图像处理器、显示设备、图像处理方法及程序技术

通过顺序地扫描已作为输入而被接收到的图像信号的像素线，对于输入信号的每条线检测作为其中将进行灰度级变化平滑化的区域的线性插值应用区域，并随后使所检测的线性插值应用区域经受灰度级扩展处理。将已经受灰度级扩展处理的区域进一步经受将第二方向上的灰度级变换限制在规定值内的处理，所述第二方向与其中执行线性插值应用区域检测处理的方向不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种图像处理器、显示设备、图像处理方法、以及用 于执行图像的灰度级扩展处理的程序。
技术介绍
近年来，以平板显示器为代表的显示设备中已经有更高的分辨率 和更多的灰度级，以便以更高的画面质量和更好的真实感将图像呈现 给用户。另外，提供给显示设备的视频信号已经变成数字化的，通常 对于R (红色)、G (绿色)、以及B (蓝色)颜色分量的中每一个， 以每像素六位至每像素八位来分配数据。当视频信号的位数与可以在显示设备上显示的位数相同时，输入 信号随着被显示在显示设备上而得到基本地使用。但是，作为输入而 接收到的视频信号的位数常常不同于可以在显示设备上显示的位数。 当视频信号的位数大于可以在显示设备上显示的位数时，通过使用例 如舍弃低阶位的方法、抖动方法、或FRC (帧速率控制)法来减少视频 信号的位数。另一方面，当视频信号的位数小于可以在显示设备上显示的位数 时，可以通过添加低阶位(灰度级扩展处理)来增加视频信号的位数。 当在显示设备本身中来执行根据显示设备特征的视频信号的数据处理 时，也可以使用这种灰度级扩展处理。即使在视频信号的位数与可以在显示设备上显示的位数相同时，也执行灰度级扩展处理以增加计算 精度。在这种情形中，在已执行灰度级扩展处理之后，用上述抖动方 法或FRC来将视频信号转换到可以在显示设备上显示的位数。除转换上述数字信号的位数或提高计算精度之外，还出于其它目 的使用了灰度级扩展处理。例如，当数字信号的位数低时，在灰度级 平滑地变化、诸如以渐变的方式变化的区域中，伪轮廓(虽然在平面 内灰度级应该平滑地变化，但是并未观察到灰度级变化的部分以平滑 的方式变化，而且还可分辨出轮廓)变得可见。灰度级扩展处理还用 作用于防止此类伪轮廓的技术。通常，灰度级扩展处理可以分成两种类型(l)用于对所有视频 信号执行相同处理的处理，以及(2)用于提取特定图像的视频信号并 仅对必要的像素执行处理的处理。作为对所有视频信号执行相同处理的方法，可以首先考虑其中添 加抖动噪声或随机噪声的方法。虽然这种方法可以在一定程度上抑制 伪轮廓，但它引起显著的增加噪声分量的问题。在第二种方法中，作为低阶位来添加高阶位的值。例如，为了将 六位输入信号"101101"转换成八位，将最高两位的值添加到两个较 低阶位以转换成"10110110"。作为第三种方法，将"0"或"1"简单地添加到较低阶位。第二种和第三种方法简单，但因为没有减小灰度级变化的点处的 灰度级差，所以这些方法不能抑制伪轮廓。相反，作为(2)提取特定图形的视频信号并仅对必要像素执行处 理的方法，日本专利特开No. S63-15576 (下文中称为专利文献l)公开 了对伪轮廓区域执行低通滤波器(LPF)处理的方法。在相关技术的这 种技术中，自适应地判定其中由于数字图像信号的伽马修正的执行(图 像处理过程)而出现伪轮廓的区域，以便抑制生成的伪轮廓，在这些 区域中，作为输出来提供相邻像素的视频信号的整数值(与LPF处理的 意义相同)。这种LPF处理减小由伪轮廓生成的灰度级差。但是，在这 种方法中，当伪轮廓的生成的间距(即轮廓线的间距)大于滤波器尺 寸时(相邻像素的整数范围)，在执行滤波器处理的地点和其中虽然 抑制了伪轮廓但不执行滤波器处理的其它地点之间的渐变的区域中可 以识别到差值，结果，该方法没有实现图像质量方面的明显改进。作为响应，日本专利特开No.H04-165874(下文中称为专利文献2) 中公开了一种方法作为第二种方法，其中，当为了抑制由伽马修正的 执行(图像处理)而生成的伪轮廓而判定其中灰度级的变化是平滑的 区域(渐变区)时，通过轮廓线上像素的灰度级值的线性插值来找到 这些区域中伪轮廓的轮廓线之间的像素的灰度级值。这种方法实现了 渐变区中均匀的灰度级变化并且因此而不出现第一种方法的问题。