CN108389552B - 背光亮度处理方法及系统、背光亮度调节方法、存储介质 - Google Patents

背光亮度处理方法及系统、背光亮度调节方法、存储介质 Download PDF

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Abstract

一种背光亮度处理方法、背光亮度调节方法、背光亮度处理系统以及计算机可读存储介质，该背光亮度处理方法包括：获取显示图像；划分所述显示图像，以得到一或多个初始局部区域；分别计算各初始局部区域的平均亮度值；根据各所述初始局部区域的平均亮度值和所述显示图像，得到输出图像；以及输出所述输出图像。

Description

背光亮度处理方法及系统、背光亮度调节方法、存储介质
技术领域
本公开的实施例涉及一种背光亮度处理方法、背光亮度调节方法、背光亮度处理系统以及计算机可读存储介质。
背景技术
液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)具有超长寿命、反应速度快、体积小、辐射低等优点，已广泛应用于电脑显示装置、笔记本电脑、手机和液晶电视等电子设备中。液晶显示装置是一种被动发光器件，其主要包括液晶显示面板以及背光源，液晶显示面板本身并不发光，而是依靠背光源为其提供光源。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种背光亮度处理方法，该背光亮度处理方法包括：获取显示图像；划分所述显示图像，以得到一或多个初始局部区域；分别计算各所述初始局部区域的平均亮度值；根据各所述初始局部区域的平均亮度值和所述显示图像，得到输出图像；以及输出所述输出图像。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，所述显示图像的纹理类型为渲染纹理类型，分别计算各所述初始局部区域的平均亮度值，包括：转换所述显示图像的纹理类型，以得到中间显示图像，所述中间显示图像的纹理类型为二维纹理类型；根据所述显示图像和所述初始局部区域，划分所述中间显示图像，以得到所述中间显示图像的一或多个中间局部区域，所述初始局部区域与所述中间局部区域一一对应；计算各所述中间局部区域的中间平均亮度值，其为与之对应的初始局部区域的平均亮度值。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，所述中间显示图像包括多个中间像素，计算各所述中间局部区域的中间平均亮度值，包括：获取每个中间局部区域中的各中间像素的像素亮度值；根据每个中间局部区域中的所述中间像素的像素亮度值，计算每个中间局部区域的中间平均亮度值。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，每个中间像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每个中间像素的所述像素亮度值的计算公式为：
L＝0.30×r+0.59×g+0.11×b，
其中，r表示每个中间像素的红色子像素的灰阶值，g表示每个中间像素的绿色子像素的灰阶值，b表示每个中间像素的蓝色子像素的灰阶值，L表示每个中间像素的所述像素亮度值。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，根据每个中间局部区域中的所述中间像素的像素亮度值，计算每个中间局部区域的中间平均亮度值，包括：将每个中间局部区域中的中间像素的所有所述像素亮度值求平均，以得到每个中间局部区域的中间平均亮度值；或者，在每个中间局部区中选取一或多个中间像素；将每个中间局部区域中的被选取的中间像素的像素亮度值求平均，以得到每个中间局部区域的中间平均亮度值。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，各所述初始局部区域的尺寸是可变化的。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，根据各所述初始局部区域的平均亮度值和所述显示图像，得到输出图像，包括：根据所述初始局部区域的数量，创建亮度像素图像；将各所述初始局部区域的平均亮度值分别存储在所述亮度像素图像中；转换所述显示图像的纹理类型，以得到中间显示图像，所述中间显示图像的纹理类型为二维纹理类型；合成所述亮度像素图像和所述中间显示图像，以得到输出图像。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，所述亮度像素图像包括一或多个亮度像素，将各所述初始局部区域的平均亮度值分别存储在所述亮度像素图像中，包括：将各所述初始局部区域的平均亮度值依次填充到所述亮度像素中。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，将各所述初始局部区域的平均亮度值依次填充到所述亮度像素中，包括：将各所述初始局部区域的平均亮度值分别作为所述亮度像素的子像素的灰阶值，并依次填充到所述亮度像素的子像素中。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，合成所述亮度像素图像和所述中间显示图像，以得到输出图像，包括：获取所述中间显示图像的合成区域；将所述亮度像素图像覆盖在所述中间显示图像的合成区域上，以得到所述输出图像。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度处理方法中，所述合成区域的尺寸与所述亮度像素图像的尺寸相同。
本公开至少一实施例提供一种背光亮度调节方法，包括：
在渲染引擎中：
执行根据上述任一实施例所述的背光亮度处理方法；以及在显示器中：
通过所述显示器处理所述输出图像，以得到各所述初始局部区域的平均亮度值；
根据各所述初始局部区域的平均亮度值调节所述显示器的背光亮度；以及
显示所述输出图像。
例如，在本公开至少一实施例提供的背光亮度调节方法中，所述显示器为虚拟现实显示器或增强现实显示器。
本公开至少一实施例提供一种背光亮度处理系统，包括：图像获取装置，被配置为获取显示图像；存储器，被配置为存储非暂时性计算机可读指令；以及处理器，被配置为运行所述非暂时性计算机可读指令，其中，所述非暂时性计算机可读指令被所述处理器运行时执行根据上述任一项所述的背光亮度处理方法。
本公开至少一实施例提供一种计算机可读存储介质，用于存储非暂时性计算机可读指令，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时执行根据上述任一项所述的背光亮度处理方法。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为本公开一实施例提供的一种背光亮度处理方法的示意性流程图；
图2为本公开一实施例提供一种显示图像的示意图；
图3为图2所示的显示图像中部分初始局部区域的平均亮度值的计算结果示意图；
图4为本公开一实施例提供的一种亮度像素图像的示意图；
图5为本公开一实施例提供的一种输出图像的示意图；
图6为本公开一实施例提供的一种背光亮度调节方法的示意性流程图；
图7为本公开一实施例提供的一种背光亮度处理系统的示意性框图。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
目前，在液晶显示装置中，一方面，因为背光源需要消耗较多的能量，因此，降低背光的功耗也就降低了整个液晶显示装置的功耗；另一方面，因为液晶显示面板所显示的图像具有明暗变化，若在显示过程中背光源的亮度始终保持不变，则会导致显示的图像的饱和度和对比度降低，影响显示效果。
降低背光源的功耗的方法包括改善背光源的驱动电路、改善背光源的发光效率、开发新的背光源种类、局部背光调节等。局部背光调节(Local Dimming)可以利用数百个有机二极管(light-emitting diode,LED)组成的背光灯代替冷阴极荧光灯管(cold cathodefluorescent lamp,CCFL)组成的背光灯，LED的背光灯可根据图像的明暗进行局部亮度调节，从而可以增加显示图像中的较亮部分的亮度和降低较暗部分的亮度，提高显示图像的对比度。
本公开的实施例提供一种基于渲染引擎的背光亮度处理方法、背光亮度调节方法、背光亮度处理系统以及计算机可读存储介质，其在渲染引擎中实现局部区域的平均亮度值的计算，并将局部区域的平均亮度值与原始图像一并传输给硬件设备，从而降低功耗，提高对比度，实现图像的实时采样和传输，满足虚拟现实技术中实时处理大量数据的要求。
下面结合附图对本公开的几个实施例进行详细说明，但是本公开并不限于这些具体的实施例。
图1为本公开一实施例提供的一种背光亮度处理方法的示意性流程图。
例如，如图1所示，本公开一实施例提供的基于渲染引擎的背光亮度处理方法可以包括，但不限于，以下步骤：
S10：获取显示图像；
S20：划分显示图像，以得到一或多个初始局部区域；
S30：分别计算各初始局部区域的平均亮度值；
S40：根据各初始局部区域的平均亮度值和显示图像，得到输出图像；以及
