CN101868817B - 节省功率的透射型显示器 - Google Patents

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Abstract

为了减少功率浪费，本发明提出一种透射型显示器(100)，其包括背光(106)和用于调制来自所述背光的光从而产生图像的阀门(110)，而且所述透射型显示器还包括：用于与所连接的观看者行为检测装置((150，152，165)，160)相连的连接器(198)；以及功率优化器(120)，其具有去到所述观看者行为检测装置的输入连接(C_i)以用于从该处接收行为测量信号(I_usr)，并且具有用于根据所述行为测量信号(I_usr)向所述背光(106)发送最优驱动值(D_Lb)的输出端(O_BL)。

Description

节省功率的透射型显示器
技术领域
本发明涉及一种新型的节省功率的透射型显示器及其驱动方法。
背景技术
随着地球上的人口数量不断增加以及人们越来越认识到由于不断增加的这些人口所可能带来的生态破坏，很重要的是生产出生态友好的电设备，这是因为市场上的电设备的数量也越来越多(例如用电牙刷取代手动牙刷；单次互联网查询的耗电量与生态灯泡发一小时光的耗电量相同)。一种应当持续的重要趋势是至少使得这些设备尽可能是能量友好的。
对于电视而言，上述趋势导致考虑可以根据某种标准(例如时间的流逝)自动关断电视(如果要取决于某种用户行为的话，则这可以被视为某种先进的用户接口/遥控器/开-关按钮)。
但是不管人们所能设想到的交互式开关如何(不计成本)，实际情况还是某些人或者许多人可能不想关断电视。本发明的发明人提出以下问题：“如果看到有些人正在读一本书并且电视仍在播放，那么问题是这些人在半小时之后还懒得起来关断电视，还是他们(例如单个人)故意开着电视从而营造一种舒适的氛围？”
如上所述的自动关断设备将不符合其(潜在)所有者的期望，因此市场上还需要其他选择。
发明内容
考虑了上述因素之后，本发明技术的元件特别可以包括：
一种透射型显示器(100)，其包括背光(106)和用于调制来自所述背光的光从而产生图像的阀门(110)，其特征在于，所述透射型显示器包括：
用于与所连接的观看者行为检测装置((150，152，165)，160)相连的连接器(198)；以及
功率优化器(120)，其具有去到所述观看者行为检测装置的输入连接(C_i)以用于从该处接收行为测量信号(I_usr)，并且具有用于根据所述行为测量信号(I_usr)向所述背光(106)发送最优驱动值(D_Lb)的输出端(O_BL)，所述最优驱动值(D_Lb)在降低的功率下提供可见画面。
观看者在这种显示器上仍然可以看到具有合理质量的画面(例如在看书、与某人说话或者洗碗的同时每5分钟检查其上显示的内容)，然而在所用功率方面仍然可以有可观的节省。于是这种新颖的系统需要下面两个元件。
首先有检测装置或系统(其包括检测器和分析处理器，所述分析处理器用于分析来自所述检测器的数据并且将其转换成可由功率优化策略使用的数学模型)，其允许识别出用户正在做什么。例如在作为摄影机160的特定检测器实施例的基础上，分析处理器能够检查一个人是否正在看显示器以及每隔多久看一次显示器(也就是说能够检查其是在连续观看还是偶尔观看并且大多数时间从事其他活动)。所述检测器通常将通过物理方式附着到所述显示器上，但是所述连接器198例如还可以是去到预先固定在房间一角的摄影机(例如保安摄影机)的无线链接(在这种情况下，参见下面的眼睛指向估计必须考虑到变化的视点)。所述分析处理器通常将是所述显示器(例如其中已经包括所述功率优化器)内的中央处理器，但是其也可以属于智能传感器(例如连接到膝上型计算机的摄影机，其对用户在所述房间内的移动进行分析，并且把与之对应的数学模型代码通过所述连接器198发送到所述显示器)。
