一種背光調(diào)整與影像處理的方法

專利名稱：一種背光調(diào)整與影像處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種背光調(diào)變與影像處理的方法，特別涉及的是一種針對不同圖像數(shù)據(jù)適當(dāng)調(diào)變背光亮度，并將原始圖像數(shù)據(jù)重新處理，以搭配調(diào)變后的背光亮度，并維持原有的圖像質(zhì)量。
背景技術(shù)：
早期具有液晶屏幕的電子裝置為了節(jié)省功率消耗，會在背光模塊上設(shè)計一可調(diào)變背光亮度的簡易功能，使用者可依不同電子裝置的操作狀態(tài)，自行將背光亮度設(shè)定為明亮模式(bright mode)或一般模式(normal mode )。在明亮模式下，亮度約為400cd/m2;若是在一般模式下，亮度則約為250cd/m2,以達(dá)到簡易的省電功能。但此種調(diào)變背光亮度的方式，存在有值得需要改進(jìn)的兩個問題，其一，需要根據(jù)使用者操作狀態(tài)自行進(jìn)行背光模式的變還，對于使用者而言多了一道步驟；其二，對于不同的輸入圖像信息而言，搭配過亮的或是過暗背光則會影響輸出的圖像質(zhì)量，而造成人眼觀賞時的不舒服感。
如美國專利第5， 598, 565號案，說明電子裝置為達(dá)到節(jié)省功率損耗的目的，通過設(shè)置電源管理系統(tǒng)(power management system)以調(diào)節(jié)功率消耗。電源管理系統(tǒng)分別針對硬盤裝置(hard drive disk)、軟盤裝置(floppy drive disk)以及平面顯示裝置(flat panel display driver)等三個子裝置進(jìn)行電源調(diào)節(jié)省電控制。在硬盤裝置與軟盤裝置兩個子裝置電源調(diào)節(jié)控制部分，當(dāng)可攜式計算機(jī)閑置超過軟件設(shè)定的時間，系統(tǒng)則會發(fā)出命令以關(guān)閉硬盤裝置與軟盤裝置的轉(zhuǎn)速動作，以達(dá)到節(jié)省功率消耗的目的。而在平面顯示裝置調(diào)節(jié)控制部分，是通過使用者切換省電才莫式(power saving mode)開關(guān)，以進(jìn)行省電控制。當(dāng)省電才莫式啟用時，可分成靜態(tài)與動態(tài)畫面而進(jìn)行控制，若是在靜態(tài)畫面工作時，判斷光標(biāo)(cursor)定位的位置，降低其它區(qū)域中畫素的亮度并維持此區(qū)域中畫素的亮度，以達(dá)到省電效果；若是在動態(tài)畫面工作時，平面顯示裝置的電源管理系統(tǒng)會將前后張圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，由于相鄰的動態(tài)圖像內(nèi)容一般差異不大，故利用前景與后景方式進(jìn)行調(diào)變參考依據(jù)，前景數(shù)據(jù)一般是屬于會移動的物體，至于后景則屬于靜 止不動的背景，因此針對靜止不動的背景做亮度上的調(diào)節(jié)，而只讓會移動的物 體維持原有亮度。但此一方式尚有三個問題點需要改善，第一，在平面顯示裝 置調(diào)節(jié)控制部分，若是使用者在一般操作模式下工作，省電模式則不會被啟動，
不但無法達(dá)到省電的效果也不夠人性化；第二，當(dāng)使用者在省電模式下工作時， 由于只有部分畫素區(qū)域會維持原有亮度，其它區(qū)域亮度則會被降低，則整個顯 示畫面給予使用者的視覺效果會變得偏暗或是造成視覺上的不舒適；第三，對 于背光液晶顯示器而言，可能會因為刷新速度(refresh rate)降低而導(dǎo)致輸出的圖 像質(zhì)量變差。
