Procedimiento para compensar la atenuación local de una retroiluminación.

Procedimiento para la compensación de atenuación local en pantallas retroiluminadas de LED,

utilizando rasgos prominentes, que comprende las etapas de:

- Cálculo de valores de mando de LED de acuerdo con las intensidades regionales correspondientes de una imagen,

- División de dicha imagen en ventanas de determinados tamaños y calcular los valores medios de intensidad de cada una de dichas ventanas,

- Extracción de un mapa de prominencia de dicha imagen que consta de las prominencias de los píxeles de la imagen, en la que la prominencia de un píxel se basa en la desviación, en términos de intensidad, del píxel respecto de píxeles circundantes y se calcula utilizando dichos valores medios de intensidad de dichas ventanas,

- Cálculo de un histograma de dicho mapa de prominencia para cada región de LED localmente controlable y un nivel de prominencia la región de LED localmente controlable mediante la realización de una suma ponderada de los valores de histograma calculados de acuerdo con los pesos de una función de ponderación,

- Intensificar los valores de mando de LED calculados de acuerdo con los niveles de prominencia calculados de las correspondientes regiones de LED controlables localmente

Procedimiento para compensar la atenuación local de una retroilum¡nación Campo técnico

[0001] La presente invención ofrece un procedimiento para la atenuación local en paneles con iluminación directa o de borde utilizando los rasgos prominentes para una requerida intensificación de niveles de mando de LED.

Técnica anterior

[0002] Las pantallas retroiluminadas de LED (diodo emisor de luz) se han vuelto populares en el mercado debido a sus características de rendimiento y ahorro de energía. Además, las ventajas de retroiluminación de LED se pueden utilizar para mejorar la calidad de imagen y la dinámica de imagen en movimiento de las pantallas. Han sido desarrollados varios procedimientos, con el fin de combinar las características del LCD convencional (pantalla de cristal líquido) con tecnología de retroiluminación LED, para la mejora de la imagen.

[0003] El brillo percibido de un píxel en la LCD depende del efecto acumulado de la intensidad de retroiluminación, el filtrado de transparencia y el nivel de LCD. Para una LCD con intensidad de retroiluminación constante, el rango de nivel de brillo depende sólo de ajustes del LCD. Sin embargo, cuando se utiliza una retroiluminación controlada, el brillo se puede aumentar mediante intensificación de la retroiluminación y, de manera similar, regiones más oscuras se pueden alcanzar mediante atenuación de la retroilmuninación. De esta manera, si se utiliza una retroiluminación controlable localmente con un LCD convencional, la relación de contraste (la relación entre el brillo del píxel más brillante y el píxel más oscuro) se puede intensificar hasta niveles mucho más altos. El algoritmo de control y la metodología de la intensidad de retroiluminación son asuntos críticos en este punto.

[0004] Han sido propuestos varios procedimientos y sistemas de control para controlar la intensidad luminosa de retroiluminación de LED. El documento de patente CN 201315147 propone un procedimiento en el que el valor de gris máximo y la densidad de este valor se utilizan para obtener el valor de mando de retroiluminación. El procedimiento permite el uso de dinámicas de retroiluminación. Sin embargo, el procedimiento propuesto es insuficiente ya que apunta a procesar toda la pantalla como una sola unidad y no ofrece solución para retroiluminaciones de LED controlables localmente.

[0005] El documento de modelo de utilidad CN 201315148 ofrece un procedimiento similar al del documento de modelo de utilidad CN 201315147. Sin embargo, el documento CN 201315148 ofrece una solución para la retroiluminación de LED controlable localmente en la que el valor máximo de gris local y su densidad se utilizan para controlar la retroiluminación de LED. Este procedimiento es mejor que el de la CN 201315147 en cuanto a cuestiones de localidad, pero, aun, la información utilizada para el procesamiento es inadecuada.

[0006] El procedimiento de la CN 101 354 875 propone utilizar estadísticas de brillo, de diferentes zonas de la imagen, y ajustar en consecuencia la correspondiente intensidad de retroiluminación local. El documento también propone procesar los datos de control de LCD con el fin de suavizar las zonas de transición entre retroiluminaciones locales. El procedimiento es útil para mejorar la calidad de imagen, sin embargo, es insuficiente en tanto que estadística de brillo, siendo inadecuada para una percepción completa de la imagen.

[0007] El documento de patente N2 US2009079768A1 da a conocer el ajuste de una retroiluminación de un dispositivo de visualización. Según dicho documento, la retroiluminación de dicho dispositivo de visualización, se ajusta mediante la comparación de las diferentes regiones mostradas en el dispositivo de visualización en los dominios espacial y temporal. Además, durante esta comparación las distribuciones de borde para dichas regiones son comparadas. Sin embargo, dicho documento no proporciona una solución para la mejora de la intensidad de las regiones prominentes (visualmente atractivas).

[0008] Se han publicado, también, varias bibliografías para los procedimientos de control utilizados para retroiluminaciones de LED. Los procedimientos dependen del histograma de la zona relacionada para ajustar la intensidad luminosa de la región. Aunque los procedimientos basados en histograma dan mejores resultados, son aún insuficientes en términos de percepción de la región oscura.

