CN110095867B - 显示装置及方法、平视显示系统、交通工具和存储介质 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置及方法、平视显示系统、交通工具和存储介质。该显示装置包括显示模组、图像分析装置和控制器。显示模组具有多个显示子区域，每个显示子区域包括至少一个显示像素；图像分析装置配置为对所接收的输入图像执行分析，以获取输入图像的信息区以及信息区之外的非信息区；控制器配置为在显示模组显示输入图像时，使得显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高。显示模组的第一区域为输入图像的信息区对应的显示模组的显示子区域，显示模组的第二区域为输入图像的非信息区对应的显示模组的显示子区域。该平视显示系统、交通工具、显示装置及方法和存储介质实现了使用安全性的提升。

Description

显示装置及方法、平视显示系统、交通工具和存储介质
技术领域
本公开的实施例涉及一种显示装置及方法、平视显示系统、交通工具和存储介质。
背景技术
平视显示器(Head-up Display，简称HUD)是一种车载显示系统，可以将车速、油量等车辆状态信息以及导航、危险警示等指示信息在驾驶员前方的挡风玻璃上投影显示，由此使得驾驶员可以在视线不偏离前方路面的情况下获取车速、油量等相关信息。
发明内容
本公开至少一个实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括显示模组、图像分析装置和控制器。所述显示模组具有多个显示子区域，每个所述显示子区域包括至少一个显示像素；所述图像分析装置配置为对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区；所述控制器配置为在所述显示模组显示所述输入图像时，使得所述显示模组的第一区域中的亮度最低的所述显示像素的亮度比所述显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，其中，所述显示模组的第一区域为所述输入图像的信息区对应的所述显示模组的显示子区域，所述显示模组的第二区域为所述输入图像的非信息区对应的所述显示模组的显示子区域。
例如，在本公开至少一个实施例提供的一种显示装置中，所述显示模组包括背光模组；所述背光模组包括多个背光子区域；所述多个背光子区域分别属于所述显示模组的多个所述显示子区域；所述控制器配置为使得对应于所述信息区的所述背光子区域正常出光，并使得对应于所述非信息区的所述背光子区域不出光或出光量降低。
例如，在本公开至少一个实施例提供的一种显示装置中，所述背光模组包括导光板和光源；所述光源包括多个发光元件，且每个所述背光子区域包括至少一个所述发光元件；所述控制器配置为使得对应于所述信息区的背光子区域的发光元件处于开启状态，以使得对应于所述信息区的所述背光子区域正常出光，所述控制器还配置为使得对应于所述非信息区的背光子区域的发光元件处于关闭状态或亮度降低状态，以使得对应于所述非信息区的所述背光子区域不出光或出光量降低。
例如，在本公开至少一个实施例提供的一种显示装置中，所述导光板包括多个导光区域，分别属于所述多个背光子区域；对应于每个所述导光区域的入光面设置至少一个发光元件。
例如，在本公开至少一个实施例提供的一种显示装置中，所述入光面为所述导光板的侧表面的至少部分区域，所述多个导光区域排列为单行，每个所述导光区域包括一个或两个入光面，或者所述多个导光区域排列为两行，每个所述导光区域包括一个入光面。
例如，在本公开至少一个实施例提供的一种显示装置中，所述导光板还包括阻光结构，所述阻光结构形成在相邻的所述导光区域之间的界面上以防止光串扰。
例如，在本公开至少一个实施例提供的一种显示装置中，所述显示模组还包括液晶面板和遮光层；所述遮光层设置在所述液晶面板与所述背光模组之间，并且配置为降低入射到所述液晶面板上光线的发散角。
例如，在本公开至少一个实施例提供的一种显示装置中，所述遮光层包括透光区以及用于间隔所述透光区的遮光区；所述遮光区与每个所述导光区域在所述遮光层上的正投影部分重叠；任一所述导光区域与其它所述导光区域相邻的边缘在所述遮光层上的正投影完全被所述遮光区覆盖。
本公开的至少一个实施例还提供了一种平视显示系统，该平视显示系统包括本公开的实施例提供的任一显示装置。
本公开的至少一个实施例又提供了一种交通工具，该交通工具包括本公开的实施例提供的任一显示装置或任一平视显示系统。
本公开的至少一个实施例又再提供了一种显示方法，该显示方法包括：对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区；在使用显示模组显示所述输入图像时，使得所述显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比所述显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，其中，所述显示模组的第一区域为所述输入图像的信息区对应的所述显示模组的显示子区域，所述显示模组的第二区域为所述输入图像的非信息区对应的所述显示模组的显示子区域。
例如，在本公开至少一个实施例提供的一种显示方法中，所述显示模组包括背光模组，所述背光模组包括多个背光子区域，所述多个背光子区域分别属于所述显示模组的多个所述显示子区域。使得所述显示模组的所述第一区域中的亮度最低的所述显示像素的亮度比所述显示模组的所述第二区域中的任一显示像素的亮度更高包括：使得对应于所述信息区的背光子区域正常出光，以及使得对应于所述非信息区的背光子区域不出光或出光量降低。