另外，日本專利第08-201812號案是公開一種液晶顯示裝置，其可動態(tài)調(diào)變 背光用以改善傳統(tǒng)控制方式。液晶顯示裝置主要包括一平均亮度偵測電路 (average brightness detecting circuit)以及一 背光4空制電3各(back light control portion)。舉例來說，當(dāng)平均亮度偵測電路偵測 一 圖像(picture)的平均亮度階數(shù) (average brightness level)為高準(zhǔn)位(high)時，則利用背光控制電路降低背光的亮 度。此案可以有效減少液晶顯示裝置有過亮或過暗的現(xiàn)象存在，使得使用者可 以容易地并舒適地使用液晶顯示裝置，使用者可還直接地觀賞并感受到圖像動 態(tài)顯示效果；換言的，即是提高黑屏(dark screen)與亮屏(bright screen)各別的對 比特性。但是，當(dāng)平均亮度階數(shù)為低準(zhǔn)位(low)時，提高液晶顯示裝置的亮度并 改善圖像質(zhì)量的同時，在顯示黑色畫面時，液晶顯示裝置(LCDportion)可能會有 部份光線由背光部分漏出，這種漏光的現(xiàn)象被稱為純黑損耗(loss of true black)， 會造成顯示圖像呈現(xiàn)發(fā)白的現(xiàn)象進(jìn)而使得顯示效果變差。因此，雖然提高了背 光亮度但卻也增加了純黑損耗的缺點。
又，日本專利第2001-27890號案是公開一種影像顯示裝置與影像顯示方式， 其在一特定的關(guān)系中，通過動態(tài)調(diào)節(jié)一圖像訊號的對比度與背光的亮度。此一 專利技術(shù)是依據(jù)一補(bǔ)償值來增加圖像訊號的動態(tài)變化范圍；此一補(bǔ)償值是以平 均亮度與圖像訊號位移的程度作為參考。如此在顯示屏幕上提高圖像的對比度， 并同時通過調(diào)節(jié)控制背光亮度，以模糊視圖像與背光間的亮度差。所以，圖像 的對比度可通過上述的處理而改善。但若包含了一張不完全(崩潰)的圖像時，圖 像訊號的動態(tài)范圍會立即被擴(kuò)大，因此會強(qiáng)調(diào)出圖像的缺陷部分，進(jìn)而被使用 者認(rèn)定是缺陷。假使圖像訊號的動態(tài)范圍夾雜有噪聲(noise)訊號成分，并進(jìn)而被擴(kuò)大的同時，其噪聲訊號成分也會被強(qiáng)調(diào)，也會被使用者認(rèn)定是缺陷。
再者，日本專利第06-102484號案是公開通過圖像訊號與背光控制訊號的相 關(guān)性進(jìn)行動態(tài)程度上的調(diào)變。即當(dāng) 一訊號為暗階(dark level)并且暗階大于 一界限 值(threshold value)時，則降低背光亮度，并同時將圖像訊號的動態(tài)范圍進(jìn)行擴(kuò)張。 反的，若是暗階沒有大于界線值，則不會對背光亮度與圖像訊號進(jìn)行任何調(diào)變。 在亮階(bright level)的圖像區(qū)域沒有被影響的情況下，上述的調(diào)變可以降低偏暗 圖像區(qū)域亮度的不均勻性。然而，上述圖像訊號與背光亮度的調(diào)整，主要是根 據(jù)圖像訊號的暗階信息進(jìn)行分析而沒有參考其它的信息，例如圖像訊號的平均 亮度等等，因此，當(dāng)圖像沒有暗階存在時，即不會調(diào)整圖像訊號，也就是說圖 ^像的顯示質(zhì)量并不會^L改善。
而美國專利第7， 053, 881號案也公開動態(tài)調(diào)變圖像訊號與背光控制訊號 的方法，其為改善前述日本專利案第08-201812號案的缺點。所述的方法主要的 流程為，輸入一圖像訊號，并且同時傳送到顯示控制部(display control portion)、 平均亮度偵測部(average brightness detecting portion)以及峰^直偵測部(peak detecting portion)進(jìn)行處理；顯示控制部是將輸入的圖像訊號轉(zhuǎn)換為顯示裝置能 顯示的數(shù)據(jù)模式；平均亮度偵測部則是針對整張圖像的圖像訊號進(jìn)行平均亮度 計算，并將處理后的平均亮度訊號值(ave—signal)傳送至背光控制部作為背光調(diào) 變的參考值；以及峰值偵測部是針對不同的圖像訊號之內(nèi)容進(jìn)行峰值(peak value) 的運(yùn)算，其結(jié)果可能是高態(tài)(high state, l)與低態(tài)(low state, 0),并且同樣會提 供一峰值訊號值(pek—signal)給背光控制部作為背光調(diào)變的參考值。因此在背光 控制部中，會同時參考平均亮度訊號值與峰值訊號值而調(diào)變背光。此方法雖然 通過增加峰值偵測部而改善顯示的圖像的對比受到亮度改變的影響，但卻會造 成圖像質(zhì)量降低，并且無法維持原始圖像的顯示效果。