所述数学模型可以简单如二进制指标(“正在观看节目＝1”；“未在观看＝0”)，或者其可以是更加复杂的对应于不同类型的行为的名义(类)、序数或比值数字代码，例如：(“用户连续观看＝1”；“用户50％的时间在观看＝2”；“用户偶尔观看＝2”)或者(“用户坐在电视正前方的椅子上[距离10cm到2.5米]＝1”；“用户在房间内的更远处活动[距离2.5米到6米]＝2”；“用户处在另一个房间内[离开房间]＝3”)等等。
其次，在通过由所述检测器测量反应用户正在做什么的物理参数而如上对用户行为进行了分类的情况下，所述数学代码被用来最优地控制所述显示器(即控制背光，并且在某些实施例中还控制对应于阀门的驱动值)，从而可以在降低的功率下仍然显示出合理地可见的画面(但是不再是在最大限度地可获得的质量下显示)。
有几种选项用以在功率与可见度之间取得平衡，例如通过主要集中于所使用的功率并且随后优化可见度(于是其可以变低但是仍然可用)，或者通过约束最低限度地要求的可见度以便获得最大限度地可实现的功率降低(这对于老年人可能是有用的，或者如果当前的任务不是仅仅在背景中有令人满意的移动画面而是更为重要的任务则也可能是有用的，比如看护孩子的房间；用户可以通过经由用户接口170(例如遥控器上的专用按钮)输入来配置配置其所期望的功率节省模式[例如“背景氛围＝＝1”；“即时识别出所需要的画面/文字＝＝2”]，并因此可以配置能够以可见度为代价降低多少功率)，或者通过同时对上述二者进行优化。
对于所述正在观看/未在观看的情况，所述功率控制可以简单如(根据所述显示器中的预设策略)将对应于背光的驱动值D_Lb减半(前提是画面内容和房间照明仍然给出可观看的图像)，但是一般来说期望有更为复杂的优化策略，其(在系统成本允许的情况下)应当考虑到以下因素：所述背光的可调范围、所述阀门的动态范围、周围场景颜色和房间照明、所述显示器正面的反射量、所显示的图像中的结构(或者更一般来说是所述图像的对象内容)的尺寸、观看者的距离、观看者的活动、观看者的注意力水平、日间时、当前显示的内容类型(体育视频或文字页面)等等。
最后应当提到的是，针对改变所述背光/视频参数的过程的速度可以有几种情况(此外还取决于用户多久观看一次或者被用来确定其观看方式的特定算法)。例如可以有慢速模式，其在用户被分类为与朋友一起活动时忽略其例如更加专注地观看显示器3分钟的情况(此时可能有什么内容引起了他的兴趣)，这意味着所述显示器的输出辉度和背光功率保持较低，或者在快速模式下例如如果其中一个观看者观看超过15秒钟的话，则所述显示器可以将其背光辉度“立即”重置到高。这些模式可以经由用户接口170设置，或者可以通过所述显示器中的预先包含的算法来估计。
在某些实施例中以下情况是有用的：如果节省了一定数量的背光功率，则所述功率优化器还计算对应于阀门的更优驱动值I_out，从而产生与仅仅改变所述背光并将输入图像呈送给所述阀门的情况相比具有更高可见度的显示输出图像(例如如果画面的内容相当暗，则可以通过降低所述背光但是同时把所述阀门驱动到其最大范围来再现所述画面)。这对应于在所述输入图像im上的图像增强操作T。在简单的模型中，I_out是单一范围(例如[0，255])而不管向之发送信号的阀门(例如如果像素阀门(0，10)和(10，10)都具有处于所述范围内的信号240，则二者都透射相同的光量)，但是在更加复杂的依赖于场景/分割的变型中，I_out应当被视为一个画面，即I_out(x，y)具有对应于每一个阀门像素(x，y)的特定值，也就是说可以使得所显示图像的中心比输入画面略微更亮。
附图说明
下面将参照附图阐述与本发明相关的上述和其他方面，其中：
图1示意性地示出了具有一对耦合的替换的观看者行为检测装置的特定LCD透射型显示器的一个示例性实施例；
图2示意性地示出了功率优化器的一个示例性变换T如何能够把输入图像的灰度值映射到对应于所述阀门的驱动值I_out从而给出具有更高可见度的显示图像；
图3示意性地示出了测量所显示画面的可见度的一种示例性方式；以及
图4示出了一个示例性的注视方向估计单元(其通常但是不一定由软件组件构成)。
具体实施方式
图1示出了一台基于LED的电视，其中示出了背光模块106的分解图(其中示出了该背光模块106的TL管107，但是其例如也可以是LED)，在该背光模块106的前方有LCD阀门110，该LCD阀门110具有像素111、112等，所述像素在通过驱动器(未示出)施加到其晶体管的适当电压的控制下在该位置处透射来自所述背光的光的一定百分比，从而形成如示例性地示出的图像。
本领域技术人员将会理解，所述透射型显示器100不限于这种类型的显示器(不管是硬件构造、尺寸还是应用域)，其例如可以是用于会议室的具有可调照明的正投影仪、商用显示亭或者膝上型pc显示器(用户例如在乘火车时将其放置在面前的桌子上以用于浏览互联网，同时与邻座的人进行讨论)。本领域技术人员将会理解，“阀门”一词意味着允许落在其上的来自所述背光的信号可控的光量局部通过的任何物理结构(例如提供驱动信号＝0则将使其关闭，即几乎不透光，而驱动值255则使其几乎完全(100％)透射)。一种常用的这种装置是液晶，其在电压的控制下会改变内部结构并且与光发生干涉，从而在特定方向上透出更少或更多的光，但是还存在其他显示器类型，比如释出受控数量的吸收染料的泡沫。
此外图中还示出了一定数目的可能的观看者行为检测装置，为了使本发明的系统工作只需要存在其中一个(在所述系统中可读连接到所述显示器)。
举例来说，可以有一个热(10微米左右)红外检测器165来检测是否存在用户，以及优选地检测其是否处在正确的位置上(椅子上)。其仅仅检测用户存在而不检测头/眼/注视方向，但是将可用于特定应用。例如可以把所述系统预先校准成检测没有观看者的房间，随后检测具有坐在椅子上的观看者的热量的所述房间。能够进行热成像的更先进的检测器还可以查看所述观看者的尺寸等等。
例如取决于周围场(电场、光学场、超声场等等)的干扰，还可以合并用来检查观看者位置和围绕所述显示器的运动的几个更为复杂的系统。所示出的例子具有至少一个超声发射器150和至少一个(也可以有几个最优地配置的)接收器152。反射脉冲给出关于前方的结构是否发生了适当改变的指示。例如在飞行时间分析中，用户将坐在更接近椅背的位置处，并且还可以检测其移动。
但是下面将详细描述一个利用所附摄影机160(其例如处于所述显示器的上方中部)的相对便宜、简单而又稳健的系统。图中示出了一个立体摄影机(其在例如距离估计方面允许更过功能)，但是也可以使用普通摄影机(RGB摄影机，并且可能还有可以帮助面部检测的第四近红外传感器)。
下面将借助于图4描述如何能够将这种摄影机用于一个具有注视方向识别的非常有用的实施例，但是首先要描述所述功率节省如何工作，前提是我们得到诸如“用户存在(正坐在电视前方的椅子上)”或者“用户正看向所显示图像的方向，即正在观看”之类的指示。为了解释的简单起见，下面将主要描述一种相对易于实施的方法，随后将简要阐述更加复杂的可能性。
图2示出了从输入图像信号im导出的图1中所显示的“房屋”画面的直方图200(为了简单起见忽略灰度值-颜色，但是下面的映射还可以考虑颜色以便例如为暗饱和颜色给出略微更高的辉度，从而使其看起来更亮；下面将使用可互换的灰度值和颜色，本领域技术人员可以理解什么时候主要是关于有色像素的辉度还是灰度值)，所述输入图像包括其值处于0到255之间的用于显示(即在不应用本发明的情况下控制所述阀门)的灰度值I_in，并且所述图像中的像素数目的计数n具有特定值。由于所述阀门的相乘物理性质，如果局部背光单元生成Lb流明并且所述局部像素由驱动值I_out(例如等于I_in)240控制，则来自该显示器像素的局部输出光就是Lo＝(244/255)＊Lb。
