在用户的图像显示设备中补偿色彩的方法及其装置.pdf

公开了一种在图像显示设备中用于色彩视觉缺陷用户的补偿色彩的方法及其装置，使得色彩视觉缺陷的用户能够如正常用户一样生动自然地观看图像。一种在图像显示设备中补偿色彩的方法，包括：判断用户是正常还是部分地色盲；如果判断用户为部分地色盲，那么根据用户的色彩感知控制多个色彩信号的增益值，便于在屏幕上显示补偿色彩。

1.  一种在图像显示设备中补偿色彩的方法，包括：
确定用户是正常还是部分色盲的步骤；以及
如果确定用户为部分色盲，那么根据用户的色彩感知控制多个色彩信号的增益值，从而补偿在屏幕上显示的色彩的步骤。

2.  如权利要求1所述的方法，其中，该判断用户为正常还是部分色盲的步骤是通过使用屏幕上提供的测试图形来实现的。

3.  如权利要求1所述的方法，其中，该确定用户为正常还是部分色盲的步骤是如果用户为预注册用户，则通过使用图像显示设备中预存储的用户信息实现的。

4.  如权利要求1所述的方法，其中，该控制多个色彩信号增益值的步骤是通过检测用户色彩感知与标准感知值不一致的色彩，并且控制对应于不是检测出的色彩的色彩的色彩信号的增益值来执行的。

5.  如权利要求4所述的方法，其中，该对应于不是检测出的色彩的色彩的色彩信号的增益值是根据检测出的色彩的用户色彩感知和标准的感知值之间的对比度比率按比例控制的。

6.  如权利要求4所述的方法，其中，控制对应每一色彩信号的对比度增益，从而控制色彩信号的增益值。

7.  如权利要求1所述的方法，其中，该控制多个色彩信号的增益值步骤是通过识别对应用户对每个颜色的色彩感知的部分色盲类型，并且控制色彩信号的增益值至对应于识别的部分色盲类型的预定的水平来实现的。

8.  如权利要求1所述的方法，其中，随着控制多个色彩信号的增益值，显示表示补偿的屏幕色彩的图标或信息。

9.  一种在图像显示设备中补偿色彩的装置，包括：
存储器，用于存储用于测试用户的部分色盲的多个测试图形和用户信息；及
控制器，根据测试图形或用户信息，确定用户的部分色盲和用户对多个色彩的感知，并且根据用户的色彩感知控制多个色彩信号的增益值。

10.  如权利要求9所述的装置，其中，该控制器根据用户提供的对多个测试图形的答案确定用户的部分色盲和色彩感知。

11.  如权利要求9所述的装置，其中，如果用户为注册用户，该控制器通过搜索用户的用户信息确定用户的部分色盲和色彩感知。

12.  如权利要求11所述的装置，其中，该控制器基于用户标识(ID)确定用户是否为注册用户。

13.  如权利要求9所述的装置，其中，该控制器确定用户的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的色彩感知。

14.  如权利要求9所述的装置，其中，该控制器检测用户的色彩感知与标准感知值不一致的色彩，并控制对应于不是检测出的色彩的色彩的色彩信号增益值。

15.  如权利要求9所述的装置，其中，该控制器根据检测出的色彩的用户色彩感知和标准感知值之间的对比度比率，按比例控制对应于不是检测出的色彩的色彩的多个色彩信号的增益值。

16.  如权利要求9所述的装置，其中，该控制器在存储器中搜索对应于每一色彩的用户色彩感知的部分色盲类型，并控制色彩信号的增益值至对应于搜索的部分色盲类型的预定水平。

