CN101485191A - 图像补偿设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种图像补偿设备和方法。所述图像补偿设备包括：能量控制模块，根据用户输入的能量控制输入信号控制发光单元，并提供与能量控制输入信号相应的能量减少信息；控制参数产生模块，基于能量减少信息确定阈值；图像补偿模块，根据阈值划分输入图像信息，并根据图像控制信息转换输入图像信息；输出模块，输出通过图像补偿模块执行的转换获得的图像信息。

Description

图像补偿设备和方法
技术领域
本发明的各方面涉及一种图像补偿设备和方法，更具体地讲，涉及一种即使当显示装置的提供的和/或消耗的能量减少时也能减少图像质量的降低的图像补偿设备和方法。
背景技术
显示模块是实际显示图像的显示装置的必要部件。显示模块的功耗通常占了整个显示装置的大部分功耗。
最近，配置有支持彩色的显示模块的显示装置已经商业化。通常，彩色显示模块比黑白显示模块消耗更多的能量。
显示模块主要可分为发射型显示模块和非发射型显示模块。发射型显示模块可自发光，而非发射型显示模块需要能够发光的附加装置(如背光单元)。
通常，当显示装置太亮或外部光源的强度对于显示装置来说太高时，用户可改变显示装置的明亮度。太亮的显示装置经常导致眼疲劳，并且太强的外部光降低显示装置显示的图像的可视性。
发明公开
技术问题
影响显示装置的可视性的图像属性包括：明亮度、亮度、灰度和色度。然而，当用户改变显示装置的明亮度时，经常忽略图像的可视性。因此，显示装置显示的图像的可视性降低。
类似地，当显示装置的明亮度由于显示装置的内部问题而变化时，显示装置显示的图像的可视性也会降低。例如，当用户观看显示装置显示的图像时显示装置的电池电量不足时，图像的明亮度会降低，从而导致图像的可视性降低。
因此，需要开发即使当图像的明亮度由于提供给显示装置的电量不足而降低时也能保持图像的可视性的方法。
第2004-54118号韩国专利申请公开了一种现有技术的控制移动终端的能量以减少不必要的功耗和使电池时间最大化的方法。该方法确定一个或多个需要以高画面质量显示的高画面质量项，确定输入数据是否为高画面质量项，如果输入数据是高画面质量项，则控制输入数据的明亮度具有与预定的高画面质量背光明亮度级相同的明亮度级，并且如果输入数据不是高画面质量项，则控制输入数据的明亮度具有与预定的低画面质量背光明亮度级相同的明亮度级。然而，该方法没有提出补偿由于显示装置的可用电量不足导致的图像质量降低的方式。
技术方案
本发明的各方面包括这样一种图像补偿设备和方法，即使当显示装置的提供的或消耗的能量减少时，所述图像补偿设备和方法也通过补偿原始图像的多个像素值来保持原始图像的质量，从而减少原始图像质量的降低。
根据本发明的一方面，一种图像补偿设备包括：能量控制模块，根据用户输入的能量控制输入信号控制发光单元，并提供与能量控制输入信号相应的能量减少信息；控制参数产生模块，基于能量减少信息确定阈值；图像补偿模块，根据阈值划分输入图像信息，并根据图像控制信息转换输入图像信息；输出模块，输出通过图像补偿模块执行的转换获得的图像信息。
根据本发明的另一方面，一种图像补偿方法包括：根据用户输入的能量控制输入信号控制发光单元，并提供与能量控制输入信号相应的能量减少信息；基于能量减少信息确定阈值；根据阈值划分输入图像信息，并根据图像控制信息转换输入图像信息；输出通过对输入图像信息执行转换获得的图像信息。
根据本发明的一方面，一种补偿显示器上的图像的方法包括：接收用于减少提供给显示器的能量的控制信号；根据接收的用于减少能量的控制信号在图像的像素信息中确定至少一个阈值；确定选择性地调节像素信息的至少一个图像补偿函数；通过将图像补偿函数应用于像素信息来补偿图像；将补偿的图像输出到显示器。
根据本发明的一方面，一种基于改变发光量来调节显示器上的图像的方法包括：改变提供给显示器和/或显示器消耗的能量以改变发光量；调节图像的部分像素信息，同时保持图像的其余部分像素信息，以同时改善图像的明亮度和对比度。
根据本发明的一方面，一种用于发光单元的图像补偿设备包括：能量控制模块，向发光单元提供能量；控制参数产生模块，基于能量控制模块提供的能量产生一个或多个参数以补偿图像的像素信息；图像补偿模块，通过划分原始图像的像素信息来补偿图像；输出模块，输出补偿的图像。
