基于多个亮度指示器的图像显示器的制作方法
专利名称：基于多个亮度指示器的图像显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于光调制图像显示器的照明元件的电子控制。本发明例如可应用于液晶显示器(IXD)和液晶投影仪(LCP)。
背景技术：
诸如液晶显示器(LCD)和液晶投影仪(LCP)之类的光调制图像显示器通过调制由照明元件提供的光来产生可见图像。一些这样的显示器具有光调制元件的阵列。当图像显示器包括在隔开的位置处布置的多个照明元件时，单独控制照明元件可以提高感知的图像质量，例如，通过提供增强的对比度来提高。分开控制照明元件使得在诸如IXD之类的光调制器上入射的光照强度能够在空间上变化。有利地，在空间上改变提供给光调制器的光照的强度可以用来增强对比度，并且提供图像的亮区域和暗区域之间的亮度的更大的动态范围。不利地，由不同的照明元件提供的光照的差在一些情况下可能导致不希望的可见伪像，诸如光晕。示例的光调制图像显示器包括DOLBY DR37-P显示器、SAMSUNG LN-T5^1F型号的显示器以及在美国专利申请US2007/(^68577A1、US 2008/0043034AU US 2008/0043303A1、US2008/0111502A1 和 US 2008/0074060A1 中描述的显示器，所有这些专利申请通过引用被合并于此以用于所有目的。在一方面实现增强的对比度和动态范围与另一方面由不同的照明元件照射的区域之间的边界的可见性之间存在折衷选择。考虑在低明度(luminance)背景(例如暗区域)上包括单个高明度局部亮度指示(例如明亮的白色星星)的图像。局部亮度指示和背景之间的最大对比度将通过控制照明元件以最大化提供给图像的包括高明度亮度指示的区域的光照并且最小化提供给图像的剩余部分的光照来实现。但是控制照明元件以用于最大对比度将从被控制用于最大光照的照明元件产生的光照导致在低明度背景上的光晕。需要一种提供高的对比度和动态范围以及最低限度可察觉的照明元件之间的边界的照明元件控制器。特定需要一种用于在LCD和LCP中提供局部控制的光照的这样的控制器。
发明内容
本发明具有各个方面。一个方面提供显示器，可以包括，例如，计算机显示器，电视机，视频监视器，数字电影显示器，诸如用于医学成像、车辆模拟器或虚拟现实的显示器、广告显示器等的专门显示器。本发明的另一个方面提供可用于控制显示器中的光源的控制器。另一个方面提供用于操作和控制显示器的方法。
本发明的进一步的方面和本发明的示例实施例的特征由附图示出和/或如上所述。
示范性实施例在附图的参考图中示出。这里公开的实施例和图旨在被认为是说明性的而不是限制性的。图IA是根据本发明的示例实施例的光调制图像显示器系统的框图。图IB是根据本发明的示例实施例的光调制图像显示器系统的框图。图2A是向光调制器提供光的照明元件的图。图2B是向光调制器提供光的两个照明元件的图。图3是在光调制图像显示器上的高亮度特征的图。图4A是来自于表面处的照明元件的光强轮廓的图。图4B是来自于表面处的照明元件的光强轮廓的图。图5是根据本发明的示例实施例的方法的流程图。图6是根据本发明的示例实施例的方法的流程图。图7是根据本发明的示例实施例的方法的流程图。图8是向光调制器提供光的照明元件的图。图9是向光调制器提供光的照明元件的图。图IOA是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IOB是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IOC是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IOD是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IOE是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IlA是输入和两个输出之间的关系的图。图IlB是输入和两个输出之间的关系的图。图IlC是输入和两个输出之间的关系的图。图IlD是输入和两个输出之间的关系的图。图12是根据本发明的示例实施例的照明源控制器的框图。图13是根据本发明的示例实施例的照明源控制器的框图。图14是根据本发明的示例实施例的方法的示意图。图15是根据本发明的示例实施例的方法的示意图。
具体实施例方式图IA示出了示例图像显示系统20。系统20将由输入图像数据30规定的图像显示为包括由输出光72体现的可见图像。系统20包括照明源控制器40和光调制控制器50。 照明源控制器40和光调制控制器50可以包括，例如，一个或多个处理器、逻辑电路、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程微控制器、通用计算机、它们的组合等等。当控制器40或50包括可编程计算装置时，它们可以包括体现本发明的各方面的软件。 输入图像数据30被传递到照明源控制器40并且还传递到光调制控制器50。照明源控制器40产生控制照明源60的光照控制信息45。照明源60包括多个照明元件(图IA中未示出)。照明元件可以例如以网格、菱形或蜂窝形图案被布置在隔开的位置处。照明元件可以是单独可控制的、或成群可控制的或二者皆有。照明源60根据由照明源控制器40提供的光照控制信息45发射光62。光62 入射在光调制器70上。光调制控制器50由输入图像数据30产生光调制控制信息55。光调制器70根据由光调制控制器50提供的光调制控制信息55调制光62。由光调制器70调制的光离开光调制器70作为输出光72。输出光72作为可见图像由例如人眼察觉。在一些实施例中，光调制控制器50如在PCT公开No. WO 2006/010244中描述的那样工作，该申请通过引用被合并于此以用于所有目的。但是这不是强制的。图IB示出了类似于图IA的图像显示器系统20的图像显示器系统21。照明源控制器41将光照信息42传递到光调制控制器51。光调制控制器51使用图像输入数据31以及由照明源控制器41提供的光照信息42来产生光调制控制信息56。控制信息56可以， 例如，如专利申请W02006/010244所述的那样产生，该专利申请通过引用被合并于此。将理解，输出光73是由照明源控制器41通过照明源61和光64产生的光照控制信息46和由光调制控制器51通过光调制器71产生的光调制控制信息56 二者的乘积。通过使用输入数据31和由照明源控制器41提供的光照信息42，光调制控制器51 能够控制光调制器71输出增强的图像质量。为了获得光照控制信息46和光调制控制信息 56而应用的算法影响由输出光73描述的图像的保真度。本发明的一些方面涉及用于控制照明源61的算法。图2A示出了从照明元件260入射到光调制器270的区域275上的光沈1。照明源60(参见图1A)可以包括像照明元件沈0的多个照明元件，以及光62(参见图1A)可以包括像光沈1的光。光调制器270包括像素271，其包括可控制的光调制元件。光调制器 71 (参见图1A)可以包括如像素271的像素。像素271被设置为调制入射在光调制器270 上的光，以产生输出光(未示出)。在图2A中，像素可以看起来是透射式光调制元件。根据本发明的不同的实施例的显示器可以包括例如透射式和反射式光调制元件之一或二者。图2B示出了分别来自照明元件266和267的光照分别入射到光调制器271的区域276和277上的光268和沈9。在一些实施例中，多个照明元件被布置在照明源中，以使得由多个照明元件提供的光照射光调制器的连续区域。在一些这样的布置中，这使得来自于多个不同的照明元件的光以重叠方式照射光调制器的相同的区域。在图2B中，区域278 就是这样的区域。本发明的一些实施例在照明元件的控制中考虑了这样的光照的重叠。图3示出了光调制图像显示器310，在其上显示了在暗背景321上包括明亮的白点320的图像。显示器310包括照明元件，其在图3中用十字表示。亮点320由显示器310 的光调制器产生，从而使得来自于照明元件360的光传递到查看位置。因为显示器310的光调制器不能完全阻挡来自于照明元件360的光，所以在亮点320周围可以看见光晕330。 如果亮点320沿着箭头340指示的轨迹移动，例如，如果显示器310正在显示视频时可能发生的，控制沿着该轨迹的照明元件以发出显示亮点320所需的光。照明元件360将被调暗， 因为亮点320离开了照明元件360的光主要集中的区域。因为照明元件位于隔开的位置处，所以亮点320的移动可以导致可察觉的光晕颠簸地“行走”以及亮点320。如果点320既非常亮又相对于单个元件360照射的区域较小，则光晕330可能特别显著。为了减少光晕330的出现，照明元件360可以被控制以提供比亮点320的图像数据原本要指示的强度小的光照。在大部分情况下，基于由照明元件360 照射的光调制器的区域的平均强度值控制照明元件360提供可接受的对比度。但是，当亮点320的区域相对于由照明元件360照射的区域(S卩，光晕330的区域)较小时，用这种方法控制照明元件360可能使得亮点320比期望的看起来暗淡。实施例以可以减少可察觉的光晕或相似的伪像的方式控制显示器中的照明元件。 该控制可以包括确定图像的区域的图像亮度(或强度)的两个或更多个指示以及根据这些指示的组合控制光源。图像亮度指示是构成图像的区域的图像单元的集合的亮度的性质的度量。在一些实施例中，这样的性质包括区域的亮度(或强度)的中心趋势和区域的亮度 (或强度)的上限指示。下面描述这样的实施例的一些示例。图5显示示出了根据本发明的示例实施例的用于由输入图像数据530产生输出光照控制数据的方法510的流程图。方法510可以由显示器控制器执行。在一些实施例中， 图像数据是视频数据，并且例如，对于视频数据的每一个帧或每隔几个帧重复方法510。在一些实施例中，方法510可以提供照明元件的动态控制。在步骤550，由输入图像数据530确定两个或更多个图像亮度指示。在一些实施例中，图像单元的明度、相对明度、明亮度(Iuma)或其它类似的性质用于确定图像亮度指示。 图像亮度在一些实施例中可以对于不同的颜色被分别指定或者对于图像被总体指定。在步骤560，由在步骤550确定的图像亮度指示产生光照控制信息570。步骤560可以包括组合和/或变换图像亮度指示。在实施例中，图像亮度指示可以例如由与图像单元有关的图像数据确定。像素是图像单元的示例。由于在一些实施例中图像数据可以指定与可用的照明元件的数目相比更多的(甚至多得多)图像单元的值，因此在一些实施例中，图像亮度指示可以由下采样后的图像数据确定。图像亮度指示还可以由变换后的图像数据确定，该变换后的图像数据诸如是，例如，二次采样后的图像数据、滤波后的图像数据、缩放后的图像数据、加权后的图像数据、它们的组合等等。在一些实施例中，图像亮度指示包括对于图像单元(诸如像素)的集合指定的亮度级的统计数据。像素数据可以在其中色彩空间的分量表示亮度的各种色彩空间中指定。 例如，在 YUV、Y' UV, YCbCe, Y' CbCk、YPbPk、HSL、HSV 和 L * a * b 色彩空间中，分量 Y(明度)、r (明亮度)、L(光亮度)和V(值)表示亮度。图像亮度指示可以包括像素数据的集合的亮度分量的统计数据。像素数据还可以在其它色彩空间中被指定，并且亮度分量由这些色彩空间中的像素的表示来确定。例如，像素数据可以在RGB色彩空间中被指定，以及亮度分量可以被形成为RGB分量的加权和。由于图像亮度指示可以由变换后的图像数据确定，因此类似地可能的是图像亮度指示可以由变换后的亮度分量确定。实施例可以在确定图像亮度指示时考虑来自于照明元件的光强的空间变化。大部分照明元件发出强度根据点扩散函数而变化的光。图4A和4B示出了入射在表面上的光强可以如何跨表面变化。在图4A中，轴410垂直于表面420，线430处于表面420中，以及曲线440处于由轴410和线430定义的平面中。在线430上的点处入射在表面420上的光的强度由曲线440与垂直于表面430的从线430上的点延伸出的线相交的点表示。类似地， 图4B示出了入射在表面421上的光的强度，以及曲线441表示在线431上的点处入射在表面421上的光的强度。在一些实施例中，点扩散函数通常是高斯型的并且重叠被认为是有益的，以使得位于平面中的照明元件的集合可以被操作以提供组合起来在与照明元件所在的平面平行并且远离的平面上强度大致均勻的光照。在照明元件的控制中考虑照明元件的点扩散函数可以提高图像质量。本发明的一些实施例在确定图像亮度指示时考虑照明元件的点扩散函数。在一些实施例中，图像亮度指示由相对于提供光以显示图像单元的照明源的点扩散函数归一化的图像单元的集合确定。图6显示表示根据本发明的示例实施例的用于由输入图像数据产生光照控制信息的方法610的流程图。为了更清楚地说明方法610的操作，描述用于仅单个照明元件的光照控制信息的产生。可以串行或并行应用相同的方法来产生用于多个照明元件的光照控制信息。图像亮度指示确定步骤650包括步骤652和655。步骤652选择图像数据630的一个或多个子集。选择图像数据630的一个或多个子集以对应于要被至少部分由所控制的照明元件照射的图像单元的区域，所述照明元件至少部分由光照控制信息641控制。区域可以方便地是正方形或矩形，以便对应于图像数据的规则排列，诸如例如正方形或矩形的数据块。但是，区域不需要是正方形或矩形，并且不需要对应于图像数据的规则排列。可以定义区域以便反映照明元件的点扩散函数。例如，区域可以包括可以向其提供由照明元件发出的光的至少阈值部份的图像单元。图8示出了将光861投射到光调制器870上的照明元件860。照明元件860投射圆形图案的光。光861可以具有根据图4的曲线440和441的点扩散函数。圆形区域875 表示光调制器870的可以被提供来自于照明元件860的至少阈值强度的光的区域。图像的图像单元显示在光调制器870的区域880、881和882上。区域880、881和882对应于表示显示在光调制器870上的图像的图像单元的图像数据的子集。区域880包括一般圆形区域875内的十字形状的区域。区域881包括环绕大致圆形区域875的正方形区域。区域882包括大致圆形区域875内的正方形区域。在一些实施例中，照明元件至少部分由从与如区域880、881和882的区域对应的图像数据的子集导出的光照控制信息控制。例如，在根据图6的示例实施例中，在步骤652中可以选择与如区域 680和682的区域对应的图像数据子集。图9示出了将光961投射到光调制器970上的照明元件960。照明元件960投射正方形图案的光。光961的点扩散函数可以不同于放射状。正方形区域975表示光调制器 970的可以从照明元件960向其提供至少阈值强度的光的区域。图像的图像单元显示在光调制器970的区域980上。区域980对应于表示显示在光调制器970上的图像的这些图像单元的图像数据的子集。在一些实施例中，照明元件至少部分由光照控制信息控制，该光照控制信息是从与如区域980的区域对应的图像数据的子集导出的。从图8和9可以看出，与图像数据子集对应的区域可以比由相关的照明元件有效照射的区域大或小，并且可以具有任意的几何形状。返回到图6的方法610，在步骤655中，由在步骤652选择的两个或更多个图像数据子集确定一个或多个图像亮度指示。在一些实施例中，在步骤655确定中心趋势亮度指示。中心趋势亮度指示是对于图像的区域指定的光照的总体强度的指示。中心趋势亮度指示符可以指示提供给光调制器以使得图像单元的集合的主体按照图像数据的指定而呈现所需的光强。中心趋势亮度指示可以包括，例如，图像单元(诸如像素)的集合的亮度的中心趋势统计数据。例如，中心趋势亮度指示可以包括对于图像单元的集合的图像单元的亮度的平均值，诸如算术平均值、中位数明度或分位数(quantile)。图像亮度的其它示例中心趋势指示可以包括，例如，对于图像单元的集合的图像单元的亮度的去极值的离散化模型(truncated discretized mode)、去极值的算术平均值、几何平均值、去极值的几何平均值、离散化的平均值、或算术或几何加权平均值。例如，算术加权平均亮度可以包括通过根据由LED提供给与像素数据对应的每个像素的相对光照(即，根据在每个像素的位置处的 LED的点扩散函数)加权像素数据的集合中的每一个的亮度分量而计算的算术平均值。在一些实施例中，对于图像单元的集合的中心趋势亮度指示包括其亮度大于阈值的图像单元的数目的度量。该度量可以包括，例如，数目或百分比。在其它实施例中，中心趋势指示包括图像单元的亮度的数值表示的和，例如，指定图像单元的图像数据的亮度分量的和。 可以理解，中心趋势指示通常是在考虑中的区域中的所有或大部分像素或其它图像单元的值的函数。但是这不是强制的。在一些实施例中，在步骤655确定上限亮度指示。上限亮度指示是提供给光调制器以使得图像单元的集合中的最亮的一个或多个成员按照图像数据指定的那样呈现所需的光照的强度的指示。上限亮度指示可以包括图像单元的集合(诸如，例如像素)的亮度的最大统计数据。图IOA示出了三维柱状图1000A，其中，柱1005A表示构成图像的一部分的十六个图像单元的集合中的每一个的亮度。柱1005A可以例如表示像素数据的亮度分量。与柱1020A 对应的图像单元具有该图像单元的集合的最大的亮度。根据一些实施例，对于由其亮度由柱1005A表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱1020A表示的亮度。在一些实施例中，例如，对于η个图像单元的集合，上限亮度指示可以包括图像单元亮度的η-1阶统计数据(即，图像单元的集合中的具有第二最大亮度的图像单元的亮度)。在其它实施例中，对于η个图像单元的集合，上限亮度指示或者可以包括图像单元亮度的n-m阶统计数据，m可以为任何合适的值，例如m > η/4。在一些实施例中，上限亮度指示可以包括去极值的最大统计数据。例如，对于η个图像单元的集合，上限亮度指示可以包括去极值的最大统计数据，例如，对于某合适的m，诸如m<n/4，n-m个最不亮的元素的最大统计数据。在一些实施例中，上限亮度指示可以包括最小频率的最大统计数据。例如，对于图像单元的集合，上限亮度指示可以包括其亮度等于至少两个其它图像单元的亮度的所有图像单元的最大亮度。在其它示例实施例中，图像单元根据它们的亮度被分组(bin)，并且上限亮度指示是代表包含至少最小数目的图像单元的最大亮度组的值。在一些实施例中，上限亮度指示可以由图像单元的集合的缩放后的亮度确定。例如，上限亮度指示可以包括通过根据由LED提供给与像素数据对应的每个像素的相对明度 (即，根据在每个像素的位置处的LED的点扩散函数)缩放像素数据的集合中的每一个的亮度分量而获得的值的集合中的最大值。
图IOD示出了三维柱状图1000D，其中，柱1005D表示十六个图像单元的的集合的缩放后的亮度。柱1005D可以，例如，表示像素数据的缩放后的亮度分量，或者可以表示缩放后的像素数据的亮度分量。表示缩放后的亮度的图IOA的柱1005D对应于图IOA的柱 1005A，柱1005A表示根据由图IOC的三维柱状图1000C的柱1005C表示的缩放值缩放后的亮度。由柱1005C表示的缩放值可以，例如，反映点扩散函数。与柱1020D对应的图像单元具有该图像单元的集合的最大缩放后的亮度。在一些实施例中，对于由其亮度由柱1005A 表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱1020D表示的亮度。在其它实施例中，对于由其亮度由柱1005A表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱 1020A表示的亮度(即，具有最大缩放后的亮度的图像单元的未缩放的亮度)。对于图像的图像单元的集合，上限亮度指示可以包括，例如，代表图像单元的上限亮度子集的值。图像单元的上限亮度子集的识别根据候选子集的定义和用于从候选子集的集合中选择上限亮度子集的一个或多个准则。例如，上限亮度指示可以包括在具有图像中的所有这样的子集(即，候选子集)的最大平均亮度的、按h 2四边形布置的四像素子集的平均亮度。在此示例中，候选子集的集合是按h 2四边形布置的四像素的组的集合，选择准则是最大平均子集亮度，并且上限亮度子集由它的平均亮度代表。上限亮度子集的选择准则与表示上限亮度子集的方式不必是相同的。图IOB示出了三维柱状图1000B，其中，柱1005B表示构成图像的一部分的十六个图像单元的集合的亮度。与柱1020B对应的图像单元包括按& 2四边形布置的四像素的子集，该子集具有其亮度由柱1005B表示的十六个图像单元的集合中的所有按h 2四边形布置的四像素的子集的最大平均亮度。在一些实施例中，由其亮度由柱1005B表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱1020B(图IOB中用深色填充物绘制的柱) 表示的亮度的平均值。在一些实施例中，最大亮度子集可以包括所有这样的子集当中具有最大数目的亮度超过阈值的图像单元的图像单元的子集。例如，最大亮度子集可以包括具有最大数目的相对明度为至少80的像素的、按虹4四边形布置的十六像素的子集。将理解，对于包括代表图像单元的上限亮度子集的值的上限亮度指示，图像单元的候选子集可以根据任何合适的几何形状和尺寸而被定义，并且不需要仅仅包括连续的图像单元。将进一步理解，用于从候选子集的集合中选择上限亮度子集的一个或多个准则可以包括根据子集的图像亮度指示在排名中的位置来选择子集。在一些实施例中，图像单元的候选子集可以包括缩放后的图像单元。例如，候选子集可以包括通过根据由LED提供给与像素数据对应的每个像素的相对明度(即，根据在每个像素的位置处的LED的点扩散函数)缩放像素数据的集合中的每一个的亮度分量而获得的值。图IOE示出了三维柱状图1000E，其中，柱1005E表示十六个图像单元的集合的缩放后的亮度。柱1005E可以例如表示像素数据的缩放后的亮度分量，或者表示缩放后的像素数据的亮度分量。表示缩放后的亮度的图IOE的柱1005E对应于图IOB的柱1005B，图 IOB的柱1005B表示根据由图IOC的三维柱状图1000C的柱1005C表示的缩放值缩放后的亮度。与柱1020E对应的图像单元包括其亮度由柱1005E表示的十六个图像单元的集合当中的具有所有按& 2四边形布置的四像素的子集中的最大平均亮度的按& 2四边形布置的四像素的子集。在一些实施例中，由柱1005B表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是与柱1020E对应的图像单元的平均亮度。在其它实施例中，由其亮度由柱1005B 表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱1021B(在图IOB中用深色边界绘制的柱)表示的图像单元的平均亮度，即具有平均缩放后的亮度的图像单元的子集的平均未缩放的亮度。代表上限亮度子集的值可以包括指示子集中的任何元素的亮度的值。代表最大亮度子集的值可以包括，例如，子集的中心趋势亮度指示。代表上限亮度子集的值可以包括子集的最不亮的图像单元的亮度。在一些实施例中，在步骤655中确定图像亮度的分散度(dispersion)指示。图像亮度的分散度指示是提供给光调制器以使得图像单元的集合的主体按照图像数据的指定而呈现所需的光的强度的变率(variability)或扩展(spread)的指示。图像亮度的分散度指示可以包括图像单元的集合的亮度的分散度或变率的统计度量。例如，图像亮度的分散度指示可以包括范围、方差、标准偏差、四分位差、/wiki/Range (统计数据)均数差、中位数绝对偏差、平均绝对偏差等等。图像亮度的分散度指示还可以包括图像单元的集合的亮度的分散度或变率的无量纲的统计度量，诸如例如变异系数、四分位分散度系数、相对均数
左寸寸。输出生成步骤660包括步骤663、664和666，其一起组合在步骤650中确定的图像亮度指示中的至少一些指示。在步骤663和664中，变换在步骤655中确定的图像亮度指示。663和664的步骤的变换可以包括对单个图像亮度指示或多个图像亮度指示的组合的运算。步骤663和664可以包括对图像亮度指示的相同集合或不同集合的运算。在一些实施例中，步骤663和664可以被组合成单个步骤。在一些实施例中，图像亮度指示的变换包括计算数学函数。在一些实施例中，图像亮度指示的变换包括使用一个或多个关键字从一个或多个查找表中获得一个或多个值。这样的关键字可以包括，例如，图像亮度指示或组合图像亮度指示的结果。在一些实施例中， 图像亮度的变换包括使用可计算的函数和从查找表中获得的值的组合。例如，图像亮度的分散度指示(例如，方差)可以被用作查找缩放或加权值的关键字，该缩放或加权值被用在可计算的函数中以变换图像亮度指示。步骤666组合在步骤663和664中执行的变换的输出和在步骤655中确定的图像亮度指示，来产生输出光照控制信息641。输出光照控制信息641可以用来控制照明元件， 照明元件被配置为向图像的与在步骤652中选择的图像数据的子集对应的空间区域的至少一部分提供光照。图7示出了用于由输入图像数据产生输出光照控制信息的方法710。为了更清楚地说明该操作，描述用于仅仅单个照明元件的光照控制信息的产生。应当理解，可以串行或并行应用相同的方法来产生用于多个照明元件的光照控制信息。输入图像数据730用在图像处理步骤750中。步骤750包括数据选择步骤752和图像亮度指示确定步骤755。数据选择步骤752包括步骤753和754，其可以被串行或并行执行。在步骤753和754的每一个中，选择输入图像数据730的子集。子集中的数据在空间上相关，因为它对应于至少部分被所控制的照明元件照射的图像的图像单元，所述照明元件至少部分是由光照控制信息741控制的。
在步骤753和7 产生的输入图像数据的子集传递给图像亮度指示确定步骤755。 步骤755包括图像亮度指示确定子步骤756和758，其可以被串行或并行执行。图像亮度指示确定子步骤758由在步骤754中产生的图像数据子集确定图像亮度指示。图像亮度指示确定子步骤758由在步骤753中产生的图像数据子集确定图像亮度指示。在一些实施例中，图像亮度指示可以由单个图像数据子集或相同的图像数据子集确定，并且在这些实施例中，仅一个图像数据子集可以被用在步骤755中。将理解，不同的图像亮度指示可以由输入图像数据的不同的子集确定。例如，在步骤756中，中心趋势亮度指示可以由在步骤乃4中产生的第一图像数据子集确定，以及在步骤758中，上限亮度指示可以由在步骤753中产生的第二图像数据子集确定。在步骤758和756中确定的图像亮度指示在输出生成步骤760中使用。步骤760 包括步骤764、765、763和766。步骤764包括计算在步骤756和758中确定的图像亮度指示的函数。在一些实施例中，步骤764包括计算上限亮度指示和中心趋势亮度指示的差。在一些实施例中，步骤763和765分别可以包括根据由步骤764确定的输出的函数计算缩放或加权值。在其它实施例中，步骤763和765可以例如包括使用步骤764的输出作为从查找表获得加权值的关键字。在一些实施例中，加权值或缩放值可以被归一化，以使得步骤763和765的结果的和为常数值。在一些实施例中，加权或缩放值可以服从(subject to)最小值。例如，对于图像亮度指示的所有可能输入，旨在在步骤766中应用于中心趋势亮度指示的加权值可以至少是确定值。离开缩放或加权值的特定示例，图11A、IlBUlC和IlD示出了定义输入和两个输出之间的关系的曲线。由图11A、11B、11C和IlD所示的曲线定义的种类的关系适合于用在本发明的用于变换图像亮度指示(诸如例如上限亮度指示和中心趋势亮度指示)的实施例中。例如，该关系可以用在方法710的步骤763和765中，输入变量与步骤764的结果对应， 并且输出变量与对于中心趋势亮度指示和上限亮度指示的缩放值对应。在装置和系统实施例中，由图11A、11B、11C和IlD所示的曲线表示的关系可以实现为，例如，可计算函数或查找表。在一些实施例中，在图11A、11B、11C和IlD中描述的输入变量可以对应于中心趋势亮度指示和上限亮度指示之间的差，或对应于图像亮度的分散度指示，例如，方差。在一些实施例中，减小的输出变量可以对应于应用于上限亮度指示的加权或缩放值。在一些实施例中，增大的输出变量可以对应于被应用于中心趋势亮度指示的加权或缩放值。图IlA示出了互补的曲线1110和1112。曲线1110单调地减小。曲线1112单调地增大。可以看出，对于沿着轴1116的任何输入值，沿着曲线1110和1112的相应输出值被归一化以使得它们加起来为由线1114所示的常数。图IlB示出了互补的曲线1120和1122。曲线1120单调地减小。曲线1122单调地增大。曲线1122服从由线1125指示的最小边界。可以看出，沿着曲线1120和1122的输出值被归一化以使得它们加起来为由线IlM所示的常数。图IlC示出了互补的非线性的曲线1130和1132。曲线1130单调地减小。曲线 1132单调地增大。曲线1132的最小值局限在由线1135所示的值。可以看出，沿着曲线 1130和1132的输出值被归一化，以使得它们加起来为由线1134所示的常数。图IlD示出了曲线1140和1142，其对应于输入的函数，输入的范围沿着水平轴1146绘出。曲线1140和1142不是互补的并且是非线性的。返回到图7的方法710，步骤766包括组合步骤763和765的结果以产生输出控制信息741。输出控制信息741可以用来控制照明元件，照明元件被配置为向图像的与图像数据的一个或多个子集对应的一个或多个空间区域的至少一部分提供光照。在一些实施例中，步骤766可以包括组合图像亮度指示和缩放或加权值。例如，在一些实施例中，步骤766 可以包括将在步骤765和763中产生的结果的乘积与在步骤758和755中产生的结果的乘积相加。在一些实施例中，步骤766包括将第一加权值和中心趋势亮度指示的乘积与第二加权值和最大亮度的上限指示的乘积相加。将理解，其它实施例可以包括不同的组合函数， 并且这些其它组合函数可以包括对更多的或更少的图像亮度指示的运算，并且可以包括高阶项和常数项。图12示出了根据本发明的示例实施例的照明源控制器1240。图像亮度指示器 1250接收沿着输入路径1230的输入图像数据。数据选择器1252提取与图像的空间区域对应的输入图像数据的子集。图像亮度指示器1256和1258根据由数据选择器1252提供给它们的图像数据的子集确定图像亮度指示。图像数据的子集可以例如通过使用指针来提供，以识别包含接收的输入图像数据的存储器内的数据的子集，或者通过将图像数据的子集存储在存储器的特定区域中来提供。在一些实施例中，图像亮度指示器1256可以确定中心趋势亮度指示。在一些实施例中，图像亮度指示器1258可以确定上限亮度指示。在一些实施例中，图像亮度指示器 1256和1258可以分别确定多个图像亮度指示。在一些实施例中，可以组合图像亮度指示器 1256 和 1258。由图像亮度指示器1256和1258确定的图像亮度指示被提供给输出控制发生器 1260o图像亮度指示变换器1262变换由图像数据的一个或多个子集确定的一个或多个图像亮度指示。在一些实施例中，图像亮度指示被数字地表示并且通过数学运算来变换。在一些实施例中，图像亮度指示变换可以包括使用一个或多个关键字来在一个或多个查找表中查找值。这样的关键字可以包括，例如，图像亮度指示或组合图像亮度指示的结果。组合器1268组合图像亮度指示变换器1262的输出以产生输出路径1290上的控制输出。输出路径可以连接到照明元件，照明元件被配置为向图像的与图像数据的一个或多个子集对应的一个或多个空间区域的至少一部分提供光照。在一些实施例中，组合器 1268可以计算图像亮度指示变换器1262的输出的和。图13示出了根据本发明的示例实施例的照明源控制器1340。图像亮度指示器 1356根据由图像数据选择器1252提供给它的图像数据的子集确定中心趋势亮度指示。图像亮度指示器1358根据由图像数据选择器1252提供给它的图像数据的子集确定上限亮度指示。输出控制产生器1360包括图像亮度指示变换器1362，图像亮度指示变换器1362又包括功能块1363、1364和1365。功能块1364接收由图像亮度指示器1356确定的中心趋势亮度指示和由图像亮度指示器1358确定的上限亮度指示。功能块1364确定提供给功能块 1363和1365的输出。功能块1363执行将由图像亮度指示器1356确定的中心趋势亮度指示和功能块1364的输出中的任一个或二者作为输入的一个或多个函数。功能块1365执行将由图像亮度指示器1358确定的上限亮度指示和功能块1364的输出中的任一个或二者作为输入的一个或多个函数。在一些实施例中，功能块1364计算在图像亮度指示器1356和1358中确定的图像亮度指示之间的差。在一些实施例中，功能块1363和1365根据此差缩放输入图像指示。在一些这样的实施例中，块1363和1365通过计算缩放值和图像指示的乘积来缩放输入图像指示。例如，功能块1363可以获得缩放值，并输出缩放值和中心趋势图像指示的乘积。块 1363和1365可以通过利用可计算函数、查找表或其它合适的方法获得缩放值。在一些实施例中，应用于中心趋势图像指示的缩放值可以服从最小值。在一些实施例中，由块1363和 1365获得的缩放值被归一化，以使得它们的和是常数值。在其它实施例中，块1363和1365通过直接计算缩放输出来缩放图像亮度指示。 块1363和1365可以通过利用可计算函数、查找表或其它合适的手段直接计算缩放后的输出值。例如，功能块1366可以通过使用上限亮度指示和由块1364确定的差作为从查找表获得缩放后的输出上限亮度指示的一个或多个关键字，来直接缩放上限亮度指示。图14示出了根据本发明的示例实施例的方法1410的示意图。选择输入图像数据 1430的子集1450。子集1450对应于由输入图像数据1430指定的图像1430A的区域1450A。 从子集1450，确定中心趋势和上限亮度指示1456和1458。可以串行或并行确定中心趋势和上限亮度指示1456和1458。在一些实施例中，中心趋势和上限亮度指示器分别包括该区域的平均亮度和最大亮度。组合中心趋势和上限亮度指示1456和1458以产生中间输出1463和1464。组合中间输出1463和1464以产生控制输出1441。控制输出1441控制照明元件1460。照明元件1460被布置为向光调制器1470的其上显示图像1430A的区域1450A的区的至少一部分提供光照。图15示出了根据本发明的示例实施例的方法1510的示意图。输入图像数据1530 被下采样以产生下采样后的图像数据1535。选择下采样后的图像数据1535的子集1550A 和1550B。子集1550A和1550B对应于由输入图像数据1530指定的图像1530A(未示出) 的区域1552A和1552B(未示出)。从子集1550A，确定中心趋势亮度指示1556。从子集 1550B，确定上限亮度指示1558。可以串行或并行确定中心趋势亮度指示1556和上限亮度指示1558。确定上限亮度指示1558和中心趋势亮度指示1556之间的差1564。由差1564 确定第一和第二加权值1563和1565。加权值可以通过将差1564作为输入的可计算函数，通过使用将差1564作为关键字的查找表，或通过其它合适的手段来确定。在一些实施例中，加权值例如通过在被最初确定之后缩放，或通过协调用来确定加权值的手段(例如，互补的可计算函数或互补的查找表值)来归一化。加权值被归一化的极限可以取决于照明元件或光调制元件的一个或多个性质和/或根据用户输入。在一些实施例中，一个或两个加权值受到最小值和最大值的限制。例如，应用于中心趋势亮度指示的加权值可以服从最小值。可以基于照明元件或光调制元件的一个或多个性质和/或基于用户输入来选择这样的最小值和最大值。第一加权值1563乘以中心趋势亮度指示1556以产生中心趋势项1567。第二加权值1565乘以上限亮度指示1558以产生上限项1569。中心趋势项1567和上限项1569加在一起以产生控制输出1541。在一些实施例中，控制输出1541可以用来控制照明元件，照明元件被配置为向光调制器的其上显示区域1552A的区的至少一部分提供光照。在其它实施例中，控制输出1541可以用来控制照明元件，照明元件被配置为向光调制器的其上显示区域1552B的区的至少一部分提供光照。在本发明的简单的示例实施例中，用于照明源的驱动值通过识别为图像区域中与照明源对应的像素指定的最大亮度值和平均亮度值来获得。计算最大亮度值和平均亮度值之间的差。基于该差确定最大亮度值和平均亮度值的权重。平均亮度值和最大亮度值分别乘以相应的权重，并且将得到的乘积相加以产生驱动值。在一些实施例中，权重被归一化 (即，权重的总和是常数)。在一些实施例中，与平均亮度有关的权重对于所有可能的差至少是预设最小权重。此方法可以在显示器控制器中执行，以产生用于例如背光的照明源的驱动信号。本发明的某些实施方式包括运行使处理器执行本发明的方法的软件指令的计算机处理器。例如，照明源控制器和光调制控制器可以包括通过运行来自于处理器能够访问的程序存储器的软件指令来实现这里描述的如例如在图5、6、7、14和15中所示的方法的一个或多个处理器。本发明还可以按照程序产品的形式提供。程序产品可以包括携带计算机可读信号的集合的任何介质，该计算机可读信号包括在由数据处理器运行时使得数据处理器运行本发明的方法的指令。根据本发明的程序产品可以是多种形式中的任何一个。 程序产品可以包括，例如，物理介质，诸如包括软盘、硬盘驱动器的磁数据存储媒体，包括CD ROM,DVD的光数据存储介质，包括ROM、闪速RAM的电子数据存储介质，等等。程序产品上的计算机可读信号可以可选地被压缩或加密。当上面提及一个组件(例如，软件模块、控制器、指示器、发生器、选择器、变换器、 组合器、处理器、组件、设备、电路、逻辑等等)时，除非另有说明，对该组件的提及(包括对 “手段”的提及)应当被理解为包括执行所述组件的功能(即，功能上等效)的任何组件作为该组件的等价物，包括在结构不等效于公开的结构上但是执行本发明的示出的示范性实施例中的功能的组件。本领域技术人员将显然可知，根据上述公开，在此发明的实践中可以进行许多改变和修改，而不脱离其精神或范围。因此，根据以下权利要求书定义的实质来解释本发明的范围。本发明的各个实施例可以涉及下面列举的示例实施例(EEE)的一个或多个，每个列举的示例实施例是示例，并且如同上面提供的任何其它有关的讨论一样，不应该被理解为限制下面更进一步提供的如它们现在所存在的或以后修改、替换或增加的任何一个或多个权利要求。同样，这些示例不应该被认为对于任何有关的专利和/或专利申请(包括任何外国或国际对应申请和/或专利、分案、延伸、再出版等等)的任何一个或多个权利要求的限制。示例EEE1.用于控制显示器中的照明元件的装置，该装置包括处理器，被配置为对于与图像对应的图像数据，从该图像数据中选择图像数据的至少一个子集，该图像数据的至少一个子集与至少部分由该照明元件照射的图像区域对应；由该图像数据的至少一个子集确定第一图像亮度指示；由该图像数据的至少一个子集确定第二图像亮度指示，该第二图像亮度指示不同于第一图像亮度指示；以及
至少部分基于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示的组合控制该照明元件。EEE2.根据EEE 1所述的装置，其中第一图像亮度指示包括上限亮度指示。EEE3.根据EEE 2所述的装置，其中上限亮度指示包括最大值。EEE4.根据EEE 2所述的装置，其中上限亮度指示包括阶数(order)统计数据。EEE5.根据EEE 2所述的装置，其中上限亮度指示包括最小频率的最大值。EEE6.根据EEE 2所述的装置，其中上限亮度指示包括代表最大亮度子集的值。EEE7.根据EEE 6所述的装置，其中最大亮度子集对应于空间图像区域。EEE8.根据EEE 6所述的装置，其中最大亮度子集对应于图像的至少两个不连续的空间区域。EEE9.根据EEE 6到8中的任何一个所述的装置，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集中的一个单元的亮度。EEE10.根据EEE 6到8中的任何一个所述的装置，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集中的多个单元的最小亮度。EEEl 1.根据EEE 6到8中的任何一个所述的装置，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集的中心趋势亮度指示。EEE12.根据EEE 1到11中的任何一个所述的装置，其中第二图像亮度指示包括中心趋势亮度指示。EEE13.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括平均值。EEE14.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括加权算术平均值。EEE15.根据EEE 14所述的装置，其中该加权算术平均值包括根据照明元件的点扩散函数的权重。EEE16.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括去极值的平均值。EEE17.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括中位数。EEE18.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括离散化模型。EEE19.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括具有大于阈值亮度的图像单元的数目的大小的度量。EEE20.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括图像单元亮度的数值表示的和。EEE21.根据EEE 1到20中的任何一个所述的装置，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括将第一乘积和第二乘积相加，第一乘积包括第一图像亮度指示和第一权重的乘积，以及第二乘积包括第二图像亮度指示和第二权重的乘积。EEE22.根据EEE 21所述的装置，其中第二权重与第一权重的比率包括随着第一图像亮度指示和第二图像亮度指示之间的绝对差增大的函数。EEE23.根据EEE 21到22中的任何一个所述的装置，其中该处理器被配置为将第一权重和第二权重归一化为常数值。EEE24.根据EEE 21到22中的任何一个所述的装置，其中该处理器被配置为对于第一权重和第二权重中的至少一个设置最小值。EEE25.根据EEE 21所述的装置，其中第二权重与第一权重的比率包括随着图像数据的至少一个子集的分散度指示增大的函数。EEE26.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括方差。EEE27.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括标准偏差。EEE28.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括中位数绝对偏差。EEE29.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括平均绝对偏差。EEE30.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括均数差。EEE31.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括四分位差。EEE32.根据EEE 1到31中的任何一个所述的装置，其中该至少一个子集包括第一子集和第二子集，该子集分别对应于图像的第一区域和图像的第二区域，并且其中该处理器被配置为由第一子集确定第一亮度指示以及由第二子集确定第二亮度指示。EEE33.根据EEE 1到32中的任何一个所述的装置，其中第一区域大于第二区域。EEE34.根据EEE 1到32中的任何一个所述的装置，其中第二区域大于第一区域。EEE35.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个对应于图像数据的矩形块。EEE36.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个对应于图像数据的正方形块。EEE37.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个被提供由照明元件发出的光的至少阈值部分。EEE38.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个位于图像的被提供由照明元件发出的光的至少阈值部分的区域内。EEE39.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个环绕图像的被提供由照明元件发出的光的至少阈值部分的区域。EEE40.根据EEE 1到39中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算图像数据的表示亮度的色彩空间分量的函数。EEE41.根据EEE 1到39中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括至少部分基于图像数据的色彩空间分量的函数计算至少一个亮度分量。EEE42.根据EEE 1到40中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算根据照明元件的点扩散函数缩放后的图像数据的函数。EEE43.根据EEE 1到42中的任何一个所述的装置，其中该处理器被配置为下采样图像数据，并且由下采样后的图像数据确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个。EEE44. 一种用于控制显示器中的照明元件的方法，该方法包括对于与图像对应的图像数据，从该图像数据中选择图像数据的至少一个子集，该图像数据的至少一个子集与至少部分由该照明元件照射的图像区域对应；由该图像数据的至少一个子集确定第一图像亮度指示；
由该图像数据的至少一个子集确定第二图像亮度指示，该第二图像亮度指示不同于第一图像亮度指示；组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示以产生组合；以及至少部分基于该组合控制照明元件。EEE45.根据EEE 44所述的方法，其中第一图像亮度指示包括上限亮度指示。EEE46.根据EEE 45所述的方法，其中上限亮度指示包括最大值。EEE47.根据EEE 45所述的方法，其中上限亮度指示包括阶数统计数据。EEE48.根据EEE 45所述的方法，其中上限亮度指示包括最小频率的最大值。EEE49.根据EEE 45所述的方法，其中上限亮度指示包括代表最大亮度子集的值。EEE50.根据EEE 49所述的方法，其中最大亮度子集对应于空间图像区域。EEE51.根据EEE 49所述的方法，其中最大亮度子集对应于图像的至少两个不连续的空间区域。EEE52.根据EEE 49到52中的任何一个所述的方法，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集中的一个元素的亮度。EEE53.根据EEE 49到52中的任何一个所述的方法，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集中的多个元素的最小亮度。EEE54.根据EEE 49到52中的任何一个所述的方法，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集的中心趋势亮度指示。EEE55.根据EEE 44到M中的任何一个所述的方法，其中第二图像亮度指示包括中心趋势亮度指示。EEE56.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括平均值。EEE57.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括加权算术平均值。EEE58.根据EEE 57所述的方法，其中该加权算术平均值包括根据照明元件的点扩散函数的权重。EEE59.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括去极值的平均值。EEE60.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括中位数。EEE61.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括离散化模型。EEE62.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括具有大于阈值亮度的图像单元的数目的大小的度量。EEE63.根据EEE 55所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括图像单元亮度的数值表示的和。EEE64.根据EEE 44到63中的任何一个所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括将第一乘积和第二乘积相加，第一乘积包括第一图像亮度指示和第一权重的乘积，第二乘积包括第二图像亮度指示和第二权重的乘积。
EEE65.根据EEE 64所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括至少部分基于第一函数确定第一权重；以及至少部分基于第二函数确定第二权重；其中第一函数和第二函数中的至少一个至少部分取决于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示中的至少一个，以及其中第二函数的输出与第一函数的输出的比率随着第一图像亮度指示和第二图像亮度指示之间的绝对差增大。EEE66.根据EEE 64到65中的任何一个所述的方法，包括将第一权重和第二权重归一化，以使得第一权重和第二权重的和等于常数值。EEE67.根据EEE 64到65中的任何一个所述的方法，包括如果第二权重小于最小值，则将第二权重设置为至少该最小值。EEE68.根据EEE 64所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括至少部分基于第一函数确定第一权重；以及至少部分基于第二函数确定第二权重；其中第一函数和第二函数中的至少一个至少部分取决于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示中的至少一个，以及其中第二函数的输出与第一函数的输出的比率随着至少一个子集的分散度指示增大。EEE69.根据EEE 68所述的方法，其中分散度指示包括方差。EEE70.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括标准偏差。EEE71.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括中位数绝对偏差。EEE72.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括平均绝对偏差。EEE73.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括均数差。EEE74.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括四分位差。EEE75.根据EEE 44到74中的任何一个所述的方法，其中选择至少一个子集包括选择第一子集和第二子集，该子集分别对应于图像的第一区域和图像的第二区域；以及其中由该至少一个子集确定第一亮度指示包括由第一子集确定第一亮度指示， 由至少一个子集确定第二亮度指示包括由第二子集确定第二亮度指示。EEE76.根据EEE 75所述的方法，其中第一区域大于第二区域。EEE77.根据EEE 75所述的方法，其中第二区域大于第一区域。EEE78.根据EEE 75所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个对应于图像数据的矩形块。EEE79.根据EEE 75所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个对应于图像数据的正方形块。EEE80.根据EEE 75到78中的任何一个所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个被提供由该照明元件发出的光的至少阈值部分。
EEE81.根据EEE 75到78中的任何一个所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个位于图像的被提供由该照明元件发出的光的至少阈值部分的区域内。EEE82.根据EEE 75到78中的任何一个所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个环绕图像的被提供由该照明元件发出的光的至少阈值部分的区域。EEE83.根据EEE 44到83中的任何一个所述的方法，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算图像数据的表示亮度的色彩空间分量的函数。EEE84.根据EEE 44到83中的任何一个所述的方法，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括至少部分基于图像数据的色彩空间分量的函数计算至少一个亮度分量。EEE85.根据EEE 44到85中的任何一个所述的方法，包括根据照明元件的点扩散函数缩放图像数据，以产生缩放后的图像数据，其中第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个由缩放后的图像数据确定。EEE86.根据EEE 44到86中的任何一个所述的方法，包括下采样图像数据，其中该至少一个子集从下采样后的图像数据中选择。EEE87. 一种用于控制由显示器中的光源发出的光的强度的方法，该方法包括从表示要显示的图像的图像数据中选择与图像的要被光源照射的区域对应的像
素值；对于选择的像素确定上限亮度指示和中心趋势亮度指示二者；以及至少部分基于上限亮度指示和中心趋势亮度指示的组合确定用于光源的驱动值。EEE88.根据EEE 88所述的方法，其中该组合包括加权平均值。EEE89.根据EEE 89所述的方法，其中中心趋势亮度指示的权重与上限亮度的权重的比率随着上限亮度指示和中心趋势亮度指示之间的绝对差增大。EEE90.根据EEE 89所述的方法，包括将第一权重和第二权重归一化，以使得第一权重和第二权重的和为常数值。EEE91. 一种包括这里描述的任何有用和发明的特征、特征的组合或特征的子组合的装置。EEE92. 一种包括任何这里描述的有用的和发明的步骤、动作、步骤和/或动作的组合或步骤和/或动作的子组合的方法。
权利要求
1.一种用于控制显示器中的照明元件的装置，该装置包括处理器，被配置为对于与图像对应的图像数据，从该图像数据中选择图像数据的至少一个子集，该图像数据的至少一个子集与至少部分由该照明元件照射的图像区域对应；由该图像数据的至少一个子集确定第一图像亮度指示；由该图像数据的至少一个子集确定第二图像亮度指示，该第二图像亮度指示不同于第一图像亮度指示；以及至少部分基于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示的组合控制该照明元件。
2.根据权利要求1所述的装置，其中该第一图像亮度指示包括上限亮度指示。
3.根据权利要求2所述的装置，其中该上限亮度指示包括代表最大亮度子集的值。
4.根据权利要求3所述的装置，其中该最大亮度子集对应于图像的至少两个不连续的空间区域。
5.根据权利要求1到4中的任何一个所述的装置，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括将第一乘积和第二乘积相加，第一乘积包括第一图像亮度指示和第一权重的乘积，第二乘积包括第二图像亮度指示和第二权重的乘积。
6.根据权利要求5所述的装置，其中第二权重与第一权重的比率包括随着第一图像亮度指示和第二图像亮度指示之间的绝对差增大的函数。
7.根据权利要求5所述的装置，其中第二权重与第一权重的比率包括随着图像数据的至少一个子集的分散度指示增大的函数。
8.根据权利要求1到7中的任何一个所述的装置，其中该至少一个子集包括第一子集和第二子集，该子集分别对应于图像的第一区域和图像的第二区域，以及其中该处理器被配置为由第一子集确定第一亮度指示，由第二子集确定第二亮度指示。
9.根据权利要求1到8中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算图像数据的表示亮度的色彩空间分量的函数。
10.根据权利要求1到9中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算根据照明元件的点扩散函数缩放后的图像数据的函数。
11.根据权利要求1到10中的任何一个所述的装置，其中该处理器被配置为下采样图像数据，并且由下采样后的图像数据确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个。
12.一种用于控制显示器中的照明元件的方法，该方法包括对于与图像对应的图像数据，从图像数据中选择图像数据的至少一个子集，该图像数据的至少一个子集与至少部分由该照明元件照射的图像区域对应；由该图像数据的至少一个子集确定第一图像亮度指示；由该图像数据的至少一个子集确定第二图像亮度指示，该第二图像亮度指示不同于第一图像亮度指示；组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示以产生组合；至少部分基于该组合控制照明元件。
13.根据权利要求12所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括将第一乘积和第二乘积相加，所述第一乘积包括第一图像亮度指示和第一权重的乘积， 以及第二乘积包括第二图像亮度指示和第二权重的乘积。
14.根据权利要求13所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括至少部分基于第一函数确定第一权重；以及至少部分基于第二函数确定第二权重；其中第一函数和第二函数中的至少一个至少部分取决于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示中的至少一个，以及其中第二函数的输出与第一函数的输出的比率随着第一图像亮度指示和第二图像亮度指示之间的绝对差增大。
15.根据权利要求14所述的方法，包括将第一权重和第二权重归一化，以使得第一权重和第二权重的和等于常数值。
16.根据权利要求13所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括至少部分基于第一函数确定第一权重；以及至少部分基于第二函数确定第二权重；其中第一函数和第二函数中的至少一个至少部分取决于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示中的至少一个，以及其中第二函数的输出与第一函数的输出的比率随着至少一个子集的分散度指示增大。
17.根据权利要求12到16中的任何一个所述的方法，其中选择至少一个子集包括选择第一子集和第二子集，该子集分别对应于图像的第一区域和图像的第二区域；以及其中由该至少一个子集确定第一亮度指示包括由第一子集确定第一亮度指示，以及由至少一个子集确定第二亮度指示包括由第二子集确定第二亮度指示。
全文摘要
用于响应于图像数据控制显示器中的光源的方法确定图像的区域的亮度的中心趋势和亮度的上限二者。基于该中心趋势和上限二者来控制光源的亮度。诸如电视机、计算机监视器、数字照相机等之类的显示器中的控制器可以按照减少或避免可察觉的光晕的方式来控制光源。
文档编号G09G3/34GK102473383SQ201080032862
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年7月22日
发明者N·W·迈斯米尔 申请人:杜比实验室特许公司
技术领域：
本发明涉及用于光调制图像显示器的照明元件的电子控制。本发明例如可应用于液晶显示器(IXD)和液晶投影仪(LCP)。
背景技术：
诸如液晶显示器(LCD)和液晶投影仪(LCP)之类的光调制图像显示器通过调制由照明元件提供的光来产生可见图像。一些这样的显示器具有光调制元件的阵列。当图像显示器包括在隔开的位置处布置的多个照明元件时，单独控制照明元件可以提高感知的图像质量，例如，通过提供增强的对比度来提高。分开控制照明元件使得在诸如IXD之类的光调制器上入射的光照强度能够在空间上变化。有利地，在空间上改变提供给光调制器的光照的强度可以用来增强对比度，并且提供图像的亮区域和暗区域之间的亮度的更大的动态范围。不利地，由不同的照明元件提供的光照的差在一些情况下可能导致不希望的可见伪像，诸如光晕。示例的光调制图像显示器包括DOLBY DR37-P显示器、SAMSUNG LN-T5^1F型号的显示器以及在美国专利申请US2007/(^68577A1、US 2008/0043034AU US 2008/0043303A1、US2008/0111502A1 和 US 2008/0074060A1 中描述的显示器，所有这些专利申请通过引用被合并于此以用于所有目的。在一方面实现增强的对比度和动态范围与另一方面由不同的照明元件照射的区域之间的边界的可见性之间存在折衷选择。考虑在低明度(luminance)背景(例如暗区域)上包括单个高明度局部亮度指示(例如明亮的白色星星)的图像。局部亮度指示和背景之间的最大对比度将通过控制照明元件以最大化提供给图像的包括高明度亮度指示的区域的光照并且最小化提供给图像的剩余部分的光照来实现。但是控制照明元件以用于最大对比度将从被控制用于最大光照的照明元件产生的光照导致在低明度背景上的光晕。需要一种提供高的对比度和动态范围以及最低限度可察觉的照明元件之间的边界的照明元件控制器。特定需要一种用于在LCD和LCP中提供局部控制的光照的这样的控制器。
发明内容
本发明具有各个方面。一个方面提供显示器，可以包括，例如，计算机显示器，电视机，视频监视器，数字电影显示器，诸如用于医学成像、车辆模拟器或虚拟现实的显示器、广告显示器等的专门显示器。本发明的另一个方面提供可用于控制显示器中的光源的控制器。另一个方面提供用于操作和控制显示器的方法。
本发明的进一步的方面和本发明的示例实施例的特征由附图示出和/或如上所述。
示范性实施例在附图的参考图中示出。这里公开的实施例和图旨在被认为是说明性的而不是限制性的。图IA是根据本发明的示例实施例的光调制图像显示器系统的框图。图IB是根据本发明的示例实施例的光调制图像显示器系统的框图。图2A是向光调制器提供光的照明元件的图。图2B是向光调制器提供光的两个照明元件的图。图3是在光调制图像显示器上的高亮度特征的图。图4A是来自于表面处的照明元件的光强轮廓的图。图4B是来自于表面处的照明元件的光强轮廓的图。图5是根据本发明的示例实施例的方法的流程图。图6是根据本发明的示例实施例的方法的流程图。图7是根据本发明的示例实施例的方法的流程图。图8是向光调制器提供光的照明元件的图。图9是向光调制器提供光的照明元件的图。图IOA是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IOB是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IOC是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IOD是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IOE是三维柱状图，该柱状图的柱表示图像单元的集合中的每一个的亮度。图IlA是输入和两个输出之间的关系的图。图IlB是输入和两个输出之间的关系的图。图IlC是输入和两个输出之间的关系的图。图IlD是输入和两个输出之间的关系的图。图12是根据本发明的示例实施例的照明源控制器的框图。图13是根据本发明的示例实施例的照明源控制器的框图。图14是根据本发明的示例实施例的方法的示意图。图15是根据本发明的示例实施例的方法的示意图。
具体实施例方式图IA示出了示例图像显示系统20。系统20将由输入图像数据30规定的图像显示为包括由输出光72体现的可见图像。系统20包括照明源控制器40和光调制控制器50。 照明源控制器40和光调制控制器50可以包括，例如，一个或多个处理器、逻辑电路、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程微控制器、通用计算机、它们的组合等等。当控制器40或50包括可编程计算装置时，它们可以包括体现本发明的各方面的软件。 输入图像数据30被传递到照明源控制器40并且还传递到光调制控制器50。照明源控制器40产生控制照明源60的光照控制信息45。照明源60包括多个照明元件(图IA中未示出)。照明元件可以例如以网格、菱形或蜂窝形图案被布置在隔开的位置处。照明元件可以是单独可控制的、或成群可控制的或二者皆有。照明源60根据由照明源控制器40提供的光照控制信息45发射光62。光62 入射在光调制器70上。光调制控制器50由输入图像数据30产生光调制控制信息55。光调制器70根据由光调制控制器50提供的光调制控制信息55调制光62。由光调制器70调制的光离开光调制器70作为输出光72。输出光72作为可见图像由例如人眼察觉。在一些实施例中，光调制控制器50如在PCT公开No. WO 2006/010244中描述的那样工作，该申请通过引用被合并于此以用于所有目的。但是这不是强制的。图IB示出了类似于图IA的图像显示器系统20的图像显示器系统21。照明源控制器41将光照信息42传递到光调制控制器51。光调制控制器51使用图像输入数据31以及由照明源控制器41提供的光照信息42来产生光调制控制信息56。控制信息56可以， 例如，如专利申请W02006/010244所述的那样产生，该专利申请通过引用被合并于此。将理解，输出光73是由照明源控制器41通过照明源61和光64产生的光照控制信息46和由光调制控制器51通过光调制器71产生的光调制控制信息56 二者的乘积。通过使用输入数据31和由照明源控制器41提供的光照信息42，光调制控制器51 能够控制光调制器71输出增强的图像质量。为了获得光照控制信息46和光调制控制信息 56而应用的算法影响由输出光73描述的图像的保真度。本发明的一些方面涉及用于控制照明源61的算法。图2A示出了从照明元件260入射到光调制器270的区域275上的光沈1。照明源60(参见图1A)可以包括像照明元件沈0的多个照明元件，以及光62(参见图1A)可以包括像光沈1的光。光调制器270包括像素271，其包括可控制的光调制元件。光调制器 71 (参见图1A)可以包括如像素271的像素。像素271被设置为调制入射在光调制器270 上的光，以产生输出光(未示出)。在图2A中，像素可以看起来是透射式光调制元件。根据本发明的不同的实施例的显示器可以包括例如透射式和反射式光调制元件之一或二者。图2B示出了分别来自照明元件266和267的光照分别入射到光调制器271的区域276和277上的光268和沈9。在一些实施例中，多个照明元件被布置在照明源中，以使得由多个照明元件提供的光照射光调制器的连续区域。在一些这样的布置中，这使得来自于多个不同的照明元件的光以重叠方式照射光调制器的相同的区域。在图2B中，区域278 就是这样的区域。本发明的一些实施例在照明元件的控制中考虑了这样的光照的重叠。图3示出了光调制图像显示器310，在其上显示了在暗背景321上包括明亮的白点320的图像。显示器310包括照明元件，其在图3中用十字表示。亮点320由显示器310 的光调制器产生，从而使得来自于照明元件360的光传递到查看位置。因为显示器310的光调制器不能完全阻挡来自于照明元件360的光，所以在亮点320周围可以看见光晕330。 如果亮点320沿着箭头340指示的轨迹移动，例如，如果显示器310正在显示视频时可能发生的，控制沿着该轨迹的照明元件以发出显示亮点320所需的光。照明元件360将被调暗， 因为亮点320离开了照明元件360的光主要集中的区域。因为照明元件位于隔开的位置处，所以亮点320的移动可以导致可察觉的光晕颠簸地“行走”以及亮点320。如果点320既非常亮又相对于单个元件360照射的区域较小，则光晕330可能特别显著。为了减少光晕330的出现，照明元件360可以被控制以提供比亮点320的图像数据原本要指示的强度小的光照。在大部分情况下，基于由照明元件360 照射的光调制器的区域的平均强度值控制照明元件360提供可接受的对比度。但是，当亮点320的区域相对于由照明元件360照射的区域(S卩，光晕330的区域)较小时，用这种方法控制照明元件360可能使得亮点320比期望的看起来暗淡。实施例以可以减少可察觉的光晕或相似的伪像的方式控制显示器中的照明元件。 该控制可以包括确定图像的区域的图像亮度(或强度)的两个或更多个指示以及根据这些指示的组合控制光源。图像亮度指示是构成图像的区域的图像单元的集合的亮度的性质的度量。在一些实施例中，这样的性质包括区域的亮度(或强度)的中心趋势和区域的亮度 (或强度)的上限指示。下面描述这样的实施例的一些示例。图5显示示出了根据本发明的示例实施例的用于由输入图像数据530产生输出光照控制数据的方法510的流程图。方法510可以由显示器控制器执行。在一些实施例中， 图像数据是视频数据，并且例如，对于视频数据的每一个帧或每隔几个帧重复方法510。在一些实施例中，方法510可以提供照明元件的动态控制。在步骤550，由输入图像数据530确定两个或更多个图像亮度指示。在一些实施例中，图像单元的明度、相对明度、明亮度(Iuma)或其它类似的性质用于确定图像亮度指示。 图像亮度在一些实施例中可以对于不同的颜色被分别指定或者对于图像被总体指定。在步骤560，由在步骤550确定的图像亮度指示产生光照控制信息570。步骤560可以包括组合和/或变换图像亮度指示。在实施例中，图像亮度指示可以例如由与图像单元有关的图像数据确定。像素是图像单元的示例。由于在一些实施例中图像数据可以指定与可用的照明元件的数目相比更多的(甚至多得多)图像单元的值，因此在一些实施例中，图像亮度指示可以由下采样后的图像数据确定。图像亮度指示还可以由变换后的图像数据确定，该变换后的图像数据诸如是，例如，二次采样后的图像数据、滤波后的图像数据、缩放后的图像数据、加权后的图像数据、它们的组合等等。在一些实施例中，图像亮度指示包括对于图像单元(诸如像素)的集合指定的亮度级的统计数据。像素数据可以在其中色彩空间的分量表示亮度的各种色彩空间中指定。 例如，在 YUV、Y' UV, YCbCe, Y' CbCk、YPbPk、HSL、HSV 和 L * a * b 色彩空间中，分量 Y(明度)、r (明亮度)、L(光亮度)和V(值)表示亮度。图像亮度指示可以包括像素数据的集合的亮度分量的统计数据。像素数据还可以在其它色彩空间中被指定，并且亮度分量由这些色彩空间中的像素的表示来确定。例如，像素数据可以在RGB色彩空间中被指定，以及亮度分量可以被形成为RGB分量的加权和。由于图像亮度指示可以由变换后的图像数据确定，因此类似地可能的是图像亮度指示可以由变换后的亮度分量确定。实施例可以在确定图像亮度指示时考虑来自于照明元件的光强的空间变化。大部分照明元件发出强度根据点扩散函数而变化的光。图4A和4B示出了入射在表面上的光强可以如何跨表面变化。在图4A中，轴410垂直于表面420，线430处于表面420中，以及曲线440处于由轴410和线430定义的平面中。在线430上的点处入射在表面420上的光的强度由曲线440与垂直于表面430的从线430上的点延伸出的线相交的点表示。类似地， 图4B示出了入射在表面421上的光的强度，以及曲线441表示在线431上的点处入射在表面421上的光的强度。在一些实施例中，点扩散函数通常是高斯型的并且重叠被认为是有益的，以使得位于平面中的照明元件的集合可以被操作以提供组合起来在与照明元件所在的平面平行并且远离的平面上强度大致均勻的光照。在照明元件的控制中考虑照明元件的点扩散函数可以提高图像质量。本发明的一些实施例在确定图像亮度指示时考虑照明元件的点扩散函数。在一些实施例中，图像亮度指示由相对于提供光以显示图像单元的照明源的点扩散函数归一化的图像单元的集合确定。图6显示表示根据本发明的示例实施例的用于由输入图像数据产生光照控制信息的方法610的流程图。为了更清楚地说明方法610的操作，描述用于仅单个照明元件的光照控制信息的产生。可以串行或并行应用相同的方法来产生用于多个照明元件的光照控制信息。图像亮度指示确定步骤650包括步骤652和655。步骤652选择图像数据630的一个或多个子集。选择图像数据630的一个或多个子集以对应于要被至少部分由所控制的照明元件照射的图像单元的区域，所述照明元件至少部分由光照控制信息641控制。区域可以方便地是正方形或矩形，以便对应于图像数据的规则排列，诸如例如正方形或矩形的数据块。但是，区域不需要是正方形或矩形，并且不需要对应于图像数据的规则排列。可以定义区域以便反映照明元件的点扩散函数。例如，区域可以包括可以向其提供由照明元件发出的光的至少阈值部份的图像单元。图8示出了将光861投射到光调制器870上的照明元件860。照明元件860投射圆形图案的光。光861可以具有根据图4的曲线440和441的点扩散函数。圆形区域875 表示光调制器870的可以被提供来自于照明元件860的至少阈值强度的光的区域。图像的图像单元显示在光调制器870的区域880、881和882上。区域880、881和882对应于表示显示在光调制器870上的图像的图像单元的图像数据的子集。区域880包括一般圆形区域875内的十字形状的区域。区域881包括环绕大致圆形区域875的正方形区域。区域882包括大致圆形区域875内的正方形区域。在一些实施例中，照明元件至少部分由从与如区域880、881和882的区域对应的图像数据的子集导出的光照控制信息控制。例如，在根据图6的示例实施例中，在步骤652中可以选择与如区域 680和682的区域对应的图像数据子集。图9示出了将光961投射到光调制器970上的照明元件960。照明元件960投射正方形图案的光。光961的点扩散函数可以不同于放射状。正方形区域975表示光调制器 970的可以从照明元件960向其提供至少阈值强度的光的区域。图像的图像单元显示在光调制器970的区域980上。区域980对应于表示显示在光调制器970上的图像的这些图像单元的图像数据的子集。在一些实施例中，照明元件至少部分由光照控制信息控制，该光照控制信息是从与如区域980的区域对应的图像数据的子集导出的。从图8和9可以看出，与图像数据子集对应的区域可以比由相关的照明元件有效照射的区域大或小，并且可以具有任意的几何形状。返回到图6的方法610，在步骤655中，由在步骤652选择的两个或更多个图像数据子集确定一个或多个图像亮度指示。在一些实施例中，在步骤655确定中心趋势亮度指示。中心趋势亮度指示是对于图像的区域指定的光照的总体强度的指示。中心趋势亮度指示符可以指示提供给光调制器以使得图像单元的集合的主体按照图像数据的指定而呈现所需的光强。中心趋势亮度指示可以包括，例如，图像单元(诸如像素)的集合的亮度的中心趋势统计数据。例如，中心趋势亮度指示可以包括对于图像单元的集合的图像单元的亮度的平均值，诸如算术平均值、中位数明度或分位数(quantile)。图像亮度的其它示例中心趋势指示可以包括，例如，对于图像单元的集合的图像单元的亮度的去极值的离散化模型(truncated discretized mode)、去极值的算术平均值、几何平均值、去极值的几何平均值、离散化的平均值、或算术或几何加权平均值。例如，算术加权平均亮度可以包括通过根据由LED提供给与像素数据对应的每个像素的相对光照(即，根据在每个像素的位置处的 LED的点扩散函数)加权像素数据的集合中的每一个的亮度分量而计算的算术平均值。在一些实施例中，对于图像单元的集合的中心趋势亮度指示包括其亮度大于阈值的图像单元的数目的度量。该度量可以包括，例如，数目或百分比。在其它实施例中，中心趋势指示包括图像单元的亮度的数值表示的和，例如，指定图像单元的图像数据的亮度分量的和。 可以理解，中心趋势指示通常是在考虑中的区域中的所有或大部分像素或其它图像单元的值的函数。但是这不是强制的。在一些实施例中，在步骤655确定上限亮度指示。上限亮度指示是提供给光调制器以使得图像单元的集合中的最亮的一个或多个成员按照图像数据指定的那样呈现所需的光照的强度的指示。上限亮度指示可以包括图像单元的集合(诸如，例如像素)的亮度的最大统计数据。图IOA示出了三维柱状图1000A，其中，柱1005A表示构成图像的一部分的十六个图像单元的集合中的每一个的亮度。柱1005A可以例如表示像素数据的亮度分量。与柱1020A 对应的图像单元具有该图像单元的集合的最大的亮度。根据一些实施例，对于由其亮度由柱1005A表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱1020A表示的亮度。在一些实施例中，例如，对于η个图像单元的集合，上限亮度指示可以包括图像单元亮度的η-1阶统计数据(即，图像单元的集合中的具有第二最大亮度的图像单元的亮度)。在其它实施例中，对于η个图像单元的集合，上限亮度指示或者可以包括图像单元亮度的n-m阶统计数据，m可以为任何合适的值，例如m > η/4。在一些实施例中，上限亮度指示可以包括去极值的最大统计数据。例如，对于η个图像单元的集合，上限亮度指示可以包括去极值的最大统计数据，例如，对于某合适的m，诸如m<n/4，n-m个最不亮的元素的最大统计数据。在一些实施例中，上限亮度指示可以包括最小频率的最大统计数据。例如，对于图像单元的集合，上限亮度指示可以包括其亮度等于至少两个其它图像单元的亮度的所有图像单元的最大亮度。在其它示例实施例中，图像单元根据它们的亮度被分组(bin)，并且上限亮度指示是代表包含至少最小数目的图像单元的最大亮度组的值。在一些实施例中，上限亮度指示可以由图像单元的集合的缩放后的亮度确定。例如，上限亮度指示可以包括通过根据由LED提供给与像素数据对应的每个像素的相对明度 (即，根据在每个像素的位置处的LED的点扩散函数)缩放像素数据的集合中的每一个的亮度分量而获得的值的集合中的最大值。
图IOD示出了三维柱状图1000D，其中，柱1005D表示十六个图像单元的的集合的缩放后的亮度。柱1005D可以，例如，表示像素数据的缩放后的亮度分量，或者可以表示缩放后的像素数据的亮度分量。表示缩放后的亮度的图IOA的柱1005D对应于图IOA的柱 1005A，柱1005A表示根据由图IOC的三维柱状图1000C的柱1005C表示的缩放值缩放后的亮度。由柱1005C表示的缩放值可以，例如，反映点扩散函数。与柱1020D对应的图像单元具有该图像单元的集合的最大缩放后的亮度。在一些实施例中，对于由其亮度由柱1005A 表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱1020D表示的亮度。在其它实施例中，对于由其亮度由柱1005A表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱 1020A表示的亮度(即，具有最大缩放后的亮度的图像单元的未缩放的亮度)。对于图像的图像单元的集合，上限亮度指示可以包括，例如，代表图像单元的上限亮度子集的值。图像单元的上限亮度子集的识别根据候选子集的定义和用于从候选子集的集合中选择上限亮度子集的一个或多个准则。例如，上限亮度指示可以包括在具有图像中的所有这样的子集(即，候选子集)的最大平均亮度的、按h 2四边形布置的四像素子集的平均亮度。在此示例中，候选子集的集合是按h 2四边形布置的四像素的组的集合，选择准则是最大平均子集亮度，并且上限亮度子集由它的平均亮度代表。上限亮度子集的选择准则与表示上限亮度子集的方式不必是相同的。图IOB示出了三维柱状图1000B，其中，柱1005B表示构成图像的一部分的十六个图像单元的集合的亮度。与柱1020B对应的图像单元包括按& 2四边形布置的四像素的子集，该子集具有其亮度由柱1005B表示的十六个图像单元的集合中的所有按h 2四边形布置的四像素的子集的最大平均亮度。在一些实施例中，由其亮度由柱1005B表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱1020B(图IOB中用深色填充物绘制的柱) 表示的亮度的平均值。在一些实施例中，最大亮度子集可以包括所有这样的子集当中具有最大数目的亮度超过阈值的图像单元的图像单元的子集。例如，最大亮度子集可以包括具有最大数目的相对明度为至少80的像素的、按虹4四边形布置的十六像素的子集。将理解，对于包括代表图像单元的上限亮度子集的值的上限亮度指示，图像单元的候选子集可以根据任何合适的几何形状和尺寸而被定义，并且不需要仅仅包括连续的图像单元。将进一步理解，用于从候选子集的集合中选择上限亮度子集的一个或多个准则可以包括根据子集的图像亮度指示在排名中的位置来选择子集。在一些实施例中，图像单元的候选子集可以包括缩放后的图像单元。例如，候选子集可以包括通过根据由LED提供给与像素数据对应的每个像素的相对明度(即，根据在每个像素的位置处的LED的点扩散函数)缩放像素数据的集合中的每一个的亮度分量而获得的值。图IOE示出了三维柱状图1000E，其中，柱1005E表示十六个图像单元的集合的缩放后的亮度。柱1005E可以例如表示像素数据的缩放后的亮度分量，或者表示缩放后的像素数据的亮度分量。表示缩放后的亮度的图IOE的柱1005E对应于图IOB的柱1005B，图 IOB的柱1005B表示根据由图IOC的三维柱状图1000C的柱1005C表示的缩放值缩放后的亮度。与柱1020E对应的图像单元包括其亮度由柱1005E表示的十六个图像单元的集合当中的具有所有按& 2四边形布置的四像素的子集中的最大平均亮度的按& 2四边形布置的四像素的子集。在一些实施例中，由柱1005B表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是与柱1020E对应的图像单元的平均亮度。在其它实施例中，由其亮度由柱1005B 表示的图像单元的集合构成的图像的上限亮度指示是由柱1021B(在图IOB中用深色边界绘制的柱)表示的图像单元的平均亮度，即具有平均缩放后的亮度的图像单元的子集的平均未缩放的亮度。代表上限亮度子集的值可以包括指示子集中的任何元素的亮度的值。代表最大亮度子集的值可以包括，例如，子集的中心趋势亮度指示。代表上限亮度子集的值可以包括子集的最不亮的图像单元的亮度。在一些实施例中，在步骤655中确定图像亮度的分散度(dispersion)指示。图像亮度的分散度指示是提供给光调制器以使得图像单元的集合的主体按照图像数据的指定而呈现所需的光的强度的变率(variability)或扩展(spread)的指示。图像亮度的分散度指示可以包括图像单元的集合的亮度的分散度或变率的统计度量。例如，图像亮度的分散度指示可以包括范围、方差、标准偏差、四分位差、/wiki/Range (统计数据)均数差、中位数绝对偏差、平均绝对偏差等等。图像亮度的分散度指示还可以包括图像单元的集合的亮度的分散度或变率的无量纲的统计度量，诸如例如变异系数、四分位分散度系数、相对均数
左寸寸。输出生成步骤660包括步骤663、664和666，其一起组合在步骤650中确定的图像亮度指示中的至少一些指示。在步骤663和664中，变换在步骤655中确定的图像亮度指示。663和664的步骤的变换可以包括对单个图像亮度指示或多个图像亮度指示的组合的运算。步骤663和664可以包括对图像亮度指示的相同集合或不同集合的运算。在一些实施例中，步骤663和664可以被组合成单个步骤。在一些实施例中，图像亮度指示的变换包括计算数学函数。在一些实施例中，图像亮度指示的变换包括使用一个或多个关键字从一个或多个查找表中获得一个或多个值。这样的关键字可以包括，例如，图像亮度指示或组合图像亮度指示的结果。在一些实施例中， 图像亮度的变换包括使用可计算的函数和从查找表中获得的值的组合。例如，图像亮度的分散度指示(例如，方差)可以被用作查找缩放或加权值的关键字，该缩放或加权值被用在可计算的函数中以变换图像亮度指示。步骤666组合在步骤663和664中执行的变换的输出和在步骤655中确定的图像亮度指示，来产生输出光照控制信息641。输出光照控制信息641可以用来控制照明元件， 照明元件被配置为向图像的与在步骤652中选择的图像数据的子集对应的空间区域的至少一部分提供光照。图7示出了用于由输入图像数据产生输出光照控制信息的方法710。为了更清楚地说明该操作，描述用于仅仅单个照明元件的光照控制信息的产生。应当理解，可以串行或并行应用相同的方法来产生用于多个照明元件的光照控制信息。输入图像数据730用在图像处理步骤750中。步骤750包括数据选择步骤752和图像亮度指示确定步骤755。数据选择步骤752包括步骤753和754，其可以被串行或并行执行。在步骤753和754的每一个中，选择输入图像数据730的子集。子集中的数据在空间上相关，因为它对应于至少部分被所控制的照明元件照射的图像的图像单元，所述照明元件至少部分是由光照控制信息741控制的。
在步骤753和7 产生的输入图像数据的子集传递给图像亮度指示确定步骤755。 步骤755包括图像亮度指示确定子步骤756和758，其可以被串行或并行执行。图像亮度指示确定子步骤758由在步骤754中产生的图像数据子集确定图像亮度指示。图像亮度指示确定子步骤758由在步骤753中产生的图像数据子集确定图像亮度指示。在一些实施例中，图像亮度指示可以由单个图像数据子集或相同的图像数据子集确定，并且在这些实施例中，仅一个图像数据子集可以被用在步骤755中。将理解，不同的图像亮度指示可以由输入图像数据的不同的子集确定。例如，在步骤756中，中心趋势亮度指示可以由在步骤乃4中产生的第一图像数据子集确定，以及在步骤758中，上限亮度指示可以由在步骤753中产生的第二图像数据子集确定。在步骤758和756中确定的图像亮度指示在输出生成步骤760中使用。步骤760 包括步骤764、765、763和766。步骤764包括计算在步骤756和758中确定的图像亮度指示的函数。在一些实施例中，步骤764包括计算上限亮度指示和中心趋势亮度指示的差。在一些实施例中，步骤763和765分别可以包括根据由步骤764确定的输出的函数计算缩放或加权值。在其它实施例中，步骤763和765可以例如包括使用步骤764的输出作为从查找表获得加权值的关键字。在一些实施例中，加权值或缩放值可以被归一化，以使得步骤763和765的结果的和为常数值。在一些实施例中，加权或缩放值可以服从(subject to)最小值。例如，对于图像亮度指示的所有可能输入，旨在在步骤766中应用于中心趋势亮度指示的加权值可以至少是确定值。离开缩放或加权值的特定示例，图11A、IlBUlC和IlD示出了定义输入和两个输出之间的关系的曲线。由图11A、11B、11C和IlD所示的曲线定义的种类的关系适合于用在本发明的用于变换图像亮度指示(诸如例如上限亮度指示和中心趋势亮度指示)的实施例中。例如，该关系可以用在方法710的步骤763和765中，输入变量与步骤764的结果对应， 并且输出变量与对于中心趋势亮度指示和上限亮度指示的缩放值对应。在装置和系统实施例中，由图11A、11B、11C和IlD所示的曲线表示的关系可以实现为，例如，可计算函数或查找表。在一些实施例中，在图11A、11B、11C和IlD中描述的输入变量可以对应于中心趋势亮度指示和上限亮度指示之间的差，或对应于图像亮度的分散度指示，例如，方差。在一些实施例中，减小的输出变量可以对应于应用于上限亮度指示的加权或缩放值。在一些实施例中，增大的输出变量可以对应于被应用于中心趋势亮度指示的加权或缩放值。图IlA示出了互补的曲线1110和1112。曲线1110单调地减小。曲线1112单调地增大。可以看出，对于沿着轴1116的任何输入值，沿着曲线1110和1112的相应输出值被归一化以使得它们加起来为由线1114所示的常数。图IlB示出了互补的曲线1120和1122。曲线1120单调地减小。曲线1122单调地增大。曲线1122服从由线1125指示的最小边界。可以看出，沿着曲线1120和1122的输出值被归一化以使得它们加起来为由线IlM所示的常数。图IlC示出了互补的非线性的曲线1130和1132。曲线1130单调地减小。曲线 1132单调地增大。曲线1132的最小值局限在由线1135所示的值。可以看出，沿着曲线 1130和1132的输出值被归一化，以使得它们加起来为由线1134所示的常数。图IlD示出了曲线1140和1142，其对应于输入的函数，输入的范围沿着水平轴1146绘出。曲线1140和1142不是互补的并且是非线性的。返回到图7的方法710，步骤766包括组合步骤763和765的结果以产生输出控制信息741。输出控制信息741可以用来控制照明元件，照明元件被配置为向图像的与图像数据的一个或多个子集对应的一个或多个空间区域的至少一部分提供光照。在一些实施例中，步骤766可以包括组合图像亮度指示和缩放或加权值。例如，在一些实施例中，步骤766 可以包括将在步骤765和763中产生的结果的乘积与在步骤758和755中产生的结果的乘积相加。在一些实施例中，步骤766包括将第一加权值和中心趋势亮度指示的乘积与第二加权值和最大亮度的上限指示的乘积相加。将理解，其它实施例可以包括不同的组合函数， 并且这些其它组合函数可以包括对更多的或更少的图像亮度指示的运算，并且可以包括高阶项和常数项。图12示出了根据本发明的示例实施例的照明源控制器1240。