CN102347015B - 图像亮度补偿方法及装置、液晶电视机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种图像亮度补偿方法及装置、液晶电视机。所述图像亮度补偿方法,包括如下步骤:读取待补偿图像中所有像素的灰阶;将读取到的灰阶由高到低进行排序;计算排序在前K%的所有灰阶的平均值;将所述平均值除以显示设备所能提供的最大灰阶,得出补偿系数;以及,图像中所有像素的灰阶均除以所述补偿系数,合成新的图像。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,尤其涉及一种图像亮度补偿方法及装置、液晶电视机。
背景技术
液晶显示器LCD以其体积小、耗电量低,且画面无闪烁等优点,已成为目前市场上的主流。然而,液晶显示器在显示效果上仍然存在着诸多问题,如:画面精细程度不理想、视角不广以及彩色显示不理想等等。为了改善画质,增强图像的对比度,目前较为普遍的解决方法是采用局部区域光源控制技术(Local Dimming Technology),处理过程完成后必然会损失原有图像的亮度,同时也会造成一些细节的丢失,对画面的效果有很大的影响。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种能够有效恢复图像原有亮度的图像亮度补偿方法、图像亮度补偿装置及液晶电视机。
为达到上述目的,本发明所述的图像亮度补偿方法,包括如下步骤:
读取待补偿图像中所有像素的灰阶;
将读取到的灰阶由高到低进行排序;
计算排序在前K%的所有灰阶的平均值;
将所述平均值除以显示设备所能提供的最大灰阶,得出补偿系数;以及,
图像中所有像素的灰阶均除以所述补偿系数,合成新的图像。
为达到上述目的,本发明所述的图像亮度补偿装置,包括:
图像灰阶读取模块,读取待补偿图像中所有像素的灰阶,并将读取到的灰阶存储至存储模块中;
存储模块,存储各像素对应的灰阶;
灰阶排序模块,读取存储模块中的灰阶并由高到低进行排序,将排序后的序列存储至所述存储模块中;
图像补偿引擎,计算排序在前K%的所有灰阶的平均值;将得到的平均值除以显示设备所能提供的最大灰阶,得出补偿系数;将待补偿图像中所有像素的灰阶均除以该补偿系数,合成新的图像。
为达到上述目的,本发明所述的液晶电视机,包括:上述的图像亮度补偿装置。
本发明的有益效果是:
本发明利用原有图像的信息对图像的亮度进行补偿,其亮度补偿效果明显,方法实现简单,具有自适应性,易于推广,特别是在黑暗场景中采用本发明效果尤为突出。
本发明所述液晶电视机通过设置一图像亮度补偿装置,当液晶电视机显示黑暗场景时,图像亮度补偿装置会对该黑暗场景的图像进行亮度补偿,使观看者在收看暗场的电视节目时,有较好的收看效果。
附图说明
图1是本发明所述图像补偿方法的流程图;
图2是未经图像亮度补偿的人物图像实例;
图3是图2所示人物图像经图像亮度补偿后的示图;
图4是图2所示人物图像的灰阶数据图;
图5是图3所示人物图像的灰阶数据图;
图6是本发明所述图像亮度补偿装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
如图1所示,本发明所述图像亮度补偿方法,包括如下步骤:
读取待补偿图像中所有像素的灰阶;
将读取到的灰阶由高到低进行排序;
计算排序在前K%的所有灰阶的平均值;
将所述平均值除以显示设备所能提供的最大灰阶,得出补偿系数;以及,
图像中所有像素的灰阶均除以所述补偿系数,合成新的图像。
其中,所述的K%的选取可依据实践经验来确定。而本发明人在实现本方法时,经大量的实验得出,K%优选为5%~10%之间。
上述计算补偿系数的步骤可通过下列公式表示:
r-补偿系数;
φ-为排序在前K%的所有灰阶所对应的像素的像素集;
Yi-为排序在前K%的各灰阶;
h-显示设备所能提供的最大灰阶,若为6bit显示设备则最大灰阶应为26-1=63,若为8bit显示设备则最大灰阶应为28-1=255等等,例如还包括16bit显示设备或32bit显示设备等;
N-为整幅待补偿图像灰阶在前K%的像素的个数。
作为本发明进一步地实施例,上述图像亮度补偿方法,进一步实现过程如下:
读取待补偿图像中所有像素的R、G和B分量的灰阶;
分别将读取到的R、G和B分量的灰阶由高到低进行排序;
分别计算R、G和B分量排序中前K%的所有灰阶的平均值;
将R、G和B分量的平均值分别除以显示设备所能提供的最大灰阶,得出各对应分量的补偿系数;
图像中所有像素的R、G和B分量的灰阶均除以各对应分量的补偿系数,合成新的图像。
在实际的应用中,大多数的图像都是彩色图像。一般彩色图像都是由RGB颜色分量组成。假设以8bit显示屏为例,各像素的R、G、B分量的最大值均为255。
首先,读取待补偿图像中所有像素的R、G和B分量的灰阶。
然后,将图像中所有像素的R分量的灰阶由高到低排列;将图像中所有像素的G分量的灰阶由高到低排列;将图像中所有像素的B分量的灰阶由高到低排列。
随后,取出R分量排列序列中前10%的像素灰度值作为“参考白”;取出G分量排列序列中前10%的像素灰度值作为“参考白”;取出B分量排列序列中前10%的像素灰度值作为“参考白”。
之后,依据下述公式分别计算出R分量、G分量和B分量的补偿系数rR,rG和rB:
其中,Ri、Gi、Bi分别为R、G、B分量对应的前K%的灰阶。
最后,待补偿图像中的每个像素的R、G和B的灰阶都分别除以对应的补偿系数,即rR,rG和rB;重新组合成新的图像。
如图2所示的一幅245*200像素的人物图像。背景颜色相对模糊,图像中的人物细节也不是特别的清晰,局部人脸对比度不是很明显。图4是这幅图像的直方图,可以看出大多数像素都是集中在灰阶25左右,整体背景较暗。采用本发明所述图像亮度补偿方法后,如图3所示,图像的整体亮度提高,色彩饱满,人脸部分的细节增加。补偿后的直方图如图5所示,可以看出低灰阶部分相比图4不是那么集中。
采用本发明所述方法对图像的亮度进行补偿,其亮度补偿效果明显,方法实现简单,具有自适应性,易于推广,特别是在黑暗场景中采用本发明效果尤为突出。
如图6所示,本发明所述的图像亮度补偿装置,包括:
图像灰阶读取模块,读取待补偿图像中所有像素的灰阶,并将读取到的灰阶存储至存储模块中;
存储模块,存储各像素对应的灰阶;
灰阶排序模块,读取存储模块中的灰阶并由高到低进行排序,将排序后的序列存储至所述存储模块中;
图像补偿引擎,计算排序在前K%的所有灰阶的平均值;将得到的平均值除以显示设备所能提供的最大灰阶,得出补偿系数;将待补偿图像中所有像素的灰阶均除以该补偿系数,合成新的图像。
其中,所述的K%的选取可依据实践经验来确定。而本发明人在实现本方法时,经大量的实验得出,K%优选为5%~10%之间。
所述液晶电视机,包括:上述的图像亮度补偿装置。这样当液晶电视机显示黑暗场景时,图像亮度补偿装置会对该黑暗场景的图像进行亮度补偿,使观看者在收看暗场的电视节目时,也有较好的收看效果。
以上,仅为本发明的较佳实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种图像亮度补偿方法,其特征在于,包括如下步骤:
读取待补偿图像中所有像素的灰阶;
将读取到的灰阶由高到低进行排序;
计算排序在前K%的所有灰阶的平均值;
将所述平均值除以显示设备所能提供的最大灰阶,得出补偿系数;以及,
图像中所有像素的灰阶均除以所述补偿系数,合成新的图像。
2.根据权利要求1所述的图像亮度补偿方法,其特征在于,进一步实现过程如下:
读取待补偿图像中所有像素的R、G和B分量的灰阶;
分别将读取到的R、G和B分量的灰阶由高到低进行排序;
分别计算R、G和B分量排序中前K%的所有灰阶的平均值;
将R、G和B分量的平均值分别除以显示设备所能提供的最大灰阶,得出各对应分量的补偿系数;
图像中所有像素的R、G和B分量的灰阶均除以各对应分量的补偿系数,合成新的图像。
3.根据权利要求1或2所述的图像亮度补偿方法,其特征在于,所述K%为5%~10%。
4.根据权利要求1所述的图像亮度补偿方法,其特征在于,所述的显示设备为6bit显示设备、8bit显示设备、16bit显示设备或32bit显示设备。
5.一种图像亮度补偿装置,其特征在于,包括:
图像灰阶读取模块,读取待补偿图像中所有像素的灰阶,并将读取到的灰阶存储至存储模块中;
存储模块,存储各像素对应的灰阶;
灰阶排序模块,读取存储模块中的灰阶并由高到低进行排序,将排序后的序列存储至所述存储模块中;
图像补偿引擎,计算排序在前K%的所有灰阶的平均值;将得到的平均值除以显示设备所能提供的最大灰阶,得出补偿系数;将待补偿图像中所有像素的灰阶均除以该补偿系数,合成新的图像。
6.根据权利要求5所述图像亮度补偿装置,其特征在于,所述K%为5%~10%。
7.一种液晶电视机,其特征在于,包括:如权利要求5或6中任意一所述的图像亮度补偿装置。
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