提高圖像動(dòng)態(tài)范圍的制作方法
【專利摘要】根據(jù)各個(gè)方面的方法和設(shè)備將低動(dòng)態(tài)范圍（LDR）格式的圖像數(shù)據(jù)作為輸入并產(chǎn)生動(dòng)態(tài)范圍高于所述輸入圖像數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍的增強(qiáng)圖像數(shù)據(jù)（即高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）圖像數(shù)據(jù)）作為輸出。在某些實(shí)施例中，所述方法應(yīng)用于視頻數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)執(zhí)行（即，至少平均來(lái)說(shuō)以視頻信號(hào)的幀速率來(lái)完成對(duì)視頻幀的處理以提高視頻幀的動(dòng)態(tài)范圍）。
【專利說(shuō)明】提高圖像動(dòng)態(tài)范圍
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年7月30日、申請(qǐng)?zhí)枮椤?00880109299.7”、發(fā)明名稱為
“提高圖像動(dòng)態(tài)范圍”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003]本申請(qǐng)要求于2007年7月30日提交的題為提高圖像動(dòng)態(tài)范圍的美國(guó)專利申請(qǐng)60/962708的優(yōu)先權(quán)。對(duì)美國(guó)來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng):
[0004]?根據(jù)美國(guó)專利法35U.S.C第119條，要求于2007年7月30日提交的題為提高圖像動(dòng)態(tài)范圍的美國(guó)專利申請(qǐng)60/962708的權(quán)益，該美國(guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用而合并到本申請(qǐng)中；
[0005].是2008年7月29日提交的題為提高圖像動(dòng)態(tài)范圍的美國(guó)專利申請(qǐng)12/182121的部分繼續(xù)申請(qǐng)；并
[0006]?根據(jù)美國(guó)專利法35U.S.C第120條，要求于2008年7月29日提交的題為提高圖像動(dòng)態(tài)范圍的美國(guó)專利申請(qǐng)12/182121的權(quán)益。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0007]本發(fā)明涉及數(shù)字成像。本發(fā)明尤其涉及提高圖像(包括靜態(tài)和/或視頻圖像)動(dòng)態(tài)范圍的裝置和方法。本發(fā)明可不受限制地實(shí)施于電子顯示器中、媒體播放器(例如DVD播放器)中、用于電子顯示器和/或媒體播放器的圖像處理子系統(tǒng)中以及在介質(zhì)上提供的可由數(shù)據(jù)處理器讀取并隨后執(zhí)行的計(jì)算機(jī)軟件中。 【背景技術(shù)】
[0008]人眼對(duì)相當(dāng)寬的強(qiáng)度范圍的光線敏感。圖像需要具有高動(dòng)態(tài)范圍來(lái)準(zhǔn)確再現(xiàn)真實(shí)場(chǎng)景。高性能圖像傳感器，例如高性能CCD陣列，能夠獲取具有高動(dòng)態(tài)范圍的圖像。新一代的顯示設(shè)備允許對(duì)傳統(tǒng)顯示技術(shù)提供顯著改進(jìn)的動(dòng)態(tài)范圍。
[0009]大多數(shù)現(xiàn)有電影、視頻和靜態(tài)圖像被記錄為以下格式:該格式提供的動(dòng)態(tài)范圍顯著低于這些新一代顯示設(shè)備可產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)范圍。將來(lái)，不斷演變的照相機(jī)技術(shù)和文件格式將提供用于這些顯示設(shè)備的高保真的內(nèi)容。近期，則需提供提高低動(dòng)態(tài)范圍媒體(例如，低動(dòng)態(tài)范圍(LDR)格式的圖像數(shù)據(jù))的動(dòng)態(tài)范圍的方法。這允許觀眾在欣賞現(xiàn)存媒體時(shí)享受到高動(dòng)態(tài)范圍顯示器的至少部分優(yōu)點(diǎn)。
[0010]劇場(chǎng)成像系統(tǒng)(投影儀)以及家庭影院系統(tǒng)的觀眾的眼光已經(jīng)極具水準(zhǔn)。因此，在這些和其他應(yīng)用中，也需提供基本上無(wú)明顯缺陷的圖像。
[0011]在一些應(yīng)用中，需要提高實(shí)時(shí)圖像的動(dòng)態(tài)范圍(例如，產(chǎn)生提高的圖像信號(hào))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明具有多個(gè)方面。一個(gè)方面提供以下方法:所述方法將低動(dòng)態(tài)范圍(LDR)格式的圖像數(shù)據(jù)作為輸入并產(chǎn)生增強(qiáng)的圖像數(shù)據(jù)作為輸出，所述增強(qiáng)的圖像數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍大于該輸入圖像數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍。在某些實(shí)施例中，所述方法應(yīng)用于視頻數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)進(jìn)行(即，至少平均來(lái)說(shuō)以視頻信號(hào)的幀速率完成對(duì)視頻幀的處理，從而提高所述視頻幀的動(dòng)態(tài)范圍)。
[0013]以下描述本發(fā)明的其他方面以及具體實(shí)施例的特征。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖圖示了本發(fā)明的非限定性實(shí)施例。
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于提高圖像動(dòng)態(tài)范圍的方法的流程圖。
[0016]圖1A是根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的用于將所輸入的圖像數(shù)據(jù)線性化的方法的流程圖。
[0017]圖2是用于生成亮度提高函數(shù)并將該亮度提高函數(shù)應(yīng)用到圖像數(shù)據(jù)的示例方法的流程圖。
[0018]圖2A是圖示用于生成構(gòu)成邊緣停止函數(shù)的掩模的示例方法的流程圖。
[0019]圖2B是圖示像素鄰域以及用于確定像素處的梯度的示例性方法的示意圖。
[0020]圖3A、3B、3C和3D分別示出:示例低動(dòng)態(tài)范圍輸入圖像、相應(yīng)的平滑部分、相應(yīng)的亮度提高函數(shù)以及高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)輸出圖像，其中所述相應(yīng)的亮度提高函數(shù)已通過(guò)邊緣停止部分進(jìn)行了改變。應(yīng)當(dāng)注意，發(fā)明附圖的介質(zhì)不再現(xiàn)所述輸入和輸出圖像的動(dòng)態(tài)范圍。
[0021]圖4A是圖示用于生成亮度提高函數(shù)的平滑部分的示例方法的流程圖。
[0022]圖4B是圖示用于生成亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分的示例方法的流程圖。
[0023]圖4C圖示可用于通過(guò)例如圖4A和4B的方法來(lái)生成亮度提高函數(shù)的圖像金字塔。
[0024]圖4D進(jìn)一步圖示了圖4B的概念、尤其是與生成邊緣停止部分相關(guān)的那些概念。
