专利名称：等离子显示装置及其图像处理方法
技术领域：
本发明是关于等离子显示装置的，更详细地说是一种能够提高肤色(skin tone)区域判断的精确度的等离子显示装置及其图像处理方法。
背景技术：
一般来说，等离子显示面板的形成于前面基板和后面基板之间的隔壁构成一个单位放电单元，在各单元内充有氖(Ne)、氦(He)或者像氖和氦的混合气体(Ne+He)这样的充电放电气体以及含有少量氙的惰性气体。多个前面所述的单位放电单元集合起来，形成一个像素(Pixel)。例如，红色(Red，R)单元、绿色(Green，G)单元、蓝色(Blue，B)单元集合起来，形成一个像素。向这样的单位放电单元施加高频电压进行放电时，惰性气体发出真空紫外线(Vacuum Ultraviolet rays)使形成于隔壁间的荧光体发光从而显示画面。这样的等离子显示面板既薄又轻，是倍受瞩目的下一代显示装置。
图1是一般的等离子显示面板结构的示意图。
如图1所示，例如，现有的等离子显示面板由在显示图像的前基板101上排列着扫描电极(Y)102和维持电极(Z)103配对形成的多个维持电极对的前面板100和在形成背面的后基板111上排列着与上述多个维持电极对儿相交叉的多个寻址电极(X)113的后面板110以一定间距平行接合而成。
前面板100包括在一个放电单元中相互放电从而维持单元发光的扫描电极(Y)102和维持电极(Z)103，即具有由透明的ITO物质形成的透明电极(a)和由金属材质制成的总线电极(b)的一对扫描电极(Y)102及维持电极(Z)103。扫描电极(Y)和维持电极(Z)限制放电电流，在它们上面覆盖有一个以上使电极对间绝缘的上部电介质层104。在上部电介质层104的上面，为使放电条件更加容易，形成有镀膜了氧化镁(MgO)的保护层105。
后面板110排列有多个放电空间，即平行排列的形成放电单元的条状(或者井字状)隔壁112。而且，进行寻址放电发出真空紫外线的多个寻址电极(X)113是对应隔壁112平行配置的。在后面板110的上层涂有在寻址放电时为显示画面而发出可视光线的R、G、B荧光体层114。寻址电极(X)和荧光体114之间形成保护寻址电极(X)的下部电介质层115。
具有如上构成的前面板100和后面板110通过密封工序进行组合起来形成等离子显示面板。而且，这种等离子显示面板上还安装有驱动多个电极，例如扫描电极(Y)102、维持电极(Z)103及寻址电极(X)113等电极的驱动器等，进而形成等离子显示装置。
前面所述的驱动器向多个电极提供规定的驱动电压使之发生放电，进而显示图像。下面图2显示的是这种等离子显示装置的显示图像的方法。
图2是显示现有等离子显示面板的图像的方法的示意图。
如图2所示，等离子显示面板将一个画面帧期分为放电次数互不相同的多个子域。在输入的视频信号的灰度值的相关子域期，使等离子显示面板发光，进而显示图像。
各个子域分为能够均一地产生放电的初始期、选择放电单元的寻址期、以及依靠放电次数实现灰度的维持期。例如，要以256灰度显示图像时，将相当于1/60秒的画面帧期(16.67ms)分为8个子域。
同时，8个子域又各自分为初始期、寻址期以及维持期。在这里，维持期在各个子域中以2n(n＝0，1，2，3，4，5，6，7)的比率增加。因此，由于在各个子域中维持期发生变化，所以能够实现图像的灰度(Gray level)。
但是，利用子域的图像显示方法存在在运动的流媒体中会发生动态伪轮廓(dynamic false contour)的问题。为了消除这种伪轮廓，采取了多种方法。具有代表性的方法是只挑选并使用少发生伪轮廓的子域映射数据，依靠映射数据的挑选，利用半调方法显示不足的灰度。但是，上述方法因半调将引发半调噪声。
因此，提出了多种减少半调噪声的方法。其中，着眼于动态伪轮廓主要发生在人的皮肤颜色，即肤色区域，因此判断肤色区域，并另行处理视频信号。即，提出了区分肤色区域和非肤色区域，进行设定，使用互不相同的半调方法和子域映射数据，并在各个区域内进行适当的组合，从而减少动态伪轮廓和半调噪声的方法。