图像亮度指示器 1250接收沿着输入路径1230的输入图像数据。数据选择器1252提取与图像的空间区域对应的输入图像数据的子集。图像亮度指示器1256和1258根据由数据选择器1252提供给它们的图像数据的子集确定图像亮度指示。图像数据的子集可以例如通过使用指针来提供，以识别包含接收的输入图像数据的存储器内的数据的子集，或者通过将图像数据的子集存储在存储器的特定区域中来提供。在一些实施例中，图像亮度指示器1256可以确定中心趋势亮度指示。在一些实施例中，图像亮度指示器1258可以确定上限亮度指示。在一些实施例中，图像亮度指示器 1256和1258可以分别确定多个图像亮度指示。在一些实施例中，可以组合图像亮度指示器 1256 和 1258。由图像亮度指示器1256和1258确定的图像亮度指示被提供给输出控制发生器 1260o图像亮度指示变换器1262变换由图像数据的一个或多个子集确定的一个或多个图像亮度指示。在一些实施例中，图像亮度指示被数字地表示并且通过数学运算来变换。在一些实施例中，图像亮度指示变换可以包括使用一个或多个关键字来在一个或多个查找表中查找值。这样的关键字可以包括，例如，图像亮度指示或组合图像亮度指示的结果。组合器1268组合图像亮度指示变换器1262的输出以产生输出路径1290上的控制输出。输出路径可以连接到照明元件，照明元件被配置为向图像的与图像数据的一个或多个子集对应的一个或多个空间区域的至少一部分提供光照。在一些实施例中，组合器 1268可以计算图像亮度指示变换器1262的输出的和。图13示出了根据本发明的示例实施例的照明源控制器1340。图像亮度指示器 1356根据由图像数据选择器1252提供给它的图像数据的子集确定中心趋势亮度指示。图像亮度指示器1358根据由图像数据选择器1252提供给它的图像数据的子集确定上限亮度指示。输出控制产生器1360包括图像亮度指示变换器1362，图像亮度指示变换器1362又包括功能块1363、1364和1365。功能块1364接收由图像亮度指示器1356确定的中心趋势亮度指示和由图像亮度指示器1358确定的上限亮度指示。功能块1364确定提供给功能块 1363和1365的输出。功能块1363执行将由图像亮度指示器1356确定的中心趋势亮度指示和功能块1364的输出中的任一个或二者作为输入的一个或多个函数。功能块1365执行将由图像亮度指示器1358确定的上限亮度指示和功能块1364的输出中的任一个或二者作为输入的一个或多个函数。在一些实施例中，功能块1364计算在图像亮度指示器1356和1358中确定的图像亮度指示之间的差。在一些实施例中，功能块1363和1365根据此差缩放输入图像指示。在一些这样的实施例中，块1363和1365通过计算缩放值和图像指示的乘积来缩放输入图像指示。例如，功能块1363可以获得缩放值，并输出缩放值和中心趋势图像指示的乘积。块 1363和1365可以通过利用可计算函数、查找表或其它合适的方法获得缩放值。在一些实施例中，应用于中心趋势图像指示的缩放值可以服从最小值。在一些实施例中，由块1363和 1365获得的缩放值被归一化，以使得它们的和是常数值。在其它实施例中，块1363和1365通过直接计算缩放输出来缩放图像亮度指示。 块1363和1365可以通过利用可计算函数、查找表或其它合适的手段直接计算缩放后的输出值。例如，功能块1366可以通过使用上限亮度指示和由块1364确定的差作为从查找表获得缩放后的输出上限亮度指示的一个或多个关键字，来直接缩放上限亮度指示。图14示出了根据本发明的示例实施例的方法1410的示意图。选择输入图像数据 1430的子集1450。子集1450对应于由输入图像数据1430指定的图像1430A的区域1450A。 从子集1450，确定中心趋势和上限亮度指示1456和1458。可以串行或并行确定中心趋势和上限亮度指示1456和1458。在一些实施例中，中心趋势和上限亮度指示器分别包括该区域的平均亮度和最大亮度。组合中心趋势和上限亮度指示1456和1458以产生中间输出1463和1464。组合中间输出1463和1464以产生控制输出1441。控制输出1441控制照明元件1460。照明元件1460被布置为向光调制器1470的其上显示图像1430A的区域1450A的区的至少一部分提供光照。图15示出了根据本发明的示例实施例的方法1510的示意图。输入图像数据1530 被下采样以产生下采样后的图像数据1535。选择下采样后的图像数据1535的子集1550A 和1550B。子集1550A和1550B对应于由输入图像数据1530指定的图像1530A(未示出) 的区域1552A和1552B(未示出)。从子集1550A，确定中心趋势亮度指示1556。从子集 1550B，确定上限亮度指示1558。可以串行或并行确定中心趋势亮度指示1556和上限亮度指示1558。确定上限亮度指示1558和中心趋势亮度指示1556之间的差1564。由差1564 确定第一和第二加权值1563和1565。加权值可以通过将差1564作为输入的可计算函数，通过使用将差1564作为关键字的查找表，或通过其它合适的手段来确定。在一些实施例中，加权值例如通过在被最初确定之后缩放，或通过协调用来确定加权值的手段(例如，互补的可计算函数或互补的查找表值)来归一化。加权值被归一化的极限可以取决于照明元件或光调制元件的一个或多个性质和/或根据用户输入。在一些实施例中，一个或两个加权值受到最小值和最大值的限制。例如，应用于中心趋势亮度指示的加权值可以服从最小值。可以基于照明元件或光调制元件的一个或多个性质和/或基于用户输入来选择这样的最小值和最大值。第一加权值1563乘以中心趋势亮度指示1556以产生中心趋势项1567。第二加权值1565乘以上限亮度指示1558以产生上限项1569。中心趋势项1567和上限项1569加在一起以产生控制输出1541。在一些实施例中，控制输出1541可以用来控制照明元件，照明元件被配置为向光调制器的其上显示区域1552A的区的至少一部分提供光照。在其它实施例中，控制输出1541可以用来控制照明元件，照明元件被配置为向光调制器的其上显示区域1552B的区的至少一部分提供光照。在本发明的简单的示例实施例中，用于照明源的驱动值通过识别为图像区域中与照明源对应的像素指定的最大亮度值和平均亮度值来获得。计算最大亮度值和平均亮度值之间的差。基于该差确定最大亮度值和平均亮度值的权重。平均亮度值和最大亮度值分别乘以相应的权重，并且将得到的乘积相加以产生驱动值。在一些实施例中，权重被归一化 (即，权重的总和是常数)。在一些实施例中，与平均亮度有关的权重对于所有可能的差至少是预设最小权重。此方法可以在显示器控制器中执行，以产生用于例如背光的照明源的驱动信号。本发明的某些实施方式包括运行使处理器执行本发明的方法的软件指令的计算机处理器。例如，照明源控制器和光调制控制器可以包括通过运行来自于处理器能够访问的程序存储器的软件指令来实现这里描述的如例如在图5、6、7、14和15中所示的方法的一个或多个处理器。本发明还可以按照程序产品的形式提供。程序产品可以包括携带计算机可读信号的集合的任何介质，该计算机可读信号包括在由数据处理器运行时使得数据处理器运行本发明的方法的指令。根据本发明的程序产品可以是多种形式中的任何一个。 程序产品可以包括，例如，物理介质，诸如包括软盘、硬盘驱动器的磁数据存储媒体，包括CD ROM,DVD的光数据存储介质，包括ROM、闪速RAM的电子数据存储介质，等等。程序产品上的计算机可读信号可以可选地被压缩或加密。当上面提及一个组件(例如，软件模块、控制器、指示器、发生器、选择器、变换器、 组合器、处理器、组件、设备、电路、逻辑等等)时，除非另有说明，对该组件的提及(包括对 “手段”的提及)应当被理解为包括执行所述组件的功能(即，功能上等效)的任何组件作为该组件的等价物，包括在结构不等效于公开的结构上但是执行本发明的示出的示范性实施例中的功能的组件。本领域技术人员将显然可知，根据上述公开，在此发明的实践中可以进行许多改变和修改，而不脱离其精神或范围。因此，根据以下权利要求书定义的实质来解释本发明的范围。本发明的各个实施例可以涉及下面列举的示例实施例(EEE)的一个或多个，每个列举的示例实施例是示例，并且如同上面提供的任何其它有关的讨论一样，不应该被理解为限制下面更进一步提供的如它们现在所存在的或以后修改、替换或增加的任何一个或多个权利要求。同样，这些示例不应该被认为对于任何有关的专利和/或专利申请(包括任何外国或国际对应申请和/或专利、分案、延伸、再出版等等)的任何一个或多个权利要求的限制。示例EEE1.用于控制显示器中的照明元件的装置，该装置包括处理器，被配置为对于与图像对应的图像数据，从该图像数据中选择图像数据的至少一个子集，该图像数据的至少一个子集与至少部分由该照明元件照射的图像区域对应；由该图像数据的至少一个子集确定第一图像亮度指示；由该图像数据的至少一个子集确定第二图像亮度指示，该第二图像亮度指示不同于第一图像亮度指示；以及
至少部分基于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示的组合控制该照明元件。EEE2.根据EEE 1所述的装置，其中第一图像亮度指示包括上限亮度指示。EEE3.根据EEE 2所述的装置，其中上限亮度指示包括最大值。EEE4.根据EEE 2所述的装置，其中上限亮度指示包括阶数(order)统计数据。EEE5.根据EEE 2所述的装置，其中上限亮度指示包括最小频率的最大值。EEE6.根据EEE 2所述的装置，其中上限亮度指示包括代表最大亮度子集的值。EEE7.根据EEE 6所述的装置，其中最大亮度子集对应于空间图像区域。EEE8.根据EEE 6所述的装置，其中最大亮度子集对应于图像的至少两个不连续的空间区域。EEE9.根据EEE 6到8中的任何一个所述的装置，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集中的一个单元的亮度。EEE10.根据EEE 6到8中的任何一个所述的装置，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集中的多个单元的最小亮度。EEEl 1.根据EEE 6到8中的任何一个所述的装置，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集的中心趋势亮度指示。EEE12.根据EEE 1到11中的任何一个所述的装置，其中第二图像亮度指示包括中心趋势亮度指示。EEE13.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括平均值。EEE14.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括加权算术平均值。EEE15.根据EEE 14所述的装置，其中该加权算术平均值包括根据照明元件的点扩散函数的权重。EEE16.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括去极值的平均值。EEE17.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括中位数。EEE18.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括离散化模型。EEE19.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括具有大于阈值亮度的图像单元的数目的大小的度量。EEE20.根据EEE 11和12中的任何一个所述的装置，其中中心趋势亮度指示包括图像单元亮度的数值表示的和。EEE21.根据EEE 1到20中的任何一个所述的装置，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括将第一乘积和第二乘积相加，第一乘积包括第一图像亮度指示和第一权重的乘积，以及第二乘积包括第二图像亮度指示和第二权重的乘积。EEE22.根据EEE 21所述的装置，其中第二权重与第一权重的比率包括随着第一图像亮度指示和第二图像亮度指示之间的绝对差增大的函数。EEE23.根据EEE 21到22中的任何一个所述的装置，其中该处理器被配置为将第一权重和第二权重归一化为常数值。EEE24.根据EEE 21到22中的任何一个所述的装置，其中该处理器被配置为对于第一权重和第二权重中的至少一个设置最小值。EEE25.根据EEE 21所述的装置，其中第二权重与第一权重的比率包括随着图像数据的至少一个子集的分散度指示增大的函数。EEE26.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括方差。EEE27.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括标准偏差。EEE28.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括中位数绝对偏差。EEE29.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括平均绝对偏差。EEE30.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括均数差。EEE31.根据EEE 25所述的装置，其中该分散度指示包括四分位差。EEE32.根据EEE 1到31中的任何一个所述的装置，其中该至少一个子集包括第一子集和第二子集，该子集分别对应于图像的第一区域和图像的第二区域，并且其中该处理器被配置为由第一子集确定第一亮度指示以及由第二子集确定第二亮度指示。EEE33.根据EEE 1到32中的任何一个所述的装置，其中第一区域大于第二区域。EEE34.根据EEE 1到32中的任何一个所述的装置，其中第二区域大于第一区域。EEE35.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个对应于图像数据的矩形块。EEE36.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个对应于图像数据的正方形块。EEE37.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个被提供由照明元件发出的光的至少阈值部分。EEE38.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个位于图像的被提供由照明元件发出的光的至少阈值部分的区域内。EEE39.根据EEE 1到34中的任何一个所述的装置，其中第一区域和第二区域中的至少一个环绕图像的被提供由照明元件发出的光的至少阈值部分的区域。EEE40.根据EEE 1到39中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算图像数据的表示亮度的色彩空间分量的函数。EEE41.根据EEE 1到39中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括至少部分基于图像数据的色彩空间分量的函数计算至少一个亮度分量。EEE42.根据EEE 1到40中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算根据照明元件的点扩散函数缩放后的图像数据的函数。EEE43.根据EEE 1到42中的任何一个所述的装置，其中该处理器被配置为下采样图像数据，并且由下采样后的图像数据确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个。EEE44. 一种用于控制显示器中的照明元件的方法，该方法包括对于与图像对应的图像数据，从该图像数据中选择图像数据的至少一个子集，该图像数据的至少一个子集与至少部分由该照明元件照射的图像区域对应；由该图像数据的至少一个子集确定第一图像亮度指示；
由该图像数据的至少一个子集确定第二图像亮度指示，该第二图像亮度指示不同于第一图像亮度指示；组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示以产生组合；以及至少部分基于该组合控制照明元件。EEE45.根据EEE 44所述的方法，其中第一图像亮度指示包括上限亮度指示。EEE46.根据EEE 45所述的方法，其中上限亮度指示包括最大值。EEE47.根据EEE 45所述的方法，其中上限亮度指示包括阶数统计数据。EEE48.根据EEE 45所述的方法，其中上限亮度指示包括最小频率的最大值。EEE49.根据EEE 45所述的方法，其中上限亮度指示包括代表最大亮度子集的值。EEE50.根据EEE 49所述的方法，其中最大亮度子集对应于空间图像区域。EEE51.根据EEE 49所述的方法，其中最大亮度子集对应于图像的至少两个不连续的空间区域。EEE52.根据EEE 49到52中的任何一个所述的方法，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集中的一个元素的亮度。EEE53.根据EEE 49到52中的任何一个所述的方法，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集中的多个元素的最小亮度。EEE54.根据EEE 49到52中的任何一个所述的方法，其中代表最大亮度子集的值包括最大亮度子集的中心趋势亮度指示。EEE55.根据EEE 44到M中的任何一个所述的方法，其中第二图像亮度指示包括中心趋势亮度指示。EEE56.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括平均值。EEE57.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括加权算术平均值。EEE58.根据EEE 57所述的方法，其中该加权算术平均值包括根据照明元件的点扩散函数的权重。EEE59.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括去极值的平均值。EEE60.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括中位数。EEE61.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括离散化模型。EEE62.根据EEE 54和55中的任何一个所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括具有大于阈值亮度的图像单元的数目的大小的度量。EEE63.根据EEE 55所述的方法，其中中心趋势亮度指示包括图像单元亮度的数值表示的和。EEE64.根据EEE 44到63中的任何一个所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括将第一乘积和第二乘积相加，第一乘积包括第一图像亮度指示和第一权重的乘积，第二乘积包括第二图像亮度指示和第二权重的乘积。
EEE65.根据EEE 64所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括至少部分基于第一函数确定第一权重；以及至少部分基于第二函数确定第二权重；其中第一函数和第二函数中的至少一个至少部分取决于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示中的至少一个，以及其中第二函数的输出与第一函数的输出的比率随着第一图像亮度指示和第二图像亮度指示之间的绝对差增大。EEE66.根据EEE 64到65中的任何一个所述的方法，包括将第一权重和第二权重归一化，以使得第一权重和第二权重的和等于常数值。EEE67.根据EEE 64到65中的任何一个所述的方法，包括如果第二权重小于最小值，则将第二权重设置为至少该最小值。EEE68.根据EEE 64所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括至少部分基于第一函数确定第一权重；以及至少部分基于第二函数确定第二权重；其中第一函数和第二函数中的至少一个至少部分取决于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示中的至少一个，以及其中第二函数的输出与第一函数的输出的比率随着至少一个子集的分散度指示增大。EEE69.根据EEE 68所述的方法，其中分散度指示包括方差。EEE70.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括标准偏差。EEE71.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括中位数绝对偏差。EEE72.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括平均绝对偏差。EEE73.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括均数差。EEE74.根据EEE 68所述的方法，其中该分散度指示包括四分位差。EEE75.根据EEE 44到74中的任何一个所述的方法，其中选择至少一个子集包括选择第一子集和第二子集，该子集分别对应于图像的第一区域和图像的第二区域；以及其中由该至少一个子集确定第一亮度指示包括由第一子集确定第一亮度指示， 由至少一个子集确定第二亮度指示包括由第二子集确定第二亮度指示。EEE76.根据EEE 75所述的方法，其中第一区域大于第二区域。EEE77.根据EEE 75所述的方法，其中第二区域大于第一区域。EEE78.根据EEE 75所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个对应于图像数据的矩形块。EEE79.根据EEE 75所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个对应于图像数据的正方形块。EEE80.根据EEE 75到78中的任何一个所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个被提供由该照明元件发出的光的至少阈值部分。
EEE81.根据EEE 75到78中的任何一个所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个位于图像的被提供由该照明元件发出的光的至少阈值部分的区域内。EEE82.根据EEE 75到78中的任何一个所述的方法，其中第一区域和第二区域中的至少一个环绕图像的被提供由该照明元件发出的光的至少阈值部分的区域。EEE83.根据EEE 44到83中的任何一个所述的方法，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算图像数据的表示亮度的色彩空间分量的函数。EEE84.根据EEE 44到83中的任何一个所述的方法，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括至少部分基于图像数据的色彩空间分量的函数计算至少一个亮度分量。EEE85.根据EEE 44到85中的任何一个所述的方法，包括根据照明元件的点扩散函数缩放图像数据，以产生缩放后的图像数据，其中第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个由缩放后的图像数据确定。EEE86.根据EEE 44到86中的任何一个所述的方法，包括下采样图像数据，其中该至少一个子集从下采样后的图像数据中选择。EEE87. 一种用于控制由显示器中的光源发出的光的强度的方法，该方法包括从表示要显示的图像的图像数据中选择与图像的要被光源照射的区域对应的像
素值；对于选择的像素确定上限亮度指示和中心趋势亮度指示二者；以及至少部分基于上限亮度指示和中心趋势亮度指示的组合确定用于光源的驱动值。EEE88.根据EEE 88所述的方法，其中该组合包括加权平均值。EEE89.根据EEE 89所述的方法，其中中心趋势亮度指示的权重与上限亮度的权重的比率随着上限亮度指示和中心趋势亮度指示之间的绝对差增大。EEE90.根据EEE 89所述的方法，包括将第一权重和第二权重归一化，以使得第一权重和第二权重的和为常数值。EEE91. 一种包括这里描述的任何有用和发明的特征、特征的组合或特征的子组合的装置。EEE92. 一种包括任何这里描述的有用的和发明的步骤、动作、步骤和/或动作的组合或步骤和/或动作的子组合的方法。
权利要求
1.一种用于控制显示器中的照明元件的装置，该装置包括处理器，被配置为对于与图像对应的图像数据，从该图像数据中选择图像数据的至少一个子集，该图像数据的至少一个子集与至少部分由该照明元件照射的图像区域对应；由该图像数据的至少一个子集确定第一图像亮度指示；由该图像数据的至少一个子集确定第二图像亮度指示，该第二图像亮度指示不同于第一图像亮度指示；以及至少部分基于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示的组合控制该照明元件。
2.根据权利要求1所述的装置，其中该第一图像亮度指示包括上限亮度指示。
3.根据权利要求2所述的装置，其中该上限亮度指示包括代表最大亮度子集的值。
4.根据权利要求3所述的装置，其中该最大亮度子集对应于图像的至少两个不连续的空间区域。
5.根据权利要求1到4中的任何一个所述的装置，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括将第一乘积和第二乘积相加，第一乘积包括第一图像亮度指示和第一权重的乘积，第二乘积包括第二图像亮度指示和第二权重的乘积。
6.根据权利要求5所述的装置，其中第二权重与第一权重的比率包括随着第一图像亮度指示和第二图像亮度指示之间的绝对差增大的函数。
7.根据权利要求5所述的装置，其中第二权重与第一权重的比率包括随着图像数据的至少一个子集的分散度指示增大的函数。
8.根据权利要求1到7中的任何一个所述的装置，其中该至少一个子集包括第一子集和第二子集，该子集分别对应于图像的第一区域和图像的第二区域，以及其中该处理器被配置为由第一子集确定第一亮度指示，由第二子集确定第二亮度指示。
9.根据权利要求1到8中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算图像数据的表示亮度的色彩空间分量的函数。
10.根据权利要求1到9中的任何一个所述的装置，其中确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个包括计算根据照明元件的点扩散函数缩放后的图像数据的函数。
11.根据权利要求1到10中的任何一个所述的装置，其中该处理器被配置为下采样图像数据，并且由下采样后的图像数据确定第一亮度指示和第二亮度指示中的至少一个。
12.一种用于控制显示器中的照明元件的方法，该方法包括对于与图像对应的图像数据，从图像数据中选择图像数据的至少一个子集，该图像数据的至少一个子集与至少部分由该照明元件照射的图像区域对应；由该图像数据的至少一个子集确定第一图像亮度指示；由该图像数据的至少一个子集确定第二图像亮度指示，该第二图像亮度指示不同于第一图像亮度指示；组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示以产生组合；至少部分基于该组合控制照明元件。
13.根据权利要求12所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括将第一乘积和第二乘积相加，所述第一乘积包括第一图像亮度指示和第一权重的乘积， 以及第二乘积包括第二图像亮度指示和第二权重的乘积。
14.根据权利要求13所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括至少部分基于第一函数确定第一权重；以及至少部分基于第二函数确定第二权重；其中第一函数和第二函数中的至少一个至少部分取决于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示中的至少一个，以及其中第二函数的输出与第一函数的输出的比率随着第一图像亮度指示和第二图像亮度指示之间的绝对差增大。
15.根据权利要求14所述的方法，包括将第一权重和第二权重归一化，以使得第一权重和第二权重的和等于常数值。
16.根据权利要求13所述的方法，其中组合第一图像亮度指示和第二图像亮度指示包括至少部分基于第一函数确定第一权重；以及至少部分基于第二函数确定第二权重；其中第一函数和第二函数中的至少一个至少部分取决于第一图像亮度指示和第二图像亮度指示中的至少一个，以及其中第二函数的输出与第一函数的输出的比率随着至少一个子集的分散度指示增大。
17.根据权利要求12到16中的任何一个所述的方法，其中选择至少一个子集包括选择第一子集和第二子集，该子集分别对应于图像的第一区域和图像的第二区域；以及其中由该至少一个子集确定第一亮度指示包括由第一子集确定第一亮度指示，以及由至少一个子集确定第二亮度指示包括由第二子集确定第二亮度指示。
全文摘要
用于响应于图像数据控制显示器中的光源的方法确定图像的区域的亮度的中心趋势和亮度的上限二者。基于该中心趋势和上限二者来控制光源的亮度。诸如电视机、计算机监视器、数字照相机等之类的显示器中的控制器可以按照减少或避免可察觉的光晕的方式来控制光源。
文档编号G09G3/34GK102473383SQ201080032862
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年7月22日
发明者N·W·迈斯米尔 申请人:杜比实验室特许公司
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