專利名稱：電視圖象動態(tài)景深提升方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視圖象處理技術(shù)，具體涉及一種電視圖象動態(tài)景深提升方法。
背景技術(shù)：
近年來數(shù)字電視廣播的發(fā)展十分迅猛，美國、日本、歐洲等發(fā)達國家已進入全面推行電視廣播數(shù)字化的階段，美國不僅致力于增加高清晰度數(shù)字電視的節(jié)目，而且決定于2006年全面停播模擬電視，而我國眾多大中城市有線高清數(shù)字電視已經(jīng)開播，同時確定于2015年全面停播模擬電視。由于數(shù)字電視的傳輸對節(jié)目質(zhì)量幾乎不會造成損傷，所以，用戶在家里可以得到幾乎等同于演播室的信號質(zhì)量。但是，現(xiàn)在市場上銷售的電視機(特別是采用新型顯示器件的電視機，如LCDTV，PDPTV，DLPTV……)，由于種種問題，并不能高質(zhì)量地進行顯示。
彩色電視在播放某些圖象信號時，由于拍攝環(huán)境不佳或記錄特殊場景等原因，往往畫面過亮或過暗而無法分辨出圖象的細節(jié)，同時也不附合人眼的視覺習(xí)慣。在這種時候，某些電視可以允許用戶通過調(diào)整顯示設(shè)備的亮度來進行改善，但這種調(diào)整是固定的，一經(jīng)應(yīng)用，所有顯示的圖象都會被作相同的處理，而電視畫面絕不是一成不變的，因此難以達到理想的效果。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠根據(jù)所顯示圖象的特點進行動態(tài)調(diào)整的電視圖象動態(tài)景深提升方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，電視圖象動態(tài)景深提升方法，包括如下步驟首先統(tǒng)計輸入畫面在確定范圍內(nèi)各象素的亮度信息，所述亮度信息包括處于各亮度信號值的像素數(shù)目和亮度平均值；如果處于高亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值大于設(shè)定的白電平擴展處理啟動門限，則進行白電平擴展處理，使得該比值降低；如果亮度平均值大于設(shè)定的黑電平擴展處理啟動門限，則進行黑電平擴展處理，使得該亮度平均值降低；如果處于低亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值大于設(shè)定的亮度曲線校正處理啟動門限一或亮度平均值小于設(shè)定的亮度曲線校正處理啟動門限二，則按照設(shè)定的校正強度進行亮度曲線校正處理，使得該比值降低或該亮度平均值提高。
所述亮度信號值可以按照顯示設(shè)備的亮度表現(xiàn)能力劃分。
優(yōu)選的是，所述高亮度信號值是指高于設(shè)定的白電平擴展啟始點的亮度信號值。
所述低亮度信號值是指低于亮度曲線校正處理啟動門限二的亮度信號值。
進一步優(yōu)選的是，所述亮度信號值分為256級，所述白電平擴展啟始點為128～255。
所述亮度信號值分為256級，所述亮度曲線校正處理啟動門限二為0～127。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，有益的效果在于1)根據(jù)每幀輸入畫面的特點來確定具體的處理方式，使得調(diào)節(jié)方式動態(tài)化，始終保持顯示畫面具有良好的景深表現(xiàn)，大大改善了視覺效果；2)采用直方圖和取平均值的統(tǒng)計方法作為調(diào)整判斷的依據(jù)，具有實現(xiàn)簡單計算快速的優(yōu)點；3)優(yōu)選方式中對高、低亮度信號值的劃分和白電平擴展處理啟動門限、亮度曲線校正處理啟動門限二的設(shè)定是申請人經(jīng)過反復(fù)大量的實驗，充分研究了人眼的視覺習(xí)慣，在同時考慮到較小的計算量及出色的動態(tài)處理效果的情況下得出的。
下面通過實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明說明書附圖

圖1是處理前的圖象信號1。
圖2是圖1的亮度信息直方圖。
圖3是亮度校正曲線圖。
圖4是處理前的圖象信號2。
圖5是圖2的亮度信息直方圖。
圖6是黑/白電平擴展處理示意圖。
圖7是圖象信號1和2處理后的效果圖。