S50：输出所述输出图像。
例如，在背光亮度处理方法中，局部背光亮度值的计算可以在渲染引擎中实现，即在主机的软件中实现，从而该背光亮度处理方法具有可编辑性、灵活性高等特点。同时，该背光亮度处理方法不需要在硬件端(例如显示器端)增加芯片，从而可以减轻硬件端的重量。对于虚拟现实(VR)显示，渲染引擎可以创建出一个虚拟的空间，在虚拟的空间中，可以对当前捕捉到的显示图像进行处理，然后将处理后的显示图像传输给显示器件进行显示，从而可以实现图像的实时采样和传输，满足VR技术中需要实时处理大量数据的要求。
例如，在背光亮度处理方法中，背光亮度处理的周期可以根据实际应用情况进行设定。例如，背光亮度处理的处理周期可以为一帧或多个帧，或者，背光亮度处理的处理周期还可以为预设时间段(例如，1秒、5秒等)。当相邻两帧或相邻多帧显示图像的亮度差异较大时，背光亮度处理的处理周期可以较小(例如，一帧)，从而实时调整每帧的局部背光亮度，提升显示效果；当相邻两帧或相邻多帧显示图像的亮度差异较小时，背光亮度处理的处理周期可以较大(例如，1秒)，从而降低渲染引擎的计算量。
例如，在步骤S10中，可以通过相机对当前场景进行采样，以获得显示图像，然后保存该显示图像。例如，该显示图像可以被保存在图像处理器(graphics processing unit,GPU)中。
例如，显示图像的纹理(texture)类型为渲染纹理(render texture)类型。显示图像的图像格式为ARGB32，显示图像的尺寸可以为1080×1200。需要说明的是，本公开不限于此，显示图像的图像格式、纹理类型和尺寸等可以根据实际情况设定。
例如，显示图像可以为彩色图像，也可以为灰度图像。
例如，显示图像可以具有各种不同的形状，例如矩形、圆形、梯形等。
例如，在步骤S20中，可以根据显示图像的尺寸、明暗变化关系等划分显示图像，以得到各初始局部区域。
例如，各初始局部区域的尺寸可以相同，也可以不同。例如，在显示图像中明暗变化较大的部分，初始局部区域的尺寸可以较小；而在显示图像中明暗变化较小的部分，初始局部区域的尺寸可以较大。
例如，在本公开实施例中，各初始局部区域的尺寸可实时控制。也就是说，各初始局部区域的尺寸是可变化的。在步骤S20中，在渲染引擎中可以进行编程操作，显示图像可以根据实际需求被重新划分，以得到不同的初始局部区域，从而提高背光亮度处理的灵活性。例如，根据实际应用需求，用户可以通过用户界面输入不同的初始局部区域的尺寸，从而控制各初始局部区域的尺寸。
例如，在一个示例中，显示图像的尺寸可以为1080×1200，显示图像可以被划分为9×10个初始局部区域，该9×10个初始局部区域尺寸相同，且均为120×120。
例如，步骤S30可以包括：
S301：转换显示图像的纹理类型，以得到中间显示图像；
S302：根据显示图像和初始局部区域，划分中间显示图像，以得到中间显示图像的一或多个中间局部区域，初始局部区域与中间局部区域一一对应；
S303：计算各中间局部区域的中间平均亮度值，其为与之对应的初始局部区域的平均亮度值。
例如，在步骤S301中，中间显示图像的纹理类型为二维纹理(Texture2D)类型。由于显示图像的texture类型为render texture类型，render texture类型无法直接读取每个像素的信息，所以显示图像的纹理类型可以转换为Texture2D类型，以便于读取每个像素的亮度信息。
例如，中间显示图像被存储在中央处理器(CPU)中。
需要说明的是，在一些示例中，中间显示图像和显示图像的区别仅在与Texture类型不同，其余信息(例如，显示的内容等)均相同。在另一些示例中，中间显示图像和显示图像的尺寸、Texture类型不同，其余信息(例如，显示的内容等)均相同，例如，显示图像的尺寸为M×N，中间显示图像的尺寸为M/T×N/T，M和N均为正整数，T为正数，当T大于1时，中间显示图像的尺寸比显示图像的尺寸大，当T小于1时，中间显示图像的尺寸比显示图像的尺寸小，也就是说，当中间显示图像和显示图像的尺寸不同时，可以将显示图像等比例扩大或缩小以得到中间显示图像；当T等于1时，中间显示图像的尺寸和显示图像的尺寸相同。
例如，在步骤S302中，根据中间显示图像和显示图像的对应关系、显示图像中初始局部区域的划分方式，对中间显示图像进行划分，以得到中间显示图像的一或多个中间局部区域。中间显示图像与显示图像的尺寸相同，即若显示图像的尺寸可以为1080×1200，则中间显示图像的尺寸也可以为1080×1200，从而保证各中间局部区域和各初始局部区域的尺寸分别相同且一一对应。
