专利名称：用于补偿图像信号的灰度分量的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像显示设备，具体涉及一种用于图像显示设备的图像处理和彩色补偿技术。
背景技术：
图形卡或图像信号发送器输出作为数字信号或模拟信号的图像信号。如果所输出的信号是诸如RGB图像信号的模拟信号，则显示设备可能必须将输入的模拟图像信号转换为数字图像信号。如果必要的话，显示设备的图像处理器包括模数转换器(ADC)。
但是，在这种情况下，由于ADC的彩色线性而影响显示设备的图像质量特性。即，由于电缆或外部的影响而导致的噪声使得输入图像信号的彩色分量失真，由此使得观众感到不舒适。另外，如果输入的图像信号的灰度分量失真，则所述彩色分量与灰度分量混合，使得观众感到更为不舒适。
因此，在这种情况下，必须完全地补偿失真的灰度分量。但是，如果仅仅所述彩色分量失真，则不必补偿失真的彩色分量，或者仅仅略为补偿色调即可。
具体上，对于图像信号的特定效果，可以不使用彩色分量而仅仅显示亮度分量。例如，可以将图像信号转换为黑白静止图像或黑白运动图像，并且可以仅仅显示图像信号的特定色调。在这种情况下，因为在图像信号中的灰度分量的权重较高，因此必须更多地补偿色调。
发明内容
本发明提供了一种装置，用于解决灰度信号的色彩识别问题，所述灰度信号的色彩识别问题是由输入的RGB信号或色度YCbCr信号的信道差别产生的，所述信道差别是由于在使用来自模数转换器(ADC)的输出的显示系统中的外部噪声引起的。
本发明还提供了一种装置，用于确定ADC RGB数据是否是灰度模式，并且如果ADC RGB数据是灰度模式则最小化ADC RGB数据的不匹配，以便最小化由于ADC色彩线性而导致的图像质量的变差。
按照本发明的一个方面，提供了一种用于检测输入图像信号的色调模式的装置，所述装置包括模式检测器，用于通过将多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效(activated)区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较而输出模式检测信号，其中，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则所述模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则所述模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。
按照本发明的另一个方面，提供了一种用于补偿输入图像信号的灰度分量的装置，所述装置包括色调模式检测器，用于将多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较，并且输出所述差值和模式检测信号；以及RGB补偿器，用于响应于从所述色调模式检测器输出的模式检测信号而补偿所述输入图像信号的灰度分量。
在一个实施例中，所述模式检测器输出模式检测信号，用于指示如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则所述图像信号是灰度模式，并且所述模式检测器输出模式检测信号，用于指示如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则所述图像信号是彩色模式。RGB补偿器按照输入图像信号的色调模式而根据所述差值自适应地补偿输入的图像信号。
所述色调模式检测器可以包括第一色调模式检测器，用于通过将每个像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较而输出第一模式检测信号；第二色调模式检测器，用于通过将相邻像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的所述帧的所述有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较而输出第二模式检测信号；以及第三色调模式检测器，用于接收第一和第二模式检测信号，并且对所述两个信号执行与(AND)操作，其中，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第一模式检测信号，并且如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第二模式检测信号，并且如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的第二模式检测信号。如果从第一和第二色调模式检测器中输入指示图像信号是灰度模式的第一和第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的一个模式检测信号，并且如果从第一或第二色调模式检测器中输入指示图像信号是彩色模式的第一或第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。图像信号可以是RGB图像信号。
在一个实施例中，所述装置还包括参考值设置单元，包括第一输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第一参考值，当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第二参考值；第二输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第三参考值，并且当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第四参考值；以及加法器，用于向第二输出单元的输出值上加上第一输出单元的输出值。
所述灰度分量补偿装置还可以包括图像信号转换器，用于转换输入图像信号的格式，并且向第一和第二色调模式检测器输出所转换的图像信号，其中，所述输入图像信号是RGB、YCbCr或YPbPr图像信号，并且由所述图像信号转换器转换的图像信号是RGB图像信号。
第一色调模式检测器可以使用每个像素的R、G和B值来获得R-G、G-B和B-R值，并且如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都小于预定比较值，则第一色调模式检测器可以输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号。
第二色调模式检测器可以使用相邻像素的Rn、Gn、Bn、Rn+1、Gn+1、和Bn+1值来获得(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)、(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)和(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)值的绝对值，并且如果所有所获得的绝对值都小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器可以输出指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，其中，Rn、Gn、和Bn值是某像素的RGB值，Rn+1、Gn+1、和Bn+1值是所述像素的相邻像素的RGB值。
在一个实施例中，RGB补偿器(i)如果在图像信号的RGB值之间的差小于第一输出单元的输出值，则使用RGB值的中间值(median value)来将所述图像信号补偿为灰度分量，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，则使用RGB值的近似中间值来对所述图像信号进行少量补偿，并且(iii)如果图像信号的RGB值的差大于加法器的输出值，则不补偿所述图像信号的色调。