输入画面可以包括小于[0，255]的总范围的灰度值跨距或者常常还包括等于255的值，这常常表明捕获了具有过高动态范围的场景(例如可以剪掉太阳183；因此其颜色总是不真实，可以有很大的自由度对其进行重新分配，例如可以按照相同的方式处理所有接近255的颜色，即将其分配到255，并且使用剩余的[0-254]最优地分布其他对象颜色，这就是重剪辑)。
在该例中，第一直方图瓣片201包括除了明亮的窗户181之外的所述房屋180的颜色，所述窗户181对应于瓣片203，该瓣片203具有对应于天空像素的第二模式/隆起，并且植物(草和树)落在中间范围瓣片202内。
第一种令人感兴趣的度量是输入图像最大值(m)(假设其例如等于235)。可能已经用235/255的比值按比例下调了所述背光并且同时把所述I_in值乘以反比值(也就是说最大驱动值于是就变成255)，同时保留完全相同的显示输出图像外观(即甚至不改变所显示画面的可见度)。但是考虑所述跨距(s)，应当意识到可以对背光进行进一步调光。首先如果已经把直方图200的所述三个瓣片与255/235相乘以获得经过修改的驱动值I_out，则可以根据瓣片201的下限(例如10％的百分比界限LP)对所述背光进行进一步调光，即直到输出辉度L＝LP＊Lb(Lb是已调背光水平)大约等于典型的房间前板反射(在所述系统中可以包括周围光传感器，并且可以利用其他因素来修改该值，比如其中出现低于LP的值的对象的数量或尺寸等等)。
但是其次，减小的跨距还有典型的直方图瓣片之间的距离产生了在可见度方面做出好得多的修改的机会，并且在瓣片间距离不够大的情况下，所述功率优化器可以通过改变输入图像来增大所述瓣片间距离。
所述功率优化器的简单算法进行直方图分析以便找到所述直方图中的典型瓣片(其被用在下面的简化描述中)，但是质量更高的算法还将考虑相似颜色的空间属性并且进行几何图像分割。例如瓣片203包括天空和两扇窗户的像素，但是应当注意到，很容易找到一扇单独窗户的隔离区域(在图3中用瓣片204示意性地示出)。在现有技术中有几种方法用于进行直方图分解，例如其中一种方法可以首先考虑最大值并且随后查看所述瓣片在任一侧行进多深(例如可以考虑与一个平滑的简单函数的相关，例如高斯函数)。在被应用于这一粗糙水平时，如上所述地获得的瓣片常常已经给出了对于图像组成的良好描述(例如天空通常比地面亮得多)，但是由于目标是提高可见度，因此有意义的对象分割并不是绝对必要的，具体来说，在一个对象中把树与草合并的情况是可以接受的，这是因为如果其具有相似的颜色，则所述功率优化器将对其应用相似的变换，从而使其与所述显示器的周围环境和/或画面中的其他颜色相比更加可见(下面将首先描述周围环境较不相关并且可以单独利用所述图像(im)内容确定可见度的情况，这例如是因为电视通常比周围环境亮很多，但是当气氛光接通时，更加可靠的可见度模型在估计图像的可见度时应当把针对受照周围环境的观看者适配纳入考虑，其中将针对功率使用优化所述可见度)。
在从所述分解算法获得了一定数目的直方图瓣片之后，所述功率优化器的目标是最优地重定位这些模式(前提是所述功率优化器不仅仅改变所述背光水平：D_lb＝f(P，V)，其是所计算的输出功率和所估计的可见度的函数，其中所计算的输出功率主要取决于所述背光驱动值，，而是想要使用附加的图像增强自由度I_out＝T(I_in)来生成经过优化的阀门驱动信号，以便提高可见度和/或进一步降低功率使用)。例如所述功率优化器可以把瓣片203中的所有值色调分离(posterize)到单一值(或非常少的几个值)中，从而获得经过修改的直方图瓣片253。只有在非常严重的情况下才需要这种极端措施(距离D1和D2得到优化)。一般来说，在一个瓣片内将有几个仍然可以区分的不同辉度，因此似乎较好的做法是仅仅把所述瓣片从其他瓣片移开并且保留内部瓣片形状。
