执行图像自适应色调映射的方法和采用该方法的显示装置制造方法及图纸

本公开涉及一种执行图像自适应色调映射的方法和采用该方法的显示装置，所述方法包括：通过将第一色调映射函数应用于各个非目标显示块来对图像帧执行第一色调映射；以及通过将第二色调映射函数应用于各个目标显示块来对所述图像帧执行第二色调映射，所述第二色调映射函数通过将局部加权值应用于所述第一色调映射函数而获得。

A Method of Implementing Image Adaptive Tone Mapping and Its Display Device

【技术实现步骤摘要】
执行图像自适应色调映射的方法和采用该方法的显示装置
本专利技术的示例性实施例总体上涉及显示装置，并且更具体地涉及通过对图像帧执行色调映射来改善图像帧的对比度的执行图像自适应色调映射的方法和采用执行图像自适应色调映射的方法的显示装置。
技术介绍
近来，显示装置通过对图像帧执行色调映射改善图像帧的对比度来增强图像品质。例如，显示装置可以通过将与待显示在显示面板上的图像帧对应的RGB信号转换为YCbCr信号、通过基于色调映射函数(或称作为色调映射曲线)将YCbCr信号转换为Y’Cb’Cr’信号、通过将Y’Cb’Cr’信号转换为R’G’B’信号并且通过基于R’G’B’信号显示图像帧来对图像帧执行色调映射。通常，色调映射可以分类为通过将相同的色调映射函数应用于全部像素来执行色调映射的全局色调映射和通过将相应的色调映射函数应用于相应的像素来执行色调映射的局部色调映射。这里，全局色调映射的缺点在于，全局色调映射不能适当地反映图像帧的特定区域(例如，低灰度级区域)的特征，因为相同的色调映射函数被应用于全部像素。另一方面，局部色调映射的缺点在于，局部色调映射不能实时地执行，因为随着将相应的色调映射函数应用于相应的像素，执行色调映射需要过大的计算量。因此，已经提出其中局部色调映射弥补全局色调映射的图像自适应色调映射。然而，传统的图像自适应色调映射的缺点在于，实施和实时处理是困难的，因为传统的图像自适应色调映射执行以复杂的方式弥补全局色调映射的局部色调映射。在该
技术介绍
部分中公开的以上信息仅是为了理解本专利技术构思的技术背景，因此其可能包含不构成现有技术的信息。
技术实现思路
示例性实施例提供一种执行图像自适应色调映射的方法，所述方法能够执行以简单的方式弥补全局色调映射的局部色调映射。示例性实施例还提供一种采用执行图像自适应色调映射的方法的显示装置，所述显示装置能够在容易地实施图像自适应色调映射的同时，实时地执行图像自适应色调映射。本专利技术构思的附加特征将在下面的描述中进行说明，并部分地根据该描述显现出来，或者可以由本专利技术构思的实践而获知。本专利技术的示例性实施例提供了一种执行图像自适应色调映射的方法，所述方法：通过分析与待显示在显示面板上的图像帧对应的数据信号来计算所述图像帧的全部灰度级亮度平均值、低灰度级亮度平均值和高灰度级亮度平均值；基于所述全部灰度级亮度平均值、所述低灰度级亮度平均值和所述高灰度级亮度平均值来确定待应用于所述图像帧的第一色调映射函数；通过按位置将包括在所述显示面板中的多个像素进行分组来将所述显示面板划分为多个显示块；将所述显示块分类为块亮度大于所述低灰度级亮度平均值的非目标显示块和所述块亮度小于所述低灰度级亮度平均值的目标显示块；通过将所述第一色调映射函数应用于每个所述非目标显示块来对所述图像帧执行第一色调映射；以及通过将第二色调映射函数应用于每个所述目标显示块来对所述图像帧执行第二色调映射，所述第二色调映射函数通过将局部加权值应用于所述第一色调映射函数而获得。所述第一色调映射函数可以由下面的[等式1]表示：[等式1]OUTPUT1＝GTM(INPUT)，其中，GTM表示所述第一色调映射函数，INPUT表示从所述数据信号提取的亮度信号，并且OUTPUT1表示通过对所述亮度信号执行所述第一色调映射而获得的第一输出亮度信号。在示例性实施例中，所述第二色调映射函数可以由下面的[等式2]表示：[等式2]OUTPUT2＝(1+α)×GTM(INPUT)，其中，GTM表示所述第一色调映射函数，INPUT表示从所述数据信号提取的所述亮度信号，α表示所述局部加权值，并且OUTPUT2表示通过对所述亮度信号执行所述第二色调映射而获得的第二输出亮度信号。