用于顯示裝置的圖像處理方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年3月25日提交的韓國專利申請No. 2013-0031343W及2014 年3月24日提交的美國非臨時(shí)專利申請No. 14/223, 947的優(yōu)先權(quán)和利益，其公開內(nèi)容整體 W引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[000引本發(fā)明的領(lǐng)域
[0004] 本公開設(shè)及用于顯示裝置的圖像處理方法和設(shè)備，更具體地講，設(shè)及一種變化地 控制包括紙張模式的各種圖像質(zhì)量模式的用于顯示裝置的圖像處理方法和設(shè)備。
[0005] 相關(guān)技術(shù)的討論
[0006] 近來，隨著對信息顯示的關(guān)注增加并且對便攜式電子裝置的需求增加，輕薄平板 顯示裝置得到廣泛研究和商業(yè)化。在該些平板顯示裝置當(dāng)中，具體地講，液晶顯示器（LCD) 裝置和有機(jī)發(fā)光顯示器（0LED)裝置得到廣泛研究。
[0007] 該兩種顯示裝置均可利用各種圖像質(zhì)量模式來顯示圖像內(nèi)容，各個(gè)模式具有變化 程度的諸如明度（luminance)、對比度（C/R)、色溫和色域的光學(xué)特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 與顯示裝置不同，紙張不自發(fā)光，而是僅反射環(huán)境光。因此，本公開中的實(shí)施方式 的發(fā)明人認(rèn)識到，在變化的環(huán)境光條件下，對于印刷在紙張上的圖像內(nèi)容，人所感知的光學(xué) 特性將不同于顯示在顯示裝置上的圖像內(nèi)容。
[0009] 例如，當(dāng)用戶閱讀書籍時(shí)，用戶的眼睛感知到書籍所反射的環(huán)境光。人眼的瞳孔根 據(jù)環(huán)境光來調(diào)節(jié)它的敏感度。例如，印刷品的亮度化ri曲tness)和顏色在諸如天氣條件、 時(shí)間（白天或晚上）或其它環(huán)境照明條件的不同環(huán)境照明條件下改變。因此，印刷品自適 應(yīng)地改變其圖像質(zhì)量W使用戶非常自然地閱讀。然而，與印刷品相比，自發(fā)射顯示裝置在光 學(xué)上受周圍環(huán)境的影響較小。
[0010] 本公開的發(fā)明人認(rèn)識到，與諸如LCD裝置和0L邸裝置的常見顯示裝置相比，大多 數(shù)用戶偏好自然的圖像質(zhì)量，例如類似紙張的感覺。
[0011] 因此，本公開的一方面設(shè)及一種模仿在周圍環(huán)境下實(shí)體紙張的光學(xué)特性的用于顯 示裝置的圖像處理方法。為了在特定環(huán)境光條件下在顯示裝置上提供印刷物的該種自然的 圖像質(zhì)量，可使用實(shí)體紙張的環(huán)境光特性和光學(xué)特性來模仿印刷在紙張上的圖像內(nèi)容的特 性。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施方式中，一種在顯示器上模擬類似紙張的圖像的方法從一個(gè)或更多個(gè) 傳感器測量一個(gè)或更多個(gè)環(huán)境光特性，基于紙張類型的光反射率和所述環(huán)境光特性來確定 顯示像素的紅、綠和藍(lán)（RGB)子像素的最大亮度值，基于油墨類型的光反射率和所述環(huán)境 光特性來確定顯示像素的RGB子像素的最小亮度值，參考所述最大亮度值和所述最小亮度 值來縮放與各個(gè)顯示像素的子像素關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)的紅、綠和藍(lán)（RGB)顏色值，并且利用 所述圖像數(shù)據(jù)的經(jīng)縮放的RGB顏色值來激活各個(gè)顯示像素。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述RGB子像素的最大亮度值和最小亮度值通過W下步驟來 生成；將所述一個(gè)或更多個(gè)環(huán)境光特性轉(zhuǎn)換為環(huán)境光的一組歸一化的RGB顏色值；將紙張 類型的光反射率應(yīng)用于環(huán)境光的各個(gè)歸一化的RGB顏色值；W及將油墨類型的光反射率應(yīng) 用于環(huán)境光的各個(gè)歸一化的RGB顏色值。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施方式中，環(huán)境光特性包括環(huán)境光的照度，并且其中，當(dāng)環(huán)境光的照度低 于闊值時(shí)，利用預(yù)設(shè)值來補(bǔ)償圖像數(shù)據(jù)的經(jīng)縮放的RGB顏色值W便于顯示器維持最小明 度。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施方式中，接收指示顯示內(nèi)容的類型的應(yīng)用信息，并且當(dāng)顯示內(nèi)容的類 型是面向文本的內(nèi)容時(shí)，利用圖像數(shù)據(jù)的經(jīng)縮放的RGB顏色值來激活各個(gè)顯示像素。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)顯示內(nèi)容的類型是面向文本的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)用信息包括指示 顯示內(nèi)容的大小和位置的信息，并且其中，利用經(jīng)縮放的RGB顏色值來激活在顯示器的與 所述面向文本的內(nèi)容對應(yīng)的部分中的各個(gè)顯示像素。