例如，在本公开至少一个实施例提供的一种显示方法中，所述背光模组包括导光板和光源，所述光源包括多个发光元件，且每个所述背光子区域包括至少一个所述发光元件；使得对应于所述信息区的背光子区域正常出光包括：使得对应于所述信息区的背光子区域的发光元件处于开启状态；使得对应于所述非信息区的背光子区域不出光或出光量降低包括：使得对应于所述非信息区的背光子区域的发光元件处于关闭状态或亮度降低状态。
本公开至少一个实施例提供了另一种显示装置，该显示装置包括显示模组、处理器和存储器。所述显示模组具有多个显示子区域，每个所述显示子区域包括至少一个显示像素；所述存储器中存储有适于所述处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时执行以下步骤：对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区；在所述显示模组显示所述输入图像时，控制所述显示模组，以使得所述显示模组的第一区域中的亮度最低的所述显示像素的亮度比所述显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，其中，所述显示模组的第一区域为所述输入图像的信息区对应的所述显示模组的显示子区域，所述显示模组的第二区域为所述输入图像的非信息区对应的所述显示模组的显示子区域。
本公开的至少一个实施例又再提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器运行时执行以下步骤：对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区；在显示模组显示所述输入图像时，控制所述显示模组，以使得所述显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比所述显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，其中，所述显示模组的第一区域为所述输入图像的信息区对应的所述显示模组的显示子区域，所述显示模组的第二区域为所述输入图像的非信息区对应的所述显示模组的显示子区域。
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1A是一种平视显示系统的示意图；
图1B是图1A所示的平视显示系统的一种应用场景图；
图1C是图1A所示的平视显示系统的另一种应用场景图；
图2A是本公开至少一个实施例提供的一种显示装置的示例性框图；
图2B是图2A示出的显示装置的示例性结构图；
图2C是用于示出本公开至少一个实施例提供的显示像素；
图3A是用于示出本公开至少一个实施例提供的输入图像的信息区和非信息区的示意图；
图3B是用于示出本公开至少一个实施例提供的输入图像的信息区和非信息区的示意图；
图4A是图2A所示的显示装置的一种应用场景图；
图4B是图2A所示的显示装置的另一种应用场景图；
图5A是本公开至少一个实施例提供的一种显示模组和背光模组的示例性结构图；
图5B是本公开至少一个实施例提供的另一种显示模组和背光模组的示例性结构图；
图6是本公开至少一个实施例提供的再一种显示模组和背光模组的示例性结构图；
图7A是用于示出本公开至少一个实施例提供的发光元件的一种状态的示意图；
图7B是用于示出本公开至少一个实施例提供的发光元件另一种状态的示意图；
图7C是图7A示出显示装置的显示图像；
图7D是图7B示出显示装置的显示图像；
图8是本公开至少一个实施例提供的又再一种显示模组和背光模组的示例性结构图；
图9A是本公开至少一个实施例提供的又再一种显示模组和背光模组的示例性平面图；
图9B是图9A示出的显示模组和背光模组的示例性剖面图；
图9C是图9A示出的背光模组所包括的导光板的示例性剖面图；
图10A是本公开至少一个实施例提供的又再一种显示模组和背光模组的示例性平面图；
图10B是本公开至少一个实施例提供的一种示例性平面图；
图11是本公开的至少一个实施例提供的一种平视显示系统的示例性结构图；
图12是本公开的至少一个实施例提供的一种交通工具的示例性框图；
图13是本公开的至少一个实施例提供的一种显示方法的示例性流程图；
图14是图13示出的实现步骤S200的一种示例性方法；
图15是本公开至少一个实施例提供的另一种显示装置的示例性框图；以及
图16是本公开至少一个实施例提供的一种存储介质的示例性框图。
具体实施方式
为使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。
除非另作定义，此处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。同样，“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。
本公开的发明人注意到，当前的平视显示系统在车辆前部的挡风玻璃(也即，前车窗)上投射的图像对驾驶人员观察前车窗外的物体具有潜在的不利影响，尤其是在夜间行驶时。下面结合图1A-图1C对上述问题进行具体说明。
图1A示出了一种平视显示系统800的示意图。例如，如图1A所示，该平视显示系统800可以包括显示装置820和图像投射结构830。例如，如图1A所示，显示装置820可以显示信息图像，图像投射结构830可以接收显示装置820提供的信息图像，并将该信息图像投射到前车窗811上的图像显示区域812(也即，图1B和图1C中的虚线框围成的区域)中。然后，该信息图像的光线可以经由前车窗811的反射传输至驾驶人员的眼睛中，驾驶人员看到的信息图像可以为位于前车窗811的远离驾驶人员一侧的虚像813。此外，除前车窗811反射的信息图像之外，驾驶人员的眼睛还能透过前车窗811看到车辆外部物体(例如，图1B和图1C中示出的导轨)，以进行驾驶操作等。