圖8是圖7的亮度信息直方圖。
圖9(a)、(b)分別是一連續(xù)信號進行動態(tài)處理前、后的截圖。
圖10(a)、(b)分別是另一連續(xù)信號進行動態(tài)處理前、后的截圖。
圖11(a)、(b)分別是又一連續(xù)信號進行動態(tài)處理前、后的截圖。
具體實施方式電視圖象動態(tài)景深提升方法，包括如下步驟首先統(tǒng)計輸入畫面在確定范圍內(nèi)各象素的亮度信息，所述亮度信息包括處于各亮度信號值的像素數(shù)目和亮度平均值；如果處于高亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值大于設(shè)定的白電平擴展處理啟動門限，則進行白電平擴展處理，使得該比值降低；如果亮度平均值大于設(shè)定的黑電平擴展處理啟動門限，則進行黑電平擴展處理，使得該亮度平均值降低；如果處于低亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值大于設(shè)定的亮度曲線校正處理啟動門限一或亮度平均值小于設(shè)定的亮度曲線校正處理啟動門限二，則按照設(shè)定的校正強度進行亮度曲線校正處理，使得該比值降低或該亮度平均值提高。所述黑/白電平擴展處理可以通過設(shè)定黑/白電平擴展最大斜率、最小斜率、黑電平擴展起始點的上下限以及白電平擴展起始點的上下限來進行。所述亮度曲線校正處理可以通過設(shè)定亮度校正強度及亮度校正曲線的終點來進行。
在本例中，采用的顯示器件是三星SDI公司生產(chǎn)的S42SD-YD05等離子模組，將其亮度由暗至亮分為0～255共256級，取128～255為高亮度信號值，0～127為低亮度信號值，設(shè)置亮度曲線校正處理啟動門限二和黑電平擴展處理啟動門限均為80，白電平擴展處理啟動門限為30％，亮度曲線校正處理啟動門限一為30％，采樣范圍為輸入圖象的正中732×400像素。對于調(diào)整過程的設(shè)置亮度曲線校正強度為80，白電平擴展啟始點范圍為215～255，黑電平擴展啟始點范圍為32～64，白電平擴展最大斜率為1.125，黑電平擴展最小斜率為0.79687。
具體實現(xiàn)過程輸入圖象信號1，如圖1所示，其亮度信息以直方圖的形式示于圖2，圖2中橫軸表示0～255由暗到亮的各亮度信號值，縱軸表示此輸入圖象處于各亮度信號值的像素數(shù)目。由圖2可以看出，過多的圖象內(nèi)容堆積在左邊暗的一端，處于低亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值約為45％，高于亮度曲線校正處理啟動門限一，亮度平均值約為60，低于亮度曲線校正處理啟動門限二，由圖1也可以直觀的看出圖象昏暗，細節(jié)難于分辨。因此對此圖象進行亮度曲線校正處理，如圖3所示，圖3中橫軸表示輸入亮度信號值YI，縱軸表示輸出亮度信號值YO，可以通過設(shè)定亮度校正強度及亮度校正曲線的終點來進行調(diào)整，這是在圖象處理領(lǐng)域常用的亮度校正方法。圖3中虛線為調(diào)整前的亮度曲線，實線為調(diào)整后的亮度校正曲線。
輸入圖象信號2，如圖4所示，其亮度信息以直方圖的形式示于圖5。由圖5可以看出，過多的圖象內(nèi)容堆積在右邊極亮的一端，處于高亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值約為40％，高于白電平擴展處理啟動門限，同時，亮度平均值超過150，高于黑電平擴展處理啟動門限，由圖4也可以直觀的看出圖象過亮，亮區(qū)細節(jié)難于分辨。因此對此圖象進行黑/白電平擴展處理，如圖6所示，圖6中橫軸表示輸入亮度信號值YI，縱軸表示輸出亮度信號值YO，可以通過設(shè)定最大斜率、最小斜率、黑電平擴展起始點的上下限以及白電平擴展起始點的上下限來進行調(diào)整，這是在圖象處理領(lǐng)域常用的黑/白電平擴展方法。圖6中虛線為調(diào)整前的亮度曲線，實線為調(diào)整后的黑/白電平擴展曲線。
圖象信號1和2分別經(jīng)過亮度曲線校正和黑/白電平擴展處理后，即能夠得到較好的表現(xiàn)，如圖7所示，圖8為圖7的亮度信息直方圖。由圖8可以看出，圖象內(nèi)容幾乎涵蓋整個動態(tài)范圍，由圖7也可以直觀的看出圖象的景深感較好，細節(jié)較為清晰。
上述是對靜止圖象的處理過程，而對于連續(xù)的圖象信號，例如實時電視信號，都可以看作是由多幀靜止圖象組成的，對每一幅圖象分別進行采集處理，就可以實現(xiàn)對連續(xù)圖象的動態(tài)景深提升，從而達到良好的視覺效果。圖9～圖11是對連續(xù)信號進行動態(tài)處理的截圖，各圖的(a)部分為未作處理的圖片，(b)部分為動態(tài)景深提升后的圖片，比較各圖的、部分可以看出，動態(tài)景深提升后，圖片亮暗分明，圖象更加鮮明，立體感更強，畫面更有層次，同時對較弱光線也有明顯的改善效果。
在實際應(yīng)用中，為了提高處理速度，更快的對圖片的處理方式作出判斷，可以不對全部象素進行采樣，而是對某一確定的區(qū)域進行，本案例就是采用部分區(qū)域采樣。
權(quán)利要求
1.一種電視圖象動態(tài)景深提升方法，其特征在于，包括如下步驟首先統(tǒng)計輸入畫面在確定范圍內(nèi)各象素的亮度信息，所述亮度信息包括處于各亮度信號值的像素數(shù)目和亮度平均值；如果處于高亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值大于設(shè)定的白電平擴展處理啟動門限，則進行白電平擴展處理，使得該比值降低；如果亮度平均值大于設(shè)定的黑電平擴展處理啟動門限，則進行黑電平擴展處理，使得該亮度平均值降低；如果處于低亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值大于設(shè)定的亮度曲線校正處理啟動門限一或亮度平均值小于設(shè)定的亮度曲線校正處理啟動門限二，則按照設(shè)定的校正強度進行亮度曲線校正處理，使得該比值降低或該亮度平均值提高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視圖象動態(tài)景深提升方法，其特征在于所述亮度信號值按照顯示設(shè)備的亮度表現(xiàn)能力劃分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電視圖象動態(tài)景深提升方法，其特征在于所述高亮度信號值是指高于設(shè)定的白電平擴展啟始點的亮度信號值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電視圖象動態(tài)景深提升方法，其特征在于所述亮度信號值分為256級，所述白電平擴展啟始點為128～255。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電視圖象動態(tài)景深提升方法，其特征在于所述低亮度信號值是指低于亮度曲線校正處理啟動門限二的亮度信號值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電視圖象動態(tài)景深提升方法，其特征在于所述亮度信號值分為256級，所述亮度曲線校正處理啟動門限二為0～127。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電視圖象動態(tài)景深提升方法，首先統(tǒng)計輸入畫面在確定范圍內(nèi)的亮度信息，所述亮度信息是指處于各亮度信號值的像素數(shù)目和亮度平均值；如果處于高亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值大于設(shè)定的白電平擴展處理啟動門限，則進行白電平擴展處理；如果亮度平均值大于黑電平擴展處理啟動門限，則進行黑電平擴展處理；如果處于低亮度信號值的象素數(shù)目與總采樣象素數(shù)目的比值大于設(shè)定的亮度曲線校正處理啟動門限一或亮度平均值小于亮度曲線校正處理啟動門限二，則進行亮度曲線校正處理。本發(fā)明有益的效果在于根據(jù)每幀輸入畫面的特點來確定具體的處理方式，使得調(diào)節(jié)方式動態(tài)化，始終保持顯示畫面具有良好的景深表現(xiàn)，大大改善了視覺效果。
文檔編號H04N5/16GK1694505SQ200510020238
公開日2005年11月9日 申請日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者李鴻安, 李海鷹, 戴奇峰, 李志安, 康國成, 張海燕 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司