根据本发明的一方面，一种基于根据能量使用的发光量调节显示的图像的明亮度和对比度的图像补偿设备包括：能量检测器，检测能量使用；补偿器，基于检测的能量使用调节图像的部分像素信息，并保持图像的其余部分像素信息。
根据本发明的一方面，一种补偿显示器上的图像的方法包括：基于提供给显示器和/或显示器消耗的能量将图像的像素信息划分为两个或多个区间；调节一个或多个区间的像素信息。
根据本发明的一方面，一种补偿显示器上的图像的方法包括：基于提供给显示器和/或显示器消耗的能量将图像的像素信息划分为两个或多个区间；不同于对其余区间的像素信息的调节来调节一个或多个区间的像素信息。
根据本发明的一方面，一种用于显示器的图像补偿设备，包括：基于提供给显示器和/或显示器消耗的能量被划分为两个或多个区间的显示在显示器上的图像的像素信息；不同于对其余区间的像素信息的调节被调节的一个或多个区间的像素信息。
本发明另外的方面和/或优点在下面的描述中被部分地阐明，部分地通过描述会变得清楚，或者通过实施本发明可以了解。
附图说明
通过下面结合附图对各方面进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：
图1和图2是解释现有技术的图像补偿方法的示图；
图3是根据本发明一方面的图像补偿设备的框图；
图4是根据本发明另一方面的图像补偿设备的框图；
图5是解释输入图像的像素信息和通过补偿输入图像获得的输出图像的像素信息之间的关系的示图；
图6是示出根据本发明一方面的图像补偿方法的流程图；
图7是现有技术的补偿方法的低灰度图像属性的示图，图8是根据本发明一方面的补偿方法的低灰度图像属性的示图。
具体实施方式
现在对本发明的各方面进行详细的描述，其示例示出在附图中，其中，相同的标号始终表示相同的部件。下面通过参照附图对各方面进行描述以解释本发明。
以下参照根据本发明的各方面的用户接口、方法和计算机程序产品的流程图来描述本发明的各方面。应该理解，流程图的每一个方框和在流程图中的方框的组合可由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生设备，从而经计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现在一个流程图方框或多个流程图方框中描述的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在可指导计算机或者其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可用或计算机可读存储器中，以便存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令生产包括执行在一个流程图方框或多个流程图方框中描述的功能的指令的产品。
计算机程序指令也可被载入计算机或其他可编程数据处理设备以使得一系列操作步骤在计算机或其他可编程设备上被执行，以产生计算机执行的过程，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在一个流程图方框或多个流程图方框中描述的功能的操作。
流程图的每个方框可表示包括一个或多个实现特定逻辑功能的可执行指令的模块、代码段、或者部分代码。还应该注意到，在一些另外的实现方式中，方框中表示的功能可能不按次序发生。例如，根据涉及的功能性，连续显示的两个方框可能基本上同时执行，或者可能有时以相反的次序执行。
术语“显示装置”指的是显示图像的显示装置，如平板显示器。术语“图像补偿设备”指的是补偿图像的装置。平板显示器可分为：发射型显示装置，如等离子体显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)；非发射型显示装置，如液晶显示器(LCD)和数字光处理(DLP)(商标)装置。
术语“发光单元”指的是发射型显示装置或非发射型显示装置的背光单元。因为发射型显示装置可自发光并且不需要借助附加的背光单元，所以发射型显示装置可用作发光单元。
图1和图2是解释现有技术的图像补偿方法的示图。在图1和图2中，x轴表示输入像素值，y轴表示输出像素值。
具体地讲，图1解释现有技术的对背光单元发光量的减少进行补偿的方法，所述方法包括：通过计算原始图像的亮度可增加的程度来确定缩放值；根据缩放值线性地增加原始图像的每个像素值。
