CN104239585A

CN104239585A - 一种基于人眼视觉感知的显示问题分析方法

Info

Publication number: CN104239585A
Application number: CN201410548312.6A
Authority: CN
Inventors: 郭太良; 姚剑敏; 林志贤; 林金堂; 徐胜; 黄炳乐; 白王静
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明涉及一种基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，其步骤包括：将显示器显示屏幕分区为“最佳视觉注意范围”和剩余范围；以保证甚至改善图像的显示质量为主导目的对“最佳视觉注意范围”进行动态调光；以降低背光功耗为主导目的对剩余范围进行动态调光；第四步，结合图像进行背光补偿。本发明所述的方法可以在降低整个背光功耗的同时尽量保证显示画质，特别是保证人眼对画质的感知要求。

Description

一种基于人眼视觉感知的显示问题分析方法

技术领域

本发明涉及一种基于人眼视觉感知的显示问题分析方法。

背景技术

当前人们在研究显示器显示相关的问题时，更多的是基于整个显示画面的整体去研究，也有一部分研究采用了对显示器显示屏幕先进行分区，然后进行后续研究，例如，在对液晶显示器进行动态调光进行研究时，已经有算法是先对显示器显示屏幕本身及背光源进行分区，然后对每一分区进行单独处理；又如，在研究显示器显示画面的亮度均匀性时，更多的时采用如：9点法或17点法等测量固定位置的亮度的方法测试评估。

然而，在液晶显示动态调光中对荧幕分区，更多的是为了降低背光源的整体功耗，同时在显示器显示画面的亮度均匀性的研究中的固定点，也基本是基于物理特性的测试评估方法。这些分区过程中都没有考虑到显示器最终的主体对象——人眼，显示器最终的接受者是人眼，所以人眼对显示器当前显示画面的感知是最重要的，也是显示器显示技术的发展依据及评判的根本标准。

所以，在研究显示器显示画面的相关问题时，将人眼的视觉感知这一极其重要的影响因子考虑进去，就显得尤为重要。

另一方面，对于人眼来说，虽然它具有很多复杂的生理特性，研究起来相当复杂。但是，在仔细观察、研究、分析之后还是可以归纳总结出人眼一些固有的视觉特性。

基于此，本发明在深入观察分析人眼在观察显示器显示画面时的视觉特征，及显示器本身在显示画面时的画面特征之后，发现并提出了“最佳视觉注意范围”的理论，同时给出了该范围的确定方法及应用范围，另外也给出了具体应用范例。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，可以在降低整个背光功耗的同时尽量保证显示画质，特别是保证人眼对画质的感知要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，将显示器显示屏幕分区为“最佳视觉注意范围”和剩余范围；

第二步，以保证或改善图像的显示质量为主导目的对处于“最佳视觉注意范围”内的图像进行动态调光；

第三步，以降低背光功耗为主导目的对处于剩余范围内的图像进行动态调光；

第四步，对二、三步处理后的图像进行背光补偿，以改善由动态调光而引起的屏幕部分像素区域亮度不足的情况。

在本发明一实施例中，所述“最佳视觉注意范围”为人眼在观察显示画面过程中存在的一个主要视觉注意范围。

在本发明一实施例中，所述“最佳视觉注意范围”处于显示器显示屏幕的中央区域。

在本发明一实施例中，所述“最佳视觉注意范围”占据整个显示屏幕的28%~32%.

在本发明一实施例中，所述第一步中“最佳视觉注意范围”的确定方法如下：

S01，取显示屏幕的长为L，宽为B；

S02，以显示屏幕的左上角为原点，垂直向下为X轴正方向，水平向右为Y

轴正方向建立平面直角坐标系；

S03，以四个顶点：（B/2-KB/2,L/2-KL/2），（B/2-KB/2,L/2+KL/2），（B/2+KB/2,L/2-KL/2），（B/2+KB/2,L/2+KL/2）作矩形，该矩形所在的范围即为“最佳视觉注意范围”，的取值范围为0.28~0.32。

在本发明一实施例中，所述显示屏幕为液晶显示器、等离子体显示器、真空荧光显示器、电致发光显示器、发光二极管显示器、场发射显示器、有机发光二极管显示器等需要人眼感知的显示屏幕。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明所述的方法在深入分析研究人眼在观察显示器时的视觉特性的基础上，研究并确定了人眼视觉感知的一种特征，并给出确定这一视觉特征的方法及其应用范围、应用实例。