例如，显示装置820可以包括背光源和设置在背光源出光侧的液晶面板，在液晶面板的显示像素的预定的显示亮度为零时，依然会有微量杂散光透过显示像素并从液晶面板的出光侧出射，这将导致液晶面板难以实现全暗态(也即，对于预定的显示亮度为零的显示像素的显示亮度不为零)。对应地，图像显示区域812的所有区域的亮度将均不为零，这不仅会增加功耗、降低驾驶人员观察到的信息图像的对比度，而且还将使得图像显示区域812反射的部分光线对驾驶人员观察车辆外部的物体产生干扰(例如，经由图像显示区域812反射到驾驶人员眼睛中的部分信息图像的光线对透过前车窗811入射到驾驶人员眼睛中的部分导轨的光线产生干扰)，尤其是在夜间行驶时，由此可能降低驾驶安全性。
本公开的实施例提供了一种显示装置及方法、平视显示系统、交通工具和存储介质，实现了使用安全性的提升。
本公开至少一个实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括显示模组、图像分析装置和控制器。显示模组具有多个显示子区域，每个显示子区域包括至少一个显示像素；图像分析装置配置为对所接收的输入图像执行分析，以获取输入图像的信息区以及信息区之外的非信息区；控制器配置为在显示模组显示输入图像时，使得显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高。显示模组的第一区域为输入图像的信息区对应的显示模组的显示子区域，显示模组的第二区域为输入图像的非信息区对应的显示模组的显示子区域。
下面将通过几个示例对本公开的实施例提供的显示装置进行非限制性的说明，如下面所描述的，在不相互抵触的情况下这些具体示例中不同特征可以相互组合，从而得到新的示例，这些新的示例也都属于本公开保护的范围。
例如，图2A和图2B分别示出了本公开的实施例的提供的一种显示装置100的示例性框图和示例性结构图。例如，如图2A和图2B所示，该显示装置100包括显示模组110、图像分析装置120和控制器130。例如，显示模组110、图像分析装置120和控制器130的具体结构可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。
例如，如图2B所示，显示模组110具有多个显示子区域111。例如，如图2C所示，每个显示子区域111可以包括至少一个显示像素1110。例如，显示模组110的多个显示子区域111的亮度控制方法可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，在显示模组110具有背光源160的情况下，可以通过调节背光源160的对应于各个显示子区域111的出光强度控制多个显示子区域111的亮度，但本公开的实施例不限于此。
需要说明的是，图2B示出的显示模组110具有的显示子区域111的个数(也即，8个)以及形状(也即，矩形)仅为示例，根据实际应用需求，显示模组110还可以具有更多数量和/或其它形状的显示子区域111，例如，显示模组110具有的显示子区域111的个数以及形状还可以图6示出的个数(也即，16个)和形状(也即，矩形)。
例如，图像分析装置120配置为对所接收的输入图像(例如，图3A和图3B所示的输入图像123)执行分析，以获取输入图像的信息区121以及信息区121之外的非信息区122。例如，如图3A和图3B所示，输入图像的信息区121可以为输入图像的包含车速信息、导航信息等信息的区域，这些信息例如是文本信息。
例如，图像分析装置120获取输入图像的信息区121以及信息区121之外的非信息区122的方法可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，可以通过下述的方法获取输入图像的信息区121和非信息区122。首先，可以基于显示模组110具有的显示子区域111的个数和形状将输入图像划分为多个图像子区域，图像子区域的个数和形状例如可以等于显示模组110具有的显示子区域111的个数和形状，但本公开的实施例不限于此。其次，可以通过特征提取算法将图像中的文本(例如，图3A中的数字“80”)和符号(例如，图3A中的箭头符号)等提取出来。然后，可以根据提取的文字和符号的位置，确定多个图像子区域中的任一图像子区域是输入图像的信息区121，还是输入图像的非信息区122。例如，如图3A和图3B所示，可以根据上述方法获取图3A和图3B示出的输入图像的信息区121和非信息区122。例如，图像分析装置120可以通过软件、固件、硬件及其任意组合实现，例如，该硬件形式包括FPGA等。例如，当图片/视频信息和文本/符号信息来自不同信号源时，图像分析装置120可以直接获取并分析文本/符号信息源并结合显示模组的显示规格来获得信息区121和非信息区122。
例如，控制器130可以配置为在显示模组110显示输入图像时，使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区121的显示模组110的显示子区域111)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组110的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111)中的任一显示像素的亮度更高。
该控制器130例如可以包括中央处理单元(CPU)、微处理器等具有数据处理能力和/或指令执行能力的处理电路，其配合相应的软件以实现控制、处理等功能。该控制器还可以控制显示装置中的其它部件(包括但不限于栅极驱动器、数据驱动器等)以执行期望的功能。
例如，根据实际应用需求，如图4A和图4B所示，控制器130可以配置为在显示模组110显示输入图像时，使得对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111亮度的亮度为零，但本公开的实施例不限于此。
