专利名称：图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及例如电视接收器等图像显示装置，特别是涉及具有检测输入的图像信号的特征并进行灰度等级修正的图像处理电路的图像显示装置。
背景技术：
关于进行图像显示处理的显示装置中所使用的、能够使对比度改善的技术，例如在特开平8-317250号公报(专利文献1)及特开2000-307896号公报(专利文献2)中有记述。专利文献1是从输入的图像信号计算出亮度直方图及平均亮度等级(以下记为“APL”)，使用该亮度直方图及APL，设定用于校正灰度系数(gamma)的灰度系数曲线。
专利文献2是从输入的图像信号计算出亮度直方图的频率频度多的区域，根据该区域的频率频度运算亮度值校正参数，设定灰度系数曲线。
然而，在上述专利文献1及2中，未对分散为多个的情况考虑亮度直方图的频率频度高的部分(以下称为“特征区域”)。在该特征区域分散为多个的情况下，特定范围扩大，灰度系数曲线的斜率难以急剧上升，仅能够得到很小的对比度感的改善效果。进而，在输入振幅等级高或低，亮度直方图的频率频度有多的部分时，在该区域不包含在特定范围内的情况下，不能进行校正处理。因此，会产生图像的损害及跳跃发生的情况。
就是说，专利文献1及2的技术，在特征区域为1个的情况下可能是为了改善对比度的最佳处理。但是，在有多处特征区域的情况下，进行最佳处理就很困难。进而，专利文献1及2所记述的技术也未考虑使用检测出的亮度直方图而进行色校正。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出。本发明的目的在于提供提高对比度且能够进行良好、高质量的图像的技术。而且，本发明的目的还在于提供能够改善色校正、进行高质量显示的图像的技术。
本发明的图像显示装置具有以下特征。就是说，在一个场或一个帧的图像期间内检测亮度信号的APL与亮度直方图。以检测出的亮度直方图为基础，分析亮度直方图的频率频度，通过分为亮度直方图低区域、中区域、高区域的三个区域，判断输入信号包含于哪一个区域。从该判定结果，由对应于所选择区域的灰度系数曲线切换特性，使用APL选择、计算与适应对应于输入图像信号明亮的灰度系数曲线。进而，对所得到的灰度系数曲线，使用亮度直方图分析频率频度多、欲强调部分的特征区域，扩展灰度等级。即使是有多个特征区域，该处理也是可能且能够连续处理，所以能够对每一个输入图像信号得到最佳的灰度系数曲线。
在灰度系数曲线中，输出振幅等级比输入振幅等级低时色彩变浓，有发生色损害的情况。因此，进行与灰度系数曲线的校正比例相对应的色度的振幅调整。由此，能够设定适合于校正的灰度系数曲线的色的浓度，防止色损害的发生。
根据上述本发明的结构，例如，即使是全体高亮度图像的一部分中含有低亮度的图像，或者是全体低亮度图像的一部分中含有高亮度的图像，都能够从多个灰度系数曲线计算出对于输入图像信号的最佳灰度系数曲线。而且，能够将欲改善对比度感的全部区域的灰度等级扩展。由此能够对多个区域进行最佳灰度系数校正处理。就是说，根据本发明能够进行高画质的图像的显示。
图1是作为本发明第一实施例的图像处理电路的基本结构图。
图2是本发明中使用APL与亮度直方图的灰度系数曲线校正的说明图。
图3是本发明中灰度系数曲线切换特性与APL关系的说明图。
图4是本发明中输入图像信号的全体为高亮度时的特征区域的判定方法与灰度等级扩展后的结果的说明图。
图5是本发明中输入图像信号的全体为低亮度时的特征区域的判定方法与灰度等级扩展后的结果的说明图。
图6是本发明中灰度等级的扩展方法的说明图。
图7是作为本发明第二实施例的图像处理电路的基本结构图。
图8是本发明中色调直方图的检测结果例的说明图。