图3是依现有的肤色区域判断方法选择的肤色数据的示意图。
图3中的(a)是显示图像的照片，(b)是按照现有的肤色区域判断方法选择的肤色数据的图示。在这里，肤色区域用白色(white)表示。
这时，现有的肤色区域判断方法存在精确度的问题。例如，存在如下问题当进行肤色区域判断时，只是单纯地将有关肤色的所有数据判断为肤色区域，或者将不是肉色的地方过高估计为肉色，或者将本是肉色的地方过低估计为不是肉色的地方。即，如图3的(b)所示，肤色区域判断也使用在与图像运动无关的画面背景部分的小区域，由于不能够精密地判断界限部分，反而将发生增加半调噪声。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种提高肤色区域判断的精确度的等离子显示装置及其图像处理方法。
同时，本发明的另一目的是提供一种能够提高图像处理的精密度，从而能够提供更高画质的等离子显示装置及其图像处理方法。
本发明的技术方案并不局限于上面谈到的内容，依下面发明的构成所体现的效果，相关工作人员能够明确地理解本发明所要实现的另一技术性课题。
为实现上述目的，依据本发明的等离子显示装置包括判断从外部输入的视频信号的肤色的肤色(skin tone)检测器；对于上述肤色检测器判断的肤色区域，以规定的掩模进行扩展及/或侵蚀处理的扩展/侵蚀处理器；为了决定上述扩展/侵蚀处理器的掩模大小，计算规定的标准值的标准值计算器。
而且，上述肤色检测器包括将从外部输入的视频信号变换为利于灰度表现的坐标的坐标变换器；根据上述坐标变换器的坐标，判别是否是肤色，进而生成肤色数据的肤色数据生成器。
而且，上述肤色检测器还包括对上述肤色数据生成器生成的肤色数据进行二次抽样(subsampling)的二次抽样器。
而且，上述标准值由边缘值决定。
而且，上述标准值计算器包括检测上述边缘值的边缘检测器(edge detector)。
上述扩展/侵蚀处理器根据上述边缘值减少上述掩模的大小，从而接近边缘。
上述扩展/侵蚀处理器根据上述边缘值调节上述掩模的图案。
为实现上述目的，对于检测从外部输入的视频信号的肤色的等离子显示装置的图像处理方法，依据本发明的等离子显示装置的图像处理方法包括肤色检测阶段；计算旨在后续处理上述检测的肤色区域的标准值的标准值计算阶段；依据上述标准值，以决定了大小的掩模扩展及/或侵蚀处理的扩展/侵蚀处理阶段。
本发明中，上述肤色检测阶段包括将从外部输入的视频信号变换为利于灰度表现的坐标的坐标变换阶段；依据上述变换的坐标，判别是否是肤色，进而生成肤色数据的肤色数据生成阶段。
而且，上述肤色检测阶段还包括对上述肤色数据进行二次抽样(subsampling)的二次抽样阶段。
而且，上述标准值由边缘值决定。
而且，上述标准值计算阶段包括检测上述边缘值的边缘(edge)检测阶段。
而且，上述扩展/侵蚀处理阶段根据上述边缘值减少上述掩模的大小，从而接近边缘。
而且，上述扩展/侵蚀处理阶段根据上述边缘值调节上述掩模的图案。
本发明的有益效果如下本发明的等离子显示装置及其图像处理方法具有能够提高肤色区域判断的精确度的效果；。而且，本发明的等离子显示装置及它的图像处理方法还具有能够提高图像质量的效果。
四
图1是一般的等离子显示面板结构的示意图。
图2是显示现有等离子显示面板的图像的方法的示意图。
图3是依现有的肤色区域判断方法选择的肤色数据的示意图。
图4a和4b是说明依据本发明一个实施例的等离子显示面板的图像处理装置的分块图。
图5是依据本发明一个实施例的扩展/侵蚀处理方法的示意图。
图6是图5的扩展/侵蚀处理方法中调节掩模大小的示意图。
附图中主要部分的符号说明400反向灰度校正器 410半调电路器420编码电路器 430子域控制电路器440等离子显示面板 450肤色区域控制器451肤色检测器 452扩展/侵蚀处理器453标准值计算器五具体实施方式