例如，通过使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区121的显示模组110的显示子区域111)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组110的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111)中的任一显示像素的亮度更高，可以在保证驾驶人员能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区122的光线对驾驶人员的干扰，由此可以提升包括该显示装置100的车载平视显示系统200(例如，车载平视显示系统200)的使用安全性。
例如，如图5A所示，显示模组110可以包括背光模组140；背光模组140包括多个背光子区域141；多个背光子区域141分别属于显示模组110的多个显示子区域111。例如，控制器130可以配置为使得对应于信息区121的背光子区域141正常出光(例如，使得对应于信息区121的背光子区域141的出射光线的强度为最大值)，并使得对应于非信息区122的背光子区域141不出光或出光量降低；由于对应于非信息区122的背光子区域141出射光线的强度小于对应于信息区121的背光子区域141出射光线的强度，因此，显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区121的显示模组110的显示子区域111)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组110的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111)中的任一显示像素的亮度更高。
例如，通过使得对应于非信息区122的背光子区域141不出光或出光量降低，可以降低对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111亮度(例如，使得对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111亮度为零)，由此可以提升显示装置100的显示图像的对比度以及降低显示装置100的功耗；此外，还可以在保证驾驶人员能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区122的光线对驾驶人员的干扰。
例如，如图5A所示，背光模组140可以包括导光板150和向导光板150中提供光线的光源160。例如，如图5A所示，导光板150可包括多个导光区域155，该多个导光区域155分别属于多个背光子区域141。例如，如图5A所示，该多个导光区域155可以排列为单行，每个导光区域155可以包括一个入光面151。例如，如图5A所示，光源160包括多个发光元件161，发光元件161例如可以为发光二极管(无机发光二极管或有机发光二极管)。例如，每个背光子区域141可以包括至少一个发光元件161；例如，对应于每个导光区域155的入光面151设置至少一个发光元件161，导光区域155的入光面151例如可以为导光板的侧表面的至少部分区域。
例如，控制器130可以配置为使得对应于信息区121的背光子区域141的发光元件161处于开启状态(例如，正常出光光状态)，以使得对应于信息区121的背光子区域141正常出光，控制器130还配置为使得对应于非信息区122的背光子区域141的发光元件161处于关闭状态或亮度降低状态，以使得对应于非信息区122的背光子区域141不出光或出光量降低。
例如，如图7A所示，对于图3A示出的输入图像，可以使得位于第一列至第三列以及第六列至第七列(从左至右)发光元件161处于开启状态，并使得位于第四列、第五列以及第八列(从左至右)发光元件161处于关闭状态或亮度降低状态，由此可以使得对应于信息区121的背光子区域141正常出光，并且使得对应于非信息区122的背光子区域141不出光或出光量降低，进而可以降低对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111亮度(参见图7C)。
例如，如图7B所示，对于图3B示出的输入图像，可以使得位于下述位置的发光元件161处于关闭状态或亮度降低状态：位于第一行的第四列、第五列以及第八列(从左至右)以及位于第二行的第四列至第八列(从左至右)，并且使得位于其它位置的发光元件161处于开启状态，由此可以使得对应于信息区121的背光子区域141正常出光，并且使得对应于非信息区122的背光子区域141不出光或出光量降低，进而可以降低对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111亮度(参见图7D)。
例如，通过使得对应于信息区121的背光子区域141的发光元件161处于开启状态，并使得对应于非信息区122的背光子区域141的发光元件161处于关闭状态或亮度降低状态，可以使得对应于信息区121的背光子区域141正常出光，并可以使得对应于非信息区122的背光子区域141不出光或出光量降低，因此，可以降低对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111亮度，由此可以使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区121的显示模组110的显示子区域111)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组110的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111)中的任一显示像素的亮度更高，进而可以提升显示装置100的显示图像的对比度以及降低显示装置100的功耗，此外，还可以在保证驾驶人员能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区122的光线对驾驶人员的干扰。
