图像处理装置、其控制方法、显示装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像处理装置、其控制方法、显示装置及存储介质。该图像处理装置用于将输出图像向显示单元输出，该图像处理装置包括：转换单元，其被构造为将输入图像的第一像素的灰度值转换成预定灰度值，将输入图像的第二像素的灰度值转换成小于等于预定灰度值的灰度值，并生成包括具有转换后的灰度值的第一像素和具有转换后的灰度值的第二像素的输出图像，所述第一像素与高于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应所述第二像素与小于等于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应；以及输出单元，其被构造为将输出图像输出到显示单元。

Image processing device, control method, display device and storage medium

The invention provides an image processing device, a control method, a display device and a storage medium. The image processing device is used to output image output to the display unit, the image processing apparatus includes a conversion unit configured to the first pixel of the input image gray value will be converted into a predetermined gray value, the second input gray pixel of the image gray value converted to a predetermined gray value less than other values, and generate including a first pixel values and the output image has second pixel gray value after the conversion, the first pixel is higher than the maximum brightness and brightness of display unit can display the corresponding to the second pixel and the maximum value is less than or equal to the brightness of the display brightness of the display unit to the corresponding; and an output unit configured to output the image output to the display unit.

【技术实现步骤摘要】
图像处理装置、其控制方法、显示装置及存储介质
本专利技术涉及一种图像处理装置、其控制方法、显示装置及存储介质。
技术介绍
近年来，随着图像拍摄装置的光接收性能的提高，以如下方式生成图像：使得图像的亮度范围(动态范围)的限制宽于用作一般视频伽玛的BT.709的亮度范围。这样宽的动态范围被称为“高动态范围(HDR)”，并且与HDR兼容的图像被称为“HDR图像”。同时，在显示装置上观看HDR图像的情况下，根据用户的偏好，显示输入HDR图像的一些HDR图像，其范围(显示范围)被设置成忠实地显示为指定的亮度。在这种情况下，可以对HDR图像进行用于将HDR图像的动态范围缩小到显示范围的图像处理(压缩处理)，并且生成显示图像。在日本特开2004-220438号公报中，生成显示图像，使得以保持小于等于预定亮度的像素的亮度对显示图像进行显示，而亮度大于预定亮度的像素在显示范围的上限值处饱和。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种图像处理装置，该图像处理装置用于将输出图像向显示单元输出，该图像处理装置包括：转换单元，其被构造为将输入图像的第一像素的灰度值转换成预定灰度值，将输入图像的第二像素的灰度值转换成小于等于预定灰度值的灰度值，并生成包括具有转换后的灰度值的第一像素和具有转换后的灰度值的第二像素的输出图像，所述第一像素与高于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应所述第二像素与小于等于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应；以及输出单元，其被构造为将输出图像输出到显示单元。根据本专利技术的另一个方面，一种图像处理装置的控制方法，使图像处理装置执行处理，该方法包括：将输入图像的第一像素的灰度值转换成预定灰度值，所述第一像素与高于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应；将输入图像的第二像素的灰度值转换成小于等于预定灰度值的灰度值，所述第二像素与小于等于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应；生成包括具有转换后的灰度值的第一像素和具有转换后的灰度值的第二像素的输出图像；以及将输出图像输出到显示单元。根据本专利技术的又一个方面，一种非暂时性存储介质，其存储有程序，该程序能够由处理器执行，以使图像处理装置与处理器连接来执行处理，所述处理包括：将输入图像的第一像素的灰度值转换成预定灰度值，所述第一像素与高于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应；将输入图像的第二像素的灰度值转换成小于等于预定灰度值的灰度值，所述第二像素与小于等于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应；生成包括具有转换后的灰度值的第一像素和具有转换后的灰度值的第二像素的输出图像；以及将输出图像输出到显示单元。根据下面参照附图对示例实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明图1是例示根据第一示例实施例的图像处理装置、测量装置和显示单元的装置结构图。图2是例示要输入到显示单元的图像的灰度值与显示单元的显示亮度之间的关系的示意图。图3是例示图像处理装置的构造的示例的框图。图4是例示表示针对输入图像所示的亮度相关值与显示亮度之间的对应关系的信息的表。图5是例示反射率与输入图像的灰度值之间的关系的示意图。图6是例示反射率与线性图像的灰度值之间的关系的示意图。图7是例示输入灰度值与输入图像的反射率以及输出灰度值与显示亮度之间的对应关系的示例的示意图。图8是例示相对于输入图像的反射率的输出图像的灰度值的示意图。图9是例示在基于输出图像在显示单元上显示图像的情况下的输入图像的反射率与显示亮度之间的关系的示意图。图10是例示表示由图像处理单元生成的显示范围的屏幕上显示(OSD)图像的示意图。图11是例示根据第二示例实施例的输入图像的反射率与显示亮度之间的关系的示意图。图12是例示根据第二示例实施例的显示单元的亮度下降之前和之后的相对于输入图像的反射率的显示亮度的变化的示意图。具体实施方式将提供根据本专利技术的第一示例实施例的图像处理装置和该图像处理装置的控制方法的描述。本专利技术还可应用于例如包括图像处理装置和用于显示由图像处理装置生成的图像的显示器的显示装置。例如，本专利技术可以应用于液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置和等离子体显示装置。在本示例实施例中，描述了要输入到图像处理装置的图像数据(输入图像数据)是包括在图像处理装置中的存储介质中所存储的图像数据的示例。可选地，输入图像数据可以是通过用图像拍摄装置摄像获得的拍摄图像数据。图1是例示根据第一示例实施例的图像处理装置1、测量装置2和显示单元3的装置构造图。如图1所示，图像处理装置1可以连接到测量装置2和显示单元3。例如，图像处理装置1是个人计算机(PC)。图像处理装置1控制测量装置2的操作，并且还获取由测量装置2测量的亮度测量值。此外，图像处理装置1基于亮度测量值来确定要输出到显示单元3的输出图像的动态范围，转换输入图像的动态范围，生成输出图像，并将所生成的输出图像输出到显示单元3。测量装置2是包括用于测量从显示单元3发射的光的亮度的光电传感器的测量装置。显示单元3是用于基于从图像处理装置1输出的图像数据来显示图像的显示器。显示单元3基于获取的图像数据在包括以矩阵形式排列的多个像素的屏幕上显示图像。例如，显示单元3是包括液晶面板和背光的液晶显示装置。图像处理装置1和显示单元3可以包括在显示装置中。图2是例示要输入到显示单元3的图像的灰度值与显示单元3的显示亮度之间的关系的示意图。图2例示显示单元3的显示特性。显示单元3具有显示亮度与灰度值线性对应的显示特性。显示单元3能够显示的最大显示亮度对应于要输入到显示单元3的图像的灰度值可以采取的值的最大值。图2中的直线21表示显示单元3的显示亮度的最大值降低之前(在亮度降低之前)的显示特性。在亮度降低之前，显示单元3可以执行显示亮度高达1000cd/m2的显示。图2中的虚线22表示显示单元3的显示亮度的最大值降低的情况下(在亮度降低时)的显示特性。当亮度降低时，显示单元3的显示亮度的最大值降低到800cd/m2。“cd/m2”是表示亮度绝对值的单位。由于显示单元3具有显示亮度与灰度值线性对应的显示特性，所以相对于灰度值的显示亮度在亮度降低时的显示单元3的显示特性中低于在亮度降低之前的显示单元3的显示特性。显示单元3的显示特性被存储在图像处理装置1的存储单元200中。在显示单元3基于从图像处理装置1输出的校准图像显示图像的情况下，测量装置2测量从显示单元3发射的光的亮度。测量装置2将测量的亮度输出到图像处理装置1。校准图像是由测量装置2测量显示单元3能够显示的最大亮度所使用的图像。校准图像是在测量装置2测量亮度的位置处以预定尺寸或大于预定尺寸来显示显示单元3能够显示的最大灰度值的图像。例如，假设显示单元3包括与红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)相对应的子像素，并且可以基于对于各个子像素使用10位数据表现灰度值的图像数据来显示图像。在这种情况下，校准图像是为各个像素的子像素指定1023的灰度值的图像。也就是说，校准图像是在测量装置2测量亮度的显示单元3的屏幕上的位置处显示全白图像的图像。也就是说，测量装置2基于校准图像来测量显示有图像的显示单元3的亮度，测量表示显示单元3能够显示的最大显示亮度的显示最大亮度。当执行校准处理(校准)时，图像处理装置1从存储单元2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，该图像处理装置用于将输出图像向显示单元输出，所述图像处理装置包括：转换单元，其被构造为将输入图像的第一像素的灰度值转换成预定灰度值，将输入图像的第二像素的灰度值转换成小于等于预定灰度值的灰度值，并生成包括具有转换后的灰度值的第一像素和具有转换后的灰度值的第二像素的输出图像，所述第一像素与高于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应所述第二像素与小于等于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应；以及输出单元，其被构造为将输出图像输出到显示单元。