随着通过将每个所述目标显示块的所述块亮度除以所述低灰度级亮度平均值所计算出的亮度比增大，所述局部加权值可以在预定的加权值范围内减小。另外，随着所述亮度比减小，所述局部加权值可以在所述预定的加权值范围内增大。可以将所述像素分类为像素亮度大于所述全部灰度级亮度平均值的高灰度级亮度像素和所述像素亮度小于所述全部灰度级亮度平均值的低灰度级亮度像素。另外，可以将所述全部灰度级亮度平均值计算为全部所述像素的像素亮度的平均值，可以将所述低灰度级亮度平均值计算为所述低灰度级亮度像素的像素亮度的平均值，并可以将所述高灰度级亮度平均值计算为所述高灰度级亮度像素的像素亮度的平均值。可以将所述块亮度计算为包括在每个所述显示块中的像素的像素亮度的平均值。可以将所述块亮度计算为包括在每个所述显示块中的像素的像素亮度的加权平均值。可以将所述块亮度确定为与包括在每个所述显示块中的像素的像素亮度对应的灰度级中的最小灰度级。本专利技术的另一示例性实施例提供了一种执行图像自适应色调映射的方法，所述方法包括：通过分析与待显示在显示面板上的图像帧对应的数据信号来计算所述图像帧的全部灰度级亮度平均值、低灰度级亮度平均值和高灰度级亮度平均值；基于所述全部灰度级亮度平均值、所述低灰度级亮度平均值和所述高灰度级亮度平均值来确定待应用于所述图像帧的第一色调映射函数；通过按位置将包括在所述显示面板中的多个像素进行分组来将所述显示面板划分为多个显示块；将所述显示块分类为块亮度大于N个相邻显示块的块亮度平均值的非目标显示块和所述块亮度小于所述块亮度平均值的目标显示块，其中，N是大于或等于8的整数；通过将所述第一色调映射函数应用于每个所述非目标显示块来对所述图像帧执行第一色调映射；以及通过将第二色调映射函数应用于每个所述目标显示块来对所述图像帧执行第二色调映射，所述第二色调映射函数通过将局部加权值应用于所述第一色调映射函数而获得。在示例性实施例中，所述第一色调映射函数可以由下面的[等式1]表示：[等式1]OUTPUT1＝GTM(INPUT)，其中，GTM表示所述第一色调映射函数，INPUT表示从所述数据信号提取的亮度信号，并且OUTPUT1表示通过对所述亮度信号执行所述第一色调映射而获得的第一输出亮度信号。在示例性实施例中，所述第二色调映射函数可以由下面的[等式2]表示：[等式2]OUTPUT2＝(1+α)×GTM(INPUT)，其中，GTM表示所述第一色调映射函数，INPUT表示从所述数据信号提取的所述亮度信号，α表示所述局部加权值，并且OUTPUT2表示通过对所述亮度信号执行所述第二色调映射而获得的第二输出亮度信号。随着通过将每个所述目标显示块的所述块亮度除以所述N个相邻显示块的所述块亮度平均值所计算出的亮度比增大，所述局部加权值可以在预定的加权值范围内减小。另外，随着所述亮度比减小，所述局部加权值可以在所述预定的加权值范围内增大。可以将所述像素分类为像素亮度大于所述全部灰度级亮度平均值的高灰度级亮度像素和所述像素亮度小于所述全部灰度级亮度平均值的低灰度级亮度像素。另外，可以将所述全部灰度级亮度平均值计算为全部所述像素的像素亮度的平均值，可以将所述低灰度级亮度平均值计算为所述低灰度级亮度像素的像素亮度的平均值，并可以将所述高灰度级亮度平均值计算为所述高灰度级亮度像素的像素亮度的平均值。可以将所述块亮度计算为包括在每个所述显示块中的像素的像素亮度的平均值。可以将所述块亮度计算为包括在每个所述显示块中的像素的像素亮度的加权平均值。可以将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种执行图像自适应色调映射的方法，其中，所述方法包括：通过分析与待显示在显示面板上的图像帧对应的数据信号来计算所述图像帧的全部灰度级亮度平均值、低灰度级亮度平均值和高灰度级亮度平均值；基于所述全部灰度级亮度平均值、所述低灰度级亮度平均值和所述高灰度级亮度平均值来确定待应用于所述图像帧的第一色调映射函数；通过按位置将包括在所述显示面板中的多个像素进行分组来将所述显示面板划分为多个显示块；将所述显示块分类为块亮度大于所述低灰度级亮度平均值的非目标显示块和所述块亮度小于所述低灰度级亮度平均值的目标显示块；通过将所述第一色调映射函数应用于每个所述非目标显示块来对所述图像帧执行第一色调映射；以及通过将第二色调映射函数应用于每个所述目标显示块来对所述图像帧执行第二色调映射，所述第二色调映射函数通过将局部加权值应用于所述第一色调映射函数而获得。