例如，在多个导光区域155可以排列为单行的情况下，每个导光区域155不限于仅一个入光面151(参见图5A)，如图5B所示，每个导光区域155还可以包括两个入光面151(参见图5B)，此时，背光区域可以包括两行发光元件161。
例如，导光板150包括的多个导光区域155不限于排列为单行(参见图5A和图5B)，根据实际应用需求，导光板150包括的多个导光区域155还排列为两行(参见图6)。在图5A、图5B和图6所示出的背光模组为侧入式，即发光元件161设置在导光板的侧面，但本公开的实施例不限于此。例如，在根据本公开的另一个实施中，背光模组为直下式，此时，背光模组可以包括沿垂直于背光模组的方向上顺次设置的光源(例如，多个发光元件)、扩散片、光学膜片等。相比于多个发光元件，扩散片更靠近背光模组的出光侧。多个发光元件可以分布在不同背光区域，并且可以单独控制发光亮度。
需要说明的是，在图5A、图5B和图6中，相邻的导光区域155之间的黑色实线仅用于示意导光区域155的边界，并不表示相邻的导光区域155之间存在界面。例如，多个导光区域155可以一体化形成，并且多个导光区域155之间并不存在界面；又例如，多个导光区域155还可以分别形成，然后组合成一个导光板150，此时，相邻的导光区域155之间存在界面。
例如，如图8所示，在多个导光区域155分别制作的情况下，导光板150还可以包括阻光结构152，阻光结构152形成在相邻的导光区域155之间的界面上。例如，阻光结构152可以阻止在光线进入相邻的导光区域155中，由此可以防止相邻的导光区域155之间存在光串扰。例如，阻光结构152可以为反射结构，由此阻光结构152可以将入射其上的光线反射回原始的导光区域155中，此时不仅可以防止光串扰，还可以提高光利用效率。例如，可以通过多种形式来实现该反射结构，例如，可以在各个独立的导光区域155的侧面上形成反射层或贴附的反射片；该反射层例如是金属镀层或塑料镀层，该反射片例如是金属片或塑料片。
例如，图9A和图9B分别示出了一种背光模组140的平面示意图和剖面示意图，图9B示出的剖面示意图是沿图9A所示的背光模组140的A-A’线剖切得到。例如，如图9A所示，根据实际应用需求，导光板150还可以包括设置在导光板150的出光面上的出光结构153；出光结构153可以配置为使得在导光板150中传输的光线以预定的角度离开导光板150，由此可以避免位于一个显示子区域111中的背光子区域141出射的光线对位于相邻显示子区域111中产生影响。例如，出光结构153可以配置为使得在导光板150中传输的光线沿着垂直于导光板150的方向离开导光板150。
例如，出光结构153可以包括间隔设置多个导光图案(例如，光栅条154)，出光结构153例如可以为衍射光栅，但本公开的实施例不限于此。例如，导光图案(例如，光栅条154)可以通过使用激光(例如，二氧化碳激光器；激光器的重复频率为25KHZ，功率为55W)在导光板150的出光面上刻槽的方式进行制作，但本公开的实施例不限于此。例如，光栅条154的长度L、宽度W和深度H可以分别为1000微米、150微米以及600微米，但本公开的实施例不限于此。例如，根据实际应用需求，背光模组140还可以包括设置在发光元件161和导光板150之间的准直光学元件。例如，准直光学元件可以降低发光元件161提供的光线的发散角度；例如，准直光学元件可以使得入射到导光板150入光面151上的光线为准直光，但本公开的实施例不限于此。
例如，出光结构153可以使得从导光板150出射的光线具有良好的准直性。例如，从导光板150出射的光线与导光板150出光面的法线t的夹角γ’满足如下的方程，也即，n×sinγ–n1×sinγ’＝m×λ/P，此处，n为导光板150的折射率，n1为在导光板150中传输的光线离开导光板150后进入的介质(例如，空气)的折射率，γ为在导光板150中传输的光线与导光板150出光面的法线t的夹角，m为出光结构153的衍射光的级次，m可以为整数，P为相邻的导光图案之间的间距(例如，相邻的光栅条154在光栅条154排布方向上的中线之间的间距)。例如，对于同一入射波长的光线，在入射到导光板150出光面的光线的角度均为γ的情况下，从导光板150出光面出射的光线以相同的角度离开导光板150，因此，出光结构153可以使得从导光板150出射的光线具有良好的准直性，由此可以避免位于一个显示子区域111中的背光子区域141出射的光线对位于相邻显示子区域111中产生影响，进而可以进一步地提升显示装置100的显示图像的对比度。
例如，如图10A所示，显示装置100还可以包括显示面板(例如，液晶面板171)和遮光层172。例如，遮光层172可以设置在液晶面板171与背光模组140之间，并且可以配置为降低入射到液晶面板171上光线的发散角，由此可以降低位于一个显示子区域111中的背光子区域141出射的光线对位于相邻显示子区域111中的显示模组110的影响，进而可以进一步地提升显示装置100显示的图像的对比度。
例如，遮光层172可以包括透光区1721以及用于间隔透光区1721的遮光区1722；遮光区1722与每个导光区域155在遮光层172上的正投影部分重叠；任一导光区域155与和其他导光区域155相邻的边缘在遮光层172上的正投影完全被遮光区1722覆盖。
下面结合图10A和图10B，以多个导光区域排列为两行为例对本公开的实施例的遮光层172的具体设置方式做示例性的描述。需要说明的是，图10A中的遮光层可以沿图10B的BB’线剖切得到。