例如，中间显示图像与显示图像的图像格式也相同，即若显示图像的图像格式为ARGB32，则中间显示图像的图像格式也为ARGB32。
例如，中间显示图像可以包括多个中间像素。在一个示例中，每个中间像素可以包括三个子像素，且该三个子像素分别为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。本公开对此不作限制，每个中间像素也可以包括四个子像素(例如，红、绿、蓝、白四个子像素)。
需要说明的是，“中间像素”表示中间显示图像中的像素。
例如，在步骤S303中，显示图像的明暗程度可以通过显示图像上各像素点的亮度信息反映，所以各中间局部区域的亮度信息可以通过获取各中间局部区域中的中间像素的亮度信息得到。例如，步骤S303可以包括：
S3031：获取每个中间局部区域中的各中间像素的像素亮度值；以及
S3032：根据每个中间局部区域中的中间像素的像素亮度值，计算每个中间局部区域的中间平均亮度值。
例如，在步骤S3031中，可以根据彩色(RGB)和亮度之间的亮度公式计算每个中间像素的像素亮度值，例如，每个中间像素的像素亮度值的计算公式可以为：
L＝0.30×r+0.59×g+0.11×b，
其中，r表示该中间像素的红色子像素的灰阶值，g表示该中间像素的绿色子像素的灰阶值，b表示该中间像素的蓝色子像素的灰阶值，L表示该中间像素的像素亮度值。由于不同颜色的光具有不同的波长，且人眼对颜色的敏感程度不同，人眼对蓝、红子像素的敏感程度低于绿色子像素敏感程度，因此，每个中间像素的像素亮度值为各子像素的亮度值的按不同比例计算，则可以更好地反应各中间像素的视觉上的亮度，提升显示效果。
需要说明的是，每个中间像素的像素亮度值的计算公式可以根据该中间像素中各子像素的颜色调整，例如，用户可以通过用户界面编辑像素亮度值的计算公式(例如，改变计算公式中的系等)，以根据各子像素的颜色调整像素亮度值的计算公式。
图2为本公开一实施例提供一种显示图像的示意图，图3为图2所示的显示图像中部分初始局部区域的平均亮度值的计算结果示意图。
例如，图2所示的显示图像的尺寸可以为1080×1200，该显示图像被划分为9×10个初始局部区域。图3示出了9×10个初始局部区域中的30个初始局部区域的平均亮度值。
例如，在渲染引擎中，子像素的灰阶值为归一化的值，也就是说，子像素的灰阶值采用0-1的浮点(float)型数据表示，因此，如图3所示，初始局部区域的平均亮度值也采用0-1的浮点(float)型数据表示。
例如，在一些示例中，步骤S3032可以包括：将每个中间局部区域中的所有中间像素的像素亮度值求平均，以得到该中间局部区域的中间平均亮度值。例如，在每个中间局部区域中，计算得到每个中间像素的像素亮度值后，可以将该中间局部区域的所有中间像素的像素亮度值求平均，以得到该中间局部区域的中间平均亮度值。
例如，在另一些示例中，步骤S3032可以包括：在每个中间局部区中选取一或多个中间像素；将每个中间局部区域中的被选取的中间像素的像素亮度值求平均，以得到每个中间局部区域的中间平均亮度值。例如，可以根据一个中间局部区域中的各中间像素的像素亮度值，在该中间局部区域中选取一或多个中间像素，并获取被选取的中间像素的像素亮度值，然后将被选取的中间像素的像素亮度值求平均，从而得到该中间局部区域的中间平均亮度值。
需要说明的是，在各中间局部区域中，被选取的中间像素的数量、位置等可以根据实际需求确定，各中间局部区域中被选取的中间像素的数量可以相同，也可以不相同。本公开对此不作限制。
例如，在一个示例中，中间局部区域的中间平均亮度值可以为该中间局部区域中的所有中间像素或被选取的中间像素的像素亮度值的算术平均值，从而简化计算过程，提高计算速度。因此，在步骤S3032中，每个中间局部区域的中间平均亮度值的计算公式可以为：
其中，L'表示中间局部区域的中间平均亮度值，Li表示该中间局部区域的第i个中间像素的像素亮度值，当中间局部区域的中间平均亮度值为该中间局部区域中的所有中间像素的像素亮度值的平均值时，n表示该中间局部区域中的所有中间像素的数量，当中间局部区域的中间平均亮度值为该中间局部区域中的被选取的中间像素的像素亮度值的平均值时，n表示该中间局部区域中的被选取的中间像素的数量，i和n均为正整数，且1≤i≤n。
需要说明的是，中间局部区域的中间平均亮度值也可以为该中间局部区域中的所有中间像素或被选取的中间像素的像素亮度值的几何平均值、加权平均值等，本公开对此不作限制。
例如，在步骤S3032中，本公开实施例提供的背光亮度处理方法还可以包括对中间像素的像素亮度值进行筛选的操作，以去除像素亮度值中的噪声信息，获得更准确的中间平均亮度值。例如，若一个中间像素的像素亮度值和相邻的各中间像素的像素亮度值的差值的绝对值大于预设阈值，则该中间像素的像素亮度值可能属于噪声信息。预设阈值可以根据实际应用情况确定，本公开对此不作限制。
例如，步骤S40可以包括以下步骤：
S401：根据初始局部区域的数量，创建亮度像素图像；
S402：将各初始局部区域的平均亮度值分别存储在亮度像素图像中；
S403：转换显示图像的纹理类型，以得到中间显示图像；
S404：合成亮度像素图像和中间显示图像，以得到输出图像。
例如，在步骤S401中，亮度像素图像的Texture类型可以为Texture2D类型。在步骤S403中，中间显示图像的Texture类型也为Texture2D类型。
需要说明的是，在上述的步骤S301中，已经根据显示图像得到中间显示图像，且该中间显示图像存储在CPU中，因此，在步骤S403中，可以直接获取存储在CPU中的中间显示图像。当中间显示图像未被存储在CPU中，则在步骤S403中，可以再次执行将显示图像转换为中间显示图像的步骤，即执行转换显示图像的纹理类型，以得到中间显示图像的步骤。
例如，亮度像素图像可以包括一或多个亮度像素，该亮度像素可以排列为一行多列、多行一列或多行多列等。本公开对此不作限制。需要说明的是，“亮度像素”表示亮度像素图像中的像素。
例如，亮度像素图像中的亮度像素的数量可以小于初始局部区域的数量；或者，亮度像素图像中的亮度像素的数量可以与初始局部区域的数量相等。
例如，步骤S402可以包括：将各初始局部区域的平均亮度值依次填充到亮度像素中。
例如，每个亮度像素的各子像素可以存储同一个初始局部区域的平均亮度值，从而亮度像素图像中的亮度像素的数量可以与初始局部区域的数量相等。又例如，每个亮度像素的各子像素可以分别存储不同初始局部区域的平均亮度值，从而亮度像素图像中的亮度像素的数量可以小于初始局部区域的数量。
例如，在一个示例中，当亮度像素图像中的亮度像素的数量可以小于初始局部区域的数量时，将各初始局部区域的平均亮度值依次填充到亮度像素中，包括：将各初始局部区域的平均亮度值分别作为各亮度像素的子像素的灰阶值，并依次填充到各亮度像素的子像素中。
例如，若亮度像素包括三个子像素，则每个亮度像素可以包含三个初始局部区域的平均亮度值，从而缩小亮度像素图像的尺寸。例如，当显示图像被划分为9×10个初始局部区域时，初始局部区域的平均亮度值的数量为90，则亮度像素图像中的亮度像素的数量可以为30。
图4为本公开一实施例提供的一种亮度像素图像的示意图。
例如，在一个示例中，如图4所示，亮度像素图像中的亮度像素排列为一行多列。每个亮度像素包括三个子像素(例如，红色子像素、蓝色子像素和绿色子像素)。图4示出了亮度像素图像中的两个亮度像素，分别为第一亮度像素11和第二亮度像素12。
例如，图4示出了6个初始局部区域的平均亮度值，初始局部区域P1的平均亮度值为0.8627，初始局部区域P2的平均亮度值为0.8627，初始局部区域P3的平均亮度值为0.8667，初始局部区域P4的平均亮度值为0.4078，初始局部区域P5的平均亮度值为0.3804，初始局部区域P6的平均亮度值为0.3804。
例如，如图4所示，初始局部区域P1的平均亮度值、初始局部区域P2的平均亮度值、初始局部区域P3的平均亮度值分别填充到第一亮度像素11的三个子像素中，初始局部区域P4的平均亮度值、初始局部区域P5的平均亮度值、初始局部区域P6的平均亮度值分别填充到第二亮度像素12的三个子像素中。
例如，在步骤S402中，首先，将初始局部区域的平均亮度值转换为子像素的灰阶值，然后，填充到子像素中。
例如，在步骤S402中，对于8位色(8bit)的显示器(也就是说，每个颜色用8bit位表示)，子像素的灰阶值的等级范围为0-255。如图4所示，在8bit的显示器中，初始局部区域P1的平均亮度值为0.8627，则第一亮度像素11的一个子像素的灰阶值为0.8627×255≈220。其余子像素的灰阶值的计算过程与上述计算过程类似。由此，如图4所示，第一亮度像素11中各子像素的灰阶值分别为220、220、221；第二亮度像素12中各子像的灰阶值分别为104、97、97。
需要说明的是，上述计算子像素的灰阶值的过程中，由于子像素的灰阶值为整数，因此，当计算得到的灰阶值是非整数时，则取与该非整数最邻近的整数作为子像素的灰阶值。
例如，步骤S404可以包括：获取中间显示图像的合成区域；将亮度像素图像覆盖在中间显示图像的合成区域上，以得到输出图像。
例如，合成区域的尺寸与亮度像素图像的尺寸可以相同。但不限于此，合成区域的尺寸也可以大于亮度像素图像的尺寸。
例如，在一个示例中，将亮度像素图像覆盖在中间显示图像的合成区域上以得到输出图像可以包括：将亮度像素图像放置在第一图层；将中间显示图像放置在第二图层，第一图层位于第二图层上方；将亮度像素图像和中间显示图像的合成区域对齐；合成第一图层和第二图层以得到输出图像。又例如，将亮度像素图像覆盖在中间显示图像的合成区域上以得到输出图像可以包括：使用亮度像素图像替换中间显示图像的合成区域，例如将中间显示图像的合成区域内的各像素的灰阶值替换为亮度像素图像的对应亮度像素的灰阶值，以得到输出图像。
需要说明的是，亮度像素图像和中间显示图像均为渲染后的图像，且亮度像素图像和中间显示图像均存储在CPU中。
例如，在步骤S404中，在得到输出图像(此时，输出图像可以存储在CPU中)后，可以将输出图像采样到GPU中，并在GPU中存储该输出图像以备后续操作。
图5为本公开一实施例提供的一种输出图像的示意图。
例如，合成区域可以位于中间显示图像的边缘区域，例如，右下角。但不限于此，根据实际情况，合成区域可以位于中间显示图像的其他区域，例如左下角等。对于中间显示图像，亮度像素图像的尺寸较小，亮度像素图像所占用的合成区域的面积也较小，且亮度像素图像覆盖在中间显示图像的边缘区域，因此，在实际应用中，亮度像素图像不会影响显示效果。
例如，中间显示图像包括多个中间像素，输出图像包括多个输出像素。如图5所示，输出图像30可以包括第一区域31和第二区域32，第一区域31与中间显示图像的合成区域相对应。当合成区域位于中间显示图像的右下角时，则第一区域31也位于输出图像30的右下角。第一区域31中至少部分输出像素的值和亮度像素图像的各亮度像素20的值相同。若合成区域的尺寸与亮度像素图像的尺寸可以相同，则第一区域31中各输出像素的值分别与亮度像素图像的各亮度像素20的值一一对应且相同。第二区域32中各输出像素的值则与中间显示图像中对应位置的各中间像素的值相同。
需要说明的是，“各像素的值”表示各像素中的各子像素的灰阶值。“输出像素”表示输出图像中的像素。
例如，输出图像的尺寸和中间显示图像的尺寸相同。
例如，在步骤S50中，输出图像包括中间显示图像中的部分中间像素的值和像素亮度图像中的全部亮度像素的值。因此，本公开实施例提供的背光亮度处理方法可以将局部背光亮度的计算结果和原始的显示图像一并传输至硬件设备(例如，显示器等)。
本公开一实施例还提供一种背光亮度调节方法。图6为本公开一实施例提供的一种背光亮度调节方法的示意性流程图。背光亮度调节方法可以包括上述任一实施例所述的背光亮度处理方法。在一个示例中，如图6所示，背光亮度调节方法可以包括以下步骤：
S60：获取显示图像；
S61：划分显示图像，以得到一或多个局部区域；
S62：分别计算各局部区域的平均亮度值；
S63：根据各初始局部区域的平均亮度值和显示图像，得到输出图像；以及
S64：将输出图像输出至显示器；
S65：通过显示器处理输出图像，以得到各初始局部区域的平均亮度值；
S66：根据各初始局部区域的平均亮度值调节显示器的背光亮度；
S67：显示输出图像。
例如，上述步骤S60-S64均在渲染引擎中实现，步骤S65-S67则在显示器中实现。由此，本公开实施例提供的背光亮度调节方法可以在渲染引擎端实现局部背光亮度的计算，接着将局部背光亮度的计算结果和原始的显示图像一并传输至显示器端，然后显示器根据局部背光亮度的计算结果调节背光亮度，从而降低功耗，提高对比度，实现图像的实时采样和传输，满足虚拟现实技术中实时处理大量数据的要求。例如，根据各局部区域的局部背光亮度的计算结果，显示器可以调节各局部区域的背光亮度，以使各局部区域的背光亮度与各局部区域的局部背光亮度的计算结果相同。
例如，在背光亮度调节方法中，在渲染引擎中执行的各步骤S60-S64的详细说明可以参考上述实施例中关于背光亮度处理方法的描述。例如，步骤S60的详细说明可以参考上述步骤S10的描述，步骤S61的详细说明可以参考上述步骤S20的描述，步骤S62的详细说明可以参考上述步骤S30的描述，步骤S63的详细说明可以参考上述步骤S40的描述，步骤S64的详细说明可以参考上述步骤S50的描述。
例如，显示器可以为虚拟现实(VR)显示器或增强现实(AR)显示器等，即该背光亮度调节方法可以应用于VR或AR中，以降低功耗、提高显示画面的对比度。
例如，显示器可以为液晶显示器等。在步骤S65中，显示器可以提取输出图像中与各亮度像素对应的输出像素的值，将与各亮度像素对应的输出像素的值转换为各初始局部区域的平均亮度值。
