提高rgbw圖像飽和度的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種提高RGBW圖像飽和度的方法及系統(tǒng)。該提高RGBW圖像飽和度的方法包括：步驟A，根據(jù)屏幕分區(qū)動態(tài)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍將屏幕劃分為多個屏幕子區(qū)域；步驟B，按照屏幕子區(qū)域?qū)Υ@示RGBW圖像進行分區(qū)；步驟C，在待顯示RGBW圖像的各個分區(qū)中確定飽和度待調(diào)整分區(qū)；以及步驟D，在對待顯示RGBW圖像進行顯示時，按照預(yù)設(shè)比例降低飽和度待調(diào)整分區(qū)的背光亮度。本發(fā)明可以實現(xiàn)RGBW圖像飽和度的精細(xì)化調(diào)整。
【專利說明】提高RGBW圖像飽和度的方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種提高RGBW圖像飽和度的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在圖像顯示領(lǐng)域中，由于RGB三色系統(tǒng)的混光效率低，混出的白光顯色性很差，所以人們逐漸采用RGBW四色系統(tǒng)來代替RGB三色系統(tǒng)。該RGBW四色系統(tǒng)不僅具有紅色像素(R)、綠色像素(G)和藍(lán)色像素(B)，其還包括亮度強化像素(W)，從而能夠完全實現(xiàn)RGB三色系統(tǒng)所能夠?qū)崿F(xiàn)的全部功能，而且具有光效高、顯色性相對較高的優(yōu)點。
[0003]然而，由于在RGBW四色系統(tǒng)中增加了 W亞像素，包括在圖像中的純色的飽和度可能惡化，具體地講，RGBW顯示器中純色的絕對數(shù)字值與RGB顯示器的絕對數(shù)字值是相同的。然而當(dāng)RGBW顯示器包括背景時，由于W亞像素引起的背景的亮度大于RGB顯示器的背景的亮度，因此RGBW顯示器中背景包含的純色看上去可能相對更暗，即純色的亮度相對惡化。與RGB顯示器相比，由于相對亮度差，RGBff顯示器的純色的飽和度相對惡化。
[0004]針對RGBW圖像飽和度惡化的問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員給出了多種的解決方案。在參考文件I (專利申請?zhí)?200810081778.4)中，三星電子株式會社的技術(shù)人員給出一種解決方案。請參照圖1，該解決方案包括:圖像信號分類單元基于幀的亮度和飽和度使用圖像分類參數(shù)確定RGBW圖像信號的幀是否是飽和度提高目標(biāo)；背光亮度控制器如果圖像信號分類單元確定該幀是保護度提高目標(biāo)，則增加該幀的背光亮度；W亞像素控制器，如果圖像信號分類單元確定該幀是飽和度提高目標(biāo)，則減小該幀的W亞像素的亮度，從而使該幀的整個亮度值在背光亮度增加之前和之后相同。
[0005]然而，需要注意的是，上述圖像信號分類單元將RGBW圖像的每一幀分類為一個圖像分類單元，其只能夠?qū)D像按幀進行分類和提高整幀的飽和度，然而大多數(shù)情況下，在同一幀內(nèi)部的不同區(qū)域中的飽和度惡化情況是不盡相同的，因而，現(xiàn)有技術(shù)亟待需要一種在同一幀內(nèi)部按區(qū)域進行分類和提高RGBW圖像飽和度的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種提高RGBW圖像飽和度的方法及系統(tǒng)，以實現(xiàn)在同一幀內(nèi)部按區(qū)域進行分類并按照分類結(jié)果提高RGBW圖像飽和度。
[0008]( 二 )技術(shù)方案
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種提高RGBW圖像飽和度的方法。該方法包括:步驟A，根據(jù)屏幕分區(qū)動態(tài)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍將屏幕劃分為多個屏幕子區(qū)域；步驟B，按照屏幕子區(qū)域?qū)Υ@示RGBW圖像進行分區(qū)；步驟C，在待顯示RGBW圖像的各個分區(qū)中確定飽和度待調(diào)整分區(qū)；以及步驟D，在對待顯示RGBW圖像進行顯示時，按照預(yù)設(shè)比例降低其背光亮度。[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種提高RGBW圖像飽和度的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:圖像分區(qū)分類模塊，用于根據(jù)分區(qū)動態(tài)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍對待顯示RGBW圖像進行分區(qū)，確定飽和度待調(diào)制分區(qū)；以及分區(qū)動態(tài)背光控制模塊，用于降低飽和度待調(diào)整分區(qū)的背
光亮度。
[0011](三)有益效果
[0012]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提高RGBW圖像飽和度的方法及系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0013](I)根據(jù)動態(tài)分區(qū)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍將屏幕分為多個子區(qū)域，基于畫面的飽和度判定子區(qū)域是否需要進行飽和度調(diào)整，若待顯示RGBW圖像相應(yīng)分區(qū)需要提高進行飽和度調(diào)整，則降低其背光亮度，從而實現(xiàn)了 RGBW圖像飽和度的精細(xì)化調(diào)整；