在一个实施例中，所述RGB补偿器(i)如果在图像信号的RGB值之间的最大差小于第一输出单元的输出值，则将图像信号的RGB值替换为中间值，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为中间值，(iii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为中间值，(iv)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为中间值，(v)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为Rout＝Rin-{(Rin-Median)*|Rin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vi)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为Gout＝Gin-{(Gin-Median)*|Gin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为Bout＝Bin-{(Bin-Median)*|Bin-Median|}/(VCL+VDAMP)，其中Rout、Gout和Bout是替换的RGB值，Rin、Gin和Bin是输入图像信号的RGB值，Median表示Rin、Gin和Bin的中间值，VCL+VDAMP表示加法器的输出值，以及(viii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于加法器的输出值，则不补偿图像信号的色调。
按照另一个方面，本发明涉及一种用于检测输入图像信号的色调模式的装置，所述装置包括第一色调模式检测器，用于将多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较，并且输出所述差值和第一模式检测信号；第二色调模式检测器，用于通过将相邻像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的所述帧的所述有效区域内或在所述有效区域的所述预定区域中的预定比较值相比较而输出第二模式检测信号；以及第三色调模式检测器，用于接收第一和第二模式检测信号，并且对所述两个信号执行与(AND)操作。如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第一模式检测信号，并且如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第二模式检测信号，并且如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的第二模式检测信号。如果从第一和第二色调模式检测器输入指示图像信号是灰度模式的第一和第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，如果从第一或第二色调模式检测器输入指示图像信号是彩色模式的第一或第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。
在一个实施例中，所述图像信号是RGB图像信号。
在一个实施例中，所述装置还包括图像信号转换器，用于转换输入图像信号的格式，并且向第一和第二色调模式检测器输出所转换的图像信号。所述输入图像信号是RGB、YCbCr和YPbPr图像信号之一，并且由所述图像信号转换器转换的图像信号是RGB图像信号。
在一个实施例中，第一色调模式检测器使用每个像素的R、G和B值来获得R-G、G-B和B-R值，并且如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都小于预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号。
在一个实施例中，第二色调模式检测器使用相邻像素的Rn、Gn、Bn、Rn+1、Gn+1、和Bn+1值来获得(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)、(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)和(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)值的绝对值，并且如果所有的所获得的绝对值都小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，其中，Rn、Gn和Bn值是某像素的RGB值，Rn+1、Gn+1和Bn+1值是所述像素的相邻像素的RGB值。
按照本发明的另一个方面，提供了一种用于补偿输入图像信号的灰度分量的装置，所述装置包括第一色调模式检测器，用于将多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较，并且输出所述差值和第一模式检测信号；第二色调模式检测器，用于通过将相邻像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的所述帧的所述有效区域内或在所述有效区域的所述预定区域中的预定比较值相比较而输出第二模式检测信号；第三色调模式检测器，用于接收第一和第二模式检测信号，并且对所述两个信号执行与(AND)操作；以及RGB补偿器，用于响应于来自第三色调模式检测器的输出信号而补偿输入图像信号的灰度分量。如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第一模式检测信号，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第二模式检测信号，如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的第二模式检测信号。如果从第一和第二色调模式检测器中输入指示图像信号是灰度模式的第一和第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，如果从第一或第二色调模式检测器中输入指示图像信号是彩色模式的第一或第二色调模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。如果确定输入的图像信号是彩色模式，则所述RGB补偿器不补偿色调，如果输入图像信号是伪灰度模式，则所述RGB补偿器根据所述差值而对色调进行少量补偿，并且如果输入图像信号是灰度模式，则所述RGB补偿器根据所述差值而将图像信号补偿为灰度分量。
所述灰度分量补偿器还可以包括参考值设置单元，包括第一输出单元，用于当所述模式检测信号指示图像信号是灰度模式时输出第一参考值，当所述模式检测信号指示图像信号是彩色模式时输出第二参考值；第二输出单元，用于当所述模式检测信号指示图像信号是灰度模式时输出第三参考值，并且当所述模式检测信号指示图像信号是彩色模式时输出第四参考值；以及加法器，用于向从第二输出单元中输出的输出值上加上从第一输出单元中输出的输出值。
第一色调模式检测器可以使用每个像素的R、G和B值来获得R-G、G-B和B-R值，并且如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都小于预定比较值，则第一色调模式检测器可以输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号。第二色调模式检测器可以使用相邻像素的Rn、Gn、Bn、Rn+1、Gn+1、和Bn+1值来获得(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)、(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)和(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)值的绝对值，并且如果所有的所获得的绝对值都小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器可以输出指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，其中，Rn、Gn和Bn值是某像素的RGB值，Rn+1、Gn+1和Bn+1值是所述像素的相邻像素的RGB值。
RGB补偿器可以如果在图像信号的RGB值之间的差小于第一输出单元的输出值，则使用RGB值的中间值来将所述图像信号补偿为灰度分量，如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，则使用RGB值的近似中间值来少量补偿所述图像信号，并且如果图像信号的RGB值的差大于加法器的输出值，则不补偿所述图像信号的色调。
