[发明专利]图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及实现所显示图像的视觉对比度增强的图像显示装置和方法。

背景技术

近年来广泛使用设置有光源和对该光源的光的强度进行调制的光调制装置的图像显示装置。代表性的例子是液晶显示装置。但上述图像显示装置中光调制装置不具有理想的调制特性。因此，尤其是显示黑色图像时有光调制装置漏光所引起的对比度降低发生。

为了改善对比度降低所提议的方案有其中按照输入图像对光源的辉度调制和该输入图像的各个像素的灰度变换即伽马变换相组合的多种方法。

举例来说，SID Symposium Digest(SID讨论会摘要)第38卷1381页中，是基于输入图像的最高灰度级决定背光辉度和伽马变换的。

第3215388号日本专利中，则基于输入图像的最低灰度级、最高灰度级、以及平均灰度级决定背光辉度和伽马变换。

相关技术中的这两项技术，与基于固定不变的光源辉度的图像显示装置相比，均能够按照输入图像控制光源辉度和输入图像的伽马变换来实现更好的对比度的放大。

相关技术中的这两项技术，均基于诸如输入图像的平均灰度级、最频的灰度级、和峰值灰度级这类代表值控制光源辉度和伽马变换。

但存在很多图像，即便是上述代表值相同，在灰度分布方面也有明显的不同，因而相关技术中存在无法获得输入图像的充足对比度这种问题，这是因为对全部的图像设置相同的光源辉度和伽马变换。

考虑到这样的情况，本发明的目的在于提供一种实现输入图像的视觉对比度进一步增强的图像显示装置和方法。

发明内容

根据本发明各实施例提供的一种图像显示装置，包括：图像显示单元，具有配置为能够以暗辉度至亮辉度的n阶段来调节光源辉度的光源、以及配置为通过基于输入图像信号对来自光源的光的透射率或反射率进行调制来显示图像的光调制单元；柱状图生成单元，配置为生成将代表一帧输入图像中每隔预定数目的灰度级所划分的各个灰度级范围的代表性灰度级同各个灰度级范围内所包括的像素的频度相关的柱状图；函数生成单元，配置为生成用于将预定的j个预置灰度级变换为可以由光调制单元显示的输出灰度级的预定的m种类的灰度级变换函数；第一亮度计算单元，配置为计算相应的j个预置灰度级的第一亮度的预定值；第二亮度计算单元，配置为计算图像显示单元上要按通过以j个预置灰度级、n阶段的光源辉度、以及m种类的灰度级变换函数所组成的各个组合变换相应的预置灰度级所得到的各个输出灰度级显示的第二亮度；第一差分计算单元，配置为以j个预置灰度级、n阶段的光源辉度、以及m种类的灰度级变换函数所组成的各个组合计算第一亮度和第二亮度之间的第一差分；第一乘法单元，配置为计算将第一差分与针对同计算第一差分所用的预置灰度级相对应的各个代表性灰度级的频度相乘的第一乘积；第一总和计算单元，配置为计算为对于全部j个预置灰度级而言的第一乘积之和的第一评价值；第一亮度梯度计算单元，配置为计算相应的j个预置灰度级的第一亮度梯度的预定值；第二亮度梯度计算单元，配置为计算图像显示单元上要按通过以j个预置灰度级、n阶段的光源辉度、以及m种类的灰度级变换函数所组成的各个组合变换相应的预置灰度级所得到的各个输出灰度级显示的第二亮度梯度；第二差分计算单元，配置为以j个预置灰度级、n阶段的光源辉度、以及m种类的灰度级变换函数所组成的各个组合计算第一亮度梯度和第二亮度梯度之间的第二差分；第二乘法单元，配置为计算将第二差分与针对同计算第二差分所用的预置灰度级相对应的各个代表性灰度级的频度相乘的第二乘积；第二总和计算单元，配置为计算为对于全部j个预置灰度级而言的第二乘积之和的第二评价值；加权线性和计算单元，配置为以n阶段的光源辉度和m种类的灰度级变换函数所组成的各个组合计算第一评价值和第二评价值的加权线性和；判定单元，配置为从相应的加权线性和当中判定等于或小于预定阈值的加权线性和或最小值；控制参数选择单元，配置为选择与所判定的加权线性和相对应的最优光源辉度和最优灰度级变换函数；以及控制单元，配置为将该最优灰度级变换函数从输入图像所变换的经过变换的图像提供给光调制单元并且将光源设置为按针对一帧输入图像而言的最优光源辉度发光。

附图说明

图1是本发明第一实施例的图像显示装置的框图；

图2是示出频度和灰度级之间关系的柱状图；

图3是以离散图案形式示出频度和灰度级之间关系的柱状图；

图4是控制参数选择单元的流程图；

图5示出第一查找表的第一内容；

图6示出该第一查找表的第二内容；

图7是其上增加有该第一查找表的图像显示装置的框图；