[0017] 在一個(gè)實(shí)施方式中，縮放圖像數(shù)據(jù)的顏色值的步驟基于W下公式（7)、公式（8)和 公式（9)來執(zhí)行：
[0021] 其中，Rmax、Gmax和Bmax是顯示像素的RGB子像素的最大亮度值，Rmin、Gmi濟(jì)Bmin是顯 示像素的RGB子像素的最小亮度值，Rhput、Ghput和Bhput是與各個(gè)顯示像素的對應(yīng)子像素關(guān) 聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)的RGB顏色值，Output、G"utput和BDutput是經(jīng)縮放的RGB顏色值。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述環(huán)境光特性包括環(huán)境光中的RGB的強(qiáng)度，并且其中，縮放 圖像數(shù)據(jù)的顏色值的步驟基于查找表（LUT)來執(zhí)行，所述LUT包括與環(huán)境光中的RGB的強(qiáng) 度的范圍對應(yīng)的經(jīng)縮放的RGB值的范圍。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施方式中，RGB的強(qiáng)度基于由所述一個(gè)或更多個(gè)傳感器測量的環(huán)境光的 照度值和色溫值來計(jì)算。
[0024] 在一個(gè)實(shí)施方式中，基于紙張類型的紋理來調(diào)節(jié)與各個(gè)顯示像素的子像素關(guān)聯(lián)的 圖像數(shù)據(jù)的紅、綠和藍(lán)顏色值。
[00巧]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述一個(gè)或更多個(gè)環(huán)境光特性包括環(huán)境光的照度值和色溫 值，并且其中，所述照度值和所述色溫值基于在顯示器的當(dāng)前位置處的當(dāng)前時(shí)間和當(dāng)前天 氣條件來估計(jì)。
[0026] 本公開的另一方面設(shè)及一種能夠在環(huán)境照明條件下模仿紙張上的印刷物的顯示 裝置。
[0027] 在一個(gè)實(shí)施方式中，一種顯示器包括；多個(gè)顯示像素，各個(gè)所述像素具有紅、綠和 藍(lán)（RGB)子像素；一個(gè)或更多個(gè)傳感器，其用于測量一個(gè)或更多個(gè)環(huán)境光特性；W及處理 器，其被配置為基于紙張類型的光反射率和測量的環(huán)境光特性來確定顯示像素的RGB子像 素的最大亮度值，基于油墨類型的光反射率和所述環(huán)境光特性來確定顯示像素的RGB子像 素的最小亮度值，參考所述最大亮度值和所述最小亮度值來縮放與各個(gè)顯示像素的各個(gè) RGB子像素關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)的紅、綠和藍(lán)（RGB)顏色值，并且利用所述圖像數(shù)據(jù)的經(jīng)縮放的 RGB顏色值來激活各個(gè)顯示像素。
[0028] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述處理器被配置為將所述一個(gè)或更多個(gè)環(huán)境光特性轉(zhuǎn)換為 一組歸一化的RGB顏色值，并且將紙張類型的光反射率應(yīng)用于環(huán)境光的各個(gè)歸一化的RGB 顏色值W計(jì)算所述最大亮度值，并且將油墨類型的光反射率應(yīng)用于環(huán)境光的各個(gè)歸一化的 RGB顏色值W計(jì)算RGB子像素的所述最小亮度值。
[0029] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述處理器被配置為接收指示顯示內(nèi)容的類型的應(yīng)用信息， 并且當(dāng)顯示內(nèi)容的類型是面向文本的內(nèi)容時(shí)，利用圖像數(shù)據(jù)的經(jīng)縮放的RGB顏色值來激活 各個(gè)顯示像素。
[0030] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述處理器被配置為當(dāng)顯示內(nèi)容的類型是面向文本的內(nèi)容時(shí) 識別顯示內(nèi)容的大小和位置，并且利用經(jīng)縮放的RGB顏色值來激活在顯示器的與所述面向 文本的內(nèi)容對應(yīng)的部分中的各個(gè)顯示像素。
[0031] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述處理器被配置為根據(jù)W下公式（7)、公式（8)和公式巧） 來縮放圖像數(shù)據(jù)的顏色值：
[00對其中，Rmax、Gmax和Bmax是顯示像素的RGB子像素的所述最大亮度值，R 濟(jì)Bmi。 是顯示像素的RGB子像素的所述最小亮度值，Rhput、Ghput和Bhput是與各個(gè)顯示像素的對應(yīng) 子像素關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)的RGB顏色值，Output、G"utput和BDutput是經(jīng)縮放的RGB顏色值。
