专利名称：补偿显示设备图像失真的装置和方法
技术领域：
根据本发明的装置和方法涉及显示设备，尤其，涉及一种补偿图像失真的方法和装置，其补偿显示设备的输入图像信号和输出图像信号之间的差。
背景技术：
诸如液晶显示设备之类的显示设备一般包括上下基底、由在上下基底之间注入的液晶组成的液晶面板、驱动液晶面板的驱动电路、和向液晶提供白光的背光单元。在液晶显示设备上呈现彩色图像的方法可以分为RGB色彩过滤器方法和色彩场顺序驱动方法(color field sequential drive method)。
在使用色彩过滤器方法的液晶显示设备中，像素被分成红、绿和蓝(RGB)单位像素，分配RGB色彩过滤器以分别对应于RGB单位像素，并且通过背光单元经由液晶将光传送到RGB色彩过滤器，从而形成彩色图像。
在使用色彩场顺序驱动方法的液晶显示设备中，分配RGB光源以对应于一个像素，该像素不被分为RGB单位像素，并且以时分方式将RGB背光的三基色R、G和B的光通过液晶顺序显示在所述像素上，从而使用余留成像效果显示色彩图像。
图1是根据相关技术的驱动场顺序显示设备的背光的基本方法的视图。
参考图1，将一个图像场划分为RGB子场以显示在屏幕上。尤其，R数据首先被显示在液晶面板上。即，在完全激活液晶后接通光源R。然后，关断光源R以在液晶面板上显示G数据。然后，在完全激活液晶后接通光源G。然后关断光源G以在液晶面板上显示B数据。然后，在完全激活液晶后接通光源B。以这种方式显示所有的RGB子场，从而形成一屏。然而，在驱动图1的背光的基本方法中，由于图像数据输入和液晶的响应时间，背光具有短的接通时间，这导致对比度下降。因此，为了解决这个问题，已经提出了使用滚动背光的驱动方法。
图2是使用根据相关技术的场顺序显示设备的滚动背光的驱动方法的视图。
参考图2，在使用滚动背光的驱动方法中，将屏幕划分为多个区域，并且分别驱动对应于各个区域的光源。即，对于其中液晶被激活的区域首先驱动光源，并且，对于其他区域驱动其他色彩光源。使用利用滚动背光的驱动方法的光源能够具有比驱动背光的基本方法长的接通时间。然而，在所述滚动背光驱动方法中，由于光源之间的色彩混合而可能导致色彩纯度下降，这是因为不同颜色的光源对于一个屏幕被同时接通。为了解决这个问题，障壁(分离壁)可以被放置在单独驱动的区域之间以防止各个光源之间的干扰。
图3是根据相关技术的包括防止色彩混合的障壁的显示设备的示意性截面图。图4是在图3的显示设备上显示的图像的示例。
参考图3，显示设备包括R光源1、G光源2和B光源3。障壁10被放置在每个光源之间以防止来自各个光源的光相互混合。然而，如果使用障壁来防止色彩混合，那么，当放置障壁的部分具有比其他部分少的光时亮度可能改变。参考图4，放置障壁的部分20具有比其他部分少的光，这使得亮度变化和图像质量下降。
发明内容
本发明提供了一种用于补偿图像失真的方法和装置，其通过补偿显示设备的图像失真而输出近似原始输入图像的图像。
本发明也提供了一种用于补偿图像失真的方法和装置，其中，液晶显示设备的图像质量能够通过消除在液晶显示设备的面板上可能发生的亮度变化而得到改进。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于补偿从图像显示设备的显示单元输出的图像的失真的装置，该装置包括图像读取单元，其读取从所述显示单元输出的输出图像；图像比较单元，其估计所读取的输出图像的图像特性和输入图像的图像特性之间的差，并且产生补偿所述差的补偿信息；以及补偿单元，其通过使用所述补偿信息校正原始图像来补偿输出图像的失真。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于补偿从图像显示设备的显示单元输出的图像的失真的方法，该方法包括读取从所述显示单元输出的输出图像；估计所读取的输出图像和输入图像之间的图像特性的差；产生补偿所述差的补偿信息；以及通过使用所述补偿信息校正原始图像来补偿输出图像的失真。
