显示设备及其控制方法和图像处理设备技术

本发明专利技术涉及一种显示设备及其控制方法和图像处理设备。所述显示设备包括：获取单元，用于获取与输入图像数据的灰度值和图像亮度之间的对应关系有关的特性信息；转换单元，用于通过基于所述特性信息以及显示图像数据的灰度值与显示亮度之间的预定对应关系对所述输入图像数据的灰度值进行转换，来生成所述显示图像数据；以及显示单元，用于显示基于所述显示图像数据的图像，其中所述转换单元对所述灰度值进行转换，使得在第一范围中实现线性特性，并且在第二范围中实现非线性特性。

Display device, control method and image processing device thereof

The invention relates to a display device and a control method thereof and an image processing device. The display device includes: a acquisition unit for acquiring characteristic information related to the corresponding relationship between the gray value of the input image data and the brightness of the image; and a conversion unit for processing the input image by a predetermined correspondence relationship between the gray value of the display image data and the brightness of the display image data based on the characteristic information. The gray value of the data is converted to generate the display image data, and the display unit is used to display the image based on the display image data. The conversion unit converts the gray value so as to realize linear characteristics in the first range and non-linear characteristics in the second range.

【技术实现步骤摘要】
显示设备及其控制方法和图像处理设备
本专利技术涉及显示设备及其控制方法和图像处理设备。
技术介绍
提出了用以通过对摄像元件获取到的图像数据进行拐点处理来生成亮度动态范围(作为图像数据的亮度的数据亮度的范围)被压缩的图像数据的技术(日本特开平5-167912)。利用该技术，可以控制摄像机所拍摄到的图像数据的高亮度部分(高亮度图像区域)中的过曝光。该数据亮度还被视为“图像数据中假定的亮度”。此外，提出了用以生成并输出亮度动态范围宽的高动态范围(HDR)图像数据和HDR图像数据的亮度动态范围被压缩的标准动态范围(SDR)图像数据的技术(日本特开2016-195379)。利用该技术，可以使用亮度动态范围(画面上的显示亮度的范围)窄的显示设备来监视可以拍摄HDR图像数据的摄像机所拍摄到的图像数据。
技术实现思路
例如，摄像机可以拍摄亮度动态范围为0％以上且不大于1600％的HDR图像数据。在显示HDR图像数据时，调整显示亮度，使得数据亮度100％变为显示亮度100cd/m2。在拍摄位置处，需要确认记录对象图像数据的过曝光或曝光不足。为了确认过曝光或曝光不足，使用波形监视器来确认信号波形，并且确认(监视)显示设备上所显示的图像。具体而言，使用波形监视器来识别过曝光或曝光不足现象，并且使用显示设备来主观地掌握利用图像数据表示的图像。在拍摄位置处，由于诸如针对使设备的大小和重量最小的要求以及在拍摄位置处可以使用的电源等的原因，监视所用的显示设备可以实现仅高达约400cd/m2的显示亮度。在这种条件下，在一些情况下，可能无法适当地显示HDR图像数据，并且可能无法适当地监视HDR图像数据。首先，考虑用于调整显示亮度、使得数据亮度100％变为显示亮度100cd/m2的方法。在该方法的情况下，HDR图像数据的高亮部分(高亮度部分)以过曝光显示，因而难以判断过曝光部分是否包括在HDR图像中，或者难以判断过曝光是否是通过调整显示亮度所引起的。接着，考虑用于调整显示亮度、使得数据亮度的上限变为显示亮度的上限的方法。在该方法的情况下，通常，HDR图像数据被显示得较暗。例如，数据亮度为100％的图像区域按显示亮度25cd/m2显示。因此，难以判断是否生成曝光不足、或者所显示的图像的亮度是否是如用户所期望的。接着，考虑用于使用视频照相机的拐点功能来对HDR图像数据的高亮部分中的亮度动态范围进行压缩的方法。在该方法的情况下，作为压缩后的图像数据的SDR图像数据并非始终按在该SDR图像数据中预期的亮度进行显示。因此，难以判断HDR图像数据的亮度。本专利技术在其第一方面中提供一种显示设备，包括：获取单元，用于获取与输入图像数据的灰度值和作为所述输入图像数据的亮度的图像亮度之间的对应关系有关的特性信息；转换单元，用于通过基于显示图像数据的灰度值与画面上的显示亮度之间的预定对应关系以及所述特性信息对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，来生成所述显示图像数据；以及显示单元，用于将基于所述显示图像数据的图像显示在所述画面上，其中，所述转换单元对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，使得：在作为图像亮度不大于第一亮度的范围的第一范围中，实现所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而大致线性地增加的线性特性，以及在作为图像亮度不小于所述第一亮度的范围的第二范围中，实现与所述第一范围的线性特性相比、所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而更加缓和地增加直到上限的非线性特性。本专利技术在其第二方面中提供一种显示设备的控制方法，所述显示设备用于将基于显示图像数据的图像显示在画面上，所述控制方法包括：获取与输入图像数据的灰度值和作为所述输入图像数据的亮度的图像亮度之间的对应关系有关的特性信息；以及生成步骤，用于通过基于所述显示图像数据的灰度值与所述画面上的显示亮度之间的预定对应关系以及所述特性信息对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，来生成所述显示图像数据，其中，在所述生成步骤中，对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，使得：在作为图像亮度不大于第一亮度的范围的第一范围中，实现所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而大致线性地增加的线性特性，以及在作为图像亮度不小于所述第一亮度的范围的第二范围中，实现与所述第一范围的线性特性相比、所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而更加缓和地增加直到上限的非线性特性。本专利技术在其第三方面中提供一种图像处理设备，包括：获取单元，用于获取与输入图像数据的灰度值和作为所述输入图像数据的亮度的图像亮度之间的对应关系有关的特性信息；以及转换单元，用于通过基于显示图像数据的灰度值与画面上的显示亮度之间的预定对应关系以及所述特性信息对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，来生成所述显示图像数据，其中，所述转换单元对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，使得：在作为图像亮度不大于第一亮度的范围的第一范围中，实现所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而大致线性地增加的线性特性，以及在作为图像亮度不小于所述第一亮度的范围的第二范围中，实现与所述第一范围的线性特性相比、所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而更加缓和地增加直到上限的非线性特性。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是示出根据示例1的显示设备的结构示例的框图；图2是根据示例1的输入灰度特性的示例；图3是根据示例1的调整菜单的示例；图4A～4C是示出根据示例1的处理流程的示例的流程图；图5是根据示例1的显示灰度特性的示例；图6是根据示例1的亮度特性的示例；图7A～7D是根据示例1的显示图像的示例；图8是根据示例1的亮度特性的示例；图9是根据示例1的亮度特性的示例；图10是根据示例1的两个显示设备的示例；图11是根据示例1的显示灰度特性的示例；图12是示出根据示例2的显示设备的结构示例的框图；图13是根据示例2的调整菜单的示例；图14是根据示例2的亮度特性的示例；图15是示出根据示例3的处理流程的示例的流程图；以及图16是根据示例3的亮度特性的示例。具体实施方式示例1将说明本专利技术的示例1。图1是示出根据本示例的显示设备的结构示例的框图。根据本示例的显示设备是液晶显示设备、有机电致发光(EL)显示设备、等离子体显示设备或微机电系统(MEMS)快门型显示设备等。输入分析单元10获取输入至输入单元(输入端子)(未示出)的输入图像数据1的输入动态范围信息11和输入特性信息12，将输入动态范围信息11输出至操作单元20，并且将输入特性信息12输出至特性生成单元30。输入动态范围信息11是与输入图像数据1的亮度动态范围(作为输入图像数据1的亮度的数据亮度的范围)有关的信息。例如，输入动态范围信息11是表示输入图像数据1的亮度动态范围的信息以及用以标识输入图像数据1的亮度动态范围的标识符等。输入特性信息12是与输入灰度特性(输入图像数据1的灰度值和输入图像数据1的数据亮度之间的对应关系)有关的信息。例如，输入特性信息12是用以表示输入灰度特性的函数、用以表示输入灰度特性的表、以及用以标识输入灰度特性的标识符等。输入图像数据1的数据亮度还被称为“输入图像数据1中假定的图像亮度”。在该示例中，输入分析单元10分析输入图像数据1的元数据(元数据中所包括的格式信息)，并且从该元数据获取输入动态范围信息11和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示设备，包括：获取单元，用于获取与输入图像数据的灰度值和作为所述输入图像数据的亮度的图像亮度之间的对应关系有关的特性信息；转换单元，用于通过基于显示图像数据的灰度值与画面上的显示亮度之间的预定对应关系以及所述特性信息对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，来生成所述显示图像数据；以及显示单元，用于将基于所述显示图像数据的图像显示在所述画面上，其中，所述转换单元对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，使得：在作为图像亮度不大于第一亮度的范围的第一范围中，实现所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而大致线性地增加的线性特性，以及在作为图像亮度不小于所述第一亮度的范围的第二范围中，实现与所述第一范围的线性特性相比、所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而更加缓和地增加直到上限的非线性特性。