[0036] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述一個(gè)或更多個(gè)傳感器被配置為測量環(huán)境光中的RGB的強(qiáng) 度，并且其中，所述處理器被配置為利用查找表（LUT)來縮放圖像數(shù)據(jù)的顏色值，所述LUT 包括與環(huán)境光中的RGB的強(qiáng)度的范圍對應(yīng)的經(jīng)縮放的RGB值的范圍。
[0037] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述處理器被配置為轉(zhuǎn)換由所述一個(gè)或更多個(gè)傳感器測量的 環(huán)境光中的RGB的強(qiáng)度W能夠應(yīng)用于所述LUT。
[0038] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述處理器被配置為還基于紙張類型的紋理來調(diào)節(jié)經(jīng)縮放的 RGB顏色值。
[0039] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述處理器被配置為基于在顯示器的當(dāng)前位置處的當(dāng)前時(shí)間 和當(dāng)前天氣條件來估計(jì)照度值和色溫值，并且基于環(huán)境光的估計(jì)的照度值和估計(jì)的色溫值 來確定RGB子像素的最大和最小亮度值。
[0040] 本公開的另一方面設(shè)及一種在環(huán)境照明條件下模仿紙張上的印刷物的半導(dǎo)體巧 片。在一個(gè)實(shí)施方式中，一種半導(dǎo)體巧片被配置為基于參考紅、綠和藍(lán)（RGB)子像素的最大 亮度值和最小亮度值進(jìn)行縮放的紅、綠和藍(lán)（RGB)顏色值來自適應(yīng)地調(diào)節(jié)圖像數(shù)據(jù)，其中， 所述最大亮度值和所述最小亮度值基于針對紙張類型的光反射率和油墨類型的光反射率 的一個(gè)或更多個(gè)環(huán)境光特性。其中，根據(jù)W下公式（7)、公式（8)和公式（9)來縮放圖像數(shù) 據(jù)的RGB顏色值；
[0044] 其中，Rmax、Gmax和Bmax是顯示像素的RGB子像素的所述最大亮度值，其中，Rmi。、Gmi。 和Bmi。是顯示像素的RGB子像素的所述最小亮度值，其中，Rhput、Ginput和Binput是與各個(gè)顯示 像素的對應(yīng)子像素關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)的RGB顏色值，并且其中，Rwtput、G?tput和BDutput是經(jīng)縮放 的RGB顏色值。
【附圖說明】
[0045] 對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，本公開的W上和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過參 照附圖詳細(xì)描述其示例性實(shí)施方式而變得更顯而易見，附圖中：
[0046] 圖1A是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的框圖；
[0047] 圖1B是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的框圖；
[0048] 圖1C是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的圖像特性確定單元 的示例性方面的框圖；
[0049] 圖1D示出用于描述根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的圖像特性確 定單元確定圖像特性的方面的公式；
[0050] 圖1E是用于描述根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的圖像特性確定 單元確定圖像特性的方面的查找表（LUT);
[0051] 圖1F是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的圖像特性確定單元 的示例性方面的框圖；
[0052] 圖1G是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的圖像處理器的示例 性方面的框圖；
[0053] 圖1H是用于描述根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的圖像處理器轉(zhuǎn) 換輸入圖像W實(shí)現(xiàn)確定的圖像特性的方面的查找表（LUT);
[0054] 圖II示出用于描述根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的圖像處理器 轉(zhuǎn)換輸入圖像W實(shí)現(xiàn)確定的圖像特性的方面的公式；
[0055] 圖2A至圖2G是用于描述根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的示意 圖；
[0056] 圖3是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的LCD裝置的框圖；
[0057] 圖4是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的0LED裝置的框圖；
[005引圖5A是示出根據(jù)本公開的另一實(shí)施方式的電子裝置的框圖；
[0059] 圖5B是在根據(jù)本公開的另一實(shí)施方式的電子裝置中用于選擇圖像質(zhì)量模式的用 戶界面扣I)的示意圖；
[0060] 圖6是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置可應(yīng)用于的多個(gè)裝置 的示意圖；W及
[0061] 圖7是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的模式控制方法的流 程圖。
[0062] 圖8示出作為示例當(dāng)紙張的反射率為80%時(shí)在紙張模式下基于環(huán)境光的照度的 目標(biāo)明度。
[0063] 圖9示出根據(jù)紙張的波長的反射率。
[0064] 圖10示出根據(jù)品紅色的波長的反射率。
[0065] 圖11示出根據(jù)黃色的波長的反射率。
[0066] 圖12示出根據(jù)青色的波長的反射率。
[0067] 圖13示出用于確定圖像特性的查找表（LUT)。
【具體實(shí)施方式】
[0068] 下面將參照附圖詳細(xì)描述本公開的示例性實(shí)施方式。盡管結(jié)合其示例性實(shí)施方式 示出并描述本公開，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的 情況下，可進(jìn)行各種修改。
[006引在本說明書中，貫穿附圖的描述，相似標(biāo)號指代相似元件。
[0070] 在本說明書中，盡管可使用術(shù)語第一、第二等來描述各種元件，應(yīng)該理解，該些元 件不受該些術(shù)語限制。該些術(shù)語僅用于將一個(gè)元件與另一元件相區(qū)分。例如，在不脫離示 例性實(shí)施方式的范圍的情況下，第一元件可被稱為第二元件，類似地，第二元件可被稱為第 一元件。
[0071] 在本說明書中，顏色信息可被表示成諸如YUV、CMYK、HSV和RGB的各種顏色空間。 在本說明書中，利用RGB顏色空間來描述實(shí)施方式。然而，應(yīng)該理解，本公開的實(shí)施方式可 利用諸如YUV、CMYK、HSV、HSV等的其它類型的顏色空間來實(shí)現(xiàn)。
[0072] 在本說明書中，所附框圖中的方框的組合W及流程圖中的操作的組合可通過計(jì)算 機(jī)可執(zhí)行指令來執(zhí)行，其可利用硬件或固件和/或存儲在非瞬時(shí)性存儲介質(zhì)中的軟件來實(shí) 現(xiàn)。
[0073] 在本說明書中，應(yīng)該注意的是，方框的功能和/或操作的順序不受具體限制。例 如，連續(xù)示出的兩個(gè)方框或操作可基本上同時(shí)執(zhí)行，或者常常根據(jù)對應(yīng)功能按照相反順序 執(zhí)行。圖1A是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的框圖。根據(jù)本公開的 一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置100包括處理單元120和顯示單元130。
[0074] 根據(jù)顯示器的圖像質(zhì)量模式，處理單元120基于多個(gè)因素來縮放輸入圖像，并且 將經(jīng)縮放的輸入圖像傳送給顯示單元130。術(shù)語"多個(gè)因素"是指用于縮放輸入圖像的值， 術(shù)語"圖像質(zhì)量模式"也可被稱作"顯示模式"或"畫面模式"。
[00巧]顯示裝置100可提供多個(gè)圖像質(zhì)量模式，所述多個(gè)圖像質(zhì)量模式可通過用戶輸入 來選擇或者可由處理單元基于所述多個(gè)因素來自動選擇。每一個(gè)圖像質(zhì)量模式具有由色 溫、明度、對比度（C/R)和色域限定的不同的圖像特性。根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式 的顯示裝置100的圖像質(zhì)量模式可W是具有模仿印刷在紙張上的圖像內(nèi)容的光學(xué)特性的 圖像特性的圖像質(zhì)量模式。紙張的光學(xué)特性包括紙張的反射率。油墨的光學(xué)特性包括油墨 的反射率。紙張的光學(xué)特性還可包括紙張的透射率、不透明度、白度和紋理。
[0076] 術(shù)語"印刷品的光學(xué)特性"包括紙張的光學(xué)特性和油墨的光學(xué)特性二者。
[0077] 圖1B是示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施方式的顯示裝置的框圖。
[0078] 顯示裝置100包括；處理單元120,其包括圖像特性確定單元122和圖像處理器 124 ;W及顯示單元130。在模擬印刷在紙張上的圖像內(nèi)容時(shí)，顯示裝置100被配置為考慮多 個(gè)因素110中的一個(gè)或更多個(gè)因素。所述多個(gè)因素110可包括傳感器測量的值111、圖像分 析112、應(yīng)用信息113、來自全球定位系統(tǒng)（GP巧模塊的位置信息114、紙張115的特性。處 理單元未必需要本公開中所描述的所有所述多個(gè)因素。
[0079] 顯示裝置100可暴露于各種環(huán)境光條件，傳感器測量的值111可通過一個(gè)或更多 個(gè)光傳感器來測量。光傳感器可被稱作"光模塊"、"光電二極管"、"光電晶體管"、"圖像傳感 器"，其能夠測量可見光波長的信息。光傳感器檢測環(huán)境光的特性并且將光轉(zhuǎn)換成數(shù)字