17.  如权利要求9所述的装置，其中，该控制器在控制多个色彩信号的增益值时显示表示补偿的屏幕色彩的图标或信息。

在用户的图像显示设备中补偿色彩的方法及其装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2003年11月7日提交的申请号P2003-078675的韩国专利申请的权益，在此完全包括并引入作为参考。
技术领域
本发明涉及图像显示设备，尤其涉及在用于具有色彩视觉缺陷的用户的图像显示设备中补偿色彩的方法及其装置。尽管本发明适合更宽的申请范围，但是本发明尤其适合允许具有色彩视觉缺陷，即，部分色盲的用户如正常用户一样生动自然地观看显示的图像。
背景技术
近来，图像显示设备的技术已经显示了显著的进步，更为具体地说，显示的色彩如自然色彩一样生动精确地表现出来。这样的图像显示设备广泛应用在电视接收器，个人计算机和移动电话中。
但是，具有色彩视觉缺陷的用户(也就是，色盲或部分色盲)，他们没有和正常人相同的色彩视觉特征，和正常用户比较，他们从图像显示设备中观看到不同的显示的色彩。
总的来说，相比正常人，具有色彩缺陷视觉的人被称为“色盲”或“部分色盲”。“色盲”的广泛定义是在整个色彩感知能力上的缺陷。更具体地说，术语“色盲”用在一个人完全失去感知具体的色彩的能力时使用的。另一方面，“部分色盲”指一种比“色盲”严重程度轻的状态，不过，与正常视觉的人比较仍缺乏色彩感知能力。“部分色盲个体”最终指部分色盲的人。因此，在本发明的描述中，术语“部分色盲个体/用户”或“具有部分色盲的个体/用户”将用于描述本发明中具有部分色彩缺陷视觉的用户，而不是那些完全失去分辨特定色彩的能力的用户。
当个体是部分色盲时，在单个眼睛的视网膜的多个视觉细胞之中，包含光亮度信息的杆状细胞，及可以区别色彩和光的亮度的视锥细胞不具有如具有正常视觉的个体的相同的响应度。部分色盲多数是遗传的，且公知没有医学治疗方法。但是，部分色盲个体仅缺陷特定色彩的感知力，且完全能够分辨余下的色彩。因此，通常他们通过他们的眼睛感觉的色彩是自然和正常的。所以，在某种程度上说，部分色盲人群完全没有意识到他们的色彩缺陷视觉，这导致他们误解他们通过他们的眼睛看到的色彩对每个人也是实际上自然和正常的。
因此，本发明意在提供一种用于在图像显示设备内补偿色彩的方法及其装置，便于允许色彩视觉缺陷的用户感知如正常用户的眼睛看到一样的生动和自然的显示的色彩。
发明内容
因此，本发明关于一种在用于具有色彩视觉缺陷用户的图像显示设备中补偿色彩的方法及其装置，其实质上消除了由于现有技术的限制和缺点产生的一个或更多问题。
本发明的一个目的是提供一种在用于色彩视觉缺陷用户的图像显示设备中补偿色彩的方法，其控制显示的图像的颜色，因此允许部分色盲用户通过如正常用户一样的相同的色彩视觉观看显示的图像。
本发明的其它优点、目的和特征将在随后的说明中部分地描述，经过以下确认或从本发明地实践中学习，上述优点、目的和特征对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明的目的和优点可以如所附说明书及其权利要求书和附图中所特别指出的来实现和获得。
为了达到这些目的和其它优点，根据本发明的目的，一种在图像显示设备中补偿色彩的方法，包括以下步骤：确定用户是正常还是部分色盲；及如果确定用户为部分色盲，那么根据用户的色彩感知控制多个色彩信号的增益值，从而在屏幕上显示补偿色彩。
在此，通过应用屏幕上提供的测试图形执行确定用户为正常还是部分色盲的步骤，如果用户为预注册用户，那么通过应用图像显示设备中预先存储的用户信息，执行确定用户为正常还是部分地色盲的步骤。
在控制多个色彩信号增益值的步骤中，检测用户色彩感知与标准感知值不一致的色彩，并且控制对应于不是检测色彩的色彩的色彩信号的增益值。在这点上，根据在检测的色彩的用户色彩感知和标准的感知值之间的对比度比率，按比例控制对应于检测的色彩以外的色彩的多个色彩信号的增益值。并且控制对应每一色彩信号的对比度增益，从而控制色彩信号的增益值。
在本发明的另一方面中，在图像显示设备中补偿色彩的装置，包括：存储器，其用于存储用于测试用户的部分色盲的多个测试图形和用户信息；及控制器，其根据用户信息或测试图形，确定用户的部分色盲和用户对多个色彩的感知，并且根据用户的色彩感知控制多个色彩信号的增益值。
在此，根据用户提供的对多个测试图形的答案，控制器确定用户的部分色盲和色彩感知。如果用户为注册用户，那么控制器通过搜索用户信息，确定用户的部分色盲和色彩感知。
进一步说，在控制器控制多个色彩信号的增益值时，控制器显示用于表示补偿的屏幕色彩的图标或信息。
将理解为前述总体描述和以下详细说明都是示例性和说明性的，意图提供本发明权利要求的进一步解释。
附图说明
相应附图提供本发明进一步的理解，在此一并作为本申请的一部分，这些附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1示出了正常个体的视觉曲线图；
图2示出了具有类型1部分色盲的个体的视觉曲线图；
图3示出了具有类型2部分色盲的个体的视觉曲线图；
图4示出了具有类型3部分色盲的个体的视觉曲线图；
图5示出了根据本发明的图像显示设备中补偿色彩装置的框图；
图6示出了根据本发明的第一实施例的图像显示设备中补偿色彩的方法流程图；
图7示出了根据本发明的第二实施例的图像显示设备中补偿色彩的方法流程图；
图8示出了本发明中应用的用于测试用户的部分色盲的一系列测试图形。
具体实施方式
参照在相应附图中示出的本发明优选的实施例。无论什么情况下，相同的参考标记在整个附图中指相同或相似的部分。
在下文中，出于简单考虑，本发明的图像显示设备指电视(TV)接收器。进一步说，本发明描述中使用的大多数术语总体上是公知的术语。但是，有时候，也在此使用发明人特定选择的术语，在本发明的详细描述中将充分解释这些术语。因此，不应该只根据这些术语理解本发明的细节，而且要从本发明的目的范围内的术语的意思上理解。
同时，如本发明的以上描述，术语“部分色盲个体/用户”或“具有部分色盲的个体/用户”总的来说指具有与正常个体的视觉(也就是，色彩的感觉)不同的个体。在本发明中，部分的色盲被分为多个类型，因此，将处理每一类型的色彩补偿。在下文中，将参照图1至4详细描述具有部分色盲的不同视觉类型。而且，部分色盲的三种类型如本发明的第一至第三实施例指定。然而，将理解为，当详细说明部分色盲的不同类型时，本发明的精神或范围也将应用到与上述三种类型无关的任何其它类型的部分色盲。
图1至图4根据部分色盲的三种不同类型的每一个，示出了正常个体和部分色盲个体之间的视觉区别曲线图。在每一个曲线图中，x轴代表波长(其中单位是纳米(nm))，y轴代表部分色盲个体的响应度(也就是，感觉指定色彩的程度)。曲线代表三种不同类型波长和相应类型的部分色盲之间的关系。根据波长划分三种波长，最短波长是s(λ)，中波长是m(λ)，最长波长是1(λ)。
图1示出了正常个体的视觉曲线图，其中正常个体对每一s(λ)，m(λ)，和1(λ)波长的单独的响应度都等于1.0。
图2示出了具有类型1部分色盲的个体的视觉曲线图。在此，具有类型1部分色盲的个体对s(λ)和m(λ)波长的响应度是1.0，与正常个体相同。但是，与正常个体不同的是，对1(λ)波长的响应度是0.75。对这种类型的色盲，医学术语是红色盲者，但是，出于简洁，被称为类型1部分色盲。
图3示出了具有类型2部分色盲的个体的视觉曲线图。在此，具有类型2部分色盲的个体对s(λ)和1(λ)波长的响应度是1.0，与正常个体相同。但是，与正常个体不同的是，对m(λ)波长的响应度是0.7。对这种类型的色盲，医学术语是绿色盲者，但是，出于简洁，被称为类型2部分色盲。