Breve descripción de la invención

[0009] El alcance de la presente invención se define por las presentes reivindicaciones 1 a 8. Los procedimientos comunes utilizados para el control de intensidad de pantallas retroiluminadas de LED emplean la intensidad o el histograma de la imagen, en los que el sistema visual humano no está completamente considerado. La invención propone un procedimiento en el que, se realiza un procesamiento posterior, con el fin de compensar la atenuación de la retroiluminación de LED basado en el procedimiento de intensidad utilizando los rasgos prominentes. El procedimiento, calcula primero los valores de mando de LED de acuerdo con intensidades regionales. Mientras tanto, se extrae un mapa de prominencia. Entonces, se realiza el análisis de histograma de mapa de prominencia y los valores de mando de LED basados en intensidad, se actualizan de acuerdo al histograma de mapa de prominencia. Con la utilización de rasgos prominentes, son eliminadas las posibles pérdidas de detalle en las regiones de la imagen, donde la intensidad es baja pero la región es prominente. De esta manera, son compensados errores de ajuste de retroiluminación basada en histograma y se refleja una imagen más cercana a la original, que también es más adecuada para la percepción visual humana.

Objeto de la invención

[0010] El objeto de la invención es compensar la posible pérdida de detalle, originada por las técnicas de ajuste de retroiluminación de LED basadas en intensidad, utilizando los rasgos prominentes de la imagen.

[0011] Otro objeto de la invención es mejorar el contraste general de la imagen.

[0012] Otro objeto de la invención es disminuir el consumo de energía al tiempo que se ofrece una imagen más perceptible.

Breve descripción de los dibujos

[0013]

La figura 1: muestra el mapa de prominencia de una imagen generada sintéticamente.

La figura 2: muestra cómo las medias de los pequeños bloques se calculan jerárquicamente para eficacia de cálculo.

La figura 3: muestra cómo se calculan los valores medios de los píxeles, cuya área no se localiza en el centro de los bloques, mediante interpolación bilineal para eficacia de cálculo.

La figura 4: muestra el diagrama de bloques de flujo algorítmico.

La figura 5: muestra el histograma de mapa de prominencia y el efecto de ponderación en el histograma.

La figura 6; muestra la función de ponderación lineal del histograma.

La figura 7: muestra cómo la cuantía de intensificación de valores de mando de LED, está limitada de acuerdo a una función paramétrica dependiente del nivel de prominencia de bloque.

[0014] Los números de referencia tal como se utilizan en las figuras pueden tener los siguientes significados.

La región de fondo de la imagen que tiene un nivel de gris de 120 (1)

La región de la imagen que tiene un nivel de gris de 200 (2)

La región de la imagen que tiene un nivel de gris de 50 (3)

La región de la imagen que tiene un nivel de gris de 100 (4)

La región de fondo del mapa de prominencia que tiene un nivel de gris de 10 (5)

La región del mapa de prominencia que tiene un nivel de gris de 200 (6)

La región del mapa de prominencia que tiene un nivel de gris de 190 (7)

La región del mapa de prominencia que tiene un nivel de gris de 20 (8)

Los puntos centrales de 4 regiones colindantes del LCD (9,10, 11,12)

Punto de cálculo de prominencia (13)

Descripción detallada de la invención

[0015] La invención propone un mejor procedimiento de control para pantallas de retroiluminación de LED en el que se lleva a cabo el ajuste del nivel de retroiluminación basado en intensidad y prominencia, mejorando detalles de la imagen, la relación de contraste y la eficacia energética.

[0016] El concepto de prominencia está relacionado con la respuesta del sistema visual humano y definido por un mapa como respuesta a una imagen original. El mapa de prominencia se basa en la desviación de un píxel respecto de los píxeles circundantes. Si la intensidad de un píxel específico es más brillante que la de los píxeles circundantes, el valor del mapa de prominencia de dicho píxel específico es positivo. La percepción visual humana... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la compensación de atenuación local en pantallas retroiluminadas de LED, utilizando rasgos prominentes, que comprende las etapas de:

- Cálculo de valores de mando de LED de acuerdo con las intensidades regionales correspondientes de una imagen,

- División de dicha imagen en ventanas de determinados tamaños y calcular los valores medios de intensidad de cada una de dichas ventanas,

- Extracción de un mapa de prominencia de dicha imagen que consta de las prominencias de los píxeles de la imagen, en la que la prominencia de un píxel se basa en la desviación, en términos de intensidad, del píxel respecto de píxeles circundantes y se calcula utilizando dichos valores medios de intensidad de dichas ventanas,

- Cálculo de un histograma de dicho mapa de prominencia para cada región de LED localmente controlable y un nivel de prominencia la región de LED localmente controlable mediante la realización de una suma ponderada de los valores de histograma calculados de acuerdo con los pesos de una función de ponderación,

- Intensificar los valores de mando de LED calculados de acuerdo con los niveles de prominencia calculados de las correspondientes regiones de LED controlables localmente.

2. Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 en el que la citada extracción de prominencia se realiza en espacio de color RBG.

3. Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 en el que las prominencias de píxeles de la citada imagen se calculan independientemente para tres canales (R, G y B).

4. Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 en el que para calcular los valores de intensidad media de dichas ventanas se lleva a cabo una interpolación bilineal.

5. Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 en el que el citado mapa de prominencia de dicha imagen se mapea en un rango de entre 0 y 255, poniendo en escala los valores mínimo y máximo de dicho mapa de prominencia.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el mencionado mapa de prominencia se realiza como mapa de intensidad.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los valores de mando de LED calculados se intensifican con la formula:

LedBlockValueUpdate = (k x BlockSaliency) + ((1-k) x LedBlockValue)

donde LedBlockValueUpdate es el nivel de mando de LED final, k es un parámetro, BlockSaliency es el nivel de prominencia de dicha región de LED controlable localmente y siendo LedBlockValue dicho nivel de mando de LED calculado.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la intensificación de dichos valores de mando de LED calculados se controla garantizando que dichos valores de mando de LED intensificados se encuentran por debajo de un límite definido.