[发明专利]图像处理设备和图像处理方法

说明书

提供了一种图像处理设备和图像处理方法。图像处理设备包括亮度调制器、背光控制增益调整单元、峰值检测器和直方图检测器。峰值检测器计算作为输入的视频输入信号在规定区域中的最大亮度值的峰值。直方图检测器计算关于视频输入信号的亮度值的频率分布。基于由峰值检测器计算出的峰值和由直方图检测器计算出的频率分布，亮度调制器对于每个像素将视频输入信号的亮度值转换为视频输出信号的亮度值并且输出视频输出信号。背光控制增益调整单元基于峰值来创建背光控制信号。

对相关申请的交叉引用

包括说明书、附图和摘要的于2014年7月30日提交的日本专利申请第2014-154710号的公开内容的整体通过引用合并于此。

背景技术

本发明涉及图像处理设备和图像处理方法，具体而言，它可以适当地应用于具有背光控制的液晶显示器。

作为具有背光的液晶显示器设备(LCD)中的功率消耗减少技术，峰值ACL(自动对比度限制)控制是已知的。在峰值ACL控制中，检测亮度的峰值(即，视频信号中的最高亮度)，将背光的亮度降低到为涉及的峰值的显示所需要的最小值，并且对整体视频信号执行亮度调制，以便具有涉及的峰值的像素的视频信号输出变为100％。例如，最亮的像素的亮度(即，一个帧内的峰值)是显示单元的最大亮度的50％，则将背光亮度降低到50％，并且执行亮度调制，从而使帧的视频信号翻倍。由100％背光亮度乘以50％视频信号所显示的亮度与由50％背光亮度乘以100％视频信号所显示的亮度相同。相应地，可以降低背光的功率消耗，而不会降低所显示的图像的亮度。

另一方面，补偿视频信号以便改进关于人类能见度的亮度的技术是已知的。对于普通视频信号，一般执行校正以补偿显示面板的伽玛(gamma)特征(伽玛校正)。在普通伽玛校正中，通过偏移显示面板的伽玛特征来进行校正，以便视频数据和显示亮度可以具有比例关系。另一方面，通过向将显示亮度与视频数据的关系从作为整体的比例关系移向高亮度一侧的方向调整伽玛校正的校正量，可以改进关于人类能见度的亮度。也可以通过执行校正，以便显示亮度与视频数据的关系比所述比例关系在低亮度一侧变得更小并且在高亮度一侧变得更大，以改进关于人类能见度的亮度，由此增强对比度。

专利文献1公开了一种显示单元，该显示单元旨在在节能LCD的背光控制系统中改进低亮度层次(gradation)的能见度。显示单元包括基于视频信号的平均亮度(APL：平均图片电平)来调整背光亮度的APL曲线设置单元；基于亮度直方图来调制背光亮度和层次信号的亮度直方图调制器；以及，基于预先设置的伽玛值来执行已调制的层次信号(K2)的伽玛校正的黑色校正单元(参考专利文献1的图2)。黑色校正单元选择伽玛信息存储单元中的伽玛值，该伽玛信息存储单元存储多个伽玛值的对应关系以及由直方图亮度调制器调整的背光亮度(D2)和亮度信号(F)的组合。由于最佳伽玛值是根据背光控制值和环境照明计算出的，因此可以在低亮度层次中改进能见度。

[专利文献]

(专利文献1)日本未经审查的专利申请公开第2011-53264号

发明内容

由本发明人对专利文献1进行的检查揭示了存在下列新问题。

专利文献1中描述的显示单元改变伽玛特征，并且执行控制，以防止能见度劣化，以便针对背光控制操作中的低亮度层次的能见度劣化进行改进。具体地，根据背光亮度的降低来执行处理，以降低伽玛值并且增强低亮度层次的亮度，以及实现针对低亮度层次的能见度劣化的改进。因此，效果绝对地仅限于通过背光控制操作来补偿能见度的劣化；相应地，难以改进观看者感受到的关于能见度的亮度。

下面说明了对这样的问题和其他问题的解决方案，以及根据对本说明书和各个附图的描述，本发明的新的特征将变得清楚。

根据本申请的一个实施例如下所示。