但是上述做法可能导致范围301内的颜色(由椭圆表示)与范围302的颜色过于相似的情况，也就是说在当前背光条件下从用户所坐的位置处无法区分所述相似颜色，或者最多在其确实认真观看的情况下无法区分(这对于特定任务来说可能是不合期望的，例如如果所述用户正在阅读某种有色图形文字[可以利用文字检测器很容易地检测并且分割文字]而文字和背景的颜色又落在这些范围内，并且背光照明又很低，则二进制色调分离成瓣片251和253将是合乎期望的)。这种情况经常发生，例如如果在苹果之类的圆形对象上有阴影，当所述苹果的一侧较亮并且很容易与暗背景区分时，而在另一侧则无法看到所述苹果的边缘。
因此，下面是一种使得所述功率优化器执行更好的可见度/功率平衡的简单算法。
对应于相邻瓣片的界限边界由所述功率优化器确定(参见图3)，例如瓣片202的所有像素的5％被包含在下限L_L 1以下，并且5％被包含在上限L_U 1以上(该5％可以在工厂内作为误差量被预设在所述算法中，即最坏可能变得可见度极地和/或无法与背景对象相区分的颜色，但是得益于对象分割和分析的更加复杂的算法可以对于每一幅图像确定该标准，例如如果所述5％的上限像素接近所假设/分割的对象的边界，则更好的做法是把所述边界设置到0％(即所述瓣片的上端)，而如果所述5％的上限像素是所述对象中心处的一小片(其可能是照明反射高亮)，则实际上可以从优化中丢弃)。
于是第一瓣片202的上限L_U 1与第二瓣片203的下限L_L 2之间的距离D_v将是所述可见度估计中的一个参数(可见度估计单元133通常是在给定显示器硬件约束的情况下对人类视觉心理进行编码的另一个软件程序，其将运行在通常是所述功率优化器120的处理器上，从而为驱动值计算单元134提供输入或者通常被后者调用几次，所述驱动值计算单元134执行实际的功率优化，但是本领域技术人员在本发明的新颖教导下将会找到除了编程或IC设计之外的方式来将其实现为不同的软件或硬件配置，并且还将在实际情况中认识到所述方式)。在所述功率优化器能够利用图像分割单元135分割图像的情况下，将有更多距离(D_v 2)并且还有更高自由度来进行智能优化。
上述参数是所述功率优化器能够进行调谐的可变参数，这是因为所述功率优化器可以偏移瓣片从而导致可变的瓣片间距离I_D，或者可以修改瓣片形状(例如对其进行压缩)从而导致附加的距离SQ(可以由所述算法实施改变的瓣片形状的量在更简单的“盲目”版本中通常将取决于诸如一个瓣片内的灰度值范围以及该瓣片内的像素数量之类的因素(与重要性相关；例如可以很容易把一扇小窗户色调分离成单一值)，而更加先进的图像分析方法则可以进一步考虑到例如更加中心的对象(或者面部)应当具有比其他瓣片更小的修改的瓣片形状)。后者在简单实施例中将被盲目地实施，从而导致对象像素的一定变色，但是会使其与周围环境更加不同从而提高对比度。但是如果实施了对象分割，则所述算法例如可以分离出近对象边界阴影梯度并且利用所述瓣片的极限来标识所述梯度，从而仅仅按照参数化方式修改辫片形状的该部分，比如301(也就是说例如使得所述梯度的对比度较低，即仅有2个可允许灰度值，这将导致看起来三维感更低的更加平面的苹果，但是与其周围环境的对比度更高，即更加可见)。