所述RGB补偿器可以(i)如果在图像信号的RGB值之间的最大差小于第一输出单元的输出值，则将图像信号的RGB值替换为中间值，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为中间值，(iii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为中间值，(iv)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为中间值，(v)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为Rout＝Rin-{(Rin-Median)*|Rin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vi)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为Gout＝Gin-{(Gin-Median)*|Gin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为Bout＝Bin-{(Bin-Median)*|Bin-Median|}/(VCL+VDAMP)，其中Rout、Gout和Bout是替换的RGB值，Rin、Gin和Bin是输入图像信号的RGB值，Median表示Rin、Gin和Bin的中间值，VCL+VDAMP表示加法器的输出值，以及(viii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于加法器的输出值，则不补偿图像信号的色调。
第一参考值可以大于第二参考值，而且第三参考值可以大于第四参考值。按照另一个方面，本发明涉及一种用于补偿输入图像信号的灰度分量的装置，所述装置包括第一色调模式检测器，用于将多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较，并且输出所述差值和第一模式检测信号；第二色调模式检测器，用于通过将相邻像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的所述帧的所述有效区域内或在所述有效区域的所述预定区域中的预定比较值相比较而输出第二模式检测信号；第三色调模式检测器，用于接收第一和第二模式检测信号，并且对所述两个信号执行与(AND)操作；以及RGB补偿器，用于响应于来自第三色调模式检测器的输出信号而补偿输入图像信号的灰度分量。如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第一模式检测信号，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第二模式检测信号，如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的第二模式检测信号。如果从第一和第二色调模式检测器中输入指示图像信号是灰度模式的第一和第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，如果从第一或第二色调模式检测器中输入指示图像信号是彩色模式的第一或第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。如果确定输入图像信号是彩色模式，则所述RGB补偿器不补偿色调，如果输入图像信号是伪灰度模式，则所述RGB补偿器根据所述差值而少量补偿色调，并且如果输入图像信号是灰度模式，则所述RGB补偿器根据所述差值而将图像信号补偿为灰度分量。
在一个实施例中，本发明的所述装置还包括参考值设置单元，包括第一输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第一参考值，当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第二参考值；第二输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第三参考值，并且当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第四参考值；以及加法器，用于向第二输出单元的输出值上加上第一输出单元的输出值。
在一个实施例中，第一色调模式检测器使用每个像素的R、G和B值来获得R-G、G-B和B-R值，并且如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都小于预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号；第二色调模式检测器使用相邻像素的Rn、Gn、Bn、Rn+1、Gn+1、和Bn+1值来获得(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)、(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)和(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)值的绝对值，并且如果所有的所获得的绝对值都小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号；其中，Rn、Gn和Bn值是某像素的RGB值，Rn+1、Gn+1和Bn+1值是所述像素的相邻像素的RGB值。
在一个实施例中，RGB补偿器如果在图像信号的RGB值之间的差小于第一输出单元的输出值，则使用RGB值的中间值来将所述图像信号补偿为灰度分量，如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，则使用RGB值的近似中间值来对所述图像信号进行少量补偿，并且如果图像信号的RGB值的差大于加法器的输出值，则不补偿所述图像信号的色调。
在一个实施例中，所述RGB补偿器(i)如果在图像信号的RGB值之间的最大差小于第一输出单元的输出值，则将图像信号的RGB值替换为中间值，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为中间值，(iii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为中间值，(iv)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为中间值，(v)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为Rout＝Rin-{(Rin-Median)*|Rin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vi)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为Gout＝Gin-{(Gin-Median)*|Gin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为Bout＝Bin-{(Bin-Median)*|Bin-Median|}/(VCL+VDAMP)，其中Rout、Gout和Bout是替换的RGB值，Rin、Gin和Bin是输入图像信号的RGB值，Median表示Rin、Gin和Bin的中间值，VCL+VDAMP表示加法器的输出值，以及(viii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于加法器的输出值，则不补偿图像信号的色调。
在一个实施例中，第一参考值大于第二参考值，且第三参考值大于第四参考值。
通过在附图中图解的本发明的优选方面的更具体的说明，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会清楚，在所述附图中，在不同视图中的相同的附图标号表示相同的元件。所述附图不必按照比例，相反，重点被放在说明本发明的原理上。
图1是按照本发明的实施例的使用灰度分量补偿装置的图像处理系统的方框图；图2是图1的灰度分量补偿装置的方框图；图3是图2的模式检测器的方框图；图4是图2的参考值设置单元的方框图；图5是图2的RGB补偿器的方框图；图6是图解图5的RGB补偿器的功能的图。
具体实施例方式
如果是通过由于电缆或外部影响而导致的噪声引起在输入图像数据上产生信道差别，则本发明检测来自模数转换器(ADC)的输出的图像信号或外部输入数据的模式，并且如果确定所述图像信号是灰度分量，则本发明通过补偿色调来消除所述图像信号或所述外部数据的失真，并且将所述图像信号转换为灰度图像。
图1是按照本发明的实施例的使用灰度分量补偿装置的图像处理系统10的方框图。
参照图1，所述图像处理系统10包括ADC 11和数字图像处理器12。而且，按照本实施例，数字图像处理器12包括灰度分量补偿装置13。