如可以通过前述说明而理解的，作为灰度级扩展处理的方法，从 抑制伪轮廓的观点出发，优选的是其中检测到像素的特定信息并然后 依照检测的结果来执行线性插值的方法。例如日本专利特开No. 2003-304400 (下文中称为专利文献3)、曰本专利特开No. 2003-333348(下文中称为专利文献4)、以及日本专利特开No. 2004-54210 (下文 中称为专利文献5)中也公开了使用这种线性插值的方法。在专利文献3-5中，线性插值方法与专利文献1和专利文献2中的相 同，但是与专利文献1和专利文献2相比，数字图像信号的位深度是浅 的，结果，执行灰度级扩展处理以解决伪轮廓生成的问题或得到显示 设备的最大灰度级性能。专利文献3中公开的图像处理器具有包括伪轮廓检测单元和像素 值转换器的结构。伪轮廓检测单元将其中相同亮度级已经在水平方向上延续两个或 更多个像素之后亮度级增加"1"的情形(条件l)和其中亮度级已经 减小"1"之后相同亮度级已经在水平方向上延续两个或更多个像素的 情形作为伪轮廓的检测条件。已经过检测的伪轮廓随后在像素值转换 器中经受线性插值。专利文献4中公开的彩色信号扩展装置具有包括数据分布检测区 段和数据深度扩展区段的结构。数据分布检测区段从灰度级数据的分 布状态来提取(检测)其中色彩平滑地变化的区域。更具体地，数据 分布检测区段检测这样的区域，其中，在其中相同的灰度级延续的像 素群K中，像素的数目至少是最小阈值值P并且不大于最大阈值Q，此 外，其中，与相邻像素群的像素的灰度级差不大于判定阈值S。数据分 布检测区段随后对平滑变化的区域执行线性插值，并判定添加到这些 区域的灰度级值。数据深度扩展区段生成扩展图像数据，其中，在将 灰度级值添加到扩展部分的同时，扩展彩色信号的数据深度。专利文献5中公开的图像处理器具有包括检测器件和信号展开器 件的结构。通过判定其中相同像素数据延续的第一位置与在该处下一 像素数据延续的第一位置之间的差是否等于相同像素数据所延续的宽 度，并且更进一步地，通过判定其中相同像素数据延续的区域的灰度 级值比其中像素数据所延续的下一区域的灰度级值大一或者小一，检 测器件判定伪轮廓是否存在。接下来，在信号展开器件中平滑且线性 地(通过执行线性插值)执行灰度级展开，以便获得在其中出现伪轮 廓的区域中平滑地延续的图像。但是，在上述专利文献3-5中公开的专利技术中，仅对图像平面上的特 殊方向(例如水平方向)执行检测伪轮廓的处理，但必须借助于灰度 级扩展处理对两个方向检测伪轮廓以获得足够的效果。因此出现这样 的问题，即变得需要帧存储器，用于保持同屏(one-screen)部分的像 素数据，从而引起较高的成本。另外，虽然可以考虑用于使用成本低 于帧存储器的线存储器(line memory)的方法，但是，如在上文中所 述的专利文献3-5中公开的专利技术中一样，线存储器的使用仅允许在一个 方向(例如水平方向)上检测伪轮廓。换言之，对于图像的每条线执 行灰度级扩展处理。如上文中所述，在相关技术的图像处理器中对两个方向中的每一 个执行检测伪轮廓的处理使帧存储器的使用成为必要并因此而引起成 本增加的问题。另一方面，使用线存储器以限制成本的增加意味着对 图像的每条线执行检测伪轮廓的处理和扩展灰度级的处理，由此不考 虑图像的每条线之间的相关性。因此而出现这样的问题，即图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理器，包括：　检测单元，所述检测单元用于顺序地扫描作为输入而被接收到的图像信号的像素线以检测线性插值应用区域，所述线性插值应用区域是指在其中对于所述图像信号的每条线来对灰度级变化进行平滑化的区域；　扩展修正单元，所述扩展修正单元用于在已在所述检测单元中被检测到的所述线性插值应用区域上进行灰度级扩展处理；以及　灰度级变化限制单元，所述灰度级变化限制单元用于将第二方向上的灰度级变化限制在规定值内，所述第二方向与所述检测单元对于其中已执行所述灰度级扩展处理的区域而进行所述检测处理的方向不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫坂大吾，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]