颜色序列图像系统中的不饱和色注入序列的制作方法
颜色序列图像系统中的不饱和色注入序列的制作方法
【技术领域】
[0001]本说明书总体涉及显示系统，并且具体涉及颜色序列图像系统中的不饱和色注入序列。
【背景技术】
[0002]当大小、重量、成本和对准精度比亮度、位深和速度(帧速率)重要时，常常使用颜色序列显示作为性能标准。这些显示使用单色图像的快速序列并且依赖于人眼的时间积分性质，来产生视频图像每个帧的全色图像。通常，图像序列包含三原色(红、绿、蓝)的一个或更多个重复，但是可以包括附加的颜色，用于扩展色域或增加亮度。不幸的是，如果观看者的眼睛正在显示器上移动(例如，当跟踪图像中正移动的物体时)，则单色图像在他们的视网膜上变得在空间上是分开的，这导致了运动模糊和颜色边纹伪影。颜色边纹伪影是伪(非计划)色，其可能出现在图像中具有显著不同颜色的物体之间的交界处，特别在欠饱和色和暗区之间的交界处。
【发明内容】
[0003]一般而言，本公开针对一种系统，该系统可通过将不饱和的(例如，白色的)单色颜色图像注入到用于形成视频帧的饱和色单色图像的活动序列之前和之后的颜色系列中，来减少颜色边纹伪影。在像素级重复该方案，这是因为在该颜色序列中照亮像素的持续时间可随着像素颜色和强度而变化。这种将不饱和的单色颜色图像注入到用来形成所述帧的饱和单色图像之前和之后的颜色序列中可导致下列各项中的一个或更多个:减少边纹伪影；减少白色亮度损失(如果有的话)；以及减少饱和色亮度损失。当注入的图像的持续时间是:类似于相邻活动序列图像的持续时间时；并且时间上接近相邻的活动序列图像时，可以最大程度地减少伪影。因而，本文所述的技术可适用于快速切换颜色序列，例如，使用固态照明器(LED或激光荧光体)的情况。
[0004]在本说明书中，元素可被描述成“被配置用以”执行一个或更多个功能或“被配置用于”这样的功能。一般而言，被配置用以执行或被配置用于执行功能的元素能够执行所述功能，或者适用于执行所述功能，或者适配成执行所述功能，或者可用来执行所述功能，或者以其他方式能够执行所述功能。
[0005]应当理解，为了本说明书的目的，“X、Y和Z中的至少一个”以及“X、Y和Z中的一个或更多个”的语言可被解释为仅X、仅Y、仅Z或者Χ、Υ和Z中的两项或更多项的任何组合(例如，ΧΥΖ、ΧΥ、TL、ZZ等)。类似的逻辑可适用于任何出现“至少一个……”和“一个或更多个……”语言中的两项或更多项。
[0006]本说明书的一方面提供了一种系统，该系统包括:至少一个空间光调制器；光照系统，其被配置用于产生对所述至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，所述系列包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器，其被配置用于控制所述至少一个空间光调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，所述不饱和色的相应位置被选择成使所述活动序列中在第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与所述活动序列中的所述第一饱和色之间的相应时间最小化并且使所述活动序列中在最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与所述活动序列中的所述最后饱和色之间的相应时间最小化。
[0007]所述图像处理器还可被配置用于控制所述至少一个空间光调制器，以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在所述视频帧内至少部分像素中的所述活动序列中的所述第一饱和色与所述最后饱和色之间。
[0008]所述图像处理器还可被配置成当给定像素的亮度级大于所述不饱和色的相应亮度级的两倍时，在所述给定像素处注入所述不饱和色中的一个或更多个。
[0009]所述系统还可包括储存代码表的存储器，所述代码表将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值至少限定了所述活动序列，并且所述图像处理器还可被配置用于通过处理所述代码表以及表示要由所述至少一个空间光调制器形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器。
[0010]所述活动序列可包括所述第一饱和色之前和所述最后饱和色之后的黑色值，而不是所述不饱和色，所述第一饱和色包括所述活动序列中的第一非黑颜色，而所述最后饱和色包括所述活动序列中的最后非黑颜色。
[0011]可以基于所述活动序列的形状来选择所述不饱和色在所述颜色系列中的位置。
[0012]所述不饱和色在所述颜色系列中的位置可以是相对于所述颜色系列和所述活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。
[0013]所述不饱和色的位置可至少在所述颜色系列的开始和结尾这二者处。
[0014]本说明书的另一方面提供了一种方法，该方法包括:在包括下列各项的系统中:至少一个空间光调制器；光照系统，其被配置用于产生对所述至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，所述系列包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器:在所述图像处理器，控制所述至少一个空间光调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，所述不饱和色的相应位置被选择成使所述活动序列中第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与所述活动序列中的所述第一饱和色之间的相应时间最小化并且使所述活动序列中最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与所述活动序列中所述最后饱和色之间的相应时间最小化。
[0015]所述方法还包括控制所述至少一个空间光调制器，以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在所述视频帧内至少部分像素中的所述活动序列中的所述第一饱和色与所述最后饱和色之间。
[0016]所述方法还可包括当给定像素的亮度级大于所述不饱和色的相应亮度级的两倍时，在所述给定像素处注入所述不饱和色中的一个或更多个。
[0017]所述方法还可包括通过处理代码表以及表示要由所述至少一个空间光调制器形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器，所述代码表储存在存储器处，所述代码表将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值至少限定了所述活动序列。
[0018]所述活动序列可包括所述第一饱和色之前和所述最后饱和色之后的黑色值，而不是所述不饱和色，所述第一饱和色包括所述活动序列中的第一非黑颜色，而所述最后饱和色包括所述活动序列中的最后非黑颜色。
[0019]可以基于所述活动序列的形状来选择所述不饱和色在所述颜色系列中的位置。
[0020]所述不饱和色在所述颜色系列中的位置可以是相对于所述颜色系列和所述活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。
[0021]所述不饱和色的位置可至少在所述颜色系列的开始和结尾这二者处。
【附图说明】
[0022]为了更好地理解本文所描述的各种实现方式并且更清楚地示出它们可如何付诸实施，现将仅通过举例说明来参考附图，在附图中:
[0023]图1描绘了根据非限制性实现方式的成像系统，其中将不饱和色注入到饱和色序列中。
[0024]图2描绘了根据非限制性实现方式的在对图1的系统的调制器进行照明的颜色中用不饱和色替换饱和色。
[0025]图3描绘了根据非限制性实现方式的活动图1的系统的调制器处开启状态和关闭状态的活动序列与像素之间的关系。
[0026]图4描绘了根据非限制性实现方式的图1的系统的调制器的给定像素的开启状态和关闭状态的示例序列。
[0027]图5描绘了根据非限制性实现方式的将不饱和色注入到颜色序列图像系统中的像素序列中的方法。
[0028]图6描绘了根据非限制性实现方式的活动序列中的第一和最后活动饱和色相对于像素强度的曲线图，以及前导的和拖尾的不饱和色与活动序列的外活动饱和色之间的关联时间的曲线图。
[0029]图7描绘了根据非限制性实现方式的活动序列中的第一和最后活动饱和色相对于像素强度的类似的曲线图，其中一个曲线图具有六个注入不饱和色而第二曲线图具有十个注入不饱和色。
[0030]图8描绘了根据非限制性实现方式的不同形状的活动序列中的第一和最后饱和色相对于像素强度的示例曲线图。
[0031]图9描绘了根据非限制性实现方式的不同形状的活动序列中的第一和最后饱和色相对于像素强度的另外的示例曲线图。
【具体实施方式】
[0032]图1描绘了具有不饱和色注入序列的成像系统100。系统100包括:光照系统101 ；中继光学器件117 (在下文中可交换地称为光学器件117);至少一个空间光调制器118 (在下文中可交换地称为调制器118);光调制器光转储器119 (在下文中可交换地称为光转储器119);投影透镜120 ;图像源125 ;储存代码表127的存储器126 ;以及图像处理器130。
[0033]在图1中，将组件之间的电子和/或数据通信路径描绘为实线，而将组件之间的光路径描绘为点画线。
[0034]现在将描述通过系统100的光路径:光从光照系统101传送至中继光学器件117，该中继光学器件117将光从光照系统101传送至调制器118 ;图像调制器118将光调制成图像(例如， 在图像处理器130的控制下)，继而使用投影透镜120将该图像投影到屏幕上(未绘出);将未用来在调制器118形成图像的光传送至光转储器119。
[0035]光照系统101被配置用于产生对至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，该系列包括:饱和色；和不饱和色，所述不饱和色分别替换在颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色，如下文更详细地描述的。例如，饱和色可包括但不限于红色、绿色和蓝色。不饱和色可包括但不限于白色。因此，光照系统101包括被配置用于产生饱和色和不饱和色的一个或更多个光源。因此，光照系统101可包括一个或更多个宽谱带光源和/或一个或更多个窄谱带光源，其包括但不限于激光光源、发光材料、宽谱带源等。此外，光照系统101可包括被配置用于产生和/或传送颜色系列至中继光学器件117的光谱分离器光学器件、光谱组合器光学器件、预调制器等的任何合适的组合。在图像处理器130与光照系统101之间中继同步信号，以使来自光照系统101的照明颜色系列与由图像处理器130传输至图像调制器118的图像数据和/或控制信号对准。
[0036]中继光学器件117 —般被配置用于将颜色系列从光照系统101传送至图像调制器118。在一些实现方式中，中继光学器件117和光照系统101可以组合在一个模块中。不管怎样，中继光学器件117和/或光照系统101的光传送组件可包括但不限于反光镜、二向色镜、棱镜等。
[0037]调制器118包括O相位调制器、光调制器、反射光调制器、透射光调制器、硅基液晶(LCOS)器件、液晶显示(IXD)器件以及数字微镜器件(DMD)等中的一个或更多个。具体地，调制器118被配置用于将来自光照系统101的颜色系列组合成图像。换言之，图像处理器130被配置成根据哪种颜色正在对调制器118进行照明以及正在形成什么图像来控制初级调制器118的像素在开启状态与关闭状态之间进行切换。例如，按顺序地并且以像素X像素为基础地将在初级调制器118接收的开启状态的红光、绿光和蓝光从初级调制器118反射到投影透镜120，该投影透镜120转而将图像引向屏幕、观看者等中的一个或更多个。将关闭状态的光引向被配置用于吸收关闭状态的光的光转储器119。
