专利名称：图像处理装置、液晶显示装置和色彩校正方法
技术领域：
本发明涉及基于前一帧中的在前图像与当前图像之间的信号级别差来校正每种目标色彩的当前图像信号级别的图像处理装置、液晶显示装置和色彩校正方法。
背景技术：
作为计算机显示器件和电视接收装置，液晶显示器件正得到广泛的使用。
取决于输入电压的改变模式，液晶显示器件的液晶响应可能不能充分跟随输入电压(驱动电压)。
为了克服这个问题，日本专利公开(B)No.2616652公开了这样一种方法，该方法在切换要被输入到液晶显示器件的图像信号时临时施加与高信号级别或低信号级别相对应的电压，从而加速改变液晶的排列，这种方法一般被称为“过驱动方法”。
日本专利公开(A)No.2002-62850公开了一种技术，用于在表中保持被临时施加的校正电压的级别，例如校正的量或过驱动量。
发明内容
但是，在后一专利公开中公开的上述技术有时可能有缺点，即在显示由两种或三种色彩混合的色彩的三基色的像素三元组中，当信号级别的变化速率因色彩而异时，特定的色彩就会很明显。
这是液晶的响应特性导致的。即，液晶具有这样的特性，即液晶的用于将色彩从黑色级别变为低灰度级(灰度等级)级别的运动比从黑色级别到高灰度级级别的运动慢，这就导致响应速率的差别。因此就导致了图像持续性(图像延迟或滞后)，即特定色彩很明显的情况。
以减小图像的红色持续性为目的而增加用于将色彩从黑色级别变为低灰度级级别的过驱动量(校正量)通常会导致例如过冲，从而产生噪声分量或丢失高灰度级效果。相反，对用于将色彩从黑色级别变为高灰度级级别(例如变为浅黄色这样的肤色中的红色分量)的校正量的缩减导致液晶的整体响应速率减小，因此不能获得过驱动的一般效果。
希望在通过应用所谓的过驱动方法来改善运动图像的响应时避免或抑制产生关于特定色彩的图像持续性。
根据本发明的一个实施例，提供了一种处理要被输入液晶显示器件的图像的图像处理装置，包括帧存储器，用于存储前一帧中的在前图像的信号，以及校正处理单元，所述校正处理单元被配置为接收所述在前图像的信号和当前图像的信号作为输入，并基于所述在前图像和所述当前图像之间的信号级别差来校正所述当前图像的信号级别，其中所述校正处理单元通过应用以下两者之一来执行所述校正第一校正模式，其中所述在前图像的信号级别和所述当前图像的信号级别的校正量之间的关系对于三基色中的各种色彩来说是相同的，以及第二校正模式，用于在输入图像从所述在前图像变换为所述当前图像时，通过应用与所述第一校正模式的第一校正量不同的第二校正量来校正三基色中至少一种色彩的当前图像，以在一帧显示周期内完成所述液晶显示器件在全部基色内的光学响应。
根据本发明实施例的校正处理单元可被修改为对于三基色中的每种色彩，具有图像转换表，所述图像转换表被配置为接收所述在前图像和所述当前图像的信号作为输入，通过将所述第一校正模式或所述第二校正模式应用到所输入的在前图像和所输入的当前图像的一对信号级别来指定所述当前图像的校正后信号级别，并输出结果。
根据本发明实施例的校正处理单元可被修改为具有色彩级别比较部件，所述色彩级别比较部件被配置为接收所述在前图像和所述当前图像的信号作为输入，针对三基色中的每种色彩比较所输入的在前图像和所输入的当前图像的信号级别，并基于比较结果选择所述第一校正模式和所述第二校正模式之一。
在上述情形中，根据本发明实施例的所述校正处理单元可被修改为具有第一图像转换表，所述第一图像转换表被配置为针对每种色彩，将在选定的所述第一校正模式中输入的当前图像转换为其信号级别基于对于三基色来说相同的信号级别关系而被校正的当前图像，并输出结果；以及第二图像转换表，所述第二图像转换表被配置为针对每种色彩，将在选定的所述第二校正模式中输入的当前图像转换为其信号级别通过在三基色的至少一种色彩中应用所述第二校正量而被校正的当前图像，并输出结果。
或者，根据本发明实施例的校正处理单元可被修改为具有第一校正量表，所述第一校正量表被配置为针对每种色彩保持第一校正量，在选定的所述第一校正模式中接收所述当前图像的信号作为输入，并输出与所输入的当前图像的信号级别相对应的第一校正量；差分校正量表，对于三基色中的至少一种色彩，所述差分校正量表被配置为针对每种色彩保持所述第一校正量与所述第二校正量之间的差，并在选定的所述第二校正模式中，输出基于所述色彩级别比较部件的比较结果而指定的色彩的差；加减法器，对于三基色中的至少一种色彩，所述加减法器被配置为针对每种色彩，将从所述差分校正量表输出的差加到从所述第一校正量表输出的所述第一校正量，或从所述第一校正量表输出的所述第一校正量减去从所述差分校正量表输出的差，并输出所述第二校正量；以及加法器，所述加法器被配置为接收所述当前图像的信号作为输入，针对每种色彩将从所述第一校正量表输出的所述第一校正量或从所述加减法器输出的所述第二校正量加到所输入的当前图像，并输出所述当前图像的校正后信号。
或者，根据本发明实施例的校正处理单元可被修改为具有第一校正量表，所述第一校正量表被配置为针对每种色彩保持第一校正量，在选定的所述第一校正模式中接收所述当前图像的信号作为输入，并针对每种色彩输出与所输入的当前图像的信号级别相对应的第一校正量；第二校正量表，对于三基色中的至少一种色彩，所述第二校正量表被配置为针对每种色彩保持第二校正量，并在选定的所述第二校正模式中针对每种色彩输出第二校正量；开关，所述开关被配置为基于所述色彩级别比较部件的比较结果，选择所述第一校正量表和所述第二校正量表之一；以及加法器，所述加法器被配置为接收所述当前图像的信号作为输入，针对每种色彩加上基于所述开关的选择结果而输入的所述第一校正量或所述第二校正量，并输出所述当前图像的校正后信号。
根据本发明实施例的色彩级别比较部件可被修改为针对每种色彩来平均所述液晶显示器件中以三基色的像素三元组为单元相邻的多个像素的信号级别，并通过应用所述平均信号级别来针对每种色彩比较所述信号级别。
根据本发明实施例的校正处理单元可被修改为具有校正量生成部件，所述校正量生成部件被配置为间歇地保持图像的某个灰度级范围内的所述第一校正量和所述第二校正量中每一个的一部分，并且通过内插从所保持的校正量生成未保持的校正量。
根据本发明实施例提供了一种液晶显示装置，包括液晶显示器件，用于显示图像；帧存储器，用于存储前一帧中的在前图像的信号，以及校正处理单元，所述校正处理单元被配置为接收所述在前图像的信号和当前图像的信号作为输入，基于所述在前图像和所述当前图像之间的信号级别差来校正所述当前图像的信号级别，并将校正后的信号输出到所述液晶显示器件，其中所述校正处理单元通过应用以下两者之一来执行所述校正第一校正模式，其中所述在前图像的信号级别和所述当前图像的信号级别的校正量之间的关系对于三基色中的各种色彩来说是相同的，以及第二校正模式，用于在输入图像从所述在前图像变换为所述当前图像时，通过应用与所述第一校正模式的第一校正量不同的第二校正量来校正三基色中至少一种色彩的当前图像，以在一帧显示周期内完成所述液晶显示器件在全部基色中的光学响应。
根据本发明实施例，提供了一种用于执行要被输入的图像的色彩校正的色彩校正方法，包括以下步骤针对每一帧延迟要所述被输入的图像，以及在基于在延迟后要被输入的在前图像与要被输入且未被延迟的当前图像之间的信号级别差判决出图像中变换为预先确定的要被校正的色彩的图像部分之后，通过将第一校正模式切换到第二校正模式来校正所述当前图像中变换为所述要被校正的色彩的图像部分中的色彩，其中在所述第一校正模式中，所述在前图像的信号级别与所述当前图像的信号级别的校正量之间的关系对于三基色中的各种色彩来说是相同的，所述第二校正模式在三基色的至少一种色彩中应用与所述第一校正模式的第一校正量不同的第二校正量。
根据以上配置，所述校正处理单元例如通过应用所述第一校正模式或所述第二校正模式来针对三基色中的每种色彩执行信号级别校正(色彩校正)。在第一校正模式中，利用对于多个基色来说相同的第一校正量来执行色彩校正。在第二校正模式中，针对至少一种色彩利用与另一种或另两种色彩的校正量(第一校正量)不同的校正量(第二校正量)来执行校正。
根据本发明有这样的优点，即在通过应用所谓的过驱动方法来改善运动图像的响应时，避免或抑制了产生关于特定色彩的图像持续性。
参考附图可以更加清楚本发明实施例的以上和其他特征的细节，在附图中图1是示出了根据本发明第一实施例的图像处理装置的框图；图2是示出了根据第二实施例的图像处理装置的框图；图3是示出了第一图像转换表的组成的示意图；图4是示出了根据第三实施例的图像处理装置的框图；图5是示出了根据第四实施例的图像处理装置的框图；图6是示出了色柱(color cylinder)横截面中的肤色分布的示意图；图7A是示出了应用第一方法之后的显示特性的示意图，图7B是示出了应用第二方法之后的显示特性的示意图；以及图8是示出了要被平均的示例性像素区域的视图。
具体实施例方式
下面参考附图更具体地描述根据本发明的优选实施例。根据本发明实施例的图像处理装置通过应用前一帧中的在前图像的信号和要被校正的当前图像的信号来执行要被输入液晶显示器件的图像的校正处理。该校正处理被定义为这样的处理，其基于在前图像和当前图像之间的信号级别差来校正每种色彩的当前图像信号级别。根据本发明一个实施例的液晶显示装置具有液晶显示器件和上述图像处理装置的各个组成单元，这些组成单元被配置为对要被输入的图像的每种色彩执行信号级别校正(色彩校正)，并将校正后的信号输入液晶显示器件。
该校正处理包括第一校正模式和第二校正模式，并使用其中之一执行。
第一校正模式被定义为这样的校正模式，即在前图像的信号级别与当前图像的信号级别的校正量之间的关系对于红(R)、绿(G)和蓝(B)三基色中的每种色彩来说是相同的。
第二校正模式被定义为这样的校正模式，即优选地在输入图像从在前图像转变为当前图像时，通过应用与第一校正模式的第一校正量不同的第二校正量来校正至少RGB之一的当前图像信号，从而在一帧显示周期内完成液晶在全部色彩内的光学响应。注意，在第一校正模式中，关系是确定的，从而在一帧显示周期内完成液晶在全部色彩内的光学响应。
此后将描述可执行上述校正处理的图像处理装置的示例性实施例。
第一实施例图1示出了第一实施例的图像处理装置的框图。
第一实施例的图像处理装置1A具有作为存储部件的帧存储器2和图像替换存储器3。
帧存储器2接收要被校正的当前帧图像数据D(n)作为输入，将其延迟一帧显示周期，并输出延迟的图像作为在前帧图像数据D(n-1)。
图像转换存储器3可通过(在图中被省略)例如用于第一校正模式的图像转换表(第一图像转换表)、用于第二校正模式的图像转换表(第二图像转换表)和用于选择第一图像转换表和第二图像转换表之一的选择表来实现。图像转换存储器3可以具有用于要被校正的每种色彩(例如浅黄色这样的人类肤色)的图像转换表。
选择表被定义为根据某种条件预备的用于选择第一图像转换表、第二图像转换表和其他图像转换表中的一个的表。对表的选择将基于当前帧图像数据D(n)的RGB中的各个信号级别R(n)、G(n)和B(n)和在前帧图像数据D(n-1)的RGB中的各个信号级别R(n-1)、G(n-1)和B(n-1)来执行。对表的选择可以由未示出的CPU执行，或者以选择表向可被访问的图像转换表中的任意图像转换表输出使能信号的方式来执行。模式切换部件由上述配置实现。
具体而言，当认为每一对的红色信号级别R(n)和R(n-1)、绿色信号级别G(n)和G(n-1)以及蓝色信号级别B(n)和B(n-1)之间几乎不存在差别时，选择第一图像转换表。
当从在前帧图像和当前帧图像之间的每个RGB的信号级别差别检测到从黑色级别或其他低信号级别到要被校正的色彩(例如当前实施例中的浅黄色这样的人类肤色)的信号级别的改变时，用于校正肤色的第二图像转换表被选择。如果存在其他要被校正的色彩，则用于校正该色彩的另一图像转换表可以同样的方式被选择。
从第二图像转换表输出的每个RGB的信号级别被设置为某个值，以使得当该信号被输入液晶显示器(LCD)驱动器11以驱动LCD面板(液晶显示器件)10时，所需的色彩在当前帧图像中在一帧显示周期内被完全显示。
注意，第一图像转换表输出的信号的信号级别对于各RGB色彩来说是相同的，这与现有技术中的过驱动方法的方式是一样的，该信号级别被设置为某个值，以使得当该信号被输入LCD驱动器11以驱动LCD面板10时，所需色彩在当前帧图像中在一帧显示周期内被完全显示。
在第一实施例中，对第一校正模式和第二校正模式的选择由选择表执行。
相反，在下面的第二到第四实施例中，提供了色彩级别比较器来代替表执行选择功能。
第二实施例图2是第二实施例的图像处理装置的框图。
第二实施例的图像处理装置1B具有帧存储器2以及作为模式切换部件的色彩级别比较器4、第一图像转换表31，以及第二图像转换表32。
色彩级别比较器4以RGB的像素三元组为单元来接收在前帧图像数据D(n-1)和当前帧图像数据D(n)作为输入，针对每一种色彩比较在前帧图像和当前帧图像的信号级别，并检测图像变换是否是对要被校正的色彩的改变，或者基于每种色彩的信号级别改变量和信号级别范围来检测是否包括除了特定色彩以外的某种色彩的信号级别的改变在图像变换中被延迟从而致使特定色彩被强调这样的可能性。此外，基于检测到的结果，当特定色彩在图像变换之后马上变得很明显时，比较器4将当前帧图像数据D(n)和在前帧图像数据D(n-1)数据输出到第二图像转换表32，否则当其不明显时，比较器4将当前帧图像数据D(n)和在前帧图像数据D(n-1)数据输出到第一图像转换表31。
第一校正模式的亮度转换(图像数据转换)由第一图像转换表31对每种色彩执行，而第二校正模式的图像数据转换由第二图像转换表32执行。转换后的当前帧图像数据Dnew(n)被输出到LCD驱动器11，LCD面板10基于来自LCD驱动器11的输出数据(信号)来显示图像。
图3示出了第一图像转换表31的组成。
图中，每个RGB的图像(像素)数据信号被假设为8位数据的信号，各种色彩以十进制数0到255所指示的256灰度级(灰度等级)来显不。
在此情形下，可能需要用于输入16位数据的表，以便从256灰度级的在前帧和256灰度级的当前帧指定校正后的灰度级，但是其存储容量可能会过大。因此，在假设执行内插处理时，具有减小了的灰度级的像素数据被存储在图3中。用于执行内插处理的装置(在图2中被省略)例如被提供在LCD驱动器11的输入侧，并且可以通过内插处理产生整个帧图像。直线内插、3点内插和其他线性内插或非线性内插中的任意方法都可被用作为内插方法。
图3所示的第一图像转换表31对于RGB各色来说都是相同的，在当前帧的信号级别低于在前帧的信号级别时，其将当前帧的信号级别转换为低于当前帧的信号级别的信号级别值，否则，当高于在前帧的信号级别时，其将当前帧的信号级别转为高于当前帧的信号级别的信号级别值。
在图3中，例如当在前帧的信号级别假设为“128”，而当前帧的信号级别为“160”时，高于当前帧的信号级别的数据“172”被指定，并作为当前帧的校正后信号级别被输出。这一情形下的校正量(此后称为“第一校正量”)变为“12(＝172-160)”。
注意，当在前帧的信号级别是最小值0时，数据0被保持，而不依赖于在前帧的信号级别，当在前帧的信号级别是最大值“255”时，数据“255”被保持。
第二图像转换表32(其细节被省略)被定义为这样的表，其使得第一图像转换表31(图3)被校正，从而特定色彩在灰度级的整个组合中不会很明显。下文中，校正的校正量被称为“第二校正量”，第二校正量与第一校正量之间的差被称为“差分校正量”。
第三实施例图4是第三实施例的图像处理装置的框图。
第三实施例的图像处理装置1C具有帧存储器2和色彩级别比较器4A，还具有第一校正量表51、差分校正量表50、红色(R)加减法器6r和红色(R)加法器7r、绿色(G)加减法器6g和绿色(G)加法器7g，以及蓝色(B)加减法器6b和蓝色(B)加法器7b。
色彩级别比较器4A以RGB的像素三元组为单元来接收在前帧图像数据D(n-1)和当前帧图像数据D(n)作为输入，针对每一种色彩比较在前帧图像和当前帧图像的信号级别，并检测图像变换是否包括对要被校正的色彩的改变，或者基于每种色彩的信号级别改变量和信号级别范围来检测是否包括除了特定色彩以外的某种色彩的信号级别的改变在图像变换中被延迟从而致使特定色彩被强调这样的可能性。此外，基于检测到的结果，当特定色彩在图像变换之后马上变得很明显时，比较器4A将包括差分信息的信号S4A输出到差分校正量表50，否则当其不明显时，比较器4不输出该信息。在每种情形下，色彩级别比较器4A都将当前帧图像数据D(n)和在前帧图像数据D(n-1)输出到第一图像转换表51。
第一图像转换表51基于输入的在前帧图像数据D(n-1)和输入的当前帧图像数据D(n)的每种色彩的信号级别来指定第一校正模式的校正量(第一校正量)，该校正量对于RGB的每种色彩来说都是相同的，并输出该校正量。即，从第一校正量表51，第一红色(R)校正量Lr1、第一绿色(G)校正量Lg1和第一蓝色(B)校正量Lb1被分别输出到R加减法器6r、G加减法器6g和B加减法器6b。
在第一校正模式中，对不清楚的特定色彩的校正量的调节(差分校正量的加减)是不必要的，因此第一R校正量Lr1、第一G校正量Lg1以及第一B校正量Lb1通过加减法器6r、6g和6b，并且被输入R加法器7r、G加法器7g和B加法器7b。
另外，在第二校正模式中，包括差分信息的信号S4A被输入到差分校正量表50，该差分校正量表50基于包括差分信息的信号S4A来指定每种色彩的差分校正量，并输出结果。即，从差分校正量表50，红色(R)差分校正量ΔLr、绿色(G)差分校正量ΔLg以及蓝色(B)差分校正量ΔLb被输出到R加减法器6r、G加减法器6g，以及B加减法器6b。
在R加减法器6r中，R差分校正量ΔLr被加到第一R校正量Lr1或从第一R校正量Lr1减去，并且结果作为第二R校正量Lr2被输入R加法器7r。以上述同样的方式，在G加减法器6g中，G差分校正量ΔLg被加到第一G校正量Lg1或从第一G校正量Lg1减去，并且结果作为第二G校正量Lg2被输入G加法器7g。此外，在B加减法器6b中，B差分校正量ΔLb被加到第一B校正量Lb1或从第一B校正量Lb1减去，并且结果作为第二B校正量Lb2被输入B加法器7b。关于各个加减法器是执行加法处理还是减法处理的控制信息可被包括在要被输入的差分校正量中，或者作为来自色彩级别比较器4A的输入被单独接收。
各种色彩的当前帧图像数据D(n)被输入到加法器7r、7g和7b，被加到第二校正量Lr2、Lg2和Lb2，从而被转换为新的当前帧图像数据Dnew(n)。
转换后的当前帧图像数据Dnew(n)被输出到LCD驱动器11，图像基于来自LCD驱动器11的输出在LCD面板10上被显示。
第四实施例图5示出了第四实施例的图像处理装置的框图。
第四实施例与第三实施例的相同之处是将校正量加到当前帧图像数据D(n)的基本操作，与第三实施例的不同之处是生成校正量的方式。即，在第四实施例中，第二校正量不是通过差分校正量的加减法生成的，而是通过保持结果的表生成的。第一校正量和第二校正量利用开关进行切换。
作为用于执行上述操作的配置，图5示出的图像处理装置1D具有第二校正量表，用于代替图4所示的差分校正量表50，还具有用于每种色彩的开关8r、8g和8b，开关8r、8g和8b作为模式切换开关，用于取代图4所示的加减法器6r、6g和6b。
本实施例的色彩级别比较器4B与图4所示的色彩级别比较器4A的基本操作相同，不同之处在于输出了用于控制每种色彩的开关8r、8g和8b的开关信号S4B，并且RGB的当前帧图像数据D(n)和在前帧图像数据D(n-1)被输出到第二校正量表52。
第二校正量表52基于每种色彩的输入的当前帧图像数据D(n)和输入的在前帧图像数据D(n-1)，为每种色彩指定第二校正模式的校正量，该校正量对于RGB的各个色彩来说是相同的，并输出结果。即，从第二校正量表52，第二R校正量Lr2、第二G校正量Lg2和第二B校正量Lb2被分别输出到红色(R)开关8r、绿色(G)开关8g和蓝色(B)开关8b。
开关8r、8g和8b中的每个开关控制是在RGB中独立输出第一校正量还是第二校正量。因此，通过开关输出的校正量被加法器7r到7b加到当前帧图像数据D(n)的各个色彩数据，从而生成每种色彩的新当前帧图像数据Dnew(n)，并且图像利用该新当前帧图像数据Dnew(n)被显示。因此，特定色彩被校正，从而图像的持续性是不明显的，另外，其他色彩通过调节整个像素三元组的色调而被校正，从而在必要时略微区别于所需色彩。
下面参考从黑色级别到肤色的显示图像变换中的肤色校正，来描述利用色彩级别比较器、第一校正量、第二校正量以及差分校正量的具体值示例实现的处理示例。
色彩级别比较器的处理示例在色彩级别比较器4(图2)、4A(图4)、4B(图5)中，针对每个RGB像素三元组，要被校正的当前帧(n)之前的在前帧(n-1)数据(在前帧图像数据D(n-1))和当前帧(n)数据(当前帧图像数据D(n))被比较，该比较有时可以稀疏一些。
基于比较结果，执行关于在前帧(n-1)数据是否是黑色级别的判决。
作为上述判决的条件的一个示例，当每个RGB的整个像素数据被包括在0到255的256灰度级的较低范围中时(例如0到32这个范围)，则判决该像素三元组中的当前帧(n)数据是否被包括在黑色级别中。
形成关于是否当前帧(n)数据被包括在例如浅黄色这样的肤色或接近肤色的色彩范围内的判决。下面将说明用于该判决的条件的两个示例。
在第一个条件示例中，肤色或包括肤色的色彩范围是从当前帧(n)数据中的任意两种或三种色彩中的信号级别差或从其组合指定的。当肤色的标准值在256灰度级中例如假设为(R，G，B)＝(250，200，96)时，包括肤色的色彩范围是通过是否最大信号级别R和最小信号级别B之间的差(R-B)被包括在大约150到60的范围内而被检测的。此外，当要被检测的色彩范围被限制为肤色时，则上述色彩差(R-B)被与另一色彩差(R-G)和/或(G-B)组合，以限制包括肤色的色彩范围。
在第二条件示例中，HSV(色调、饱和度和值)转换被应用，其优选地被应用于更准确地检测肤色。对RGB数据进行HSV转换，从而较为容易地实现肤色判决。
在HSV转换中，类似于芒塞尔(Munsell)色立体图的色柱从RGB数据被提取并被应用。
图6示出了肤色在色柱截面中的分布。
在图中，RGB中的每个色彩数据都在0到1的范围中被标准化，值V是0到1，色调H是0到360度，饱和度S是0到1。注意，虽然色调H和饱和度S的刻度如图所示，但是值V的刻度垂直于纸面，因此值V的分散的点是重叠的，并且未指示其垂直方向的值。
通过应用每个色彩数据(R，G，B)，值V和饱和度S由下列公式(1-1)和(1-2)表达，色调H由下列公式(2-1)到(2-3)表达。色调H的条件在此情形下被设置为6≤H≤8，肤色可以被指定。
(公式1)V＝max(R，G，B) ...(1-1)S＝(V-X)/V ...(1-2)其中X＝min(R，G，B)。
(公式2)当R＝V时，H＝(pi/3)*(b-g) ...(2-1)当G＝V时，H＝(pi/3)*(2+r-b)...(2-2)当B＝V时，H＝(pi/3)*(4+g-r)...(2-3)其中，r＝(V-R)/(V-X)，g＝(V-G)/(V-X)，以及b＝(V-B)/(V-X)。
当判定当前帧(n)数据被包括在通过应用上述方法指定的肤色或接近肤色的色彩范围内，并且在前帧(n-1)数据被包括在黑色级别中时，各个色彩级别比较器4、4A和4B选择第二校正模式，否则这些比较器选择第一校正模式。
过驱动量(校正量)的计算示例下面将说明在准备图5所示的第二校正量表52时应用的校正量(第二校正量)的计算示例。
对于每种RGB色彩，在前帧(n-1)像素数据被假设为0，而当前帧(n)像素数据被假设为R是192，G是160，B是64。在此情形下，RGB中的各个第一校正量变为Lr1是+37(＝229-192)，Lg1是+40(＝200-160)，Lb1是+26(＝90-64)。RGB的各个差分校正量ΔLr、ΔLg、ΔLb例如在以下条件下通过下述方法准备，所述条件为当图像以校正后的RGB数据显示时，液晶显示面板中的信号级别的变换时间在一帧显示周期之内。
在第一方法中，如图7A所示，具有最长响应时间的蓝色的过驱动量(第一校正量)被增大。
作为要被增大的量的差分校正量ΔLb是通过预定公式准备的，该公式例如是(R-B)/b，其中b是大于等于2的合适整数。当该公式被应用于例如假设b是4，R是192，B是64时，则B差分校正量ΔLb＝(192-64)/4＝+32。在图4中，结果“32”被B加减法器6b加到值为+26的第一R校正量Lr1。因此，第二B校正量Lb2变为58(＝26+32)。
因此，像素三元组中B像素的液晶光学响应被增大，因此红色成份的量被相对减小，于是图像的红色持续性不明显。在此情形下，为了例如浅黄色这样的肤色的色彩平衡，绿色和红色的差分校正量ΔLg和ΔLb可以通过应用合适的其他公式被设置为某些正值。
B差分校正量ΔLb以相同的方式用图3中色彩R＝192、G＝160、B＝64以外的色彩准备，并且如果有必要的话，R和G的差分校正量也被准备。在此情形下，b的值可被合适地改变。注意，当公式(R-B)/b的值变为负数时，它被固定为0。
因此，完成了图4所示的差分校正量表50的形成。通过将第一校正量加到准备好的差分校正量来准备图5所示的第二校正量表52。
在第二方法中，如图7B所示，与第一方法不同，用于明显色彩红色的过驱动量被减小。
R差分校正量ΔLr是通过预定公式准备的，该公式例如是(R-B)/b，其中b是大于等于2的合适整数。在第二方法中，通过图4所示的R加减法器6r，R差分校正量ΔLr被从第一R校正量Lr1减去。
注意，与第一方法相同的方式，考虑到色彩平衡，其他差分校正量例如ΔLg和ΔLb可被设置为某些值，这些值被从各个第一校正量减去。在具有最低响应的蓝色像素中，在液晶的光学响应在一帧显示周期内完成的条件下，如果该条件不被满足，则差分校正量可以被设置为不改变第一校正量的0，否则差分校正量可被加到第一校正量。
通过组合第一方法和第二方法来应用第三方法。
由于基于色彩信息检测对过驱动量进行控制，因此在电视图像中频繁显示的肤色的图像信息中，可以减小在例如包括浅黄色这样的人类肤色的图像的运动中产生的图像的红色持续性。
具体而言，在增大蓝色的过驱动量时，过驱动量仅在必要时(即如果图像的红色持续性可被减小(第二校正模式))增大，否则在其他情形下，现有技术中的过驱动控制被应用(第一校正模式)。因此，图像质量被提高。
在减小红色的过驱动量时，过驱动量仅在必要时(即如果图像的红色持续性可被减小(第二校正模式))减小，否则在其他情形下，现有技术中的过驱动控制被应用(第一校正模式)。因此，图像质量被提高。
在以上描述中，图1到图5所示的全部处理(例如色彩级别比较、第一和第二校正量计算、差分校正量计算、用于计算第二校正量的加减法，以及用于生成新像素数据的加减法)以三基色的像素三元组为单元执行。
注意，该单元优选地是三基色的各种色彩的像素数据，所述像素数据在包括位于要被校正的像素三元组周围的多个像素三元组的区域中被平均。
图8示出了被定义为要被平均的像素区域的3×3像素三元组的区域。平均处理由未示出的CPU预先执行。
以上述方式，各RGB色彩被平均的像素数据被应用到对肤色的判决，因此噪声分量可被抑制，误检测可被避免。因此可在肤色检测准确性提高方面获得益处。
本领域的技术人员应当理解，在所附权利要求或其等同物的范围内可根据设计需要和其他因素做出各种修改、组合、子组合和替换。
相关申请的交叉引用本发明包含涉及2005年6月1日向日本专利局提交的日本专利申请No.2005-161688和2006年3月24日向日本专利局提交的日本专利申请No.2006-82617的主题，这两件申请的全部内容通过引用而被包含于此。
权利要求
1.一种处理要被输入液晶显示器件的图像的图像处理装置，包括帧存储器，用于存储前一帧中的在前图像的信号，以及校正处理单元，所述校正处理单元被配置为接收所述在前图像的信号和当前图像的信号作为输入，并基于所述在前图像和所述当前图像之间的信号级别差来校正所述当前图像的信号级别，其中所述校正处理单元通过应用以下两者之一来执行所述校正第一校正模式，其中所述在前图像的信号级别和所述当前图像的信号级别的校正量之间的关系对于三基色中的各种色彩来说是相同的，以及第二校正模式，用于在输入图像从所述在前图像变换为所述当前图像时，通过应用与所述第一校正模式的第一校正量不同的第二校正量来校正三基色中至少一种色彩的当前图像，以在一帧显示周期内完成所述液晶显示器件在全部基色内的光学响应。
2.如权利要求1所述的图像处理装置，其中对于三基色中的每种色彩，所述校正处理单元包括图像转换表，所述图像转换表被配置为接收所述在前图像和所述当前图像的信号作为输入，通过将所述第一校正模式或所述第二校正模式应用到所输入的在前图像和所输入的当前图像的一对信号级别来指定所述当前图像的校正后信号级别，以及输出结果。
3.如权利要求1所述的图像处理装置，其中所述校正处理单元包括色彩级别比较部件，所述色彩级别比较部件被配置为接收所述在前图像和所述当前图像的信号作为输入，针对三基色中的每种色彩比较所输入的在前图像和所输入的当前图像的信号级别，以及基于比较结果选择所述第一校正模式和所述第二校正模式之一。
4.如权利要求3所述的图像处理装置，其中所述校正处理单元还包括第一图像转换表，所述第一图像转换表被配置为针对每种色彩，将在选定的所述第一校正模式中输入的当前图像转换为其信号级别基于对于三基色来说相同的信号级别关系而被校正的当前图像，并输出结果，以及第二图像转换表，所述第二图像转换表被配置为针对每种色彩，将在选定的所述第二校正模式中输入的当前图像转换为其信号级别通过在三基色的至少一种色彩中应用所述第二校正量而被校正的当前图像，并输出结果。
5.如权利要求3所述的图像处理单元，其中所述校正处理单元包括第一校正量表，所述第一校正量表被配置为针对每种色彩保持第一校正量，在选定的所述第一校正模式中接收所述当前图像的信号作为输入，并针对每种色彩输出与所输入的当前图像的信号级别相对应的第一校正量；差分校正量表，对于三基色中的至少一种色彩，所述差分校正量表被配置为针对每种色彩保持所述第一校正量与所述第二校正量之间的差，并在选定的所述第二校正模式中，输出基于所述色彩级别比较部件的比较结果而指定的色彩差；加减法器，对于三基色中的至少一种色彩，所述加减法器被配置为针对每种色彩，将从所述差分校正量表输出的差加到从所述第一校正量表输出的所述第一校正量，或从所述第一校正量表输出的所述第一校正量减去从所述差分校正量表输出的差，并输出所述第二校正量；以及加法器，所述加法器被配置为接收所述当前图像的信号作为输入，针对每种色彩将从所述第一校正量表输出的所述第一校正量或从所述加减法器输出的所述第二校正量加到所输入的当前图像的信号，并输出所述当前图像的校正后信号。