如图1所示，图形(或线)10表示原始图像的像素信息(或多个像素值)，通过根据确定的缩放值线性地增加原始图像的像素信息来将图形10转换为图形(或线)11。然而，在这种情况下，线性系数(缩放值)会因为每个原始图像的不同亮度而从一个原始图像到另一个原始图像显著变化。此外，显示装置的明亮度的降低可能不恰当地补偿原始图像，特别是对高亮度图像。换句话说，参照图1，因为灰度值的增加不能超过最大值，所以在像素值P和像素值Q的范围内发生灰度损失。因为显示装置的明亮度降低的量可能对于高亮度图像来说微不足道(或很小)，所以高亮度图像可能被显示得相当暗。因此，如果图1的缩放值方法用于补偿原始图像，则图像质量降低。
图2解释另一种现有技术的对背光单元发光量的减少进行补偿的方法，所述方法包括：增加每个高亮度像素值并降低每个低亮度像素值。图形(或线)20表示原始图像的像素信息，图形20被转换为图形(曲线21)以提高原始图像的对比度。然而，在这种情况下，虽然图像的对比度被提高，但因为原始图像中的暗区域在补偿的图像中被渲染得更暗，所以原始图像的明亮度没有通过补偿被提高。
换句话说，通过使用图1和图2示出的现有技术的方法，难以同时提高原始图像的明亮度和对比度。因此，本发明的各方面包括一种提高图像的明亮度和对比度的图像补偿方法。该方法改变和/或减少显示装置的提供的和/或消耗的能量，并相应地补偿和/或调节图像。在各方面中，可划分图像的灰度值，并且可将一组灰度值和另一组灰度值区别地对待。在其他方面，可通过保持原始图像的低亮度灰度值并增加原始图像的中亮度灰度值和高亮度灰度值来实现补偿。因此，可适当地补偿背光单元的亮度的改变和/或降低。以下将参照图3至图8详细地描述本发明的各方面。具体地讲，图5中示出了解释同时提高原始图像的明亮度和对比度属性的方法的示图。
首先，图3是根据本发明一方面的图像补偿设备200的框图。参照图3，图像补偿设备200包括发光单元210、显示面板220和图像补偿单元230。在图像补偿设备200操作期间，当发光单元210的功耗减少并且发光单元210的发光量减少时，图像补偿单元230对显示在显示面板220上的图像执行图像补偿。
详细地讲，在图像补偿设备200的初始或未补偿状态下，表示原始图像的信号值绕过图像补偿单元230而直接输入到显示面板220。根据输入的信号值来调节发光单元210的发光量，并且用户可感知调节的结果。另一方面，如果发光单元210的发光量减少(例如，根据用户的选择)以节省电量，则通过显示面板220传输的光的量会减少。因此，用户感知的光的量也会减少，并且原始图像的可视性降低。
因此，当发光量减少时，图像补偿单元230检测控制发光单元210的提供的或消耗的能量的能量控制信号。如果检测结果指示发光单元210的提供的或消耗的能量减少，则图像补偿单元230可补偿原始图像并将补偿的图像提供给显示面板220。当进行补偿时，图像补偿单元230可补偿原始图像的明亮度和对比度。因此，无论发光单元210的发光量是否减少，都可保持与发光单元210的提供的或消耗的能量减少之前的原始图像的可视性相同或相似的可视性。
图像补偿单元230可通过检测例如控制发光单元210的变流器(未示出)的输出来检测提供给发光单元210或发光单元210消耗的能量的级别的降低。
图4是根据本发明另一方面的图像补偿设备300的框图。参照图4，图像补偿设备300包括能量控制模块310、控制参数产生模块320、图像补偿模块330和输出模块340。
这里使用的术语“模块”指的是，但不限于，执行特定任务的软件和硬件组件，如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。模块可以方便地被配置以驻留在可寻址的存储介质上，并且可被配置以在一个或多个处理器上执行。因此，举例来说，模块可以包括：诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、进程、函数、属性、过程、子程序、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。在组件和模块中提供的功能可被组合为更少的组件和模块，或者可进一步被分离成另外的组件和模块。