ADC 11将输入的模拟图像信号转换为用于数字处理和显示的数字图像信号，并且数字图像处理器12执行各种图像处理功能，诸如数字图像补偿和比例转换。灰度分量补偿装置13检测输入的数字图像信号的色调模式，并且根据所检测到的色调模式而自适应地补偿输入的RGB图像信号。
即，在接收ADC 11的输出的数字图像处理器12中，当即使原始的模拟信号是灰度信号，也由于“RED(红色)”、“GREEN(绿色)”和“BLUE(蓝色)”信道的不匹配而导致检测到彩色信号的时候，如果确定所述输入信号是灰度模式，则灰度分量补偿装置13补偿所述输入信号，以便仅仅具有灰度分量。
因为灰度分量补偿装置13改变图像信号的RGB值，因此如果输入的数字数据不是RGB信号，则灰度分量补偿装置13还可以包括图像信号转换器(未示出)，用于将图像信号转换为RGB格式。
即，被输入到图像处理系统10的图像信号的格式可以是RGB、YCbCr或YPbPr格式。因此，为了容易补偿图像信号的灰度分量，必须将所述图像信号的格式转换为RGB格式。因此，图像处理系统10使用所述图像信号转换器将图像信号的各种格式转换为RGB格式，并且补偿图像信号的灰度分量。
图2是图1的灰度分量补偿装置13的方框图。
参照图2，灰度分量补偿装置13包括模式检测器210、RGB补偿器220和参考值设置单元230。
模式检测器210接收从ADC 11输出的预补偿RGB图像信号240，计算在输入的RGB图像信号240的一个帧的有效区域中或在所述有效区域的预定区域中的、在每个像素的RGB图像信号值之间的差260以及在相邻像素的RGB图像信号值之间的差，并且将所述差值260与预定比较值相比较。如果在RGB图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则模式检测器210确定RGB图像信号240是灰度模式，并且输出指示RGB图像信号240是灰度模式的模式检测信号250，如果在RGB图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则模式检测器210确定RGB图像信号240是彩色模式，并且输出指示RGB图像信号240是彩色模式的模式检测信号250。
RGB补偿器220接收从模式检测器210输出的RGB图像信号值之间的差260、从参考值设置单元230输出的参考值270和从ADC 11输出的RGB图像信号240，并且根据RGB图像信号240的色调模式而自适应地补偿RGB图像信号240。即，RGB补偿器220将RGB图像信号值之间的差260与从参考值设置单元230输出的参考值270相比较，并且根据比较结果来补偿RGB图像信号240。
参考值设置单元230使用多个灰度参考值和多个彩色参考值来设置预定的参考值270，并且响应于模式检测信号250而向RGB补偿器220输出所述参考值。
图3是图2的模式检测器210的方框图。
参照图3，模式检测器210包括第一色调模式检测器211、第二色调模式检测器212和第三色调模式检测器213。
第一色调模式检测器211通过将在每个像素的图像信号值之间的差260(以下称为RGB差260)与在RGB图像信号240的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的一个预定区域中的预定比较值相比较而输出信号。在此，如果RGB差260小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器211输出指示RGB图像信号240是灰度模式的第一模式检测信号214，如果RGB差260大于所述预定比较值，则第一色调模式检测器211输出指示RGB图像信号240是彩色模式的第一模式检测信号214，而且，第一色调模式检测器211可以输出RGB差260。
第一色调模式检测器211使用每个像素的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)值来获得RGB值之间的差，即R-G、G-B和B-R值的绝对值，并且如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都小于预定比较值，则第一色调模式检测器211输出用于指示RGB图像信号240是灰度模式的第一模式检测信号214，如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都大于预定比较值，则第一色调模式检测器211输出用于指示RGB图像信号240是彩色模式的第一模式检测信号214。
第二色调模式检测器212通过将在相邻像素的图像信号值之间的差与在RGB图像信号240的所述帧的所述有效区域内或在所述有效区域的所述预定区域中的预定比较值相比较而输出信号。在此，如果在相邻像素的图像信号值之间的差小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器212输出指示RGB图像信号240是灰度模式的第二模式检测信号215，如果在相邻像素的图像信号值之间的差大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器212输出指示RGB图像信号240是彩色模式的第二模式检测信号215。
第二色调模式检测器212使用相邻像素的Rn、Gn、Bn、Rn+1、Gn+1、和Bn+1值来获得(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)、(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)和(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)值的绝对值，并且如果所有的所获得的绝对值都小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器212输出指示所述图像信号是灰度模式的第二模式检测信号215，如果所有所获得的绝对值都大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器212输出指示所述图像信号是彩色模式的第二模式检测信号215。在此，所述Rn、Gn和Bn值是某像素的RGB值，Rn+1、Gn+1和Bn+1值是所述像素的相邻像素的RGB值。
第二色调模式检测器212将在相邻像素的图像信号值之间的差与预定比较值相比较，以便防止通过确定仅仅一个像素的模式而将彩色模式的图像确定为灰度模式的判断错误，因为通常当RGB图像信号240是灰度模式时，不仅某像素而且相邻像素都具有灰度模式。
因此，只有当第一色调模式检测器211和第二色调模式检测器212都确定RGB图像信号240是灰度模式时，才确定RGB图像信号240是灰度模式。即，只有当确定在一个帧中的某像素和相邻像素都是灰度模式时，才确定输入的RGB图像信号240是灰度模式。由第三色调模式检测器213来执行最后的判定。
第三色调模式检测器213接收第一模式检测信号214和第二模式检测信号215，并且对所述两个信号214和215执行与(AND)操作。如果从第一和第二色调模式检测器211和212中输入指示RGB图像信号240是灰度模式的第一和第二模式检测信号214和215，则第三色调模式检测器213输出指示RGB图像信号240是灰度模式的模式检测信号250，如果从第一或第二色调模式检测器211或212中输入指示RGB图像信号240是彩色模式的第一或第二模式检测信号214或215，则第三色调模式检测器213输出指示RGB图像信号240是彩色模式的模式检测信号250。
与(AND)门可以仅仅用于第三色调模式检测器213中。
现在参照图3来说明模式检测器210的示例性操作。例如，假定第一色调模式检测器211的比较值是5，并且第二色调模式检测器212的比较值是4。如果在输入的RGB图像信号240的某帧中确定的像素的RGB值分别是103、100和99，并且如果相邻像素的RGB值分别是101、99和100，则第一色调模式检测器211计算作为|R-G|、|G-B|和|B-R|的值的3、1和4，并且因为所有的值小于5，则第一色调模式检测器211输出指示输入的RGB图像信号240是灰度模式的第一模式检测信号214。而且，第二色调模式检测器212计算作为|(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)|、|(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)|和|(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)|的值的2、0和3，并且因为所有的值小于4，则第二色调模式检测器212输出指示输入的RGB图像信号240是灰度模式的第二模式检测信号215。因此，第三色调模式检测器213输出指示输入的RGB图像信号240的像素是灰度模式的模式检测信号250。