[0038]图像源125可包括但不限于储存图像的数字拷贝以供系统100投影的存储器。存储器126可包括但不限于易失性存储器和非易失性存储器中的一个或更多个。在一些实现方式中，图像源125和存储器126可以组合在一个或更多个易失性存储器和/或一个或更多个非易失性存储器中。
[0039]图像处理器130可包括一个或更多个处理器、图像处理器、中央处理单元等。图像处理器130与图像源125、存储器126、调制器118以及光照系统101通信。图像处理器130被配置用于:从图像源125接收图像的数字拷贝；并且如下文中所进一步描述地，依据图像的数字拷贝以及代码表127控制调制器118。
[0040]一般而言，系统100在颜色序列模式下进行操作，该颜色序列模式还可以称为时序模式，其中来自光照系统101的颜色系列对初级调制器118进行照明:当特定的照明色正在对调制器118进行照明时，其他照明色不对调制器118进行照明。因此，例如，连续地向观看者传送红色图像、绿色图像和蓝色图像，并且所述观看者在视觉上将所述图像组合成全色图像。换言之，这样的系统依赖于人类视觉的时间低通滤波特性，其中快速变化的强度级被视为一段时间内的平均强度，而快速变化的颜色被视为一段时间内的平均颜色。
[0041]接下来注意力指向图2，其描绘了由光照系统101形成的颜色系列201，该颜色系列201可以在不饱和色替换系列201中的饱和色之前对调制器118进行照明。应当注意，在整个本说明书中(包括图2)，颜色红、绿和蓝将分别由“R”、“G”、“B”指示，但是其他饱和色也在本实现方式的范围内。因此，系列201中的每个矩形表示红、绿和蓝光对调制器118进行照明的时间，并且系列201的次序指示出矩形的次序，而“时间”箭头指示出:系列201的左手侧表示系列201的第一位置，并且右手侧表示系列201的结尾位置。系列201中每个颜色的相对持续时间也由每个矩形的宽度指示；虽然系列201中的每个颜色具有大约相等的持续时间，但是在其他实现方式中，颜色可具有不同的持续时间。
[0042]因此，系列201具体包括红光、绿光和蓝光(即，饱和色)的系列，其以所指示的系列和/或次序和/或顺序对调制器118进行照明；应当理解，每种颜色可以通过光照系统101和中继光学器件117中的一个或更多个而形成与调制器118大约相同大小和/或形状的图像。在图2中还假定，系列201具有30%红、50%绿和20%蓝的占空比，不过其他占空比也在本实现方式的范围内；实际上，系列201中的颜色的次序以及系列201中的颜色数目可以依据人类视觉模型等进行选择。
[0043]图2还描绘了类似于系列201的颜色系列203，然而，与系列201相比，系列203包括:饱和色(即，“R”、“G”和“B”)；以及不饱和色(“D”)，其分别替换颜色系列203中心C的任一侧上的一个或更多个饱和色。换言之，系列203类似于系列201，其中在系列203的任一端，用不饱和色211-1、211-2来替换红色和蓝色饱和色(即，相对于系列201);而可选的，如系列203中所描绘的，在系列203内用不饱和色来替换系列203中的第一颜色和最后颜色之间的饱和色(即，相对于系列201);例如，相对于系列201，不饱和色212-1、212-2分别替换红色和蓝色饱和色，并且相对于系列201，不饱和色213-1、213-2均替换绿色饱和色。还应当理解，可以用不饱和色来替换不止是所描绘的饱和色，然而，不饱和色一般成对地“注入”(例如，替换饱和色)到系列203中，一个不饱和色注入在系冽203的中心C的任一侧上，例如对 211-1、211-2 ;对 212-1、212-2 以及对 213_1、213_2。
[0044]如下文关于图6到图9所进一步详述的，可以基于像素的活动(active)序列的形状来选择不饱和色在颜色系列203中的位置。
[0045]此外，不饱和色在颜色系列203中的位置可以是对称的或不对称的。例如，每对不饱和色中的每个不饱和色的位置可以相对于中心C对称，例如正如系列203端部的两个不饱和色211-1、211-2。然而，在其他实现方式中，每对中的每个不饱和色的位置无需对称。
[0046]在任何情况下，不饱和色的位置可至少在颜色系列203的开始和结尾这二者处。
[0047]此外，虽然描绘了三对不饱和色，但是在其他实现方式中，系列203可仅包括一对不饱和色，例如，位于系列203端部的对211-1、211-2 ;在又一实现方式中，系列203可包括不止三对不饱和色。此外，除了在系列203的端部处，不饱和色无需成对地提供(例如，参见如下文关于图9所描述的曲线图801-5)。
[0048]在任何情况下，系列203可以对调制器118进行照明，并且在由系列203的颜色进行连续照明时，系列203可用来通过打开和关闭调制器118的像素而在调制器118处形成图像。此外，系列203中的颜色的次序一旦确定，该次序一般就是固定的。
[0049]具体地，图像处理器130可以控制调制器118中与系列203同步的每个像素，以产生供观看者观看的图像。一般而言，根据活动序列控制调制器118中的每个像素，所述活动序列一般可包括在时间上对应于系列203的子集的开启状态的像素和关闭状态的像素。换言之，根据相应的活动序列来控制调制器118中的每个像素，以将系列203的颜色子集反射至投影光学器件和/或投影透镜120，相应的所选择的颜色子集取决于像素参数，其包括但不限于像素颜色和像素强度。
[0050]接下来注意力指向图3，其示意性地描绘了活动序列301-1、301-2、301-3、301-4、301-5(在下文中可交换地统称为活动序列301并且一般地称为活动序列301)。每个活动序列301表示在调制器118中的每个像素处从该调制器118反射的系列203的子集，作为在图像处理器130的控制下通过使像素转为开启状态而藉此形成的图像的一部分。
[0051]进一步地，在图3中，虽然在每个活动序列301中未指示出系列203的每个饱和色，但是在每个序列301中指示出了每个不饱和色211-1、211-2、212-1、212-2、213-1、213-2的位置；假定饱和色位于每个不饱和色211-1、211-2、212-1、212-2、213-1、213-2之间。此外，虽然用分别位于每个活动序列301的第一位置/饱和色之前(例如，“前导”)以及位于每个活动序列301的最后位置/饱和色之后(例如，“拖尾”)的相应不饱和色对
211-1、211-2、212-1、212-2、213-1、213-2来描绘每个活动序列301，但是当给定的活动序列301包括第一位置和/或饱和色与最后位置和/或饱和色之间的不饱和色时，将这样的不饱和色假定为可用于在每个活动序列内激活；然而，不需要利用位于活动序列内的不饱和色(即，当用这样的不饱和色进行照明时，可以将对应的像素转至“关闭状态”)。
[0052]在所描绘的 实现方式中，可以在0-255的标度上指定像素的亮度级，其中“O”是黑色像素而“255”处于可用的最亮的级别。此外，在像素处所使用的活动序列可取决于亮度级。例如，如针对亮度级181-255所描绘的，根据在调制器118形成的图像的对应像素的亮度级和/或颜色和/或像素参数可以使用系列203中的多达所有的饱和色(例如，位于不饱和色211-1与211-2之间的饱和色)。类似地，对于亮度级121-180，根据在调制器118形成的图像的对应像素的亮度级和/或颜色和/或像素参数可以使用系列203中位于不饱和色212-1与212-2之间的饱和色。类似地，对于亮度级61-120，根据在调制器118形成的图像的对应像素的亮度级和/或颜色和/或像素参数可以使用系列203中位于不饱和色213-1与213-2之间的饱和色。显然的是，每个活动序列301-1、301-2、301-3被对应的不饱和色对“挡立”。然而，在其他实现方式中，不需要以这样的方式来挡立每个活动序列301。例如，活动序列301-4、301-5 (分别对应于亮度级21-60和亮度级0_20)，都没有被不饱和色挡立，并且每个活动序列301-4、301-5包括系列203的相应减少的部分。
[0053]图3还包括示例序列303，当亮度级处于121与180之间时，可以将调制器118的给定像素控制成所述示例序列303。例如，示例序列303包括关闭状态(以黑色绘出)和开启状态(以白色绘出)的序列，当给定像素受到系列203照明时，该给定像素被控制成所述关闭状态和开启状态的序列；进一步地，序列303还示出由给定像素针对每个开启状态而反射的每个颜色。换言之，虽然序列303看上去与系列203类似，但系列203表示正在对给定像素进行照明的颜色系列，而序列303表示在照明期间给定像素被控制成的各种关闭状态和开启状态。
[0054]因为序列303表示当亮度级在121与180之间时，将给定像素驱动成的序列，因此仅使用对应于活动序列301-2的像素，而在活动序列301-2以外(即，分别在饱和色212-1之前和饱和色212-2之后)的像素被控制成关闭状态(即，它们在图3中显示为黑色)。此外，根据正将给定像素控制成的亮度级和颜色，可以在活动序列301-2内(即，在饱和色
212-1与212-2之间)将给定像素控制成关闭状态。>[0055]这样的开启状态和关闭状态可在代码表127中指定。换言之，来自图像源125的图像数据可以指定图像中像素的像素参数和/或像素亮度和/或像素颜色，并且代码表127可以将所述像素参数和/或像素亮度和/或像素颜色中的每一个与调制器118中要被控制的对应像素的序列(给定系列203)关联。
[0056]如图3中进一步可见，序列303还包括当用不饱和色212-1、212-2、213-1、213-2照明时处于开启状态的给定像素。这样的在活动序列301-2中的像素的开启状态之前和之后、以像素X像素为基础地包含不饱和色212-1、212-2可以导致边纹伪影的减少。包含不饱和色212-1、212-2可以导致边纹伪影的进一步减少。此外，因为由调制器118形成的图像中的不饱和色211-1、211-2、212-1、212-2表示小比例的光，因此观看者一般注意不到不饱和色211-1、211-2、212-1、212-2，至少在视频中使用的视频帧率(例如，30Hz或更高)下一般注意不到。
[0057]此外，在活动序列301-2期间在调制器118被控制成开启状态的像素可以被不饱和色212-1、212-2和不饱和色211-1、211-2中的任一个挡立时，将所述不饱和色的相应位置选择成使活动序列301-2中第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与活动序列301-2中第一饱和色之间的相应时间最小化并且使活动序列301-2中在最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与活动序列301-2中最后饱和色之间的相应时间最小化。
[0058]换句话说，因为不饱和色212-1、212-2分别比不饱和色211_1、211_2距活动序列301-2的开始和结尾更近，因此优先于不饱和色211-1、211-2而选择不饱和色212-1、212-2来挡立活动序列301-2。又换句话说，在视频帧内至少部分像素中的饱和色的活动序列之前和之后这二者注入不饱和色。