参照图4，能量控制模块310根据可由用户选择性地输入的能量控制输入信号或根据基于外部光检测产生的能量控制输入信号来控制输入信号控制发光单元(未示出，如背光单元)的能量。例如，可提供给显示装置或显示装置可消耗的最大能量可假设为100。此外，可执行第一模式以对应于显示装置消耗最大能量100的70％的情况，可执行第二模式以对应于显示装置消耗最大能量100的50％的情况，可执行第三模式以对应于显示装置消耗最大能量100的30％的情况。如果用户选择性地输入能量控制输入信号，则输入的能量控制输入信号可指示用户选择第一至第三模式中的哪种模式。另一方面，如果基于外部环境光的检测产生能量控制输入信号，则可自动选择第一至第三模式。因此，能量控制模块310根据能量控制输入信号控制发光单元(未示出)的能量。此外，能量控制模块310向控制参数产生模块320提供发光单元的能量减少信息，从而控制参数产生模块320可产生一个或多个可用于图像补偿的控制参数。在各方面中，提供的或消耗的能量可从0到最大能量100平稳地变化。
详细地讲，控制参数产生模块320基于原始图像的像素信息和能量控制模块310提供的能量减少信息产生一个或多个控制参数以补偿原始图像。
图像补偿模块330被提供有控制参数产生模块320产生的一个或多个控制参数，补偿原始图像的像素信息，并将补偿的图像输出到输出模块340。因此，输出模块340接收图像补偿模块330提供的补偿图像并输出接收的补偿图像。
图5示出了原始图像(输入图像)的像素信息和通过补偿原始图像获得的补偿图像(输出图像)的像素信息之间的关系。
参照图5，x轴表示输入像素信息，y轴表示输出像素信息。图形(或线)410指示(或示出)当没有对原始图像执行图像补偿时原始图像的像素信息(多个像素值)和输出图像的像素信息(多个像素值)之间的关系，图形(或曲线)420指示(或示出)原始图像的像素信息(多个像素值)和通过对原始图像执行图像补偿获得的输出图像的像素信息(多个像素值)之间的关系。在非限制性示例中，原始图像的像素信息由8比特来表示，从而原始图像可具有总共256(＝28)个像素值(0至255的范围)。应该理解，其他像素值也在本发明的范围之内。
原始图像的像素信息可分为两个或多个区间，即，第一区间402和第二区间404。在第一区间402中，原始图像的像素信息根据图形410被转换为输出图像的像素信息。因此，在第一区间402中可不对原始图像的像素信息执行图像补偿。另一方面，通过改变原始图像的像素信息在第二区间404中补偿原始图像。在这种情况下，通过将像素信息增加预定量和/或变化量来改变原始图像的像素信息。
根据图5所示的本发明的各方面，在第一区间402和第二区间404的边界处的像素值(或两个相邻像素之间的值)被称为阈值(TH)，原始图像的像素信息增加的量被称为补偿量(g)。控制参数产生模块320产生的控制参数可包括阈值TH和补偿量g。
在非限制性方面，可根据能量控制模块310提供的能量减少信息来确定阈值TH。例如，控制参数产生模块320可包括指示发光单元的能量减少和阈值TH之间的关系的查找表，并通过参考查找表根据能量控制模块310提供的能量减少信息来确定阈值TH。在另一非限制性方面，可基于接收的能量减少信息和/或其他信息来计算阈值TH，或者不参考查找表而选择性地随意产生阈值TH。
在各方面中，可通过控制参数产生模块320产生或调节图5所示的图形420表示的补偿。详细地讲，原始图像的像素值P1属于第一区间402。因此，像素值P1被转换为像素值Q1，而无需补偿。另一方面，原始图像的输入像素值P2属于第二区间404，因此，输入像素值P2根据图形420被转换为像素值Q3，而不是根据图形410被转换为输入像素值Q2。换句话说，对于输入像素值P2，原始图像的像素信息增加了|Q3-Q2|。
有多种可获得图形420和用于示出补偿的方式。在图5所示的一个非限制性方面中，可改变第一区间402的长度(L)和与属于第二区间404的输入像素值P2相应的输出像素值Q3和Q2之间的差(D)(即，|Q3-Q2|)。具体地讲，阈值TH的长度L和差D可根据背光单元的明亮度的减少成比例地增加。在另一非限制性方面中，可根据输入图像的像素值的分布方式来调节第一区间402的长度(L)和值|Q3-Q2|。
例如，如下执行根据输入图像的像素值的分布方式的第一区间402的长度和|Q3-Q2|的调节。如果输入图像的大多数像素值被确定为对应于低亮度值，则可将第一区间402的长度和|Q3-Q2|设置为低。这样，可补偿由于背光单元的明亮度降低导致的低亮度灰度渲染能力的降低，并在屏幕上提供清晰可视的图像。