[0025]圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置。
[0026]圖6和6A是根據(jù)特定實(shí)施例的方法，該方法用于提高圖像數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍，并生成雙調(diào)節(jié)器型顯示器的調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)值以顯示經(jīng)提高的圖像數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]通過(guò)以下描述，闡釋具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為透徹的理解。但是，本發(fā)明可在無(wú)需這些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。在其他情況中，未具體示出或描述公知的部件從而避免使本發(fā)明不必要地難以理解。因此，本說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)當(dāng)被視為說(shuō)明性的而非限制性的。
[0028]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于提高由圖像數(shù)據(jù)21限定的數(shù)字圖像動(dòng)態(tài)范圍的方法20的流程圖。圖像數(shù)據(jù)21可為低動(dòng)態(tài)范圍(LDR)圖像數(shù)據(jù)。在塊22中，將來(lái)自所輸入的圖像數(shù)據(jù)21的像素值線性化。在所輸入的圖像數(shù)據(jù)21中的像素值已經(jīng)表現(xiàn)在亮度隨像素值線性變化的空間中的情況下，無(wú)需塊22。在某些實(shí)施例中，憑借附加的下游處理可不必進(jìn)行塊22的線性化。來(lái)自塊22的輸出為經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23。經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23中的每個(gè)像素都具有與該像素的亮度至少大概成比例的一個(gè)或多個(gè)值。
[0029]在塊22的線性化中進(jìn)行的特定處理取決于所輸入的圖像數(shù)據(jù)21中的圖像的編碼。例如，通常的圖像和電視數(shù)據(jù)是使用具有2.2左右的伽瑪值的伽瑪曲線(gamma curve)進(jìn)行編碼的。該伽瑪曲線旨在補(bǔ)償傳統(tǒng)顯示技術(shù)諸如陰極射線管(CRT)等中的非線性?？赏ㄟ^(guò)使伽瑪曲線反轉(zhuǎn)的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)此類數(shù)據(jù)的線性化。使伽瑪曲線反轉(zhuǎn)可提供與原始場(chǎng)景中的亮度大概成比例的像素值。[0030]塊22的線性化函數(shù)可使用查找表(LUT)實(shí)現(xiàn)。例如，塊22的線性化過(guò)程可以涉及查找所輸入的圖像數(shù)據(jù)21的像素值，從查找表中獲取相應(yīng)的線性化的像素值以及將該相應(yīng)的線性化的像素值輸出給經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23。在其他實(shí)施例中，塊22的線性化功能可通過(guò)硬件或在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理器上執(zhí)行的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，將來(lái)自所輸入的圖像數(shù)據(jù)21的像素值作為輸入并生成經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23的相應(yīng)線性化像素值作為輸出。
[0031]在某些實(shí)施例中，塊22的線性化過(guò)程包括選擇多個(gè)線性化函數(shù)中的最適合于將所輸入的圖像數(shù)據(jù)21線性化的一個(gè)函數(shù)。某些數(shù)據(jù)格式包括顯式或隱式標(biāo)識(shí)像素值和亮度之間的非線性關(guān)系的信息。例如，這樣的信息可在與所輸入的圖像數(shù)據(jù)21相關(guān)的頭部中發(fā)現(xiàn)。 [0032]圖1A圖示了根據(jù)特定實(shí)施例的用于實(shí)施塊22的線性化的方法，其中所輸入的圖像數(shù)據(jù)21包括編碼信息，所述編碼信息顯式或隱式地標(biāo)識(shí)所輸入的圖像數(shù)據(jù)21的像素值和預(yù)期亮度之間的非線性關(guān)系。參照?qǐng)D1A，塊22的線性化過(guò)程可包括:讀取編碼信息(塊20A);選擇多個(gè)線性化函數(shù)25 (分別標(biāo)識(shí)為25A、25B、25C……)中與編碼信息相匹配的一個(gè)(塊20B);以及將所選擇的線性化25應(yīng)用于所輸入的圖像數(shù)據(jù)21從而生成經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23 (塊20C)。
[0033]在某些實(shí)施例中，經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23中的像素值包括相應(yīng)像素的要在顯示器上顯示的絕對(duì)輸出強(qiáng)度。
[0034]返回參照?qǐng)D1，在塊30中，對(duì)經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23的對(duì)比度進(jìn)行拉伸以生成經(jīng)拉伸的圖像數(shù)據(jù)31。塊30的對(duì)比度拉伸可以以多種方式進(jìn)行。在一個(gè)特定實(shí)施例中，根據(jù)下式來(lái)執(zhí)行塊30的拉伸:
[0035]HDRij = α + β X LDRij (I)
[0036]其中LDRij為來(lái)自經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23的像素值(由標(biāo)記i和j指示)，HDRU為來(lái)自經(jīng)拉伸的圖像數(shù)據(jù)31的相應(yīng)的像素值(由標(biāo)記i和j指示)；α可設(shè)置為與顯示圖像的顯示器的黑色電平相等的參數(shù)；β為一個(gè)比例因子。在某些實(shí)施例中，α小于lcd/m2。在一個(gè)示例實(shí)施例中，α在0.05cd/m2到0.6cd/m2的范圍內(nèi)。在特定示例實(shí)施例中，α為
0.3cd/m2，該數(shù)值提供在正常觀看條件下的深黑色。比例因子β可選擇為產(chǎn)生不會(huì)太高以致所產(chǎn)生的圖像具有不自然表現(xiàn)(例如，人為產(chǎn)物)的期望的對(duì)比度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在類型廣泛的圖像上可執(zhí)行將對(duì)比度拉伸至大概5000:1 (B卩，β達(dá)到5000)而不會(huì)引入不可接受的人為產(chǎn)物。此閾值是保守的。對(duì)于很多圖像，可使用更大的比例因子β來(lái)生成顯著的結(jié)果。但是，超過(guò)此閾值，一些圖像可能經(jīng)受視覺(jué)質(zhì)量惡化。
[0037]比例因子β可參考顯示圖像的顯示器的白色電平來(lái)設(shè)置。例如，β可選取為使得經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23中的飽和像素值被映射到與白點(diǎn)(白場(chǎng)，white point)相對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值。例如，白點(diǎn)可大于lOOOcd/m2。在典型實(shí)施例中，白點(diǎn)被選擇約為1200cd/m2?？蛇x取適合任何目標(biāo)顯示器的α和β值。α和β的值可與由經(jīng)線性化的圖像數(shù)據(jù)23表示的任何圖像特性獨(dú)立地設(shè)置。