一种简单的可见度模型(尽管更加复杂的模型可以使用周围颜色贴片的结构、已分割对象的尺寸等等)仅仅把所有颜色作为(相对较大的)贴片颜色来处理。心理视觉研究已经表明，如果有至少一个“恰可分辨距离”(JND)辉度差，则等于或低于L_U 1的灰度值可以与等于或高于L_L 2的灰度值相区分。该JND取决于几个因素，比如显示器和图像对象尺寸、总辉度、观看者适配等等，但是作为一种简单的近似，其例如可以是所述较低辉度L_U 1的2％。
在集中于最小可实现功率数量同时仍然保留一定可见度的优化中，所述功率优化器可以重新计算所述瓣片，从而使其极限至少相隔一个工厂预设数目的JND，例如3个JND。对于重叠的瓣片，这可能涉及到过多的瓣片形状压缩，对于某些对象甚至可能导致单一值色调分离。
在集中于可见度(仍然降低一定功率使用)的优化中，观看者例如可以利用其遥控器增大所需JND的数目。这对于老年人来说可能是有用的，但是例如在由于观看者在强灯光下玩儿牌而错误估计了可见度的情况下也可能是有用的。
此外，某些实施例将根据观看者的距离而(半)自动改变所述参数，在这种情况下，在所述优化中可能需要人工输入，这例如是基于以下假设：远处的观看者可能对于除了不断改变的全局模式(几乎像闪烁的灯泡)之外的任何内容都不太感兴趣；或者与此相反，在所述对象变小并且画面细节已经出于分辨率原因而丢失的情况下，这些对象被更好地色调分离或者至少由仅仅少数内部值表示，但是允许将所述各瓣片最大程度地分开。
图4示出了关于如何构造示例性观看者行为检测装置的更多信息，即检查用户是否正在观看显示器上的内容(电视节目、他的电子邮件等等)的装置，所述单元通常将驻留在所述注视分析器121中。假设所述注视分析器通过连接C_i获得行为测量信号(其一般来说是包含足以粗略估计某一用户行为方面的任何信号)I_usr，其是来自所述摄影机的未经处理的画面(而不是作为诸如面部指向角度之类的已经经过预处理的信息的I_usr，其在某些实施例中也是可能的)。首先由场景分析单元例如基于面部颜色提取出面部411。面部分析单元420首先例如基于椭圆体形状检查是否检测到面部(而不是带有面部颜色的花瓶412)，但是其还被设置成研究所述面部并且提取出其指向(可以计算角度Ah并且将其输出到其他系统模块)。这例如可以通过考虑各特征面部点(眼睛末端、鼻子下方的阴影等等)之间的连接网络421并且研究其透视缩小来实现。
在提取出眼睛之后，眼睛分析单元430被设置成分析所述眼睛，特别是分析其注视方向。这可以通过检测明和暗区域之间的圆弧431并且估计瞳孔432的中心点来实现，从而至少得到水平角度Aeh并且可能还有垂直角度(二者都处于负和正最大值之间，其中零是直的)。在所述确定过程中可以使用其他测量(作为替换方案或者为了提高精确度)，比如在虹膜的任一侧上的眼白数量(AmL，AmR)。此外，所述眼睛分析单元430被设置成从所述角度Aeh、Aev计算用户是否正看向显示器，这是通过把例如所述显示器、摄影机和房间的几何结构之类的因素纳入考虑实现的(还可能有由用户让所述系统测量几个正在观看/未在观看的眼睛位置的预先校准面部，从而得到眼睛角度空间中的类边界并且可能还有相关的概率)。
最后，可以至少把所述水平眼睛角度数据输入(应当注意到，这一输入是可选的，此外，其他单元仅仅是可能的实现实例并且可以被不同地构造)到时间统计单元440中。如果在足够长的时间间隔I_w(例如2秒钟)内所述角度Aeh接近零(至少小到足以使眼睛落在所述显示器中的适当的某处；接近中心)，则可以把所述个人分类为在特定时刻(W(t)＝1)正在观看。
此外，在更加先进的系统中可以有观看者活动分类单元(例如存在于耦合到所述摄影机的已经运行智能家庭系统的远程pc中，或者存在于所述功率优化器中)，其提取出关于用户行为的某种指标(例如“IND＝消极＝1”，用户可能已经睡着；“IND＝到处跑＝2”＝用户可能正活跃地跑过房间并且很可能正在从事几乎不允许其观看的其他活动等等)。这例如可以根据对从所述摄影机画面中提取出的人类对象进行运动模式分析来实现，但是还可能有几种其他算法(例如对房间内的特定3D位置被覆盖的时间量进行分析以及所识别出的特定姿势等等)。