再次参照图5，可通过使用原始图像的亮度来补偿原始图像的像素信息。换句话说，如果原始图像的亮度低于预定阈值(或水平)，则可不补偿或调节原始图像的像素信息。另一方面，如果原始图像的亮度高于预定阈值(或水平)，则可通过将原始图像的亮度增加预定的补偿量来补偿原始图像的像素信息。最后，如果原始图像的亮度高于另一预定阈值(或水平)，则如同具有非常高像素信息的情况，可不补偿原始图像的像素信息。
如上所述并再次参照图5，虽然在第一区间402中的原始图像的像素信息被描述为无需补偿地转换为输出图像的像素信息，但是本发明的各方面不限于此。换句话说，如同在第二区间404中的像素信息一样，在第一区间402中的像素信息也可被改变。因此，可将第一区间402和第二区间404区别对待。在各方面中，可将像素信息改变和/或增加预定补偿量和/或变化补偿量。
以下将参照图6描述图4所示的图像补偿设备300的操作。图6是示出根据本发明一方面的图像补偿方法的流程图。参照图6，在操作S510中，能量控制模块310例如从用户接收能量控制输入信号。在操作S520中，能量控制模块310向控制参数产生模块320提供与接收的能量控制输入信号相应的能量减少信息。在操作S530中，控制参数产生模块320基于接收的能量减少信息确定阈值TH。
在操作S540中，图像补偿模块330确定用于通过根据阈值TH划分原始图像的像素信息获得的多个区间中的每个区间的图像补偿函数。在操作S550中，图像补偿模块330使用图像补偿函数补偿原始图像。然后，在操作S560中，输出模块340向用户提供通过图像补偿模块330提供的补偿图像。因此，用户可通过图像补偿在保持原始图像的可视性的同时减少发光单元的提供的或消耗的能量。
再次参照图6，在操作S540中，可根据控制参数产生模块320产生的一个或多个控制参数来确定图像补偿函数。产生的控制参数包括阈值TH和补偿量g。
除了阈值TH和/或补偿量g，控制参数还可包括对应于预定或期望的图像属性的一组系数。在各方面中，控制参数对应于用于确定所述参数的一组值。可将图像补偿函数解释为用于图像补偿的图像控制信息。
在各方面中，阈值TH和/或补偿量g可根据发光单元的明亮度降低成比例地改变，或者可根据原始图像的像素值的分布方式被调节。例如，如果原始图像的大多数像素值被确定为对应于低亮度值，则可将阈值TH和补偿量g设置为低。长度(L)可以较短，并且差D可以较小。这样，可适当地补偿由于发光单元的明亮度降低导致的低亮度灰度渲染能力的降低。在各方面中，原始图像开始时并非相当亮，多数像素值通过补偿，但是每个像素值的补偿量可以相对小。另一方面，如果原始图像开始时相当亮，则少数像素值通过补偿，但是每个像素值的补偿量可以相对大。因此，可在显示装置的屏幕上提供清晰可视的图像。
存在确定阈值TH的各种方式。在非限制性示例中，控制参数产生模块320可参考指示能量控制模块310提供的能量减少信息和阈值TH之间的关系的查找表来确定阈值TH。例如，当图像补偿设备300的屏幕明亮度由于发光单元的提供的或消耗的能量减少而显著降低时，控制参数产生模块320可将阈值TH设置为低。为此，指示阈值TH的默认值和屏幕明亮度降低量之间的相应关系的查找表可存储在控制参数产生模块320中，或存储在图像补偿设备300的附加存储器中。另一方面，可根据原始图像的像素信息来确定补偿量g。可参考指示像素值和补偿量g的默认值之间的相应关系的查找表来确定补偿量g。因此，阈值TH和补偿量g不需要一起增加或减少，而是可以单独地控制。
在另一非限制性示例中，可根据使用图像补偿设备300的屏幕明亮度的改变(如降低)和/或原始图像的像素信息作为参数的函数来确定阈值TH和/或补偿量g。此外，在各方面中，阈值TH和补偿量g可预先通过实验确定。
如上所述，在非限制性示例中，如果原始图像的像素值x与阈值TH相同或小于阈值TH，则可不补偿原始图像的像素值x。另一方面，如果原始图像的像素值超过阈值TH，则可补偿原始图像的像素值x。
如果进行补偿，并且如果表现为函数，则可通过等式(1)来表示原始图像的像素信息的补偿：
if x>TH，y1＝F(x)*g
else，y2＝x
其中，y1指示补偿的图像的像素信息，F(x)指示补偿输入像素信息x的函数并且具有图5所示的图形420指示的图形属性，g指示补偿量，y2指示未补偿的像素信息。可通过使用原始图像的像素信息作为参数来确定函数F(x)。
在各非限制性方面中，可将函数F(x)表示为多项式，如等式(2)所示：
F(x)＝ax5+bx4+cx3+dx2+ex1+f
其中，a、b、c、d、e和f是系数。可通过实验确定系数a、b、c、d、e和f，或者根据原始图像的像素信息来确定系数a、b、c、d、e和f。可通过控制参数产生模块320产生一组系数a、b、c、d、e和f，然后可将产生的系数组提供给图像补偿模块330。
参照等式(1)和等式(2)，y1和y2的交集，即满足等式x＝(ax5+bx4+cx3+dx2+ex1+f)*g的值x对应于阈值TH。因此，可确定系数a、b、c、d、e和f的值以及补偿量g以满足等式x＝(ax5+bx4+cx3+dx2+ex1+f)*g。
换句话说，当根据图5所示的图形420补偿原始图像时，原始图像的像素信息增加了补偿量g。因此，即使当图像补偿设备300的屏幕明亮度降低时，也可向用户提供明亮度与最佳情况下的原始图像的明亮度几乎不可区分的图像。此外，因为小于阈值TH的原始图像的像素信息没有被补偿，所以可保持对比度以保持原始图像的可视性。稍后将参照图7和图8对此进行详细描述。
因此，在非限制性示例中，如果像素值x指示原始图像的亮度，则F(x)*g可指示补偿的亮度值。因此，输出模块340可输出亮度由图像补偿模块330补偿的图像。
图7是现有技术的低灰度图像属性的曲线图，图8是根据本发明一方面的低灰度图像属性的曲线图。图7和图8突出显示了低灰度端。
当发光单元的提供的或消耗的能量减少时，显示屏幕的亮度降低。因此，在现有技术中，如图7所示的虚线轮廓所示，由于低灰度像素信息降低，灰度区分显著降低。
另一方面，在本发明的各方面中，如图8所示，即使当显示屏幕的亮度降低时，在保持灰度区分，特别是对于原始图像中的低灰度区域保持灰度区分的同时，通过改善原始图像的明亮度和对比度，特别是对于原始图像中的中灰度和高灰度区域改善原始图像的明亮度和对比度，减少原始图像的质量降低。
在各方面中，显示装置可以是移动装置，如便携式计算机、移动电话、PDA、便携式音频播放器等。
在各方面中，提供的或消耗的能量的增加和产生的原始图像的补偿也包括在本发明的范围中。
产业上的可利用性
如上所述，根据本发明的各方面，可通过补偿原始图像的像素信息来改变和/或减少显示装置的功耗，从而由于显示装置的亮度的改变和/或降低可减少原始图像的质量降低。
虽然已经显示和描述了本发明的一些方面，但本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可在各方面做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (63)

1、一种图像补偿设备，包括：
能量控制模块，根据用户输入的能量控制输入信号控制发光单元，并提供与能量控制输入信号相应的能量减少信息；
控制参数产生模块，基于能量减少信息确定阈值；
图像补偿模块，根据阈值划分输入图像信息，并根据图像控制信息转换输入图像信息；
输出模块，输出通过图像补偿模块执行的转换获得的图像信息。
2、如权利要求1所述的图像补偿设备，其中，图像控制信息将输入图像信息增加预定量。
3、如权利要求1所述的图像补偿设备，其中，图像补偿模块不转换小于阈值的输入图像信息。
4、如权利要求1所述的图像补偿设备，其中，图像补偿模块通过将小于阈值的输入图像信息增加预定量来转换输入图像信息。
5、如权利要求1所述的图像补偿设备，其中，图像补偿模块根据阈值将原始图像划分为第一图像信息区间和第二图像信息区间，保持属于第一图像信息区间的图像信息，并根据图像控制信息转换属于第二图像信息区间的图像信息。
6、如权利要求5所述的图像补偿设备，其中，图像控制信息将输入图像信息增加预定量。
7、一种图像补偿方法，包括：
根据用户输入的能量控制输入信号控制发光单元，并提供与能量控制输入信号相应的能量减少信息；
基于能量减少信息确定阈值；
根据阈值划分输入图像信息，并根据图像控制信息转换输入图像信息；
输出通过对输入图像信息执行转换获得的图像信息。
8、如权利要求7所述的图像补偿方法，其中，图像控制信息将输入图像信息增加预定量。
9、如权利要求7所述的图像补偿方法，其中，划分输入图像信息的步骤包括：不补偿小于阈值的输入图像信息。