本发明的上述和其他方面将通过参考附图详细描述其示例性实施例而变得更清楚，其中图1是根据相关技术的驱动场顺序显示设备的背光的基本方法的视图；图2是使用根据相关技术的场顺序显示设备的滚动背光的驱动方法的视图；图3是根据相关技术的包括防止色彩混合的障壁的显示设备的示意性截面图；图4是在图3的显示设备上显示的图像的示例；图5是根据本发明示例性实施例的、用于补偿图像失真的装置的框图；图6A和6B是输入到根据本发明示例性实施例的用于补偿图像失真的装置以及从其输出的输入图像和输出图像的视图；图7是通过根据本发明的用于补偿图像失真的装置来创建补偿信息的过程的视图；和图8是根据本发明示例性实施例的、用于补偿图像失真的方法的流程图。
具体实施例方式
以下参考附图来详细说明本发明的示例性实施例。
图5是根据本发明示例性实施例的、用于补偿图像失真的装置的框图。
参考图5，用于补偿图像失真的装置100包括显示单元102、图像读取单元104、图像比较单元106和补偿单元108。
当在图像比较单元106和补偿单元108中、通过后面要说明的预定处理对图像信号进行处理后，显示单元102显示输入图像信号。通常，显示单元102包括液晶、照亮液晶的背光和驱动背光的逆变器。在这种情况下，为了驱动背光，从特定电源单元接收DC电源的逆变器在将提供的DC电源转换为AC电源后，将电源提供给背光。当提供所述电源给背光时，逆变器减少或放大由电源单元提供的DC电源的电压，并将所述电源提供给背光。此外，逆变器可以将电压施加到背光，以便使用场顺序驱动方法驱动背光。由于显示单元102的详细的结构和操作是众所周知的，所以省略显示单元的结构和操作的详细说明。
图像读取单元104读取从显示单元102输出的图像信号。图像读取单元104可以使用诸如相机的图像读取设备来读取从显示单元102输出的图像信号，或者可以通过处理传送到显示单元102的图像信号而读取输出图像信号。将由图像读取单元104读取的输出图像信号输出给图像比较单元106。
图像比较单元106将原始输入图像信号与从图像读取单元104输入的输出图像信号进行比较，以便比较在两个信号之间的图像特性的差。并且，基于图像特性之间的差，图像比较单元106创建用于补偿其中输出图像失真的区域的补偿信息，并且输出该补偿信息。例如，图像比较单元106比较输入图像信号和输出图像信号之间的亮度电平的差，以便估计从显示单元102输出的图像的均匀度，然后创建补偿将被输出的差的补偿信息。
图6B是输入图像的视图，而图6A是输出图像的视图，该输入图像和输出图像分别被输入到根据本发明示例性实施例的用于补偿图像失真的装置和从其输出。图7示出了创建由根据本发明的用于补偿图像失真的装置使用的补偿信息的过程。
参考图6A和6B，如上所述，在场顺序显示设备中，障壁被放置在每个光源之间以防止光源R、G和B的色彩混合。由于放置壁障的输出图像的部分具有比其他区域的输出图像少的光，所以减少了亮度，从而使其不同于原始的输入图像。因此，图像比较单元106估计输出信号和输入信号之间的图像特性的差(例如亮度差)，并且创建通过使用该差来补偿输入图像的补偿信息，以便输出图像能类似于输入图像。
参考图7，为了补偿其中由于障壁而减少了亮度的输出图像的部分，创建补偿信息，从而低亮度的部分具有比其他部分高的增益值。
使用从图像补偿单元106输出的补偿信息，补偿单元108通过使用对于输入图像信号的补偿信息来消除在输出图像中产生的失真区域。即，补偿单元108补偿输入图像信号以减少在输出该输入图像信号时产生的图像失真。例如，为了使得由于在场顺序显示设备中的障壁而导致亮度减少的输出图像部分近似输入图像，补偿单元108使用图7的增益值的补偿信息来放大对应于输入图像信号中的亮度减少的部分的部分的亮度电平。然后，在从显示单元102输出的输出图像中，补偿由于障壁而导致亮度减少的部分的亮度电平，从而获得近似输入图像的输出图像。
图8是根据本发明的、用于补偿图像失真的方法的流程图。
参考图8，图像读取单元104读取从显示单元102输出的图像(操作201)。
图像比较单元106将读取的输出图像与输入图像进行比较，以便检测其中输出图像不同于输入图像的、输出图像的失真部分。如上所述，图像比较单元106能够通过估计输入和输出图像之间的图像特性的差来检测失真的部分。此外，图像比较单元106创建补偿信息以补偿失真的部分(操作203)。
补偿单元108通过使用补偿信息来补偿输入图像信号以消除输出图像的失真部分(操作205)。
所以，本发明提供了一种通过补偿显示设备的图像失真来提供近似原始输入图像的图像。此外，液晶显示设备的图像质量通过消除在液晶显示设备的面板上可能发生的亮度变化而得到改进。