图9是本发明中色度直方图的检测结果例的说明图。
图10是本发明中色度直方图的振幅调整的说明图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施方式。
图1是表示本发明中图像处理装置的第一实施例的方框图。在图1中，符号1是图像处理装置，符号2是图像信号的输入端子，符号3是将PC(微机)信号等RGB信号及图像信号(Y、Pb、Pr/Y、Cb、Cr)等信号格式变换为亮度信号Y与色差信号Cb、Cr的输入矩阵变换部，符号4是由亮度信号Y检测出APL及亮度直方图的特征检测部，符号5是基于前述亮度特征检测部4所检测出的信息而生成各种控制信号的运算控制装置(以下记为“微机”)，符号6是进行对应于输入图像信号的亮度的灰度系数校正处理的灰度系数校正部，符号7是对于由亮度直方图所分析的特征区域而扩展灰度等级的特征强调部，符号8是对应于灰度系数校正处理的校正量而进行色度的振幅调整的色校正部，符号9是将图像信号(Y、Cb、Cr)变换为适合面板的信号格式的输出矩阵变换部，符号10是图像信号的输出端子，符号11是图像信号显示部。
输入图像信号输入到图像处理装置1的输入端子2。输入输入端子2的图像信号由输入矩阵变换部3变换为亮度信号Y与色差信号Cb、Cr。还有，输入的图像信号还可以是PC信号等RGB信号及图像信号(Y、Pb、Pt/Y、Cb、Cr)等信号格式。亮度特征检测部4由亮度信号Y检测出一个场或一个帧的图像期间内的APL及亮度直方图。检测的APL及亮度直方图的信息输入到微机5。在微机5从输入的APL及亮度直方图的信息分析亮度直方图的分布特性的特征区域，基于该分析结果而形成亮度控制信号，分别将亮度控制信号输出到灰度系数校正部6与特征强调部7。在灰度系数校正部6，根据微机5所形成的亮度控制信号，对于亮度信号Y计算其亮度的最佳灰度系数曲线，进行适应的控制。而且，在特征强调部7，使用由亮度控制信号利用灰度系数校正部6计算出适应的灰度系数曲线，对由亮度直方图所分析的特征区域进行扩展灰度等级的控制，输出到输出矩阵变换部9。而且，在色校正部8，进行与由灰度系数校正处理的灰度系数曲线的校正量相对应的色度的振幅调整，输出到输出矩阵变换部9。在输出矩阵变换部9，将由所述特征强调部7进行处理的亮度信号Y与由所述色校正部8进行处理的色差信号Cb、Cr变换为与图像信号显示部11相吻合的信号格式，输出到输出端子10。其结果是，由输出端子10所输出的图像信号，对于由图像显示部11所输入的图像信号，能够进行改善了对比度的图像显示。
以下，对本实施例的特征，即由亮度特征检测部4、微机5、灰度系数校正部6、特征强调部7所构成的，基于检测出的APL及亮度直方图进行的灰度系数校正处理，使用图2～图6进行详细说明。
图2是对于在使用亮度特征检测部4中检测的APL与亮度直方图的检测结果的微机5中的计算方法与基于灰度系数校正部6中的灰度系数校正处理的图像质量改善方法的说明图。
图2(a)表示对于某一输入图像信号的亮度直方图的检测结果。在本实施例中，分析由亮度特征检测部4检测的亮度直方图的频率频度。而且，分割为图2(a)的输入振幅等级点a以下的亮度直方图低区域、由点a与点b所包围的亮度直方图中区域、以及点b以上的亮度直方图高区域的三个区域，进行是否包含于输入图像信号等的区域的区域选择。对于上述3个区域分别任意设置边界值，区域的选择由微机5判定各区域的频率频度的合计是否超出边界值而进行区域选择。此外还有由微机5对于上述3个区域分别计算出对于由输入振幅等级的区域宽度的频率频度的合计的比例，选择该比例计算结果最大的区域的方法。例如，在图2(a)的亮度直方图检测结果中，由于频率频度在亮度直方图高区域存在得多，所以判定超越亮度直方图高区域中任意设定的边界值，选择亮度直方图高区域。
