影像显示装置的制造方法_3

文档序号:9457936阅读:来源:国知局
射后的光。漫反射 光的亮度由光线与球体表面的方向即光线与法线的余弦决定,因此,球体表面上光直接照 射的部分为漫反射光的范围。
[0092] 在图10中,环境光为被反射到阴影部分的光503。这是周围被多次反射、散射的光 被环境整体平均化而留下的光,因此没有光直接照射的阴影部分也有一定的亮度。由于是 构成阴影的扩散反射的光,明亮度由光线与球体表面的方向、光线矢量即与法线的余弦决 定。
[0093] 由上,Phong反射模型由下式表示。
[0096] 因此,本实施例的反射光检测部中的反射光由环境光、漫反射光、镜面反射光构 成,影像中的环境光服从大尺度的高斯分布,漫反射光服从基于余弦的亮度分布、镜面反射 光服从基于余弦的幂乘的亮度分布。令环境光的滤波器为Fa (X,y),漫反射光的滤波器为 Fd (X,y),镜面反射光的滤波器为Fs (X,y),则各滤波器有下式。
[0103] 此外,图11A、图11B、图IlC分别是说明纵轴为亮度水平、横轴为一维位置坐标所 表示的环境光、漫反射光、镜面反射光的分布的图。这样,可知与环境光的高斯分布相比,漫 反射光、镜面反射光的分布的亮度陡峭地下降。
[0104] 在此,环境光的滤波器产生的影像Ia由于整体被平均化,因此几乎只有环境光成 分。漫反射光的滤波器产生的影像Id中,镜面反射光成分被滤波器平均化,几乎只有环境 光成分和漫反射光成分。镜面反射光的滤波器产生的影像Is由于几乎没有被平均化,因此 环境光成分、漫反射光成分和镜面反射光成分都留下了。将其在式5中表不。
[0105] [式 5]
[0106] Ambient = Ia,Diffuse = Id_Ia,Specular = Is-Id
[0107] 对其与MSR同样地求取对数空间的反射成分,则得到式6。

[0112] 此外,镜或金属等的镜面反射光由于可认为是全反射,余弦的幂乘为无限大。此 时,镜面反射光的反射成分也可使用式7。
[0115] 此外,由于环境光是环境整体的平均的光,因此也可使用平均值滤波器或者平均 亮度来代替高斯滤波器。例如若使用平均亮度则得到式8。
[0118] 此外,镜面反射光多为显眼的高亮度的高光,漫反射光多为中低亮度的情况。因 此,例如对于式6的镜面反射光Rspecular,可以增加图12A所示的高亮度区域的增益,对于 漫反射光Rdiffuse,可以增加图12B所示的中低亮度区域的增益。在此,若令图12A的输入 输出曲线为g (I),则输入亮度在低亮度时增益为〇,从中等亮度开始增益逐渐地升高,到达 高亮度时增益到1。图12B的输入输出曲线为l-g(I),在低亮度时增益为1,从中等亮度开 始增益逐渐地降低,高亮度时增益达到0。
[0119] 此外,与MSR的例子同样地,式6在加权平均后加上增益和指数函数后成为同态滤 波器。对于该同态滤波器,可以利用例如使用幂乘的函数及其反函数来近似对数函数和指 数函数。此时,令函数为f则得到式9。
[0124] 由上,利用Phong反射模型进行了考虑到反射性质的修正。
[0125] 利用图8和图9说明式9。
[0126] 图8是说明实施例3的反射光检测部的处理的图。反射光检测部150包括:镜面 反射光滤波器部151、漫反射光滤波器部153、环境光滤波器部155、函数变换部157、159、 161、镜面反射光检测部163、和漫反射光检测部164。此外,函数变换部可为对数函数,也可 利用幂乘函数近似。
[0127] 图9A是说明实施例1的反射光控制部的处理的图。反射光控制部180可以由基 于权重Wl和W2的加权平均构成,也可以由基于权重Wl和W2的加权平均、增益G和反函数 变换部182构成。而反函数变换部是函数变换部所使用的函数的反函数。此外,可以如图 9B所示,在图9A中为图12A的高亮度区域增加具有高增益的镜面反射光修正增益183和为 图12B的中低亮度区域增加具有高增益的漫反射光修正增益184。
[0128] 根据以上的结构,在提取反射光成分时,按照光的每种反射性质,即按照镜面反射 光、漫反射光、环境光来分解影像,根据各自的性质来改变修正量,从而能够从第一 Retinex 处理部20获得考虑到影像中物体材质的、质感高的第一修正影像信号21。
[0129] 接着,第二Retinex处理部22进行利用MSR模型的影像修正。此时,进行尺度大 小比所述第一 Retinex处理部20更大的处理。
[0130] 根据以上的结构,第一修正影像信号21为考虑到物体性质的影像信号,第二修正 影像信号23为进行影像的较大面积上的对比度修正的影像信号。对这些修正影像信号与 实施例2说明的影像合成部26的动作同样地进行合成。由此,由于在影像亮度水平低的区 域,第二修正影像信号的比例增大,因此能够使对比度改善效果变大,并且由于在影像亮度 水平高的区域,考虑到物体性质的影像修正信号的比例增大,因此能够获得作为修正影像 信号13在影像的亮度水平的整个带域上视认性良好的影像。
[0131] 根据以上说明的本发明的实施例3,能够获得在上述实施例2的效果的基础上质 感更高的输出影像。
