[发明专利]图像处理装置及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种图像处理装置及图像处理方法，尤其涉及一种转换运动图像的帧速率的图像处理技术。

背景技术

长期以来，一直使用CRT(阴极射线管，cathode ray tube)作为以电视接收器为代表的运动图像显示设备。然而，近来，使用液晶设备的面板逐渐成为主流。当液晶设备显示帧速率为60Hz的运动图像时，各像素维持1/60秒的发光。因此，将该液晶设备称为“保持型”设备。

此外，当前正在开发具有与CRT相同的发光特性的场发射型显示设备。当这种类型的显示设备显示帧速率为60Hz的运动图像时，仅在1/60秒内瞬时发光。因此，将这种类型的显示设备称为“脉冲型”设备。

保持型设备容易产生运动模糊。脉冲型设备遭受明显的闪烁。口本特开2006-184896号公报公开了一种通过提高运动图像的帧速率，减少在保持型设备上进行显示时的运动模糊的技术。更具体地说，由帧速率为60Hz的运动图像的一个输入帧图像，生成两种类型的子帧图像，即仅包含低频分量的子帧图像以及增强了高频分量的子帧图像。以120Hz为一个周期，交替输出这些子帧图像，作为输出帧图像。通过交替显示仪包含低频分量的子帧图像以及增强了高频分量的子帧图像，以60Hz为一个周期再现原始帧图像。与帧速率为60Hz的原始运动图像相比，在通过这种方法提高帧速率的运动图像中，运动模糊减少。

然而，当使用日本特开2006-184896号公报中公开的方法时，通过合成两种类型的帧图像而获得的图像(即观看者观看到的图像)可能与原始帧图像不同。也就是说，输出图像看起来与原始图像不相同。观看者可能将此感知为劣化。

参照图4描述日本特开2006-184896号公报中公开的方法。波形1901例示了输入帧图像的波形。波形1902是通过增强输入帧图像的波形1901的低频分量而获得的。波形1903表示作为波形1901(输入帧图像)与波形1902(低频分量)之间的差而获得的高频分量。在日本特开2006-184896号公报中公开的方法中，将高频分量波形1903与波形1901相加，从而生成波形1904。以120Hz为一个周期，交替显示波形1902和1903。从理论上来讲，通过以120Hz为一个周期交替显示波形1902和1903，看到的波形与波形1901相同。

然而，当波形1901的值为0或者几乎为0时，波形1904有时取负值。由于无法显示具有负值的图像，因此实际上将负值显示为“0”，如波形1905所示。在这种情况下，交替显示波形1902和1905，因此看到的波形变成波形1906。当在黑色背景上显示白色字符时，观看者感知到字符的轮廓模糊。

发明内容

本发明提供一种在抑制图像的劣化的同时，提高运动图像的帧速率的方法。

根据本发明的一方面，提供了一种图像处理装置，其由帧图像生成多个子帧图像，并输出所述多个子帧图像，所述帧图像包括各自具有各颜色分量的像素值的像素，所述图像处理装置包括：识别单元，其用于针对所述帧图像中的各像素，从周围像素的各颜色分量的像素值中识别各颜色分量的最小像素值，其中，所述周围像素位于所述像素的周围；并识别针对各颜色分量所识别的最小像素值中的最小值，作为公共像素值；生成单元，其用于生成预处理图像，所述预处理图像能够通过使用所述识别单元针对所述像素识别的所述公共像素值替换所述帧图像中的各像素的像素值来获得；低通滤波单元，其用于通过对所述预处理图像应用低通滤波器，来生成第一子帧图像；减法单元，其用于生成所述帧图像与所述第一子帧图像之间的差分图像，作为第二子帧图像；以及输出单元，其用于输出所述第一子帧图像和所述第二子帧图像。

根据本发明的另一方面，提供了一种图像处理装置，其由帧图像生成多个子帧图像，并输出所述多个子帧图像，所述图像处理装置包括：低通滤波单元，其用于通过对所述帧图像应用低通滤波器，来生成低频增强图像；合成单元，其用于通过在各像素位置处将所述帧图像的像素值与所述低频增强图像的像素值进行比较，并将较小的像素值设置为第一子帧图像的该像素位置处的像素值，来生成所述第一子帧图像；减法单元，其用于生成所述帧图像与所述第一子帧图像之间的差分图像，作为第二子帧图像；以及输出单元，其用于输出所述第一子帧图像和所述第二子帧图像。