[发明专利]投影机画面高动态范围处理系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及投影设备领域，具体为投影机画面高动态范围处理系统及其处理方法。

背景技术

在投影机领域，动态范围直接影响画面的细节的表现程度。目前，投影机的动态范围一般只有0-255级，可展现的细节不够多，导致部分画面的细节丢失，甚至颜色失真。直接限制了投影机的很多领域的深入使用。近年来HDR技术的出现，可以在图像的采集端把原物的细节更多的捕捉下来，但是在投影机的显示端，却无法把这个采集到的细节都展示出来。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种投影机画面高动态范围处理系统及其处理方法，在投影机的图像处理系统中，增加了HDR技术处理的图片及视频的解码能力，并且，将使用图像分析算法、动态gamma、光源动态功率调整等手段，提高画面的动态范围，使投影机的画面展现出更多的细节，提升投影机对原始画面的还原能力，展现出更多原物本来的细节。

具体的技术方案为：

投影机画面高动态范围处理系统及其处理方法，包括信号识别模块、高级图像分析模块、光源驱动控制模块、Gamma动态适配模块、光源、投影成像模块；

所述的信号识别模块与高级图像分析模块连接，高级图像分析模块连接分别与光源驱动控制模块、Gamma动态适配模块连接，所述的光源驱动控制模块与光源连接；Gamma动态适配模块与投影成像模块连接；

外部输入的图像信号，首先经过信号识别模块，进行HDR信号的甄别及处理；然后，在高级图像分析模块中，对图像进行分析，把图像分成若干个图像小块，并得出两种信息，一是光源的驱动控制信息，一是gamma的需求信息，分别传递到下一级；光源驱动控制模块，根据上级高级图像分析模块传递过来的信息，解析成每个光源的驱动信息，进而控制图像不同图像小块的亮度，最终提升图像的动态范围；Gamma动态适配模块实现图像小分块内部细节的动态范围调整，不同的图像小分块使用不同的Gamma；最终处理过的图像通过投影成像模块投影到成像介质上。

具体的，所述的信号识别模块，对HDR信号进行甄别及处理；外部输入的信号，先进行判断是否HDR信号，如果不是HDR信号，就直接通过此模块，不作处理；如果是HDR信号，先把HDR信号的多个图片信息进行整合，变成一张图片信息；所述的HDR信号是每一帧的画面由三张图片组成，分别是欠曝光下拍的图片f(x)、正常曝光下拍的图片f(y)、过曝光下拍的图片f(z)；在图像整合时，输出的图像f(o)，f(o)是分段函数；对f(y)进行遍历，当f(y)<100时，f(o)=f(z)；当100<=f(y)<=200时，f(o)=f(y)；当f(y)>200时，f(o)=f(x)；其中，f(x)、f(y)、f(z)、f(o)的取值范围是0-255。

所述的高级图像分析模块，经过信号识别模块处理后的图像信号，每一帧都在高级图像分析模块进行分析；分析的流程包括：图像元素边缘识别、图像元素内部灰度分析、图像分块、计算出每个分块的亮度统计信息、计算出每个分块的gamma特性；图像信息首先进行图像元素的识别处理，通过图像元素边缘查找算法，找出每个元素的边缘像素点；高级图像分析模块根据元素边缘像素的信息，查找光源发光矩阵里每个发光点的光影响范围，最后把发光点影响范围与元素边缘比较一致的这些发光点，作为一个板块，进行统一控制处理；把分块后的图像，进行灰度分析、直方图分析，通过计算可以得到每个图像小块的亮度信息；

对亮度信息与光源的电流与亮度对应关系表，查出电流的等级，并把这些光源的控制信息传送到光源驱动控制模块；把直方图的信息，传送到gamma动态识别模块。

光源驱动控制模块根据高级图像分析模块模块传送过来的光源点分块信息，控制相应的光源点的驱动模块，达到一定的电流值。而这个电流值，也是由高级图像分析模块模块传送过来的。

Gamma动态适配模块中，根据经验，先在模块中内建32个gamma曲线，每个Gamma曲线包括255个系数；当选择了某个gamma曲线后，根据输入的图像信息的灰度值A，查找相应的gamma曲线的系数值F，二者相乘得到输出的图像的灰度信息O，即O=A*F；如果O>255，则O=255；查找的函数是N = f(x)；其中N是gamma的编号，x 是直方图内像素最多的等级编号，f(x)是关于直方图内像素最多的等线编号的选择函数。

本发明提供的投影机画面高动态范围处理系统及其处理方法具有的技术效果为：

（1）本发明可以使投影机能处理HDR技术处理过的图片或者视频。