图像处理装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像处理装置及其控制方法。所述图像处理装置通过由输入帧创建子帧并输出所述子帧来转换帧速率，所述图像处理装置包括：生成单元，其被配置为由所述输入帧生成所述子帧；计算单元，其被配置为计算所述输入帧的明度的特征量；以及控制单元，其被配置为基于由所述计算单元计算出的所述特征量进行控制，以降低由所述生成单元生成的所述子帧的亮度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于执行帧速率转换的运动图像处理、更特别地涉及用于执行至较高帧速率的转换处理(例如，60Hz的图像转换为120Hz的图像)的图像处理装置、该图像处理装置的控制方法以及计算机可读存储介质。
技术介绍
作为用于抑制当在显示设备上显示视频图像时发生的运动模糊或者闪烁的传统技术，日本专利申请特开2006-184896号公报记载了一种用于由图像数据创建具有不同频率分量的子帧、并以倍速(double speed)交替显示该子帧的视频显示方法。利用该视频显示方法，由所输入的图像数据来生成强调高频率分量的高频强调图像数据和具有低频分量(高频分量被抑制)的低频图像数据，以倍速交替显示所产生的图像数据。利用这种技术，可以抑制闪烁、并且还可以降低运动模糊。通过增加驱动频率，例如倍速驱动来显示子帧。这样，尽管降低了闪烁，但是在某些情况下视频图像的高质感或者高现实感可能会丢失。视频图像的高质感意味着，图像质量具有从画面中感受到图像的光泽、颜色再现和深度感以及物体的光泽和季节(温度和湿度)的高画面表现力。在用于显示两类子帧的倍速驱动中，这两类子帧的波形强度比(亮度的分配比率)被设置在1.0∶0.0至0.5∶0.5的范围内。因此，当分配比率为1.0∶0.0时，即当分配比率小时，尽管生成闪烁，但是再现了具有高质感的图像。当分配比率为0.5∶0.5时，即当分配比率更大时，尽管降低了闪烁，但是失去了高质感。另一方面，日本专利申请特开2002-023707号公报或者日本专利申请特开2002-70838号公报中论述了在两个子帧之间设置预定的亮度差。但是，取决于输入帧的平均亮度值，闪烁随之变得明显，因而闪烁的降低和高质感的图像再现二者无法共存。
技术实现思路
本专利技术系针对一种能够提供闪烁的降低和高质感的图像再现二者的图像处理装置及该图像处理装置的控制方法。根据本专利技术的一方面，提供一种图像处理装置，其通过由输入帧创建子帧并输出所述子帧来转换帧速率，所述图像处理装置包括：生成单元，其被配置为由所述输入帧生成所述子帧；计算单元，其被配置为计算所述输入帧的明度的特征量；以及控制单元，其被配置为基于由所述计算单元计算出的所述特征量进行控制，以降低由所述生成单元生成的所述子帧的亮度。通过以下参照附图对示例性实施例的详细描述，本专利技术的其他特征和方面将变得清楚。-->附图说明包括在说明书中并构成说明书的一部分的附图，例示了本专利技术的示例性实施例、特征和方面，并与文字描述一起用于解释本专利技术的原理。图1例示了根据本专利技术的第一示例性实施例的图像处理装置的示例。图2例示了根据第一示例性实施例的处理的流程图。图3例示了特征量计算单元的处理的流程图。图4A例示了根据第一示例性实施例的用于将特征量的平均值转换为分配比率的第一方法，图4B例示了根据第一示例性实施例的用于将特征量的平均值转换为分配比率的第二方法，以及图4C例示了根据第一示例性实施例的用于将特征量的平均值转换为分配比率的第三方法。图5A例示了根据第一示例性实施例的用于将平均图像电平(APL)转换为分配比率的第一方法，图5B例示了根据第一示例性实施例的用于将APL转换为分配比率的第二方法，以及图5C例示了根据第一示例性实施例的用于将APL转换为分配比率的第三方法。图6例示了根据本专利技术的第二示例性实施例的图像处理装置的示例。图7例示了根据第二示例性实施例的处理的流程图。图8例示了根据第二示例性实施例的处理波形。图9例示了根据本专利技术的第三示例性实施例的图像处理装置的示例。图10例示了根据示例性实施例的图像处理装置的硬件结构的示例。图11例示了传统的电路结构。图12例示了从图11所示的倍速驱动电路输出的帧图像的波形的示例。具体实施方式以下将参照附图详细说明本专利技术的各种示例性实施例、特征和方面。根据示例性实施例的结构仅为示例，并且本专利技术并不限于所示的结构。图1是例示了根据第一示例性实施例的、用于显示设备中的倍速驱动的图像处理装置的示例的框图。参照图1，将作为输入图像的输入帧101划分成两个子帧，以生成图像的高频分量被抑制的第一子帧、以及高频分量被强调的第二子帧。首先，说明高频分量被抑制的第一子帧的创建方法。低通滤波(LPF)处理单元102对输入帧101执行二维低通滤波处理。低通滤波器并不特别指定函数，其可以是高斯函数、移动平均或者加权移动平均滤波器。特征量计算单元103计算输入帧101的特征量，还计算子帧的分配比率P(第一子帧的亮度分配比率)，并将计算结果输出到控制单元104。控制单元104以特征量计算单元103计算的分配比率P，来确定两个子帧的发光比率。如上所述，输入帧101经历低通滤波处理，应用分配比率，然后完成高频分量被抑制的第一子帧的创建。子帧被输出到输出单元106。-->接下来，说明高频分量被强调的第二子帧的创建方法。差分检测单元105用作第二子帧生成单元，以从输入帧101中减去第一子帧并将该差分输出设置为第二子帧。当以期望定时(即以例如60Hz的预定帧速率)输入帧时，输出单元106以120Hz的周期切换两个子帧，并将子帧输出到后级(post-stage)处理电路。输出单元106可以包括临时存储直到输出定时的输入子帧的缓冲电路。在彩色图像处理中，许多情况下通过将数据划分成诸如R、G、B或者Y、Cb、Cr的三种类型的图像数据，来执行处理。可以对各R、G、B图像数据或者仅仅对Y图像数据来执行根据本专利技术的一系列处理。可选地，可以由各R、G、B图像数据来计算Y图像数据，并且计算结果可以被应用于各R、G、B图像数据。图2是例示根据本示例性实施例的处理的流程图。在步骤S201，执行必要的初始设定。这里，设置低通滤波器的静态特性。在步骤S202，接收输入帧101。在步骤S203，LPF处理单元102对输入帧101执行低通滤波处理。通过以上处理，生成图像中高频分量被抑制的第一子帧。在步骤S204，特征量计算单元103计算输入帧101的特征量，还计算子帧的分配比率。作为特征量，使用图像的明度(brightness)量。例如，可以使用表达式1中的视频亮度值Luma，表达式2中的CIE(国际照明委员会)亮度值Y，表达式3中的Lstar(L*)明度，或者表达式4中的加权RGB信号值的积和S。在实现时，也可以采用整数运算而不采用浮点运算。<表达式1>Luma＝0.2126*R+0.7152*G+0.0722*B<表达式2>Y＝0.2126*R^2.2+0.7152*G^2.2+0.0722*B^2.2<表达式3>Lstar＝116*(Y/Yn)^(1/3)(Y/Yn＞0.00856)Lstar＝116*(7.787(Y/Yn)+16/116)-16(Y/Yn≤0.008856)(其中Y是表达式2中的Y值，Yn是白亮度值)<表达式4>S＝Wr*R+Wg*G+Wb*B(其中Wr、Wg和Wb为常量)图3例示了特征量计算单元103的处理。在步骤S301中，初始化特征量计算单元103。在步骤S302中，特征量计算单元103使用上述表达式计算特征量的整个帧的统计量。根据本示例性实施例，作为统计量，使用特征量的平均值。然而，统计量并不限于此，也可以使最频值(mode)或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，其通过由输入帧创建子帧并输出所述子帧来转换帧速率，所述图像处理装置包括：生成单元，其被配置为由所述输入帧生成所述子帧；计算单元，其被配置为计算所述输入帧的明度的特征量；以及控制单元，其被配置为基于由所述计算单元计算出的所述特征量进行控制，以降低由所述生成单元生成的所述子帧的亮度。

【技术特征摘要】
JP 2009-10-30 2009-2506431.一种图像处理装置，其通过由输入帧创建子帧并输出所述子帧来转换帧速率，所述图像处理装置包括：生成单元，其被配置为由所述输入帧生成所述子帧；计算单元，其被配置为计算所述输入帧的明度的特征量；以及控制单元，其被配置为基于由所述计算单元计算出的所述特征量进行控制，以降低由所述生成单元生成的所述子帧的亮度。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述生成单元包括：滤波单元，其被配置为生成所述输入帧的高频分量被抑制的第一子帧；以及第二子帧生成单元，其被配置为基于所述第一子帧与所述输入帧之间的差分，生成所述输入帧的高频分量被强调的第二子帧，其中，所述控制单元基于由所述计算单元计算出的所述特征量进行控制，以降低由所述滤波单元生成的所述第一子帧的亮度。3.根据权利要求2所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括：最小值滤波单元，其被配置为将所述输入帧中包含的像素的像素值，用该像素的周边像素的最小像素值来替换，其中，所述生成单元通过对由所述最小值滤波单元处理过的所述输入帧进行滤波处理，来生成所述第一子帧。4.根据权利要求2所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括：输出单元，其配置为交替输出所述第一子帧和所述第二子帧。5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述计...

【专利技术属性】
技术研发人员：平木幸男，巽荣作，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]