下面，参照附图，对依据本发明的等离子显示面板的构成进行更加具体的说明。
图4a和4b是说明依据本发明一个实施例的等离子显示面板的图像处理装置的分块图。
如图4所示，依据本发明一个实施例的等离子显示装置包括等离子显示面板440、反向灰度校正器400、半调电路器410、编码电路器420、子域控制电路器430、肤色区域控制器450。
反向灰度校正器400反向灰度校正输入的视频信号，线性变换视频信号的灰度值的亮度。
半调电路器410利用预先保存半调信息的查寻表的数据，执行向邻近的单元扩散反向灰度校正器400输入的视频信号的量子化误差的误差扩散方法或者以振动掩模图案进行屏蔽的抖动方法，细微地调整亮度值，从而增加可以表现的灰度数。
肤色区域控制器450在检测外部视频信号的肤色区域之后，将这个数据传递给半调电路器410和编码电路器420。
这种本发明的肤色区域控制器450能够明确地区分肤色区域和非肤色区域，并根据它们的特征进行差别化的图像处理，进而提高图像的质量。
特别是在这里，与现有技术不同，本发明的等离子显示装置对肤色区域控制器450检测的肤色区域进行后续处理，获取更精密的肤色区域信息。对其具体结构和作用，将在以后的图4b中进行叙述。
编码电路器420通过来自肤色区域控制器450的数据，执行进行适当图像处理的编码。
子域控制电路器430将编码电路器420输入的视频信号映射在预先保存的、依据子域扫描方法的子域映射表，然后输出。
之后，包括向等离子显示面板440的驱动装置提供映射数据的数据排序器(未图示)。由此，能够显示等离子显示面板的图像。
在这里，图4b更加详细地显示了具有本发明特征的肤色区域控制器450的构成。
本发明的肤色区域控制器450包括肤色检测器451、扩展/侵蚀处理器452、标准值计算器453。
肤色检测器451判断从外部输入的视频信号的肤色区域。
即，如上所述，例如，为了判断肤色区域，肤色检测器451可以包括坐标变换器451a、肤色数据生成器451b、二次抽样器451c。
在这里，坐标变换器451a将从外部输入的R(red)、G(green)、B(blue)视频信号变换为能够得到YCbCr、YUV及HSV等的亮度表现的色坐标。这种变换可以通过R(red)、G(green)、B(blue)的视频信号数据乘以由特定系数(coefficient)构成的矩阵(matrix)形态的填充符进行表现。
变换为这种有利于亮度表现的色坐标的理由是肤色检测使R(red)、G(green)、B(blue)的图像数据分离为针对颜色和灰度大小的信息，所以与等离子显示面板所使用的亮度概念相符合，从而能够更加有效地表现。
肤色数据生成器451b根据坐标变换器451a变换的色坐标，判别是否是肤色，进而生成肤色数据。与肤色进行比较，生成打开(On)/关闭(Off)的2进制数数据。即，指定有关人的肉色的特定范围的各个色坐标的数据值，在2维平面上检测该肉色的部分。
而且，本发明的肤色检测器451也可以包括二次抽样器451c，这种二次抽样器451c不仅能够对肤色数据生成器451b生成的肤色数据进行二次抽样(subsampling)，进而减少肤色数据检测的计算量，而且具有1次性消除小区域的肤色数据的效果。
这样，通过之后扩展/侵蚀方法的后续处理，能够更精密地确定通过肤色检测器451确定的肤色区域。
即，对于肤色检测器451判断的肤色区域，扩展/侵蚀处理器452通过规定的掩模进行扩展及/或侵蚀进行处理，从而能够更加有效地提高肤色检测的精确度。之后将在图5中对这种扩展/侵蚀处理方法进行更加详细的说明。
而且，本发明的扩展/侵蚀处理器452能够调节前面所述的掩模的大小，从而更加精密地检测肤色区域。
这样的掩模能够根据规定的标准值变换大小。在这里，这种标准值由前面所述的标准值计算器453决定。
