[发明专利]灰度校正装置

说明书

本发明涉及用于校正电视接收机、磁带录像机、摄像机、光盘录像机（ビデオディスク）等的图像信号灰度的灰度校正装置。

近来年，随着彩色电视机的大型化和图像质量的提高，为了使图像更鲜明，而让图像信号通过非线性放大器，来校正图像信号的灰度，扩大屏幕上图像的动态范围，为此，灰度校正装置正日益受到重视。

以下就已有的灰度校正装置进行说明。

图3是已有灰度校正装置的方框图。图中，1是检测输入辉度信号中黑信号并输出黑检测信号的黑信号检测电路。2是通过增益控制电压来对黑检测信号作增益控制并输出黑检测放大信号的增益控制电路。3是将输入辉度信号与辉度放大信号相加后输出输出辉度信号的加法器。4是保持输出辉度信号的黑信号峰值电平并将该电压作为黑信号峰值保持电压输出的黑信号峰值保持电路。5是将黑信号峰值保持电压与基准电压进行比较的比较器。6是产生基准电压的电压源。

下面，参照图4，说明上述结构的灰度校正装置的动作。

图4示出该已有实例中各部位的信号。

首先，输入辉度信号a输入到黑信号检测电路中，选出辉度信号中处于一定值之下的黑信号，作为黑检测信号b输出。接着，黑检测信号b输入到增益控制电路2，用增益控制电压f控制增益后作为黑检测放大信号c输出。该信号c再输入加法器3，与输入辉度信号a相加，输出黑区动态范围扩大后的输出辉度信号d。该信号d被输出的同时，还输入到黑信号峰值保持电路4。在该电路中，检测最黑的辉度信号电平，将该电压作为黑信号峰值保持电压e输出。在比较器5中，将电压e与电压源6发生的基准电压r比较，其差值作为增益控制电压f反馈到上述增益控制电路2。该反馈系统在黑信号峰值电压e与基准电压g相等时能够稳定。这样，在有黑信号检测成分的情况下，其峰值电压控制到与基准电压相等，由此扩大了黑区的动态范围，完成了灰度校正。

图5是另一已有灰度校正装置的方框图。图中，7是A/D转换器，将输入的辉度信号变换成数字值。8是直方图存储器，取出输入辉度信号的辉度直方图。一般情况下，将输入信号的辉度电平作为存储器的地址，在该地址内存入频次。9是直方图累加电路，将直方图存储器8的输出信号累加起来。10是累积直方图存储器，依次存放直方图累加电路9的累加结果，一般将输入信号的辉度电平作为存储器的地址，在地址内存入频次。11是表格运算电路，将累积直方图存储器10的各个数据归一化，使累加后的最大值成为输出辉度信号的最大值。12是表格存储器，存储由表格运算电路11归一化后的输出信号，一般以辉度电平作为存储器的地址，在其地址内存入频次。13是D/A转换器，将表格存储器12校正后的数字输出辉度信号转换成模拟信号。14是时序控制电路，控制上述各种运算的顺序和各个存储器。

下文中对上述结构的灰度校正装置的动作进行说明。图6示出该已有实例中变换的情况。

首先，将输入辉度信号a输入A/D转换器7中转换成数字值，作为输入辉度转换信号输出。直方图存储器8以该输入辉度转换信号h作为地址，每次寻址，就在该地址的数值上加1。在一个垂直扫描期间进行该动作，藉此检测输入辉度信号a的辉度直方图。其情形在图6（a）中示出。该直方图存储器8的内容每过一定时间后清除，将所有数据清零。这一时间一般选为一个垂直扫描周期，或者其整数倍。

接着，从0号地址开始，依次读出直方图存储器8的数据，在直方图累加电路9中累加输出信号i。进而将累加结果j存储在累积直方图存储器10中。其情形在图6（b）中示出。

接着在表格运算电路11中计算出使累积直方图存储器10的最大值成为输出辉度电平最大值的归一化系数，以该系数对累积直方图存储器10中的各个数据进行归一化系数，以该系数对累积直方图存储器10中的各个数据进行归一化运算，将其运算结果1存储在表格存储器12中。其情形示出在图6（c）中。

表格存储器12以输入辉度转换信号为地址，读出该地址中的数据，将此数据作为输出辉度校正信号m输出。图6（d）示出了辉度变换后的直方图。然后在D/A转换器13中将该输出辉度校正信号m变换成模拟信号输出。

时序控制电路14控制各电路的动作，使各部分的动作按上述顺序进行。

但是，在上述已有结构中，首先是在前一例中存在这样的问题，即它仅以黑信号作为灰度校正的对象，因此，对于明亮的部分和中间辉度电平的信号不能进行灰度校正，不能充分改善动态范围。