[0132] (实施例4)
[0133] 在本实施例中,对本发明的影像显示装置中考虑了使用环境的外部光的应用控制 例子进行说明。
[0134] 图13是本实施例的影像显示装置的结构图的例子。
[0135] 本影像显示装置包括:以影像输入信号10为输入,通过例如压缩影像信号的解 码、IP转换、缩放等转换成内部影像信号12的输入信号处理部11 ;以外部光为输入,输出例 如256级的照度水平信号32的照度传感器31 ;以内部影像信号12和照度水平信号32为 输入的影像修正部300 ;以修正影像信号33为输入,对修正影像信号基于显示画面的水平/ 垂直同步信号生成显示控制信号15的时序控制部14 ;和显示影像的光学系统装置200。
[0136] 然后,图14表示影像修正部300的结构例。影像合成部261根据第一影像合成控 制信号29、第二影像合成控制信号25和照度水平信号32适当地对第一修正影像信号21和 第二修正影像信号23进行合成,作为修正影像信号13输出。
[0137] 在此,图15表示影像合成部261的一个例子。第一影像合成控制信号29和第二 影像合成控制信号25在照度增益调整部262中根据照度水平信号32进行调整。接着,分 别作为第二照度修正信号251、第一照度修正信号291输出,并如图15所示地加入到增益控 制部27、28、31。由此决定修正影像信号13的合成特性。
[0138] 在以上的结构中,首先第一影像合成控制信号29根据照度水平信号32例如以在 照度高的情况下使尺度大小较小的Retinex处理部的合成比率增大的方式进行修正,输出 第一照度修正信号291。即,在实施例2说明的结构例中使图6所示的α值向增大方向附 加偏移即可。
[0139] 接着,第二影像合成控制信号25根据照度水平信号32的大小,使用其与例如图16 所示的增益控制信号的乘积,作为第二照度修正信号251。由此,在周围照度低的情况下,增 益控制值β减小,影像修正量变小,因此能够再现接近原图的影像,在照度高的情况下,增 益控制值增大,影像修正量变大,因此能够提高明亮环境下的影像的视认性。作为修正的方 法并不限定于此,例如可以对第二影像合成修正信号25附加与照度水平信号32相应的偏 移。即,只需根据照度水平以增大明亮环境下的修正量的方式进行控制即可。
[0140] 根据以上说明的本发明的实施例4,通过考虑外部光的影响来控制影像处理,即使 在明壳环境下也能够提尚影像的视认性。
[0141] (实施例5)
[0142] 在本实施例中,对本发明的影像显示装置中使用者设定修正特性时的控制方法的 一个例子进行说明。图17表示本实施例的结构的一个例子,设有用户设定部400。用户设定 部400构成为:通过遥控器或装置主体的操作按钮的操作来输入来自用户的操作信号401, 根据操作信号向影像修正部100输出操作命令信号,能够设定影像显示装置中影像处理中 的修正的有无和修正量等。由此,能够进行将显示部上显示的影像切换到用户期望的状态 的设定。
[0143] 此外,图17的例子为在图1的影像显示装置的结构例中设置用户设定部400的结 构,但并不限定于此,也可在图13所示的具有照度传感器的影像显示装置的结构例中设置 用户设定部400。即,本实施例可以对上述任一实施例适用。
[0144] 图18中对本实施例的用户设定部中可设定的设定项目的例子利用影像显示装置 显示的设定菜单画面1800进行说明。
[0145] 设定菜单画面1800由影像显示装置的菜单画面生成部(省略图示)生成,替代修 正影像信号13输出。或者,设定菜单画面1800重叠在修正影像信号13上输出。
[0146] 对设定菜单画面1800的例子的"Retinex方式选择" 1810项目进行说明。通过 "Retinex方式选择" 1810项目,能够选择是否使用各实施例中说明的第一 Retinex处理部 20和第二Retinex处理部22两者的Retinex处理。构成为通过遥控器或装置主体的操作 按钮移动光标1811来进行选择。对选择项目及该情况下的处理进行说明。例如在选择了 "仅Retinexl"的选择项目的情况下,在影像修正部的处理中仅采用第一 Retinex处理部 20的处理,不采用第二Retinex处理部22的处理。具体地,可使合成控制值α为1,或者 可使第二Retinex处理部22自身的动作停止。然后,在选择了"仅Retinex2"的选择项目 的情况下,反之在影像修正部的处理中仅采用第二Retinex处理部22的处理,不采用第一 Retinex处理部20的处理。具体地,可以使合成控制值α为〇,或者可以使第一 Retinex处 理部20自身的动作停止。在选择了 "结合Retinexl和2"的情况下,如上述实施例1中说 明的那样,合成第一 Retinex处理部20的处理和第二Retinex处理部22的处理并输出。在 选择了"Retinex关"的选择项目的情况下,第一 Retinex处理部2
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