TWI244574B - Image processing system, projector, program, and image processing method - Google Patents

Description

(8) 1244574 亮度指標値（譬如，灰階値等），和輸出信號明亮度指標 値（譬如，亮度値，照明度，顏色資訊値等）之關係資料 。且，所謂之明亮度指標値係成爲明亮度指標之値，具體 而言，譬如符合亮度値，照明度，顏色資訊値（R信號之 數位信號値等），灰階値及將此等之數値藉由正規化等使 得所改變之數値。 且，投影機2 0則包含輸入信號處理部，和具有3 D -LUT ( 3維查詢表）記憶部]22及1D-LUT ( 1維查詢表） 記憶部1 2 4，轉換畫像顏色之顏色轉換部〗2 〇，和輸出信 號處理部 140，和具有標的檔記憶部152，更新3D-LUT 及1D-LUT之LUT更新部150所加以構成之。 另外，投影機20，則包含著產生爲了顯示校正曲線 畫像之畫像信號之校正曲線信號產生部1 7 2，和暫時記憶 從領域檢測部之攝影資訊之攝影資訊記憶部1 74而加以構 成之。 同時，畫像投射部1 90，係包含空間光調變器1 92， 和驅動空間光調變器1 92之驅動部1 94，和光源1 96及透 鏡1 9 8而所構成。 驅動部1 94，乃基於從輸出信號處理部1 40之畫像信 號，而驅動空間光調變器1 92。且，畫像投射部1 90係將 從光源〗96處來的光經由空間光調變器192及透鏡198而 投射。 且，做爲爲了實現上述之投影機2 0之各部之硬體， 譬如可適用以下者。 -11 - (9) 1244574 圖4爲表示本實施形態之投影機20之硬體方塊圖。 譬如，譬如以A/D轉換器9 3 0來做爲輸入信號處理 部1 10，而譬如以RAM 9 5 0等來做爲攝影資訊記憶部174 ，做爲色斑點修正部1 3 0，譬如以畫像處理電路9 7 0等來 做爲校正曲線信號產生部172及明亮度資訊產生部176, 譬如以CPU91 0等來做爲修正量演算部160，譬如以畫像 處理電路970，RAM950，CPU910等來做爲色轉換部120 ，LUT更新部150及領域檢測部180，譬如以D/A轉換器 94 0等來做爲輸出信號處理部140，譬如以液晶面板920 等來做爲空間光調變器1 9 0，譬如以可實現記憶驅動液晶 面板9 2 0之液晶光閥驅動器之R 〇 Μ 9 6 0等來做爲驅動部 194° 又，此等之各部乃藉由系統匯流排9 8 0可相互傳送資 訊。且，此等之各部即使如電路般硬體性實現亦可，或硬 體性實現如驅動器亦可。 另外’做爲修正量演算部1 60等，即使從已記憶爲了 使電腦功能化之程式之資訊記憶媒體9 0 0，讀取程式而將 修正量演算部1 6 0等功能安裝於電腦亦可。 做爲如此之資訊記憶媒體9 0 0，譬如亦可適用於^ ROM，DVD-ROM，ROM，RAM，HDD 等，其程式之讀取 方式即使爲接觸方式或非接觸方式亦可。 同時’取代於資訊記憶媒體900，係將爲了安裝上述 各功能之程式等，經由傳送路徑從主機裝置藉由下載，使 得可安裝上述之各功能。 -12- (10) 1244574 以下，藉由此等之各部來說明有關畫像處理之流程。 圖5爲表示本實施形態之色斑點修正系統之流程圖。 首先，投影機2 〇，乃投射（步驟1 )複數種之單色校 正曲線畫像。更具體而言，投影機2 0係以w (白），κ (黑）之校正曲線畫像與特定灰階單位，投射使灰階變化 之R G B之校正曲線畫像。 於此，更具體說明有關進行畫像投射時之畫像處理。 輸入信號處理部1 1 〇，係將構成從p C等鎖輸入之類 比刑事之R G B信號的R1信號’ G1信號’ B 1信號，轉 換成數位形式之R2信號，G2信號及B2信號。 同時，校正曲線信號產生部1 72，係產生用於校正曲 線畫像之顯示之數位形式R2信號，G2信號及B2信號。 如此，校正曲線信號藉由於投影機20之內部產生， 使得從P C等之外部輸入裝置’無須將校正曲線信號輸入 於液晶投影機，而既可以投影機20單體而進行校正曲線 。且，無設置校正曲線信號產生部1 7 2，即使從P C等輸 入校正曲線畫像信號亦可。 顏色轉換部1 2 0，係將從輸入信號處理部1 1 〇，或校 正曲線信號產生部1 72之R2信號’ G2信號及B2信號’ 基於3 D - L U T記憶部1 2 2之3 D - L U T，與]D - L U T記憶部 1 2 4之1 D - L U T，藉由修正投影機2 0之預設値（初期狀態 )之色溫度等，使得以輸出來做爲R3信號’ G 3信號及 B 3信號。 同時，更具體而言，1D-LUT記憶部124，爲了修正 -13- (11) ^574 _像之明亮度乃記憶著XX資料及彩色平衡表（但是，亦 錢有爲任一者情況）。且，3D-LUT記憶部122爲了修正 壤像顏色，記憶著色域修正表及色溫修正表（但是，亦具 食爲任一者情況）。 顏色轉換部1 20乃基於此等之表格，修正色溫等而輸 出R3信號，G3信號及B3信號。 另外，色斑點修正部1 3 0，乃基於從顏色轉換部120 之R3信號，G3信號及B3信號，及基於預射亮度之修正 鲁 毚資料，修正R3信號，G3信號及B3信號做爲R4信號 ’ B4信號及G4信號而加以輸出。 且，輸出信號處理部1 4 0，係將數位形式之R4信號 ’ G 4信號及B 4信號轉換成類比形式之R 5信號，G 5信號 及B 5信號，再將該類比畫像信號（R5信號G5信號B5 信號）輸出於畫像投射部1 90。 又，投影機20於僅使用數位形式之RGB信號時，無 須進行A/D轉換處理及D/A轉換處理。 φ 藉由以上之步驟所產生之投影機2 0，係投射複數種 之校正曲線畫像。 另外，投影機20之攝影部1 82，校正曲線畫像於投 射於螢幕領域狀態上，攝影包含投射領域1 2之領域，而 輸出攝影資訊（步驟2 )。且，攝影資訊’譬如表示於 XYZ値。同時，於此所謂之XYZ値，係藉由國際照明協 會所決定之非依存性之表色系統之X Yz表色系統之三刺 徼値。且，於X Y Z表色系統之中，係可將γ値做爲亮度 -14 - (12) 1244574 値而加以執行。 領域檢測部1 8 0係基於W之校正曲線畫像之攝影資 訊’和K之校正曲線畫像之攝影資訊之差量，從所攝影 之領域檢測投射領域1 2 (步驟3 )。另外，領域檢測部 1 8 0係將檢測之投射領域1 2區分成複數領域。 圖6爲表不區分本實施形態例子之畫像顯示領域，而 演算平均明亮度指標値時之模式圖。 譬如’領域檢測部1 8 0，如圖6所示，矽將投射領域 1 2之攝影畫像區分成9個均等之領域。譬如，圖6斜線 部分之長方形爲1個對像領域。當然區分數目並非限定於 9，即使採用4 ’ 1 6，2 5之9以外之區分數目亦可。同時 ，領域未必區分成均等之必要。 另外，攝影資訊記憶部1 7 4爲記憶W、K之校正曲線 畫像之攝影資訊，於R、G、B之各灰階値之校正曲線晝 像之攝影資訊（步驟S4 )。 且，明亮度資訊產生部1 7 6，係基於記憶於攝影資訊 記憶部1 74之攝影資訊，和從領域檢測部1 80之領域資訊 ，來做爲環境影響修正資訊，而產生於W極K之校正曲 線畫像投射時之對象領域之XYZ三刺激値之平均値，於 R、G及B之特定灰階値之校正曲線畫像投射時之對象領 域之XYZ三刺激値之平均値的資訊（步騾5 )。 再者，明亮度資訊產生部1 7 6，係基於記憶於攝影資 訊記憶部1 7 4之攝影資訊，和從領域檢測部1 8 0之領域資 訊，產生明亮度資訊（步驟6 )。 -15 - (13) 1244574 又，明亮度資訊，亦包含是否顯示圖6所示之各對象 領域中哪個對象領域之領域資訊，顯示校正曲線畫像之灰 階値之灰階値資訊，是否顯示複數種之校正曲線畫像之中 ，哪個校正曲線畫像之畫像資訊，顯示於該對象領域之平 均明亮度指標値之平均明亮度指標値資訊之資訊。 且，LUT更新部1 5 0，係基於藉由明亮度資訊產生部 1 7 6所產生之環境影響修正用資訊，和所記憶於標的檔記 憶部152之標的檔，而更新3D-LUT與1D-LUT (步驟7 ♦ )。同時，所謂之標的檔乃爲顯示作爲目標畫像之顏色等 ，譬如，顯示R、G、B、W之色度、W之色溫及加碼値 之資訊。 同時，更具體而言，LUT更新部150係基於W，K， R，G及B之XYZ之三刺激値之平均値，和顯示標的檔之 顏色資訊，使得更新記憶於 3D-LUT記憶部122之3D-LUT。同時，LUT更新部150係基於W及K之Y値之平 均値，與顯示標的檔之加碼値，更新記憶於1 D - L U T記憶 β 部 1 24 之 1 D-LUT。 且，顏色轉換部1 2 0，爲了可重現目標色（譬如，適 合於sRGB規格顏色等），故基於所更新之3D-LUT修正 衋像之顏色，再基於所更新之1 D - LU T修正畫像明亮度， 而輸出R3信號，G3信號，及B3信號。 且，修正量演算部1 60係藉由明亮度資訊產生部1 76 基於所產生之明亮度資訊，於各對象領域演算輸出入特性 資料之修正量，做爲色斑點修正用資訊而加以輸出。 -16- (14) 1244574 於此，說明有關將顯示輸入灰階値與正規化 Y値之 關係之輸出入特性資料，以圖表形式顯示之輸出入特性曲 線。 圖7爲表示本實施形態之輸出入特性曲線之模式圖。 譬如，如圖7所示，修正前之輸出入特性曲線7 1 0於 最大灰階Km ax時，正規化値Y値係成爲1曲線狀，而修 正量演算部1 6 0，最大灰階値爲K m a X，正規化Y値爲了 通過1點之直線狀，而演算修正量。譬如，修正前，灰階 値爲K1，而正規化Y値爲Y1時，灰階値爲顯示k 1時之 修正後之輸出入特性之直線720上之正規化Y値爲γ，1， 此正規化Y値之差量a = Yl — Y’l爲修正量。 同時，於圖7中，係採用顯示修正後之輸出入特性之 直線7 2 0之傾斜爲1，而將正規化之Y値（正規化Y値） 做爲明亮度指標値。且，未必使用全範圍之灰階値之校正 曲線畫像，關於未使用之灰階値修正量，即使藉由線形內 插等一般手法而適用內插之修正量亦可。另外，於圖7中 ，灰階値爲〇時，正規化Y値並非爲〇，雖然爲正値，但 是此仍具有光學系統之漏光現象。 如此一來，修正量演算部1 6 〇，係演算於特定灰階値 之修正量a。同時，色斑點修正部1 3 0，係以因應於實際 顯示之畫像灰階値之修正量，而進行輸出入資料之修正， 基於修正後之輸出入特性資料，藉由修正R3信號，G3信 號，及B 3信號，使得修正色斑點（步驟S 8 )。 且，輸出信號處理部1 4 〇，係將色斑點修正後之數位 -17 - (15) 1244574 形式R4信號，G4信號，B4信號，轉換成類比形式之R5 信號，G4信號，B4信號，而輸出於畫像投射部丨90 。且，畫像投射部1 9 0乃基於R 5信號，G 4信號， B 4信號，投射畫像（步驟S 9 )。 如以上所述’若藉由本實施形態時，投影機2 0係將 畫像顯示領域劃分成複數之對象領域，藉由檢測各對象領 域之平均明亮度指標値，使得可檢測畫像一部份爲劣化。 且，投影機2 0係基於明亮度資訊之各灰階値之平均 馨 明亮度指標値，輸出入特性爲了不具有色斑點狀態之輸出 入特性而演算修正量，基於該修正量而藉由修正色斑點， 如圖2所示，低灰階以外部分係可投射與未經過時間變化 而劣化之狀態相同之畫像。藉此，投影機2 0可確保R G B 各色之顏色平衡。 因此，投影機2 0可適當修正藉由時間變化所產生之 劣化色斑點。 同時，投影機20於各RGB不同之複數灰階値，投射 € 校正曲線畫像，藉由攝影使得於各灰階値可算出平均明亮 度指標値，故各領域平均明亮度指標値之差異更爲明確， 各灰階値之平均明亮度指標値之差異亦爲明確。藉此，投 影機2 0可更適當修正藉由時間變化所劣化之色斑點。 再者，於本實施形態上，投影機2 0不僅藉由時間變 化所產生劣化之色斑點，亦應考量環境光線8 0或螢幕材 質之影響而藉由進行畫像信號之修正，使得不需藉由投影 機2 0之使用環境既可投射比目標色更適當之畫像。 -18 - (16) 1244574 如此，投影機2 Ο，由於可修正藉由時間變化所產生 劣化之色斑點等，尤其係，譬如於展示會場即使於長時間 投射畫像時，亦可控制畫質之劣化。藉此，使用者可減少 藉由時間變化所產生之劣化送修投影機2 0，或是更換投 影機2 0之光學零件之頻率，進而長時間連續使用投影機 20 ° (變形例） 以上，雖然係說明本發明有關適用之最適當實施形態 ，但是本發明之適當亦並非限定於上述之實施例子。 譬如，於上述之實施例中，雖然係使用正規化之 Υ 値來做爲明亮度指標値，但是譬如，即使將亮度値，照度 ，顏色資訊値（R信號之數位信號値），灰階値及此等値 藉由正規化等，來使用變形値等亦可。 即使藉此，投影機2 0可修正畫像之明亮度而可進行 色斑點之修正。 € 同時’於上述之實施例上，無色斑點狀態之輸出入特 性雖然爲直線狀，但是由於係將所使用於加碼修正時之加 碼値爲1時作爲前提，故加碼値除了 1以外時，無色斑點 狀態之輸出入特性亦具有非直線狀態。 同時，譬如，於上述之實施例子中，雖然係說明有關 將畫像處理系統安裝於投影機2 0之例子，但是除了投影 機2 0外，即使安裝於CRT (陰極射像管）等隻投影雞2 0 外之畫像顯示裝置亦可。且，做爲投影機2 0，除了液晶 -19- (17) 1244574 投影機外，譬如即使使用D MD (數位微透鏡裝置）之投 影機亦可。又，DMD爲美國德州儀器（TI )公司之商標 〇 另外，上述之投影機2 〇功能，譬如以投影機個體亦 可實現，或是付數之處理裝置分散（譬如以投影機與PC 作分散處理）而實現亦可。 【圖式簡單說明】 φ 圖1爲有關本實施形態例子之畫像處理系統整體之槪 略圖。 圖2爲表示有關本實施形態例子之色斑點修正之槪念 模式圖。 圖3爲表示有關本實施形態例子之投影機功能方塊圖 〇 圖4爲表示有關本實施形態例子之投影機硬體方塊圖 fl 圖5爲表示有關本實施形態例子之色斑點修正處理流 程圖。 圖6爲表示劃分本實施形態例子之畫像顯示領域，而 演算平均明亮度指標値時之模式圖。 圖7爲表示有關本實施形態例子之輸出入特性曲線模 式圖。 主要元件對照表 - 20- 1244574 (18) 10 螢幕領域 12 投射領域 60 顏色光感應器 20 投影機 80 環境光 110 輸出入信號處理部 120 顏色轉換部 122 3D-LUT記憶部 1 24 1D-LUT言己憶部 13 0 色斑點修正部 1 40 輸出入信號處理部 190 畫像投射部 1 92 空間光調變器 1 94 驅動部 196 光源 198 透鏡 15 0 LUT更新部 1 60 修正量演算部 1 72 校正曲線信號產生器 174 攝影資訊記憶部 1 7 6 明亮度資訊產生部 1 82 攝影部（影像部） 1 80 領域檢測部 1 5 6 標的檔記憶部

-21 - (19) 1244574 910 中央處理單元 92 0 液晶面板 9 3 0 A / D轉換器 9 4 0 D / A轉換器 9 8 0 系統匯流排 9 5 0 隨機存取記憶體 9 6 0 唯讀記憶體

9 7 0 畫像處理電路 9〇〇 資訊記憶媒體

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Claims (1)

1244574 (1) 拾、申請專利範圍 第92137327號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國94年4月13日修正

1 . 一種畫像處理系統，其特徵乃包含顯示特定校正曲 線畫像之顯不部，和攝影所顯不之校正曲線畫像之攝影部 ;和基於藉由該攝影部所產生之攝影資訊，於檢測畫像顯 示領域之同時，將該畫像顯示領域劃分成複數之對象領域 之領域檢測部；和基於前述攝影資訊，產生顯示藉由前述 領域檢測部所劃分之各對象領域之平均明亮度指標値之明 亮度資訊之明亮度資訊產生部；和基於該明亮度資訊，演 算前述各對象領域之輸出入特性資料之修正量之修正量演 算部；和基於該修正量所修正之輸出特性資料，於前述各 對象領域修正畫像色斑點之色斑點修正部；

前述顯示部，係藉由前述色斑點修正部，而顯示修正 色斑點之晝像。 2，如申請專利範圍第1項所記載之畫像處理系統，其 中，前述顯示部係顯示不同灰階値之複數種校正曲線畫像 ;前述明亮度資訊產生部，做爲前述明亮度資訊，係以產 生顯示前述各對象領域之中，是否爲哪一對象領域之領域 資訊，或表示前述校正曲線畫像之灰階値之灰階値資訊， 或顯示複數種之校正曲線畫像之中，是否爲哪一校正曲線 畫像之畫像資訊，或包含顯示於該對象領域之平均明亮度 i處正替換頁.. 9- 1244574 (2) 指標値之平均明亮度指標値資訊的資訊。 3 ·如申請專利範圍第2項所記載之畫像處理系統，其 中，前述修正量演算部，係基於前述明亮度資訊之各灰階 値之平均明亮度指標値，輸出入特性爲了成爲無色斑點狀 態之輸出入特性，而演算前述修正量。

4·一種投影機，其特徵乃包含投射特定之校正曲線畫 像之顯示部；和攝影所投射之校正曲線畫像之攝影部；和 基於藉由該攝影部所產生之攝影資訊’於檢測畫像顯7K領 域之同時，將該畫像顯示領域劃分成複數之對象領域之領 域檢測部；和基於前述攝影資訊，產生顯示藉由前述領域 檢測部所劃分之各對象領域之平均明亮度指標値之明亮度 資訊之明亮度資訊產生部；和基於該明亮度資訊，演算前 述各對象領域之輸出入特性資料之修正量之修正量演算部 ;和基於該修正量所修正之輸出特性資料，於前述各對象 領域修正畫像色斑點之色斑點修正部；

前述顯示部，係藉由前述色斑點修正部，而顯示修正 色斑點之畫像。 5 · —種畫像處理方法，其特徵乃顯示特定之校正曲線 畫像；和攝影所顯示之校正曲線畫像而產生攝影資訊；和 基於該攝影資訊，檢測畫像顯示領域；和將該畫像顯示領 域劃分成複數之對象領域；和基於前述攝影資訊，產生顯 示所劃分之各對象領域之平均明亮度指標値之明亮度資訊 ;和基於該明亮度資訊，演算前述各對象領域之輸出入特 性資料之修正量；和基於該修正量所修正之輸出特性資料 -2 - 1244574 (3) 替換頁j.， 年厶 ，於前述各對象領域修正畫像色斑點；和顯示修正色斑點 之畫像。

6 .如申請專利範圍第5項所記載之畫像處理方法，其 中，於顯示前述特定之校正曲線畫像時，顯示不同灰階値 之複數種校正曲線畫像；做爲前述明亮度資訊，係以產生 顯示前述各對象領域之中，是否爲哪一對象領域之領域資 訊，或表示前述校正曲線畫像之灰階値之灰階値資訊，或 顯示複數種之校正曲線畫像之中，是否爲哪一校正曲線畫 像之畫像資訊，或包含顯示於該對象領域之平均明亮度指 標値之平均明亮度指標値資訊的資訊。 7 ·如申請專利範圍第6項所記載之畫像處理方法，其 中，基於前述明亮度資訊之各灰階値之平均明亮度指標値 ，輸出入特性爲了成爲無色斑點狀態之輸出入特性’而演 算前述修正量。

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