如果在输入的RGB图像信号240的某帧中确定的像素的RGB值分别是103、100和98，并且如果相邻像素的RGB值分别是101、99和100，则第一色调模式检测器211计算作为|R-G|、|G-B|和|B-R|的值的3、2和5，并且因为所述值的最大值是5，所以第一色调模式检测器211输出指示输入的RGB图像信号240是彩色模式的第一模式检测信号214。而且，第二色调模式检测器212计算作为|(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)|、|(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)|和|(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)|的值的2、1和4，并且因为所述值的最大值是4，所以第二色调模式检测器212输出指示输入的RGB图像信号240是灰度模式的第二模式检测信号215。因此，第三色调模式检测器213输出指示输入RGB图像信号240的像素是彩色模式的模式检测信号250。
图4是图2的参考值设置单元230的方框图。
参照图4，参考值设置单元230包括第一输出单元231、第二输出单元232和加法器233。
当模式检测信号250指示灰度模式时，第一输出单元231输出第一参考值VCL_Gray，并且当模式检测信号250指示彩色模式时，第一输出单元231输出第二参考值VCL_Color。
当模式检测信号250指示灰度模式时，第二输出单元232输出第三参考值VDAMP_Gray，并且当模式检测信号250指示彩色模式时，第二输出单元232输出第四参考值VDAMP_Color。
在此，第一参考值VCL_Gray和第三参考值VDAMP_Gray是用于当RGB图像信号240是灰度模式时，在RGB补偿器220中补偿RGB图像信号240的参考值，第二参考值VCL_Color和第四参考值VDAMP_Color是用于当RGB图像信号240是彩色模式时，在RGB补偿器220中补偿RGB图像信号240的参考值。在本实施例中，因为在RGB图像信号240是灰度模式的情况下的补偿的量大于在RGB图像信号240是彩色模式的情况下的补偿的量，因此，通常，第一参考值VCL_Gray大于第二参考值VCL_Color，并且第三参考值VDAMP_Gray大于第四参考值VDAMP_Color。
加法器233将第一输出单元231的输出值VCL与第二输出单元232的输出值VDAMP相加。
参考值设置单元230输出从第一输出单元231输出的第一参考值VCL_Gray和第二参考值VCL_Color当中之一(VCL)271，并且输出从加法器233输出的通过将第一参考值VCL_Gray与第三参考值VDAMP_Gray相加而获得的值和通过将第二参考值VCL_Color与第四参考值VDAMP_Color相加而获得的值的当中之一(V_SUM)272。
参考值设置单元230输出两个参考值271和272，此后补偿方法和补偿的量根据通过将从模式检测器210输出的RGB差值260与参考值271和272相比较而获得的结果来改变。
如果期望根本不补偿彩色图像，则将第二参考值VCL_Color和第四参考值VDAMP_Color设置为0。
现在参照图4来说明参考值设置单元230的示例性操作。
如果假定第一参考值VCL_Gray是3，第二参考值VCL_Color是1，第三参考值VDAMP_Gray是2且第四参考值VDAMP_Color是1，则当模式检测信号250指示灰度模式时，参考值设置单元230输出VCL值3和V_SUM值5，并且当模式检测信号250指示彩色模式时输出VCL值1和V_SUM值2。
图5是图2的RGB补偿器220的方框图。
参照图5，RGB补偿器220包括补偿条件确定器221、第一计算器222和第二计算器223。
补偿条件确定器221接收从ADC 11输出的RGB图像信号240、从模式检测器210输出的RGB差值260和参考值(VCL和V_SUM)270，并且根据预定条件而向第一计算器222或第二计算器223发送RGB图像信号240，或者不进行补偿而向外部发送RGB图像信号240。
在本实施例中，如果最大差值260小于参考值VCL，则补偿条件确定器221向第一计算器222输出RGB图像信号240。而且，如果RGB差值260大于参考值VCL并且小于V_SUM，并且如果在RGB中间值和R值之间的差小于VCL，则补偿条件确定器221向第一计算器222输出RGB图像信号240的R分量。而且，如果RGB差值260大于VCL并且小于V_SUM，并且如果在RGB中间值和G值之间的差小于VCL，则补偿条件确定器221向第一计算器222输出RGB图像信号240的G分量。而且，如果RGB差值260大于VCL并且小于V_SUM，并且如果在RGB中间值和B值之间的差小于VCL，则补偿条件确定器221向第一计算器222输出RGB图像信号240的B分量。而且，如果RGB差值260大于参考值VCL并且小于V_SUM，并且如果在RGB中间值和R值之间的差大于VCL，则补偿条件确定器221向第二计算器223输出RGB图像信号240的R分量。而且，如果RGB差值260大于VCL并且小于V_SUM，并且如果在RGB中间值和G值之间的差大于VCL，则补偿条件确定器221向第二计算器223输出RGB图像信号240的G分量。而且，如果RGB差值260大于VCL并且小于V_SUM，并且如果在RGB中间值和B值之间的差大于VCL，则补偿条件确定器221向第二计算器223输出RGB图像信号240的B分量。
而且，如果RGB差值260大于V_SUM时，则补偿条件确定器221输出RGB图像信号240而不进行补偿。
表1图解了补偿条件确定器221的确定条件。
在此，Rin、Gin和Bin分别是输入的RGB图像信号240的R、G和B分量，Median是输入的RGB图像信号240的R、G和B值的中间值，RGB_difierence是RGB差值260。
第一计算器222使用RGB值的中间值Median来将图像信号240补偿为灰度分量。即，第一计算器222将输入的RGB图像信号240的R、G和B分量替换为Median。
第二计算器223使用RGB值的近似中间值来将图像信号240稍作补偿。例如，第二计算器223分别将输入的RGB图像信号240的R、G和B分量替换为Rout＝Rin-{(Rin-Median)*|Rin-Median|}/(VCL+VDAMP)、Gout＝Gin-{(Gin-Median)*|Gin-Median|}/(VCL+VDAMP)和、Bout＝Bin-{(Bin-Median)*|Bin-Median|}/(VCL+VDAMP)。在此，Rout、Gout和Bout是替换的RGB值，Rin、Gin和Bin是输入的RGB图像信号240的RGB值，Median是Rin、Gin和Bin值的中间值，VCL+VDAMP表示从加法器233输出的V_SUM 272。
图6是图解图5的RGB补偿器220的功能的图。
参照图6，如果RGB_difierence 260小于VCL，则RGB补偿器220将输入的RGB图像信号240的RGB值补偿为RGB值的中间值，如果RGB_difierence 260大于VCL并且小于V_SUM，则RGB补偿器220将输入的RGB图像信号240的RGB值补偿为RGB值的近似中间值，并且如果RGB_difference 260大于V_SUM，则RGB补偿器220不补偿输入的RGB图像信号240的RGB值。
现在参照图5来说明RGB补偿器220的说明性操作。
如果假定输入的RGB图像信号240的RGB值分别是101、100和99、第一参考值VCL_Gray是3，并且第三参考值VDAMP_Gray是2，则因为最大差值小于3，因此所有补偿的RGB值被替换为中间值、即100。
如果假定输入RGB图像信号240的RGB值分别是102、100和98、第一参考值VCL_Gray是3，并且第三参考值VDAMP_Gray是2，则最大差值、即4，大于VCL并且小于V_SUM、即5。而且，因为在RGB中间值、即100和R、G和B分量值之间的所有差都小于VCL，因此，第二计算器223使用近似中间值来补偿输入的RGB图像信号240的RGB值。