10、如权利要求7所述的图像补偿方法，其中，划分输入图像信息的步骤包括：通过将小于阈值的输入图像信息增加预定量来转换输入图像信息。
11、如权利要求7所述的图像补偿方法，其中，划分输入图像信息的步骤包括：
根据阈值将原始图像划分为第一图像信息区间和第二图像信息区间；
保持属于第一图像信息区间的图像信息；
根据图像控制信息转换属于第二图像信息区间的图像信息。
12、如权利要求11所述的图像补偿方法，其中，图像控制信息将输入图像信息增加预定量。
13、一种补偿显示器上的图像的方法，包括：
接收用于减少提供给显示器的能量的控制信号；
根据接收的用于减少能量的控制信号在图像的像素信息中确定至少一个阈值；
确定选择性地调节像素信息的至少一个图像补偿函数；
通过将图像补偿函数应用于像素信息来补偿图像；
将补偿的图像输出到显示器。
14、如权利要求13所述的方法，其中，确定至少一个阈值的步骤包括：参考包含阈值和减少能量信息之间的预定关系的查找表。
15、如权利要求13所述的方法，其中，阈值将像素信息划分为至少第一区间和第二区间。
16、如权利要求15所述的方法，其中，补偿图像的步骤包括：仅将图像补偿函数应用于第一区间，而不将图像补偿函数应用于第二区间。
17、如权利要求15所述的方法，其中，仅对第一区间调节像素信息，而不对第二区间调节像素信息。
18、一种基于改变发光量来调节显示器上的图像的方法，包括：
改变提供给显示器和/或显示器消耗的能量以改变发光量；
调节图像的部分像素信息，同时保持图像的其余部分像素信息，以同时改善图像的明亮度和对比度。
19、如权利要求18所述的方法，其中，根据阈值来定义像素信息的调节部分和像素信息的保持部分。
20、如权利要求19所述的方法，其中，根据显示器的能量的改变量来确定阈值。
21、如权利要求18所述的方法，其中，像素信息的保持部分与显示器能量的减少成比例。
22、如权利要求18所述的方法，其中，保持其余部分像素信息的步骤包括：通过参考预定的查找表来获取其余部分。
23、一种用于发光单元的图像补偿设备，包括：
能量控制模块，向发光单元提供能量；
控制参数产生模块，基于能量控制模块提供的能量产生一个或多个参数以补偿图像的像素信息；
图像补偿模块，通过划分原始图像的像素信息来补偿图像；
输出模块，输出补偿的图像。
24、如权利要求23所述的图像补偿设备，其中，原始图像的像素信息被划分为至少两个区间。
25、如权利要求24所述的图像补偿设备，其中，所述两个区间中仅有一个区间的像素信息被调节。
26、如权利要求23所述的图像补偿设备，其中，在根据提供给发光单元的能量的改变量确定的阈值处划分像素信息。
27、如权利要求25所述的图像补偿设备，其中，像素信息的不调节部分与提供给发光单元的能量的改变量成比例。
28、如权利要求23所述的图像补偿设备，其中，控制参数产生模块包含预定的查找表，并且像素信息的划分通过参考预定的查找表被确定。
29、如权利要求23所述的图像补偿设备，其中，像素信息的划分根据图像的像素信息的分布方式被确定。
30、如权利要求25所述的图像补偿设备，其中，像素信息的不调节部分随着提供的能量的降低而减少。
31、一种基于根据能量使用的发光量调节显示的图像的明亮度和对比度的图像补偿设备，包括：
能量检测器，检测能量使用；
补偿器，基于检测的能量使用调节图像的部分像素信息，并保持图像的其余部分像素信息。
32、如权利要求31所述的图像补偿设备，其中，保持的部分像素信息是基于发光量。
33、如权利要求31所述的图像补偿设备，其中，调节部分中的像素信息的调节量是基于发光量。
34、一种记录有用于执行补偿显示器上的图像的方法的计算机程序的计算机可读介质，其中，计算机执行所述方法的步骤包括：
接收用于减少提供给显示器的能量的控制信号；
根据接收的用于减少能量的控制信号在图像的像素信息中确定至少一个阈值；
确定选择性地调节像素信息的至少一个图像补偿函数；
通过将图像补偿函数应用于像素信息来补偿图像；
将补偿的图像输出到显示器。
35、如权利要求34所述的介质，其中，确定至少一个阈值的步骤包括：参考包含阈值和减少能量信息之间的预定关系的查找表。
36、如权利要求34所述的介质，其中，阈值将像素信息划分为至少第一区间和第二区间。
37、如权利要求36所述的介质，其中，补偿图像的步骤包括：仅将图像补偿函数应用于第一区间，而不将图像补偿函数应用于第二区间。
38、一种记录有用于执行基于改变发光量来调节显示器上的图像的方法的计算机程序的计算机可读介质，其中，计算机执行所述方法的步骤包括：
改变提供给显示器和/或显示器消耗的能量以改变发光量；
调节图像的部分像素信息，同时保持图像的其余部分像素信息，以同时改善图像的明亮度和对比度。
39、如权利要求38所述的介质，其中，根据阈值来定义像素信息的调节部分和像素信息的保持部分。
40、一种用于提高图像的明亮度和对比度的图像补偿方法，包括：
减少背光单元的提供的和/或消耗的能量；
保持原始图像的低亮度灰度值并增加原始图像的中亮度灰度值和高亮度灰度值，以补偿与能量的减少相应的背光单元的明亮度降低。
41、如权利要求40所述的方法，其中，由用户选择性地执行减少提供的和/或消耗的能量，和/或基于外部环境光的检测执行减少提供的和/或消耗的能量。
42、如权利要求40所述的方法，其中，根据阈值确定低亮度灰度值以及中亮度灰度值和高亮度灰度值。
43、如权利要求42所述的方法，其中，低亮度灰度值的量对应于阈值的长度L，中亮度灰度值和高亮度灰度值的补偿对应于根据背光单元的明亮度降低成比例增加的差D。
44、如权利要求43所述的方法，其中，根据低亮度灰度值相对于中亮度灰度值和高亮度灰度值的分布方式来调节长度L和差D。
45、一种用于提高图像的明亮度和对比度的图像补偿方法，包括：通过使用原始图像的亮度来补偿原始图像的像素信息，其中，如果原始图像的亮度低于预定阈值，则不调节原始图像的像素信息，而如果原始图像的亮度高于预定阈值，则通过将原始图像的亮度增加预定补偿量来调节原始图像的像素信息。
46、如权利要求45所述的图像补偿方法，还包括：如果原始图像的亮度高于另一预定阈值，则不调节原始图像的像素信息，其中，所述另一预定阈值大于所述预定阈值。
47、如权利要求45所述的图像补偿方法，其中，根据发光单元的明亮度降低来调节所述预定阈值和预定补偿量。
48、如权利要求45所述的图像补偿方法，其中，根据原始图像的像素信息的分布方式来调节所述预定阈值和预定补偿量。
49、如权利要求45所述的图像补偿方法，其中，基于具有对应于亮度降低量的多个阈值的查找表来确定所述预定阈值。
50、如权利要求45所述的图像补偿方法，其中，根据原始图像的亮度来确定所述预定补偿量。
51、如权利要求45所述的图像补偿方法，其中，参考包含对应于补偿量的像素信息的查找表来确定所述预定补偿量。
52、如权利要求45所述的图像补偿方法，其中，根据满足等式x＝(ax5+bx4+cx3+dx2+ex1+f)*g的像素信息值x之间的交集来确定所述预定阈值，其中，a、b、c、d、e和f是与发光单元的亮度降低量相应的系数，g是预定补偿量。
53、如权利要求45所述的图像补偿方法，其中，所述方法通过补偿原始图像的像素信息来减少显示装置的功耗，从而即使当原始图像的亮度降低时，也减少原始图像质量的降低。
54、一种补偿显示器上的图像的方法，包括：
基于提供给显示器和/或显示器消耗的能量将图像的像素信息划分为两个或多个区间；
调节一个或多个区间的像素信息。
55、如权利要求54所述的方法，其中，不调节至少一个区间的像素信息。
56、如权利要求54所述的方法，其中，基于提供的和/或消耗的能量来调节像素信息。
57、如权利要求54所述的方法，其中，基于提供的和/或消耗的能量的改变来划分和/或调节像素信息。
58、如权利要求57所述的方法，其中，所述改变是减少。
59、一种补偿显示器上的图像的方法，包括：
基于提供给显示器和/或显示器消耗的能量将图像的像素信息划分为两个或多个区间；
不同于对其余区间的像素信息的调节来调节一个或多个区间的像素信息。
60、如权利要求59所述的方法，其中，不调节至少一个区间的像素信息。
61、一种用于显示器的图像补偿设备，包括：
基于提供给显示器和/或显示器消耗的能量被划分为两个或多个区间的显示在显示器上的图像的像素信息；
不同于对其余区间的像素信息的调节被调节的一个或多个区间的像素信息。
62、如权利要求61所述的图像补偿设备，其中，不调节至少一个区间的像素信息。
63、如权利要求61所述的图像补偿设备，其中，提供给显示器和/或显示器消耗的能量被减少。
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