【技术特征摘要】
2016.07.28 JP 2016-1489401.一种图像处理装置，该图像处理装置用于将输出图像向显示单元输出，所述图像处理装置包括：转换单元，其被构造为将输入图像的第一像素的灰度值转换成预定灰度值，将输入图像的第二像素的灰度值转换成小于等于预定灰度值的灰度值，并生成包括具有转换后的灰度值的第一像素和具有转换后的灰度值的第二像素的输出图像，所述第一像素与高于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应所述第二像素与小于等于显示单元能够显示的亮度的最大值的亮度相对应；以及输出单元，其被构造为将输出图像输出到显示单元。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述预定灰度值是输出图像能够采取的灰度值的最大值。3.根据权利要求1所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括：获取单元，其被构造为从用于测量显示单元上显示的图像的亮度的测量单元获取亮度测量值；以及校准控制单元，其被构造为控制输出单元以将校准图像输出到显示单元，并控制获取单元基于校准图像来获取与显示单元上显示的图像的亮度相对应的亮度测量值。4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，校准图像是至少在测量单元能够测量亮度的位置处包括全白图像的图像。5.根据权利要求1所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括：第一获取单元，其被构造为获取表示输入动态范围的信息，所述输入动态范围是与输入图像能够采取的亮度相关的值的范围；以及设置单元，其被构造为基于显示单元能够显示的亮度的最大值来设置输入动态范围中的输出动态范围，其中，转换单元转换输入图像的灰度值，并且生成输出图像，使得与输出图像能够采取的亮度相关的值的范围是输出动态范围。6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，基于表示显示单元的显示亮度和与亮度相关的值之间的关系的信息，设置单元设置输出动态范围，使得与输出动态范围相对应的亮度的最大值是显示单元能够显示的亮度的最大值。7.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，与亮度相关的值是表示光从物体反射时的反射率的值。8.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，与亮度相关的值是表示亮度的绝对值。9.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，输出单元输出图形图像，该图形图像与输出图像组合，该图形图像表示与输出动态范围能够采取的最大亮度相关的值和显示单元能够显示的亮度的最大值中的至少一个。10.一种显示装置，所述显示装置包括：根据权利要求1-9任一所述的图像处理装置；以及显示单元。11.一种图像处理装置的控制方法，使图像处理装置执行处理，该方法包括：将输入图像的第一像素的灰度值转换成预定灰度值...

【专利技术属性】
技术研发人员：永岛义行，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP