图像分析和图像显示的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种图像处理的装置和方法，且特别涉及一种图像分析和图像显示的 装置和方法。
【背景技术】
[0002] 有些平面显示器，即使显示的图像只有单一颜色，仍然会有亮度不均匀的瑕疵现 象（mura)，就是有部分区域较亮，而部分区域较暗，而且亮区和暗区可能呈现不规则分布。 送种亮度不均匀现象可能来自显示器的背光光场设计不良，导光板及扩散板等光学膜片的 不均匀，甚至是显示器内面的脏污。
[0003] 与坏点、断线等明显缺陷或者是亮度与色度等规格不同，亮度不均匀现象主要由 人眼检测，且主观判定不一致，容易产生争议。当显示器的亮度不均匀现象过于明显的时 候，可能不被消费者接受而必须整批退货，或者是W比较差的质量等级出货而影响售价。
[0004] 欲解决亮度不均匀的情形，可W增加显示器的光学膜片的扩散程度，但如此便会 增加成本。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种图像分析和图像显示的装置和方法，W消除或减轻显示器的亮度 不均匀现象。
[0006] 本发明的图像分析装置包括图像提取装置、处理器、W及存储装置。图像提取装 置提取显示器所显示的第一图像W产生第二图像。处理器禪接图像提取装置，根据第二图 像的多个像素的多个亮度值决定至少一目标值，并根据上述至少一目标值产生至少一增益 表。每一上述增益表对应一上述目标值。第二图像的每一像素（pixel)对应每一上述增益 表中的多个增益值其中之一。存储装置禪接处理器，存储上述至少一增益表。
[0007] 本发明的图像显示装置包括存储装置、处理器、W及显示器。存储装置存储至少一 增益表。每一上述增益表包括多个增益值，上述多个增益值和一图像的多个像素之间存在 一对应关系。处理器禪接存储装置，对于每一上述像素的每一灰阶值，根据上述至少一增益 表决定该灰阶值对应的增益值，并根据上述多个灰阶值对应的上述多个增益值补偿上述图 像。显示器禪接处理器，显示补偿后的图像。
[0008] 本发明的图像分析方法包括W下步骤：提取显示器所显示的第一图像W产生第二 图像；根据第二图像的多个像素的多个亮度值决定至少一目标值；根据上述至少一目标值 产生至少一增益表，其中每一上述增益表对应一上述目标值，第二图像的每一像素对应每 一上述增益表中的多个增益值其中之一；W及存储上述至少一增益表。
[0009] 本发明的图像显示方法包括W下步骤；存储至少一增益表，其中每一上述增益表 包括多个增益值，上述多个增益值和一图像的多个像素之间存在一对应关系；对于每一上 述像素的每一灰阶值，根据上述至少一增益表决定该灰阶值对应的增益值；根据上述多个 灰阶值对应的上述多个增益值补偿上述图像；W及显示补偿后的图像。
[0010] 基于上述，本发明根据增益表中的增益值补偿显示器所显示的图像，因此能W图 像信号处理的方式消除或减轻显示器的亮度不均匀现象。
[0011] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。
【附图说明】
[0012] 图1是依照本发明的一实施例的一种图像分析装置的示意图。
[0013] 图2是依照本发明的一实施例的一种图像分析方法的流程图。
[0014] 图3是依照本发明的另一实施例的一种图像分析方法的流程图。
[0015] 图4是依照本发明的一实施例的一种图像显示装置的示意图。
[0016] 图5是依照本发明的一实施例的一种图像显示方法的流程图。
[0017]【符号说明】
[001引 100;图像分析装置
[001引 120;图像提取装置
[0020] 140 :处理器
[0021] 160;存储装置
[0022] 180 ;显示器
[0023] 210~240 ;方法步骤
[0024] 310~340 ;方法步骤 [00巧]400;图像显示装置
[0026] 420 ;显示器
[0027] 440 ;处理器
[002引 460 ;存储装置
[0029] 510~540 ;方法步骤
【具体实施方式】
[0030] 本发明使用图像信号处理的方式，对显示器显示的图像中的像素进行调亮或调暗 的补偿，W消除或减轻显示器的亮度不均匀现象。对于像素的各个灰阶（graylevel)，上述 的亮度不均匀现象中的亮区与暗区可能会有不同的不均匀程度W及分布形状。所W本发明 将像素可能呈现的多个灰阶考虑在内，可对具有不同灰阶值的像素进行不同程度的补偿。
[0031] 图1是依照本发明的一实施例的一种图像分析装置100的示意图。图像分析装置 100包括图像提取装置120、处理器140、W及存储装置160。处理器140禪接图像提取装置 120和存储装置160。图像提取装置120可W是任何可将接收的光信号转换为数字图像的 电子装置，例如数字相机。存储装置160可W是任何具有数据存储能力的电子装置，例如存 储器或磁碟机。
[0032]图2是依照本发明的一实施例的一种图像分析方法的流程图。图2的图像分析方 法可由图像分析装置100执行。在步骤210,图像提取装置120提取显示器180所显示的 图像IiW产生图像12。显示器180可W禪接处理器140并由处理器140控巧[J。显示器180 也可由另一个电子装置控制。
[0033] 步骤210的目的是测量显示器180的亮度不均匀现象。图像Ii可W是黑白图像 或彩色图像。如果图像II是黑白图像，则图像II的每个像素只有一个灰阶值。如果图像II 是彩色图像，则图像Ii的每个像素有多个灰阶值。例如一般彩色显示器，每个像素有Η个灰 阶值，分别对应红色、绿色和藍色。为了准确测量显示器180的亮度不均匀现象，图像Ii可 W是均匀的白色或灰色图像。也就是说，图像Ii的每一像素的每一个灰阶值可W是相同的 数值。
[0034] 图像12包含多个像素。如果显示器180有亮度不均匀现象，则图像12的多个像素 不会只有单一亮度值，而是会有多个不同的亮度值。处理器140可在步骤220根据图像12 的多个像素的多个亮度值决定一个目标值。目标值可选自图像12的像素亮度范围。也就是 说，目标值大于或等于图像12的多个亮度值其中的最小值，而且目标值小于或等于图像12 的多个亮度值其中的最大值。然后处理器140在步骤230根据目标值产生一个增益表。存 储装置160可在步骤240存储此增益表。
[003引图像Ii和图像12是由像素组成的二维阵列（array)，而增益表是由多个增益值组 成的二维阵列。所W图像Ii的每一个像素对应增益表中位置相同的一个增益值，增益表中 的每一个增益值对应图像12中位置相同的一个像素。增益表中的每一个增益值等于上述 目标值除W该增益值对应的图像12的像素的亮度值。
[0036] 举例来说，假设图像Ii是全白图像。也就是说，图像Ii的每一像素的每一个灰阶 值都是图像II的灰阶解析度所对应的最大灰阶值。由此产生的增益表即对应此最大灰阶 值。如果图像Ii的灰阶解析度是八位，则对应的最大灰阶值就是255。处理器140可在图像 12的像素的亮度值之中寻找最大值与最小值，假设最大值是479,最小值是294。全白图像 已经是最明亮的图像，其中的像素不能调亮，只能调暗。为了使补偿后的图像有均匀亮度， 便W像素亮度的最小值294做为目标值W产生增益表。举一个简单范例，假设图像Ii、图像 12和增益表的大小都是6x4。下面的表1列出图像12的像素的亮度值，表2是增益表。表 2中的每一个增益值等于目标值294除W该增益值对应的图像12的像素的亮度值。
[0037]
[003引表1，图像12的像素的亮度值
[0039]
[0040] 表2,增益表
[0041] 图像分析装置100可将图2的图像分析方法执行多次，W产生多个增益表。送些 增益表可对应不同的图像II，对应不同的目标值，并对应不同的灰阶值。举例来说，当图像 分析装置100第二次执行图2的图像分析方法时，图像Ii可W是均匀的中灰色图像。所谓 中灰色图像是指图像Ii的每一像素的每一个灰阶值都是图像Ii的灰阶解析度所对应的中 间灰阶值。此次产生的增益表即对应此中间灰阶值。如果图像Ii的灰阶解析度是八位，则 对应的中间灰阶值就是127或128。假设步骤210提取的图像12的像素的亮度值之中，最 大值为242,最小值为148,则可用图像12的像素亮度的中间值，也就是最大值242和最小 值148的平均值，做为目标值，使用前述的相同方式产生另一个增益表。
[0042] 若要消除或减轻显示器的亮度不均匀现象，可用增益表中的增益值补偿被显示的 图像，也就是将被显示的图像的每一像素的每一灰阶值乘上对应的增益值。表2的增益表 W图像12的像素亮度的最小值做为目标值，因此表2的增益值皆小于或等于一，送是将图 像中较亮的像素调暗使其与最暗的像素一致，但送样就损失了显示器的背光效率。若W图 像12的像素亮度的中间值做为目标值，可让较暗像素对应的增益值大于一，如此可减少显 示器的背光效率的损失。
[0043] 不过要注意的是，目标值的选择会影响增益值的大小，因此会影响补偿后的图像 中的灰阶值。目标值的选择不应该使补偿后的图像中的灰阶值超过该图像的灰阶解析度所 对应的最大灰阶值。
[0044] 图3是依照本发明的另一实施例的一种图像分析方法的流程图。步骤310和步骤 210相同，只提取一个图像Ii。处理器140可在步骤320根据图像12的像素的多个亮度值 决定多个不同的目标值，然后在步骤330根据上述多个目标值产生多个不同的增益表。存 储装置160可在步骤340存储上述多个增益表。
[0045] 举例来说，图像Ii可W是全白图像。如前所述，图像12的像素的亮度值之中，最大 值是479,最小值是294。处理器140可在步骤320决定两个目标值。第一个目标值是最小 值294。第二个目标值是图像12的像素的亮度值的中间值，也就是最大值479和最小值294 的平均值387。然后处理器140可在步骤330产生两个增益表。第一个增益表对应第一个 目标值，也就是最小值294,并对应图像Ii的灰阶解析度所对应的最大灰阶值。第一个增益 表的每一个增益值等于最小值294除W