最后，最近出现了允许更加沉浸于内容当中(图像或者至少其某种环境感觉/暗示有几分被扩大到房间内)的电视(这将会发展到其他类型的显示设备)，其包括被设置成照明所述透射型显示器的空间周围环境的照明单元191，即所谓的气氛光显示器。
可以按照已知的方式仅仅令所述气氛光与所呈现的画面共同演变，但是本发明允许利用单独的算法更优地控制所述气氛光。所述平衡现在包括三条标准：由所述气氛光所消耗的功率数量。有人可能会想可以在用户不在观看时简单地关断所述气氛光以便至少在这些灯上节省功率，但是与此相反，如果用户已经把电视切换到“气氛模式”并且仅仅将其作为氛围提供者来使用，而没有密切留意观看以便能够看到详细的画面信息，则气氛光可能更为重要。用户通常将具有一定数目的可选设置，从把整个电视(画面)+气氛光系统用作某种可变灯的情况到刻度的另一端，即其中内容更加重要并且需要清晰可见的情况。去到所述气氛光的功率还将取决于诸如照明场尺寸及其可能引入的空间变化的多少(单一TL管对几个LED模块191)之类的因素。
所述气氛光的“可见度”成为一条新标准：其与画面相比的重要程度例如取决于上面的设置，为了把整面墙涂成黄色氛围(这里可以把所述气氛光设置成与视频信号相比具有较低的时间变化)，需要产生足够的气氛光。
画面的可见度将特别取决于周围环境的对象/墙壁对所述气氛光的反射性有多强(白色程度)。至少在电视图像内容居主导地位并且应当具有非常高可见度的设置中，不应当出现所述气氛光是基本上围绕由观看者看来是全黑的图像的明亮环的情况(这是为了说明极端变型)。在这些情况中可能需要增强图像内容，但是更重要的可能是需要把所述气氛光约束到一个上限(例如不管普通的气氛光算法例如通过对图像内容进行积分而给出的驱动值如何，最终的驱动值应当被箝位，从而使得周围环境辉度低于平均画面辉度的10％；这通常将假设在工厂设置的白墙中，但是消费者可以有用于家庭校准的选项)。本例中的可见度估计例如可以受到Hunt公式的启发，从而考虑到诸如图像和周围环境贴片的尺寸和位置等因素。
通过连接O_MBIL输出至少一个最优气氛光驱动值D_AMB。
本文中所公开的各算法组件在实践中可以被(完全或部分地)实现为硬件(例如专用IC的各部分)，或者被实现为运行在专用数字信号处理器或通用处理器等之上的软件。
本领域技术人员通过本公开内容应当理解哪些组件是可选的改进并且可以与其他组件组合实现，并且还应当理解(可选的)各方法步骤如何对应于相应的设备装置(反之亦然)，因此这里至少隐含地公开了这些组合。本申请中的设备一词是按照字典中的广泛含义来使用的，即允许实现特定目的的一组装置，因此其例如可以是IC(的一小部分)、专用器具或联网系统的一部分等等。
使得所述方法工作所需要的某些步骤可能已经存在于所述处理器的功能之中而不是在计算机程序产品中描述，比如数据输入和输出步骤。
应当注意到，上面提到的各实施例是为了说明而非限制本发明。由于本领域技术人员可以很容易意识到把这里给出的实例映射到权利要求书的其他领域，因此在这里为了简洁起见没有详细提到所有这些选项。除了如在权利要求书中组合的本发明的元件组合之外，其他元件组合也是可能的。任何元件组合都可以被实现在单一专用元件中。
权利要求中的括号之间的任何附图标记并不是为了限制该权利要求。“包括”一词不排除未在权利要求中列出的其他元件或方面的存在。元件前面的“一个”不排除存在多个所述元件。

Claims (6)

1.一种透射型显示器(100)，其包括背光(106)和用于调制来自所述背光的光从而产生图像的阀门(110)，其特征在于，所述透射型显示器包括：
