CN101076087A - 图像校正电路、图像校正方法和图像显示器 - Google Patents

Abstract

一种图像校正方法包括步骤：获取黑色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最低亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；根据所获取的黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，该低亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线内的参考点并且通过参考输入/输出特性线的最小亮度点；和根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

Description

图像校正电路、图像校正方法和图像显示器

相关申请的交叉引用

本发明包含于2006年5月17日在日本特许厅提交的日本专利申请JP 2006-138164相关的主题，其全部内容在此引用作为参考。

技术领域

本发明涉及具有对图像信号执行校正处理功能的图像校正电路、图像校正方法和图像显示器。

背景技术

诸如电视接收机、VCR(盒式磁带录像机)、数字照相机、电视照相机或打印机等设备通常具有图像处理功能，此功能对输入图像执行图像质量校正，随后将输入图像输出(例如，诸如亮度或对比度控制和轮廓校正等功能)。此功能主要有效地适用于全黑和低对比度图像或模糊图像。

在这些功能之中，通常，通过校正代表所谓伽马特性的伽马曲线执行对比度控制，举例来说，存在将亮度分布用作输入图像直方图分布的方法。更具体地，例如，如图14A所示，在低亮度区域(黑色电平区域)内分布亮度分布(亮度分布106A)的情况下，例如，如图14B所示，将伽马曲线从L101校正到L102。类似地，例如如图15A所示，在高亮度区域(白色电平区域)内分布亮度分布(亮度分布106B)的情况下，例如，如图15B所示，将伽马曲线从L101校正到L103，和例如如图16A所示，在中间亮度区域内分布亮度分布(亮度分布106C)的情况下，例如如图16B所示，将伽马曲线从L101校正到L104。此外，将在校正伽马曲线时在每个亮度电平上设置的校正量称作增益。

而且，例如，在日本待审专利申请公开文本No.2006-93753和2005-175933中，公开了对比度改善方法，其中将输入图像的亮度分布检测为直方图分布，根据亮度直方图分布在每个分布峰上校正伽马曲线。

发明内容

在相关技术中使用亮度直方图分布的对比度改进方法中，如图14A和14B至图16A和16B所示，将在所有亮度区域内检测的分布结果反映到所有亮度区域内的对比度改进，或者如在日本待审专利申请公开文本No.2006-93753和2005-175933中所述的，将在部分亮度区域内检测的分布结果反映到该部分的对比度改进。然而，在这种对比度改进方法的情况下，例如如下文将要描述的，根据输入图像的描述，可能不能有效地改进对比度，或者所显示的图像可能看起来不自然。

换句话说，例如，考虑在仅一个分布峰或少量分布峰存在于图像帧内的亮度直方图分布内的情况下，当在每个分布峰上校正伽马曲线时，能够实现有效的对比度改进。然而，在大量分布峰存在于亮度直方图分布内的情况下，当根据亮度区域部分内的分布结果在该大量分布峰中的每个分布峰上校正伽马曲线时，例如，伽马曲线非常复杂，如图17A和图17B内所示的伽马曲线L105A和L105B。因此，例如如图17A所示，降低了改进对比度的效果，当提高曲线斜率以改善效果时，例如，该曲线具有类似于如图17B所示的伽马曲线L105B的负斜率，因而所显示的图像看起来不自然。

因而，在将所有亮度区域内检测到的分布结果反映到对比度改进或者将部分亮度区域内检测到的分布结果反映到该部分的对比度改进的相关技术中，难以与输入图像的描述无关地有效地改进对比度。

鉴于上文，希望提供一种能够实现与输入图像描述无关地有效对比度改进的图像校正电路、图像校正方法和图像显示器。

根据本发明的实施例，提供第一图像校正电路，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像校正电路包括：亮度分布获取装置，用于获取黑色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最低亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；确定装置，用于根据所获取的黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，该低亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线内的参考点并且通过参考输入/输出特性线的最小亮度点；和校正执行装置，用于根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。在这种情况下，“参考输入/输出特性线”并不限制于直线形状的特性，可以是曲线所示的特性。

根据本发明的实施例，提供一种第一图像校正方法，其中根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该方法包括步骤：获取黑色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最低亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；根据所获取的黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，该低亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最低亮度点；和根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

根据本发明的实施例，提供一种第一图像显示器，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像显示器包括：亮度分布获取装置，用于获取黑色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最低亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；确定装置，用于根据所获取的黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，该低亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最低亮度点；校正执行装置，用于根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正；和显示器装置，用于根据执行图像校正的输入图像数据显示图像。

在根据本发明实施例的第一图像校正电路中，第一图像校正方法和第一图像显示器内，在图像帧内输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域内获得黑色侧中间亮度分布。而且，根据所获得的黑色中间亮度分布确定通过参考点和最小亮度点的低亮度区域输入/输出特性曲线。随后，根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线执行对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据的图像校正。因此，根据作为在本地区域内的亮度分布的黑色侧中间亮度分布，确定在相对于参考亮度具有更低亮度的区域内的输入/输出特性曲线(低亮度区域输入/输出特性曲线)，所述更低亮度区域是所述区域更宽的区域，因而与输入图像数据描述无关，该低亮度区域输入/输出特性曲线轻易地构成简单曲线。

在根据本发明实施例的图像校正电路中，上述低亮度区域输入/输出特性曲线最好是低于参考输入/输出特性线提供、不具有拐点的曲线。在这种情况下，“拐点”(inflection point)是指定义曲线的函数的二次导数符号从正值变为负值或者从负值变为正值的点。在这样一种配置下，低亮度区域输入/输出特性曲线形成最简单的曲线，进一步提高了改进对比度的效果。

而且，上述亮度分布获取装置最好还获取白色侧中间亮度分布作为在中间亮度区域中的最高亮度和参考亮度之间区域内的亮度分布，上述确定装置还根据所获得的白色侧中间亮度分布确定通过参考输入/输出特性线内的参考点和通过参考输入/输出特性线的最大亮度点的高亮度区域输入/输出特性曲线，和上述校正执行装置根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线和所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线对在相对于参考亮度具有较低亮度和较高亮度的区域内的输入图像数据执行图像校正。在这样一种配置下，根据所获取的黑色侧中间亮度分布和所获取的白色侧中间亮度分布，确定低亮度区域输入/输出特性曲线和高亮度区域输入/输出特性曲线，和根据该特性曲线，执行在低亮度区域和高亮度区域内输入图像数据的图像校正。因此，除了低亮度区域输入/输出特性曲线之外，高亮度区域输入/输出特性曲线轻易地形成简单曲线，而与输入图像的描述无关，进一步提高了改进对比度的效果。