[0059]总结在这之前所描述的概念，系统100包括:至少一个空间光调制器118 ;光照系统101，其被配置用于产生对至少一个空间光调制器118进行照明的颜色系列203，系列203包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器130，其被配置用于控制至少一个空间光调制器118以将一个或更多个不饱和色注入在视频帧内至少部分像素中的饱和色的活动序列之前和之后这二者，不饱和色的相应位置被选择成使在活动序列中第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与活动序列中第一饱和色之间的相应时间最小化以及活动序列中最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与活动序列中最后饱和色之间的相应时间最小化。
[0060]此外，图像处理器130还可被配置用于控制至少一个空间光调制器118，以将一个或更多个不饱和色注入在视频帧内至少部分像素中的活动序列中的第一饱和色与最后饱和色之间。
[0061]此外，活动序列包括第一饱和色之前和最后饱和色之后的黑色值，而不是不饱和色，所述第一饱和色包括活动序列中的第一个非黑颜色，而所述最后饱和色包括活动序列中的最后非黑颜色。
[0062]例如，本文所述的颜色系列203限定了对调制器118进行照明的单色饱和色(和/或图像)的次序和持续时间，所述对调制器118进行照明可以通过使对调制器118进行照明的光的颜色循环来实现。典型的序列具有固定次序的照明颜色和/或图像。对于调制器118上的任何给定像素，当要显示的像素颜色不为黑色时，该像素在所述系列中的一个或更多个颜色期间将是非黑色的，并且否则为黑色(即，处于关闭状态)。像素不为黑色所针对的序列一般将取决于要显示的期望像素颜色和强度。这样的像素序列可以用代码表127来限定，该代码表127可包括但不限于查找表，在其中每个像素参数和/或像素颜色和/或像素强度与用于照明颜色的系列中的每个颜色的一个或更多个(因为它们可随着时间改变，例如，对于抖动)像素值(例如，开启状态或关闭状态)关联。
[0063]如上文所述，可以用不饱和色(包括但不限于白色)来替换系列中的一个或更多个颜色。选择在像素状态的序列中所替换和/或注入的颜色的位置，以平衡以下目标:
[0064]A.使在代码表127上从第一注入不饱和色(在第一非黑颜色像素之前)到第一非黑像素的第一时间最小化；以及
[0065]B.使在代码表127上从最后非黑颜色像素到最后注入不饱和色(在最后非黑颜色像素之后)的第二时间最小化。
[0066]另外，进一步的目标可以是使注入到序列中的不饱和色的数目最小化，以便转而使饱和色亮度损失最小化。
[0067]例如，当所有的代码(即，像素被控制成开启状态(on-states)和关闭状态(off-states)的序列)使用色散的饱和色，使得第一活动饱和色和最后活动饱和色非常接近序列的端部(如在序列303中)时，在序列的任一端处注入的单个不饱和色可以足够(即，在改变的序列中，类似于序列303，省略了不饱和色212-1、212-2)。实际上，应当理解，在序列303中，开启状态的像素随着时间而色散。
[0068]然而，当跨越时间的光色散随着像素颜色或强度而显著地变化时，继而可以使用额外的注入不饱和色，如在序列303中那样。这些额外的注入颜色可用于使第一和最后活动(即，像素开启(on-pixel))饱和色与注入不饱和色之间的时间间隔最小化。
[0069]接下来注意力指向图4，其描绘了在调制器118给定像素的开启状态和关闭状态的三个示例序列401、402、403，序列401、402、403中的每一个类似于序列303。当像素颜色或强度导致狭窄的光色散时，如在序列401中那样，注入不饱和色可用于利用不饱和色来“挡立”饱和色。因为像素颜色或强度导致越来越多的活动饱和色，例如，如序列402，可以将注入颜色在针对给定像素的开启状态的序列中的位置移至外面的注入不饱和色，以“挡立”所述活动饱和色。当像素颜色或强度足够高(例如，超过阈值)时，如在序列403中那样(类似于序列403)，除了外面的不饱和色之外可以使用“内”不饱和色以避免减少总体能力。
[0070]现将注意力指向图5，其描绘了根据非限制性实现方式的用于将不饱和色注入到颜色序列图像系统中的像素序列中的方法500的流程图。为了辅助解释方法500，将假定方法500是使用系统100而执行的并且具体由图像处理器130执行。实际上，方法500是可以将系统100配置为的一种方式。此外，以下对方法500的论述将导致对系统及其各种组件的进一步理解。然而，应当理解，系统100和/或方法500可能发生改变并且无需精确地如本文中结合彼此所论述的那样工作，并且这样的改变在本实现方式的范围内。
[0071]不管怎样，应当强调，方法500无需以所示出的确切顺序来执行，除非另外指示；并且同样地，各个方框可以... 并行执行而不是依次执行；因此，方法500的元素在本文中称为“方框”而不是“步骤”。然而，还应当理解，方法500也可以在系统100的变体上实施。
[0072]此外，将参考“RGB”级来描述方法500，在图像(例如，储存在图像源125并且由图像处理器130处理的图像)中所述“RGB”级可包括红色像素、绿色像素和蓝色像素的亮度值，然而，其他实现方式可包括其他饱和色的级别和/或亮度级。
[0073]在方框501，图像处理器130接收图像中针对给定像素的RGB级，例如为从图像源125接收的一个或多个图像数据集中的一组RGB级。在方框503，图像处理器130处理储存在存储器126中的代码表127，以确定给定像素的第一活动饱和色和最后活动饱和色(例如，RGB颜色)的索引。在方框505，图像处理器130确定在给定像素的第一和最后活动饱和色/RGB颜色之外是否存在两个或更多个注入不饱和色(即，“注入颜色”)。当不存在时(即，在方框505的判决为“否”)，在方框506，图像处理器130处理代码表127来确定要用于给定像素的颜色序列，例如，导致图像(在其中给定像素为子集)的最小伪影的颜色序列，并且在方框507，在调制器118根据在方框506确定的颜色序列驱动给定像素。方框503和方框506可以彼此并行进行:例如，图像处理器130在方框503、506这二者中都处理代码表127，然而，图像处理器130可备选地在该实现方式的方框503、方框506中的一个处理代码表127。
[0074]返回至方框505，当图像处理器130确定在给定像素的第一和最后活动饱和色/RGB颜色之外存在两个或更多个注入不饱和色时(即，在方框505的判决为“是”)，在方框509，图像处理器130确定像素RGB (例如，亮度)级是否大于注入不饱和色的级别的两倍的亮度级。换言之，图像处理器130确定如果将两个不饱和色注入到序列中，给定像素是否将具有足够的亮度级(例如，大于零)。例如，在一些实现方式中，如上文关于系列201、系列203所描述的，用不饱和色来替换颜色系列中的饱和色；在这些实现方式的一些中，代码表127可包括像素的序列，该序列假定了所替换的饱和色要由在调制器118处的像素使用；因此，实施方框509以便确定在要由给定像素反射的序列中的其余饱和色上是否存在可用的足够亮度。换句话说，图像处理器130还可被配置成当给定像素的亮度级大于不饱和色的相应亮度级的两倍时，在该给定像素处注入不饱和色中的一个或更多个。
[0075]在任何情况下，当在方框509出现判决“否”时，如上文所述地实施方框506和方框 507。
[0076]然而，当确定像素RGB级大于注入不饱和色的级别的两倍的亮度级时(S卩，方框509的判决为“是”)，进行方框511、方框513、方框515以及可选地进行方框517。具体地，在方框511，图像处理器130从像素RGB级减去这两个注入不饱和色的RGB亮度级贡献(方框511)。在方框513，图像处理器130处理代码表127以针对给定像素确定第一和最后活动饱和色/RGB颜色的索引，例如，在类似于系列203的颜色的第一和最后活动饱和色/RGB颜色系列中的位置。在方框515，图像处理器130激活最接近于(给定像素要被驱动成的)饱和色序列中的第一和最后活动饱和色/RGB颜色、但是在其之外的注入不饱和色。
[0077]在可选的方框517，图像处理器130确定在第一与最后活动饱和色/RGB颜色之间是否存在可用的任何注入不饱和色。当不存在时(即，在方框517的判决为“否”)，或者当不执行方框517时(因为方框517是可选的)，进行方框519，其中图像处理器130处理代码表127来确定要用于给定像素的颜色序列，例如，导致图像(在其中给定像素为子集)的最小伪影的颜色序列，所述颜色序列包括前导的和拖尾的不饱和色；并且在方框507，根据在方框519确定的颜色序列而在调制器118驱动给定像素。换句话说，存储器126储存代码表127，该代码表127将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值限定了至少一个活动序列，并且图像处理器130被配置用于通过处理代码表127以及表示要由至少一个空间光调制器118形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器118。
[0078]然而，当图像处理器130确定在第一与最后活动饱和色/RGB颜色之间存在可用的注入不饱和色时(即，在方框517的判决为“是”)，在方框521，图像处理器130确定是否存在可用来转变成内部注入不饱和色的任何其余的像素RGB亮度/级(level) ( S卩，图像处理器130确定其余的像素饱和色/RGB级是否大于一个内部注入颜色的级别)。当不存在时，(即，在方框517的判决为“否”)，实施方框519和方框507。然而，当图像处理器130确定其余的像素饱和色/RGB级大于一个内部注入颜色的级别时(S卩，在方框521的判决为“是”)，实施方框523、方框525。具体地，在方框523，图像处理器130激活一个内部注入不饱和色(即，在序列中的第一饱和色与最后饱和色之间的不饱和色)，并且在方框525，图像处理器130从饱和色/RGB颜色的级别中减去所述内部注入不饱和色的RGB贡献。当进一步地存在可用的内部不饱和色时以及当存在可用的亮度时，重复方框521至方框525。然而，在一些实现方式中，即使当亮度可用时，也并不需要激活所有的内部不饱和色。例如，可以使用最大数目的内部不饱和色，包括但不限于两个内部不饱和色。然而，用于确定内部不饱和色的最大数目的其他算法在本实现方式的范围内，本实现方式在使用不饱和色可能发生的亮度损失与边纹效应的减少之间考虑折衷。
[0079]在任何情况下，在方框523、方框525的一次或多次进行之后，当在方框521进行判决“否”时，进行方框519、507，然而其中可选的内部不饱和色注入到所述序列中。
[0080]应当理解，针对要在调制器118形成的每个图像中的每个像素，可以并行地重复和/或执行方法500。此外，因为方法500 —般用于减少正在一系列图像中移动的物体(即，在图像的视频流中移动的物体)中的边纹伪影，因此图像处理器130可以可选地处理所述图像以确定是否存在一个或更多个移动的物体，当存在时，实施方法500，而当不存在时，可以跳过方法500，其中图像处理器130被配置用于控制调制器118而不向图像中注入不饱和色。备选地，当图像处理器130确定一个或更多个物体正以高于位置的阈值变化速率在图像中移动时，可以实施方法500。
[0081]在又一实现方式中，可以仅对图像中对应于一个或更多个移动物体的给定像素实施方法500。
[0082]换言之，图像处理器130可以在以像素X像素为基础将不饱和色注入到图像中的模式与不将不饱和色注入到图像中的模式之间进行切换，所述模式切换取决于图像的内容。
[0083]接下来注意力指向图6，其描绘了活动序列602中的第一和最后活动饱和色相对于像素强度的曲线图601。曲线图601的全宽表示对调制器118进行照明的颜色系列，其中曲线图601的阴影区表示未被像素使用的颜色。因此，随着像素强度增加，使用所述颜色系列中的更多的颜色。曲线图601还描绘了注入到所述系列中的不饱和色的非限制性示例位置，如由竖直的虚线表示的。虽然表示了六个不饱和色，但是在其他实现方式中，可以存在像两个不饱和色那样少，例如，在颜色系列的任一端处存在一个不饱和色。还应当注意，活动序列602相对于像素强度的形状既是对称的又具有线性边，这指示出活动序列602在大小上一般随着像素强度的增加而线性增加。
[0084]还描绘了像素强度相对于注入不饱和色与第一活动饱和色(使用在给定的像素强度，领先给定的第一活动饱和色的最近的注入不饱和色)之间的时间的曲线图603，以及像素强度相对于最后活动饱和色与在给定的像素强度下跟随在所述最后活动饱和色后面的最近的注入不饱和色之间的时间的类似曲线图605。很显然，曲线图603、曲线图605中的每一个都是锯齿形，其中时间在不饱和色与限定了活动序列602的线之间的每个交叉处降至最小值。换言之，在像素强度增加时，并且对应的活动序列602变得比内部不饱和色更宽时，使用接下来的两个外面的不饱和色来挡立所述活动序列602。
[0085]可以按用注入不饱和色替换尽可能少的饱和色并且还使从活动饱和色到周围的注入不饱和色之间的时间最小化的方式来选择每个不饱和色相对于活动序列602的位置，如曲线图603、曲线图605中所示。使注入不饱和色的数目最小化使得饱和色亮度最大化，而使从第一和最后活动饱和色到周围的不饱和色之间的时间最小化使得对颜色边纹伪影的改善最大化。
[0086]例如，接下来注意力指向图7，其对曲线图601与类似的曲线图701进行比较，与曲线图601中的六个注入不饱和色相比，曲线图701具有十个注入不饱和色，在活动序列的中心的任一端上五个不饱和色。曲线图601、曲线图701在其他方面类似。图7还示出了曲线图603、相邻的曲线图601，并且在曲线图703处以点画线重现了曲线图603，所述曲线图703类似于曲线图603但是是针对曲线图701的十个注入不饱和色。
[0087]可以选择注入不饱和色的确切位置 和数目，以在所使用序列的饱和色亮度与伪影减少之间实现折衷。如图7中所示，不饱和色的位置的设置根据不同的序列在活动序列时间中随着像素强度改变的方式而变化。换言之，与曲线图601的配置相比，曲线图701的配置可导致边纹效应的更好地减少，然而，曲线图701的配置导致整体更低的饱和色亮度能力。
[0088]现将注意力指向图8和图9，其描绘了曲线图801-1、801-2、801-3、801-4、801-5(统称为曲线图801)和曲线图803-1、803-2、803-3、803-4、803-5(统称为曲线图803)。曲线图801中的每一个类似于曲线图601，但示出了活动序列的非限制性示例形状，其中相应的相关联的曲线图803示出了不饱和色与第一活动饱和色之间的时间，类似于曲线图603。
[0089]特别地，应当注意，曲线图801中示出的活动序列都不具有线性形状，并且不饱和色注入在颜色系列的开始和结尾这二者处，以及可选地还注入在活动序列的斜率突变处、与其相邻近处、在其之前和/或之后。换言之，可以基于活动序列的形状来选择不饱和色的位置。
[0090]此外，不饱和色在颜色系列中的位置是相对于颜色系列和活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。例如，在曲线图801-1至曲线图801-4的每一个中，不饱和色一般是对称注入的。然而，参考曲线图801-5，所描绘的活动序列是不对称的，并且还不对称地注入了另外的不饱和色(其中，曲线图803-5描绘了前导的不饱和色与拖尾的不饱和色(即，分别在活动序列之前和活动序列之后)之间的时间差，分别类似于曲线图603和曲线图605)。如在曲线图801-1至曲线图801-4中，在曲线图801-5中，将不饱和色注入在活动序列的斜率突变处和/或与其相邻处。进一步地，虽然在本文所描绘的对称的活动序列中对称地注入不饱和色，并且虽然在本文所描绘的不对称的活动序列中不对称地注入不饱和色，但是在其他实现方式中，可以将不饱和色不对称地注入到对称的活动序列中以及可以将不饱和色对称地注入到不对称的活动序列中。
[0091]在任何情况下，本文公开了这样的系统，在所述系统中，将不饱和色注入到在颜色序列图像系统的饱和色序列中，以减少边纹伪影。
[0092]本领域技术人员将理解，在一些实现方式中，系统100的功能可以使用预编程的硬件或固件元件(例如，专用集成电路(ASIC)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等)或其他相关的组件来实现。在其他实现方式中，系统100的功能可以使用对代码存储器(未示出)具有访问权限的计算机装置来实现，所述代码存储器储存计算机可读的程序代码以供计算机装置的操作。计算机可读的程序代码可以储存在计算机可读的储存介质上，该储存介质是固定的、有形的并且可由这些组件直接读取(例如，可移动磁盘、⑶-ROM、ROM、固定盘、USB驱动器)。此外，应当理解，计算机可读的程序可被储存为包含计算机可用介质的计算机程序产品。进一步地，永久性储存装置可包括计算机可读的程序代码。还应当理解，计算机可读的程序代码和/或计算机可用介质可包括非暂时性计算机可读的程序代码和/或非暂时性的计算机可用介质。备选地，计算机可读的程序代码可被远程储存，但是可经由调制解调器或者通过传输介质连接至与网络(包括但不限于因特网)的其他接口设备而被传输至这些组件。传输介质可以是非移动介质(例如，光学通信线路和/或数字通信线路和/或模拟通信线路)或移动介质(例如，微波传输方案、红外传输方案、自由空间光学传输方案或其他传输方案)或其组合。
[0093]本领域技术人员将理解，仍然存在更多可能的备选实现方式和修改，并且以上示例仅仅是一个或更多个实现方式的图解。因此，范围仅由附于此的权利要求限制。
【主权项】
1.一种系统，包括: 至少一个空间光调制器； 光照系统，其被配置用于产生对所述至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，所述系列包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及 图像处理器，其被配置用于控制所述至少一个空间光调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，所述不饱和色的相应位置被选择成使所述活动序列中在第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与所述活动序列中的所述第一饱和色之间的相应时间最小化并且使所述活动序列中在最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与所述活动序列中所述最后饱和色之间的相应时间最小化。2.如权利要求1所述的系统，其中所述图像处理器还被配置用于控制所述至少一个空间光调制器，以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在所述视频帧内至少部分像素中的所述活动序列中的所述第一饱和色与所述最后饱和色之间。3.如权利要求1所述的系统，其中所述图像处理器还被配置成当给定像素的亮度级大于所述不饱和色的相应亮度级的两倍时，在所述给定像素处注入所述不饱和色中的一个或更多个。4.如权利要求1所述的系统，还包括储存代码表的存储器，所述代码表将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值至少限定了所述活动序列，并且所述图像处理器还被配置用于通过处理所述代码表以及表示要由所述至少一个空间光调制器形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器。5.如权利要求1所述的系统，其中所述活动序列包括所述第一饱和色之前和所述最后饱和色之后的黑色值，而不是所述不饱和色，所述第一饱和色包括所述活动序列中的第一非黑颜色，而所述最后饱和色包括所述活动序列中的最后非黑颜色。6.如权利要求1所述的系统，其中基于所述活动序列的形状来选择所述不饱和色在所述颜色系列中的位置。7.如权利要求1所述的系统，其中所述不饱和色在所述颜色系列中的位置是相对于所述颜色系列和所述活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。8.如权利要求1所述的系统，其中所述不饱和色的位置至少在所述颜色系列的开始和结尾这二者处。9.一种方法，包括: 在包括下列各项的系统中:至少一个空间光调制器；光照系统，其被配置用于产生对所述至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，所述系列包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器:在所述图像处理器控制所述至少一个空间光调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，所述不饱和色的相应位置被选择成使所述活动序列中在第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与所述活动序列中的所述第一饱和色之间的相应时间最小化并且使所述活动序列中在最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与所述活动序列中的所述最后饱和色之间的相应时间最小化。10.如权利要求9所述的方法，还包括控制所述至少一个空间光调制器，以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在所述视频帧内至少部分像素中的所述活动序列中的所述第一饱和色与所述最后饱和色之间。11.如权利要求9所述的方法，还包括当给定像素的亮度级大于所述不饱和色的相应亮度级的两倍时，在所述给定像素处注入所述不饱和色中的一个或更多个。12.如权利要求9所述的方法，还包括通过处理代码表以及表示要由所述至少一个空间光调制器形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器，所述代码表储存在存储器处，所述代码表将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值至少限定了所述活动序列。13.如权利要求9所述的方法，其中所述活动序列包括所述第一饱和色之前和所述最后饱和色之后的黑色值，而不是所述不饱和色，所述第一饱和色包括所述活动序列中的第一非黑颜色，而所述最后饱和色包括所述活动序列中的最后非黑颜色。14.如权利要求9所述的方法，其中基于所述活动序列的形状来选择所述不饱和色在所述颜色系列中的位置。15.如权利要求9所述的方法，其中所述不饱和色在所述颜色系列中的位置是相对于所述颜色系列和所述活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。16.如权利要求9所述的方法，其中所述不饱和色的位置至少在所述颜色系列的开始和结尾这二者处。
【专利摘要】提供了一种颜色序列图像系统中的不饱和色注入序列。该系统包括：至少一个空间光调制器；光系统，其被配置用于产生对所述调制器进行照明的颜色系列，该系列包括：饱和色；和分别替换所述颜色系列的中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器，其被配置用于控制所述调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，将所述不饱和色的相应位置选择成使在所述活动序列中第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与活动序列中第一饱和色之间的相应时间最小化以及所述活动序列中最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与活动序列中最后饱和色之间的相应时间最小化。