[0038]在可選塊40(圖1)中，對(duì)經(jīng)拉伸的圖像數(shù)據(jù)31應(yīng)用圖像濾波器以提供經(jīng)濾波/拉伸的圖像數(shù)據(jù)41?？蛇x塊40的濾波可降低噪音以及量子化人為產(chǎn)物。像素值的非線性映射(±夾22)和對(duì)比度拉伸(±夾30)可放大量子化人為產(chǎn)物和噪音。低動(dòng)態(tài)范圍(LDR)的輸入圖像通常被量化為256個(gè)像素值，而在恰可識(shí)別差異(Just Noticeable Difference, JND )步驟的精度中通常使用超過(guò)1000個(gè)不同的值來(lái)覆蓋高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)顯示器的動(dòng)態(tài)范圍。有損視頻壓縮可進(jìn)一步降低本地圖像區(qū)域中可用強(qiáng)度電平的數(shù)量。可選塊40的濾波過(guò)程可利用未使用的強(qiáng)度電平對(duì)人為產(chǎn)物進(jìn)行平滑處理，否則該人為產(chǎn)物將可能通過(guò)量化人為產(chǎn)物的放大過(guò)程產(chǎn)生。
[0039]在某些實(shí)施例中，塊40包括對(duì)經(jīng)拉伸的圖像數(shù)據(jù)31應(yīng)用雙邊濾波器。在Tomasi和Manduchi于1998年ICCV (國(guó)際計(jì)算機(jī)視覺(jué)會(huì)議)上發(fā)表的“Bilateral Filtering forGray and Color Images”中，描述了適當(dāng)?shù)碾p邊濾波器?？偠灾?雙邊濾波器可具有以下形式:
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種用于提高表示圖像的低動(dòng)態(tài)范圍(LDR)圖像數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括: 在所述圖像內(nèi)識(shí)別至少一個(gè)增強(qiáng)區(qū)域； 將亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)以生成高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像數(shù)據(jù)，其中，與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)相比，所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括在所述增強(qiáng)區(qū)域中的增強(qiáng)區(qū)域像素的提高的亮度值和在所述增強(qiáng)區(qū)域之外的一個(gè)或多個(gè)邊界區(qū)域像素的提高的亮度值，所述邊界區(qū)域像素的亮度值的提高隨著與所述增強(qiáng)區(qū)域間的距離增加而減?。灰约? 至少部分地基于在將所述亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的過(guò)程中獲得的中間數(shù)據(jù)來(lái)確定雙調(diào)節(jié)器顯示器的至少一個(gè)調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 其中，所述雙調(diào)節(jié)器顯示器的第一調(diào)節(jié)器被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生圖像的相對(duì)低分辨率表示，該低分辨率表示被所述雙調(diào)節(jié)器顯示器的第二調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)以提供可供觀察者觀看的高分辨率圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述圖像內(nèi)識(shí)別至少一個(gè)增強(qiáng)區(qū)域包括使用增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)估低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)中的像素的亮度值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)包括亮度值閾值，在所述亮度值閾值之上像素被識(shí)別為位于所述增強(qiáng)區(qū)域中，在所述亮度值閾值之下像素被識(shí)別為位于所述增強(qiáng)區(qū)域之外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,包括生成所述亮度提高函數(shù),其中，生成所述亮度提高函數(shù)包括: 生成識(shí)別在所述增強(qiáng)區(qū)域之內(nèi)和之外的像素的二元掩模； 將模糊濾波器應(yīng)用于該二元掩模以獲得灰度圖像數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述模糊濾波器包括平滑變化函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述平滑變化函數(shù)包括高斯形狀或接近高斯形狀中的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述模糊濾波器的空間角頻率少于或等于I周每度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述模糊濾波器的標(biāo)準(zhǔn)差至少約為要顯示所述高動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的顯示器的水平分辨率的0.025倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，包括映射所述灰度圖像數(shù)據(jù)以提供所述亮度提高函數(shù)的平滑部分，所述平滑部分具有I到α的范圍，其中α是大于I的亮度放大參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述亮度放大參數(shù)在2到10的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，將亮度提高函數(shù)應(yīng)用于低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括:所述平滑部分與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的逐像素相乘。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，生成所述亮度提高函數(shù)包括:至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，生成所述亮度提高函數(shù)包括:至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，將亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括:僅針對(duì)所述邊緣停止部分指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用應(yīng)該增加像素亮度的像素，將所述平滑部分應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，僅針對(duì)所述邊緣停止部分指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用應(yīng)該增加像素亮度的像素，將所述平滑部分應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括:所述平滑部分與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)逐像素相乘。