根据本发明的实施例，提供第二图像校正电路，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像校正电路包括：亮度分布获取装置，用于获取白色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最高亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；确定装置，用于根据所获取的白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，该高亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最高亮度点；和校正执行装置，用于根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线对具有高于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

根据本发明的实施例，提供第二图像校正方法，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该方法包括步骤：获取白色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最高亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；根据所获取的白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，该高亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最高亮度点；和根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线对具有高于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

根据本发明的实施例，提供第二图像显示器，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像显示器包括：亮度分布获取装置，用于获取白色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最高亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；确定装置，用于根据所获取的白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，该高亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最高亮度点；校正执行装置，用于根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线对具有高于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正；和显示装置，用于根据执行图像校正的输入图像数据显示图像。

在根据本发明实施例的第二图像校正电路中，第二图像校正方法和第二图像显示器内，在图像帧内输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域内获得白色侧中间亮度分布。而且，根据所获得的白色中间亮度分布确定通过参考点和最大亮度点的高亮度区域输入/输出特性曲线。随后，根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线执行对高亮度区域内的输入图像数据的图像校正。因此，根据作为在本地区域内亮度分布的白色侧中间亮度分布，确定在相对于参考亮度具有较高亮度区域内的输入/输出特性曲线(高亮度区域输入/输出特性曲线)，所述较高亮度区域是比所述区域更宽的区域，因而与输入图像数据描述无关，该高亮度区域输入/输出特性曲线轻易地构成简单曲线。

在根据本发明实施例的第一图像校正电路、第一图像校正方法或第一图像显示器内，在图像帧内输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域内获得黑色侧中间亮度分布，根据该黑色侧中间亮度分布确定通过参考点和最小亮度点的低亮度区域输入/输出特性曲线，根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线执行对低亮度区域内输入图像数据的图像校正，因而与输入图像数据描述无关，该低亮度区域输入/输出特性曲线能够轻易地构成简单曲线。因此，例如，即使在图像帧内亮度直方图分布包括大量分布峰的情况下，也不显示不自然的图像，能够实现有效的对比度改进。

而且，在根据本发明实施例的第二图像校正电路、第二图像校正方法或第二图像显示器内，在图像帧内输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域内获得白色侧中间亮度分布，根据该白色侧中间亮度分布确定通过参考点和最大亮度点的高亮度区域输入/输出特性曲线，根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线执行对高亮度区域内输入图像数据的图像校正，因而与输入图像数据描述无关，该高亮度区域输入/输出特性曲线能够轻易地构成简单曲线。因此，例如，即使在图像帧内亮度直方图分布包括大量分布峰的情况下，也不显示不自然的图像，能够实现有效的对比度改进。

根据下述描述，本发明的其它和进一步的目标、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是图示根据本发明第一实施例的图像显示器整体配置的电路方框图；

图2是描述亮度分布、加权亮度中心和中间亮度区域之间关系的曲线；

图3A和图3B是描述黑色侧中间亮度分布和白色侧中间亮度分布的曲线；

图4A和图4B是图示根据第一实施例的输入/输出特性线的具体例子的曲线；

图5A和图5B是描述在总分布值和中间亮度区域内增益之间关系的具体例子的曲线；

图6是图示根据本发明第二实施例的输入/输出特性线生成部的配置的电路方框图；

图7A和图7B是描述黑色侧亮度分布和白色侧亮度分布的曲线；

图8A和图8B是图示根据第二实施例的输入/输出特性线的具体例子的曲线；

图9A和图9B是图示根据第二实施例的输入/输出特性线的其它具体例子的曲线；

图10A和图10B是用于描述根据本发明的改进在亮度分布、参考亮度和中间亮度区域之间关系的曲线；

图11A和图11B是用于描述根据本发明的改进在亮度分布、参考亮度和中间亮度区域之间关系的曲线；

图12A和图12B是用于描述在亮度分布、参考亮度和中间亮度区域之间关系的曲线；

图13是用于描述根据本发明的改进在亮度分布、初始参考亮度、初始中间亮度区域和加权中间亮度中心之间关系的曲线；

图14A和图14B是用于描述在相关技术中在亮度分布和图像显示器内伽马曲线的改变模式之间关系的例子的曲线；

图15A和图15B是用于描述在相关技术中在亮度分布和图像显示器内伽马曲线的改变模式之间关系的另一个例子的曲线；

图16A和图16B是用于描述在相关技术中在亮度分布和图像显示器内伽马曲线的改变模式之间关系的又一个例子的曲线；和

图17A和图17B是图示在相关技术中图像显示内伽马曲线改变模式的另一个例子的曲线。

具体实施方式

下文将参考附图详细地描述优选实施例。

【第一实施例】

图1图示根据本发明第一实施例的图像显示器的整体配置。图像显示器包括：图像处理功能部，包括调谐器11、Y/C分离电路12、色度解码器13、开关14、延迟电路15；输入/输出特性线生成部2和图像处理部3；以及图像显示功能部，包括矩阵电路41、驱动器(driver)42和显示器5。根据本发明第一实施例的图像校正电路和图像校正方法通过根据本实施例的图像显示器实施，所以在下文中将对它们进行描述。

除了来自TV(电视)的TV信号之外，输入给图像显示器的图像信号可以从VCR(盒式磁带录像机)、DVD(数字化视频光盘)等输出。当前的电视机和个人计算机(PC)从多种媒体获取图像信息和显示与每个媒体对应的图像已经变成普通实施方式。

调谐器11接收和解调来自TV的TV信号，和输出该TV信号作为复合视频突发信号(CVBS)。

Y/C分离电路12将来自调谐器11的复合视频突发信号或者来自VCR或DVD1的复合视频突发信号分离成亮度信号Y1和色度信号C1以将它们输出。

色度解码器13将由Y/C分离电路12分离的亮度信号Y1和色度信号C1输出作为包括亮度信号Y1和色差信号U1和V1的YUV信号(Y1、U1、V1)。

YUV信号是数字图像的图像数据，和一组对应于在两维图像上的位置的像素值。亮度信号Y代表亮度电平，并采用在100％白色的白电平和黑电平之间的幅度值。而且，100％白色图像信号是单位称作IRE的100(IRE)，IRE(无线电工程师协会)表示图像信号的相对比值。黑电平是0IRE。另一方面，色差信号U和V分别对应于通过从蓝色(B)减去亮度信号Y生成的信号B-Y和通过从红色(R)中减去亮度信号Y生成的信号R-Y，和当组合信号U和V与亮度信号Y时，可以显示颜色(颜色相位、色彩饱和度、亮度)。