图2(b)是由灰度系数校正部6适应的多个灰度系数曲线特性的说明图。在该图中，“γ1”是输入输出特性等级(输出对于输入的等级)在特定区域不增大或减小的直线型灰度系数曲线。“γ0”是任意区域内的输入输出特性等级都比“γ1”高、特别是在低亮度区域输入输出特性等级增大的灰度系数曲线。“γ2”是任意区域内的输入输出特性等级都比“γ1”低、特别是在高亮度区域输入输出特性等级增大的灰度系数曲线。而且，“γ3”是任意区域内的输入输出特性等级都比“γ2”低、特别是在高亮度区域输入输出特性等级最为增大的灰度系数曲线。关于“γ1”也可以不是直线型，也可以设定为非线性的灰度系数曲线特性。
图2(c)、(d)、(e)是表示以由图2(a)所示的亮度直方图所判定的区域选择为基础，与输入图像信号的APL相对应，自动切换到图2(b)所示的灰度系数曲线的特性的图。对于图2(a)中说明的3个亮度直方图区域，分别准备灰度系数曲线切换特性。就是说，在图2(a)中选择了亮度直方图高区域的情况下，进行图2(c)的灰度系数曲线特性切换。在图2(c)中，APL0～APL5分别是设定的平均亮度等级(APL)的切换点。APL在0以上APL0以下时选择“γ1”的灰度系数曲线，在APL1以上APL2以下时选择“γ0”的灰度系数曲线，在APL3选择“γ2”的灰度系数曲线，从APL4到1023选择“γ3”的灰度系数曲线。这里，在APL0与APL1之间，由微机5的运算而求出在“γ1”与“γ0”之间符合线性迁移特性的灰度系数曲线(灰度系数曲线的迁移状态在图3中有详细说明)。关于APL2与APL3之间、APL3与APL4之间，也同样由微机5的运算求出，以使“γ0”与“γ2”、“γ2”与“γ3”之间为线性迁移的特性。在图2(a)中，在选择了亮度直方图中区域的情况下进行图2(d)的灰度系数曲线特性切换，在选择亮度直方图低区域的情况下进行图2(e)的灰度系数曲线特性切换，与选择亮度直方图高区域的情况进行同样的运算处理。还有，在区域选择中，通常是从3个区域中选择1个，但在不选择的情况下，例如设定“γ1”的灰度系数曲线。
以上，在本实施例中，明确由亮度直方图所输入图像信号的特征，选择与其相吻合的多个区域选择。进而通过由APL进行输入图像全体的亮度的分析，能够在“γ0”～“γ3”范围内，自动地选择适应对于输入图像信号的亮度(APL)最合适的非线性灰度系数曲线特性。由此，能够进行与输入图像信号的亮度相对应的对比度感的改善。
接着，使用图3对图2(c)中所述的APL切换点之间的某APL的情况下的由微机5的运算而求出灰度系数曲线特性的运算方法加以说明。
图3(a)是表示图2(c)中APL0与APL1之间灰度系数曲线切换特性的图。例如，在输入图像信号APL是APL01时，由微机5的运算而求出存在于APL0选择的“γ1”与APL1选择的“γ0”之间的“γ01”的APL01用的灰度系数曲线特性。APL01是距APL0的距离为p，距APL1的距离为q的点。就是说，由于APL01距APL0和APL1的距离为p∶q，所以由计算求出从“γ1”与“γ0”各自的灰度系数曲线特性距离p∶q的灰度系数曲线“γ01”。
“γ01”的灰度系数曲线特性示于图3(b)。在输入输出振幅等级分别为1023的灰度系数曲线特性中，“γ01”是通过“γ1”与“γ0”之间p∶q的距离比，由微机5运算求出。就是说，该灰度系数曲线是输入图像信号APL为APL01的情况下的最适合的灰度系数曲线特性。由此，在APL0到APL1的范围内，与输入图像信号APL成比例的灰度系数曲线特性的运算成为可能，能够对APL进行连动的灰度系数校正处理。这是其它的APL切换点也能够由同样的运算而求出。就是说，在“γ1”与“γ2”之间，“γ2”与“γ3”之间的运算方法也同样，该区间的倾斜不论是向右上，还是右下，也都同样。这里，是对图2(c)进行的说明，但对于图2(d)或图2(e)，也是由同样的运算方法进行校正处理。
使用图4与图5，对本实施例中的灰度等级扩展处理加以说明。这是以图1所示的亮度特征检测部4检测的亮度直方图的检测结果为基础，对于适用于灰度系数校正部6的灰度系数曲线由特征强调部7进一步扩展多个特征区域的灰度等级的图。
图4(a)是输入图像信号中全体高亮度的图像，但也包含部分低亮度的图像信号的例子。在该图的图像中，为了扩展灰度系数校正部6的高亮度区域的灰度等级，选择象“γ2”及“γ3”那样的高亮度区域的灰度系数曲线倾斜陡峭、低亮度区域的灰度系数曲线倾斜平缓的灰度系数曲线特性。在这种情况下，虽然对于高亮度区域的图像的对比度感有改善，但关于低亮度区域的图像的对比度感却有损失，认为有发生损害的可能性。因此，由特征强调部7改善关于高亮度区域与低亮度区域的图像的对比度感，同时适应防止损害发生的灰度等级扩展处理。
图4(b)是对于图4(a)的图像信号的亮度直方图的计算结果。在该图中，由于图4(a)的图像信号全体为高亮度区域的图像信号多，所以亮度直方图计算结果也表示高亮度区域的频率分布多。进而，从该图可知，由于中亮度区域内没有图像也没有频率，低亮度区域内包含一部分图像，所以能够理解低亮度区域内有若干频率分布。在这种情况下，微机5首先判定输入图像信号的区域为亮度直方图高区域。而且，根据图2(c)所示的亮度直方图高区域用灰度系数曲线特性切换，将与输入图像信号的APL相对应的灰度系数曲线(例如“γ2”及“γ3”)设定于灰度系数校正部6。而且，图4(b)中x0、y0附近的频率频度多的区域，超越由微机5预先设定的特征区域判定边界值时分析选定为特征区域。在选定的特征区域内，由特征强调部7进而对该区域实行灰度等级的扩展处理。灰度等级的扩展比例由频率的频度所决定。(灰度等级的扩展处理由后面的图6详细说明。)图4(c)是对于适应灰度系数校正部6的灰度系数曲线，对于图4(b)选定的特征区域x0、y0的灰度等级扩展的灰度系数曲线输出结果。该图中的虚线所表示的灰度系数曲线成为适应灰度系数校正部6的灰度系数曲线。对于该虚线所示的灰度系数曲线，对特征区域x0、y0的灰度等级进行扩展时，得到实线的非线性灰度系数曲线。可知与前者相比，后者的灰度系数曲线在特征区域x0、y0的倾斜急剧上升，向右上上升。由此，能够扩展特征区域x0、y0的灰度等级，表现出对该区域改善了对比度感的图像。就是说，即使是考虑了由于灰度系数曲线的倾斜平缓的低亮度区域的损害，也能够使用该方法进行改善。
图5(a)与图4(a)相反，是输入图像信号中全体低亮度的图像，但也包含部分高亮度的图像的例子。在该图的图像中，为了扩展灰度系数校正部6的低亮度区域的灰度等级，选择像“γ0”那样的低亮度区域的灰度系数曲线倾斜上升陡峭、高亮度区域的灰度系数曲线倾斜平缓的灰度系数曲线特性。在这种情况下，虽然对于低亮度区域的图像的对比度感有改善，但关于高亮度区域的图像的对比度感却有损失，认为有发生损害的可能性。因此，由特征强调部7改善关于高亮度区域与低亮度区域的图像的对比度感，同时适应防止损害发生的灰度等级扩展处理。
图5(b)是对于图5(a)的图像信号的亮度直方图的计算结果。在该图中，由于图5(a)的图像信号全体为低亮度区域的图像信号多，所以亮度直方图计算结果也表示低亮度区域的频率分布多。进而，从该图可知，由于中亮度区域内没有图像也没有频率，高亮度区域内包含一部分图像，所以能够理解高亮度区域内有若干频率分布。在这种情况下，微机5首先判定输入图像信号的区域为亮度直方图低区域。而且，根据图2(e)所示的亮度直方图低区域用灰度系数曲线特性切换，将与输入图像信号的APL相对应的灰度系数曲线(例如“γ0”)设定于灰度系数校正部6。而且，图5(b)中x1、y1附近的频率频度多的区域，超越由微机5预先设定的特征区域判定边界值时分析选定为特征区域。在选定的特征区域内，由特征强调部7进而对该区域实行灰度等级的扩展处理。灰度等级的扩展比例由频率的频度所决定。