即，Rout被替换为102-{(102-100)*|102-100|}/(3+2)＝101.2，Gout被替换为100-{(100-100)*|100-100|}/(3+2)＝100，Bout被替换为98-{(98-100)*|98-100|}/(3+2)＝98.8。
如果假定输入的RGB图像信号240的RGB值分别是103、100和97、第一参考值VCL_Gray是3，并且第三参考值VDAMP_Gray是2，则因为最大差值、即6大于V_SUM、即5，因此输入的RGB图像信号240被输出而不进行补偿。
如上所述，按照本发明的实施例的灰度分量补偿装置，可以通过解决由输入的图像信号的信道差别而产生的灰度信号的颜色识别问题而解决由于输入的图像信号的灰度分量的失真而导致的显示彩色分量的问题，所述输入的图像信号的信道差别是由于由接收从ADC输出的信号的显示系统或外部影响引起的噪声所导致的。
虽然已经参照本发明的优选的实施例具体示出和说明了本发明，但是本领域的技术人员应明白，在不背离所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种形式上和细节上的改变。
本申请要求2004年11月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2004-0092332号下的优先权，其内容以引用方式而被全部包含于此。
权利要求
1.一种用于检测输入图像信号的色调模式的装置，所述装置包括模式检测器，用于通过将一个或多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较而输出模式检测信号，其中，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。
2.一种用于补偿输入图像信号的灰度分量的装置，所述装置包括色调模式检测器，用于将一个或多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较，并且输出所述差值和模式检测信号；以及RGB补偿器，用于响应于从所述色调模式检测器输出的模式检测信号而补偿所述输入图像信号的灰度分量。
3.根据权利要求2的装置，其中，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则所述模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则所述模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号，并且，所述RGB补偿器按照输入图像信号的色调模式而根据所述差值自适应地补偿输入的图像信号。
4.根据权利要求3的装置，其中，所述色调模式检测器包括第一色调模式检测器，用于通过将每个像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较而输出第一模式检测信号；第二色调模式检测器，用于通过将相邻像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的所述帧的所述有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较而输出第二模式检测信号；以及第三色调模式检测器，用于接收第一和第二模式检测信号，并且对于所述两个信号执行与操作，其中，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第一模式检测信号，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号，如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第二模式检测信号，如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的第二模式检测信号，如果从第一和第二色调模式检测器中输入指示图像信号是灰度模式的第一和第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，如果从第一或第二色调模式检测器中输入指示图像信号是彩色模式的第一或第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。
5.根据权利要求4的装置，还包括参考值设置单元，包括第一输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第一参考值，当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第二参考值；第二输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第三参考值，当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第四参考值；以及加法器，用于向第二输出单元的输出值上加上第一输出单元的输出值。
6.根据权利要求5的装置，还包括图像信号转换器，用于转换输入图像信号的格式，并且向第一和第二色调模式检测器输出转换后的图像信号，其中，所述输入图像信号是RGB、YCbCr或YPbPr图像信号当中之一，并且由所述图像信号转换器转换的图像信号是RGB图像信号。
7.根据权利要求6的装置，其中，所述第一色调模式检测器使用每个像素的R、G和B值来获得R-G、G-B和B-R值，并且如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都小于预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号。
8.根据权利要求7的装置，其中，所述第二色调模式检测器使用相邻像素的Rn、Gn、Bn、Rn+1、Gn+1、和Bn+1值来获得(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)、(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)和(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)值的绝对值，并且如果所有所获得的绝对值都小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，其中，Rn、Gn、和Bn值是某像素的RGB值，Rn+1、Gn+1、和Bn+1值是所述像素的相邻像素的RGB值。
9.根据权利要求8的装置，其中，所述RGB补偿器(i)如果在图像信号的RGB值之间的差小于第一输出单元的输出值，则使用RGB值的中间值将所述图像信号补偿为灰度分量，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，则使用RGB值的近似中间值来少量补偿所述图像信号，并且(iii)如果图像信号的RGB值的差大于加法器的输出值，则不补偿所述图像信号的色调。
10.根据权利要求8的装置，其中，所述RGB补偿器(i)如果在图像信号的RGB值之间的最大差小于第一输出单元的输出值，则将图像信号的RGB值替换为中间值，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为中间值，(iii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为中间值，(iv)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为中间值，(v)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为Rout＝Rin-{(Rin-Median)*|Rin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vi)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为Gout＝Gin-{(Gin-Median)*|Gin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为Bout＝Bin-{(Bin-Median)*|Bin-Median|}/(VCL+VDAMP)，其中Rout、Gout和Bout是替换的RGB值，Rin、Gin和Bin是输入图像信号的RGB值，Median表示Rin、Gin和Bin的中间值，VCL+VDAMP表示加法器的输出值，以及(viii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于加法器的输出值，则不补偿图像信号的色调。