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括使用均差的方法來(lái)確定所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的所述梯度圖像。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括通過(guò)計(jì)算垂直鄰域像素和水平鄰域像素之間的差來(lái)確定所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的所述梯度圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述垂直鄰域像素和所述水平鄰域像素被兩個(gè)或更多像素的基線彼此分隔開(kāi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，生成所述邊緣停止部分包括確定所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的所述梯度圖像是否大于閾值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，生成所述邊緣停止部分包括使用所述掩模作為種子來(lái)執(zhí)行滿水填充運(yùn)算，并且允許該滿水填充從所述增強(qiáng)區(qū)域單元向外進(jìn)行直至該滿水填充達(dá)到以下像素:對(duì)于這些像素而言，所述梯度圖像大于所述閾值。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，生成所述邊緣停止部分包括對(duì)所述滿水填充運(yùn)算的結(jié)果應(yīng)用形態(tài)“開(kāi)”算子。`
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括生成所述亮度提高函數(shù)，其中，生成所述亮度提高函數(shù)包括: 生成識(shí)別所述增強(qiáng)區(qū)域之內(nèi)和之外的像素的二元掩模； 對(duì)所述二元掩模進(jìn)行下采樣以獲得下采樣掩模； 針對(duì)包括N次迭代的循環(huán)中的每次迭代: 在首次迭代中對(duì)所述下采樣掩模應(yīng)用模糊濾波器并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果應(yīng)用模糊濾波器；以及 通過(guò)上采樣步驟對(duì)所述模糊濾波器的結(jié)果進(jìn)行上采樣； 其中，所述循環(huán)的第N次迭代的結(jié)果包括具有與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)相同分辨率的灰度圖像數(shù)據(jù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，包括映射所述灰度圖像數(shù)據(jù)以提供所述亮度提高函數(shù)的平滑部分，所述平滑部分具有I到α的范圍，其中α為大于I的亮度放大參數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，將亮度提高函數(shù)應(yīng)用于低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括:所述平滑部分與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)逐像素相乘。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，生成所述亮度提高函數(shù)包括:至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，生成所述亮度提高函數(shù)包括:至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，生成所述邊緣停止部分包括: 在一系列N個(gè)下采樣步驟中對(duì)所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像進(jìn)行下采樣，以獲得一組N個(gè)下采樣梯度圖像； 針對(duì)包括N次迭代的循環(huán)中的每次迭代: 在首次迭代中對(duì)所述下采樣掩模執(zhí)行膨脹運(yùn)算并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果執(zhí)行膨脹運(yùn)算；以及 通過(guò)上采樣步驟對(duì)所述膨脹運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行上采樣。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，包括，針對(duì)每個(gè)膨脹運(yùn)算: 識(shí)別所述一組N個(gè)下采樣梯度圖像中的具有與所述膨脹運(yùn)算的當(dāng)前對(duì)象的分辨率相對(duì)應(yīng)的分辨率的一個(gè)下采樣梯度圖像；以及 在所述一組N個(gè)下采樣梯度圖像中的所述一個(gè)下采樣梯度圖像中的具有大于閾值的梯度的像素處停止所述膨脹運(yùn)算。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，生成所述邊緣停止部分包括: 在一系列N個(gè)下采樣步驟中對(duì)所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像進(jìn)行下采樣，以獲得一組N個(gè)下采樣梯度圖像；` 針對(duì)包括N次迭代的循環(huán)中的每次迭代: 在首次迭代中對(duì)所述下采樣掩模執(zhí)行膨脹運(yùn)算并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果執(zhí)行膨脹運(yùn)算；以及 通過(guò)上采樣步驟對(duì)所述膨脹運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行上采樣。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，包括，針對(duì)每個(gè)膨脹運(yùn)算: 識(shí)別所述一組N個(gè)下采樣梯度圖像中的具有與所述膨脹運(yùn)算的當(dāng)前對(duì)象的分辨率相對(duì)應(yīng)的分辨率的一個(gè)下采樣梯度圖像；以及 在所述一組N個(gè)下采樣梯度圖像中的所述一個(gè)下采樣梯度圖像中的具有大于閾值的梯度的像素處停止所述膨脹運(yùn)算。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，將亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括:僅針對(duì)所述邊緣停止部分指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用應(yīng)該增加像素亮度的像素，將所述亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，僅針對(duì)所述邊緣停止部分指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用應(yīng)該增加像素亮度的像素，將所述平滑部分應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括:所述平滑部分與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)逐像素相乘。