例如，步骤S66可以包括：根据各初始局部区域的平均亮度值，计算得到各初始局部区域的背光亮度；根据各初始局部区域的背光亮度确定并调节显示器的背光亮度。与各初始局部区域对应的显示器的背光亮度和计算得到的各初始局部区域的背光亮度相同。
例如，显示器可以包括显示面板和背光源。该背光源可以为直下式背光源且为动态背光源。背光源可以与整个显示面板相对应，从而显示面板的像素中的所有子像素的背光亮度都可以被调节。
例如，背光源可以包括发光单元阵列，该发光单元阵列包括多个排列为阵列的发光单元，例如这些发光单元包括红光单元(R)、绿光单元(G)和蓝光单元(B)，它们组合在一起以发出白光。这些发光单元可以为发光二极管(LED)，例如无机LED或有机LED。这些发光单元例如可以至少部分被单独控制。
本公开一实施例还提供一种背光亮度处理系统。图7为本公开一实施例提供的一种背光亮度处理系统的示意性框图。例如，如图7所示，背光亮度处理系统200包括图像获取装置201、存储器202和处理器203。应当注意，图7所示的背光亮度处理系统的组件只是示例性的，而非限制性的，根据实际应用需要，该背光亮度处理系统还可以具有其他组件。
例如，图像获取装置201被配置为获取显示图像；存储器202被配置为存储非暂时性计算机可读指令；处理器203被配置为运行所述非暂时性计算机可读指令。例如，非暂时性计算机可读指令被所述处理器203运行时执行上述任一实施例所述的背光亮度处理方法中的一个或多个步骤。
例如，图像获取装置201、存储器202和处理器203等可以设置在主机端。
例如，图像获取装置201、存储器202和处理器203之间可以通过总线系统和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。
例如，图像获取装置201、存储器202和处理器203等组件之间可以直接或间接地互相通信。
例如，图像获取装置201可以为数码相机、智能手机的摄像头、平板电脑的摄像头、个人计算机的摄像头、或者甚至可以是网络摄像头，从而显示图像可以为通过图像获取装置201对当前场景进行采样得到的图像。例如，图像获取装置201也可以包括各种具有数据读取能力的软件和/或硬件，从而显示图像可以通过图像获取装置201直接读取内存中存储的图像得到。
例如，处理器203可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或程序执行能力的其它形式的处理单元，例如现场可编程门阵列(FPGA)或张量处理单元(TPU)等，处理器203可以控制背光亮度处理系统中的其它组件以执行期望的功能。又例如，中央处理器(CPU)可以为X86或ARM架构等。
例如，存储器202可以包括一个或多个计算机程序产品的任意组合，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、闪存等。在存储器202上可以存储一个或多个计算机指令，处理器203可以运行所述计算机指令，以实现各种功能。在计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据以及应用程序使用和/或产生的各种数据等。
需要说明的是，关于通过背光亮度处理系统200进行计算显示图像上各局部区域的平均亮度值的详细说明可以参考背光亮度处理方法的实施例中的相关描述，重复之处不再赘述。
例如，在一些实施例中，根据实际需求，该背光亮度处理系统还可以包括显示器等。显示器可以被配置为：处理输出图像，以得到各初始局部区域的平均亮度值；根据各初始局部区域的平均亮度值调节显示器的背光亮度；显示输出图像。
需要说明的是，关于显示器的详细说明可以参考上述背光亮度调节方法的实施例中的相关描述，重复之处不再赘述。
本公开一实施例还提供一种计算机可读存储介质。例如，该计算机可读存储介质可以用于存储非暂时性计算机可读指令。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个非暂时性计算机可读指令。例如，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时可以执行上述任一实施例所述的背光亮度处理方法中的一个或多个步骤。
例如，该计算机可读存储介质可以应用于上述背光亮度处理系统中。例如，计算机可读存储介质可以为图7所示的实施例中的背光亮度处理系统200的存储器202。
例如，关于计算机可读存储介质的说明可以参考图7所示的背光亮度处理系统200的实施例中对于存储器202的描述，重复之处不再赘述。
