀取存儲(chǔ)模塊中的灰階并由高到低進(jìn)行排序，將排序后的序列存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)模塊中；圖像補(bǔ)償引擎，計(jì)算排序在前的所有灰階的平均值；將得到的平均值除以顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，得出補(bǔ)償系數(shù)；將待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階均除以該補(bǔ)償系數(shù)，合成新的圖像。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的液晶電視機(jī)，包括上述的圖像亮度補(bǔ)償裝置。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用原有圖像的信息對(duì)圖像的亮度進(jìn)行補(bǔ)償，其亮度補(bǔ)償效果明顯，方法實(shí)現(xiàn)簡單，具有自適應(yīng)性，易于推廣，特別是在黑暗場(chǎng)景中采用本發(fā)明效果尤為突出。本發(fā)明所述液晶電視機(jī)通過設(shè)置一圖像亮度補(bǔ)償裝置，當(dāng)液晶電視機(jī)顯示黑暗場(chǎng)景時(shí)，圖像亮度補(bǔ)償裝置會(huì)對(duì)該黑暗場(chǎng)景的圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償，使觀看者在收看暗場(chǎng)的電視節(jié)目時(shí)，有較好的收看效果。


圖1是本發(fā)明所述圖像補(bǔ)償方法的流程圖；圖2是未經(jīng)圖像亮度補(bǔ)償?shù)娜宋飯D像實(shí)例；圖3是圖2所示人物圖像經(jīng)圖像亮度補(bǔ)償后的示圖；圖4是圖2所示人物圖像的灰階數(shù)據(jù)圖；圖5是圖3所示人物圖像的灰階數(shù)據(jù)圖；圖6是本發(fā)明所述圖像亮度補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。如圖1所示，本發(fā)明所述圖像亮度補(bǔ)償方法，包括如下步驟讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階；將讀取到的灰階由高到低進(jìn)行排序；計(jì)算排序在前的所有灰階的平均值；將所述平均值除以顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，得出補(bǔ)償系數(shù)；以及，圖像中所有像素的灰階均除以所述補(bǔ)償系數(shù)，合成新的圖像。其中，所述的的選取可依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來確定。而本發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本方法時(shí)，經(jīng)大量的實(shí)驗(yàn)得出，優(yōu)選為5% 10%之間。上述計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)的步驟可通過下列公式表示r = Y4Ydih* N)
^φr-補(bǔ)償系數(shù)；Φ -為排序在前的所有灰階所對(duì)應(yīng)的像素的像素集；Yi-為排序在前的各灰階；h-顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，若為6bit顯示設(shè)備則最大灰階應(yīng)為26-1 = 63， 若為Sbit顯示設(shè)備則最大灰階應(yīng)為28-1 = 255等等，例如還包括16bit顯示設(shè)備或32bit 顯示設(shè)備等；N-為整幅待補(bǔ)償圖像灰階在前的像素的個(gè)數(shù)。作為本發(fā)明進(jìn)一步地實(shí)施例，上述圖像亮度補(bǔ)償方法，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)過程如下讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的R、G和B分量的灰階；分別將讀取到的R、G和B分量的灰階由高到低進(jìn)行排序；分別計(jì)算R、G和B分量排序中前的所有灰階的平均值；將R、G和B分量的平均值分別除以顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，得出各對(duì)應(yīng)分量的補(bǔ)償系數(shù)；圖像中所有像素的R、G和B分量的灰階均除以各對(duì)應(yīng)分量的補(bǔ)償系數(shù)，合成新的圖像。在實(shí)際的應(yīng)用中，大多數(shù)的圖像都是彩色圖像。一般彩色圖像都是由RGB顏色分量組成。假設(shè)以8bit顯示屏為例，各像素的R、G、B分量的最大值均為255。
首先，讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的R、G和B分量的灰階。然后，將圖像中所有像素的R分量的灰階由高到低排列；將圖像中所有像素的G分量的灰階由高到低排列；將圖像中所有像素的B分量的灰階由高到低排列。隨后，取出R分量排列序列中前10%的像素灰度值作為“參考白”；取出G分量排列序列中前10%的像素灰度值作為“參考白”；取出B分量排列序列中前10%的像素灰度值作為“參考白”。之后，依據(jù)下述公式分別計(jì)算出R分量、G分量和B分量的補(bǔ)償系數(shù)rK，rG和rB
^φ^=ZGi/(255*^)
Εφ^=ZBi/(255*^)
&φ其中，Ri、Gi、Bi分別為R、G、B分量對(duì)應(yīng)的前的灰階。最后，待補(bǔ)償圖像中的每個(gè)像素的R、G和B的灰階都分別除以對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)，即 rE, rG和rB ；重新組合成新的圖像
如圖2所示的一幅M5*200像素的人物圖像。背景顏色相對(duì)模糊，圖像中的人物細(xì)節(jié)也不是特別的清晰，局部人臉對(duì)比度不是很明顯。圖4是這幅圖像的直方圖，可以看出大多數(shù)像素都是集中在灰階25左右，整體背景較暗。采用本發(fā)明所述圖像亮度補(bǔ)償方法后， 如圖3所示，圖像的整體亮度提高，色彩飽滿，人臉部分的細(xì)節(jié)增加。補(bǔ)償后的直方圖如圖 5所示，可以看出低灰階部分相比圖4不是那么集中。采用本發(fā)明所述方法對(duì)圖像的亮度進(jìn)行補(bǔ)償，其亮度補(bǔ)償效果明顯，方法實(shí)現(xiàn)簡單，具有自適應(yīng)性，易于推廣，特別是在黑暗場(chǎng)景中采用本發(fā)明效果尤為突出。如圖6所示，本發(fā)明所述的圖像亮度補(bǔ)償裝置，包括圖像灰階讀取模塊，讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階，并將讀取到的灰階存儲(chǔ)至存儲(chǔ)模塊中；存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)各像素對(duì)應(yīng)的灰階；灰階排序模塊，讀取存儲(chǔ)模塊中的灰階并由高到低進(jìn)行排序，將排序后的序列存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)模塊中；圖像補(bǔ)償引擎，計(jì)算排序在前的所有灰階的平均值；將得到的平均值除以顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，得出補(bǔ)償系數(shù)；將待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階均除以該補(bǔ)償系數(shù)，合成新的圖像。其中，所述的的選取可依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來確定。而本發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本方法時(shí)，經(jīng)大量的實(shí)驗(yàn)得出，優(yōu)選為5% 10%之間。所述液晶電視機(jī)，包括上述的圖像亮度補(bǔ)償裝置。這樣當(dāng)液晶電視機(jī)顯示黑暗場(chǎng)景時(shí)，圖像亮度補(bǔ)償裝置會(huì)對(duì)該黑暗場(chǎng)景的圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償，使觀看者在收看暗場(chǎng)的電視節(jié)目時(shí)，也有較好的收看效果。以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種圖像亮度補(bǔ)償方法，其特征在于，包括如下步驟 讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階；將讀取到的灰階由高到低進(jìn)行排序； 計(jì)算排序在前的所有灰階的平均值；將所述平均值除以顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，得出補(bǔ)償系數(shù)；以及， 圖像中所有像素的灰階均除以所述補(bǔ)償系數(shù)，合成新的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像亮度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述補(bǔ)償系數(shù)的計(jì)算過程， 具體表現(xiàn)為如下公式
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像亮度補(bǔ)償方法，其特征在于，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)過程如下 讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的R、G和B分量的灰階；分別將讀取到的R、G和B分量的灰階由高到低進(jìn)行排序； 分別計(jì)算R、G和B分量排序中前的所有灰階的平均值；將R、G和B分量的平均值分別除以顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，得出各對(duì)應(yīng)分量的補(bǔ)償系數(shù)；圖像中所有像素的R、G和B分量的灰階均除以各對(duì)應(yīng)分量的補(bǔ)償系數(shù)，合成新的圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像亮度補(bǔ)償方法，其特征在于，R、G和B分量的補(bǔ)償系數(shù)的計(jì)算過程，具體表現(xiàn)為如下各公式
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的圖像亮度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述為5% 10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像亮度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述的顯示設(shè)備為6bit顯示設(shè)備、8bit顯示設(shè)備、16bit顯示設(shè)備或32bit顯示設(shè)備。
7.一種圖像亮度補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括圖像灰階讀取模塊，讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階，并將讀取到的灰階存儲(chǔ)至存儲(chǔ)模塊中；存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)各像素對(duì)應(yīng)的灰階；灰階排序模塊，讀取存儲(chǔ)模塊中的灰階并由高到低進(jìn)行排序，將排序后的序列存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)模塊中；圖像補(bǔ)償引擎，計(jì)算排序在前的所有灰階的平均值；將得到的平均值除以顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，得出補(bǔ)償系數(shù)；將待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階均除以該補(bǔ)償系數(shù)，合成新的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述圖像亮度補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述為5% 10%。
9.一種液晶電視機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求7或8中任意一所述的圖像亮度補(bǔ)償裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種圖像亮度補(bǔ)償方法及裝置、液晶電視機(jī)。所述圖像亮度補(bǔ)償方法，包括如下步驟讀取待補(bǔ)償圖像中所有像素的灰階；將讀取到的灰階由高到低進(jìn)行排序；計(jì)算排序在前K％的所有灰階的平均值；將所述平均值除以顯示設(shè)備所能提供的最大灰階，得出補(bǔ)償系數(shù)；以及，圖像中所有像素的灰階均除以所述補(bǔ)償系數(shù)，合成新的圖像。
文檔編號(hào)H04N5/44GK102347015SQ20111027210
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者喬明勝, 唐梅玉, 陳興鋒 申請(qǐng)人:青島海信電器股份有限公司