用于与观看者行为检测装置((150，152，165)，160)相连的连接器(198)，该观看者行为检测装置包括：用于测量反映观看者行为的物理参数的检测器，以及用于分析来自所述检测器的数据的分析处理器，以便提供观看者行为测量信号(I_usr)；以及
功率优化器(120)，其具有：
去到所述观看者行为检测装置的第一输入连接(C_i)以用于从该观看者行为检测装置接收观看者行为测量信号(I_usr)，以及
用于接收输入图像信号(im)的第二输入连接，该输入图像信号包括用于所述阀门的输入图像驱动值(I_in)，以及
用于提供估计的可见度(V)的可见度估计器(133)，
其中所述功率优化器被设置用于：
分析输入图像(im)的内容，所述分析包括对输入图像驱动值的直方图分析，
所述功率优化器还具有：
用于根据所述行为测量信号(I_usr)向所述背光(106)发送最优驱动值(D_Lb)的第一输出端(O_BL)，所述最优驱动值(D_Lb)在降低的功率下提供可见画面，
其中所述功率优化器包括：
驱动值计算单元(134)，借助于可运行的软件和/或硬件电路把所述驱动值计算单元设置成计算函数(f)，该函数根据在所述背光由最优驱动值(D_Lb)驱动时由所述显示器所使用的功率(P)并且根据估计的可见度(V)给出最优驱动值(D_Lb)以作为结果，以及利用所述直方图分析计算把输入图像(im)的输入图像驱动值(I_in)变换成用于驱动所述阀门(110)的像素(111，112)的输出驱动值(I_out)的变换(T)，所述变换(T)包括对用于图像驱动值的直方图的修改，
所述功率优化器还包括：
功率优化器(120)与阀门(110)之间的第二输出连接(O_v)，以用于向所述阀门(110)发送所述输出驱动值(I_out)。
2.如权利要求1所述的透射型显示器(100)，其中，所述观看者行为检测装置包括摄影机(160)，并且所述摄影机(160)或所述功率优化器(120)包括被设置成基于所述摄影机(160)的画面来确定观看者的注视方向的注视分析器(121)。
3.如权利要求1或2所述的透射型显示器(100)，其中，所述观看者行为检测装置包括用于检测观看者到所述透射型显示器(100)的距离的检测器(150，152；160)，并且所述驱动值计算单元(134)被设置成根据观看者的距离来计算最优驱动值(D_Lb)和/或输出驱动值(I_out)。
4.如权利要求2所述的透射型显示器(100)，其中，所述摄影机(160)系统或所述功率优化器(120)包括观看者活动分类单元(122)，并且所述驱动值计算单元(134)被设置成根据对观看者的特定行为进行建模的数字(IND)来计算最优驱动值(D_Lb)和输出驱动值(I_out)。
5.如权利要求1或2所述的透射型显示器(100)，其还包括被设置成照明所述透射型显示器(100)的空间周围环境的照明单元(191)，其中所述功率优化器(120)被设置成根据行为测量信号(I_usr)和/或最优驱动值(D_Lb)和/或输出驱动值(I_out)来确定用于所述照明单元(191)的驱动值(D_AMB)。
6.一种用于计算对应于如权利要求1-5中任一条所述的透射型显示器(100)的最优驱动值的方法，所述方法包括以下步骤：
获得指示所述透射型显示器(100)的周围环境中的潜在观看者的行为的行为测量信号(I_usr)；
根据：所述行为测量信号(I_usr)、作为最优驱动值的函数的功率使用(P)的计算以及将要显示在所述透射型显示器(100)上的至少一副图像(im)的估计的可见度(V)，计算关于受约束的功率使用的最优驱动值，所述最优驱动值在降低的功率下提供可见画面。
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