11.一种用于检测输入图像信号的色调模式的装置，所述装置包括第一色调模式检测器，用于将一个或多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较，并且输出所述差值和第一模式检测信号；第二色调模式检测器，用于通过将相邻像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的所述帧的所述有效区域内或在所述有效区域的所述预定区域中的预定比较值相比较而输出第二模式检测信号；以及第三色调模式检测器，用于接收第一和第二模式检测信号，并且对所述两个信号执行与操作，其中，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第一模式检测信号，并且如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号，如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第二模式检测信号，并且如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的第二模式检测信号，如果从第一和第二色调模式检测器中输入指示图像信号是灰度模式的第一和第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，并且如果从第一或第二色调模式检测器中输入指示图像信号是彩色模式的第一或第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号。
12.根据权利要求11的装置，其中，所述图像信号是RGB图像信号。
13.根据权利要求11的装置，还包括图像信号转换器，用于转换输入图像信号的格式，并且向第一和第二色调模式检测器输出转换后的图像信号，其中，所述输入图像信号是RGB、YCbCr和YPbPr图像信号中当中之一，并且由所述图像信号转换器转换的图像信号是RGB图像信号。
14.根据权利要求11的装置，其中，所述第一色调模式检测器使用每个像素的R、G和B值来获得R-G、G-B和B-R值，并且如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都小于预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号。
15.根据权利要求11的装置，其中，所述第二色调模式检测器使用相邻像素的Rn、Gn、Bn、Rn+1、Gn+1、和Bn+1值来获得(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)、(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)和(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)值的绝对值，并且如果所有所获得的绝对值都小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，其中，Rn、Gn、和Bn值是某像素的RGB值，Rn+1、Gn+1、和Bn+1值是所述像素的相邻像素的RGB值。
16.一种用于补偿输入图像信号的灰度分量的装置，所述装置包括第一色调模式检测器，用于将一个或多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较，并且输出所述差值和第一模式检测信号；第二色调模式检测器，用于通过将相邻像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的所述帧的所述有效区域内或在所述有效区域的所述预定区域中的预定比较值相比较而输出第二模式检测信号；第三色调模式检测器，用于接收第一和第二模式检测信号，并且对所述两个信号执行与操作；以及RGB补偿器，用于响应于来自第三色调模式检测器的输出信号而补偿输入图像信号的灰度分量，其中，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第一模式检测信号，并且如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号，如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第二模式检测信号，并且如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的第二模式检测信号，如果从第一和第二色调模式检测器中输入指示图像信号是灰度模式的第一和第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，如果从第一或第二色调模式检测器中输入指示图像信号是彩色模式的第一或第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号，以及按照输入图像信号的色调模式，根据所述差值，RGB补偿器自适应地补偿输入图像信号。
17.根据权利要求16的装置，还包括参考值设置单元，包括第一输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第一参考值，当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第二参考值；第二输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第三参考值，当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第四参考值；以及加法器，用于向第二输出单元的输出值上加上第一输出单元的输出值。
18.根据权利要求17的装置，其中，所述图像信号是RGB图像信号。
19.根据权利要求17的装置，还包括图像信号转换器，用于转换输入图像信号的格式，并且向第一和第二色调模式检测器输出转换后的图像信号，其中，所述输入图像信号是RGB、YCbCr或YPbPr图像信号当中之一，并且由所述图像信号转换器转换的图像信号是RGB图像信号。
20.根据权利要求19的装置，其中，所述第一色调模式检测器使用每个像素的R、G和B值来获得R-G、G-B和B-R值，并且如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都小于预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号。
21.根据权利要求20的装置，其中，所述第二色调模式检测器使用相邻像素的Rn、Gn、Bn、Rn+1、Gn+1、和Bn+1值来获得(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)、(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)和(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)值的绝对值，并且如果所有所获得的绝对值都小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，其中，Rn、Gn、和Bn值是某像素的RGB值，Rn+1、Gn+1、和Bn+1值是所述像素的相邻像素的RGB值。
22.根据权利要求21的装置，其中，所述RGB补偿器(i)如果在图像信号的RGB值之间的差小于第一输出单元的输出值，则使用RGB值的中间值将所述图像信号补偿为灰度分量，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，则使用RGB值的近似中间值来少量补偿所述图像信号，并且(iii)如果图像信号的RGB值的差大于加法器的输出值，则不补偿所述图像信号的色调。