2、本发明所述的方法把显示器最终的接受主体——人眼加入研究考量范围，将使得研究结果更加具有实用性，更加符合人眼实际的视觉感知要求。

3、本发明所述的方法在液晶显示器的动态调光技术中应用此方法，将会在降低功耗的同时保证显示画质，特别是保证人眼对画质的感知要求。

附图说明

图1是本发明系统流程图。

图2是本发明“最佳视觉注意范围”确认方法示意图。

图3是本发明实施例二系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

请参照图1，本发明提供一种基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，其特征在于包括以下步骤：

于本实施例中，所述“最佳视觉注意范围”为人眼在观察显示画面过程中存在的一个主要视觉注意范围。

于本实施例中，所述“最佳视觉注意范围”处于显示器显示屏幕的中央区域。

于本实施例中，所述“最佳视觉注意范围”占据整个显示屏幕的28%~32%.

请参照图2，所述第一步中“最佳视觉注意范围”的确定方法如下：

S01，取显示屏幕的长为L，宽为B；

轴正方向建立平面直角坐标系；

于本实施例中，所述显示屏幕为液晶显示器、等离子体显示器、真空荧光显示器、电致发光显示器、发光二极管显示器、场发射显示器、有机发光二极管显示器等需要人眼感知的显示屏幕。

为了让一般技术人员更好的理解本发明的技术方案，以下结合本发明的实施方案示意图对基于人眼视觉感知的显示问题分析方法进行详细介绍。

如图1所示，在调光过程中，先将显示器显示屏幕按照发明中提出的“最佳视觉注意范围”方法进行分区，该“最佳视觉注意范围”所占屏幕的百分比较佳的28%、30%和32%。分区后再根据已经分好的区域分别进行动态调光，这时，对于“最佳视觉注意范围”区域，由于决定人眼对显示画面的视觉感知效果，所以不能一味的去以降低功耗为目的，相反，在此区域范围，进行动态调光时，要以保证甚至改善图像的显示质量为主导调光目的。另外，在剩余区域，由于不是人眼的主要视觉注意范围，所以就可以以降低背光功耗为主导调光目的。最终，就可以达到在降低功耗，节省能源的同时保证显示器图像的显示效果，更重要的是，保证了显示器显示的接受主体对象——人眼在观看显示显示画面的视觉感知效果。

如图3所示为本发明的另一实施例，相较图1而言，图3中的调光方法在调光过程中，也是先将显示器显示屏幕按照发明中提出的“最佳视觉注意范围”方法进行分区，不同的是，图3中只是将此方法作为一次预分区，在这之后，该方法根据预分区进一步按照常用方法（如：根据输入图像的灰度特征等统计特性）进行了二次分区，然后才去应用调光算法进行进一步处理。由于图3中的的调光过程进行了两次分区所以，在调光效果上会优于图1中的方法。然而，从根本上讲，图3中的调光方法同样加入了发明中的“最佳视觉注意范围”方法，这样也将人眼对显示器显示画面的视觉感知效果这一重要因素考虑了进去，从而，最终也保证了人眼在观看显示显示画面的视觉感知效果，且效果会比图1中更好。

值得一提的是，本发明所述的“最佳视觉注意范围”的确定方法还可应用于对于分析显示效果参数的研究中，其中显示效果参数的分析包括显示器显示画面色彩饱和度的分析、显示器显示的亮度均匀性的分析、显示器显示的对比度的分析、显示器显示的锐度的分析等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，其特征在于：所述“最佳视觉注意范围”为人眼在观察显示画面过程中存在的一个主要视觉注意范围。

3.根据权利要求2所述的基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，其特征在于：所述“最佳视觉注意范围”处于显示器显示屏幕的中央区域。

4.根据权利要求3所述的基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，其特征在于：所述“最佳视觉注意范围”占据整个显示屏幕的28%~32%。

5.根据权利要求1所述的基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，其特征在于：所述第一步中“最佳视觉注意范围”的确定方法如下：

S01，取显示屏幕的长为L，宽为B；

轴正方向建立平面直角坐标系；

6.根据权利要求1所述的基于人眼视觉感知的显示问题分析方法，其特征在于：所述显示屏幕为液晶显示器、等离子体显示器、真空荧光显示器、电致发光显示器、发光二极管显示器、场发射显示器、有机发光二极管显示器等需要人眼感知的显示屏幕。