图5(c)是对于适应灰度系数校正部6的灰度系数曲线，对于图5(b)选定的特征区域x1、y1的灰度等级扩展的灰度系数曲线输出结果。该图中的虚线所表示的灰度系数曲线成为适应灰度系数校正部6的灰度系数曲线。对于该虚线所示的灰度系数曲线，对特征区域x1、y1的灰度等级进行扩展时，得到实线的非线性灰度系数曲线。可知与前者相比，后者的灰度系数曲线在特征区域x1、y1的倾斜急剧上升，向右上上升。由此，能够扩展特征区域x1、y1的灰度等级，表现出对该区域改善了对比度感的图像。就是说，即使是考虑了由于灰度系数曲线的斜率平缓的低亮度区域的损害，也能够使用该方法进行改善。
以下使用图6对由特征强调部7对于特征区域的灰度等级扩展处理的方法加以说明。在该图中，在特征区域为i与j的范围的情况下，通过立起i与j之间的灰度系数曲线而扩展灰度等级。作为立起灰度系数曲线的方法，是对于同图中由灰度系数校正部6所生成的虚线的灰度系数曲线上原来设定的i与j，使点i下降为点为i”，点j上升为点为j”的方法。该下降比例dr与上升比例ur的最大值可分别任意设定。而且，以亮度特征检测部4所计算的亮度直方图为基础，通过由微机5将超越特征区域中频率的边界值的比例fr计算出的控制信号，由特征强调部7将dr与ur分别与fr相乘。由此决定点i”与点j”的输出振幅等级。在同一图中，表示了点i下降、点j上升而得到的点i”，点j”的模样。但是，也可以是通过使dr与ur中的一个的比例为0，特征区域的点i原封不动，仅将点j上升得到j”的控制，或特征区域的点j原封不动，仅将点i下降得到i”的控制。但是，由于通过点i下降、点j上升的控制，能够使特征区域中灰度系数曲线的斜率最陡峭地上升，从而改善对比度感。在该图中，是假定仅有一个扩展灰度等级的区域，但即使是在有多个特征区域的情况下，也能够由同样的处理相应对，进行连续的处理。在这种情况下，为了使现在计算的作为对象的点不比左邻的点小，必须进行校正处理，使i’＜i”，i”＜j”，j”＜j’的关系成立。这是由于左邻的点比作为计算的对象的点大时产生图像破绽。
对于由灰度系数校正部6与特征强调部7所处理输出的灰度系数曲线，与作为基准的线性输入输出特性的“γ1”相比，输出振幅等级比输入振幅等级低的情况下的灰度系数曲线，例如在“γ2”及“γ3”中，由色校正部8进行色度振幅的下降处理。在灰度系数曲线特性中，在输出振幅等级比输入振幅等级低时，有色彩变浓、产生色彩损害的情况。因此，由图3(b)中说明的灰度系数校正部6中使用的距离比，进行与此相对应的色度振幅调整。由此能够设定适合于校正处理后的灰度系数曲线的色的浓度，能够防止色彩损害。
如以上的说明，本实施形式的灰度系数曲线特性由灰度系数校正部6及特征强调部7双方对处理后的非线性的多个特征区域进行灰度系数校正处理。例如，在全体的明亮图像中，由灰度系数校正部6进行使用APL与亮度直方图的灰度系数校正处理，扩展高亮度区域的灰度等级。而且，通过由特征强调部7分析亮度直方图，对于特定的特征区域扩展灰度等级，生成最适合于输入图像信号的灰度系数曲线。在全体的暗的图像中，通过灰度系数校正部6进行使用APL与亮度直方图的灰度系数校正处理，扩展低亮度区域的灰度等级。而且，通过由特征强调部7分析亮度直方图，对于特定的特征区域扩展灰度等级，生成最适合于输入图像信号的灰度系数曲线。这样，通过由灰度系数校正部6及特征强调部7双方进行灰度系数校正处理，无论是输入何种输入图像信号，都能够进行适当的灰度系数校正。例如，即使是输入在全体高亮度图像的一部分中含有低亮度的图像，或者是在全体低亮度图像的一部分中含有高亮度的图像，在本实施中，对于这样的输入图像信号能够从多个灰度系数曲线计算出最适合的灰度系数曲线。由此，在本实施例中，能够扩展欲改善对比度感的全体区域的灰度等级。
实施例2图7是表示本发明中图像处理装置第二实施例的方框图。在本实施例中，设置有由亮度信号Y与色差信号Cb、Cr的检测APL与亮度直方图与色调/色度直方图的亮度/色特征检测部12，取代图1这构成的亮度特征检测部4。还有，与图1同样的部分都用同样的符号表示，其重复的说明予以省略。
在图7中，亮度/色特征检测部12通过从输入图像信号由输入矩阵变换部3变换的亮度信号Y与色差信号Cb、Cr，检测出一个场或一个帧期间内的APL与亮度直方图与色调/色度直方图。关于亮度信号Y，由于是与所述第一实施形式同样的控制，所以以后的说明予以省略。由亮度/色特征检测部12所检测的色调/色度直方图的信息输入到微机5。微机5从输入的色调/色度直方图的信息分析色调直方图与关于各色调的色度直方图的分布特性，以该分析结果为基础制作色控制信号，将色控制信号输出到色校正部8。色校正部8由微机5所制作的控制信号进行关于各色调的色度的振幅调整，输出到输出矩阵变换部9，以后为与所述实施例1同样的控制。
以下对本实施例的特征、即色度的振幅调整进行详细的说明。这是以检测的色调/色度直方图为基础，是在亮度/色特征检测部12、微机5、及色校正部8中所实行的。
首先，在亮度/色特征检测部12中检测的色调/色度直方图的检测结果似的例示于图8。如该图所示，色调直方图表示各色调对于输入图像信号的频率频度。由此，能够由输入图像信号进行色的倾向及频度的分析。
接着，在亮度/色特征检测部12中检测的色调/色度直方图的检测结果的例示于图9。如该图所示，色度直方图分为关于各色调无彩色、色度低、色度中、色度高的4个区域。无彩色的情况，由于是无色的状态，所以是表示白或黑时。在有彩色的情况下，色度高的情况下更浓更鲜艳，色度低的情况下为淡薄色彩。就是说，在本实施例的色度直方图中，色度高时表示最鲜艳的颜色的频率，色度低时表示混浊的颜色的频率，色度中时表示介于色度高与色度低之间的中间色的频率。在图9中，是列举的各色调中关于蓝色与黄色的色度直方图的例子，但在本实施例中，色调的数目可以自由地选择。因此，也能够计算出输入图像信号中所包含的多个色度直方图。
本实施例中的色度的振幅调整，是使用所述色调直方图与色度直方图而进行。就是说，微机5在色调直方图中，基于为了判断频率频度多的预定边界值Hh与用于判断频率频度少的预定边界值Hl，分析哪种颜色多，或哪种颜色少。例如在图8的色调直方图中判断超出边界值Hh的色是蓝色，在边界值Hl以下的色是黄色。对于判定的蓝色与黄色，即图9的色度直方图(图10的振幅调整前的色度直方图)，实行色度的振幅调整的结果示于图10(振幅调整后的色度直方图)。对于图10(a)所示的蓝色，由于超出了边界值Hh，所以进行增大色度的振幅的处理。由此，与调整前相比，由于调整后的色度高的频率增大，所以能够显示出更鲜艳的颜色。但是，色度高的频率过分增大时，有颜色过浓、产生色损害的可能性。因此，在振幅增大的同时需要设定色度高区域的频率的上限值(称为“振幅增大边界值”)，防止由于超出该边界值而引起的色损害的发生。
对于图10(b)所示的黄色，在边界值Hl以下，所以进行减少色度的振幅的处理。由此，与调整前相比，由于调整后的色度高的频率减少，所以显示出鲜艳度减少的颜色。但是，色度高的频率过分减少时，有颜色过淡、完全观察不到的可能性。因此，在振幅减少的同时需要设定色度高区域的频率的下限值(称为“振幅减少边界值”)，防止由于低于该边界值而引起的上述现象的发生。关于色度的振幅调整的程度，在色调直方图中，在超出边界值Hh的情况下，使用从边界值Hh到直方图结果顶点的差，在未达到边界值Hl的情况下，使用从边界值Hl到直方图结果顶点的差。由此决定仅哪一个的振幅增大或减少。作为色度振幅调整的其它方法，还有在色调直方图中，关于收在边界值Hh与边界值Hl内的颜色，使用到达边界值Hh与边界值Hl的距离的比而决定振幅增减的方法。
由以上的说明，本实施例可以基于微机5所计算出的图8所示的色调直方图与图9所示的色度直方图而进行色度的振幅调整。例如，能够对色调直方图的频率频度多、欲强调的色增大其色度振幅，而对色调直方图的频率频度少、不强调的色减少其色度振幅。由此，在第一实施例的效果(通过使用亮度直方图的灰度等级扩展而改善对比度)的基础上，还能够得到可表示强调色的清楚的鲜艳色的图像的效果。就是说，在本实施例中，通过由色调/色度直方图对色差信号Cb、Cr的色校正，能够在各自的色中设定最佳色度。因此，就能够防止色淡图像的模糊及色过浓而看不清楚等现象的发生。
权利要求
1.一种图像显示装置，其特征在于包括从输入的图像信号检测出预定期间内的平均亮度等级与亮度直方图作为该图像信号的特征的特征检测部；通过所述检测出的平均亮度等级与亮度直方图的组合，对所述图像信号的灰度等级进行校正的第一灰度等级校正部；以及从所述特征检测部检测出的亮度直方图判别表示比预定值高的亮度分布的特征区域，对来自与该特征区域相对应的所述灰度等级校正部的信号的灰度等级进行校正的第二灰度等级校正部。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于所述特征检测部检测一个场或一个帧期间的平均亮度等级与亮度直方图。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于进一步包含控制部，其基于由所述特征检测部所检测出的平均亮度等级与亮度直方图来控制所述第一及第二灰度等级校正部。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于所述第一灰度等级校正部是通过对所述图像信号进行灰度系数校正来进行灰度等级校正的灰度系数校正电路，所述控制部从预先设定的多个灰度系数曲线中选择与所述检测出的平均亮度等级相对应的灰度系数曲线，将该所选择的灰度系数曲线给予所述灰度系数校正电路，所述灰度系数校正电路基于由所述控制部给予的灰度系数曲线来进行所述图像信号的灰度等级校正。
5.根据权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于所述控制部具有与多个亮度直方图区域各个相对应的所述灰度系数曲线的切换特性，从所述特征检测部检测出的亮度直方图判定所述图像信号是属于所述多个亮度直方图区域中的哪一个，使用与该判定的亮度直方图区域相对应的所述切换特性，根据所述检测出的平均亮度等级对所述多个灰度系数曲线进行切换。
6.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于所述第二灰度等级校正部是将来自与所述特征区域相对应的所述灰度等级校正部的信号的灰度等级进行扩展的特征强调部。
7.一种图像显示装置，其特征在于包括从输入的图像信号检测出预定期间内的平均亮度等级与亮度直方图作为该图像信号的特征的特征检测部；通过所述检测出的平均亮度等级与亮度直方图的组合对所述图像信号的灰度等级进行校正的灰度等级校正部；在灰度等级校正部进行灰度等级校正后的图像信号中，对于与使用所述检测亮度直方图判定的特征区域相对应的信号，进一步进行灰度等级校正的特征强调部；以及基于由所述特征检测部所检测出的平均亮度等级与亮度直方图，控制所述灰度等级校正部及所述特征强调部的控制部。
