一種圖像處理方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像顯示領(lǐng)域，特別涉及一種圖像處理方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 顯示技術(shù)是人機聯(lián)系和信息展示的窗口，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、交通、娛樂、教 育、航空航天，以及醫(yī)療等各個領(lǐng)域。自發(fā)光性顯示設(shè)備（如發(fā)光二極管顯示（OLED)設(shè)備） 和非自發(fā)光性顯示設(shè)備（如液晶顯示（LCD)設(shè)備）。其中，LCD設(shè)備以其畫質(zhì)清晰，視角寬 闊，輕巧便攜，低輻射益健康，價格低廉等特點倍受工程師和消費者青睞而發(fā)展迅速，已成 為當前的主流顯示設(shè)備。
[0003] 在LCD這樣的非自發(fā)性顯示設(shè)備中，背光的功耗占據(jù)了顯示設(shè)備整體功耗的90% 以上，因此為了降低顯示設(shè)備的功耗，降低背光功耗是首先需要解決的問題。
[0004] 在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：
[0005] 如果單純的降低顯示設(shè)備中背光的功耗，會直接導(dǎo)致非自發(fā)性顯示設(shè)備顯示亮度 的降低，尤其在正午陽光這樣的高亮度環(huán)境下，使得顯示設(shè)備顯示的內(nèi)容無法看清，使得顯 示內(nèi)容的可視性變差。如果為了保證顯示內(nèi)容可視性提高顯示亮度則又違背了降低功耗的 初衷。因此較高的顯示內(nèi)容可視性和較低的背光功耗似乎成為魚和熊掌不可兼得的矛盾 體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，第一方面，本發(fā)明提供了一種圖像處理方法，所述圖像 處理方法，包括：
[0007] 將待顯示圖像進行色彩空間轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的第一圖像；
[0008] 確定亮度補償策略；
[0009] 獲取亮度變化數(shù)據(jù)，根據(jù)所述亮度變化數(shù)據(jù)，結(jié)合所述亮度補償策略，對所述第一 圖像中的亮度分量進行亮度補償，得到亮度補償圖像；
[0010] 確定對比度-色調(diào)映射策略；
[0011] 結(jié)合所述對比度-色調(diào)映射策略，對所述亮度補償圖像進行對比度-色調(diào)補償，得 到輸出亮度圖像；
[0012] 根據(jù)所述輸出亮度圖像，確定圖像轉(zhuǎn)換矩陣，根據(jù)所述圖像轉(zhuǎn)換矩陣對所述待顯 示圖像進行處理，得到處理后的輸出圖像。
[0013] 可選的，所述確定亮度補償策略，包括：
[0014] 在第一顯示亮度時，人眼感受到的設(shè)備第一亮度值為L = B ?!:〇〇= b ^Bmax ?!:〇〇， 當在第二顯示亮度時，人眼感受到的設(shè)備第二亮度值為L' = b ? Bmax ? t (yk)，
[0015] 令所述設(shè)備第一亮度值與所述設(shè)備第二亮度值相等，得到亮度補償映射函數(shù)y
[0017]其中，L是人眼感知到的設(shè)備亮度，b為背光調(diào)整系數(shù)，8_是背光最大值，t(k)= GVo2 .(1^/255)7是液晶屏透光率，k是圖像像素值，O1= 0? 057,《 2= 1.224, y =1.691 是三個設(shè)備參數(shù)，向量y表示亮度補償映射函數(shù)，yk表示將第一圖像中像素值為k的像素映 射為y k。
[0018] 可選的，所述確定對比度-色調(diào)映射策略，包括：
[0019] 提取所述亮度補償圖像中的直方圖；
[0020] 根據(jù)所述直方圖對所述亮度補償圖像的對比度進行最大化處理，即
[0024] 其中，h表示所述直方圖，向量X表示對比度-色調(diào)映射函數(shù)，其中的元素X k表示 將所述亮度補償圖像中值為k的像素映射為xk，\_表示兩個相差為1的像素值j和j_l映 射成&和Xp 1后的差值，像素值j的對比度定義為s I是亮度補償圖像的最大像素值， P是概率密度函數(shù)；
[0025] 確定將所述亮度補償圖像進行映射時的損失函數(shù)；
[0026] 構(gòu)建對比度-色調(diào)映射優(yōu)化約束條件
[0029] (b)sj^ 1/d, I ^ j < I,
[0030] (c) Sj^ t.
[0031] 其中，目標函數(shù)maxmize表示最大化的對比度，（a)表示將輸出圖像的范圍限定在 顯示設(shè)備最終可顯示的范圍內(nèi)，（b)為所述損失函數(shù)
[0033] 的簡潔表達形式，D(S)彡d，參數(shù)d通常取2或3,（c)表示使色調(diào)映射的損失在可 控范圍內(nèi)，參數(shù)的取值范圍為t G [1，2];
[0034] 根據(jù)所述優(yōu)化約束條件，確定優(yōu)化函數(shù)s，根據(jù)所述優(yōu)化函數(shù)s確定對比度-色調(diào) 映射函數(shù)X :
[0036] 可選的，所述根據(jù)所述輸出亮度圖像，確定圖像轉(zhuǎn)換矩陣，根據(jù)所述圖像轉(zhuǎn)換矩陣 對所述待顯示圖像進行處理，得到處理后的輸出圖像，包括：
[0037] 根據(jù)所述輸出亮度圖像Ytjut確定待輸入亮度圖像Y in'
[0043] 根據(jù)所述圖像轉(zhuǎn)換矩陣，結(jié)合所述待顯示圖像中每個像素的R、G、B值，得到處理 后的輸出圖像中每個像素的R'、G'、B'值，進而得到所述輸出圖像。
[0044] 第二方面，本發(fā)明還提供一種圖像處理裝置，所述圖像處理裝置，包括：
[0045] 轉(zhuǎn)換單元，用于將待顯示圖像進行色彩空間轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的第一圖像；
[0046] 策略確定單元，用于確定亮度補償策略；
[0047] 圖像補償單元，用于獲取亮度變化數(shù)據(jù)，根據(jù)所述亮度變化數(shù)據(jù)，結(jié)合所述亮度補 償策略，對所述第一圖像中的亮度分量進行亮度補償，得到亮度補償圖像；
[0048] 策略確定單元，還用于確定對比度-色調(diào)映射策略；
[0049] 圖像補償單元，用于結(jié)合所述對比度-色調(diào)映射策略，對所述亮度補償圖像進行 對比度-色調(diào)補償，得到輸出亮度圖像；
[0050]圖像輸出單元，用于根據(jù)所述輸出亮度圖像，確定圖像轉(zhuǎn)換矩陣，根據(jù)所述圖像轉(zhuǎn) 換矩陣對所述待顯示圖像進行處理，得到處理后的輸出圖像。
[0051] 可選的，所述策略確定單元，具體用于：
[0052]在第一顯示亮度時，人眼感受到的設(shè)備第一亮度值為L=B (k) = b ^Bmax -t (k)， 當在第二顯示亮度時，人眼感受到的設(shè)備第二亮度值為L'=b?Bmax?t (yk)，
[0053] 令所述設(shè)備第一亮度值與所述設(shè)備第二亮度值相等，得到亮度補償映射函數(shù)y
[0055] 其中，L是人眼感知到的設(shè)備亮度，b為背光調(diào)整系數(shù)，8_是背光最大值，t(k)= GVo 2 .(1^/255)7是液晶屏透光率，k是圖像像素值，O1= 0? 057,《 2= 1.224, y =1.691 是三個設(shè)備參數(shù)，向量y表示亮度補償映射函數(shù)，yk表示將第一圖像中像素值為k的像素映 射為y k。
[0056] 可選的，所述策略確定單元，還用于：
[0057] 提取所述亮度補償圖像中的直方圖；
[0058]根據(jù)所述直方圖對所述亮度補償圖像的對比度進行最大化處理，即
[0060]Sj= X
[0062] 其中，h表示所述直方圖，向量x表示對比度-色調(diào)映射函數(shù)，其中的元素X k表示 將所述亮度補償圖像中值為k的像素映射為xk，\_表示兩個相差為1的像素值j和j-1映 射成&和Xp1后的差值，像素值j的對比度定義為S I是亮度補償圖像的最大像素值， P是概率密度函數(shù)；
[0063] 確定將所述亮度補償圖像進行映射時的損失函數(shù)；
[0064] 構(gòu)建對比度-色調(diào)映射優(yōu)化約束條件
[0067] (b)sj^ 1/d, I ^ j < I,
[0068] (c) Sj^ t.
[0069] 其中，目標函數(shù)maxmize表示最大化的對比度，（a)表示將輸出圖像的范圍限定在 顯示設(shè)備最終可顯示的范圍內(nèi)，（b)為所述損失函數(shù)
[0071] 的簡潔表達形式，D(S)<d，參數(shù)d通常取2或3,（c)表示使色調(diào)映射的損失在可 控范圍內(nèi)，參數(shù)的取值范圍為t G [1，2];
[0072] 根據(jù)所述優(yōu)化約束條件，確定優(yōu)化函數(shù)s，根據(jù)所述優(yōu)化函數(shù)s確定對比度-色調(diào) 映射函數(shù)X :
[0074] 可選的，所述圖像輸出單元，具體用于：
[0075] 根據(jù)所述輸出亮度圖像Ytjut確定待輸入亮度圖像Y in'
[0077] 根據(jù)所述待輸出圖像和所述第一圖像的亮度分量，確定圖像轉(zhuǎn)換系數(shù)ratio
[0081] 根據(jù)所述圖像轉(zhuǎn)換矩陣，結(jié)合所述待顯示圖像中每個像素的R、G、B值，得到處理 后的輸出圖像中每個像素的R'、G'、B'值，進而得到所述輸出圖像。
[0082] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：
[0083] 通過將待顯示圖像依次進行亮度補償和對比度-色調(diào)補償，得到補償處理后的輸 出圖像，使得在顯示設(shè)備降低亮度的情況下，顯示設(shè)備顯示的輸出圖像依然具有足夠的對 比度和色調(diào)，同時最大程度保證圖像細節(jié)。從而保證在降低顯示設(shè)備功耗時依然令顯示設(shè) 備顯示的圖像具有足夠的可視性。
【附圖說明】
[0084] 為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖 作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 [0085]圖1是本發(fā)明提供的一種圖像處理方法的流程示意圖；
[0086] 圖2是本發(fā)明提供的一種圖像處理方法的亮度補償圖像的直方圖h示意圖；
[0087] 圖3是本發(fā)明提供的一種圖像處理裝置的部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0088]