显示设备及控制该显示设备的方法技术

一种显示设备，包括：内容接收单元，配置成接收高动态范围图像；图像处理单元，配置成在高动态范围图像内检测亮度值等于或大于参考亮度值的第一区域，并且基于第一区域的图像的特征信息对第一区域的图像执行色调映射；以及显示单元，配置成显示已执行色调映射的低动态范围图像。

Display device and method for controlling said display device

A display device includes a content receiving unit configured to receive a high dynamic range image; image processing unit configured to value the first area is equal to or greater than the reference brightness values in the high dynamic range image detection and image brightness, characteristic information of the first region of interest on the image of the first tone mapping is performed based on region; and a display unit configured to display has been the implementation of low dynamic range image tone mapping.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】显示设备及控制该显示设备的方法
实施方式涉及一种液晶显示器及其驱动方法，该液晶显示器具有热生成单元以预热液晶显示面板。
技术介绍
通常，已知真实世界的亮度具有100,000,000：1的动态范围。此外，已知可由人眼区分的对比度范围(即，人眼的动态范围)为约1,000:1至10,000:1。已知根据最新技术的相机的动态范围为约10,000:1。另一方面，广泛用作显示设备的液晶显示面板、等离子体显示面板、有机发光二极管面板等具有约100:1至1000:1的动态范围。换言之，可从显示设备中输出的图像的动态范围比可由人眼区分的动态范围和可通过相机等检测的动态范围更窄。这样，将动态范围比可从常规显示设备输出的图像的动态范围更大的图像称为高动态范围(HDR)图像。与高动态范围图像相反，将动态范围等于或小于可从常规显示设备输出的图像的动态范围的图像称为低动态范围(LDR)图像。当从这样的图像源输入高动态范围图像时，显示设备执行将高动态范围图像转换成可显示的动态范围的操作。这样的操作称为“色调映射”。相关技术中的色调映射方法包括以下方法：压缩整个动态范围并将高动态范围图像转换成低动态范围图像的方法；将高动态范围图像直接显示在具有低动态范围的显示设备上的方法等。然而，根据将高动态范围图像的整个动态范围进行压缩的方法，存在的问题有：与原始图像相比，从显示设备输出的图像的明亮度显著降低。此外，根据将高动态范围图像直接显示在具有低动态范围的显示设备上的方法，存在的问题有：不显示具有不能在显示设备上显示的亮度的图像。
技术实现思路
技术问题因此，本公开的方面在于提供显示设备及其控制方法，通过该显示设备和控制方法，显示在显示设备上的图像可维持原始图像的明亮度没有变化，并且可显示高亮度区域中所包括的图像信息。技术方案根据所公开的实施方式的方面，提供了一种显示设备，该显示设备包括：内容接收单元，配置成接收高动态范围图像和高动态范围图像的亮度信息；图像处理单元，配置成基于亮度信息执行色调映射，以使得高动态范围图像转换成低动态范围图像；以及显示单元，配置成显示低动态图像，其中，亮度信息包括高动态范围图像的最大亮度值和最小亮度值。亮度信息可包括场景中所包括的高动态范围图像的最大亮度值和最小亮度值。亮度信息可包括形成帧的高动态范围图像的最大亮度值和最小亮度值。亮度信息可包括整个内容中所包括的高动态范围图像的最大亮度值和最小亮度值。图像处理单元可在高动态范围图像内检测亮度值等于或大于参考亮度值的第一区域，并且基于第一区域的图像的特征信息对第一区域的图像执行色调映射；特征信息可包括高动态范围图像的边缘信息、纹理信息和灰度(gradation)信息中的至少一者。图像处理单元可在第一区域的图像内检测边缘区域，并且基于边缘区域中所包括的像素的直方图生成第一映射函数。第一映射函数可具有根据边缘区域中所包括的像素的数量而发生变化的斜率。在第一映射函数中，亮度值在边缘区域中所包括的像素数量多的位置处的斜率大于亮度值在边缘区域中所包括的数量少的位置处的斜率。第一映射函数可以是通过对边缘区域中所包括的像素的直方图进行积分而获得的累计直方图。图像处理单元可在第一区域的图像内检测纹理区域，并且基于纹理区域中所包括的像素的直方图生成第一映射函数。图像处理单元可在第一区域的图像内检测灰度区域，并且基于灰度区域中所包括的像素的直方图生成第一映射函数。图像处理单元可基于高动态范围图像的亮度值生成第二映射函数。图像处理单元可根据第二映射函数对高动态范围图像执行第二色调映射，并且根据第一映射函数对执行了第二色调映射的图像执行第一色调映射。图像处理单元可基于高动态范围图像内的第二区域的亮度值生成第二映射函数，其中，第二区域的亮度值小于参考亮度值。图像处理单元可基于第一映射函数和第二映射函数生成色调映射函数，并且根据色调映射函数将高动态范围图像转换成低动态范围图像。图像处理单元可对高动态范围图像中所包括的多个像素当中、亮度值小于参考亮度值的第一像素执行线性色调映射，以及对多个像素当中、亮度值等于或大于参考亮度值的第二像素执行非线性色调映射。当场景中所包括的高动态范围图像的场景平均亮度值小于参考亮度值时，图像处理单元可对高动态范围图像中所包括的多个像素当中、亮度值小于参考亮度值的第一像素执行线性色调映射，以及对多个像素当中、亮度值等于或大于参考亮度值的第二像素执行非线性色调映射。当场景中所包括的高动态范围图像的场景平均场景平均亮度值等于或大于参考亮度值时，图像处理单元可对高动态范围图像中所包括的多个像素当中、亮度值小于场景平均亮度值的第一像素执行线性色调映射，以及对多个像素当中、亮度值等于或大于场景平均亮度值的第二像素执行非线性色调映射。根据所公开的实施方式的另一方面，提供了控制显示设备的方法，该方法包括：接收高动态范围图像和高动态范围图像的亮度信息；基于亮度信息执行色调映射，以使得高动态范围图像转换成低动态范围图像；显示低动态图像，其中，亮度信息包括高动态范围图像的最大亮度值和最小亮度值。亮度信息可包括场景中所包括的高动态范围图像的最大亮度值和最小亮度值。亮度信息可包括形成帧的高动态范围图像的最大亮度值和最小亮度值。亮度信息可包括整个内容中所包括的高动态范围图像的最大亮度值和最小亮度值。执行色调映射可包括：在高动态范围图像内检测亮度值等于或大于参考亮度值的第一区域，并且基于第一区域的图像的特征信息生成色调映射函数；根据色调映射函数对高动态范围图像执行色调映射，以将高动态范围图像转换成低动态图像。特征信息可包括高动态范围图像的边缘信息、纹理信息和灰度信息中的至少一者。根据所公开的实施方式的方面，提供了这样的显示设备及其控制方法，通过该显示设备及其控制方法，对高亮度区域和低亮度区域使用了不同的色调映射函数，因此，显示在显示设备上的图像可维持原始图像的明亮度，并且可显示高亮度区域中所包括的图像信息。根据所公开的实施方式的另一方面，提供了控制显示设备的方法，该方法包括：确定图像的第一区域，所述图像的第一区域比图像的第二区域具有更高的亮度；确定与第一区域和第二区域相对应的第一映射函数和第二映射函数，其中，第一映射函数增强一个或多个图像特征，以及第二映射函数增加明亮度；以及响应于亮度、使用第一映射函数和第二映射函数对图像进行映射，以保持第二区域的图像的明亮度以及保持第一区域的图像的特征信息。专利技术的有益效果提供了这样的显示设备及其控制方法，通过该显示设备及其控制方法，显示在显示设备上的图像可维持原始图像的明亮度而不改变，并且可显示高亮度区域中所包括的图像信息。附图说明结合附图，根据实施方式的以下描述，本公开的这些和/或其他方面将变得明显以及更容易地理解，在附图中：图1示出根据实施方式的显示设备的外型；图2示出根据实施方式的显示设备的控制配置(controlconfiguration)；图3示出根据实施方式的显示设备中所包括的示例性图像处理单元；图4示出根据实施方式由显示设备中所包括的图像处理单元进行的将图像数据线性化的示例性操作；图5示出示例性原始图像；图6示出图5中所示出的原始图像的亮度直方图；图7示出根据像素的亮度值将图5中所示出的原始图像进行划分的示例；图8示出根据亮度值将图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示设备，包括：内容接收单元，配置成接收高动态范围图像和所述高动态范围图像的亮度信息，其中，所述高动态范围图像是具有比所述显示设备的显示动态范围更大的图像动态范围的输入图像；图像处理单元，配置成基于所述亮度信息执行色调映射，以将所述高动态范围图像转换成低动态范围图像；以及显示单元，配置成显示所述低动态图像，其中，所述亮度信息包括所述高动态范围图像的图像最大亮度值和图像最小亮度值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.06 KR 10-2014-0134135;2015.02.17 KR 10-2011.一种显示设备，包括：内容接收单元，配置成接收高动态范围图像和所述高动态范围图像的亮度信息，其中，所述高动态范围图像是具有比所述显示设备的显示动态范围更大的图像动态范围的输入图像；图像处理单元，配置成基于所述亮度信息执行色调映射，以将所述高动态范围图像转换成低动态范围图像；以及显示单元，配置成显示所述低动态图像，其中，所述亮度信息包括所述高动态范围图像的图像最大亮度值和图像最小亮度值。2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述亮度信息包括场景中所包括的所述高动态范围图像的场景最大亮度值和场景最小亮度值。3.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述亮度信息包括帧中所包括的所述高动态范围图像的帧最大亮度值和帧最小亮度值。4.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述亮度信息包括整个内容中所包括的所述高动态范围图像的内容最大亮度值和内容最小亮度值。5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述图像处理单元在所述高动态范围图像内检测亮度值等于或大于参考亮度值的第一区域，并且基于所述第一区域的区域图像的特征信息对所述第一区域的所述区域图像执行色调映射，其中所述特征信息包括边缘信息、纹理信息和灰度信息中的至少一者。6.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述图像处理单元在所述第一区域的区域图像内检测边缘区域，并且基于所述边缘区域中所包括的像素的直方图生成第一映射函数。7.根据权利要求6所述的显示设备，其中，所述第一映射函数具有根据所述边缘区域中所包括的像素的数量而变化的斜率。8.根据权利要求7所述的显示设备，其中，在所述第一映射函数中，亮度值在所述边缘区域中所包括的像素的数量为第一值的位置处的斜率大于亮度值在所述边缘区域中所包括的像素的数量为第二值的位置处的斜率，其中所述第二值小于所述第一值。9.根据权利要求6所述的显示设备，其中，所述第一映射函数是通过对所述边缘区域中所包括的像素的直方图进行积分而获得的累计直方图。10.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述图像处理单元在所述第一区域的区域图像内检测纹理区域，并且基于所述纹理区域中所包括的像素的直方图生成第一映射函数。11.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述图像处理单元在所述第一区域的区域图像内检测灰度区域，并且基于所述灰度区域中所包括的像素的直方图生成第一映射函数。12.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述图像处理单元基于所述高动态范围图像的亮度值生成第二映射函数。13.根据权利要求12所述的显示设备，其中，所述图像处理单元根据所述第二映射函数对所述高动态范围图像执行第二函数色调映射以生成经色调映射的图像，并且根据所述第一映射函数对已执行所述第二色调映射的所述经色调映射的图像执行第一函数色调映射。14.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述图像处理单元基于所述高动态范围图像内的第二区域的亮度值生成第二映射函数，其中所述第二区域的亮度值小于所述参考亮度值。15.根据权利要求14所述的显示设备，其中，所述图像处理单元基于所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩升勳，李尚昱，徐贵原，金昌源，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR