CN103957345A - 一种图像信号处理方法、系统及显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种图像信号处理方法、系统及显示器，涉及显示技术领域，方法包括：接收视频信号；采集所处显示环境的环境参数信息；根据所述环境参数信息调整所述视频信号的亮度和/或色度，以使得所述视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整；输出调整后的视频信号。本发明提供的图像信号处理方法可以根据观看环境对特定光谱颜色光线的调节，缓解视觉疲劳。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种图像信号处理方法、系统及显示器。
背景技术
随着显示技术的不断发展，越来越多的高品质显示器已实现商业化应用。为了提高商用显示器的画质，可以相应的提高显示器的色域，以高画质的液晶显示器为例，可以通过在液晶显示器的背光上使用广色域的LED（Light-Emitting Diode，发光二级管）灯作为背光以进一步提高液晶显示器的画质。
但是，近年来对视觉疲劳相关的医学研究发现，在连续长时间观看大画面显示器的情况下，显示器画面的亮度过高或过低都将影响用户的视觉疲劳度，尤其是当人们长时间观看含有蓝色光谱的光的情况下，视觉疲劳会进一步恶化。
为了改善视觉疲劳现象，提高用户的使用舒适度，现在的技术中，通常根据环境的照度调整画面的亮度。现有的一种根据环境的照度调整画面的亮度的图像信号处理系统可以如图1所示，其中，显示信号可以包括来自于调谐器的TV节目信号、HDMI（High DefinitionMultimedia Interface，高清晰度多媒体接口）输入端或模拟信号端输入的各种视频信号，这些信号可以通过MPEG（Moving PicturesExperts Group/Motion Pictures Experts Group，动态图像专家组）解码器或Y-C分离器输入换算器中，换算器将视频信号的格式进行统一。为了使得统一的视频信号在显示面板上能够以最佳的状态播放，可以在输出至显示面板之前预先对该视频信号在亮度信号处理电路（Luminance signal processing）与颜色信号处理电路（Chrominancesignal processing）上进行处理，在这一过程中，环境照度传感器获取环境照度的相关参数，CPU可以根据预设的对应关系分别在亮度信号处理电路与颜色信号处理电路中对视频信号进行相应的调整，最终通过LVDS（Low Voltage Differential Signaling，低压差分信号）电路与显示面板相连接。
这样一种功能的图像信号处理系统，在观看环境照度降低时，通过将显示面板的亮度降低，来减少对用户眼部的刺激，但其不足之处在于，这样一种调节机制无法实现根据观看环境对特定光谱颜色光线的调节，在连续长时间观看大画面显示器的情况下，同样存在容易导致视觉疲劳的问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种图像信号处理方法、系统及显示器，可以根据观看环境对特定光谱颜色光线的调节，缓解视觉疲劳。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例的一方面，提供一种图像信号处理方法，包括：
接收视频信号；
采集所处显示环境的环境参数信息；
根据所述环境参数信息调整所述视频信号的亮度和/或色度，以使得所述视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整；
输出调整后的视频信号。
另一方面，本发明实施例还提供一种图像信号处理系统，包括：
接收单元，用于接收视频信号；
传感器，用于采集所处显示环境的环境参数信息；
处理电路，所述处理电路包括亮度信号处理电路和/或颜色信号处理电路，分别用于根据所述环境参数信息调整所述视频信号的亮度和/或色度，以使得所述视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整；
输出单元，用于输出调整后的视频信号。
此外，本发明实施例还提供一种显示器，所述显示器包括如上所述的图像处理系统。
本发明实施例提供的图像信号处理方法、系统及显示器，通过采集所处显示环境的环境参数信息，根据该环境参数信息调整视频信号的亮度和/或色度，以使得视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整。这样一来，可以实现根据观看环境对特定光谱颜色光线的调节，具体可以根据用户的观看环境将蓝色光谱光调节至最适宜状态，从而降低了由蓝色光谱带来的视觉疲劳，有效保护了用户的视力，显著提高了显示器产品的使用感受。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种图像信号处理系统的组成结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种图像信号处理方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的另一图像信号处理方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种图像信号处理系统的组成结构示意图；
图5为本发明实施例提供的图像信号处理系统中颜色信号处理电路的组成结构示意图；
图6为光谱比较示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的调光方法，如图2所示，包括：
S201、接收视频信号。
S202、采集所处显示环境的环境参数信息。
其中，环境参数信息可以包括多种影响用户观看感受的环境信息，例如，环境参数信息可以包括用户所处观看环境的照度、用户所处观看环境的色饱和度、观看距离、环境色温或者持续观看时间等在内的至少一个信息。在本发明实施例中，是以环境参数信息包括环境照度和/或用户观看距离为例进行的说明。
S203、根据环境参数信息调整视频信号的亮度和/或色度，以使得该视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整。
由于当人们长时间观看显示器时，显示画面所发出的含有蓝色光谱的光在大多数情况下是导致视觉疲劳进一步恶化的直接因素，因此可以根据环境参数信息灵活调整视频信号的亮度和/或色度将蓝色光谱光调节至最适宜状态，从而改善由蓝色光谱带来的视觉疲劳现象。当然，在本发明实施例中也仅仅是以调节蓝色光谱的光为例进行的说明，应当理解，本发明实施例提供的颜色光谱光线调整方式同样可以适用于对其他颜色光谱光线的调整，本发明对此并不做限定。
S204、输出调整后的视频信号。
本发明实施例提供的图像信号处理方法，通过采集所处显示环境的环境参数信息，根据该环境参数信息调整视频信号的亮度和/或色度，以使得视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整。这样一来，可以实现根据观看环境对特定光谱颜色光线的调节，具体可以根据用户的观看环境将蓝色光谱光调节至最适宜状态，从而降低了由蓝色光谱带来的视觉疲劳，有效保护了用户的视力，显著提高了显示器产品的使用感受。
具体的，以根据所处显示环境的环境参数信息对视频信号中的蓝色光谱部分进行相应的调整为例，本发明实施例提供的图像处理方法可以如图3所示，包括：
S301、接受来自TV节目信号、HDMI信号或模拟信号中的至少一种视频信号。
需要说明的是，本发明实施例中的视频信号并不限于上述几种常用的视频信号，以上仅仅是举例说明。
S302、将接收到的TV节目信号、HDMI信号或模拟信号通过换算得到格式统一的视频信号。
S303、采集所处显示环境的环境参数信息。
根据所处显示环境的环境参数信息对视频信号中的蓝色光谱部分进行相应的调整虽然能够减少进入人眼的蓝色光谱光的强度，但是这样一来会导致画面整体的颜色再现能力变差，出现明显的色偏，为了克服这一缺陷可以采用以下步骤进行改善。
S304、将输入的视频信号进行彩色矩阵转换。
S305、检出视频信号中蓝色光谱部分的振幅，得到相应的振幅检出值。
S306、根据环境参数信息得到视频信号中蓝色光谱部分对应的振幅调节值。
具体的，可以根据预设的对应关系表对输入的环境参数信息进行查表得到与视频信号中蓝色光谱部分对应的振幅调节值，该对应关系表可以根据实际情况进行设定，本发明对此并不做限定。
S307、根据振幅检出值与振幅调节值的合算值对该振幅调节值进行补偿。
S308、根据补偿后的振幅调节值调整视频信号中蓝色光谱部分的振幅。
采用这样一种信号补偿方法，在实现根据所处显示环境的环境参数信息对视频信号中的蓝色光谱部分进行相应的调整的同时，使得画面颜色没有很大的变化，有效改善了显示画面的色偏现象。
进一步地，在本发明实施例中，当环境照度小于等于预设照度值，和/或用户观看距离小于等于预设距离值时，可以减小视频信号中蓝色光谱部分的振幅。具体的，当只根据观看距离控制蓝色光谱光时，降低眼部疲劳的效果相对并不明显，但是如果同时根据观看环境的照度以及用户观看距离来同时控制蓝色光谱光亮度的话，可大大地提升缓解眼部疲劳的效果，并且得到非常舒适的画质。
S309、输出调整后的视频信号。
采用上述这样一种图像处理方法，可以实现根据观看环境对特定光谱颜色光线的调节，具体可以根据用户的观看环境将蓝色光谱光调节至最适宜状态，从而降低了由蓝色光谱带来的视觉疲劳，有效保护了用户的视力，显著提高了显示器产品的使用感受。
本发明实施例提供的图像信号处理系统，如图4所示，包括：
接收单元41，用于接收视频信号。
传感器42，用于采集所处显示环境的环境参数信息。
其中，环境参数信息可以包括多种影响用户观看感受的环境信息，例如，环境参数信息可以包括用户所处观看环境的照度、用户所处观看环境的色饱和度、观看距离、环境色温或者持续观看时间等在内的至少一个信息。在本发明实施例中，是以环境参数信息包括环境照度和/或用户观看距离为例进行的说明。
处理电路43，该处理电路43具体可以包括亮度信号处理电路431和/或颜色信号处理电路432，分别用于根据环境参数信息调整视频信号的亮度和/或色度，以使得视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整。
由于当人们长时间观看显示器时，显示画面所发出的含有蓝色光谱的光在大多数情况下是导致视觉疲劳进一步恶化的直接因素，因此可以根据环境参数信息灵活调整视频信号的亮度和/或色度将蓝色光谱光调节至最适宜状态，从而改善由蓝色光谱带来的视觉疲劳现象。当然，在本发明实施例中也仅仅是以调节蓝色光谱的光为例进行的说明，应当理解，本发明实施例提供的颜色光谱光线调整方式同样可以适用于对其他颜色光谱光线的调整，本发明对此并不做限定。
输出单元44，用于输出调整后的视频信号。
具体的，输出单元44可以包括LVDS电路。
本发明实施例提供的图像信号处理系统，通过采集所处显示环境的环境参数信息，根据该环境参数信息调整视频信号的亮度和/或色度，以使得视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整。这样一来，可以实现根据观看环境对特定光谱颜色光线的调节，具体可以根据用户的观看环境将蓝色光谱光调节至最适宜状态，从而降低了由蓝色光谱带来的视觉疲劳，有效保护了用户的视力，显著提高了显示器产品的使用感受。
进一步地，以根据所处显示环境的环境参数信息对视频信号中的蓝色光谱部分进行相应的调整为例，如图5所示，颜色信号处理电路432可以进一步包括：
彩色矩阵转换模块51，用于将输入的视频信号进行彩色矩阵转换。
特征检出模块52，用于检出视频信号中蓝色光谱部分的振幅，得到相应的振幅检出值。
处理模块53，用于根据环境参数信息得到视频信号中蓝色光谱部分对应的振幅调节值。
色相增益调整模块54，用于根据振幅检出值与振幅调节值的合算值对振幅调节值进行补偿。
驱动切断调整模块55，用于根据补偿后的振幅调节值调整视频信号中蓝色光谱部分的振幅。
采用这样一种信号补偿方法，在实现根据所处显示环境的环境参数信息对视频信号中的蓝色光谱部分进行相应的调整的同时，使得画面颜色没有很大的变化，有效改善了显示画面的色偏现象。
进一步地，颜色信号处理电路432还可以用于：
当环境照度小于等于预设照度值，和/或用户观看距离小于等于预设距离值时，减小视频信号中蓝色光谱部分的振幅。具体的，当只根据观看距离控制蓝色光谱光时，降低眼部疲劳的效果相对并不明显，但是如果同时根据观看环境的照度以及用户观看距离来同时控制蓝色光谱光亮度的话，可大大地提升缓解眼部疲劳的效果，并且得到非常舒适的画质。
进一步地，如图4所示，接收单元41还可以包括：
输入端411，用于接受来自TV节目信号、HDMI信号或模拟信号中的至少一种视频信号。
需要说明的是，本发明实施例中的视频信号并不限于上述几种常用的视频信号，以上仅仅是举例说明。
其中，TV节目信号可以通过MPEG解码器进行进入输入端411，模拟信号则可以通过模数转换器或Y-C分离器进入输入端411。
换算器412，用于将接收到的TV节目信号、HDMI信号或模拟信号通过换算得到格式统一的视频信号。
采用这样一种信号补偿系统，与以往的图像信号系统相比，光谱强度特征可以详见图6，可见蓝色光谱光得到了明显的减少，从而可以让进入眼睛的蓝光减少，有效缓解眼部疲劳。
这样一来，在实现根据所处显示环境的环境参数信息对视频信号中的蓝色光谱部分进行相应的调整的同时，使得画面颜色没有很大的变化，有效改善了显示画面的色偏现象。
本发明实施例还提供一种显示器，该显示器包括如上所述的图像处理系统。
在本发明实施例中，显示器具体可以包括各种已知的液晶显示设备或LED显示设备。
具体的，液晶显示设备可以是液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机或平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。由于液晶自身并不发光，可以采用本发明实施例提供的图像处理系统控制背光源发光，从而可以在提供背光的同时实现显示器结合环境参数来控制至少一个颜色光谱光线。或者，本发明实施例提供的图像处理系统还可以控制LED显示设备的发光组件，该LED显示设备可以是现有的任意一种LED器件，采用本发明实施例提供的图像处理系统控制LED显示设备的发光组件可以在实现彩色显示的同时进一步实现显示器结合环境参数来控制至少一个颜色光谱光线。
其中，图像信号处理系统的详细结构已在前述实施例中做了详细的描述，此处不再赘述。
本发明实施例提供的显示器，包括图像信号处理系统，通过采集所处显示环境的环境参数信息，根据该环境参数信息调整视频信号的亮度和/或色度，以使得视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整。这样一来，可以实现根据观看环境对特定光谱颜色光线的调节，具体可以根据用户的观看环境将蓝色光谱光调节至最适宜状态，从而降低了由蓝色光谱带来的视觉疲劳，有效保护了用户的视力，显著提高了显示器产品的使用感受。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分流程可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种图像信号处理方法，其特征在于，包括：
接收视频信号；
采集所处显示环境的环境参数信息；
根据所述环境参数信息调整所述视频信号的亮度和/或色度，以使得所述视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整；
输出调整后的视频信号。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述环境参数信息调整所述视频信号的色度包括：
将输入的所述视频信号进行彩色矩阵转换；
检出所述视频信号中蓝色光谱部分的振幅，得到相应的振幅检出值；
根据所述环境参数信息得到所述视频信号中蓝色光谱部分对应的振幅调节值；
根据所述振幅检出值与所述振幅调节值的合算值对所述振幅调节值进行补偿；
根据补偿后的所述振幅调节值调整所述视频信号中蓝色光谱部分的振幅。
3.根据权利要求1或2所述的图像处理方法，其特征在于，所述环境参数信息包括环境照度和/或用户观看距离。
4.根据权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述环境参数信息调整所述视频信号的色度包括：
当所述环境照度小于等于预设照度值，和/或所述用户观看距离小于等于预设距离值时，减小所述视频信号中蓝色光谱部分的振幅。
5.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述接收视频信号包括：
接受来自TV节目信号、HDMI信号或模拟信号中的至少一种视频信号；
将接收到的TV节目信号、HDMI信号或模拟信号通过换算得到格式统一的视频信号。
6.一种图像信号处理系统，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收视频信号；
传感器，用于采集所处显示环境的环境参数信息；
处理电路，所述处理电路包括亮度信号处理电路和/或颜色信号处理电路，分别用于根据所述环境参数信息调整所述视频信号的亮度和/或色度，以使得所述视频信号的至少一个颜色光谱光线相应调整；
输出单元，用于输出调整后的视频信号。
7.根据权利要求6所述的图像处理系统，其特征在于，所述颜色信号处理电路包括：
彩色矩阵转换模块，用于将输入的所述视频信号进行彩色矩阵转换；
特征检出模块，用于检出所述视频信号中蓝色光谱部分的振幅，得到相应的振幅检出值；
处理模块，用于根据所述环境参数信息得到所述视频信号中蓝色光谱部分对应的振幅调节值；
色相增益调整模块，用于根据所述振幅检出值与所述振幅调节值的合算值对所述振幅调节值进行补偿；
驱动切断调整模块，用于根据补偿后的所述振幅调节值调整所述视频信号中蓝色光谱部分的振幅。
8.根据权利要求6或7所述的图像处理系统，其特征在于，所述环境参数信息包括环境照度和/或用户观看距离。
9.根据权利要求8所述的图像处理系统，其特征在于，所述颜色信号处理电路还用于：
当所述环境照度小于等于预设照度值，和/或所述用户观看距离小于等于预设距离值时，减小所述视频信号中蓝色光谱部分的振幅。
10.根据权利要求6所述的图像处理系统，其特征在于，所述接收单元包括：
输入端，用于接受来自TV节目信号、HDMI信号或模拟信号中的至少一种视频信号；
换算器，用于将接收到的TV节目信号、HDMI信号或模拟信号通过换算得到格式统一的视频信号。
11.一种显示器，其特征在于，所述显示器包括如权利要求6-10任一所述的图像处理系统。
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