因此，本發(fā)明針對上述前案的問題與缺陷，提出一種背光調(diào)變與影像處理 的方法，使得調(diào)變背光時不會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象而影響使用者的視覺觀感，并且同 時維持圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種背光調(diào)變與影像處理的方法，其是通過分析計算每張圖像 的圖像信息而取得平均圖像準(zhǔn)位值，并根據(jù)平均圖像準(zhǔn)位值計算出圖像需被降低的背光亮度，如此達(dá)到背光調(diào)變的目的，并同時將圖像信息經(jīng)由色彩模型的 轉(zhuǎn)換與重置等運(yùn)算，如此獲得一圖像輸出值，使得調(diào)變背光時不會出現(xiàn)閃爍現(xiàn) 象而影響使用者的視覺觀感，同時也可以維持圖像的色調(diào)并強(qiáng)化對比。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種背光調(diào)變與影像處理方法，其包括下列步
驟取得 一 平均圖像準(zhǔn)位值(Average Picture gray Level, APL)后再取得 一 背光調(diào) 變率，其中平均圖像準(zhǔn)位值是通過分析一圖像信息而取得；以及取得圖像信息 的一第一亮度因子，根據(jù)一亮度因子重置模型將第一亮度因子重置為一第二亮 度因子后，取得一比例因子，再將比例因子與圖像信息的一圖像輸入值運(yùn)算后， 得到一圖像輸出值；如此，根據(jù)背光調(diào)變率以調(diào)變背光亮度并根據(jù)圖像輸出值 處理影像，以維持影像質(zhì)量。
通過本發(fā)明的實施，至少可以達(dá)到下列的進(jìn)步功效
一、 通過調(diào)整背光亮度以達(dá)省電的功效。
二、 減少調(diào)變背光的過程中閃爍現(xiàn)象的產(chǎn)生。
三、 提升圖像對比度，得以維持和原有圖像一樣的圖像質(zhì)量。 而在背光模塊中，應(yīng)用本發(fā)明的邊射型發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，是得以有效地降
低背光模塊的厚度。


圖1為本發(fā)明的 一較佳實施例的流程方塊圖2A為本發(fā)明取得平均圖像準(zhǔn)位值方法的流程方塊圖2B為本發(fā)明的另一種取得平均圖像準(zhǔn)位值方法的流程方塊圖2C為本發(fā)明擷取圖像信息的曲線圖3A為本發(fā)明影像處理步驟的流程方塊圖3B是表示本發(fā)明平均圖像準(zhǔn)位值與背光調(diào)整率的線性關(guān)系圖4為本發(fā)明的三個不同圖像的圖像信息分析統(tǒng)計圖5A為應(yīng)用在圖4中的亮度因子重置模型一；
圖5B為應(yīng)用在圖4中的亮度因子重置模型二；
圖5C為應(yīng)用在圖4中的亮度因子重置模型三；
圖6A為說明本發(fā)明另 一 實施例中的輸入圖像彩色圖6B為本實施力的亮度因子重置模型的曲線圖；圖6C為圖6a經(jīng)過影像處理步驟處理后的圖像彩色圖6D為圖6c經(jīng)過背光調(diào)變步驟處理后的圖像彩色圖。
附圖標(biāo)記說明S200-背光調(diào)變步驟；S210、 S210'-取得平均圖像準(zhǔn)位值; S211 -預(yù)設(shè)畫素百分比值；S212-分析圖像信息；S213 -由高灰階值向低灰階 值累加每一灰階值的畫素數(shù)量，以得到累加畫素數(shù)量；S214-判斷累加畫素數(shù) 量是否等于總畫素數(shù)量與畫素百分比值的乘積或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比 值的乘積的最小整數(shù)量；S215-擷取平均圖像準(zhǔn)位值；S216-取得畫素百分比 差值；S217-由低灰階值向高灰階值累加每一灰階值的畫素數(shù)量，以得到累加 畫素數(shù)量；S218-判斷累加畫素數(shù)量是否等于總畫素數(shù)量與畫素百分比差值的 乘積或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比差值的乘積的最小整數(shù)量；S219-擷取平 均圖像準(zhǔn)位值；S220-取得背光調(diào)變率；S221 -設(shè)定變量值；S222-取得最大 平均圖像準(zhǔn)位值；S223 -取得參考值；S224 -取得背光調(diào)變率；S300-影像處 理步驟；S310-取得第一亮度因子；S320 -建立亮度因子重置模型；S330 -根 據(jù)亮度因子重置模型將第一亮度因子重置為一第二亮度因子；S340-取得比例 因子；S350-取得圖像輸出值。
