影像处理装置的制作方法
专利名称：影像处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种影像处理装置，能在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性。
背景技术：
现有技术中，在导航系统等中所具备的、将到目的地为止的导航信息或DTV(Digital Television,数字电视)广播或车载照相机的拍摄影像等显示于显示器的影像显示装置是公知的。并且，该影像显示装置在显示器受到直射日光的情况下，为了确保显示影像的视认性，对影像进行补正。
该影像的补正是在由照度传感器检测出直射日光照射到显示器上的情况下，进行提高影像的对比度等的调整的技术(例如，參照专利文献I)。另外，一般通过影像显示装置中所具备的影像处理电路来进行影像的补正。另外，影像显示装置多具有根据来自调整按钮等的输入操作来调整显示器的背光灯亮度的“明亮度调整”功能。通过该“明亮度调整”功能，用户能按自己的喜好调整显示器的明亮度。专利文献I JP特开2009-276425号公报但是，在使用上述的技术的情况下，就算通过影像补正而提高了显示影像的对比度，在由用户进行了抑制背光灯亮度的“明亮度调整”的情况下，提高的对比度会降低，因此，存在难以确保显示影像的视认性的可能性。这是因为分开来进行影像的补正和“明亮度调整”。因此，在通过影像的补正而提高了显示影像的对比度的情况下，若进行无条件地提高背光灯亮度的处理，则能确保视认性。但是，这样的处理不仅给适度地调整了背光灯亮度的用户带来不协调感，还会带来消耗功率的损失，因此不优选。据此，在被直射日光照射而进行影像的补正时，如何在用户输入明亮度调整的指示的情况下也能不给用户带来不协调感地确保视认性成为课题。
发明内容
本发明为了消除上述的问题点而提出，目的在于提供ー种影像处理装置以及影像显示装置，能在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性。为了解决上述课题，达成目的，本发明的影像处理装置具备补正单元，其根据按照照度而决定的补正量来补正输入影像；和调整单元，其根据所述补正量来调整用于对显示器的背光灯亮度进行指定的指定值。根据本发明，根据照度来确定针对输入影像的补正量，井根据该补正量来补正输入影像。另外，根据补正量来调整指定显示器的背光灯亮度的指定值。由此，能根据调整后的指定值来控制背光灯的亮度，起到了在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性的效果。
图IA是表示现有技术所涉及的占空比(DUTY比)调整方法的概要的图。图IB是表示本发明所涉及的占空比调整方法的概要的图。图IC是表示本发明所涉及的占空比调整方法的概要的图。图2是表示本实施方式所涉及的影像显示系统的构成的框图。图3是表示占空比调整部的构成的框图。图4是表示混合率算出信息的设定例的图。 图5是表示本实施方式所涉及的影像处理电路所执行的处理的顺序的流程图。图6A是表示占空比调整部的占空比调整电路所生成的变换曲线的图。图6B是表示占空比调整电路具体地算出变换倍率的例子的图。图7是用于说明系数的下限阈值以及上限阈值的图。图8是表示变形例所涉及的占空比调整部的构成的框图。图9是表示根据在系数中使用AD值的情况下的变换系数所生成的变换曲线的ー例的图。符号的说明I影像显示装置10影像处理电路11控制部Ila高画质处理部Ilb直射补正部Ilc混合部Ild占空比取得部lie A/D 变换部Ilf混合率算出部Ilg调整信息取得部Ilh占空比调整部Ilha占空比调整电路Ilhb 选择器Ili背光灯控制部12存储部12a变换系数信息12b混合率算出信息20 微机30照度传感器40显示器50影像源
60操作部70外部存储器
具体实施例方式下面，參照附图来说明本发明所涉及的实施方式。另外，在下面，说明本发明所涉及的在调和针对直射日光的影像补正和由 用户进行的亮度调整的同时确保视认性的方法(下面记载为“占空比调整方法”)的概要。首先，使用图IA到图IC来说明现有技术以及本发明所涉及的占空比调整方法的概要，之后，使用图2 图9来说明应用本发明所涉及的占空比调整方法的影像处理电路以及影像显示装置。〈I.占空比调整方法的概要〉首先，使用图IA到图IC来说明现有技术以及本发明所涉及的占空比调整方法的概要。图IA是表示现有技术所涉及的占空比调整方法的概要的图。图IB以及图IC是表示本发明所涉及的占空比调整方法的概要的图。另外，在下面，将显示器受到外来光(直射日光)的照射的情况下的影像补正记载为“直射补正”。另外，将基于用户的输入操作的背光灯控制记载为“明亮度调整”。如图IA所示，现有技术所涉及的占空比调整方法并未联动来控制“直射补正”和“明亮度调整”(參照图中的“无联动”)。因此，在进行相反的控制的情况下，不能确保显示影像的视认性。具体地，在即使在“直射补正”中生成提高了对比度的输出影像并将其输出到显示器40、但在“明亮度调整”中指定了用于抑制背光灯亮度的占空比的情况下，通过“直射补正”而生成的输出影像以无法确保充分的背光灯亮度的状态显示，难以辨识。因此，本发明所涉及的占空比调整方法通过在“明亮度调整”中也使用与在“直射补正”时使用的照度相应的直射补正量，能使“直射补正”和“明亮度调整”两者联动来进行控制。具体地，如图IB所示，本发明所涉及的占空比调整方法在“明亮度调整”中也使用在“直射补正”中使用的“混合率”等。并且，本发明所涉及的占空比调整方法在占空比调整部Ilh中根据相关的“混合率”等来调整占空比。另外，“混合率”是“直射补正”前的影像和“直射补正”后的影像的合成比率。该“混合率”根据显示器附近的照度而算出。显示器附近的照度越大则“混合率”越大，在显示中“直射补正”后的影像就越处于支配地位。因此，也可以将“混合率”等的基于照度的要素改称为“直射补正量”。另外，关于“混合率”的详细，使用图4在后面叙述。然后，如图IC所示，占空比调整部Ilh对输入占空比(即用户指定的占空比)进行调整，使得调整后的占空比(输出占空比)随着“混合率”变大而逐渐变大。该调整根据使用规定的“变换系数”而生成的“变换曲线”来进行。“变换曲线”是表示“混合率”和“输入占空比的变换倍率”之间的对应关系的曲线。使用图6A以及图6B在后面叙述相关的调整的细节。另外，图IC是表示输入占空比为“50%”的情况下的“混合率”和“输出占空比”之间的对应关系的一例的图。如图IC所示，通过进行对沿着向上方(“输出占空比”轴的正方向)稍微鼓起的曲线而慢慢输出的输出占空比进行提高的调整，能加快视认性确保的启动，且能防止给用户带来不协调感。另外，还能抑制由背光灯引起的消耗功率的损失。如此，本发明所涉及的占空比调整方法通过在“明亮度调整”中也使用在“直射补正”中使用的“直射补正量”，使“直射补正”和“明亮度调整”两者联动。因此，根据本发明所涉及的占空比调整方法，能在调和“直射补正”和“明亮度调整”的同时确保视认性。另外，在上述的说明中，作为“直射补正量”示出了使用“混合率”的例子，但也可以使用将照度传感器检测出的模拟值进行数字变换后的“AD值”。使用图8以及图9在后面叙述相关的变形例。<2.第I实施方式>
<2-1.影像显示装置的构成〉下面，详细说明应用了本发明所涉及的占空比调整方法的影像显示装置。图2是表示本实施方式所涉及的影像显示系统的构成的框图。图2所示的影像显示系统具备影像显示装置I、和与该影像显示装置I连接的影像源。另外，在图2中，为了说明影像显示装置I的特征而仅示出了必须的构成要素，关于一般的构成要素则省略记载。如图2所示，影像显示装置I具备微机20、照度传感器30、显示器40、操作部60、外部存储器70、和影像处理电路(影像处理装置)10。微机20是进行影像显示装置I的整体控制的控制组件。微机20对影像处理电路10输出来自影像源50的输入影像。另外，微机20对影像处理电路10输出与来自影像源的输出影像的类别相关的信息(例如DVD、照相机等)。另外，微机20对影像处理电路10输出从操作部60输入的信息(例如与用户指示的明亮度对应的占空比等)。照度传感器30配置于显示器40的附近等，是以模拟值来检测该显示器40的附近的照度的检测设备。显示器40是显示输出影像的显示部。另外，在本实施方式中，设该显示器40是具备背光灯光源的液晶显示器。操作部60是具备机械式的按钮或触控面板的信息的输入装置。用户通过操作操作部60能进行显示器40的各种操作、明亮度设定等操作。外部存储器70是由硬盘、非易失性存储器、寄存器这样的存储设备构成的存储部。外部存储器70存储调整信息(未图示)，该调整信息是后述的变换系数信息12a、混合率算出信息12b这样的各种信息的元数据。影像处理电路10具备控制部11和存储部12，能构成为ASIS(ApplicationSpecification Integrated Circuit ;专用集成电路)。控制部11是进行影像处理电路10的整体控制的控制部。控制部11具备高画质处理部11a、直射补正部lib、混合部11c、占空比取得部lld、A/D变换部lie、混合率算出部Hf、调整信息取得部Hg、占空比调整部llh、和背光灯控制部lli。高画质处理部Ila是进行对来自微机20的输入影像进行高画质化的处理的处理部。高画质处理部Ila将高画质化后的输入影像(下面记载为“高画质影像”)对直射补正部lib、混合部Ilc以及背光灯控制部Ili输出。另外，所谓高画质化是指主要对输入影像实施轮廓补正和色彩补正。直射补正部Ilb是对从高画质处理部Ila输入的高画质影像的视认性、灰阶以及彩度进行补正的处理部。直射补正部Ilb对混合部Ilc输出补正后的影像。
混合部Ilc是合成从直射补正部Ilb输入的补正后影像和从高画质处理部I Ia输入的高画质影像来生成输出影像的处理部。混合部Ilc进行的合成根据从混合率算出部Ilf输入的混合率来进行。另外，混合部Ilc将输出影像输出给显示器40。占空比取得部Ild是进行从微机20取得输入占空比、并将该输入占空比对占空比调整部Ilh输出的处理的处理部。A/D变换部lie是进行将照度传感器30的检测值从模拟值变换为数字值(AD值)的处理的处理部。A/D变换部lie对混合率算出部Ilf输出AD值。混合率算出部Ilf是算出补正后影像相对于补正前影像的混合率的处理部。混合率算出部Ilf根据从A/D变换部lie输入的AD值和存储部12的混合率算出信息12b来算出混合率。另外，混合率算出部Ilf将算出的混合率对混合部Ilc以及占空比调整部Ilh输出。
调整信息取得部Ilg是在伴随着电源接通等的影像处理电路10的初始运转阶段等中进行从外部存储器70取得调整信息(未图示)的处理的处理部，该调整信息是变换系数信息12a和混合率算出信息12b这样的各种信息的元数据。另外，调整信息取得部Ilg进行将取得的调整信息作为变换系数信息12a以及混合率算出信息12b存储于存储部12中的处理。占空比调整部Ilh是进行通过调整从占空比取得部Ild输入的输入占空比来算出调整后的占空比(输出占空比)的处理的处理部。占空比调整部Ilh根据从混合率算出部Ilf输入的混合率以及存储部12中所存储的变换系数信息12a，来算出输出占空比。另外，占空比调整部Ilh将算出的输出占空比对背光灯控制部Ili输出。在此，使用图3来进ー步详细说明占空比调整部llh。图3是表示占空比调整部I Ih的构成的框图。如图3所不，占空比调整部I Ih具备占空比调整电路I Iha。占空比调整电路Ilha算出输入占空比的变换倍率，并根据算出的变换倍率、和从占空比取得部Ild输入的输入占空比来算出输出占空比。然后，占空比调整电路Ilha输出算出的输出占空比。另外，输入占空比的变换倍率的算出使用根据后述的包含在变换系数信息12a中的规定的变换系数、下限阈值以及上限阈值而生成的变换曲线来进行。具体地，作为在设X轴为从混合率算出部Ilf输入的混合率(系数)、Y轴为输入占空比的变换倍率的情况下的图表，创建变换曲线，将与输入的混合率对应的变换曲线的值作为输入占空比的变换倍率。另外，虽然未图示，但占空比调整电路IIha从微机20 (參照2)接受影像源50 (參照图2)的类别的通知，并參照与该类别对应的变换系数信息12a。返回图2，背光灯控制部Ili是进行如下处理的处理部根据从高画质处理部Ila输入的高画质影像的影像亮度以及从占空比调整部Ilh输入的输出占空比，来生成用于对显示器40所具备的背光灯光源的亮度进行控制的亮度控制信号。另外，背光灯控制部Ili对显示器40输出生成的亮度控制信号。存储部12是由非易失性存储器、寄存器这样的存储设备构成的存储部，存储变换系数信息12a、和混合率算出信息12b。变换系数信息12a是指将影像源50的类别和变换系数建立对应而得到的信息。在此，使用图4来说明混合率算出信息12b。图4是表示混合率算出信息12b的设定例的图。如图4所示，混合率算出信息12b是通过表示混合率和AD值之间的对应关系的“混合率曲线”来表示的信息。另外，在图4中，示出了以经勒克斯換算的AD值为横轴、以经8比特换算的混合率为纵轴的混合率曲线。在使用了该混合率曲线的情况下，例如，分别算出在AD值为“ 10000”的情况下，混合率为“ 128 (50 % ) ”，在AD值为“20000”的情况下，混合率为“255(100% ) ”。另外，在AD值为“3000”以下的情况下，混合率成为“0(0% )”。即，在图4所示的例子中，“ 3000”的AD值成为是否进行直射补正的阈值。另外，如图4所示，通过使用稍微朝上鼓起的混合率曲线，能获得加快直射补正的启动的效果。<2-2.影像处理电路的动作>接下来，使用图5来说明本实施方式所涉及的影像处理电路10的动作。图5是表示本实施方式所涉及的影像处理电路10所执行的处理的顺序的流程图。 如图5所示，在伴随电源接通等的初始运转阶段中，影像处理电路10从微机20取得包含变换系数信息12a的元数据的调整信息，并容纳到存储部12中(步骤S101)。另外，也可以在该调整信息中包含混合率算出信息12b。接下来，影像处理电路10判定输入占空比是否有变更(步骤S102)。在输入占空比有变更的情况下(步骤S102，是)，影像处理电路10根据基于照度的系数、以及与变换系数信息12a的影像源50对应的变换系数，来算出变换倍率(步骤S103)。另ー方面，在输入占空比没有变更的情况下(步骤S102，否)，影像处理电路10反复从步骤S102起的处理。然后，影像处理电路10根据在步骤S102输入的输入占空比和在步骤S103算出的变换倍率，来算出输出占空比(步骤S104)。然后，对显示器40输出包含算出的输出占空比的背光灯的亮度控制信号(步骤S105)，反复从步骤S102起的处理。在此，说明算出输出占空比的处理(步骤S103以及步骤S104)的细节。如上所述，由占空比调整部Ilh首先算出输入占空比的变换倍率，再根据该算出的变换倍率和输入占空比来算出输出占空比。图6A是表不占空比调整部IIh的占空比调整电路IIha所生成的变换曲线的图。图6B是表示占空比调整电路Ilha具体地算出变换倍率的例子的图。如图6A所示，占空比调整电路Ilha生成表示作为系数而输入的混合率、和输入占空比的变换倍率之间的对应关系的变换曲线。该变换曲线根据包含于变换系数信息12a中的规定的变换系数、下限阈值以及上限阈值而生成。规定的变换系数是按每个影像源50 (參照图2)的类别，与该类别相应而预先设定的常数的组合。另外，在本实施方式中，将规定的变换系数设为a、b以及c这3个常数的组
ム
ロ o首先，占空比调整电路Ilha在从变换系数信息12a输入与影像源50的类别相应的变换系数后，根据该变换系数生成变换曲线。在此，若将输入占空比的变换倍率表示为P，将系数表示为X，则输入占空比的变换倍率p通过式子“p = ax2+bx+c”而算出。g卩，占空比调整电路Ilha生成表现相应的二次方程的曲线作为变换曲线。另外，在系数X不满足下限阈值或超过上限阈值的情况下，变换倍率p成为固定值。使用图7在后面叙述该点。
因此，在切換了影像源50的类别的情况下，占空比调整电路Ilha从变换系数信息12a中取得作为与新的类别相应的不同的a、b以及c的组合的变换系数，生成新的变换曲线。S卩，图6A所示的不同的变换曲线80、81是变换系数即影像源50的类别不同的变换曲线。另外，如图6B所示，占空比调整电路Ilha根据生成的变换曲线来算出输入占空比的变换倍率，并根据该变换倍率以及输入占空比来算出输出占空比。另外，图6B所示的例子中，说明了作为输入占空比而输入“30%”，作为系数而输入“ 128” (8比特换算值)的例子。另外，设占空比调整电路Ilha已经生成了图6B所示的变换曲线82。占空比调整电路Ilha根据变换曲线算出与输入的系数对应的变换倍率。例如，占 空比调整电路Ilha在作为系数而输入“ 128”的情况下，算出与变换曲线的系数“ 128”对应的、输入占空比的变换倍率即“2. 5倍”。然后，占空比调整电路Ilha根据算出的变换倍率和输入占空比来算出输出占空比。例如，在输入占空比为“30%”、算出的变换倍率为“2. 5倍”的情况下，将该输入占空比“30%”和变换倍率“ 2.5倍”相乘，输出占空比成为“75%”(输出占空比=30% X2.5倍=75% )。在输出占空比超过“100%”的情况下，能将输出占空比固定在“ 100%”。另外，在变换系数相同(即影像源50的类别相同)的情况下，即使在输入不同的值的输入占空比的情况下，也使用相同的变换曲线。在此，使用图7来说明图6A所示的系数的下限阈值以及上限阈值。图7是用于说明系数的下限阈值以及上限阈值的图，表示根据变换系数、下限阈值以及上限阈值而生成的变换曲线的一例。占空比调整电路Ilha能生成图7所示那样的包含“下限阈值”或“上限阈值”的变换曲线。另外，“下限阈值”或“上限阈值”可以与变换系数一起包含于变换系数信息12a中，也可以预先保持于占空比调整电路Ila中。然后，如图7所示，在系数比“下限阈值”小的情况下、以及比“上限阈值”大的情况下，占空比调整电路Ilha生成变换倍率固定的变换曲线。例如，在图7中，举了这样的变换曲线的例子在比“下限阈值”小的情况下，变换倍率成为“ I倍”，在比“上限阈值”大的情况下，变换倍率成为“3倍”。S卩，在输入了小干“下限阈值”的系数的情况下，输出占空比和输入占空比相同(即“I倍”)。在此，系数是基于照度的混合率，因此若小于规定的照度，则能进行依照由用户进行的“明亮度调整”的输入占空比这样的控制。另外，在输入了超过“上限阈值”的系数的情况下，输出占空比被固定在输入占空比的规定的倍数(在此为“3倍”)。即，若超过了规定的照度，则能进行使由用户进行的“明亮度调整”的输入占空比无效这样的控制。另外，如图7所示，优选在从“下限阈值”起到“上限阈值”为止的区域中为弧线状的曲线。这是因为通过这样的曲线能防止给用户带来不协调感。如上所述，在本实施方式所涉及的影像处理电路10中，存储部12存储有变换系数信息12a，混合率算出部Ilf算出相当于基于照度的直射补正量的混合率。并且，占空比调整部Ilh根据所述变换系数信息12a和混合率，生成对基于用户的输入操作的输入占空比进行了调整的输出占空比。由此，能在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性〈3 变形例〉在上述的实施方式中，说明了使用混合率作为系数的情况，使用图8来说明在使用混合率以及AD值中的任一者来作为系数的情况下的变形例。图8是表示变形例所涉及的占空比调整部Ilh的构成的框图。另外，在图8中，对与图3所示的构成要素相同的构成要素赋予相同的符号，以下，针对与图3重复的构成要素的说明，省略或仅停留在简单的说明上。如图8所示，变形例所涉及的占空比调整部Ilh在还具有选择器Ilhb的点上，与图3所示的本实施例所涉及的占空比调整部Ilh不同。 从A/D变换部lie对选择器IIhb输入AD值，并从混合率算出部IIf对选择器IIhb输入混合率。选择器Ilhb选择输入的AD值以及混合率中的任一者作为系数来使用。选择哪ー者既可以通过输入来自微机20的选择指示来可变地选择，又可以通过硬接线逻辑等来固定地选择。另外，混合率算出部Ilf所算出的混合率例如可以设为对A/D变换部lie所输出的AD值进行平均化后的值。因此，在这种情况下，由于能利用混合率的元数据即AD值作为系数，因此，能提高与实际的照度变化对应的即时性。在此，使用图9来说明在使用AD值作为系数的情况下的变换系数。图9是表示根据在系数中使用AD值的情况下的变换系数而生成的变换曲线的一例的图。如图9所示，在系数中使用AD值的情况下，变换曲线优选在系数中设定规定的阈值，并在小于该阈值的情况下，设输入占空比的变换倍率为I倍(即输入占空比与输出占空比相同)。这是因为，AD值具有能提高与实际的照度变化对应的即时性的优点，但其反面，也有与混合率相比含有较多的噪声分量的缺点。因此，例如，针对AD值，优选使用与将混合率用作系数的情况不同的变换系数，使得不会对细微的照度变化作出反应来使用户设定的输入占空比变化。因此，在变换系数信息12a中能按作为系数而使用的输入数据的类别(例如混合率、AD值等)来设定不同的变换系数。由此，能根据作为系数而使用的输入数据的类别，在不降低所算出的输出占空比的精度的前提下确保显示影像的视认性。如上所述，本发明所涉及的影像处理装置以及影像显示装置在想要调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性的情况下有用。
权利要求
1.ー种影像处理装置，其特征在于，具备 补正单元，其根据按照照度而决定的补正量来补正输入影像；和 调整单元，其根据所述补正量来调整用于对显示器的背光灯亮度进行指定的指定值。
2.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 所述影像处理装置还具备背光灯控制单元，该背光灯控制单元根据由所述调整单元调整后的指定值来控制所述背光灯的亮度。
3.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 所述调整単元对所述指定值进行调整，使得所述指定值随着所述补正量的增加而接近所述背光灯的最大亮度。
4.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 在所述补正量小于规定的下限阈值的情况下，所述调整単元不调整所述指定值。
5.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 在所述补正量超过规定的上限阈值的情况下，所述调整单元调整所述指定值使得所述指定值成为所述背光灯的最大亮度。
6.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 所述影像处理装置还具备存储单元，该存储单元将与所述指定值的变换相关的变换系数与所述输入影像的类别建立对应地进行存储， 所述调整単元在输入了新的指定值的情况下，根据所述补正量、以及与所述输入影像的类别对应的所述变换系数来进行调整。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的影像处理装置，其特征在干， 所述补正量是对所述照度进行平均化而得到的值或所述照度。
8.ー种影像显示装置，其特征在于，具备 照度检测单元，其检测所述照度；和 权利要求I 7中任一项所述的影像处理装置。
9.ー种影像处理电路，按照照度来补正输入影像，其特征在于，具备 补正单元，其根据所输入的照度来决定针对所述输入影像的补正量，并根据所述补正量来补正所述输入影像； 调整单元，其接受由操作者的操作指定的显示器中的背光灯的亮度的指定值，井根据所述补正量来调整该指定值；和 背光灯控制单元，其根据由所述调整单元调整后的所述指定值来控制所述背光灯的亮度。
全文摘要
本发明提供一种影像处理装置，其根据基于照度而决定的补正量来补正输入影像，并根据补正量来调整用于对显示器的背光灯亮度进行指定的指定值。由此，在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性。
文档编号G09G5/10GK102654992SQ20111041986
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年3月4日
发明者上林辉彦, 大西康司, 松本武生, 根元志都香, 藤本知之 申请人:富士通天株式会社
技术领域：
本发明涉及ー种影像处理装置，能在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性。
背景技术：
现有技术中，在导航系统等中所具备的、将到目的地为止的导航信息或DTV(Digital Television,数字电视)广播或车载照相机的拍摄影像等显示于显示器的影像显示装置是公知的。并且，该影像显示装置在显示器受到直射日光的情况下，为了确保显示影像的视认性，对影像进行补正。
该影像的补正是在由照度传感器检测出直射日光照射到显示器上的情况下，进行提高影像的对比度等的调整的技术(例如，參照专利文献I)。另外，一般通过影像显示装置中所具备的影像处理电路来进行影像的补正。另外，影像显示装置多具有根据来自调整按钮等的输入操作来调整显示器的背光灯亮度的“明亮度调整”功能。通过该“明亮度调整”功能，用户能按自己的喜好调整显示器的明亮度。专利文献I JP特开2009-276425号公报但是，在使用上述的技术的情况下，就算通过影像补正而提高了显示影像的对比度，在由用户进行了抑制背光灯亮度的“明亮度调整”的情况下，提高的对比度会降低，因此，存在难以确保显示影像的视认性的可能性。这是因为分开来进行影像的补正和“明亮度调整”。因此，在通过影像的补正而提高了显示影像的对比度的情况下，若进行无条件地提高背光灯亮度的处理，则能确保视认性。但是，这样的处理不仅给适度地调整了背光灯亮度的用户带来不协调感，还会带来消耗功率的损失，因此不优选。据此，在被直射日光照射而进行影像的补正时，如何在用户输入明亮度调整的指示的情况下也能不给用户带来不协调感地确保视认性成为课题。
发明内容
本发明为了消除上述的问题点而提出，目的在于提供ー种影像处理装置以及影像显示装置，能在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性。为了解决上述课题，达成目的，本发明的影像处理装置具备补正单元，其根据按照照度而决定的补正量来补正输入影像；和调整单元，其根据所述补正量来调整用于对显示器的背光灯亮度进行指定的指定值。根据本发明，根据照度来确定针对输入影像的补正量，井根据该补正量来补正输入影像。另外，根据补正量来调整指定显示器的背光灯亮度的指定值。由此，能根据调整后的指定值来控制背光灯的亮度，起到了在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性的效果。
图IA是表示现有技术所涉及的占空比(DUTY比)调整方法的概要的图。图IB是表示本发明所涉及的占空比调整方法的概要的图。图IC是表示本发明所涉及的占空比调整方法的概要的图。图2是表示本实施方式所涉及的影像显示系统的构成的框图。图3是表示占空比调整部的构成的框图。图4是表示混合率算出信息的设定例的图。 图5是表示本实施方式所涉及的影像处理电路所执行的处理的顺序的流程图。图6A是表示占空比调整部的占空比调整电路所生成的变换曲线的图。图6B是表示占空比调整电路具体地算出变换倍率的例子的图。图7是用于说明系数的下限阈值以及上限阈值的图。图8是表示变形例所涉及的占空比调整部的构成的框图。图9是表示根据在系数中使用AD值的情况下的变换系数所生成的变换曲线的ー例的图。符号的说明I影像显示装置10影像处理电路11控制部Ila高画质处理部Ilb直射补正部Ilc混合部Ild占空比取得部lie A/D 变换部Ilf混合率算出部Ilg调整信息取得部Ilh占空比调整部Ilha占空比调整电路Ilhb 选择器Ili背光灯控制部12存储部12a变换系数信息12b混合率算出信息20 微机30照度传感器40显示器50影像源
60操作部70外部存储器
具体实施例方式下面，參照附图来说明本发明所涉及的实施方式。另外，在下面，说明本发明所涉及的在调和针对直射日光的影像补正和由 用户进行的亮度调整的同时确保视认性的方法(下面记载为“占空比调整方法”)的概要。首先，使用图IA到图IC来说明现有技术以及本发明所涉及的占空比调整方法的概要，之后，使用图2 图9来说明应用本发明所涉及的占空比调整方法的影像处理电路以及影像显示装置。〈I.占空比调整方法的概要〉首先，使用图IA到图IC来说明现有技术以及本发明所涉及的占空比调整方法的概要。图IA是表示现有技术所涉及的占空比调整方法的概要的图。图IB以及图IC是表示本发明所涉及的占空比调整方法的概要的图。另外，在下面，将显示器受到外来光(直射日光)的照射的情况下的影像补正记载为“直射补正”。另外，将基于用户的输入操作的背光灯控制记载为“明亮度调整”。如图IA所示，现有技术所涉及的占空比调整方法并未联动来控制“直射补正”和“明亮度调整”(參照图中的“无联动”)。因此，在进行相反的控制的情况下，不能确保显示影像的视认性。具体地，在即使在“直射补正”中生成提高了对比度的输出影像并将其输出到显示器40、但在“明亮度调整”中指定了用于抑制背光灯亮度的占空比的情况下，通过“直射补正”而生成的输出影像以无法确保充分的背光灯亮度的状态显示，难以辨识。因此，本发明所涉及的占空比调整方法通过在“明亮度调整”中也使用与在“直射补正”时使用的照度相应的直射补正量，能使“直射补正”和“明亮度调整”两者联动来进行控制。具体地，如图IB所示，本发明所涉及的占空比调整方法在“明亮度调整”中也使用在“直射补正”中使用的“混合率”等。并且，本发明所涉及的占空比调整方法在占空比调整部Ilh中根据相关的“混合率”等来调整占空比。另外，“混合率”是“直射补正”前的影像和“直射补正”后的影像的合成比率。该“混合率”根据显示器附近的照度而算出。显示器附近的照度越大则“混合率”越大，在显示中“直射补正”后的影像就越处于支配地位。因此，也可以将“混合率”等的基于照度的要素改称为“直射补正量”。另外，关于“混合率”的详细，使用图4在后面叙述。然后，如图IC所示，占空比调整部Ilh对输入占空比(即用户指定的占空比)进行调整，使得调整后的占空比(输出占空比)随着“混合率”变大而逐渐变大。该调整根据使用规定的“变换系数”而生成的“变换曲线”来进行。“变换曲线”是表示“混合率”和“输入占空比的变换倍率”之间的对应关系的曲线。使用图6A以及图6B在后面叙述相关的调整的细节。另外，图IC是表示输入占空比为“50%”的情况下的“混合率”和“输出占空比”之间的对应关系的一例的图。如图IC所示，通过进行对沿着向上方(“输出占空比”轴的正方向)稍微鼓起的曲线而慢慢输出的输出占空比进行提高的调整，能加快视认性确保的启动，且能防止给用户带来不协调感。另外，还能抑制由背光灯引起的消耗功率的损失。如此，本发明所涉及的占空比调整方法通过在“明亮度调整”中也使用在“直射补正”中使用的“直射补正量”，使“直射补正”和“明亮度调整”两者联动。因此，根据本发明所涉及的占空比调整方法，能在调和“直射补正”和“明亮度调整”的同时确保视认性。另外，在上述的说明中，作为“直射补正量”示出了使用“混合率”的例子，但也可以使用将照度传感器检测出的模拟值进行数字变换后的“AD值”。使用图8以及图9在后面叙述相关的变形例。<2.第I实施方式>
<2-1.影像显示装置的构成〉下面，详细说明应用了本发明所涉及的占空比调整方法的影像显示装置。图2是表示本实施方式所涉及的影像显示系统的构成的框图。图2所示的影像显示系统具备影像显示装置I、和与该影像显示装置I连接的影像源。另外，在图2中，为了说明影像显示装置I的特征而仅示出了必须的构成要素，关于一般的构成要素则省略记载。如图2所示，影像显示装置I具备微机20、照度传感器30、显示器40、操作部60、外部存储器70、和影像处理电路(影像处理装置)10。微机20是进行影像显示装置I的整体控制的控制组件。微机20对影像处理电路10输出来自影像源50的输入影像。另外，微机20对影像处理电路10输出与来自影像源的输出影像的类别相关的信息(例如DVD、照相机等)。另外，微机20对影像处理电路10输出从操作部60输入的信息(例如与用户指示的明亮度对应的占空比等)。照度传感器30配置于显示器40的附近等，是以模拟值来检测该显示器40的附近的照度的检测设备。显示器40是显示输出影像的显示部。另外，在本实施方式中，设该显示器40是具备背光灯光源的液晶显示器。操作部60是具备机械式的按钮或触控面板的信息的输入装置。用户通过操作操作部60能进行显示器40的各种操作、明亮度设定等操作。外部存储器70是由硬盘、非易失性存储器、寄存器这样的存储设备构成的存储部。外部存储器70存储调整信息(未图示)，该调整信息是后述的变换系数信息12a、混合率算出信息12b这样的各种信息的元数据。影像处理电路10具备控制部11和存储部12，能构成为ASIS(ApplicationSpecification Integrated Circuit ;专用集成电路)。控制部11是进行影像处理电路10的整体控制的控制部。控制部11具备高画质处理部11a、直射补正部lib、混合部11c、占空比取得部lld、A/D变换部lie、混合率算出部Hf、调整信息取得部Hg、占空比调整部llh、和背光灯控制部lli。高画质处理部Ila是进行对来自微机20的输入影像进行高画质化的处理的处理部。高画质处理部Ila将高画质化后的输入影像(下面记载为“高画质影像”)对直射补正部lib、混合部Ilc以及背光灯控制部Ili输出。另外，所谓高画质化是指主要对输入影像实施轮廓补正和色彩补正。直射补正部Ilb是对从高画质处理部Ila输入的高画质影像的视认性、灰阶以及彩度进行补正的处理部。直射补正部Ilb对混合部Ilc输出补正后的影像。
混合部Ilc是合成从直射补正部Ilb输入的补正后影像和从高画质处理部I Ia输入的高画质影像来生成输出影像的处理部。混合部Ilc进行的合成根据从混合率算出部Ilf输入的混合率来进行。另外，混合部Ilc将输出影像输出给显示器40。占空比取得部Ild是进行从微机20取得输入占空比、并将该输入占空比对占空比调整部Ilh输出的处理的处理部。A/D变换部lie是进行将照度传感器30的检测值从模拟值变换为数字值(AD值)的处理的处理部。A/D变换部lie对混合率算出部Ilf输出AD值。混合率算出部Ilf是算出补正后影像相对于补正前影像的混合率的处理部。混合率算出部Ilf根据从A/D变换部lie输入的AD值和存储部12的混合率算出信息12b来算出混合率。另外，混合率算出部Ilf将算出的混合率对混合部Ilc以及占空比调整部Ilh输出。
调整信息取得部Ilg是在伴随着电源接通等的影像处理电路10的初始运转阶段等中进行从外部存储器70取得调整信息(未图示)的处理的处理部，该调整信息是变换系数信息12a和混合率算出信息12b这样的各种信息的元数据。另外，调整信息取得部Ilg进行将取得的调整信息作为变换系数信息12a以及混合率算出信息12b存储于存储部12中的处理。占空比调整部Ilh是进行通过调整从占空比取得部Ild输入的输入占空比来算出调整后的占空比(输出占空比)的处理的处理部。占空比调整部Ilh根据从混合率算出部Ilf输入的混合率以及存储部12中所存储的变换系数信息12a，来算出输出占空比。另外，占空比调整部Ilh将算出的输出占空比对背光灯控制部Ili输出。在此，使用图3来进ー步详细说明占空比调整部llh。图3是表示占空比调整部I Ih的构成的框图。如图3所不，占空比调整部I Ih具备占空比调整电路I Iha。占空比调整电路Ilha算出输入占空比的变换倍率，并根据算出的变换倍率、和从占空比取得部Ild输入的输入占空比来算出输出占空比。然后，占空比调整电路Ilha输出算出的输出占空比。另外，输入占空比的变换倍率的算出使用根据后述的包含在变换系数信息12a中的规定的变换系数、下限阈值以及上限阈值而生成的变换曲线来进行。具体地，作为在设X轴为从混合率算出部Ilf输入的混合率(系数)、Y轴为输入占空比的变换倍率的情况下的图表，创建变换曲线，将与输入的混合率对应的变换曲线的值作为输入占空比的变换倍率。另外，虽然未图示，但占空比调整电路IIha从微机20 (參照2)接受影像源50 (參照图2)的类别的通知，并參照与该类别对应的变换系数信息12a。返回图2，背光灯控制部Ili是进行如下处理的处理部根据从高画质处理部Ila输入的高画质影像的影像亮度以及从占空比调整部Ilh输入的输出占空比，来生成用于对显示器40所具备的背光灯光源的亮度进行控制的亮度控制信号。另外，背光灯控制部Ili对显示器40输出生成的亮度控制信号。存储部12是由非易失性存储器、寄存器这样的存储设备构成的存储部，存储变换系数信息12a、和混合率算出信息12b。变换系数信息12a是指将影像源50的类别和变换系数建立对应而得到的信息。在此，使用图4来说明混合率算出信息12b。图4是表示混合率算出信息12b的设定例的图。如图4所示，混合率算出信息12b是通过表示混合率和AD值之间的对应关系的“混合率曲线”来表示的信息。另外，在图4中，示出了以经勒克斯換算的AD值为横轴、以经8比特换算的混合率为纵轴的混合率曲线。在使用了该混合率曲线的情况下，例如，分别算出在AD值为“ 10000”的情况下，混合率为“ 128 (50 % ) ”，在AD值为“20000”的情况下，混合率为“255(100% ) ”。另外，在AD值为“3000”以下的情况下，混合率成为“0(0% )”。即，在图4所示的例子中，“ 3000”的AD值成为是否进行直射补正的阈值。另外，如图4所示，通过使用稍微朝上鼓起的混合率曲线，能获得加快直射补正的启动的效果。<2-2.影像处理电路的动作>接下来，使用图5来说明本实施方式所涉及的影像处理电路10的动作。图5是表示本实施方式所涉及的影像处理电路10所执行的处理的顺序的流程图。 如图5所示，在伴随电源接通等的初始运转阶段中，影像处理电路10从微机20取得包含变换系数信息12a的元数据的调整信息，并容纳到存储部12中(步骤S101)。另外，也可以在该调整信息中包含混合率算出信息12b。接下来，影像处理电路10判定输入占空比是否有变更(步骤S102)。在输入占空比有变更的情况下(步骤S102，是)，影像处理电路10根据基于照度的系数、以及与变换系数信息12a的影像源50对应的变换系数，来算出变换倍率(步骤S103)。另ー方面，在输入占空比没有变更的情况下(步骤S102，否)，影像处理电路10反复从步骤S102起的处理。然后，影像处理电路10根据在步骤S102输入的输入占空比和在步骤S103算出的变换倍率，来算出输出占空比(步骤S104)。然后，对显示器40输出包含算出的输出占空比的背光灯的亮度控制信号(步骤S105)，反复从步骤S102起的处理。在此，说明算出输出占空比的处理(步骤S103以及步骤S104)的细节。如上所述，由占空比调整部Ilh首先算出输入占空比的变换倍率，再根据该算出的变换倍率和输入占空比来算出输出占空比。图6A是表不占空比调整部IIh的占空比调整电路IIha所生成的变换曲线的图。图6B是表示占空比调整电路Ilha具体地算出变换倍率的例子的图。如图6A所示，占空比调整电路Ilha生成表示作为系数而输入的混合率、和输入占空比的变换倍率之间的对应关系的变换曲线。该变换曲线根据包含于变换系数信息12a中的规定的变换系数、下限阈值以及上限阈值而生成。规定的变换系数是按每个影像源50 (參照图2)的类别，与该类别相应而预先设定的常数的组合。另外，在本实施方式中，将规定的变换系数设为a、b以及c这3个常数的组
ム
ロ o首先，占空比调整电路Ilha在从变换系数信息12a输入与影像源50的类别相应的变换系数后，根据该变换系数生成变换曲线。在此，若将输入占空比的变换倍率表示为P，将系数表示为X，则输入占空比的变换倍率p通过式子“p = ax2+bx+c”而算出。g卩，占空比调整电路Ilha生成表现相应的二次方程的曲线作为变换曲线。另外，在系数X不满足下限阈值或超过上限阈值的情况下，变换倍率p成为固定值。使用图7在后面叙述该点。
因此，在切換了影像源50的类别的情况下，占空比调整电路Ilha从变换系数信息12a中取得作为与新的类别相应的不同的a、b以及c的组合的变换系数，生成新的变换曲线。S卩，图6A所示的不同的变换曲线80、81是变换系数即影像源50的类别不同的变换曲线。另外，如图6B所示，占空比调整电路Ilha根据生成的变换曲线来算出输入占空比的变换倍率，并根据该变换倍率以及输入占空比来算出输出占空比。另外，图6B所示的例子中，说明了作为输入占空比而输入“30%”，作为系数而输入“ 128” (8比特换算值)的例子。另外，设占空比调整电路Ilha已经生成了图6B所示的变换曲线82。占空比调整电路Ilha根据变换曲线算出与输入的系数对应的变换倍率。例如，占 空比调整电路Ilha在作为系数而输入“ 128”的情况下，算出与变换曲线的系数“ 128”对应的、输入占空比的变换倍率即“2. 5倍”。然后，占空比调整电路Ilha根据算出的变换倍率和输入占空比来算出输出占空比。例如，在输入占空比为“30%”、算出的变换倍率为“2. 5倍”的情况下，将该输入占空比“30%”和变换倍率“ 2.5倍”相乘，输出占空比成为“75%”(输出占空比=30% X2.5倍=75% )。在输出占空比超过“100%”的情况下，能将输出占空比固定在“ 100%”。另外，在变换系数相同(即影像源50的类别相同)的情况下，即使在输入不同的值的输入占空比的情况下，也使用相同的变换曲线。在此，使用图7来说明图6A所示的系数的下限阈值以及上限阈值。图7是用于说明系数的下限阈值以及上限阈值的图，表示根据变换系数、下限阈值以及上限阈值而生成的变换曲线的一例。占空比调整电路Ilha能生成图7所示那样的包含“下限阈值”或“上限阈值”的变换曲线。另外，“下限阈值”或“上限阈值”可以与变换系数一起包含于变换系数信息12a中，也可以预先保持于占空比调整电路Ila中。然后，如图7所示，在系数比“下限阈值”小的情况下、以及比“上限阈值”大的情况下，占空比调整电路Ilha生成变换倍率固定的变换曲线。例如，在图7中，举了这样的变换曲线的例子在比“下限阈值”小的情况下，变换倍率成为“ I倍”，在比“上限阈值”大的情况下，变换倍率成为“3倍”。S卩，在输入了小干“下限阈值”的系数的情况下，输出占空比和输入占空比相同(即“I倍”)。在此，系数是基于照度的混合率，因此若小于规定的照度，则能进行依照由用户进行的“明亮度调整”的输入占空比这样的控制。另外，在输入了超过“上限阈值”的系数的情况下，输出占空比被固定在输入占空比的规定的倍数(在此为“3倍”)。即，若超过了规定的照度，则能进行使由用户进行的“明亮度调整”的输入占空比无效这样的控制。另外，如图7所示，优选在从“下限阈值”起到“上限阈值”为止的区域中为弧线状的曲线。这是因为通过这样的曲线能防止给用户带来不协调感。如上所述，在本实施方式所涉及的影像处理电路10中，存储部12存储有变换系数信息12a，混合率算出部Ilf算出相当于基于照度的直射补正量的混合率。并且，占空比调整部Ilh根据所述变换系数信息12a和混合率，生成对基于用户的输入操作的输入占空比进行了调整的输出占空比。由此，能在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性〈3 变形例〉在上述的实施方式中，说明了使用混合率作为系数的情况，使用图8来说明在使用混合率以及AD值中的任一者来作为系数的情况下的变形例。图8是表示变形例所涉及的占空比调整部Ilh的构成的框图。另外，在图8中，对与图3所示的构成要素相同的构成要素赋予相同的符号，以下，针对与图3重复的构成要素的说明，省略或仅停留在简单的说明上。如图8所示，变形例所涉及的占空比调整部Ilh在还具有选择器Ilhb的点上，与图3所示的本实施例所涉及的占空比调整部Ilh不同。 从A/D变换部lie对选择器IIhb输入AD值，并从混合率算出部IIf对选择器IIhb输入混合率。选择器Ilhb选择输入的AD值以及混合率中的任一者作为系数来使用。选择哪ー者既可以通过输入来自微机20的选择指示来可变地选择，又可以通过硬接线逻辑等来固定地选择。另外，混合率算出部Ilf所算出的混合率例如可以设为对A/D变换部lie所输出的AD值进行平均化后的值。因此，在这种情况下，由于能利用混合率的元数据即AD值作为系数，因此，能提高与实际的照度变化对应的即时性。在此，使用图9来说明在使用AD值作为系数的情况下的变换系数。图9是表示根据在系数中使用AD值的情况下的变换系数而生成的变换曲线的一例的图。如图9所示，在系数中使用AD值的情况下，变换曲线优选在系数中设定规定的阈值，并在小于该阈值的情况下，设输入占空比的变换倍率为I倍(即输入占空比与输出占空比相同)。这是因为，AD值具有能提高与实际的照度变化对应的即时性的优点，但其反面，也有与混合率相比含有较多的噪声分量的缺点。因此，例如，针对AD值，优选使用与将混合率用作系数的情况不同的变换系数，使得不会对细微的照度变化作出反应来使用户设定的输入占空比变化。因此，在变换系数信息12a中能按作为系数而使用的输入数据的类别(例如混合率、AD值等)来设定不同的变换系数。由此，能根据作为系数而使用的输入数据的类别，在不降低所算出的输出占空比的精度的前提下确保显示影像的视认性。如上所述，本发明所涉及的影像处理装置以及影像显示装置在想要调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性的情况下有用。
权利要求
1.ー种影像处理装置，其特征在于，具备 补正单元，其根据按照照度而决定的补正量来补正输入影像；和 调整单元，其根据所述补正量来调整用于对显示器的背光灯亮度进行指定的指定值。
2.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 所述影像处理装置还具备背光灯控制单元，该背光灯控制单元根据由所述调整单元调整后的指定值来控制所述背光灯的亮度。
3.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 所述调整単元对所述指定值进行调整，使得所述指定值随着所述补正量的增加而接近所述背光灯的最大亮度。
4.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 在所述补正量小于规定的下限阈值的情况下，所述调整単元不调整所述指定值。
5.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 在所述补正量超过规定的上限阈值的情况下，所述调整单元调整所述指定值使得所述指定值成为所述背光灯的最大亮度。
6.根据权利要求I所述的影像处理装置，其特征在干， 所述影像处理装置还具备存储单元，该存储单元将与所述指定值的变换相关的变换系数与所述输入影像的类别建立对应地进行存储， 所述调整単元在输入了新的指定值的情况下，根据所述补正量、以及与所述输入影像的类别对应的所述变换系数来进行调整。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的影像处理装置，其特征在干， 所述补正量是对所述照度进行平均化而得到的值或所述照度。
8.ー种影像显示装置，其特征在于，具备 照度检测单元，其检测所述照度；和 权利要求I 7中任一项所述的影像处理装置。
9.ー种影像处理电路，按照照度来补正输入影像，其特征在于，具备 补正单元，其根据所输入的照度来决定针对所述输入影像的补正量，并根据所述补正量来补正所述输入影像； 调整单元，其接受由操作者的操作指定的显示器中的背光灯的亮度的指定值，井根据所述补正量来调整该指定值；和 背光灯控制单元，其根据由所述调整单元调整后的所述指定值来控制所述背光灯的亮度。
全文摘要
本发明提供一种影像处理装置，其根据基于照度而决定的补正量来补正输入影像，并根据补正量来调整用于对显示器的背光灯亮度进行指定的指定值。由此，在调和针对直射日光的影像补正和由用户进行的亮度调整的同时确保视认性。
文档编号G09G5/10GK102654992SQ20111041986
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年3月4日
发明者上林辉彦, 大西康司, 松本武生, 根元志都香, 藤本知之 申请人:富士通天株式会社
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