【IPC分类】H04N9/64
【公开号】CN105491362
【申请号】CN201510647079
【发明人】S·J·M·尼科尔森
【申请人】美国科视数字系统公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月8日
【公告号】EP3007158A2, US20160098950
【技术领域】
[0001]本说明书总体涉及显示系统，并且具体涉及颜色序列图像系统中的不饱和色注入序列。
【背景技术】
[0002]当大小、重量、成本和对准精度比亮度、位深和速度(帧速率)重要时，常常使用颜色序列显示作为性能标准。这些显示使用单色图像的快速序列并且依赖于人眼的时间积分性质，来产生视频图像每个帧的全色图像。通常，图像序列包含三原色(红、绿、蓝)的一个或更多个重复，但是可以包括附加的颜色，用于扩展色域或增加亮度。不幸的是，如果观看者的眼睛正在显示器上移动(例如，当跟踪图像中正移动的物体时)，则单色图像在他们的视网膜上变得在空间上是分开的，这导致了运动模糊和颜色边纹伪影。颜色边纹伪影是伪(非计划)色，其可能出现在图像中具有显著不同颜色的物体之间的交界处，特别在欠饱和色和暗区之间的交界处。
【发明内容】
[0003]一般而言，本公开针对一种系统，该系统可通过将不饱和的(例如，白色的)单色颜色图像注入到用于形成视频帧的饱和色单色图像的活动序列之前和之后的颜色系列中，来减少颜色边纹伪影。在像素级重复该方案，这是因为在该颜色序列中照亮像素的持续时间可随着像素颜色和强度而变化。这种将不饱和的单色颜色图像注入到用来形成所述帧的饱和单色图像之前和之后的颜色序列中可导致下列各项中的一个或更多个:减少边纹伪影；减少白色亮度损失(如果有的话)；以及减少饱和色亮度损失。当注入的图像的持续时间是:类似于相邻活动序列图像的持续时间时；并且时间上接近相邻的活动序列图像时，可以最大程度地减少伪影。因而，本文所述的技术可适用于快速切换颜色序列，例如，使用固态照明器(LED或激光荧光体)的情况。
[0004]在本说明书中，元素可被描述成“被配置用以”执行一个或更多个功能或“被配置用于”这样的功能。一般而言，被配置用以执行或被配置用于执行功能的元素能够执行所述功能，或者适用于执行所述功能，或者适配成执行所述功能，或者可用来执行所述功能，或者以其他方式能够执行所述功能。
[0005]应当理解，为了本说明书的目的，“X、Y和Z中的至少一个”以及“X、Y和Z中的一个或更多个”的语言可被解释为仅X、仅Y、仅Z或者Χ、Υ和Z中的两项或更多项的任何组合(例如，ΧΥΖ、ΧΥ、TL、ZZ等)。类似的逻辑可适用于任何出现“至少一个……”和“一个或更多个……”语言中的两项或更多项。
[0006]本说明书的一方面提供了一种系统，该系统包括:至少一个空间光调制器；光照系统，其被配置用于产生对所述至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，所述系列包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器，其被配置用于控制所述至少一个空间光调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，所述不饱和色的相应位置被选择成使所述活动序列中在第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与所述活动序列中的所述第一饱和色之间的相应时间最小化并且使所述活动序列中在最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与所述活动序列中的所述最后饱和色之间的相应时间最小化。
[0007]所述图像处理器还可被配置用于控制所述至少一个空间光调制器，以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在所述视频帧内至少部分像素中的所述活动序列中的所述第一饱和色与所述最后饱和色之间。
[0008]所述图像处理器还可被配置成当给定像素的亮度级大于所述不饱和色的相应亮度级的两倍时，在所述给定像素处注入所述不饱和色中的一个或更多个。
[0009]所述系统还可包括储存代码表的存储器，所述代码表将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值至少限定了所述活动序列，并且所述图像处理器还可被配置用于通过处理所述代码表以及表示要由所述至少一个空间光调制器形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器。
[0010]所述活动序列可包括所述第一饱和色之前和所述最后饱和色之后的黑色值，而不是所述不饱和色，所述第一饱和色包括所述活动序列中的第一非黑颜色，而所述最后饱和色包括所述活动序列中的最后非黑颜色。
[0011]可以基于所述活动序列的形状来选择所述不饱和色在所述颜色系列中的位置。
[0012]所述不饱和色在所述颜色系列中的位置可以是相对于所述颜色系列和所述活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。
[0013]所述不饱和色的位置可至少在所述颜色系列的开始和结尾这二者处。
[0014]本说明书的另一方面提供了一种方法，该方法包括:在包括下列各项的系统中:至少一个空间光调制器；光照系统，其被配置用于产生对所述至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，所述系列包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器:在所述图像处理器，控制所述至少一个空间光调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，所述不饱和色的相应位置被选择成使所述活动序列中第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与所述活动序列中的所述第一饱和色之间的相应时间最小化并且使所述活动序列中最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与所述活动序列中所述最后饱和色之间的相应时间最小化。
[0015]所述方法还包括控制所述至少一个空间光调制器，以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在所述视频帧内至少部分像素中的所述活动序列中的所述第一饱和色与所述最后饱和色之间。
[0016]所述方法还可包括当给定像素的亮度级大于所述不饱和色的相应亮度级的两倍时，在所述给定像素处注入所述不饱和色中的一个或更多个。
[0017]所述方法还可包括通过处理代码表以及表示要由所述至少一个空间光调制器形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器，所述代码表储存在存储器处，所述代码表将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值至少限定了所述活动序列。
[0018]所述活动序列可包括所述第一饱和色之前和所述最后饱和色之后的黑色值，而不是所述不饱和色，所述第一饱和色包括所述活动序列中的第一非黑颜色，而所述最后饱和色包括所述活动序列中的最后非黑颜色。
[0019]可以基于所述活动序列的形状来选择所述不饱和色在所述颜色系列中的位置。
[0020]所述不饱和色在所述颜色系列中的位置可以是相对于所述颜色系列和所述活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。
[0021]所述不饱和色的位置可至少在所述颜色系列的开始和结尾这二者处。
【附图说明】
[0022]为了更好地理解本文所描述的各种实现方式并且更清楚地示出它们可如何付诸实施，现将仅通过举例说明来参考附图，在附图中:
[0023]图1描绘了根据非限制性实现方式的成像系统，其中将不饱和色注入到饱和色序列中。
[0024]图2描绘了根据非限制性实现方式的在对图1的系统的调制器进行照明的颜色中用不饱和色替换饱和色。
[0025]图3描绘了根据非限制性实现方式的活动图1的系统的调制器处开启状态和关闭状态的活动序列与像素之间的关系。
[0026]图4描绘了根据非限制性实现方式的图1的系统的调制器的给定像素的开启状态和关闭状态的示例序列。
[0027]图5描绘了根据非限制性实现方式的将不饱和色注入到颜色序列图像系统中的像素序列中的方法。
[0028]图6描绘了根据非限制性实现方式的活动序列中的第一和最后活动饱和色相对于像素强度的曲线图，以及前导的和拖尾的不饱和色与活动序列的外活动饱和色之间的关联时间的曲线图。
[0029]图7描绘了根据非限制性实现方式的活动序列中的第一和最后活动饱和色相对于像素强度的类似的曲线图，其中一个曲线图具有六个注入不饱和色而第二曲线图具有十个注入不饱和色。
[0030]图8描绘了根据非限制性实现方式的不同形状的活动序列中的第一和最后饱和色相对于像素强度的示例曲线图。
[0031]图9描绘了根据非限制性实现方式的不同形状的活动序列中的第一和最后饱和色相对于像素强度的另外的示例曲线图。
【具体实施方式】
[0032]图1描绘了具有不饱和色注入序列的成像系统100。系统100包括:光照系统101 ；中继光学器件117 (在下文中可交换地称为光学器件117);至少一个空间光调制器118 (在下文中可交换地称为调制器118);光调制器光转储器119 (在下文中可交换地称为光转储器119);投影透镜120 ;图像源125 ;储存代码表127的存储器126 ;以及图像处理器130。
[0033]在图1中，将组件之间的电子和/或数据通信路径描绘为实线，而将组件之间的光路径描绘为点画线。
[0034]现在将描述通过系统100的光路径:光从光照系统101传送至中继光学器件117，该中继光学器件117将光从光照系统101传送至调制器118 ;图像调制器118将光调制成图像(例如， 在图像处理器130的控制下)，继而使用投影透镜120将该图像投影到屏幕上(未绘出);将未用来在调制器118形成图像的光传送至光转储器119。
[0035]光照系统101被配置用于产生对至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，该系列包括:饱和色；和不饱和色，所述不饱和色分别替换在颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色，如下文更详细地描述的。例如，饱和色可包括但不限于红色、绿色和蓝色。不饱和色可包括但不限于白色。因此，光照系统101包括被配置用于产生饱和色和不饱和色的一个或更多个光源。因此，光照系统101可包括一个或更多个宽谱带光源和/或一个或更多个窄谱带光源，其包括但不限于激光光源、发光材料、宽谱带源等。此外，光照系统101可包括被配置用于产生和/或传送颜色系列至中继光学器件117的光谱分离器光学器件、光谱组合器光学器件、预调制器等的任何合适的组合。在图像处理器130与光照系统101之间中继同步信号，以使来自光照系统101的照明颜色系列与由图像处理器130传输至图像调制器118的图像数据和/或控制信号对准。
[0036]中继光学器件117 —般被配置用于将颜色系列从光照系统101传送至图像调制器118。在一些实现方式中，中继光学器件117和光照系统101可以组合在一个模块中。不管怎样，中继光学器件117和/或光照系统101的光传送组件可包括但不限于反光镜、二向色镜、棱镜等。