具體實施例方式
為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實施
是用以示范與解釋本發(fā)明的原理，并且提供本發(fā)明的專利申請范圍還進(jìn)一步的解釋。
請參考圖1,為本發(fā)明的一較佳實施例的流程方塊圖，本實施例的背光調(diào)變 與影像處理方法，其中包括
步驟S200:背光調(diào)變步驟；以及
步驟S300:影像處理步驟。
其中，步驟S200是包括
步驟S210:取得一平均圖像準(zhǔn)位值；以及
步驟S220:取得一背光調(diào)變率。
請再參考圖2a，為本發(fā)明取得平均圖像準(zhǔn)位值方法的流程方塊圖，步驟S210 的方法包括
步驟S211:預(yù)設(shè)一畫素百分比值；步驟S212:分析圖像信息，其為分析圖像中每一畫素的灰階值，并且統(tǒng)計 每一灰階值的畫素數(shù)量，以建立一分析統(tǒng)計信息，其可為一分析統(tǒng)計圖，并計 算出圖像的一總畫素數(shù)量，其中分析統(tǒng)計圖中每一畫素的灰階值是根據(jù)各畫素 數(shù)據(jù)的子畫素數(shù)據(jù)徑行取得，如111&乂(11，0,8)、1/3*(11+0+8)或0.299乂11+ 0.587xG + 0.114XB;其中R、 G、 B為在RGB色彩模型的圖像信息，但并不限于上述的 方法；
步驟S213:由高灰階值向低灰階值累加每一灰階值的一畫素數(shù)量，以得到 一累加畫素數(shù)量，如此分析圖像的亮暗比例；
步驟S214:判斷累加畫素數(shù)量是否等于總畫素數(shù)量與畫素百分比值的乘積， 或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比值的乘積的最小整數(shù)量；以及
步驟S215:當(dāng)步驟S214判斷的結(jié)果為累加畫素數(shù)量等于總畫素數(shù)量與畫素 百分比值的乘積，或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比值的乘積的最小整數(shù)量時， 則擷取灰階值作為平均圖像準(zhǔn)位值。
請參考圖2b,為本發(fā)明的另一種取得平均圖像準(zhǔn)位值方法的流程方塊圖， 步驟S210，為另一取得平均圖像準(zhǔn)位值的方法，其包括
步驟S211:預(yù)設(shè)一畫素百分比值；
步驟S216:取得一畫素百分比差值，其是以數(shù)值1減去畫素百分比值而得 出畫素百分比差值；
步驟S212:分析圖像信息，其為分析圖像中每一畫素的灰階值，并且統(tǒng)計 每一灰階值的畫素數(shù)量，以建立一分析統(tǒng)計信息，其可為一分析統(tǒng)計圖，并計 算出圖像的一總畫素數(shù)量；
步驟S217:由低灰階值向高灰階值累加每一灰階值的一畫素數(shù)量，以得到 一累加畫素數(shù)量，如此命析圖像的亮暗比例；
步驟S218:判斷累加畫素數(shù)量是否等于總畫素數(shù)量與畫素百分比差值的乘 積，或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比差值的乘積的最小整數(shù)量；以及
步驟S219:當(dāng)步驟218判斷結(jié)果為累加畫素數(shù)量等于總畫素數(shù)量與畫素百 分比差值的乘積，或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比差值的乘積的最小整數(shù)量時， 則擷取此時的灰階值作為平均圖像準(zhǔn)位值。