【技术特征摘要】
2018.03.08 KR 10-2018-00275461.一种执行图像自适应色调映射的方法，其中，所述方法包括：通过分析与待显示在显示面板上的图像帧对应的数据信号来计算所述图像帧的全部灰度级亮度平均值、低灰度级亮度平均值和高灰度级亮度平均值；基于所述全部灰度级亮度平均值、所述低灰度级亮度平均值和所述高灰度级亮度平均值来确定待应用于所述图像帧的第一色调映射函数；通过按位置将包括在所述显示面板中的多个像素进行分组来将所述显示面板划分为多个显示块；将所述显示块分类为块亮度大于所述低灰度级亮度平均值的非目标显示块和所述块亮度小于所述低灰度级亮度平均值的目标显示块；通过将所述第一色调映射函数应用于每个所述非目标显示块来对所述图像帧执行第一色调映射；以及通过将第二色调映射函数应用于每个所述目标显示块来对所述图像帧执行第二色调映射，所述第二色调映射函数通过将局部加权值应用于所述第一色调映射函数而获得。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一色调映射函数由下面的等式1表示：OUTPUT1＝GTM(INPUT)，其中，GTM表示所述第一色调映射函数，INPUT表示从所述数据信号提取的亮度信号，并且OUTPUT1表示通过对所述亮度信号执行所述第一色调映射而获得的第一输出亮度信号。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二色调映射函数由下面的等式2表示：OUTPUT2＝(1+α)×GTM(INPUT)，其中，GTM表示所述第一色调映射函数，INPUT表示从所述数据信号提取的所述亮度信号，α表示所述局部加权值，并且OUTPUT2表示通过对所述亮度信号执行所述第二色调映射而获得的第二输出亮度信号。4.根据权利要求3所述的方法，其中：随着通过将每个所述目标显示块的所述块亮度除以所述低灰度级亮度平均值所计算出的亮度比增大，所述局部加权值在预定的加权值范围内减小；并且随着所述亮度比减小，所述局部加权值在所述预定的加权值范围内增大。5.根据权利要求1所述的方法，其中：将所述像素分类为像素亮度大于所述全部灰度级亮度平均值的高灰度级亮度像素和所述像素亮度小于所述全部灰度级亮度平均值的低灰度级亮度像素；并且将所述全部灰度级亮度平均值计算为全部所述像素的像素亮度的平均值，将所述低灰度级亮度平均值计算为所述低灰度级亮度像素的像素亮度的平均值，并将所述高灰度级亮度平均值计算为所述高灰度级亮度像素的像素亮度的平均值。6.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述块亮度计算为包括在每个所述显示块中的像素的像素亮度的平均值。7.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述块亮度计算为包括在每个所述显示块中的像素的像素亮度的加权平均值。8.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述块亮度确定为与包括在每个所述显示块中的像素的像素亮度对应的灰度级中的最小灰度级。9.一种执行图像自适应色调映射的方法，其中，所述方法包括：通过分析与待显示在显示面板上的图像帧对应的数据信号来计算所述图像帧的全部灰度级亮度平均值、低灰度级亮度平均值和高灰度级亮度平均值；基于所述全部灰度级亮度平均值、所述低灰度级亮度平均值和所述高灰度级亮度平均值来确定待应用于所述图像帧的第一色调映射函数；通过按位置将包括在所述显示面板中的多个像素进行分组来将所述显示面板划分为多个显示块；将所述显示块分类为块亮度大于N个相邻显示块的块亮度平均值的非目标显示块和所述块亮度小于所述块亮度平均值的目标显示块，其中，N是大于或等于8的整数；通过将所述第一色调映射函数应用于每个所述非目标显示块来对所述图像帧执行第一色调映射；以及通过将第二色调映射函数应用于每个所述目标显示块来对所述图像帧执行第二色调映射，所述第二色调映射函数通过将局部加权值应用于所述第一色调映射函数而获得。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一色调映射函数由下面的等式1表示：OUTPUT1＝GTM(INPUT)，其中，GTM表示所述第一色调映射...

【专利技术属性】
技术研发人员：申智惠，朴胜虎，金仙幸，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR