根据本发明专利技术的图像处理器(10)包括：亮度分割部(12)，其被配置为将输入图像分割为彼此具有不同亮度水平的多个区域；空间频率计算部(14)，其被配置为计算所述多个区域中的每个区域的空间频率；对比度调整部(16)，其被配置为基于所述亮度水平和由所述空间频率计算部(14)计算出的空间频率调整所述多个区域中的每个区域的对比度；以及合并部(18)，其被配置为将所述对比度调整部(16)已经调整对比度的所述多个区域合并为一个图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像处理器。本专利技术还涉及显示装置和图像处理方法。
技术介绍
近年来，已经提出加宽显示装置的动态范围。常用的传统显示装置被称为“低动态范围(LDR)显示器”。相反,具有较宽动态范围的显示装置被称为“高动态范围(HDR)显示器”。HDR显示器能够再现LDR显示器不能再现的非常低和非常高的亮度水平。因此，HDR显示器甚至能够适当地显示经过对比度增强处理的图像。大多数操控对比度的图像处理技术基于人类视觉系统(HVS)的响应随适应亮度的变化线性变化的假定(韦伯法则)。然而，人类视觉系统对对比度的敏感性在低适应亮度水平时急剧下降。图9示出人类视网膜中杆和锥体的对比度对强度(contrast versus intensity,CVI)函数。在图9中，横轴代表亮度，纵轴示出能够由CVI = TVI (L)/L导出的CVI函数，其中TVI(L)是阈值对强度(threshold versus intensity, TVI)函数，L是适应亮度水平。TVI函数代表人类可以感知到的最低亮度差。如图9中所示，当适应亮度下降时，特别是在低适应亮度水平的时候，人类视觉系统对对比度的敏感度也下降。因此，当执行图像处理时，即使对整个图像整体施加恒定的物理对比度变化，在所有适应亮度水平上“感知到的对比度”(即，人类感知到的对比度)的变化也不是恒定的。图10示出亮度和感知到的对比度之间关系的一个例子。如图10中所示，特别是在低亮度水平时，感知到的对比度变化不是恒定的。在不再现如此低的亮度水平的LDR显示器中，这个问题是可容忍的，但是对于HDR显示器来说，这个问题是严重的。具体地，在HDR显示器上，任何简单的对比度重新定标都可能导致在图像的暗区域中感知到的对比度的弱化。鉴于此，本专利技术人和其他人一起提出了可以适当用于HDR显示器的对比度增强模型(参见非专利文献I)。该模型基于关于显示自然风景图像的HDR显示器上的不同适应亮度水平测量进行对比度定标的心理物理实验。该对比度增强模型可以针对不同的适应亮度水平产生统一的感知到的对比度的变化。现有技术文献_9] 非专利文献非专利文献I :2008年在美国加州圣何塞市举行的IS&T/SPIE的第20届电子成像年会的人类视觉和电子成像文集XIII中Akiko Yoshida和其他三个人的“Perception-based contrast enhancement model for complex images in high dynamicrange，，
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，该实验是只关于一个风景图像进行的。另外，该对比度增强模型完全忽略了图像的空间频率特征。也就是说，该模型只基于空间频率和适应亮度水平的一个组合图案。结果，在非专利文献I中公开的对比度增强模型就其应用性来说缺乏普遍性。本专利技术是鉴于上述问题作出的，并且本专利技术的目的是提供一种在包括不能在LDR显示器上再现的非常低的亮度水平的任何适应亮度水平、任何类型的图像和任何空间频率上都能够实现统一的感知到的对比度的变化的图像处理器和图像处理方法。用于解决问题的方案根据本专利技术的图像处理器是以下图像处理器，其包括亮度分割部，其被配置为将输入图像分割为彼此具有不同亮度水平的多个区域；空间频率计算部，其被配置为计算所述多个区域中的每个区域的空间频率；对比度调整部，其被配置为基于所述亮度水平和由所述空间频率计算部计算出的空间频率调整所述多个区域中的每个区域的对比度；以及合并部，其被配置为将所述对比度调整部已经调整对比度的所述多个区域合并为一个图像。 在一个优选实施例中，所述合并部在将所述多个区域的轮廓模糊化之后进行所述I=I TT。在一个优选实施例中，所述对比度调整部将各个区域的对比度调整为彼此不同的程度。在一个优选实施例中，根据本专利技术的图像处理器还包括设定输入部，该设定输入部被配置为允许用户指定所述对比度调整部的调整程度。根据本专利技术的显示装置包括上述结构的图像处理器和被配置为显示从所述图像处理器输出的图像的显示面板。在一个优选实施例中，根据本专利技术的显示装置能够以低于3cd/m2的亮度和高于400cd/m2的売度进彳丁显不。在一个优选实施例中，所述显示面板包括一对基板和设置在该对基板之间的液晶层。在一个优选实施例中，根据本专利技术的显示装置还包括被配置为向所述显示面板发射光的照明装置。在一个优选实施例中，所述照明装置具有多个发光区域，并且能够控制所述多个发光区域中的每个发光区域的亮度。在一个优选实施例中，根据本专利技术的显示装置还包括被配置为检测环境照度水平的照度传感器。根据本专利技术的图像处理方法是以下图像处理方法，其包括以下步骤将输入图像分割为彼此具有不同亮度水平的多个区域；计算所述多个区域中的每个区域的空间频率；基于所述亮度水平和计算出的空间频率调整所述多个区域中的每个区域的对比度；以及将对比度已经被调整的所述多个区域合并为一个图像。专利技术效果根据本专利技术，提供一种在包括不能在LDR显示器上再现的非常低的亮度水平的任何适应亮度水平、任何类型的图像和任何空间频率上都能够实现统一的感知到的对比度的变化的图像处理器和图像处理方法。附图说明图I是示意性示出根据本专利技术的优选实施例的显示装置100的框图。图2是示意性示出包括在显示装置100中的图像处理器10的框图。图3是示出输入图像的例子的图。图4(a)、(b)和(C)示出图3中所示的输入图像被分割成的三个区域。图5(a)和(b)示出彼此具有不同空间频率的图像。图6是示意性示出根据本专利技术的优选实施例的显示装置100的框图。 图7是示出用于获得高动态范围的具体配置的例子的图。图8是示意性示出根据本专利技术的优选实施例的显示装置100的框图。图9是示出人类视网膜中的杆和锥体的对比度对强度(CVI)函数的曲线图。图10是示出亮度和感知到的对比度之间关系的例子的曲线图。具体实施例方式下面参照附图描述本专利技术的优选实施例。注意，本专利技术不局限于以下实施例。图I是示意性示出根据本实施例的显示装置100的框图。如图I中所示，显示装置100包括图像处理器10和显示面板20。显示装置100是具有比低动态范围(LDR)显示器的动态范围宽的动态范围的高动态范围(HDR)显示器。当在本文中使用时，“LDR显示器”是不能再现非常低和非常高亮度水平的传统显示装置。典型地，LDR显示器不能以低于3cd/m2的亮度或高于400cd/m2的亮度进行显示。“HDR显示器”是与LDR显示器相对的显示器。典型地，HDR显示器甚至能够以低于3cd/m2的亮度和高于400cd/m2的亮度进行显示。LDR图像是通常具有255个灰度级的传统图像格式。另一方面，HDR图像是覆盖更宽动态范围，即更多个灰度级的图像。因此，HDR图像需要更高的位深度，如10至16位。HDR图像格式的一些实际例子为OpenEXR、RadianceHDRdlg TIFF 等。图像处理器10可以对输入图像执行包括对比度调整处理的图像处理。显示面板20显示从图像处理器10输出的图像。显示面板20例如是液晶显示(IXD)面板或有机电致发光显示面板。下面参照图2详细描述根据本实施例的图像处理器10。图2是示意性示出图像处理器10的框图。如图2中所示，图像处理器10包括亮度分割部1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：佐藤明子，张小忙，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：
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