23.根据权利要求21的装置，其中，所述RGB补偿器(i)如果在图像信号的RGB值之间的最大差小于第一输出单元的输出值，则将图像信号的RGB值替换为中间值，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为中间值，(iii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为中间值，(iv)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为中间值，(v)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为Rout＝Rin-{(Rin-Median)*|Rin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vi)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为Gout＝Gin-{(Gin-Median)*|Gin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为Bout＝Bin-{(Bin-Median)*|Bin-Median|}/(VCL+VDAMP)，其中Rout、Gout和Bout是替换的RGB值，Rin、Gin和Bin是输入图像信号的RGB值，Median表示Rin、Gin和Bin的中间值，VCL+VDAMP表示加法器的输出值，以及(viii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于加法器的输出值，则不补偿图像信号的色调。
24.根据权利要求17的装置，其中，所述第一参考值大于第二参考值，第三参考值大于第四参考值。
25.一种用于补偿输入图像信号的灰度分量的装置，所述装置包括第一色调模式检测器，用于将一个或多个像素的每个的图像信号值之间的差与在输入图像信号的一个帧的有效区域内或在所述有效区域的预定区域中的预定比较值相比较，并且输出所述差值和第一模式检测信号；第二色调模式检测器，用于通过将相邻像素的图像信号值之间的差与在输入图像信号的所述帧的所述有效区域内或在所述有效区域的所述预定区域中的预定比较值相比较而输出第二模式检测信号；第三色调模式检测器，用于接收第一和第二模式检测信号，并且对所述两个信号执行与操作；以及RGB补偿器，用于响应于来自第三色调模式检测器的输出信号而补偿输入图像信号的灰度分量，其中，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第一模式检测信号，如果在每个像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号，如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差小于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的第二模式检测信号，如果在相邻像素的图像信号值之间的最大差大于所述预定比较值，则第二色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的第二模式检测信号，如果从第一和第二色调模式检测器中输入指示图像信号是灰度模式的第一和第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，如果从第一或第二色调模式检测器中输入指示图像信号是彩色模式的第一或第二模式检测信号，则第三色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是彩色模式的模式检测信号，如果确定输入图像信号是彩色模式，则所述RGB补偿器不补偿色调，如果确定输入图像信号是伪灰度模式，则所述RGB补偿器根据所述差值而少量补偿色调，如果确定输入图像信号是灰度模式，则所述RGB补偿器根据所述差值而将图像信号补偿为灰度分量。
26.根据权利要求25的装置，还包括参考值设置单元，包括第一输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第一参考值，当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第二参考值；第二输出单元，用于当所述模式检测信号指示灰度模式时输出第三参考值，并且当所述模式检测信号指示彩色模式时输出第四参考值；以及加法器，用于向第二输出单元的输出值上加上第一输出单元的输出值。
27.根据权利要求25的装置，其中，所述第一色调模式检测器使用每个像素的R、G和B值来获得R-G、G-B和B-R值，并且如果所有R-G、G-B和B-R值的绝对值都小于预定比较值，则第一色调模式检测器输出用于指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号第二色调模式检测器使用相邻像素的Rn、Gn、Bn、Rn+1、Gn+1、和Bn+1值来获得(Rn-Gn)-(Rn+1-Gn+1)、(Gn-Bn)-(Gn+1-Bn+1)和(Bn-Rn)-(Bn+1-Rn+1)值的绝对值，并且如果所有所获得的绝对值都小于所述预定比较值，则第一色调模式检测器输出指示所述图像信号是灰度模式的模式检测信号，其中，Rn、Gn、和Bn值是某像素的RGB值，Rn+1、Gn+1、和Bn+1值是所述像素的相邻像素的RGB值。
28.根据权利要求27的装置，其中，所述RGB补偿器(i)如果在图像信号的RGB值之间的差小于第一输出单元的输出值，则使用RGB值的中间值来将所述图像信号补偿为灰度分量，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，则使用RGB值的近似中间值来少量补偿所述图像信号，并且(iii)如果图像信号的RGB值的差大于加法器的输出值，则不补偿所述图像信号的色调。
29.根据权利要求27的装置，其中，所述RGB补偿器(i)如果在图像信号的RGB值之间的最大差小于第一输出单元的输出值，则将图像信号的RGB值替换为中间值，(ii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为中间值，(iii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为中间值，(iv)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差小于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为中间值，(v)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和R分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的R分量替换为Rout＝Rin-{(Rin-Median)*|Rin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vi)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和G分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的G分量替换为Gout＝Gin-{(Gin-Median)*|Gin-Median|}/(VCL+VDAMP)，(vii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于第一输出单元的输出值并且小于加法器的输出值，而且如果在RGB值的中间值和B分量值之间的差大于第一输出单元的输出值，则将RGB图像信号的B分量替换为Bout＝Bin-{(Bin-Median)*|Bin-Median|}/(VCL+VDAMP)，其中Rout、Gout和Bout是替换的RGB值，Rin、Gin和Bin是输入图像信号的RGB值，Median表示Rin、Gin和Bin的中间值，VCL+VDAMP表示加法器的输出值，以及(viii)如果在图像信号的RGB值之间的差大于加法器的输出值，则不补偿图像信号的色调。
30.根据权利要求26的装置，其中，所述第一参考值大于所述第二参考值，所述第三参考值大于所述第四参考值。
全文摘要
本发明提供了一种用于补偿输入图像信号的灰度分量的装置。所述装置检测输入图像信号的模式，并且如果确定输入图像信号是灰度模式则通过将输入图像信号的每个信道值替换为中间值而补偿所述灰度分量。因此，可以通过解决由输入图像信号的信道差别所产生的灰度信号的颜色识别问题而解决由于输入的图像信号的灰度分量的失真而导致的显示彩色分量的问题，所述输入图像信号的信道差别是由于由接收ADC的输出的显示系统或外部影响引起的噪声所导致的。
文档编号H04N9/64GK1774078SQ200510124619
公开日2006年5月17日 申请日期2005年11月14日 优先权日2004年11月12日
发明者朴溶喆, 卢珉愚 申请人:三星电子株式会社