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括生成所述亮度提高函數(shù)，其中生成所述亮度提高函數(shù)包括: 對(duì)所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行下采樣以獲得中間分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)； 進(jìn)一步對(duì)所述中間分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行下采樣以獲得低分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)所述低分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)來(lái)生成低分辨率掩模，所述低分辨率掩模識(shí)別所述增強(qiáng)區(qū)域之內(nèi)和之外的像素；以及 針對(duì)包括N次迭代的循環(huán)中的每次迭代: 在首次迭代中對(duì)所述低分辨率掩模應(yīng)用模糊濾波器并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果應(yīng)用模糊濾波器；以及 通過(guò)上采樣步驟對(duì)所述模糊濾波器的結(jié)果進(jìn)行上采樣； 其中，所述循環(huán)的第N次迭代的結(jié)果包括具有與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)相同分辨率的灰度圖像數(shù)據(jù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，包括映射所述灰度圖像數(shù)據(jù)以提供所述亮度提高函數(shù)的平滑部分，所述平滑部分具有I到α的范圍，其中α為大于I的亮度放大參數(shù)。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，生成所述亮度提高函數(shù)包括:至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中，生成所述亮度提高函數(shù)包括:至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，生成所述邊緣停止部分包括: 在一系列N個(gè)下采樣步驟中對(duì)所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像進(jìn)行下采樣以獲得一組N個(gè)下采樣梯度圖像； 針對(duì)包括M次迭代的第一循環(huán)中的各次迭代，其中Μ〈Ν: 在首次迭代中對(duì)所述低分辨率掩模執(zhí)行膨脹運(yùn)算并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果執(zhí)行膨脹運(yùn)算；以及 通過(guò)上采樣步驟對(duì)該膨脹運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行上采樣； 其中，所述第一循環(huán)的結(jié)果包括中間分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)； 針對(duì)包括N-M次迭代的第二循環(huán)中的各次迭代: 在首次迭代中對(duì)所述中間分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)執(zhí)行膨脹運(yùn)算并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果執(zhí)行膨脹運(yùn)算；以及 通過(guò)上采樣步驟對(duì)該膨脹運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行上采樣； 其中，所述第二循環(huán)的結(jié)果包括全分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)，所述全分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)的分辨率對(duì)應(yīng)于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的分辨率。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，生成所述邊緣停止部分包括: 在一系列N個(gè)下采樣步驟中對(duì)所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像進(jìn)行下采樣以獲得一組N個(gè)下采樣梯度圖像； 針對(duì)包括M次迭代的第一循環(huán)中的各次迭代，其中Μ〈Ν: 在首次迭代中對(duì)所述低分辨率掩模執(zhí)行膨脹運(yùn)算并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果執(zhí)行膨脹運(yùn)算 ；以及 通過(guò)上采樣步驟對(duì)該膨脹運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行上采樣；其中，所述第一循環(huán)的結(jié)果包括中間分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)； 針對(duì)包括N-M次迭代的第二循環(huán)中的各次迭代: 在首次迭代中對(duì)所述中間分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)執(zhí)行膨脹運(yùn)算并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果執(zhí)行膨脹運(yùn)算；以及 通過(guò)上采樣步驟對(duì)該膨脹運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行上采樣； 其中，所述第二循環(huán)的結(jié)果包括全分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)，該全分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)的分辨率對(duì)應(yīng)于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的分辨率。
39.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，包括:至少部分地基于所述中間分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)，為用于顯示所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的雙調(diào)節(jié)器顯示器的第一調(diào)節(jié)器確定第一調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)值。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，包括:至少部分地基于所述中間分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)并且至少部分地基于所述中間分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)，為用于顯示所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的雙調(diào)節(jié)器顯示器的第一調(diào)節(jié)器確定第一調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)值。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，包括:至少部分地基于所述中間分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)并且至少部分地基于所述中間分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)，為用于顯示所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的雙調(diào)節(jié)器顯示器的第一調(diào)節(jié)器確定第一調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)值。
42.一種用于提高表示圖像的低動(dòng)態(tài)范圍(LDR)圖像數(shù)據(jù)的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 用于在所述圖像內(nèi)識(shí)別至少一個(gè)增強(qiáng)區(qū)域的裝置； 用于將亮度提高函數(shù)應(yīng)用`于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)以生成高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像數(shù)據(jù)的裝置，其中，與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)相比，所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括在所述增強(qiáng)區(qū)域中的增強(qiáng)區(qū)域像素的增大的亮度值和在所述增強(qiáng)區(qū)域之外的一個(gè)或多個(gè)邊界區(qū)域像素的增大的亮度值，所述邊界區(qū)域像素的亮度值增大隨著與所述增強(qiáng)區(qū)域間的距離增加而減??；以及 用于至少部分地基于在將所述亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的過(guò)程中獲得的中間數(shù)據(jù)來(lái)確定雙調(diào)節(jié)器顯示器的至少一個(gè)調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的裝置， 其中，所述雙調(diào)節(jié)器顯示器的第一調(diào)節(jié)器被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生圖像的相對(duì)低分辨率表示，該低分辨率表示被所述雙調(diào)節(jié)器顯示器的第二調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)以提供可供觀察者觀看的高分辨率圖像。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括用于生成所述亮度提高函數(shù)的裝置，其中用于生成所述亮度提高函數(shù)的裝置包括: 用于生成識(shí)別在所述增強(qiáng)區(qū)域之內(nèi)和之外的像素的二元掩模的裝置； 用于將模糊濾波器應(yīng)用于該二元掩模以獲得灰度圖像數(shù)據(jù)的裝置。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其中，用于生成所述亮度提高函數(shù)的裝置包括:用于至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分的裝置，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度。
45.根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括用于生成所述亮度提高函數(shù)的裝置，其中所述用于生成所述亮度提高函數(shù)的裝置包括: 用于生成識(shí)別所述增強(qiáng)區(qū)域之內(nèi)和之外的像素的二元掩模的裝置；用于對(duì)所述二元掩模進(jìn)行下采樣以獲得下采樣掩模的裝置； 針對(duì)包括N次迭代的循環(huán)中的每次迭代: 用于在首次迭代中對(duì)所述下采樣掩模應(yīng)用模糊濾波器并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果應(yīng)用模糊濾波器的裝置；以及 用于通過(guò)上采樣步驟對(duì)所述模糊濾波器的結(jié)果進(jìn)行上采樣的裝置； 其中，所述循環(huán)的第N次迭代的結(jié)果包括具有與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)相同分辨率的灰度圖像數(shù)據(jù)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的設(shè)備，其中，用于生成所述亮度提高函數(shù)的裝置包括:用于至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分的裝置，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中，用于生成所述邊緣停止部分的裝置包括: 用于在一系列N個(gè)下采樣步驟中對(duì)所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像進(jìn)行下采樣以獲得一組N個(gè)下采樣梯度圖像的裝置； 針對(duì)包括N次迭代的循環(huán)中的每次迭代: 用于在首次迭代中對(duì)所述下采樣掩模執(zhí)行膨脹運(yùn)算并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果執(zhí)行膨脹運(yùn)算的裝置；以及 用于通過(guò)上采樣步驟對(duì)所述膨脹運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行上采樣的裝置。
48.根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)`備，其中所述設(shè)備包括用于生成所述亮度提高函數(shù)的裝置，其中用于生成所述亮度提高函數(shù)的裝置包括: 用于對(duì)所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行下采樣以獲得中間分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)的裝置； 用于進(jìn)一步對(duì)所述中間分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行下采樣以獲得低分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)的裝置； 用于根據(jù)所述低分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)來(lái)生成低分辨率掩模，所述低分辨率掩模識(shí)別所述增強(qiáng)區(qū)域之內(nèi)和之外的像素的裝置；以及針對(duì)包括N次迭代的循環(huán)中的每次迭代: 用于在首次迭代中對(duì)所述低分辨率掩模應(yīng)用模糊濾波器并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果應(yīng)用模糊濾波器的裝置；以及 用于通過(guò)上采樣步驟對(duì)所述模糊濾波器的結(jié)果進(jìn)行上采樣的裝置； 其中，所述循環(huán)的第N次迭代的結(jié)果包括具有與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)相同分辨率的灰度圖像數(shù)據(jù)。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的設(shè)備，其中，用于生成所述亮度提高函數(shù)的裝置包括:用于至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分的裝置，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其中，用于生成所述邊緣停止部分的裝置包括: 用于在一系列N個(gè)下采樣步驟中對(duì)所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像進(jìn)行下采樣以獲得一組N個(gè)下采樣梯度圖像的裝置；針對(duì)包括M次迭代的第一循環(huán)中的各次迭代，其中M〈N: 用于在首次迭代中對(duì)所述低分辨率掩模執(zhí)行膨脹運(yùn)算并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果執(zhí)行膨脹運(yùn)算的裝置；以及 用于通過(guò)上采樣步驟對(duì)該膨脹運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行上采樣的裝置； 其中，所述第一循環(huán)的結(jié)果包括中間分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)； 針對(duì)包括N-M次迭代的第二循環(huán)中的各次迭代: 用于在首次迭代中對(duì)所述中間分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)執(zhí)行膨脹運(yùn)算并且在其他迭代中對(duì)前一迭代的結(jié)果執(zhí)行膨脹運(yùn)算的裝置；以及 用于通過(guò)上采樣步驟對(duì)該膨脹運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行上采樣的裝置； 其中，所述第二循環(huán)的結(jié)果包括全分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)，所述全分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)的分辨率對(duì)應(yīng)于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的分辨率。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括用于至少部分地基于所述中間分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)為用于顯示所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的雙調(diào)節(jié)器顯示器的第一調(diào)節(jié)器確定第一調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)值的 裝置。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括用于至少部分地基于所述中間分辨率的邊緣停止數(shù)據(jù)并且至少部分地基于所述中間分辨率的下采樣圖像數(shù)據(jù)為用于顯示所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的雙調(diào)節(jié)器顯示器的第一調(diào)節(jié)器確定第一調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)值的裝置。
53.一種用于顯示根據(jù)表示圖像的低動(dòng)態(tài)范圍(LDR)圖像數(shù)據(jù)獲得的高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像的顯示器，所述顯示器包括: 一對(duì)調(diào)節(jié)器，包括: 第一調(diào)節(jié)器，被配置為提供響應(yīng)于一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)而變化的光模式；以及 第二調(diào)節(jié)器，被配置為調(diào)節(jié)所述光模式以產(chǎn)生輸出圖像； 其中，所述第一調(diào)節(jié)器被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生圖像的相對(duì)低分辨率表示，該低分辨率表示被所述第二調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)以提供可供觀察者觀看的高分辨率圖像，以及處理器，被配置為: 在所述圖像內(nèi)識(shí)別至少一個(gè)增強(qiáng)區(qū)域； 將亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)以生成高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)，其中，與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)相比，所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括在所述增強(qiáng)區(qū)域中的增強(qiáng)區(qū)域像素的增大的亮度值和在所述增強(qiáng)區(qū)域之外的一個(gè)或多個(gè)邊界區(qū)域像素的增大的亮度值，所述邊界區(qū)域像素的亮度值增大隨著與所述增強(qiáng)區(qū)域間的距離增加而減??；以及至少部分地基于在將所述亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的過(guò)程中獲得的中間數(shù)據(jù)來(lái)確定所述第一調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的顯示器，其中，所述中間數(shù)據(jù)包括所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的下采樣版本。
55.根據(jù)權(quán)利要求53所述的顯示器，其中，所述處理器被配置為生成所述亮度提高函數(shù)，其中生成所述亮度提高函數(shù)包括:至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度，以及其中所述中間數(shù)據(jù)包括所述邊緣停止部分的低分辨率版本。
56.一種用于顯示根據(jù)低動(dòng)態(tài)范圍(LDR)圖像數(shù)據(jù)獲得的高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像的方法，所述方法包括: 在所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)內(nèi)識(shí)別至少一個(gè)增強(qiáng)區(qū)域； 將亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)以生成高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)，其中，與所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)相比，所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)包括在所述增強(qiáng)區(qū)域中的增強(qiáng)區(qū)域像素的增大的亮度值和在所述增強(qiáng)區(qū)域之外的一個(gè)或多個(gè)邊界區(qū)域像素的增大的亮度值，所述邊界區(qū)域像素的亮度值增大隨著與所述增強(qiáng)區(qū)域間的距離增加而減??；以及至少部分地基于在將所述亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的過(guò)程中獲得的中間數(shù)據(jù)來(lái)確定雙調(diào)節(jié)器顯示器的至少一個(gè)調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 其中，所述雙調(diào)節(jié)器顯示器的第一調(diào)節(jié)器被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生圖像的相對(duì)低分辨率表示，該低分辨率表示被所述雙調(diào)節(jié)器顯示器的第二調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)以提供可供觀察者觀看的高分辨率圖像。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，其中，所述中間數(shù)據(jù)包括所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的下采樣版本。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，包括生成所述亮度提高函數(shù)，其中生成所述亮度提高函數(shù)包括:至少部分地基于所述低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的梯度圖像來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的邊緣停止部分，所述邊緣停止部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)該增加低動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度，以及其中所述中間數(shù)據(jù)包括所述邊緣停止部分的低分辨率版本。
59.一種高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)投影儀，包括:` 第一調(diào)節(jié)層，被配置為響應(yīng)于基于圖像數(shù)據(jù)的一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)發(fā)射光模式； 第二調(diào)節(jié)層，被配置為調(diào)節(jié)所述光模式以產(chǎn)生希望的圖像；以及 處理器，被配置為: 識(shí)別所述圖像數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)增強(qiáng)區(qū)域； 將亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述圖像數(shù)據(jù)以生成希望的圖像數(shù)據(jù)，其中，與所述圖像數(shù)據(jù)相比，所述希望的圖像數(shù)據(jù)包括所述增強(qiáng)區(qū)域中的像素的經(jīng)修改的亮度值以及所述增強(qiáng)區(qū)域之外的一個(gè)或更多個(gè)邊界區(qū)域像素的經(jīng)修改的亮度值，所述邊界區(qū)域像素的亮度值的修改量隨著與所述增強(qiáng)區(qū)域間的距離增加而減?。灰约? 至少部分地基于在將所述亮度提高函數(shù)應(yīng)用于所述圖像數(shù)據(jù)的過(guò)程中獲得的中間數(shù)據(jù)來(lái)確定用于所述第一調(diào)節(jié)層的驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 其中，所述亮度提高函數(shù)包含:至少部分基于所述圖像數(shù)據(jù)的梯度來(lái)生成所述亮度提高函數(shù)的基于特征的部分，所述基于特征的部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)是否應(yīng)修改所述圖像數(shù)據(jù)的像素；并且 其中，所述中間數(shù)據(jù)包括所述基于特征的部分的低分辨率版本。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中所述基于特征的部分包括以下至少之一:梯度或銳利梯度；邊緣或銳利邊緣；停止；以及二元掩模，其被配置為指示要應(yīng)用平滑函數(shù)的像素。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述亮度提高函數(shù)平滑地變化，并且延伸超出所述增強(qiáng)區(qū)域。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述第一調(diào)節(jié)層包括光源和單獨(dú)的調(diào)節(jié)器。
63.根據(jù)權(quán)利要求59所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述第一調(diào)節(jié)器包括被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的光源的矩陣。
64.根據(jù)權(quán)利要求59所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述第一調(diào)節(jié)器包括一組被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的光源。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述光源包括發(fā)光二極管。
66.根據(jù)權(quán)利要求59所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述光模式包括由所述圖像數(shù)據(jù)表示的圖像的低分辨率版本。
67.根據(jù)權(quán)利要求59所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述亮度提高函數(shù)被應(yīng)用于所述投影儀的多個(gè)顏色通道。
68.根據(jù)權(quán)利要求59所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述亮度增強(qiáng)函數(shù)的閾值在所述投影儀的多個(gè)顏色通道間不同。
69.根據(jù)權(quán)利要求59-68中任一項(xiàng)所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述投影儀包括RGB顏色通道。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述高動(dòng)態(tài)范圍投影儀包括影院成像系統(tǒng)。
71.根據(jù)權(quán)利要求59`-68中任一項(xiàng)所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述高動(dòng)態(tài)范圍投影儀包括影院成像系統(tǒng)。
72.根據(jù)權(quán)利要求59-68中任一項(xiàng)所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述投影儀包括高清晰度電視(HDTV)或高動(dòng)態(tài)范圍顯示器中的至少之一，并且所述第二調(diào)節(jié)層包括液晶顯示面板。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，所述處理器還被配置為至少部分地基于快速圖像呈現(xiàn)技術(shù)來(lái)產(chǎn)生用于所述第一調(diào)節(jié)層和所述希望的圖像數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
74.根據(jù)權(quán)利要求59-68中任一項(xiàng)所述的高動(dòng)態(tài)范圍投影儀，其中，生成所述亮度提高函數(shù)包括生成所述亮度提高函數(shù)的基于邊緣的部分，包括所述圖像數(shù)據(jù)的梯度，所述基于邊緣的部分的像素值指示所述亮度提高函數(shù)的應(yīng)用是否應(yīng)提高所述圖像數(shù)據(jù)的相應(yīng)像素的亮度，并且其中所述中間數(shù)據(jù)包括所述基于邊緣的部分的低分辨率版本。
【文檔編號(hào)】G09G3/34GK103778614SQ201310590427
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2007年7月30日
【發(fā)明者】艾倫·倫佩爾, 沃爾夫?qū)ず５吕锵? 赫爾格·西岑, 格雷戈里·約翰·沃德, 洛恩·A·懷特黑德 申請(qǐng)人:杜比實(shí)驗(yàn)室特許公司