CN101546532A - 液晶显示器亮度自动调整装置及其亮度自动调整方法 - Google Patents

液晶显示器亮度自动调整装置及其亮度自动调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液晶显示器亮度自动调整装置，其包括一液晶显示器。该液晶显示器包括一信号处理电路、一背光控制电路及一背光单元。该液晶显示器亮度自动调整装置还包括一摄像头及一电脑。该摄像头采集环境图像并将该图像信息传输至该电脑，该电脑分析该图像的亮度信息并发送相应的控制信号，该信号处理电路接收该控制信号并发送相应的调整信号，该背光控制电路接收该调整信号并根据该调整信号相应调整该背光单元的亮度。该液晶显示器亮度自动调整装置成本低，且调整该液晶显示器的亮度准确，受外界干扰小。

Description

液晶显示器亮度自动调整装置及其亮度自动调整方法
技术领域
本发明是关于一种液晶显示器亮度自动调整装置及其亮度自动调整方法。
背景技术
近年来，液晶显示技术得到了飞速发展，液晶显示器也广泛应用于移动通信终端、娱乐电子产品以及个人电脑等领域。
由于液晶自身不能发光，需要液晶显示器的背光单元提供光源。但是，由于背光单元耗电较多，为了增加电池使用时间或节约能源，有必要根据显示器实际使用的环境亮度适当调节背光，这已显得日益突出。
为了获得液晶显示器使用的环境亮度，必须额外具备识别周围亮度所需的光传感器(Light Sensor)等，以及一个相关的控制电路来感测环境亮度。应用这种方法自动调整显示器亮度的成本相对较高。
发明内容
为了解决现有技术液晶显示器亮度自动调整装置成本高的问题，有必要提供一种成本低的液晶显示器亮度自动调整装置。
同时，也有必要提供一种亮度调整受外界干扰小的液晶显示器亮度自动调整方法。
一种液晶显示器亮度自动调整装置，其包括一液晶显示器，该液晶显示器包括一信号处理电路、一背光控制电路及一背光单元。该液晶显示器亮度自动调整装置还包括一摄像头及一电脑。该摄像头采集环境图像并将该图像信息传输至该电脑，该电脑分析该图像的亮度信息并发送相应的控制信号，该信号处理电路接收该控制信号并发送相应的调整信号，该背光控制电路接收该调整信号并根据该调整信号相应调整该背光单元的亮度。
一种液晶显示器亮度自动调整方法，其包括以下步骤：采集环境图像；分区域分析该环境图像的亮度信息以获得该环境亮度；获取该液晶显示器亮度；比较该环境亮度与该液晶显示器亮度并根据比较结果产生相应的控制信号；产生相应的调整信号；根据该调整信号相应调整该液晶显示器的亮度。
相较于现有技术，本发明液晶显示器亮度自动调整装置利用该摄像头获取图像及该电脑分析该图像以获取该环境亮度。省略了利用该光传感器以及相关的控制电路来获得该环境亮度，实现方式较简单，且节省了成本。
本发明液晶显示器亮度自动调整方法通过分析该摄像头采集的图像并将其分割成多个区域，然后再提取多个区域以获得该环境亮度，受外界环境影响较小，且获取的亮度信息较准确，克服了利用光传感器易受周围环境变化影响而获取的环境亮度不准确的缺点。
附图说明
图1是本发明液晶显示器亮度自动调整装置一较佳实施方式的电路框图。
图2是图1所示摄像头采集的图像的示意图。
图3是图1所示电脑检测环境光亮度并获取该调整参数的流程图。
图4是图1所示信号处理电路的工作流程图。
具体实施方式
请参阅图1，是本发明液晶显示器亮度自动调整装置一较佳实施方式的电路框图。如图1所示，该液晶显示器亮度自动调整装置包括一摄像头100、一电脑101及一液晶显示器10。该液晶显示器10包括一信号处理电路102、一背光控制电路103及一背光单元104。该摄像头100通过通用串行总线(USB)接口连接至该电脑101。该摄像头100实时采集周围环境图像。该电脑101接收并分析该摄像头100采集的图像信息，并将分析的调整命令及参数传输至该信号处理电路102。该信号处理电路102分别响应该调整命令及处理该参数信号以及通过该背光控制电路103调整该背光单元104的背光，从而控制该液晶显示器20的亮度。该背光单元104的背光可为冷阴极萤光灯管(CCFL)或发光二极管(LED)。
请参阅图2，是图1所示摄像头采集的图像的示意图。因为该电脑101分析该图像11的信息要求的内存资源比较多，在尽可能不影响环境亮度的计算结果并减少内存资源占用的情况下，该电脑101完成以下步骤以获得环境亮度：
(1)将该图像11分割成3 x 3的矩阵。即将该图像11分割成9个面积相等的矩形区域。
(2)除位于该图像11中心位置的矩形区域不做任何处理外，即位于第二行第二列的矩形区域。其余8个矩形小区域分别以各自中心为圆心，以该矩形区域最短边一半为半径提取8个圆形区域。位于第一行三个圆形区域依次编号为a、b、c。第二行二个圆形区域依次编号为d、e。第三行三个圆形区域依次编号为f、g、h。由于该图像11中心位置的矩形区域一般是人脸位置，其反映环境亮度的信息小，故略去不作处理。另外，提取该多个圆形区域可避免该液晶显示器104可能存在旋转而造成对环境亮度的分析的影响。
(3)使用低通滤波器把该圆形区域a、b、c、d、e、f、g、h滤去高频率部分，即滤掉细节部分。由于该图像11细节部分对该环境光亮度反映较少，滤掉该细节部分可将随后的处理受该图像11细节的影响减少到最小。
(4)分别计算该圆形区域a、b、c、d、e、f、g、h的直方图及亮度Hi(i＝a，b，c...h)，通过公式：
Hi＝(像素值*该像素值的直方图值)/该圆形区域像素数量
其中，该像素值的取值范围为0到255。
(5)将该圆形区域a、b、c、d、e、f、g、h的平均亮度作为环境亮度。
请参阅图3，是图1所示电脑检测环境光亮度并获取该调整参数的流程图。该流程图包括以下步骤：
步骤S10：开始。
步骤S11：连接及初始化该摄像头100，使其开始工作。
步骤S12：该摄像头100采集图像，图像信息传输到该电脑101。
步骤S13：该电脑101计算该摄像头100采集的图像11的8个圆形区域平均亮度并获得该环境亮度。
步骤S14：比较该环境亮度是否大于或等于该液晶显示器20的亮度？如果是，执行步骤S141；如果否，执行步骤S142。
步骤S141：计算亮度增值。
步骤S142：计算亮度减值。
步骤S15：发送调整命令及参数到该信号处理电路102。
步骤S16：判断是否退出。如果是，执行步骤S17，如果否，执行步骤S12。
步骤S17：结束。
请参阅图4，是图1所示该信号处理电路102的工作流程图。该信号处理电路102流程包括以下步骤：
步骤S20：开始。
步骤S21：该信号处理电路102初始化，其内部固件(Firmware)初始化。
步骤S22：该信号处理电路102中断响应该电脑101的调整命令。
步骤S23：命令解释。
步骤S24：判断是否亮度调整命令？如果是，执行步骤S25如果否，执行步骤S26。
该步骤S24可实现防呆，避免非调整命令引起误操作。可采用查表的方法，将该背光控制电路103接收到的调整命令代码与存储于其内部固件的调整命令代码比较，如果一致，则执行步骤S25。如果命令代码不一致，执行步骤26。
步骤25：该背光控制电路103控制该背光单元104的背光。
步骤26：结束。
相较于现有技术，本发明液晶显示器亮度自动调整装置利用连接于该电脑101的USB接口的摄像头100，实时采集该图像11，该图像11的信息传输至该电脑101并进行分析其亮度信息。然后比较该环境亮度与该液晶显示器20的亮度，通过该信号处理电路102自动调整该液晶显示器20的亮度。该摄像头100成本较低，且不需要复杂的控制电路，利用该电脑101自身的USB接口就可获取该环境图像。所以该液晶显示器亮度自动调整装置成本较低。
而且，通过分析该图像11而获取该环境亮度信息，然后调整该液晶显示器10的亮度克服了该光传感器容易受周围环境变化影响而获取错误的环境亮度信息的缺点。
进一步，处理该图像11的方法中，分区域分析该图像11及使用该低通滤波器滤掉该图像11的高频部分可以较少细节部分对环境亮度的影响，且可以减少该电脑101内存资源占用。
最后，将该多个圆形区域的平均亮度作为该环境亮度。然后，将该环境亮度与该液晶显示器104亮度比较获得调整参数，该信号处理电路102通过该背光控制电路103实时调整该背光单元104的背光，使该液晶显示器亮度调整到最佳值。实现方式较简单，调整更加准确，且可以重复执行，实现了实时控制液晶显示器亮度至最佳。
在本发明液晶显示器亮度自动调整装置中，该摄像头100还可采用内置于该液晶显示器10的摄像头。该摄像头100也可用数码相机替代。