同时，本发明也能作为计算机可读代码包含在计算机可读记录介质上。计算机可读记录介质是任何的、能够存储其后被计算机系统读出的数据的数据存储设备。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储设备和载波(诸如通过因特网的数据传输)。计算机可读记录介质也能够通过耦合了网络的计算机系统来进行分发，从而存储计算机可读代码，并且以分布方式执行。
虽然已经参照本发明的示例性实施例示出和说明了本发明，但是本领域技术人员应当理解在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种变化。应该认为在此所描述的示例性实施例仅仅是为了说明，而无限制的目的。
本申请要求于2005年8月13日在韩国工业产权局提交的韩国专利申请第10-2005-0074566号的优先权，其公开在此以引用方式被整体包含。
权利要求
1.一种用于补偿从图像显示设备的显示单元输出的图像的失真的装置，该装置包括图像读取单元，用于读取从所述显示单元输出的输出图像；图像比较单元，用于估计所读取的输出图像的图像特性和输入图像的图像特性之间的差，并且产生补偿所述差的补偿信息；以及补偿单元，用于使用由所述图像比较单元产生的所述补偿信息来补偿输出图像的失真。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述图像比较单元通过使用补偿信息校正原始图像来补偿输出图像的失真。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述图像比较单元通过估计原始图像的亮度电平和输出图像的亮度电平之间的差来估计所述差。
4.如权利要求2所述的装置，其中，所述图像比较单元产生所述补偿信息，以便输出图像中减少了亮度的部分具有比其他部分大的增益值。
5.如权利要求2所述的装置，其中所述显示单元包括使用场顺序驱动方法驱动的液晶设备。
6.如权利要求2所述的装置，其中，所述图像读取单元使用相机读取所述输出图像。
7.一种用于补偿从图像显示设备的显示单元输出的图像的失真的方法，该方法包括读取从所述显示单元输出的输出图像；估计所读取的输出图像和输入图像之间的图像特性的差；产生补偿所述差的补偿信息；以及使用所述补偿信息来补偿输出图像的失真。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述补偿输出图像的失真包括通过使用补偿信息校正原始图像来补偿输出图像的失真。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述图像特性的差是原始图像和输出图像之间的亮度电平的差。
10.如权利要求8所述的方法，其中，产生所述补偿信息，以便输出图像中减少了亮度的部分具有比其他部分大的增益值。
11.如权利要求8所述的方法，其中，所述显示单元包括使用场顺序驱动方法驱动的液晶设备。
12.如权利要求8所述的方法，其中，使用相机读取所述输出图像。
13.一种具有在其上存储了计算机程序的计算机可读介质，其中，所述程序执行补偿从图像显示设备的显示单元输出的图像的失真的方法，该方法包括读取从所述显示单元输出的输出图像；估计所读取的输出图像和输入图像之间的图像特性的差；产生补偿所述差的补偿信息；以及使用所述补偿信息来补偿输出图像的失真。
14.如权利要求13所述的具有在其上存储了执行所述方法的计算机程序的计算机可读介质，其中，所述补偿输出图像的失真包括通过使用补偿信息校正原始图像来补偿输出图像的失真。
全文摘要
提供了一种用于补偿图像失真的方法和装置，其补偿显示设备的输入图像信号和输出图像信号之间的差。用于补偿从图像显示设备的显示单元输出的图像的失真的装置包括图像读取单元，其读取从显示单元输出的输出图像；图像比较单元，其估计所读取的输出图像的图像特性和输入图像的图像特性之间的差，并且创建补偿所述差的补偿信息；以及补偿单元，其通过使用所述补偿信息校正原始图像来补偿输出图像的失真。
文档编号G09G3/36GK1913609SQ20061011494
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月14日 优先权日2005年8月13日
发明者李泳镐, 洪起玄 申请人:三星电子株式会社