即，更具体地说，标准值计算器453根据规定的标准值，例如由边缘值确定的标准值，决定进行上述扩展/侵蚀处理的掩模大小。在这个实例中，标准值计算器453具有能够检测边缘值的边缘(edge)检测器，在这里，当邻近的像素间的灰度值差异大时，边缘值可以说是画面上的界限部分。
下面参照图5，对根据本发明实施例的边缘值进行扩展/侵蚀处理，进而检测肤色的方法进行详细说明。
图5是依据本发明一个实施例的扩展/侵蚀处理方法的示意图。
图5a是依据本发明一个实施例的扩展/侵蚀运算过程的示意图，图5b是依据本发明一个实施例的扩展运算和侵蚀运算方法的示意图。这时，图5b的(a)显示的是侵蚀运算方法，(b)显示的是扩展运算方法。
结合图5a及图5b进行分析，在经过肤色检测阶段和确定掩模大小的标准值计算阶段之后，可以按例如3*3的块单位执行扩展/侵蚀运算。
首先，侵蚀运算以规定的掩模逻辑乘法(AND)运算由之前行(Fp)、当前行(Fc)和下一行(Fn)组成的块单位的肤色数据，即，如图5b中的(a)所示，相关块内像素的肤色数据。即，以采取全体逻辑乘法的输出值求出数据(Ec2)。
在肤色检测之后，这种侵蚀处理方法使用特定掩模，对那些非肉色的地方却被夸大评估为肉色的部分进行处理。
接着，扩展运算以规定的掩模逻辑和(OR)运算有关经过侵蚀运算处理的块内像素的肤色数据。即，以采用全体逻辑和的输出值求出最终肤色区域判断数据(Dc2)。
在肤色检测之后，这种扩展处理方法使用特定掩模，对那些是肉色的地方却被过低评估为非肉色地方的部分进行处理。
这时，肤色数据虽然也可以使用n*n的掩模进行运算，但是也可以根据标准值，例如根据边缘值适当地调节掩模大小进行运算。
即，扩展/侵蚀处理的结果，特别是在边缘将给处理形状带来影响，因此，对于使用扩展/侵蚀处理方法，可以依据图像特性进行选择使用。因此，当进行扩展/侵蚀处理时，可以依据边缘值调节掩模，即减少掩模的大小，接近边缘，进而可以提高界限部分的肤色检测的精密度。
而且，除了调节掩模大小以外，也可以根据边缘值调节掩模图案。即，指定图案值，可以沿着边缘缓慢地形成掩模图案，进而更加细致地进行肤色检测。
在本发明的扩展/侵蚀处理方法中，如图6所示，对适当地调节掩模大小进行了详细说明。
图6是图5的扩展/侵蚀处理方法中调节掩模大小的示意图。
如图6所示，为了提高肤色检测的精确度，本发明一个实施例按照标准值利用根据标准值调节大小的掩模，执行扩展/侵蚀处理。在这里，调节这种掩模大小的情况如下。
-d(x，y)是相关任意像素的视频信号。在这里，x，y是画面内的像素的坐标。
-K(2m+1，2n+1)是扩展/侵蚀处理掩模。
在这里，在本发明第一实施例中，随着m和n分别单独地增加1，可以使过滤掩模的大小在水平方向或垂直方向上增加2。在这里，如果将过滤掩模K可以具有的最大值限定为M×N，那么水平方向上的大小满足0≤m＜M，垂直方向上的大小满足0≤n＜N。
首先，对d1(x1，y1)的像素进行分析。d1(x1，y1)作为相关任意过滤掩模的中心像素的视频信号，中心像素可以在肤色的个体内任意指定。在本发明第一实施例中，初期m、n设定为0，随着单独地逐渐增加m和n，过滤掩模的大小互不相同。即，在规定的中心像素d1(x1，y1)中，将过滤掩模的大小增加为K(1，1)、K(3，3)……，如果进行过滤达到K(11，11)，将超过肤色个体的界限。即，识别边缘值，并根据边缘值调节掩模大小，从而可以提供更有提高的肤色检测的精密度。而且，随之具有通过执行分辩化的图像处理，能够提高图像的质量的效果。
如上所述，本发明的等离子显示装置及其图像处理方法具有能够提高肤色区域判断的精确度的效果。
而且，本发明的等离子显示装置及它的图像处理方法还具有能够提高图像质量的效果。
因此，对于上述本发明的技术性构成，本发明所属技术领域的工作人员可以在不偏离本发明的技术思想和必要特征的情况下，实施其他具体形态的变更。
上述实施例在所有方面都是举例性的，而且不具有限定性。本发明的专利申请范围由权利要求书予以阐述，由同等概念得出的所有变更或变形形态都属于本发明的范围。
权利要求
1.一种等离子显示装置，其特征在于它包括判断从外部输入的视频信号的肤色的肤色(skin tone)检测器；对于由上述肤色检测器判断的肤色区域，通过规定的掩模进行扩展及/或侵蚀处理的扩展/侵蚀处理器；为了决定上述扩展/侵蚀处理器的掩模大小，计算规定的标准值的标准值计算器。
2.根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征在于上述肤色检测器包括将从外部输入的视频信号变换为利于灰度表现的坐标的坐标变换器；根据上述坐标变换器的坐标，判别是否是肤色，进而生成肤色数据的肤色数据生成器。
3.根据权利要求2所述的等离子显示装置，其特征在于上述肤色检测器还包括对上述肤色数据生成器生产的肤色数据进行二次抽样的二次抽样器。
4.根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征在于上述标准值由边缘值决定。
5.根据权利要求4所述的等离子显示装置，其特征在于上述标准值计算器包括检测上述边缘值的边缘检测器。
6.根据权利要求4所述的等离子显示装置，其特征在于上述扩展/侵蚀处理器根据上述边缘值减少上述掩模的大小，从而接近边缘。
7.根据权利要求4所述的等离子显示装置，其特征在于上述扩展/侵蚀处理器根据上述边缘值调节上述掩模的图案。
8.一种对于检测从外部输入的视频信号的肤色的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于它包括以下阶段肤色检测阶段；计算旨在后续处理上述检测的肤色区域的标准值的标准值计算阶段；依据上述标准值，以决定了大小的掩模扩展及/或侵蚀处理的扩展/侵蚀处理阶段。
9.根据权利要求8所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于上述肤色检测阶段包括将从外部输入的视频信号变换为利于灰度表现的坐标的坐标变换阶段；依据上述变换的坐标，判别是否是肤色，进而生成肤色数据的肤色数据生成阶段。
10.根据权利要求9所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于上述肤色检测阶段还包括对上述肤色数据进行二次抽样的二次抽样阶段。
11.根据权利要求8所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于上述标准值由边缘值决定。
12.根据权利要求11所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于上述标准值计算阶段包括检测上述边缘值的边缘检测阶段。
13.根据权利要求11所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于上述扩展/侵蚀处理阶段根据上述边缘值减少上述掩模的大小，从而接近边缘。
14.根据权利要求11所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于上述扩展/侵蚀处理阶段根据上述边缘值调节上述掩模的图案。
全文摘要
本发明公开了一种等离子显示装置及其图像处理方法，包括依据本发明的判断从外部输入的视频信号的肤色的肤色检测器；对于上述肤色检测器判断的肤色区域，以规定的掩模进行扩展及/或侵蚀处理的扩展/侵蚀处理器；为了决定上述扩展/侵蚀处理器的掩模大小，计算规定的标准值的标准值计算器。本发明能够提高肤色(skintone)区域判断的精确度。
文档编号H01J17/49GK1924980SQ200610159610
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月26日 优先权日2005年11月30日
发明者白承杰, 曹所位 申请人:乐金电子(南京)等离子有限公司