Claims (10)

1.一种液晶显示器亮度自动调整装置，其包括一液晶显示器，该液晶显示器包括一信号处理电路、一背光控制电路及一背光单元，其特征在于：该液晶显示器亮度自动调整装置还包括一摄像头及一电脑，该摄像头采集环境图像并将该图像信息传输至该电脑，该电脑分析该图像的亮度信息并发送相应的控制信号，该信号处理电路接收该控制信号并发送相应的调整信号，该背光控制电路接收该调整信号并根据该调整信号相应调整该背光单元的亮度。
2.如权利要求1所述的液晶显示器亮度自动调整装置，其特征在于：该信号处理电路响应该电脑发送的调整命令并根据查表比对确认该命令是否有效。
3.如权利要求1所述的液晶显示器亮度自动调整装置，其特征在于：该电脑采用分区域分析的方法分析该图像的亮度信息，该多个区域是圆形区域，该电脑将该多个圆形区域的平均亮度作为该环境亮度并计算该环境亮度与该液晶显示器亮度的亮度差值。
4.如权利要求3所述的液晶显示器亮度自动调整装置，其特征在于：该信号处理电路根据该亮度差值调整该背光单元的背光，使该液晶显示器的亮度与该环境亮度相同。
5.一种液晶显示器亮度自动调整方法，其包括以下步骤：
a.采集环境图像；
b.分多个区域分析该环境图像的亮度信息以获得该环境亮度；
c.获取该液晶显示器亮度；
d.比较该环境亮度与该液晶显示器亮度并根据比较结果产生相应的控制信号；
e.根据该控制信号产生相应的调整信号；及
f.根据该调整信号相应调整该液晶显示器的亮度。
6.如权利要求5所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其特征在于：该多个区域为多个圆形区域，将该多个圆形区域的平均亮度作为环境亮度。
7.如权利要求5所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其特征在于：步骤b中的比较结果是该环境亮度与该液晶显示器亮度差值，步骤f根据该亮度差值调整该液晶显示器的亮度与该环境亮度到相同。
8.如权利要求5所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其特征在于：该步骤a到该步骤f重复执行且该步骤f还包括步骤：根据查表比对方法确认该调整信号是否有效。
9.如权利要求5所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其特征在于：步骤a通过一摄像头或数码相机实现。
10.如权利要求9所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其特征在于：该摄像头是通用串行总线摄像头或内置摄像头。
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