[0037]调制器118包括O相位调制器、光调制器、反射光调制器、透射光调制器、硅基液晶(LCOS)器件、液晶显示(IXD)器件以及数字微镜器件(DMD)等中的一个或更多个。具体地，调制器118被配置用于将来自光照系统101的颜色系列组合成图像。换言之，图像处理器130被配置成根据哪种颜色正在对调制器118进行照明以及正在形成什么图像来控制初级调制器118的像素在开启状态与关闭状态之间进行切换。例如，按顺序地并且以像素X像素为基础地将在初级调制器118接收的开启状态的红光、绿光和蓝光从初级调制器118反射到投影透镜120，该投影透镜120转而将图像引向屏幕、观看者等中的一个或更多个。将关闭状态的光引向被配置用于吸收关闭状态的光的光转储器119。
[0038]图像源125可包括但不限于储存图像的数字拷贝以供系统100投影的存储器。存储器126可包括但不限于易失性存储器和非易失性存储器中的一个或更多个。在一些实现方式中，图像源125和存储器126可以组合在一个或更多个易失性存储器和/或一个或更多个非易失性存储器中。
[0039]图像处理器130可包括一个或更多个处理器、图像处理器、中央处理单元等。图像处理器130与图像源125、存储器126、调制器118以及光照系统101通信。图像处理器130被配置用于:从图像源125接收图像的数字拷贝；并且如下文中所进一步描述地，依据图像的数字拷贝以及代码表127控制调制器118。
[0040]一般而言，系统100在颜色序列模式下进行操作，该颜色序列模式还可以称为时序模式，其中来自光照系统101的颜色系列对初级调制器118进行照明:当特定的照明色正在对调制器118进行照明时，其他照明色不对调制器118进行照明。因此，例如，连续地向观看者传送红色图像、绿色图像和蓝色图像，并且所述观看者在视觉上将所述图像组合成全色图像。换言之，这样的系统依赖于人类视觉的时间低通滤波特性，其中快速变化的强度级被视为一段时间内的平均强度，而快速变化的颜色被视为一段时间内的平均颜色。
[0041]接下来注意力指向图2，其描绘了由光照系统101形成的颜色系列201，该颜色系列201可以在不饱和色替换系列201中的饱和色之前对调制器118进行照明。应当注意，在整个本说明书中(包括图2)，颜色红、绿和蓝将分别由“R”、“G”、“B”指示，但是其他饱和色也在本实现方式的范围内。因此，系列201中的每个矩形表示红、绿和蓝光对调制器118进行照明的时间，并且系列201的次序指示出矩形的次序，而“时间”箭头指示出:系列201的左手侧表示系列201的第一位置，并且右手侧表示系列201的结尾位置。系列201中每个颜色的相对持续时间也由每个矩形的宽度指示；虽然系列201中的每个颜色具有大约相等的持续时间，但是在其他实现方式中，颜色可具有不同的持续时间。
[0042]因此，系列201具体包括红光、绿光和蓝光(即，饱和色)的系列，其以所指示的系列和/或次序和/或顺序对调制器118进行照明；应当理解，每种颜色可以通过光照系统101和中继光学器件117中的一个或更多个而形成与调制器118大约相同大小和/或形状的图像。在图2中还假定，系列201具有30%红、50%绿和20%蓝的占空比，不过其他占空比也在本实现方式的范围内；实际上，系列201中的颜色的次序以及系列201中的颜色数目可以依据人类视觉模型等进行选择。
[0043]图2还描绘了类似于系列201的颜色系列203，然而，与系列201相比，系列203包括:饱和色(即，“R”、“G”和“B”)；以及不饱和色(“D”)，其分别替换颜色系列203中心C的任一侧上的一个或更多个饱和色。换言之，系列203类似于系列201，其中在系列203的任一端，用不饱和色211-1、211-2来替换红色和蓝色饱和色(即，相对于系列201);而可选的，如系列203中所描绘的，在系列203内用不饱和色来替换系列203中的第一颜色和最后颜色之间的饱和色(即，相对于系列201);例如，相对于系列201，不饱和色212-1、212-2分别替换红色和蓝色饱和色，并且相对于系列201，不饱和色213-1、213-2均替换绿色饱和色。还应当理解，可以用不饱和色来替换不止是所描绘的饱和色，然而，不饱和色一般成对地“注入”(例如，替换饱和色)到系列203中，一个不饱和色注入在系冽203的中心C的任一侧上，例如对 211-1、211-2 ;对 212-1、212-2 以及对 213_1、213_2。
[0044]如下文关于图6到图9所进一步详述的，可以基于像素的活动(active)序列的形状来选择不饱和色在颜色系列203中的位置。
[0045]此外，不饱和色在颜色系列203中的位置可以是对称的或不对称的。例如，每对不饱和色中的每个不饱和色的位置可以相对于中心C对称，例如正如系列203端部的两个不饱和色211-1、211-2。然而，在其他实现方式中，每对中的每个不饱和色的位置无需对称。
[0046]在任何情况下，不饱和色的位置可至少在颜色系列203的开始和结尾这二者处。
[0047]此外，虽然描绘了三对不饱和色，但是在其他实现方式中，系列203可仅包括一对不饱和色，例如，位于系列203端部的对211-1、211-2 ;在又一实现方式中，系列203可包括不止三对不饱和色。此外，除了在系列203的端部处，不饱和色无需成对地提供(例如，参见如下文关于图9所描述的曲线图801-5)。
[0048]在任何情况下，系列203可以对调制器118进行照明，并且在由系列203的颜色进行连续照明时，系列203可用来通过打开和关闭调制器118的像素而在调制器118处形成图像。此外，系列203中的颜色的次序一旦确定，该次序一般就是固定的。
[0049]具体地，图像处理器130可以控制调制器118中与系列203同步的每个像素，以产生供观看者观看的图像。一般而言，根据活动序列控制调制器118中的每个像素，所述活动序列一般可包括在时间上对应于系列203的子集的开启状态的像素和关闭状态的像素。换言之，根据相应的活动序列来控制调制器118中的每个像素，以将系列203的颜色子集反射至投影光学器件和/或投影透镜120，相应的所选择的颜色子集取决于像素参数，其包括但不限于像素颜色和像素强度。
[0050]接下来注意力指向图3，其示意性地描绘了活动序列301-1、301-2、301-3、301-4、301-5(在下文中可交换地统称为活动序列301并且一般地称为活动序列301)。每个活动序列301表示在调制器118中的每个像素处从该调制器118反射的系列203的子集，作为在图像处理器130的控制下通过使像素转为开启状态而藉此形成的图像的一部分。
[0051]进一步地，在图3中，虽然在每个活动序列301中未指示出系列203的每个饱和色，但是在每个序列301中指示出了每个不饱和色211-1、211-2、212-1、212-2、213-1、213-2的位置；假定饱和色位于每个不饱和色211-1、211-2、212-1、212-2、213-1、213-2之间。此外，虽然用分别位于每个活动序列301的第一位置/饱和色之前(例如，“前导”)以及位于每个活动序列301的最后位置/饱和色之后(例如，“拖尾”)的相应不饱和色对
211-1、211-2、212-1、212-2、213-1、213-2来描绘每个活动序列301，但是当给定的活动序列301包括第一位置和/或饱和色与最后位置和/或饱和色之间的不饱和色时，将这样的不饱和色假定为可用于在每个活动序列内激活；然而，不需要利用位于活动序列内的不饱和色(即，当用这样的不饱和色进行照明时，可以将对应的像素转至“关闭状态”)。
[0052]在所描绘的 实现方式中，可以在0-255的标度上指定像素的亮度级，其中“O”是黑色像素而“255”处于可用的最亮的级别。此外，在像素处所使用的活动序列可取决于亮度级。例如，如针对亮度级181-255所描绘的，根据在调制器118形成的图像的对应像素的亮度级和/或颜色和/或像素参数可以使用系列203中的多达所有的饱和色(例如，位于不饱和色211-1与211-2之间的饱和色)。类似地，对于亮度级121-180，根据在调制器118形成的图像的对应像素的亮度级和/或颜色和/或像素参数可以使用系列203中位于不饱和色212-1与212-2之间的饱和色。类似地，对于亮度级61-120，根据在调制器118形成的图像的对应像素的亮度级和/或颜色和/或像素参数可以使用系列203中位于不饱和色213-1与213-2之间的饱和色。显然的是，每个活动序列301-1、301-2、301-3被对应的不饱和色对“挡立”。然而，在其他实现方式中，不需要以这样的方式来挡立每个活动序列301。例如，活动序列301-4、301-5 (分别对应于亮度级21-60和亮度级0_20)，都没有被不饱和色挡立，并且每个活动序列301-4、301-5包括系列203的相应减少的部分。
[0053]图3还包括示例序列303，当亮度级处于121与180之间时，可以将调制器118的给定像素控制成所述示例序列303。例如，示例序列303包括关闭状态(以黑色绘出)和开启状态(以白色绘出)的序列，当给定像素受到系列203照明时，该给定像素被控制成所述关闭状态和开启状态的序列；进一步地，序列303还示出由给定像素针对每个开启状态而反射的每个颜色。换言之，虽然序列303看上去与系列203类似，但系列203表示正在对给定像素进行照明的颜色系列，而序列303表示在照明期间给定像素被控制成的各种关闭状态和开启状态。
[0054]因为序列303表示当亮度级在121与180之间时，将给定像素驱动成的序列，因此仅使用对应于活动序列301-2的像素，而在活动序列301-2以外(即，分别在饱和色212-1之前和饱和色212-2之后)的像素被控制成关闭状态(即，它们在图3中显示为黑色)。此外，根据正将给定像素控制成的亮度级和颜色，可以在活动序列301-2内(即，在饱和色
212-1与212-2之间)将给定像素控制成关闭状态。
[0056]如图3中进一步可见，序列303还包括当用不饱和色212-1、212-2、213-1、213-2照明时处于开启状态的给定像素。这样的在活动序列301-2中的像素的开启状态之前和之后、以像素X像素为基础地包含不饱和色212-1、212-2可以导致边纹伪影的减少。包含不饱和色212-1、212-2可以导致边纹伪影的进一步减少。此外，因为由调制器118形成的图像中的不饱和色211-1、211-2、212-1、212-2表示小比例的光，因此观看者一般注意不到不饱和色211-1、211-2、212-1、212-2，至少在视频中使用的视频帧率(例如，30Hz或更高)下一般注意不到。
[0057]此外，在活动序列301-2期间在调制器118被控制成开启状态的像素可以被不饱和色212-1、212-2和不饱和色211-1、211-2中的任一个挡立时，将所述不饱和色的相应位置选择成使活动序列301-2中第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与活动序列301-2中第一饱和色之间的相应时间最小化并且使活动序列301-2中在最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与活动序列301-2中最后饱和色之间的相应时间最小化。
[0058]换句话说，因为不饱和色212-1、212-2分别比不饱和色211_1、211_2距活动序列301-2的开始和结尾更近，因此优先于不饱和色211-1、211-2而选择不饱和色212-1、212-2来挡立活动序列301-2。又换句话说，在视频帧内至少部分像素中的饱和色的活动序列之前和之后这二者注入不饱和色。