例如，如图10B所示，位于第一行的多个导光区域155和位于第二行的多个导光区域155分别沿第一方向D1排布。遮光层172的遮光区1722可以包括沿第一方向D1排布的多个第一遮光条1723，该第一遮光条1723沿与第一方向D1相交(例如，垂直)的第二方向D2延伸，在第一方向D1相邻的导光区域155的相接触的边缘在遮光层172上的正投影可以完全被第一遮光条1723覆盖，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图10B所示，遮光层172的遮光区1722还可以包括沿第一方向D1延伸的第二遮光条1724；位于第一行的多个导光区域155和位于第二行的多个导光区域155相接触的边缘在遮光层172上的正投影可以完全被第二遮光条1724覆盖，但本公开的实施例不限于此。例如，第一遮光条1723和第二遮光条1724可以一体化形成，但本公开的实施例不限于此。
需要说明的是，根据实际应用需求，图9A-图9C示出的显示模组110也可以设置液晶面板171和遮光层172。通过设置遮光层172，使得入射至导光板150的入光面上的光线可以具有一定的发散角度，由此可以提升图9A-图9C示出的显示模组110设计自由度。
本公开的至少一个实施例还提供了一种平视显示系统，该平视显示系统包括本公开的实施例提供的任一显示装置。
图11示出了本公开的至少一个实施例提供的一种平视显示系统200。例如，如图11所示，显示装置100可以包括背光模组140和液晶面板171，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图11所示，该平视显示系统200还可以包括图像投射结构210，图像投射结构210例如配置为将显示装置100出射的显示图像传输至用户的观看位置。例如，图像投射结构210的具体结构可以根据实际应用需求进行设定，例如可以包括透镜、平面或曲面反射镜等，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，如图11所示，图像投射结构210包括设置在显示图像的传输路径中的平面反射镜211和凹面反射镜212；平面反射镜211可以配置为将所接收的显示图像的光线反射到凹面反射镜212上；凹面反射镜212可以配置为将显示图像的光线反射至车窗811(前挡风玻璃)上(例如，车窗811上的图像显示区)；车窗811可以将显示图像的光线反射用户(例如，驾驶人员)的观看位置，驾驶人员例如可以看到一个正立的虚像。
例如，如图11所示，显示装置100还可以包括控制器130和图像分析装置120。例如，通过使用图像分析装置120获取输入图像的信息区121以及信息区121之外的非信息区122，并通过使用控制装置使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区121的显示模组110的显示子区域111)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组110的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111)中的任一显示像素的亮度更高，可以在保证能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区122的光线对驾驶人员的干扰，由此可以提升包括该显示装置100的平视显示系统200(例如，车载抬头显示系统200)的使用安全性。
本公开的至少一个实施例又提供了一种交通工具，该交通工具包括本公开的实施例提供的任一显示装置或任一平视显示系统。例如，图12示出了本公开的至少一个实施例提供的交通工具300的示例性框图。例如，如图12所示，该交通工具300可以包括本公开的实施例提供的任一显示装置100或任一平视显示系统200。该交通工具例如可以汽车、船、火车等，可以在交通工具的驾驶室或驾驶舱中布置上述平视显示系统。
例如，通过使用图像分析装置120获取输入图像的信息区121以及信息区121之外的非信息区122，并通过使用控制装置使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区121的显示模组110的显示子区域111)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组110的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区122的显示模组110的显示子区域111)中的任一显示像素的亮度更高，可以在保证能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区122的光线对驾驶人员的干扰，由此可以提升包括该显示装置100的平视显示系统200(例如，车载抬头显示系统200)和交通工具300的使用安全性。
需要说明的是，对于该显示装置100、平视显示系统200和交通工具300的其它必不可少的组成部分(例如，信号编码/解码电路、电源等)可以采用适用的常规部件，这些是本领域的普通技术人员所应该理解的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。
本公开的至少一个实施例又提供了一种显示方法(参见图13)，该显示方法包括以下的步骤。
步骤S100：对所接收的输入图像执行分析，以获取输入图像的信息区以及信息区之外的非信息区。
步骤S200：在使用显示模组显示输入图像时，使得显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，此处，显示模组的第一区域为输入图像的信息区对应的显示模组的显示子区域，显示模组的第二区域为输入图像的非信息区对应的显示模组的显示子区域。