8.根据权利要求7所述的图像显示装置，其特征在于所述控制部从所述检测亮度直方图将超过预定频率的区域判定为所述特征区域，所述特征强调部对于来自与所述控制部所判定的特征区域相对应的所述灰度等级校正部的信号，扩展其灰度等级。
9.根据权利要求9所述的图像显示装置，其特征在于在由所述控制部判定为在预定期间内存在有多个所述特征区域的情况下，所述特征强调部对于来自与该多个特征区域相对应的所述灰度等级校正部的信号，个别地扩展其灰度等级。
10.一种图像显示装置，其特征在于包括从输入的图像信号检测出与色有关的直方图作为该图像信号的特征的特征检测部，以及基于所述特征检测部所检测出的色直方图，对所述图像信号进行校正的校正部。
11.根据权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于所述特征检测部检测出表示所述图像信号的预定期间内多个色调的每一个频率分布的色调直方图作为所述色直方图，所述校正部使用所述特征检测部所检测出的色调直方图校正所述图像信号的色度。
12.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于进而包含从由所述特征检测部所检测出的色调直方图判别超出预定频率的色调的控制部，所述校正部对于所述控制部判别的超出所述频率的色调进行所述图像信号的校正，使其色度增大。
13.根据权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于所述特征检测部检测出表示所述图像信号的预定期间的特定色调的色度的出现频率的色度直方图作为所述色直方图，所述校正部使用所述特征检测部检测的色调直方图对所述图像信号的色度进行校正。
14.一种图像显示装置，其特征在于包括从输入的图像信号检测出平均亮度等级与亮度直方图的特征检测部；基于该特征检测部的检测结果对图像信号的灰度等级进行校正的灰度系数校正部；从该特征检测部所检测出的亮度直方图分析表示比预定频率高的亮度分布的特征区域，对于来自与该特征区域相对应的所述灰度系数校正部的图像信号，进行扩展其灰度等级的灰度等级扩展处理的特征强调部。
15.一种图像显示装置，其特征在于包括特征检测部，包含从输入的图像信号检测出平均亮度等级、亮度直方图的特征检测部及检测出色直方图的色特征检测部的；基于来自该亮度特征检测部的检测结果对图像信号的灰度等级进行校正的灰度系数校正部；从该特征检测部所检测的亮度直方图分析表示比预定频率高的亮度分布的特征区域，对于来自与该特征区域相对应的所述灰度系数校正部的图像信号，进行扩展其灰度等级的灰度等级扩展处理的特征强调部；以及基于来自该色特征检测部的检测结果分析所述图像信号的色调与色度，对图像信号进行色度校正的色校正部。
全文摘要
本发明根据对应亮度直方图的频率频度多的特征区域为多个的情况，进行灰度系数校正处理，提供可改善对比度感的技术。本发明的图像处理装置由亮度特征部(4)检测输入图像信号的亮度，由微机(5)计算出输入图像信号的APL与亮度直方图。灰度系数校正部(6)使用微机(5)的计算结果，进行对应于输入图像信号亮度的灰度系数校正处理。而且，特征强调部(7)在检测出的亮度直方图的频率频度多的特征区域为多个的情况下，对于该多个特征区域进行灰度等级扩展处理。由此能够实施对应于输入图像信号的最佳处理，从而改善对比度。
文档编号H04N5/66GK1753455SQ200510052578
公开日2006年3月29日 申请日期2005年2月25日 优先权日2004年9月21日
发明者冈尚弥, 长谷川亮, 都留康隆, 青木浩司, 坂本扩文 申请人:株式会社日立制作所