6.如权利要求3所述的图像处理装置，其中所述校正处理单元包括第一校正量表，所述第一校正量表被配置为针对每种色彩保持第一校正量，在选定的所述第一校正模式中接收所述当前图像的信号作为输入，并针对每种色彩输出与所输入的当前图像的信号级别相对应的第一校正量；第二校正量表，对于三基色中的至少一种色彩，所述第二校正量表被配置为针对每种色彩保持第二校正量，并在选定的所述第二校正模式中针对每种色彩输出第二校正量；开关，所述开关被配置为基于所述色彩级别比较部件的比较结果，选择所述第一校正量表和所述第二校正量表之一；以及加法器，所述加法器被配置为接收所述当前图像的信号作为输入，针对每种色彩加上基于所述开关的选择结果而输入的所述第一校正量或所述第二校正量，并输出所述当前图像的校正后信号。
7.如权利要求3所述的图像处理装置，其中所述色彩级别比较部件针对每种色彩来平均所述液晶显示器件中以三基色的像素三元组为单元相邻的多个像素的信号级别，并通过应用所述平均信号级别来针对每种色彩比较所述信号级别。
8.如权利要求1所述的图像处理装置，其中所述校正处理单元包括校正量生成部件，所述校正量生成部件被配置为间歇地保持图像的某个灰度级范围内的所述第一校正量和所述第二校正量中每一个的一部分，并且通过内插从所保持的校正量生成未保持的校正量。
9.一种液晶显示装置，包括液晶显示器件，用于显示图像；帧存储器，用于存储前一帧中的在前图像的信号，以及校正处理单元，所述校正处理单元被配置为接收所述在前图像的信号和当前图像的信号作为输入，基于所述在前图像和所述当前图像之间的信号级别差来校正所述当前图像的信号级别，并将校正后的信号输出到所述液晶显示器件，其中所述校正处理单元通过应用以下两者之一来执行所述校正第一校正模式，其中所述在前图像的信号级别和所述当前图像的信号级别的校正量之间的关系对于三基色中的各种色彩来说是相同的，以及第二校正模式，用于在输入图像从所述在前图像变换为所述当前图像时，通过应用与所述第一校正模式的第一校正量不同的第二校正量来校正三基色中至少一种色彩的当前图像，以在一帧显示周期内完成所述液晶显示器件在全部基色中的光学响应。
10.如权利要求9所述的液晶显示装置，其中所述校正处理单元包括图像转换表，所述图像转换表被配置为接收所述在前图像和所述当前图像的信号作为输入，通过将所述第一校正模式或所述第二校正模式应用到所输入的在前图像和所输入的当前图像的一对信号级别来指定所述当前图像的校正后信号级别，以及针对三基色中的每种色彩输出结果。
11.如权利要求9所述的液晶显示装置，其中所述校正处理单元包括色彩级别比较部件，所述色彩级别比较部件被配置为接收所述在前图像和所述当前图像的信号作为输入，针对三基色中的每种色彩比较所输入的在前图像和所输入的当前图像的信号级别，以及基于比较结果选择所述第一校正模式和所述第二校正模式之一。
12.一种用于执行要被输入的图像的色彩校正的色彩校正方法，包括以下步骤针对每一帧延迟要所述被输入的图像，以及在基于在延迟后要被输入的在前图像与要被输入且未被延迟的当前图像之间的信号级别差判决出图像中变换为预先确定的要被校正的色彩的图像部分之后，通过将第一校正模式切换到第二校正模式来校正所述当前图像中变换为所述要被校正的色彩的图像部分中的色彩，其中在所述第一校正模式中，所述在前图像的信号级别与所述当前图像的信号级别的校正量之间的关系对于三基色中的各种色彩来说是相同的，所述第二校正模式在三基色的至少一种色彩中应用与所述第一校正模式的第一校正量不同的第二校正量。
全文摘要
本发明公开了一种图像处理装置，包括帧存储器，用于存储前一帧中的在前图像的信号，以及校正处理单元，被配置为接收所述在前图像和当前图像的信号，基于在前图像和当前图像之间的信号级别差来校正当前图像的信号级别，并且通过应用以下两者之一来执行所述校正第一校正模式，其中在前图像的信号级别和当前图像的信号级别的校正量之间的关系对于三种基色来说是相同的，以及第二校正模式，用于通过应用另一校正量来校正当前图像，以在输入图像从在前图像变换为当前图像时，在一帧显示周期内完成液晶显示器在全部基色内的光学响应。
文档编号G09G3/36GK1873478SQ20061008328
公开日2006年12月6日 申请日期2006年5月31日 优先权日2005年6月1日
发明者藤城文彦 申请人:索尼株式会社