例如，在步骤S100中，通过对所接收的输入图像执行分析获取输入图像的信息区以及信息区之外的非信息区的具体方法可以参见本公开的显示装置的实施例，再次不再赘述。
例如，通过使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区的显示模组的显示子区域)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区的显示模组的显示子区域)中的任一显示像素的亮度更高，可以在保证能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区的光线的干扰(例如，对驾驶人员的干扰)，由此可以提升包括该显示装置的平视显示系统(例如，车载抬头显示系统)的使用安全性。
例如，显示模组可以包括背光模组，背光模组包括多个背光子区域。例如，在步骤S200中，使得显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高可以包括以下的步骤(参见图14)。
步骤S210：使得对应于信息区的背光子区域正常出光。
步骤S220：使得对应于非信息区的背光子区域不出光或出光量降低。
例如，背光模组可以包括导光板和向导光板中提供光线的光源，光源可以包括多个发光元件，且每个背光子区域包括至少一个发光元件。
例如，通过使得对应于非信息区的背光子区域不出光或出光量降低，可以降低对应于输入图像的非信息区的显示模组的显示子区域亮度(例如，使得对应于输入图像的非信息区的显示模组的显示子区域亮度为零)，由此可以提升显示装置的显示图像的对比度以及降低显示装置的功耗；此外，还可以在保证驾驶人员能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区的光线的干扰(例如，对驾驶人员的干扰)。
例如，在步骤S210中，使得对应于信息区的背光子区域正常出光包括：使得对应于信息区的背光子区域的发光元件处于开启状态。例如，在步骤S220中，使得对应于非信息区的背光子区域不出光或出光量降低包括：使得对应于非信息区的背光子区域的发光元件处于关闭状态或亮度降低状态。
例如，通过使得对应于信息区的背光子区域的发光元件处于开启状态，并使得对应于非信息区的背光子区域的发光元件处于关闭状态或亮度降低状态，可以使得对应于信息区的背光子区域正常出光，并可以使得对应于非信息区的背光子区域不出光或出光量降低，因此，可以降低对应于输入图像的非信息区的显示模组的显示子区域亮度，由此可以使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区的显示模组的显示子区域)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区的显示模组的显示子区域)中的任一显示像素的亮度更高，进而可以提升显示装置的显示图像的对比度以及降低显示装置的功耗，此外，还可以在保证能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区的光线的干扰(例如，对驾驶人员的干扰)。
本公开的至少一个实施例又提供了一种显示装置。例如，如图15所示，该显示装置可以包括显示模组、处理器和存储器。
例如，显示模组具有多个显示子区域；存储器中存储有适于处理器执行的计算机程序指令，计算机程序指令被处理器运行时执行以下步骤：对所接收的输入图像执行分析，以获取输入图像的信息区以及信息区之外的非信息区；在显示模组显示输入图像时，控制显示模组，以使得显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，此处，显示模组的第一区域为输入图像的信息区对应的显示模组的显示子区域，显示模组的第二区域为输入图像的非信息区对应的显示模组的显示子区域。
例如，通过使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区的显示模组的显示子区域)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区的显示模组的显示子区域)中的任一显示像素的亮度更高，可以在保证能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区的光线的干扰(例如，对驾驶人员的干扰)，由此可以提升包括该显示装置的平视显示系统(例如，平视显示系统)的使用安全性。
本公开的至少一个实施例又提供了一种存储介质。例如，如图16所示，该存储介质存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器运行时执行以下步骤：对所接收的输入图像执行分析，以获取输入图像的信息区以及信息区之外的非信息区；在显示模组显示输入图像时，控制显示模组，以使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区的显示模组的显示子区域)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区的显示模组的显示子区域)中的任一显示像素的亮度更高。
该存储介质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磁性存储介质、光存储介质、半导体存储介质，例如只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