对于本公开，还有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种背光亮度处理方法，包括：
获取显示图像；
划分所述显示图像，以得到一或多个初始局部区域；
分别计算各所述初始局部区域的平均亮度值；
根据各所述初始局部区域的平均亮度值和所述显示图像，得到输出图像；以及
输出所述输出图像，
其中，根据各所述初始局部区域的平均亮度值和所述显示图像，得到输出图像，包括：
根据所述初始局部区域的数量，创建亮度像素图像；
将各所述初始局部区域的平均亮度值分别存储在所述亮度像素图像中；
转换所述显示图像的纹理类型，以得到中间显示图像，所述中间显示图像的纹理类型为二维纹理类型；
合成所述亮度像素图像和所述中间显示图像，以得到所述输出图像。
2.根据权利要求1所述的背光亮度处理方法，其中，所述显示图像的纹理类型为渲染纹理类型，
分别计算各所述初始局部区域的平均亮度值，包括：
根据所述显示图像和所述初始局部区域，划分所述中间显示图像，以得到所述中间显示图像的一或多个中间局部区域，所述初始局部区域与所述中间局部区域一一对应；
计算各所述中间局部区域的中间平均亮度值，其为与之对应的初始局部区域的平均亮度值。
3.根据权利要求2所述的背光亮度处理方法，其中，所述中间显示图像包括多个中间像素，
计算各所述中间局部区域的中间平均亮度值，包括：
获取每个中间局部区域中的各中间像素的像素亮度值；
根据每个中间局部区域中的所述中间像素的像素亮度值，计算每个中间局部区域的中间平均亮度值。
4.根据权利要求3所述的背光亮度处理方法，其中，每个中间像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，
每个中间像素的所述像素亮度值的计算公式为：
L＝0.30×r+0.59×g+0.11×b，
其中，r表示每个中间像素的红色子像素的灰阶值，g表示每个中间像素的绿色子像素的灰阶值，b表示每个中间像素的蓝色子像素的灰阶值，L表示每个中间像素的所述像素亮度值。
5.根据权利要求3所述的背光亮度处理方法，其中，根据每个中间局部区域中的所述中间像素的像素亮度值，计算每个中间局部区域的中间平均亮度值，包括：
将每个中间局部区域中的所有所述中间像素的像素亮度值求平均，以得到每个中间局部区域的中间平均亮度值；或者
在每个中间局部区中选取一或多个中间像素；
将每个中间局部区域中的被选取的中间像素的像素亮度值求平均，以得到每个中间局部区域的中间平均亮度值。
6.根据权利要求1所述的背光亮度处理方法，其中，各所述初始局部区域的尺寸是可变化的。
7.根据权利要求1所述的背光亮度处理方法，其中，所述亮度像素图像包括一或多个亮度像素，
将各所述初始局部区域的平均亮度值分别存储在所述亮度像素图像中，包括：
将各所述初始局部区域的平均亮度值依次填充到所述亮度像素中。
8.根据权利要求7所述的背光亮度处理方法，其中，将各所述初始局部区域的平均亮度值依次填充到所述亮度像素中，包括：
将各所述初始局部区域的平均亮度值分别作为所述亮度像素的子像素的灰阶值，并依次填充到所述亮度像素的子像素中。
9.根据权利要求7所述的背光亮度处理方法，其中，合成所述亮度像素图像和所述中间显示图像，以得到输出图像，包括：
获取所述中间显示图像的合成区域；
将所述亮度像素图像覆盖在所述中间显示图像的合成区域上，以得到所述输出图像。
10.根据权利要求9所述的背光亮度处理方法，其中，所述合成区域的尺寸与所述亮度像素图像的尺寸相同。
11.一种背光亮度调节方法，包括：
在渲染引擎中：
执行根据权利要求1-10任一项所述的背光亮度处理方法；以及
在显示器中：
通过所述显示器处理所述输出图像，以得到各所述初始局部区域的平均亮度值；
根据各所述初始局部区域的平均亮度值调节所述显示器的背光亮度；以及
显示所述输出图像。
12.根据权利要求11所述的背光亮度调节方法，其中，所述显示器为虚拟现实显示器或增强现实显示器。
13.一种背光亮度处理系统，包括：
图像获取装置，被配置为获取显示图像；
存储器，被配置为存储非暂时性计算机可读指令；以及
处理器，被配置为运行所述非暂时性计算机可读指令，其中，所述非暂时性计算机可读指令被所述处理器运行时执行根据权利要求1-10任一项所述的背光亮度处理方法。
14.一种计算机可读存储介质，用于存储非暂时性计算机可读指令，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时执行根据权利要求1-10任一项所述的背光亮度处理方法。
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