[0059]总结在这之前所描述的概念，系统100包括:至少一个空间光调制器118 ;光照系统101，其被配置用于产生对至少一个空间光调制器118进行照明的颜色系列203，系列203包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器130，其被配置用于控制至少一个空间光调制器118以将一个或更多个不饱和色注入在视频帧内至少部分像素中的饱和色的活动序列之前和之后这二者，不饱和色的相应位置被选择成使在活动序列中第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与活动序列中第一饱和色之间的相应时间最小化以及活动序列中最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与活动序列中最后饱和色之间的相应时间最小化。
[0060]此外，图像处理器130还可被配置用于控制至少一个空间光调制器118，以将一个或更多个不饱和色注入在视频帧内至少部分像素中的活动序列中的第一饱和色与最后饱和色之间。
[0061]此外，活动序列包括第一饱和色之前和最后饱和色之后的黑色值，而不是不饱和色，所述第一饱和色包括活动序列中的第一个非黑颜色，而所述最后饱和色包括活动序列中的最后非黑颜色。
[0062]例如，本文所述的颜色系列203限定了对调制器118进行照明的单色饱和色(和/或图像)的次序和持续时间，所述对调制器118进行照明可以通过使对调制器118进行照明的光的颜色循环来实现。典型的序列具有固定次序的照明颜色和/或图像。对于调制器118上的任何给定像素，当要显示的像素颜色不为黑色时，该像素在所述系列中的一个或更多个颜色期间将是非黑色的，并且否则为黑色(即，处于关闭状态)。像素不为黑色所针对的序列一般将取决于要显示的期望像素颜色和强度。这样的像素序列可以用代码表127来限定，该代码表127可包括但不限于查找表，在其中每个像素参数和/或像素颜色和/或像素强度与用于照明颜色的系列中的每个颜色的一个或更多个(因为它们可随着时间改变，例如，对于抖动)像素值(例如，开启状态或关闭状态)关联。
[0063]如上文所述，可以用不饱和色(包括但不限于白色)来替换系列中的一个或更多个颜色。选择在像素状态的序列中所替换和/或注入的颜色的位置，以平衡以下目标:
[0064]A.使在代码表127上从第一注入不饱和色(在第一非黑颜色像素之前)到第一非黑像素的第一时间最小化；以及
[0065]B.使在代码表127上从最后非黑颜色像素到最后注入不饱和色(在最后非黑颜色像素之后)的第二时间最小化。
[0066]另外，进一步的目标可以是使注入到序列中的不饱和色的数目最小化，以便转而使饱和色亮度损失最小化。
[0067]例如，当所有的代码(即，像素被控制成开启状态(on-states)和关闭状态(off-states)的序列)使用色散的饱和色，使得第一活动饱和色和最后活动饱和色非常接近序列的端部(如在序列303中)时，在序列的任一端处注入的单个不饱和色可以足够(即，在改变的序列中，类似于序列303，省略了不饱和色212-1、212-2)。实际上，应当理解，在序列303中，开启状态的像素随着时间而色散。
[0068]然而，当跨越时间的光色散随着像素颜色或强度而显著地变化时，继而可以使用额外的注入不饱和色，如在序列303中那样。这些额外的注入颜色可用于使第一和最后活动(即，像素开启(on-pixel))饱和色与注入不饱和色之间的时间间隔最小化。
[0069]接下来注意力指向图4，其描绘了在调制器118给定像素的开启状态和关闭状态的三个示例序列401、402、403，序列401、402、403中的每一个类似于序列303。当像素颜色或强度导致狭窄的光色散时，如在序列401中那样，注入不饱和色可用于利用不饱和色来“挡立”饱和色。因为像素颜色或强度导致越来越多的活动饱和色，例如，如序列402，可以将注入颜色在针对给定像素的开启状态的序列中的位置移至外面的注入不饱和色，以“挡立”所述活动饱和色。当像素颜色或强度足够高(例如，超过阈值)时，如在序列403中那样(类似于序列403)，除了外面的不饱和色之外可以使用“内”不饱和色以避免减少总体能力。
[0070]现将注意力指向图5，其描绘了根据非限制性实现方式的用于将不饱和色注入到颜色序列图像系统中的像素序列中的方法500的流程图。为了辅助解释方法500，将假定方法500是使用系统100而执行的并且具体由图像处理器130执行。实际上，方法500是可以将系统100配置为的一种方式。此外，以下对方法500的论述将导致对系统及其各种组件的进一步理解。然而，应当理解，系统100和/或方法500可能发生改变并且无需精确地如本文中结合彼此所论述的那样工作，并且这样的改变在本实现方式的范围内。
[0071]不管怎样，应当强调，方法500无需以所示出的确切顺序来执行，除非另外指示；并且同样地，各个方框可以... 并行执行而不是依次执行；因此，方法500的元素在本文中称为“方框”而不是“步骤”。然而，还应当理解，方法500也可以在系统100的变体上实施。
[0072]此外，将参考“RGB”级来描述方法500，在图像(例如，储存在图像源125并且由图像处理器130处理的图像)中所述“RGB”级可包括红色像素、绿色像素和蓝色像素的亮度值，然而，其他实现方式可包括其他饱和色的级别和/或亮度级。
[0073]在方框501，图像处理器130接收图像中针对给定像素的RGB级，例如为从图像源125接收的一个或多个图像数据集中的一组RGB级。在方框503，图像处理器130处理储存在存储器126中的代码表127，以确定给定像素的第一活动饱和色和最后活动饱和色(例如，RGB颜色)的索引。在方框505，图像处理器130确定在给定像素的第一和最后活动饱和色/RGB颜色之外是否存在两个或更多个注入不饱和色(即，“注入颜色”)。当不存在时(即，在方框505的判决为“否”)，在方框506，图像处理器130处理代码表127来确定要用于给定像素的颜色序列，例如，导致图像(在其中给定像素为子集)的最小伪影的颜色序列，并且在方框507，在调制器118根据在方框506确定的颜色序列驱动给定像素。方框503和方框506可以彼此并行进行:例如，图像处理器130在方框503、506这二者中都处理代码表127，然而，图像处理器130可备选地在该实现方式的方框503、方框506中的一个处理代码表127。
[0074]返回至方框505，当图像处理器130确定在给定像素的第一和最后活动饱和色/RGB颜色之外存在两个或更多个注入不饱和色时(即，在方框505的判决为“是”)，在方框509，图像处理器130确定像素RGB (例如，亮度)级是否大于注入不饱和色的级别的两倍的亮度级。换言之，图像处理器130确定如果将两个不饱和色注入到序列中，给定像素是否将具有足够的亮度级(例如，大于零)。例如，在一些实现方式中，如上文关于系列201、系列203所描述的，用不饱和色来替换颜色系列中的饱和色；在这些实现方式的一些中，代码表127可包括像素的序列，该序列假定了所替换的饱和色要由在调制器118处的像素使用；因此，实施方框509以便确定在要由给定像素反射的序列中的其余饱和色上是否存在可用的足够亮度。换句话说，图像处理器130还可被配置成当给定像素的亮度级大于不饱和色的相应亮度级的两倍时，在该给定像素处注入不饱和色中的一个或更多个。
[0075]在任何情况下，当在方框509出现判决“否”时，如上文所述地实施方框506和方框 507。
[0076]然而，当确定像素RGB级大于注入不饱和色的级别的两倍的亮度级时(S卩，方框509的判决为“是”)，进行方框511、方框513、方框515以及可选地进行方框517。具体地，在方框511，图像处理器130从像素RGB级减去这两个注入不饱和色的RGB亮度级贡献(方框511)。在方框513，图像处理器130处理代码表127以针对给定像素确定第一和最后活动饱和色/RGB颜色的索引，例如，在类似于系列203的颜色的第一和最后活动饱和色/RGB颜色系列中的位置。在方框515，图像处理器130激活最接近于(给定像素要被驱动成的)饱和色序列中的第一和最后活动饱和色/RGB颜色、但是在其之外的注入不饱和色。
[0077]在可选的方框517，图像处理器130确定在第一与最后活动饱和色/RGB颜色之间是否存在可用的任何注入不饱和色。当不存在时(即，在方框517的判决为“否”)，或者当不执行方框517时(因为方框517是可选的)，进行方框519，其中图像处理器130处理代码表127来确定要用于给定像素的颜色序列，例如，导致图像(在其中给定像素为子集)的最小伪影的颜色序列，所述颜色序列包括前导的和拖尾的不饱和色；并且在方框507，根据在方框519确定的颜色序列而在调制器118驱动给定像素。换句话说，存储器126储存代码表127，该代码表127将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值限定了至少一个活动序列，并且图像处理器130被配置用于通过处理代码表127以及表示要由至少一个空间光调制器118形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器118。
[0078]然而，当图像处理器130确定在第一与最后活动饱和色/RGB颜色之间存在可用的注入不饱和色时(即，在方框517的判决为“是”)，在方框521，图像处理器130确定是否存在可用来转变成内部注入不饱和色的任何其余的像素RGB亮度/级(level) ( S卩，图像处理器130确定其余的像素饱和色/RGB级是否大于一个内部注入颜色的级别)。当不存在时，(即，在方框517的判决为“否”)，实施方框519和方框507。然而，当图像处理器130确定其余的像素饱和色/RGB级大于一个内部注入颜色的级别时(S卩，在方框521的判决为“是”)，实施方框523、方框525。具体地，在方框523，图像处理器130激活一个内部注入不饱和色(即，在序列中的第一饱和色与最后饱和色之间的不饱和色)，并且在方框525，图像处理器130从饱和色/RGB颜色的级别中减去所述内部注入不饱和色的RGB贡献。当进一步地存在可用的内部不饱和色时以及当存在可用的亮度时，重复方框521至方框525。然而，在一些实现方式中，即使当亮度可用时，也并不需要激活所有的内部不饱和色。例如，可以使用最大数目的内部不饱和色，包括但不限于两个内部不饱和色。然而，用于确定内部不饱和色的最大数目的其他算法在本实现方式的范围内，本实现方式在使用不饱和色可能发生的亮度损失与边纹效应的减少之间考虑折衷。
[0079]在任何情况下，在方框523、方框525的一次或多次进行之后，当在方框521进行判决“否”时，进行方框519、507，然而其中可选的内部不饱和色注入到所述序列中。
[0080]应当理解，针对要在调制器118形成的每个图像中的每个像素，可以并行地重复和/或执行方法500。此外，因为方法500 —般用于减少正在一系列图像中移动的物体(即，在图像的视频流中移动的物体)中的边纹伪影，因此图像处理器130可以可选地处理所述图像以确定是否存在一个或更多个移动的物体，当存在时，实施方法500，而当不存在时，可以跳过方法500，其中图像处理器130被配置用于控制调制器118而不向图像中注入不饱和色。备选地，当图像处理器130确定一个或更多个物体正以高于位置的阈值变化速率在图像中移动时，可以实施方法500。
[0081]在又一实现方式中，可以仅对图像中对应于一个或更多个移动物体的给定像素实施方法500。
[0082]换言之，图像处理器130可以在以像素X像素为基础将不饱和色注入到图像中的模式与不将不饱和色注入到图像中的模式之间进行切换，所述模式切换取决于图像的内容。
[0083]接下来注意力指向图6，其描绘了活动序列602中的第一和最后活动饱和色相对于像素强度的曲线图601。曲线图601的全宽表示对调制器118进行照明的颜色系列，其中曲线图601的阴影区表示未被像素使用的颜色。因此，随着像素强度增加，使用所述颜色系列中的更多的颜色。曲线图601还描绘了注入到所述系列中的不饱和色的非限制性示例位置，如由竖直的虚线表示的。虽然表示了六个不饱和色，但是在其他实现方式中，可以存在像两个不饱和色那样少，例如，在颜色系列的任一端处存在一个不饱和色。还应当注意，活动序列602相对于像素强度的形状既是对称的又具有线性边，这指示出活动序列602在大小上一般随着像素强度的增加而线性增加。
[0084]还描绘了像素强度相对于注入不饱和色与第一活动饱和色(使用在给定的像素强度，领先给定的第一活动饱和色的最近的注入不饱和色)之间的时间的曲线图603，以及像素强度相对于最后活动饱和色与在给定的像素强度下跟随在所述最后活动饱和色后面的最近的注入不饱和色之间的时间的类似曲线图605。很显然，曲线图603、曲线图605中的每一个都是锯齿形，其中时间在不饱和色与限定了活动序列602的线之间的每个交叉处降至最小值。换言之，在像素强度增加时，并且对应的活动序列602变得比内部不饱和色更宽时，使用接下来的两个外面的不饱和色来挡立所述活动序列602。
[0085]可以按用注入不饱和色替换尽可能少的饱和色并且还使从活动饱和色到周围的注入不饱和色之间的时间最小化的方式来选择每个不饱和色相对于活动序列602的位置，如曲线图603、曲线图605中所示。使注入不饱和色的数目最小化使得饱和色亮度最大化，而使从第一和最后活动饱和色到周围的不饱和色之间的时间最小化使得对颜色边纹伪影的改善最大化。
[0086]例如，接下来注意力指向图7，其对曲线图601与类似的曲线图701进行比较，与曲线图601中的六个注入不饱和色相比，曲线图701具有十个注入不饱和色，在活动序列的中心的任一端上五个不饱和色。曲线图601、曲线图701在其他方面类似。图7还示出了曲线图603、相邻的曲线图601，并且在曲线图703处以点画线重现了曲线图603，所述曲线图703类似于曲线图603但是是针对曲线图701的十个注入不饱和色。
[0087]可以选择注入不饱和色的确切位置 和数目，以在所使用序列的饱和色亮度与伪影减少之间实现折衷。如图7中所示，不饱和色的位置的设置根据不同的序列在活动序列时间中随着像素强度改变的方式而变化。换言之，与曲线图601的配置相比，曲线图701的配置可导致边纹效应的更好地减少，然而，曲线图701的配置导致整体更低的饱和色亮度能力。
[0088]现将注意力指向图8和图9，其描绘了曲线图801-1、801-2、801-3、801-4、801-5(统称为曲线图801)和曲线图803-1、803-2、803-3、803-4、803-5(统称为曲线图803)。曲线图801中的每一个类似于曲线图601，但示出了活动序列的非限制性示例形状，其中相应的相关联的曲线图803示出了不饱和色与第一活动饱和色之间的时间，类似于曲线图603。
[0089]特别地，应当注意，曲线图801中示出的活动序列都不具有线性形状，并且不饱和色注入在颜色系列的开始和结尾这二者处，以及可选地还注入在活动序列的斜率突变处、与其相邻近处、在其之前和/或之后。换言之，可以基于活动序列的形状来选择不饱和色的位置。
[0090]此外，不饱和色在颜色系列中的位置是相对于颜色系列和活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。例如，在曲线图801-1至曲线图801-4的每一个中，不饱和色一般是对称注入的。然而，参考曲线图801-5，所描绘的活动序列是不对称的，并且还不对称地注入了另外的不饱和色(其中，曲线图803-5描绘了前导的不饱和色与拖尾的不饱和色(即，分别在活动序列之前和活动序列之后)之间的时间差，分别类似于曲线图603和曲线图605)。如在曲线图801-1至曲线图801-4中，在曲线图801-5中，将不饱和色注入在活动序列的斜率突变处和/或与其相邻处。进一步地，虽然在本文所描绘的对称的活动序列中对称地注入不饱和色，并且虽然在本文所描绘的不对称的活动序列中不对称地注入不饱和色，但是在其他实现方式中，可以将不饱和色不对称地注入到对称的活动序列中以及可以将不饱和色对称地注入到不对称的活动序列中。
[0091]在任何情况下，本文公开了这样的系统，在所述系统中，将不饱和色注入到在颜色序列图像系统的饱和色序列中，以减少边纹伪影。
[0092]本领域技术人员将理解，在一些实现方式中，系统100的功能可以使用预编程的硬件或固件元件(例如，专用集成电路(ASIC)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等)或其他相关的组件来实现。在其他实现方式中，系统100的功能可以使用对代码存储器(未示出)具有访问权限的计算机装置来实现，所述代码存储器储存计算机可读的程序代码以供计算机装置的操作。计算机可读的程序代码可以储存在计算机可读的储存介质上，该储存介质是固定的、有形的并且可由这些组件直接读取(例如，可移动磁盘、⑶-ROM、ROM、固定盘、USB驱动器)。此外，应当理解，计算机可读的程序可被储存为包含计算机可用介质的计算机程序产品。进一步地，永久性储存装置可包括计算机可读的程序代码。还应当理解，计算机可读的程序代码和/或计算机可用介质可包括非暂时性计算机可读的程序代码和/或非暂时性的计算机可用介质。备选地，计算机可读的程序代码可被远程储存，但是可经由调制解调器或者通过传输介质连接至与网络(包括但不限于因特网)的其他接口设备而被传输至这些组件。传输介质可以是非移动介质(例如，光学通信线路和/或数字通信线路和/或模拟通信线路)或移动介质(例如，微波传输方案、红外传输方案、自由空间光学传输方案或其他传输方案)或其组合。
[0093]本领域技术人员将理解，仍然存在更多可能的备选实现方式和修改，并且以上示例仅仅是一个或更多个实现方式的图解。因此，范围仅由附于此的权利要求限制。
【主权项】
1.一种系统，包括: 至少一个空间光调制器； 光照系统，其被配置用于产生对所述至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，所述系列包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及 图像处理器，其被配置用于控制所述至少一个空间光调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，所述不饱和色的相应位置被选择成使所述活动序列中在第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与所述活动序列中的所述第一饱和色之间的相应时间最小化并且使所述活动序列中在最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与所述活动序列中所述最后饱和色之间的相应时间最小化。2.如权利要求1所述的系统，其中所述图像处理器还被配置用于控制所述至少一个空间光调制器，以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在所述视频帧内至少部分像素中的所述活动序列中的所述第一饱和色与所述最后饱和色之间。3.如权利要求1所述的系统，其中所述图像处理器还被配置成当给定像素的亮度级大于所述不饱和色的相应亮度级的两倍时，在所述给定像素处注入所述不饱和色中的一个或更多个。4.如权利要求1所述的系统，还包括储存代码表的存储器，所述代码表将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值至少限定了所述活动序列，并且所述图像处理器还被配置用于通过处理所述代码表以及表示要由所述至少一个空间光调制器形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器。5.如权利要求1所述的系统，其中所述活动序列包括所述第一饱和色之前和所述最后饱和色之后的黑色值，而不是所述不饱和色，所述第一饱和色包括所述活动序列中的第一非黑颜色，而所述最后饱和色包括所述活动序列中的最后非黑颜色。6.如权利要求1所述的系统，其中基于所述活动序列的形状来选择所述不饱和色在所述颜色系列中的位置。7.如权利要求1所述的系统，其中所述不饱和色在所述颜色系列中的位置是相对于所述颜色系列和所述活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。8.如权利要求1所述的系统，其中所述不饱和色的位置至少在所述颜色系列的开始和结尾这二者处。9.一种方法，包括: 在包括下列各项的系统中:至少一个空间光调制器；光照系统，其被配置用于产生对所述至少一个空间光调制器进行照明的颜色系列，所述系列包括:饱和色；和分别替换在所述颜色系列中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器:在所述图像处理器控制所述至少一个空间光调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，所述不饱和色的相应位置被选择成使所述活动序列中在第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与所述活动序列中的所述第一饱和色之间的相应时间最小化并且使所述活动序列中在最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与所述活动序列中的所述最后饱和色之间的相应时间最小化。10.如权利要求9所述的方法，还包括控制所述至少一个空间光调制器，以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在所述视频帧内至少部分像素中的所述活动序列中的所述第一饱和色与所述最后饱和色之间。11.如权利要求9所述的方法，还包括当给定像素的亮度级大于所述不饱和色的相应亮度级的两倍时，在所述给定像素处注入所述不饱和色中的一个或更多个。12.如权利要求9所述的方法，还包括通过处理代码表以及表示要由所述至少一个空间光调制器形成的图像的图像数据来控制所述至少一个空间光调制器，所述代码表储存在存储器处，所述代码表将像素参数、像素颜色和像素强度中的一个或更多个与像素值关联，所述像素值至少限定了所述活动序列。13.如权利要求9所述的方法，其中所述活动序列包括所述第一饱和色之前和所述最后饱和色之后的黑色值，而不是所述不饱和色，所述第一饱和色包括所述活动序列中的第一非黑颜色，而所述最后饱和色包括所述活动序列中的最后非黑颜色。14.如权利要求9所述的方法，其中基于所述活动序列的形状来选择所述不饱和色在所述颜色系列中的位置。15.如权利要求9所述的方法，其中所述不饱和色在所述颜色系列中的位置是相对于所述颜色系列和所述活动序列中的一个或更多个而对称和不对称中的一个。16.如权利要求9所述的方法，其中所述不饱和色的位置至少在所述颜色系列的开始和结尾这二者处。
【专利摘要】提供了一种颜色序列图像系统中的不饱和色注入序列。该系统包括：至少一个空间光调制器；光系统，其被配置用于产生对所述调制器进行照明的颜色系列，该系列包括：饱和色；和分别替换所述颜色系列的中心的任一侧上的一个或更多个饱和色的不饱和色；以及图像处理器，其被配置用于控制所述调制器以将所述不饱和色中的一个或更多个注入在视频帧内至少部分像素中的所述饱和色的活动序列之前和之后这二者，将所述不饱和色的相应位置选择成使在所述活动序列中第一饱和色之前的至少一个第一不饱和色与活动序列中第一饱和色之间的相应时间最小化以及所述活动序列中最后饱和色之后的至少一个第二不饱和色与活动序列中最后饱和色之间的相应时间最小化。
【IPC分类】H04N9/64
【公开号】CN105491362
【申请号】CN201510647079
【发明人】S·J·M·尼科尔森
【申请人】美国科视数字系统公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月8日
【公告号】EP3007158A2, US20160098950
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