图4示出了具有类型3部分色盲的个体的视觉曲线图。在此，具有类型3部分色盲的个体对m(λ)和1(λ)波长的响应度是1.0，与正常个体相同。但是，与正常个体不同的是，对s(λ)波长的响应度是0.5。对这种类型的色盲，医学术语是蓝色盲者，但是，出于简洁，被称为类型3部分色盲。
参照图1至图4，显然的，类型1，类型2，类型3的部分色盲对每一相应波长的响应度低于正常个体对每一相应波长的响应度。在此，每一指定波长分别对应红(R)，绿(G)和蓝(B)波长的每一个，这些是用于表示和显示图像的基本色彩。
换句话说，具有类型1部分色盲的个体比较正常个体表现出红(R)波长的缺陷视觉响应度。具有类型2部分色盲的个体比较正常个体表现出绿(G)波长的缺陷视觉响应度。最后，具有类型3部分色盲的个体比较正常个体表现出蓝(B)波长的缺陷视觉响应。在下文中，简单起见，红(R)，绿(G)和蓝(B)将表示为R，G和B。
参照图5至图8，将详细描述补偿色彩的装置和方法，该装置和方法允许具有不同类型的部分色盲的用户感知如通过正常用户的眼睛看到的一样的显示的色彩。
图5示出了根据本发明的图像显示设备中补偿色彩的装置的框图。在此，简单起见，数字电视(DTV)接收器作为例子，然而，同样的描述也可用于个人计算机(PC)或移动电话。
参照图5，通过调谐器10接收的视频信号从解码器20中解码。然后解码的视频信号传送至A/D转换器30，以转换为数字信号。在数字电视(DTV)接收器中，因为解码的视频信号是数字信号，所以A/D转换器(ADC)30不是必需的。
从A/D转换器30中输出的视频信号输入视频处理器40，其中，数字化的视频信号转换为R、G和B信号。在此，数字化的视频信号是亮度/色彩差分信号，包括Y、U和V信号，然后为了适合人类视觉而在视频处理器40中被转换为R、G和B信号。微计算机70总体上控制上述过程。微计算机70也向显示控制器50发送命令，以根据部分色盲用户的视觉补偿R、G和B。随后，显示控制器50根据从微计算机70中发出的色彩补偿命令，控制显示图像中的R、G和B信号的增益值。通过存储相应用户的用户信息和用于测试部分色盲的测试图形，存储器80允许微计算机70确定用户是否为部分色盲。所以，根据存储器80中存储的数据，本发明的微计算机70确定目前用户的视觉。下面将参照图6和7详细描述该过程。
图6示出了根据本发明的第一实施例的图像显示设备中补偿色彩的方法流程图。参照图6，通过测试确认用户的视觉，在此示出了根据确认结果的色彩补偿过程的流程图。
当用户开始观看电视时，或当用户想进行视觉测试时，微计算机70显示一系列用于测试部分色盲的测试图形(如图8示出的测试图形)，这些在存储器80中预先编程(S10)。当测试部分色盲时，可应用用于测试色盲的普通图形。用户观察电视屏幕上显示的一系列测试图形，使用遥控器上的拨号垫输入并传输她或他的答案。随后，根据用户提供的数据，微计算机70确定用户是否为部分色盲(S20)。同时，当确定用户为部分色盲时，然后也确定部分色盲的类型。用于测试部分色盲的测试图像的例子如图8中所示。如上所描述，在此应用普通的测试色盲的测试图形，由此测试图形能够使微计算机70确定用户是部分色盲或正常的。如果将来创建和设计出用于特定测试部分的色盲的特定的测试图形，在此也可以应用。
根据步骤20的结果，当确定用户具有正常视觉时，应用R、G和B信号的原始增益值(步骤21)。但是，当确定用户具有色彩缺陷视觉时，然后应该控制R、G和B的增益值。
当确定测试用户具有类型1部分色盲时(S30)，控制R、G和B的增益值。但是，具有类型1部分色盲的缺陷的用户对红色(R)色彩的感知仅是具有正常视觉的人的0.75倍。因此，当补偿色彩时，微计算机70降低G和B信号的增益值至原始值的0.75倍(S31)。
通过控制每个R、G和B信号的对比度增益，补偿R、G和B信号的增益值。应用对比度增益代表R、G和B信号的增益值：Rc、Gc和Bc。当控制的对比度增益大于“1”时，换句话说，当从显示控制器50输入的信号比特量大于显示控制器50输出的信号比特量时，控制增益的最大值被规范化为“1”。R、G和B信号的对比度增益可在这个范围内改变。以上描述的用于控制R、G和B增益值的方法同样可应用到剩下的两种类型的部分色盲。
而且，当确定测试用户具有类型2部分色盲时(S40)，控制R、G和B信号的增益值。但是，具有类型2部分色盲的缺陷的用户对绿色(G)色彩的感知是具有正常视觉的人的0.7倍。因此，当补偿色彩时，微计算机70降低R和B信号的增益值至原始值的0.7倍(S41)。
最后，当确定测试用户具有类型3部分色盲时(S50)，控制R、G和B信号的增益值。但是，具有类型3部分色盲的缺陷的用户对蓝色(B)色彩的感知是具有正常视觉的人的0.5倍。因此，当补偿色彩时，微计算机70降低G和B信号的增益值至原始值的0.5倍(S51)。
进一步说，当显示用于部分色盲用户的色彩补偿图像时，显示器60通知色彩补偿进行中，或显示表示部分色盲的相应类型的图标或信息。
根据本发明在上述描述的补偿色彩的方法中，当用户感知显示屏幕的图像的特定色彩缺陷时，通过控制剩余色彩的增益值至特定色彩的相同水平，来执行色彩补偿，因此能够使具有色彩缺陷视觉的用户观看正常用户观看的显示图像。
图7示出了本发明的第二实施例的图像显示设备中补偿色彩的方法流程图。参照图7，测试用户的部分色盲，就如图6示出的，包括相应测试结果的用户信息预先存储在存储器80中，在简单的用户识别过程之后，直接执行适合相应用户的色彩补偿。
当用户开始观看电视时，或当用户想观看适合他或她视觉的显示图像时，执行用于确认当前用户的用户识别过程(S70)。在此可应用多个现有的用户识别方法。总的来说，通过简单输入数据，如用户识别码(ID)和密码，可以确认特定的用户。另外的识别方法可包括在预注册的用户列表中选择相应的用户名或用户号。
当用户识别过程(S70)确定当前用户是预注册用户(S71)时，那么微计算机70搜索确认的用户的相应用户信息(S80)。之后，基于包括在搜索的用户信息中的用户的色彩识别信息，微计算机70确定用户是正常的或部分色盲的，并且如果用户是部分色盲的，之后，微计算机70确认部分色盲的类型(S90)。
根据步骤90的结果，当确定用户是部分色盲时，微计算机70执行对应于确认的用户的色彩补偿过程(S91)。在此，在用于根据用户的部分色盲类型补偿色彩的方法中使用图6的相同方法。
更为具体地说，当确定确认的用户具有类型1部分色盲时(S30)，控制R，G和B的增益值。但是，具有类型1部分色盲的缺陷的用户对红色(R)色彩的感知是具有正常视觉的人的0.75倍。因此，当补偿色彩时，微计算机70降低G和B信号的增益值至原始值的0.75倍(S31)。
当确定确认的用户具有类型2部分色盲时(S40)，控制R，G和B信号的增益值。但是，具有类型2部分色盲的缺陷的用户对绿色(G)色彩的感知是正常人的0.7倍。因此，当补偿色彩时，微计算机70降低R和B信号的增益值至原始值的0.7倍(S41)。
当确定确认的用户是类型3部分色盲时(S50)，控制R，G和B信号的增益值。但是，具有类型3部分色盲的缺陷的用户对蓝色(B)色彩的感知是正常人的0.5倍。因此，当补偿色彩时，微计算机70降低G和B信号的增益值至原始值的0.5倍(S51)。
进一步说，当显示用于部分色盲用户的色彩补偿图像时，显示器60通知色彩补偿进行中，或显示表示部分色盲的相应类型的图标或信息。
另外，在确认当前用户的步骤S71中，如果确定确认的用户为非注册用户，或如果在用户信息中不包括关于当前用户是否为部分色盲的信息，那么如图6所示，为了确定用户的色彩视觉，为用户执行部分色盲测试步骤。
根据本发明，在用于具有色彩视觉缺陷的用户的图像显示设备中补偿色彩的方法及其装置在以下方面是有优势的，大部分缺陷色彩视觉的用户可以如通过正常个体的眼睛一样生动自然地感知显示的图像。
在未背离本发明的精神或范围条件下，本领域的技术人员理解本发明中作的修改和变化。因此，本发明意图覆盖附加权利要求书范围内的修改和变化及其等效物。