开关14切换来自多种媒体的YUV信号(在这种情况下，来自DVD2的YUV信号(Y1，U1，V1)和YUV信号(Y2，U2，V2))，从而输出选定信号作为YUV信号(Yin，Uin，Vin)。

输入/输出特性线生成部2自适应地生成在随后将要描述的图像处理部3的γ校正执行电路31内使用的输入/输出特性线(γ曲线)，和包括亮度分布获取电路21、黑色侧中间亮度分布获取电路22、白色侧中间亮度分布获取电路23和特性线确定部24。

亮度分布获取电路21根据自开关14输出的YUV信号(Yin，Uin，Vin)的亮度信号Yin获取亮度分布作为直方图分布，和确定所获取亮度分布的加权亮度中心以确定中心在加权亮度中心上的中间亮度区域。加权亮度中心是一个亮度位置，该位置对应于等于亮度和频率之积的和(总积分)除以一个图像帧的亮度分布中的频率之和的数值。

图2图示由亮度分布获取电路21获取的亮度分布(亮度分布6)的例子，纵轴表示直方图分布的频率，和横轴表示亮度电平。

当显示图像或者作为1场数据的图像帧的每个数据(构成一个屏幕的图像数据)时，亮度分布获取电路21获取这样一个每个数据用于1帧的亮度分布6。而且，根据这样一个亮度分布6，在每个图像帧内确定亮度分布的加权亮度中心(例如在图2内的加权亮度中心G1)，和将具有从所获取的加权亮度中心G1至低亮度侧和高亮度侧的每个的预先确定宽度(在图2内图示的例子中，等于3个灰度级的宽度)的区域确定为在每个图像帧中的中间亮度区域。在这种情况下，例如通过下述公式1确定加权亮度中心G，可以在每个图像帧内获得亮度分布，因而可以在每个图像帧内确定加权亮度中心G。此外，将以这种方式获得的亮度分布6的数据、加权亮度中心G和中间亮度区域6M输出给黑色侧中间亮度分布获取电路22和白色侧中间亮度分布获取电路23。

【公式1】

$G=\frac{\mathrm{hist}1\×P_1+\mathrm{hist}2\×P_2\·\·\·\·+\mathrm{histm}\×P_m}{\mathrm{hist}1+\mathrm{hist}2+\·\·\·\·+\mathrm{histm}}$

$=\frac{\underset{k=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{hist}}_k\×P_k)}{\underset{k=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{hist}}_k}---\left(1\right)$

G：加权亮度中心；

m：在亮度分布内亮度电平的划分数；

hist_k：在亮度分布内第k个亮度电平的频率；

P_k：在亮度分布内第k个亮度电平。

根据由亮度分布获取电路21获取的亮度分布6的数据、加权亮度中心G和中间亮度区域6M，例如如图3A所图示的，黑色侧中间亮度分布获取电路22获取在每个图像帧中的黑色侧中间亮度分布61作为在亮度低于在每个图像帧内确定的中间亮度区域6M内的加权亮度中心G(黑色侧中间亮度区域6BM)的区域内的亮度分布。类似地，根据由亮度分布获取电路21获取的亮度分布6的数据、加权亮度中心G和中间亮度区域6M，例如如图3B所图示的，白色侧中间亮度分布获取电路23获取在每个图像帧中的白色侧中间亮度分布62作为在亮度高于在每个图像帧内确定的中间亮度区域6M内的加权亮度中心G的区域内的亮度分布。

再次参见图1，例如如图4A所示，根据由黑色侧中间亮度分布获取电路22获取的黑色侧中间亮度分布61和由白色侧中间亮度分布获取电路23获取的白色侧中间亮度分布62，如图3A和图3B所示，特性线确定部分24确定输入/输出特性线(γ曲线)Lout1，它是代表输入亮度信号Yin＝输出亮度信号Yout的自适应改变的参考输入/输出特性线L0。更具体地，γ曲线Lout1包括低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1，LB1通过由加权亮度中心G1和在加权亮度中心G1上参考输入/输出特性线L0的数值确定的中心点P1和参考输入/输出特性线L0的最小亮度点P3，LW1通过中心点P1和参考输入/输出特性线L0的最大亮度点P4。低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1分别设置得低于和高于参考输入/输出特性线L0，将它们中的每个分别表示为不具有拐点的曲线(例如二次曲线)，因而整个γ曲线Lout1是S状曲线。此外，如图4A和4B所示，LB1和LB2低于L0，和LW1和LW2高于L0，因而将对比度改善集中于加权亮度中心G1。

如上所述，在每个图像帧内确定加权亮度中心，因此，例如如图4B所示，可以在每个图像帧内获得中心点、低亮度区域输入/输出特性曲线、高亮度区域输入/输出特性曲线和γ曲线，并且在每个图像帧内是不同的(例如在附图中的加权亮度中心G2、中心点P2、低亮度区域输入/输出特性曲线LB2、高亮度区域输入/输出特性曲线LW2和γ曲线Lout2)。

而且，特性线确定部24根据黑色侧中间亮度分布61内的总分布值和白色侧中间亮度分布62内的总分布值确定在低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1内的适当增益值，即从参考输入/输出特性线L0的自适应改变的合适量。

在这种情况下，图5A图示在黑色侧中间亮度区域6BM内总分布值和在低亮度区域输入/输出特性曲线LB1内增益(黑色侧增益Bg)之间的关系，和图5B图示在白色侧中间亮度区域6WB内的总分布值和在高亮度区域输入/输出特性曲线LW1内增益(白色侧增益Wg)之间的关系。

在图5A和图5B内，相对于水平轴内总分布值的数值，存在分别由黑色侧分布阈值Bt0至Bt3和白色侧分布阈值Wt0至Wt3划分的五个区域B0至B4和五个区域W0至W4。

更具体地，在图5A中，在总分布值等于或小于黑色侧分布阈值Bt0的区域B0内，黑色侧增益Bg的值是“0”，在这种情况下，参考输入/输出特性线L0不改变成图4A或图4B所示的低亮度区域输入/输出特性曲线LB1或LB2，并维持原状。在总分布值大于黑色侧分布阈值Bt0并等于或小于黑色侧分布阈值Bt1的区域B1内，黑色侧增益Bg的数值随着总分布值内的增加而增加(在这种情况下线性地增加)。而且，在总分布值大于黑色侧分布阈值Bt1和等于或小于黑色侧分布阈值Bt2的区域B2内，由黑色侧增益阈值Bg2限制黑色侧增益Bg从而变成统一值，在总分布值大于黑色侧分布阈值Bt2的区域B3和B4内，将黑色侧增益Bg限制得低于黑色侧增益阈值Bg2。换句话说，在总分布值大于黑色侧分布阈值Bt2和等于或小于黑色侧分布阈值Bt3的区域B3内，黑色侧增益Bg的值随着总分布值内的增加而降低(在这种情况下线性地降低)，和在总分布值大于黑色侧分布阈值Bt3的区域B4内，将黑色侧增益Bg限制为小于黑色侧增益阈值Bg2的黑色侧增益阈值Bg1以成为统一值。

类似地，在图5B内，在总分布值等于或小于白色侧分布阈值Wt0的区域W0内，白色侧增益Wg的值是“0”，和在这种情况下，参考输入/输出特性线L0不改变成图4A或图4B所示的高亮度区域输入/输出特性曲线LW1或LW2，并维持原状。在总分布值大于白色侧分布阈值Wt0并等于或小于白色侧分布阈值Wt1的区域W1内，白色侧增益Wg的数值总分布值内的增加而增加(在这种情况下线性地增加)。而且，在总分布值大于白色侧分布阈值Wt1和等于或小于白色侧分布阈值Wt2的区域W2内，由白色侧增益阈值Wg2限制白色侧增益Wg从而变成统一值，在总分布值大于白色侧分布阈值Wt2的区域W3和W4内，将白色侧增益Wg限制得低于白色侧增益阈值Wg2。换句话说，在总分布值大于白色侧分布阈值Wt2和等于或小于白色侧分布阈值Wt3的区域W3内，将白色侧增益Wg的值随着总分布值内的增加而降低(在这种情况下线性地降低)，和在总分布值大于白色侧分布阈值Wt3的区域W4内，将白色侧增益Wg限制为小于白色侧增益阈值Wg2的白色侧增益阈值Wg1以成为统一值。

因而，参考在黑色侧中间亮度区域6BM和白色侧中间亮度区域6WM内的总分布值，将黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg分别增加到黑色侧分布阈值Bt1和白色侧分布阈值Wt1，根据总分布值和在总分布值大于黑色侧分布阈值Bt1和白色侧分布阈值Wt1的情况下，限制黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg的值，从而调整在中间亮度区域6M中的增益以不过高，如随后将要详细描述的。

再次参见图1，延迟电路15从延迟开关14输出的色差信号Uin和Vin，同步色差信号Uin和Vin和从输入/输出特性线生成部2输出的γ曲线Lout以将它们输出给图像处理部3。

图像处理部3对YUV信号(Yin，Uin，Vin)执行预先确定的图像处理，所述YUV信号从开关14输出和通过使用由输入/输出特性线生成部2自适应生成的γ曲线Lout通过延迟电路15，和在根据本实施例的图像显示器内，图像处理部3包括对Y信号(Yin)执行对比度改进处理的γ校正执行电路31。

γ校正执行电路31通过使用由输入/输出特性线生成部2自适应生成的γ曲线Lout对Y信号(Yin)执行对比度改进处理。更具体地，例如，如图4A和图4B所示，将输入亮度信号Yin的对比度控制为由在每个图像帧内确定的γ曲线Lout1和Lout2在每个亮度电平内的增益中图示的程度。将图像处理(控制对比度)之后的YUV信号(Yout，Uout，Vout)输出给矩阵电路41。

矩阵电路41从由图像处理部3图像处理之后的YUV信号(Yout、Uout、Vout)再现RGB信号，和将再现的RGB信号(Rout，Gout，Bout)输出给驱动器42。

驱动器42根据矩阵电路41输出的RGB信号(Rout，Gout，Bout)生成用于显示器5的驱动信号，和将驱动信号输出给显示器5。

根据驱动器42输出的驱动信号，显示器5从由图像处理部3图像处理之后的YUV信号(Yout，Uout，Vout)显示图像。显示器5可以是任意类型的显示设备。例如，使用CRT(阴极射线管)51、LCD(液晶显示器)52、PDP(等离子体显示板；未图示)、等等。

在这种情况下，输入/输出特性线生成部2和图像处理部3对应于本发明中的“图像校正电路”的具体例子，亮度分布获取电路21、黑色侧中间亮度分布获取电路22和白色侧中间亮度分布获取电路23对应于本发明中的“亮度分布获取装置”的具体例子。而且，特性线确定部24对应于本发明中的“确定装置”的具体例子，γ校正执行电路31对应于本发明中的“校正执行装置”的具体例子。黑色侧分布阈值Bt1和Bt2分别对应于本发明中的“第一黑色侧分布阈值”和“第二黑色侧分布阈值”的具体例子，黑色侧增益阈值Bg2对应于本发明中的“黑色侧增益阈值”的具体例子。白色侧分布阈值Wt1和Wt2分别对应于本发明中的“第一白色侧分布阈值”和“第二白色侧分布阈值”的具体例子，和白色侧增益阈值Wg2对应于本发明中的“白色侧增益阈值”的具体例子。

接着，参见图1至图5A和5B，在下文中将描述根据本实施例的图像显示器的操作。

首先，将输入给图像显示器的图像信号解调成YUV信号。更具体地，由调谐器11将来自TV的TV信号解调成复合视频突发信号，将复合视频突发信号从VCR或DVD1直接输入给图像显示器。随后，在Y/C分离电路12中将复合视频突发信号划分成亮度信号Y1和色度信号C1，随后在色度解码器13中将亮度信号Y1和色度信号C1解码成YUV信号(Y1，U1，V1)。另一方面，将YUV信号(Y2，U2，V2)从DVD2直接输入给图像显示器。

接着，在开关14中，选择YUV信号(Y1，U1，V1)或YUV信号(Y2，U2，V2)以输出作为YUV信号(Yin，Uin，Vin)。随后，将YUV信号(Yin，Uin，Vin)的亮度信号Yin输出给输入/输出特性线生成部2和图像处理部3内的γ校正执行电路31，和将色差信号Uin和Vin输出给延迟电路15。

在输入/输出特性线生成部2内，根据所输入的亮度信号Yin执行下述生成γ曲线Lout的操作。

更具体地，首先，在亮度分布获取电路21内，例如，根据从开关14输出的YUV信号(Yin，Uin，Vin)的亮度信号Yin，在每个图像帧内获取作为如图2所示的直方图分布的亮度分布。而且，根据所获取的亮度分布，在每个图像帧内确定加权亮度中心G1，设置从加权亮度中心G1到低亮度侧和高亮度侧中的每个的预先确定的宽度，从而在每个图像帧内确定中间亮度区域。

接着，在黑色侧中间亮度分布获取电路22和白色侧中间亮度分布获取电路23中，根据亮度分布6的数据、由亮度分布获取电路21获取的加权亮度中心G和中间亮度区域6M，在每个图像帧内获得黑色侧中间亮度分布61和白色侧中间亮度分布62。

随后，在特性线确定部24内，根据由黑色侧中间亮度分布获取电路22获取的黑色侧中间亮度分布61和由白色侧中间亮度分布获取电路23获取的白色侧中间亮度分布62，自适应地改变参考输入/输出特性线L0，确定包括低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1的输入/输出特性线(γ曲线)Lout1。而且，例如，如图5A和图5B所示，根据在黑色侧中间亮度分布61内的总分布值和在白色侧中间亮度分布62内的总分布值，确定在低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1内的适当增益值(黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg)，即从参考输入/输出特性线L0自适应改变的适当量值。更具体地，参考在黑色侧中间亮度区域6BM和白色侧中间亮度区域6WM内的总分布值，将黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg分别增加到黑色侧分布阈值Bt1和白色侧分布阈值Wt1，根据总分布值，在总分布值大于黑色侧分布阈值Bt1和白色侧分布阈值Wt1的情况下，限制黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg的值，从而防止中间亮度区域6M中的增益过大。以这种方式将在每个图像帧内自适应生成的γ曲线Lout输出给在图像处理部3内的γ校正执行电路31。

另一方面，延迟电路15延迟色差信号Uin和Vin，因此，同步色差信号Uin和Vin和从输入/输出特性线生成部2输出的γ曲线Lout。

接着，在图像处理部3的γ校正执行电路31内，根据开关14输出的亮度信号Yin和从开关14输出并通过延迟电路15的色差信号Uin和Vin，通过使用从输入/输出特性线生成部2提供的γ曲线Lout对YUV信号(Yin，Uin，Vin)执行对比度改进处理。更具体地，将对比度控制为在每个亮度电平内在低亮度区域输入/输出特性曲线LB1内的黑色侧增益Bg和在高亮度区域输入/输出特性曲线LW1内的白色侧增益Wg内图示的程度。

在这种情况下，γ曲线Lout包括低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1，根据作为在本地区域内的亮度分布的黑色侧中间亮度分布61和白色侧中间亮度分布62，LB1和LW1是在比黑色侧中间亮度分布61和白色侧中间亮度分布62更宽区域(在比加权亮度中心G1更低亮度侧和更高亮度侧上的区域)内的输入/输出特性线，所以低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1以及通过扩展到γ曲线Lout轻易地形成简单曲线，而与输入图像的描述无关(YUV信号(Yin，Uin，Vin))。更具体地，在该实施例中，低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1分别包括不包含拐点的二次曲线，因而与输入图像的描述无关，也就是说，与在每个图像帧内输入亮度信号Yin的直方图发布无关，γ曲线Lout是简单的S形曲线。

因此，例如在大量峰值存在于亮度分布内的输入图像的情况下，在相关技术中的图像显示器内，如在图15A和图15B所示的伽马曲线L105A和L105B的情况下，伽马曲线很复杂，所以降低了改善对比度的效果(参见图15A)，或者伽马曲线具有负值斜率，因而所显示的图像看起来不自然(参见图15B)。另一方面，在根据本实施例的图像显示器内，γ曲线Lout轻易地构成简单S形曲线，因此与相关技术相比，更有效地改进所显示图像的对比度，和防止所显示的图像看起来不自然。

而且，如图5A和图5B所示，与在黑色侧中间亮度区域6BM和白色侧中间亮度区域6WM内的总分布值相关的，根据总分布值，将黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg分别提高到黑色侧分布阈值Bt1和白色侧分布阈值Wt1，因此适当地设置了增益，从而根据总分布值提高了对比度。而且，在总分布值大于黑色侧分布阈值Bt1或白色侧分布阈值Wt1的情况下，限制黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg的值，从而防止中间亮度区域6M中的增益过高。因此，例如，即使在个人皮肤的放大图像内，也不过分强调皮肤轮廓，显示更自然的图像。而且，在总分布值大于黑色侧分布阈值Bt2或白色侧分布阈值Wt2的情况下，进一步限制黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg的值(以分别低于黑色侧增益阈值Bg2和白色侧增益阈值Wg2)，因此即使进一步提高总分布值，也可靠地限制中间亮度区域6M中的增益不过高。

接着，矩阵电路41在对比度处理之后从YUV信号(Yout，Uout，Vout)再现RGB信号(Rout，Gout，Bout)，驱动器42根据RGB信号(Rout，Gout，Bout)生成驱动信号，根据驱动信号在显示器5上显示图像。

如上所述，在本实施例中，在黑色侧中间亮度分布获取电路22和白色侧中间亮度分布获取电路23内，获取在图像帧内亮度信号Yin的亮度分布6内中间亮度区域6M内的黑色侧中间亮度分布61和白色侧中间亮度分布62，和在特性线确定部24内，根据黑色侧中间亮度分布61和白色侧中间亮度分布62，在每个图像帧内确定通过参考点(加权亮度中心G1)和最小亮度点P3的低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和通过加权亮度中心G1和最大亮度点P4的高亮度区域输入/输出特性曲线LW1，和在γ校正执行电路31中，根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1，对在比加权亮度中心G1更低亮度侧和更高亮度侧的区域内的YUV信号(Yin，Uin，Vin)执行图像校正，从而与输入图像数据的描述无关，低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1能够轻易地形成简单曲线。因此，例如，即使在图像帧内的亮度直方图分布包括大量分布峰的情况下，所显示的图像也看起来很自然，能够实现有效的对比度改进。

而且，在每个图像帧内确定加权亮度中心和中间亮度区域，而与亮度分布6的分布模式无关，也就是与所显示图像的描述无关，能够执行最合适的对比度改进。

此外，在黑色侧中间亮度区域6BM或白色侧中间亮度区域6WM的总分布值大于黑色侧分布阈值Bt1或白色侧分布阈值Wt1的情况下，限制黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg的值，从而能够防止中间亮度区域6M中的增益过高。因此，例如在个人皮肤的放大图像内，并不过于强调皮肤轮廓，能够显示更自然的图像。

而且，在黑色侧中间亮度区域6BM或白色侧中间亮度区域6WM内的总分布值大于黑色侧分布阈值Bt2或白色侧分布阈值Wt2的情况下，进一步限制黑色侧增益Bg就白色侧增益Wg的值(以分别低于黑色侧增益阈值Bg2和白色侧增益阈值Wg2)，因而即使进一步提高总分布值，也能够可靠地防止中间亮度区域6M中的增益过高。

此外，分开设置黑色侧中间亮度分布获取电路22和白色侧中间亮度分布获取电路23，因此能够分别地执行改善低亮度区域内对比度的操作和改善高亮度区域内对比度的操作。

【第二实施例】

接着，在下文中将描述本发明的第二实施例。根据该实施例的图像显示器还包括在根据第一实施例的图像显示器内输入-输出特性线生成部2中的黑色侧亮度分布获取电路25和白色侧亮度分布获取电路26。

图6图示根据该实施例的输入/输出特性线生成部2A的配置。根据该实施例的输入/输出特性线生成部2A包括亮度分布获取电路21、黑色侧中间亮度分布获取电路22、白色侧中间亮度分布获取电路23、特性线确定部分24、黑色侧亮度分布获取电路25和白色侧亮度分布获取电路26。用与第一实施例相同的标号表示类似的组件，将不进行进一步的描述。

例如，如图7A所示，根据亮度分布6的数据、由亮度分布获取电路21获取的加权亮度中心G和中间亮度区域6M，黑色侧亮度分布获取电路25获取在每个图像帧中的黑色侧亮度分布63作为在比每个图像帧内确定的中间亮度区域6M更低亮度侧上的区域内(黑色侧亮度区域6B)的亮度分布。类似地，例如如在图7B内图示的，根据亮度分布6的数据、由亮度分布获取电路21获取的加权亮度中心G和中间亮度区域6M，白色侧亮度分布获取电路26获取在每个图像帧中的白色侧亮度分布64作为在比每个图像帧内确定的中间亮度区域6M更高亮度侧上的区域内(白色侧亮度区域6W)的亮度分布。

在这种情况下，亮度分布获取电路21、黑色侧中间亮度分布获取电路22、白色侧中间亮度分布获取电路23、黑色侧亮度分布获取电路25和白色侧亮度分布获取电路26对应于本发明中“亮度分布获取装置”的具体例子。

在根据该实施例的输入/输出特性线生成部分2A中，根据所输入的亮度信号Yin执行生成γ曲线Lout的下述操作。

首先，在亮度分布获取电路21中，如第一实施例的情况，根据亮度信号Yin在每个图像帧内获取作为直方图分布的亮度分布6，和根据所获取的亮度分布，在每个图像帧内确定加权亮度中心G1和中间亮度区域6M。接着，在黑色侧中间亮度分布获取电路22和白色侧中间亮度分布获取电路23中，如第一实施例的情况，根据亮度分布6的数据、加权亮度中心G和中间亮度区域6M，在每个图像帧内获取黑色侧中间亮度分布61和白色侧中间亮度分布62。另一方面，在黑色侧亮度分布获取电路25和白色侧亮度分布获取电路26内，根据亮度分布6的数据、加权亮度中心G和中间亮度区域6M，在每个图像帧内获取黑色侧亮度分布63和白色侧亮度分布64。

接着，在特性线确定部24内，如第一实施例的情况，根据由黑色侧中间亮度分布获取电路22获取的黑色侧中间亮度分布61和由白色侧中间亮度分布获取电路23获取的白色侧中间亮度分布62，生成低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1。

在根据该实施例的特性线确定部分24内，当最后确定γ曲线Lout时，除了低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1，还根据由黑色侧亮度分布获取电路25获取的黑色侧亮度分布63和由白色侧亮度分布获取电路26获取的白色侧亮度分布64，确定γ曲线Lout。更具体地，如图8A所示的γ曲线Lout11的情况，在低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1中的增益上叠加根据黑色侧亮度分布63生成的输入/输出特性线L10B中的增益和根据白色侧亮度分布64生成的输入/输出特性线L10W中的增益，从而最终确定包括低亮度区域输入/输出特性曲线LB11和高亮度区域输入/输出特性曲线LW11的γ曲线Lout11。因此，除了中间亮度区域6M内的亮度分布之外，还考虑在黑色侧亮度区域6B和白色侧亮度区域6W内的亮度分布，确定γ曲线Lout11，从而更准确地调整γ曲线。

而且，例如，如图8B所示，在作为在低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1中的增益上叠加输入/输出特性线L10B和输入/输出特性线L10W中的增益的结果的情况下，在低亮度区域输入/输出特性曲线LE11或高亮度区域输入/输出特性曲线LW11中的增益变得过高，并且在部分黑色侧亮度区域6B或白色侧亮度区域6W的一部分内，即使改变输入，输出也不改变，因此难以显示灰度级(gray level)，校正在输入/输出特性线L10B和输入/输出特性线L10W中的增益，从而更小，并防止在低亮度区域输入/输出特性曲线LB11或高亮度区域输入/输出特性曲线LW11中的增益过高。因此，在黑色侧亮度区域6B或白色侧亮度区域6W的一部分内，根据输入的改变来改变输出，能够可靠地显示灰度级。

此外，例如，如图9A所示，在根据黑色侧亮度分布63或白色侧亮度分布64生成的输入/输出特性线具有类似于附图中输入/输出特性线L20的形状的情况下，以类似的方式类似于附图内的γ曲线Lout21确定输入/输出特性线，并且在此时增益变得过高的情况下，类似于图9B所示的输入/输出特性线L21，校正γ曲线Lout21中的增益以不变得过高。

如上所述，在该实施例中，当最终确定γ曲线Lout时，除了低亮度区域输入/输出特性曲线LB1和高亮度区域输入/输出特性曲线LW1，还考虑由黑色侧亮度分布获取电路25获取的黑色侧亮度分布63和由白色侧亮度分布获取电路26获取的白色侧亮度分布64来确定γ曲线Lout，因而当还考虑黑色侧亮度区域6B和白色侧亮度区域6W内的亮度分布确定γ曲线Lout11时，能够更准确地调整γ曲线。

更具体地，例如，在叠加输入/输出特性线L10B和输入/输出特性线L10W中增益的结果的情况下，在低亮度区域输入/输出特性曲线LB11或高亮度区域输入/输出特性曲线LW11中的增益变得过高，难以显示部分黑色侧亮度区域6B或白色侧亮度区域6W内的灰度级，校正在输入/输出特性线L10B和输入/输出特性线L10W中的增益以更小，所以在部分黑色侧亮度区域6B或白色侧亮度区域6W内，根据输入的改变而改变输出，能够可靠地显示灰度级。

而且，分开设置黑色侧亮度分布获取电路25和白色侧亮度分布获取电路26，所以在该实施例中，可以分别执行改进低亮度区域内对比度的操作和改进高亮度区域内对比度的操作。

尽管参考第一实施例和第二实施例描述了本发明，但是本发明并不限制于此，可以进行各种改变。

例如，在上述实施例中，在根据在图2所示的整个亮度区域内的亮度分布6确定加权亮度中心G1的情况下，根据加权亮度中心G1确定中间亮度区域，将具有从加权中间亮度中心到作为黑色侧的低亮度侧和作为白色侧的高亮度侧中每侧的预先确定宽度的区域确定为在每个图像帧中的中间亮度区域6M。然而，在加权亮度中心G1偏向黑色侧的情况下，如图10A所示(在比加权亮度中心G1c更低亮度的一侧上提供加权亮度中心G11的情况下)，由特性线确定部24确定输入/输出特性线Lout3，该Lout3包括通过中心点P30的低亮度区域输入/输出特性曲线LB3和高亮度区域输入/输出特性曲线LW3；然而，通过低亮度区域输入/输出特性曲线LB3，如图所示，过度地降低了黑色增益，所以难以再现黑色细节，因而图像变得过于黑暗。而且，在加权亮度中心G1偏向白色侧的情况下，如图11A所示(在比加权亮度中心G1c更高亮度的一侧上提供加权亮度中心G1h的情况下)，由特性线确定部24确定输入/输出特性线Lout5，该Lout5包括通过中心点P50的低亮度区域输入/输出特性曲线LB5和高亮度区域输入/输出特性曲线LW5；然而，通过高亮度区域输入/输出特性曲线LB5，如图所示，过度地提高了白色增益，因而图像看起来过亮。

因而，在加权亮度中心G1偏向黑色侧或白色侧的情况下，如图10B或图11B所示，将一个区域确定为中间区域6Mv，在该区域中，其宽度与中间亮度区域6M的宽度相同，并且在距离加权亮度中心G1偏向的一侧上的加权中间亮度中心的宽度较窄而另一侧上的宽度较宽，因而能够防止黑色增益或者白色增益变得过高，从而能够实现更加有效的对比度改进。

例如，在上述实施例中，描述了在每个图像帧内在确定中间亮度区域6M时确定作为参考亮度的加权亮度中心的情况；然而，例如，如图12A所示，可以预先固定参考亮度G10和基于参考亮度G10的中间亮度区域6M。即使在这种配置下，例如，类似于在图12B内图示的γ曲线Lout10，与相关技术中的曲线相比，能够简化γ曲线，所以能够显示比相关技术更加自然的图像，并能够有效地改进对比度。

而且，在上述实施例中，描述根据在图2所示的整个亮度区域内的亮度分布6确定加权亮度中心G1，和根据加权亮度中心G1确定中间亮度区域6M的情况；然而，例如如图13所示，根据在预先确定初始中间亮度区域6M0内的亮度分布确定加权亮度中心(加权中间亮度中心G1M)，并且可以将一个区域确定为在每个图像帧中的中间亮度区域6M，该区域具有从加权中间亮度中心G1M到低亮度侧和高亮度侧中每侧的预先确定宽度(在图13所示的例子中，等于3个灰度级的宽度)。在这样一种配置中，能够获得与在上述实施例中相同的效果。

而且，在上述实施例中，参考图5A和图5B详细地描述了在黑色侧中间亮度区域6BM或白色侧中间亮度区域6WM内的总分布值和黑色侧增益Bg或白色侧增益Wg之间的关系；然而，本发明并不限制于这种情况。例如，在区域B2和W2和区域B4和W4内，黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg可能不具有统一值，并可能轻微地增加或降低到增益并不变得过高的程度。此外，可以从区域B0和W2增加黑色侧增益Bg和白色侧增益Wg，或者可以从区域B2和W2直接降低增益到区域B4和W4，而不设置区域B3和W3。

在上述实施例中，描述了这样一种情况，其中将黑色侧中间亮度分布获取电路22和白色侧中间亮度分布获取电路23设置在输入/输出特性线生成部2内，或者除此之外，将黑色侧亮度分布获取电路25和白色侧亮度分布获取电路26设置在输入/输出特性线生成部2A，从而同时执行在低亮度侧上的对比度改进处理和在高亮度侧上的对比度改进处理；然而，可以仅设置黑色侧中间亮度分布获取电路22和白色侧中间亮度分布获取电路23之一，或者除此之外，可以仅设置黑色侧亮度分布获取电路25和白色侧亮度分布获取电路26之一，从而执行在低亮度侧或者在高亮度侧上的对比度改进处理。即使在这样一种配置下，也能够显示比在相关技术中更自然的图像，并能够有效地改进对比度。

在上述实施例中，描述了图像处理部3包括γ校正执行电路31的情况；然而，图像处理部3的配置并不限制于这种情况，该图像处理部3例如可以包括另一个用于图像处理的电路或者多个这样的电路。

本领域的技术人员应当理解根据设计要求和其它因素，可以出现各种修改、组合、子组合和替换，只要它们在权利要求书或其等同物的范围内。

Claims (21)

1.一种图像校正电路，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像校正电路包括：

亮度分布获取装置，用于获取黑色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最低亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

确定装置，用于根据所获取的黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，该低亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线内的参考点并且通过参考输入/输出特性线的最小亮度点；和

校正执行装置，用于根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

2.根据权利要求1的图像校正电路，其中：

低亮度区域输入/输出特性曲线是在参考输入/输出特性线之下提供的、不具有拐点的曲线。

3.根据权利要求1的图像校正电路，其中：

亮度分布获取装置还获取黑色侧亮度分布，作为在相对于中间亮度区域中的最低亮度具有较低亮度的区域中的亮度分布；和

确定装置根据所获取的黑色侧亮度分布以及黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线。

4.根据权利要求3的图像校正电路，其中：

确定装置根据黑色侧亮度分布以及黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，从而防止在低亮度区域输入/输出特性曲线中的增益过高。

5.根据权利要求1的图像校正电路，其中：

在黑色侧中间亮度分布的分布值等于或低于给定第一黑色侧分布阈值的情况下，确定装置根据分布值的增加而增加低亮度区域输入/输出特性曲线中的增益，而在黑色侧中间亮度分布的分布值大于第一黑色侧分布阈值并等于或小于给定第二黑色侧分布阈值的情况下，确定装置将在低亮度区域输入/输出特性曲线中的增益限制为给定黑色侧增益阈值。

6.根据权利要求5的图像校正电路，其中：

在黑色侧中间亮度分布的分布值大于第二黑色侧分布阈值的情况下，确定装置将在低亮度区域输入/输出曲线中的增益限制为低于黑色侧增益阈值。

7.根据权利要求1的图像校正电路，其中：

亮度分布获取装置还获取白色侧中间亮度分布，作为在中间亮度区域中的最高亮度和参考亮度之间的区域内的亮度分布；

确定装置还根据所获取的白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，该曲线通过参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最大亮度点；和

校正执行装置分别根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线和所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线，对相对于参考亮度具有较低亮度和较高亮度的区域中的输入图像数据执行图像校正。

8.根据权利要求7的图像校正电路，其中：

高亮度区域输入/输出特性曲线是在参考输入/输出特性线之上提供的、不具有拐点的曲线。

9.根据权利要求7的图像校正电路，其中：

亮度分布获取装置还获取白色侧亮度分布，作为在相对于中间亮度区域中的最高亮度具有较高亮度的区域中的亮度分布；和

确定装置根据所获取的白色侧亮度分布以及白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线。

10.根据权利要求9的图像校正电路，其中：

确定装置根据白色侧亮度分布以及白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，从而防止在高亮度区域输入/输出特性曲线中的增益过高。

11.根据权利要求7的图像校正电路，其中：

在白色侧中间亮度分布的分布值等于或低于给定第一白色侧分布阈值的情况下，确定装置根据分布值的增加而增加高亮度区域输入/输出特性曲线中的增益，而在白色侧中间亮度分布的分布值大于第一白色侧分布阈值并等于或小于给定第二白色侧分布阈值的情况下，确定装置将在高亮度区域输入/输出特性曲线中的增益限制为给定白色侧增益阈值。

12.根据权利要求11的图像校正电路，其中：

在白色侧中间亮度分布的分布值大于第二白色侧分布阈值的情况下，确定装置将在高亮度区域输入/输出曲线中的增益限制为低于白色侧增益阈值。

13.一种图像校正电路，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像校正电路包括：

亮度分布获取装置，用于获取白色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最高亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

确定装置，用于根据所获取的白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，该高亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最大亮度点；和

校正执行装置，用于根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线对具有高于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

14.一种图像校正方法，其中根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该方法包括步骤：

获取黑色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最低亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

根据所获取的黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，该低亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并且通过参考输入/输出特性线的最小亮度点；和

根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

15.一种图像校正方法，其中根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该方法包括步骤：

获取白色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最高亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

根据所获取的白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，该高亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最大亮度点；和

根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线对具有高于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

16.一种图像显示器，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像显示器包括：

亮度分布获取装置，用于获取黑色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最低亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

确定装置，用于根据所获取的黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，该低亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并且通过参考输入/输出特性线的最小亮度点；

校正执行装置，用于根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正；和

显示器装置，用于根据在其上执行了图像校正的输入图像数据显示图像。

17.一种图像显示器，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像显示器包括：

亮度分布获取装置，用于获取白色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最高亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

确定装置，用于根据所获取的白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，该高亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最大亮度点；

校正执行装置，用于根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线对具有高于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正；和

显示装置，用于根据在其上执行了图像校正的输入图像数据显示图像。

18.一种图像校正电路，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像校正电路包括：

亮度分布获取部，获取黑色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最低亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

确定部，根据所获取的黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，该低亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并且通过参考输入/输出特性线的最小亮度点；和

校正执行部，根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

19.一种图像校正电路，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像校正电路包括：

亮度分布获取部，获取白色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最高亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

确定部，根据所获取的白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，该高亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最大亮度点；和

校正执行部，根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线对具有高于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正。

20.一种图像显示器，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像显示器包括：

亮度分布获取部，获取黑色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最低亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

确定部，根据所获取的黑色侧中间亮度分布确定低亮度区域输入/输出特性曲线，该低亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并且通过参考输入/输出特性线的最小亮度点；

校正执行部，根据所确定的低亮度区域输入/输出特性曲线对具有低于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正；和

显示部，根据在其上执行了图像校正的输入图像数据显示图像。

21.一种图像显示器，根据每个图像帧中的输入/输出特性校正输入图像数据，该输入/输出特性通过自适应地改变预先确定的参考输入/输出特性线获得，该图像显示器包括：

亮度分布获取部，获取白色侧中间亮度分布作为一个区域中的亮度分布，该区域在图像帧的输入图像数据亮度分布中的给定中间亮度区域中的最高亮度和在中间亮度区域的中心提供的参考亮度之间；

确定部，根据所获取的白色侧中间亮度分布确定高亮度区域输入/输出特性曲线，该高亮度区域输入/输出特性曲线通过根据参考亮度确定的参考输入/输出特性线中的参考点并通过参考输入/输出特性线的最大亮度点；

校正执行部，根据所确定的高亮度区域输入/输出特性曲线对具有高于参考亮度的亮度的输入图像数据执行图像校正；和

显示部，根据在其上执行图像校正的输入图像数据显示图像。

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