【技术特征摘要】
2017.04.13 JP 2017-0793491.一种显示设备，包括：获取单元，用于获取与输入图像数据的灰度值和作为所述输入图像数据的亮度的图像亮度之间的对应关系有关的特性信息；转换单元，用于通过基于显示图像数据的灰度值与画面上的显示亮度之间的预定对应关系以及所述特性信息对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，来生成所述显示图像数据；以及显示单元，用于将基于所述显示图像数据的图像显示在所述画面上，其中，所述转换单元对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，使得：在作为图像亮度不大于第一亮度的范围的第一范围中，实现所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而大致线性地增加的线性特性，以及在作为图像亮度不小于所述第一亮度的范围的第二范围中，实现与所述第一范围的线性特性相比、所述显示亮度随着所述图像亮度的增加而更加缓和地增加直到上限的非线性特性。2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，在所述第一范围的线性特性中，所述图像亮度与对应于该图像亮度的显示亮度大致相同。3.根据权利要求1或2所述的显示设备，其中，还包括设置单元，所述设置单元用于设置所述显示亮度的上限和所述第一亮度至少之一。4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述设置单元根据用户操作来设置所述显示亮度的上限和所述第一亮度至少之一。5.根据权利要求1或2所述的显示设备，其中，所述第二范围的特性与所述第一范围的线性特性是连续的。6.根据权利要求1或2所述的显示设备，其中，所述第二范围的特性的一阶微分与所述第一范围的线性特性的一阶微分是连续的。7.根据权利要求1或2所述的显示设备，其中，所述第二范围是图像亮度不小于所述第一亮度且不大于第二亮度的范围，以及在作为图像亮度不小于所述第二亮度的范围的第三范围中，所述转换单元对所述输入图像数据的各灰度值进行转换，从而实现所述显示亮度的上限与各图像亮度相对应的特性。8.根据权利要求7所述的显示设备，其中，还包括设置单元，所述设置单元用于设置所述第二亮度。9.根据权利要求8所述的显示设备，其中，所述设置单元根据用户操作来设置所述第二亮度。10.根据权利要求1或2所述的显示设备，其中，所述第二范围中表示所述图像亮度和所述显...

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