請再參考圖2c,為本發(fā)明擷取圖像信息的曲線圖，其是利用直方圖分析 (Histogram Analysis )擷取平均圖像準(zhǔn)位(APL )值；其擷取步驟是將分析一 圖像信息各畫素的灰階值，再統(tǒng)計各灰階值的畫素數(shù)量，如此可得知此圖像的亮 暗比例，并可得知圖像信息的總畫素數(shù)量。為了對圖像的亮暗比例做適當(dāng)?shù)牧?暗變化判斷，由分析統(tǒng)計圖中的高灰階值向低灰階值累加每一灰階值的畫素數(shù) 量，以得到一累加畫素數(shù)量，并判斷累加畫素數(shù)量是否等于總畫素與畫素百分
比值的乘積，或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比值的乘積的最小整數(shù)量；當(dāng)判斷
結(jié)果為累加畫素數(shù)量等于總畫素數(shù)量與畫素百分比值的乘積，或大于總畫素數(shù) 量與畫素百分比值的乘積的最小整數(shù)量時，則擷取此時的灰階值作為平均圖像 準(zhǔn)位值。
舉例來說，若預(yù)設(shè)的畫素百分比值為25%,經(jīng)過分析圖像信息后，可得知 此圖像的亮暗比例其圖像信息的總畫素數(shù)量，如由高灰階值向低灰階值累加每 一灰階值的畫素數(shù)量，以得到一累加畫素數(shù)量，當(dāng)累加畫素數(shù)量等于總畫素數(shù) 量的25%時，則擷取此時的灰階值作為平均圖像準(zhǔn)位值。若是由低灰階值向高 灰階值累加每一灰階值的畫素數(shù)量，以得到一累加畫素數(shù)量，則需先以數(shù)值l 減去所預(yù)設(shè)的畫素百分比值以得出畫素百分比差值，而畫素百分比差值則為 75%,當(dāng)累加畫素數(shù)量等于總畫素數(shù)量的75%時，則擷取此時的灰階值作為平均 圖像準(zhǔn)位值。
請參考圖3a與圖3b,其中圖3a為本發(fā)明影像處理步驟的流程方塊圖，圖 3b是表示本發(fā)明平均圖像準(zhǔn)位值與背光調(diào)整率的線性關(guān)系圖；步驟S220的方法 包括
步驟S221:設(shè)定一變量值(var);
步驟S222:取得一最大平均圖像準(zhǔn)位值(APL max);
步驟S223:取得一參考值(m);以及
步驟S224:取得一背光調(diào)變率。
最大平均圖像準(zhǔn)位值(APL max)是通過讀取圖像信息的一影像數(shù)據(jù)位數(shù)n后 計算而得，如果圖像位數(shù)為8，則平均圖像準(zhǔn)位值的最大值為28-1,而參考值(m) 是等于最大平均圖像準(zhǔn)位值(APLmax)除以1與變數(shù)值間差值(l-var)的整數(shù)值， 或大于最大平均圖像準(zhǔn)位值(APLmax)除以1與變量值間差值(l-var)的最小整數(shù) 值，也就是說
m = APL max/( 1 -var)，其中m為整數(shù)，或
m〉 APL max/(l-var),其中m耳又最小整凄t;背光調(diào)變率(Back Dim)是將平均圖像準(zhǔn)位值(APL)除以參考值(m)后再加上 變量值(var)后而取得，也就是說背光調(diào)變率可以寫成如下述的方程式 Back Dim=(APL/m)+var。
舉例來說，若將變量值設(shè)為0.5,而圖像位數(shù)為8，則最大平均圖像準(zhǔn)位值 (APLmax)為255,所以可進(jìn)一步計算出參考值(m)為數(shù)值510,所以背光調(diào)變方 程式則可寫成
BackDim=( APL/510)+0.5 ，
因此在取得平均圖像準(zhǔn)位值后，即可將平均圖像準(zhǔn)位值(APL)代入背光調(diào)變 方程式中，以取得背光調(diào)變率。又因平均圖像準(zhǔn)位值與背光調(diào)變率呈線性關(guān)系， 所以在背光調(diào)整的過程中，圖像的亮度變化能夠還適應(yīng)性地進(jìn)行調(diào)變處理，使 得圖像不論是在靜態(tài)或是動態(tài)顯示的過程中不會有閃爍的現(xiàn)象發(fā)生，并且根據(jù) 不同的圖像，背光調(diào)變就會有不同的調(diào)變結(jié)果。
請再參考圖1，其中步驟S300是包括
步驟S310:取得一第一亮度因子；
步驟S320:建立一亮度因子重置模型；
步驟S330:根據(jù)亮度因子重置模型將第一亮度因子重置為一第二亮度因子； 步驟S340:取得一 比例因子；以及 步驟S350:取得一圖像輸出值。
而步驟S310的方法是將圖像數(shù)據(jù)由一 RGB色彩模型轉(zhuǎn)換為一 YUV色彩模 型后擷取YUV色彩模型中的亮度因子而得。因YUV色彩模型中Y為亮度因子、 U與V為色彩因子，又因為本實施例僅針對背光進(jìn)行調(diào)變，所以僅擷取YUV色 彩模型中的亮度因子作為第一亮度因子。而RGB色彩模型轉(zhuǎn)換為YUV色彩模 型的方式可使用例如下列的轉(zhuǎn)換方程式
Y = max(R, G, B); Y= 1/3*(R+G+B);或
Y = 0.299xR + 0.587xG + 0.114xB;
其中R、 G、 B為在RGB色彩模型的圖像信息，但并不限于上述的轉(zhuǎn)換方 程式。以下敘述是以Y = 0.299xR+ 0.587xG+ 0.114xB的方程式為例。
請參考圖4，為本發(fā)明的三個不同圖像的圖像信息分析統(tǒng)計圖，其為分析三 個不同圖像的分析統(tǒng)計信息，若將畫素百分比值設(shè)為25%，并且由高灰階值向
11低灰階值累加每一灰階值的畫素數(shù)量，直到畫素數(shù)量的和大于總畫素數(shù)量的
25%時，可分別由三個分析統(tǒng)計曲線中擷取出APL1、 APL2、 APL3三個灰階值 作為平均圖像準(zhǔn)位值，且APL1、 APL2、 APL3是分別介于0與255之間。
請同時參考圖5a、圖5b與圖5c,是分別為本發(fā)明亮度因子的重置模型一、 重置模型二與重置模型三，其中當(dāng)平均圖像準(zhǔn)位值較低(如圖4中的APL1)，也 就是說圖像經(jīng)判讀后為偏暗的狀態(tài)，則其相對應(yīng)的重置曲線的轉(zhuǎn)折點在于Y=a, 且亮度因子重置模型中亮態(tài)部分的轉(zhuǎn)換區(qū)間會較大，且背光亮度會調(diào)降較多； 或當(dāng)平均圖像準(zhǔn)位值適中(如圖4中的APL2),也就是說圖像經(jīng)判讀后為亮、暗 均勻的狀態(tài)，則其重置曲線的轉(zhuǎn)折點在于Y=/3，且亮度因子重置模型中亮態(tài)部 分的轉(zhuǎn)換區(qū)間會坐落在接近一半處，此時背光亮度調(diào)降約為一半；又或當(dāng)平均 圖像準(zhǔn)位值較高(如圖4中的APL3),也就是說圖像經(jīng)判讀后為偏亮的狀態(tài)，則 其重置曲線的轉(zhuǎn)折點在于Y=7,且亮度因子重置模型中亮態(tài)部分的轉(zhuǎn)換區(qū)間會 較窄，此時背光亮度調(diào)降程度較少；其中/3是介于a與7之間。
也即步驟S320的較佳具體實施方式
(不以此為限)，為當(dāng)?shù)谝涣炼纫蜃哟?于重置曲線的轉(zhuǎn)折點時，則第一亮度因子經(jīng)重置曲線重置后，而形成的第二亮 度因子即大于第一亮度因子；又若當(dāng)?shù)谝涣炼纫蜃有∮谥刂们€的轉(zhuǎn)折點時， 則第一亮度因子經(jīng)重置曲線重置后，而形成的第二亮度因子即小于或等于第一 亮度因子；而當(dāng)?shù)谝涣炼纫蜃拥扔谥刂们€的轉(zhuǎn)折點時，則第二亮度因子則等 于第一亮度因子。
在步驟S330中，第一亮度因子是根據(jù)亮度因子重置模型重置為第二亮度因子。
而在步驟S340中，取得比例因子(Scale)的方法是將第二亮度因子(Y，)除以 第一亮度因子(Y)而得知，也可以寫成 Scale=Y，/Y,
如此求得亮度需調(diào)整的比例。
在步驟S350中，取得圖像輸出值的方法是將比例因子(Scale)與圖像信息的 一圖像輸入值(Ri, Gi, Bi)進(jìn)行乘積運(yùn)算后，以獲得輸出圖像輸出值(Ro， Go, Bo)。也就是說
Ro = ScalexRi; Go = ScalexGi; Bo = ScalexBi。
如此，整合背光調(diào)變步驟S200與影像處理步驟S300,以達(dá)到調(diào)變背光亮度的省電功效，并且有效地維持所顯示的圖像質(zhì)量，除了可提高圖像對比效果外， 圖像質(zhì)量也不會失真。
舉例來說，參考圖6a,為說明本發(fā)明另一實施例中的輸入圖像彩色圖，其 為欲進(jìn)行背光調(diào)整與影像處理的圖像，其圖像輸入值為(Ri, Gi， Bi) = (50, 100， 150)，依照本發(fā)明所述的方法，先將圖像輸入值由RGB色彩模型轉(zhuǎn)換為 YUV色彩模型，根據(jù)轉(zhuǎn)換方程式
Y = 0.299xR+ 0.587xG+ 0.114xB
=0.299x50 + 0.587x100+ 0.114x150
=90.75
可得知第一亮度因子(Y)為90.75，請同時參考圖6b,為本實施力的亮度因 子重置模型的曲線圖，根據(jù)圖6b所示的亮度因子重置模型，其重置曲線的轉(zhuǎn)折 點在于Y二66,以將第一亮度因子(Y)重置為第二亮度因子(Y，)；由于已知第一亮 度因子(Y)為90.75,故可得知第二亮度因子(Y，)為105;接著計算比例因子 (Scale),
Scale = Y，/Y = 105/卯.75 = 1.167;
在計算出比例因子為1.167后，再將比例因子與圖像輸入值(Ri, Gi， Bi) 做乘積處理后，即可知圖像輸出值(Ro, Go， Bo)分別為 Ro = scalexRi = 1.167x50 = 58.35; Go = scalexGi= 1.167x100= 116.7; Bo = scalexBi = 1.167x150 = 175.05;
請再參考圖6c,為圖6a經(jīng)過影像處理步驟處理后的圖像彩色圖。 由上述的結(jié)果可推導(dǎo)出 Ri: Gi: Bi = 50: 100: 150= 1: 2: 3 =Ro: Go: Bo = 58.35: 116.7: 175.05;
所以，也可得知經(jīng)過影像處理后的圖像可有效維持其色度(Hue)。 此外經(jīng)由直方圖的max(Ri, Gi, Bi)分析，并進(jìn)行平均圖像準(zhǔn)位值判讀后，
取得平均圖像準(zhǔn)位值為150,并通過背光調(diào)變方程式計算背光調(diào)變率BackDim
為0.79，
Back Dim=(150/510)+0.5 = 0.79。
請同時參考圖6d，為圖6c經(jīng)過背光調(diào)變步驟處理后的圖像彩色圖，也就是說需將背光的亮度將調(diào)降21%使背光的亮度變?yōu)樵镜?9%并且將影像處理后 的圖像搭配調(diào)降21%的背光亮度，以使得如圖6d所示的輸出圖像質(zhì)量近似在圖 6a所示的輸入圖像質(zhì)量，并達(dá)到省電的功效。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非 限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可 對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于其包括下列步驟分析一圖像信息以取得一平均圖像準(zhǔn)位值后，再通過運(yùn)算所述的平均圖像準(zhǔn)位值取得一背光調(diào)變率；以及由分析所述的圖像信息得到一第一亮度因子，根據(jù)一亮度因子重置模型將所述的第一亮度因子重置為一第二亮度因子后，取得一比例因子，所述的比例因子為所述的第二亮度因子與所述的第一亮度因子的比值，再將所述的比例因子與所述的圖像信息的一圖像輸入值運(yùn)算后，得到一圖像輸出值；根據(jù)所述的背光調(diào)變率以調(diào)變背光亮度并根據(jù)所述的圖像輸出值處理影像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述的 取得所述的平均圖像準(zhǔn)位值的方法包括下列步驟預(yù)設(shè)一畫素百分比值；分析所述的圖像信息，取得 一 分析統(tǒng)計信息與 一 總畫素數(shù)量； 由高灰階值向低灰階值累加每一灰階值的一畫素數(shù)量，以得到一累加畫素 數(shù)量；判斷所述的累加畫素數(shù)量是否等于所述的總畫素數(shù)量與所述的畫素百分比 值的乘積，或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比值的乘積的最小整數(shù)量；以及當(dāng)所述的累加畫素數(shù)量等于所述的總畫素數(shù)量與所述的畫素百分比值的乘 積，或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比值的乘積的最小整數(shù)量時，則擷取所述的 灰階值作為所述的平均圖像準(zhǔn)位值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述的 取得所述的平均圖像準(zhǔn)位值的方法包括下列步驟預(yù)設(shè)一畫素百分比值；取得一畫素百分比差值，其是以1減去所述的畫素百分比值而得； 分析所述的圖像信息，取得一分析統(tǒng)計信息與 一總畫素數(shù)量； 由低灰階值向高灰階值累加每一灰階值的一畫素數(shù)量，以得到一累加畫素 數(shù)量；判斷所述的累加畫素數(shù)量是否等于所述的總畫素數(shù)量與所述的畫素百分比 差值的乘積，或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比差值的乘積的最小整數(shù)量；以及當(dāng)所述的累加畫素數(shù)量等于所述的總畫素數(shù)量與所述的畫素百分比差值的 乘積，或大于總畫素數(shù)量與畫素百分比差值的乘積的最小整數(shù)量時，則擷取所 述的灰階值作為所述的平均圖像準(zhǔn)位值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述的 取得所述的背光調(diào)變率的方法包括下列步驟設(shè)定一變量值；取得一最大平均圖像準(zhǔn)位值，其通過讀取所述的圖像信息的一影像數(shù)據(jù)位 數(shù)n后計算而得；取得一參考值，所述的參考值大于所述的最大平均圖像準(zhǔn)位值除以l與所 述的變量值間差值的值，且所述的參考值為一整數(shù)，或大于最大平均圖像準(zhǔn)位 值除以1與變量值間差值的最小整數(shù)值；以及取得所述的背光調(diào)變率，其將所述的平均圖像準(zhǔn)位值除以所述的參考值后 再加上所述的變量值，取得所述的背光調(diào)變率。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述的 第 一亮度因子為將所述的圖像信息由一 RGB色彩模型轉(zhuǎn)換為一 YUV色彩模型 后擷取而得，其中所述的第一亮度因子為所述的YUV色彩模型中的亮度因子。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述的 亮度因子重置模型為一重置曲線，所述的曲線具有一轉(zhuǎn)折點。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述的 亮度因子重置模型為當(dāng)所述的第一亮度因子大于所述的轉(zhuǎn)折點時，則所述的第 二亮度因子大于所述的第一亮度因子。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述的 亮度因子重置模型為當(dāng)所述的第一亮度因子小于所述的轉(zhuǎn)折點時，則所述的第 二亮度因子小于或等于所述的第一亮度因子。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述的 亮度因子重置模型為當(dāng)所述的第一亮度因子等于所述的轉(zhuǎn)折點時，則所述的第 二亮度因子等于所述的第一亮度因子。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述 的比例因子是將所述的第二亮度因子除以所述的第一亮度因子計算而得。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光調(diào)變與影像處理方法，其特征在于所述 的圖像輸出值為將所述的圖像輸入值與所述的比例因子相乘而得。
全文摘要
本發(fā)明為一種背光調(diào)變與影像處理方法，通過分析計算每張圖像的圖像信息而取得平均圖像準(zhǔn)位值(Average Picture gray Level，APL)，又根據(jù)平均圖像準(zhǔn)位值計算背光調(diào)變率，用以計算每張圖像需被降低的背光亮度以達(dá)背光調(diào)變的目的，并且在進(jìn)行背光調(diào)變的同時，轉(zhuǎn)換圖像信息的色彩模型并重置(re-mapping)，使得圖像信息得以重新處理，用以搭配背光調(diào)變后所顯示的圖像質(zhì)量使其不會失真，如此改善背光調(diào)變時背光閃爍的問題，又可提高圖像對比效果并達(dá)成省電的功效。
文檔編號G09G3/34GK101488323SQ20081000068
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日
發(fā)明者李俊賢, 許景富, 賴志章 申請人:勝華科技股份有限公司