[0014](2)在降低飽和度待調(diào)整分區(qū)背光亮度的同時，提高分區(qū)內(nèi)RGB子像素的亮度值，以保證分區(qū)的整體亮度不變；
[0015](3)此外，背光亮度的降低可以減少整個模組的功耗，從而更加符合節(jié)能降耗的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)增強RGBW圖像信號的飽和度的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例提高RGBW圖像飽和度的方法的流程圖；
[0018]圖3為圖2所示提高RGBW圖像飽和度方法中劃分子區(qū)域的示意圖；
[0019]圖4為圖2所示提高RGBW圖像飽和度方法中對子區(qū)域進行分類的流程圖；
[0020]圖5為待顯不RGBff圖像中聞飽和度像素分布情況的不意圖；
[0021]圖6為對待顯示RGBW圖像利用圖像分割技術(shù)將高飽和度像素分布圖分割為若干個高飽和度像素連通區(qū)域的示意圖；
[0022]圖7為待顯示RGBW圖像原始畫面每一通道RGBW圖像信號的亮度柱狀圖；
[0023]圖8為待顯示RGBW圖像背光降低后畫面每一通道RGBW圖像信號的亮度柱狀圖；
[0024]圖9為提高RGB像素亮度值后畫面每一通道RGBW圖像信號的亮度柱狀圖；
[0025]圖10為根據(jù)本發(fā)明實施例提高RGBW圖像飽和度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖11為圖10所示提高RGBW圖像飽和度系統(tǒng)中圖像分區(qū)分類單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現(xiàn)方式，為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0028]本發(fā)明根據(jù)動態(tài)分區(qū)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍將屏幕分為多個子區(qū)域，基于畫面的飽和度判定子區(qū)域是否需要提高飽和度，若該子區(qū)域需要提高飽和度，則提高該區(qū)域RGB子像素的亮度值，并降低背光亮度，在保證該區(qū)域畫面亮度不變的情況下，提高RGBW圖像信號的飽和度。
[0029]在本發(fā)明的一個示例性實施例中，提供了一種提高RGBW圖像飽和度的方法。圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例提高RGBW圖像飽和度的方法的流程圖。請參照圖2，本實施例提高RGBff圖像飽和度的方法包括:
[0030]預(yù)處理步驟PO，如果待顯示RGBW圖像為RGB圖像，則將該RGB圖像轉(zhuǎn)換為RGBW圖像；如果待顯示RGBW圖像已為RGBW圖像，該忽略該步驟；
[0031]需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中已有多種將RGB圖像轉(zhuǎn)換為RGBW圖像的方法，例如，可以根據(jù)下式將RGB圖像轉(zhuǎn)換為RGBW圖像:
[0032]Rout = Rin-Min (Rin, Gin, Bj (1-1)
[0033]Gout = Gin-Min (Rin, Gin, Bin) (1-2)
[0034]Bout = Bin-Min (Rin, Gin, Bin) (1—3)
[0035]Wout = Min (Rin, Gin, Bj (1-4)
[0036]其中，RinXin和Bin分別為RGB圖像信號的亞像素的像素值，Rout>Gout,Bout和Wtjut分別為轉(zhuǎn)換后的RGBW圖像信號中亞像素的像素值，Wout是Rin、Gin和Bin中的最小值。
[0037]此外，還可以利用下式將RGB圖像轉(zhuǎn)換為RGBW圖像:
[0038]Rout = Yin-L 37Vin (2-1)
[0039]Gout = Yin-0.698Vin-0.336Uin (2-2)
[0040]Bout = Yin+1.732Uin (2-3)
[0041]Wout = Yin (2-4)
[0042]其中，Yin、Uin和Vin分別是通過RGB信號轉(zhuǎn)換為YUV圖像信號獲得的值，Rout> Gout,Bout和Wtjut分別是RGBW圖像信號的亞像素的像素值。
[0043]需要說明的是，上述兩種方法僅用于示例性說明。本發(fā)明中RGB圖像轉(zhuǎn)換RGBW圖像的方法包括并不限于上述兩種方法。
[0044]步驟A，根據(jù)屏幕分區(qū)動態(tài)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍將屏幕劃分為多個屏幕子區(qū)域；
[0045]本實施例中，分區(qū)動態(tài)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍為矩形。相應(yīng)地，子區(qū)域也為矩形，其范圍和數(shù)量由背光中LED燈的數(shù)量和分布決定。
[0046]圖3為圖2所示提高RGBW圖像飽和度方法中劃分子區(qū)域的示意圖。對于圖3所示的子區(qū)域，形成其的背光可以是16X9顆的直射式LED陣列，也可以是橫向16顆、豎向9顆的側(cè)入式LED背光，或是其他能夠形成16X9個背光可獨立調(diào)節(jié)子區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
[0047]步驟B，按照屏幕子區(qū)域?qū)Υ@示RGBW圖像進行分區(qū)；
[0048]圖5為待顯不RGBff圖像中聞飽和度像素分布情況的不意圖。請參照圖5,黑色點代表高飽和像素。由圖5可知，高飽和度像素分布于多個分區(qū)中。
[0049]尤其需要注意的是，大部分的高飽和度像素構(gòu)成的連通區(qū)域涵蓋2個或2個以上的分區(qū)，在后續(xù)步驟中將針對該涵蓋2個或2個以上分區(qū)的情況進行特別處理。
[0050]步驟C，在待顯示RGBW圖像的各個分區(qū)中確定飽和度待調(diào)整分區(qū)，該飽和度待調(diào)整分區(qū)包括:第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)和第二類飽和度待調(diào)整分區(qū)；
[0051]本步驟中，對各個子區(qū)域的分類是以畫面飽和度為基準(zhǔn)。圖4為圖2所示提高RGBW圖像飽和度方法中對子區(qū)域進行分類的流程圖。請參照圖4，對子區(qū)域進行分類的步驟包括:
[0052]子步驟Cl，計算待顯示RGBW圖像中高飽和度像素的個數(shù)Ht，如果Ht占待顯示RGBW圖像中像素總數(shù)的比例大于預(yù)設(shè)的第一比例參數(shù)K1，則將待顯示RGBW圖像的全部分區(qū)設(shè)為第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)，執(zhí)行步驟D ;否則，執(zhí)行子步驟C2 ；
[0053]高飽和度像素定義為飽和度值高于一定閾值St的像素。該St的取值范圍為0.8~
1.0，在本發(fā)明優(yōu)選的實施例中，該St = 0.9。第一比例參數(shù)K1是一個值為0.5到I之間的參數(shù)，在本發(fā)明優(yōu)選的實施例中，該K1 = 0.8。
[0054]本子步驟中，可參照下式計算待顯示RGBW圖像中像素的飽和度值:
【權(quán)利要求】
1.一種提高RGBW圖像飽和度的方法，其特征在于，包括: 步驟A，根據(jù)屏幕分區(qū)動態(tài)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍將屏幕劃分為多個屏幕子區(qū)域； 步驟B，按照所述屏幕子區(qū)域?qū)Υ@示RGBW圖像進行分區(qū)； 步驟C，在所述待顯示RGBW圖像的各個分區(qū)中確定飽和度待調(diào)整分區(qū)；以及步驟D，在對所述待顯示RGBW圖像進行顯示時，按照預(yù)設(shè)比例降低所述飽和度待調(diào)整分區(qū)的背光亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D之后還包括: 步驟E，對于背光亮度降低后的飽和度待調(diào)整分區(qū)，提高分區(qū)內(nèi)RGB像素的亮度值，以保證分區(qū)的整體亮度不變，其中，分區(qū)內(nèi)R像素、G像素和B像素亮度提高的比例相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述飽和度待調(diào)整分區(qū)包括第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)，所述步驟C包括: 子步驟C2，對所述待顯示RGBW圖像的每一個分區(qū)，計算分區(qū)內(nèi)高飽和度像素個數(shù)H，如果該H占該分區(qū)內(nèi)像素總數(shù)的比例是否大于預(yù)設(shè)的第二比例參數(shù)K2，將該分區(qū)設(shè)為第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述高飽和度像素為飽和度值高于閾值St的像素，其中，0.8≤St ≤ 1.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述子步驟C2之前還包括: 子步驟Cl，計算所述待顯示RGBW圖像中高飽和度像素的個數(shù)Ητ，如果該Ht占所述待顯示RGBW圖像中像素總數(shù)的比例大于預(yù)設(shè)的第一比例參數(shù)K1，則將所述待顯示RGBW圖像的全部分區(qū)設(shè)為第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)，執(zhí)行步驟D ;否則，執(zhí)行子步驟C2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一比例參數(shù)K1和第二比例參數(shù)K2滿足:0.5≤K1≤1,0.5≤K2≤1。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述飽和度待調(diào)整分區(qū)包括第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)和第二類飽和度待調(diào)整分區(qū)，所述子步驟C2之后還包括: 子步驟C3，對待顯示RGBW圖像中的每一個第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)，對其進行邊界檢測，判斷其是否切割高飽和度像素的連通區(qū)域，若切割連通區(qū)域，則判斷該邊界對應(yīng)相鄰分區(qū)是否已為第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)，如果是，則執(zhí)行步驟D，否則，將該相鄰分區(qū)設(shè)為第二類飽和度待調(diào)整分區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述子步驟C3具體包括: 子分步驟C3a，利用圖像分割技術(shù)將待顯示RGBW圖像中的高飽和度像素分布圖分割為若干個高飽和度像素連通區(qū)域； 子分步驟C3b，初始化j = I ； 子分步驟C3c,初始化k = I ; 子分步驟C3d，對第j個第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)的第k條邊界進行檢測，判斷其是否切割高飽和度像素連通區(qū)域，如果是，執(zhí)行子分步驟C3e，否則，執(zhí)行子分步驟C3g ; 子分步驟C3e，判斷該邊界對應(yīng)相鄰分區(qū)是否已為第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)，如果是，執(zhí)行子分步驟C3g，否則，執(zhí)行子分步驟C3f ； 子分步驟C3f，將該相鄰分區(qū)設(shè)為第二類飽和度待調(diào)整分區(qū)，執(zhí)行子分步驟C3g ； 子分步驟C3g，判斷該條邊界是否為該第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)的最后一條邊界，如果是，執(zhí)行步驟C3i，否則，執(zhí)行子分步驟C3h ； 子分步驟C3h, k = k+1,執(zhí)行子分步驟C3d ； 子分步驟C3i，判斷是否為最后一個第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)，如果是，則執(zhí)行步驟D，否則，執(zhí)行子分步驟C3;以及 子分步驟C3j, j = j+1,重新執(zhí)行子分步驟C3c。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，分區(qū)動態(tài)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍為矩形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟D中，背光亮度降低的取值范圍為當(dāng)前分區(qū)背光亮度的
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述背光亮度降低的取值范圍為當(dāng)前分區(qū)背光亮度的10%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟A之前還包括: 如果待顯示圖像為RGB圖像，則將該RGB圖像轉(zhuǎn)換為RGBW圖像。
13.一種提高RGBW圖像飽和度的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 圖像分區(qū)分類模塊，用于根據(jù)分區(qū)動態(tài)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍對待顯示RGBW圖像進行分區(qū)，確定飽和度 待調(diào)制分區(qū)；以及 分區(qū)動態(tài)背光控制模塊，用于降低飽和度待調(diào)整分區(qū)的背光亮度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: RGB像素控制模塊，用于對于背光亮度降低后的飽和度待調(diào)整分區(qū)，按照與背光亮度降低比例相同的比例提高該飽和度待調(diào)整分區(qū)內(nèi)RGB像素的亮度值，以保證該飽和度待調(diào)整分區(qū)整體亮度不變。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述飽和度待調(diào)整分區(qū)包括第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)和第二類飽和度待調(diào)整分區(qū)，所述圖像分區(qū)分類模塊包括: 圖像分區(qū)單元，用于按照屏幕子區(qū)域?qū)Υ@示RGBW圖像進行分區(qū)，其中，該屏幕子區(qū)域是根據(jù)屏幕分區(qū)動態(tài)背光可獨立調(diào)節(jié)的范圍劃分； 總分區(qū)分類單元，用于計算待顯示RGBW圖像中高飽和度像素的個數(shù)Ητ，如果Ht占RGBW圖像中像素總數(shù)的比例大于預(yù)設(shè)的第一比例參數(shù)K1，則將RGBW圖像的全部分區(qū)設(shè)為第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)； 第一分區(qū)分類單元，用于對待顯示RGBW圖像的每一個分區(qū)，判斷該分區(qū)內(nèi)高飽和度像素個數(shù)H占該子區(qū)域內(nèi)像素總數(shù)的比例是否大于預(yù)設(shè)第二比例參數(shù)1(2，如果是，則將該分區(qū)設(shè)為第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)；以及 第二分區(qū)分類單元，用于對待顯示RGBW圖像中的每一個第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)進行邊界檢測，判斷其是否切割高飽和度像素的連通區(qū)域，若切割連通區(qū)域，則判斷邊界對應(yīng)相鄰分區(qū)是否已為第一類飽和度待調(diào)整分區(qū)，如果是，則無需處理，否則，將該相鄰分區(qū)設(shè)為第二類飽和度待調(diào)整分區(qū)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 圖像格式轉(zhuǎn)換模塊，用于如果待顯示圖像為RGB圖像，則將該RGB圖像轉(zhuǎn)換為RGBW圖像。
【文檔編號】G09G3/34GK103996382SQ201410190637
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】葉虹吶, 張子鶴 申請人:成都京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團股份有限公司