例如，通过使得显示模组的第一区域(也即，对应于输入图像的信息区的显示模组的显示子区域)中的亮度最低的显示像素的亮度比显示模组的第二区域(也即，对应于输入图像的非信息区的显示模组的显示子区域)中的任一显示像素的亮度更高，可以在保证能够获取所需信息的情况下，降低图像非信息区的光线的干扰(例如，对驾驶人员的干扰)，由此可以提升包括该显示装置的平视显示系统(例如，车载抬头显示系统)的使用安全性。
本公开的实施例提供了一种显示装置及方法、平视显示系统、交通工具和存储介质，实现了使用安全性的提升。
虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方式，对本公开作了详尽的描述，但在本公开实施例基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本公开精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本公开要求保护的范围。
以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括显示模组、图像分析装置和控制器，其中，
所述显示模组具有多个显示子区域，每个所述显示子区域包括至少一个显示像素；
所述图像分析装置配置为对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区，其中对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区，包括：基于所述显示模组具有的所述显示子区域的个数和形状，将所述输入图像划分为多个图像子区域；通过特征提取算法将图像中的文字和符号提取出来；以及根据所提取的所述文字和所述符号的位置，确定所述多个图像子区域中的任一图像子区域为所述信息区或所述非信息区；以及
所述控制器配置为在所述显示模组显示所述输入图像时，使得所述显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比所述显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，其中，所述显示模组的第一区域为所述输入图像的信息区对应的所述显示模组的显示子区域，所述显示模组的第二区域为所述输入图像的非信息区对应的所述显示模组的显示子区域。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述显示模组包括背光模组；
所述背光模组包括多个背光子区域；
所述多个背光子区域分别属于所述显示模组的多个所述显示子区域；以及
所述控制器配置为使得对应于所述信息区的所述背光子区域正常出光，并使得对应于所述非信息区的所述背光子区域不出光或出光量降低。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，
所述背光模组包括导光板和光源；
所述光源包括多个发光元件，且每个所述背光子区域包括至少一个所述发光元件；以及
所述控制器配置为使得对应于所述信息区的背光子区域的发光元件处于开启状态，以使得对应于所述信息区的所述背光子区域正常出光，所述控制器还配置为使得对应于所述非信息区的背光子区域的发光元件处于关闭状态或亮度降低状态，以使得对应于所述非信息区的所述背光子区域不出光或出光量降低。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，
所述导光板包括多个导光区域，分别属于所述多个背光子区域；
对应于每个所述导光区域的入光面设置至少一个发光元件。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，
所述入光面为所述导光板的侧表面的至少部分区域，
所述多个导光区域排列为单行，每个所述导光区域包括一个或两个入光面，或者
所述多个导光区域排列为两行，每个所述导光区域包括一个入光面。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，
所述导光板还包括阻光结构，所述阻光结构形成在相邻的所述导光区域之间的界面上以防止光串扰。
7.根据权利要求4-6任一所述的显示装置，其中，
所述显示模组还包括液晶面板和遮光层；
所述遮光层设置在所述液晶面板与所述背光模组之间，并且配置为降低入射到所述液晶面板上光线的发散角。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，
所述遮光层包括透光区以及用于间隔所述透光区的遮光区；
所述遮光区与每个所述导光区域在所述遮光层上的正投影部分重叠；以及
任一所述导光区域与其它所述导光区域相邻的边缘在所述遮光层上的正投影完全被所述遮光区覆盖。
9.一种平视显示系统，包括：如权利要求1-8任一所述的显示装置。
10.一种交通工具，包括：如权利要求1-8任一所述的显示装置或如权利要求9所述的平视显示系统。
11.一种显示方法，包括：
对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区，其中对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区，包括：基于显示模组具有的显示子区域的个数和形状，将所述输入图像划分为多个图像子区域；通过特征提取算法将图像中的文字和符号提取出来；以及根据所提取的所述文字和所述符号的位置，确定所述多个图像子区域中的任一图像子区域为所述信息区或所述非信息区；以及
在使用所述显示模组显示所述输入图像时，使得所述显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比所述显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，其中，所述显示模组的第一区域为所述输入图像的信息区对应的所述显示模组的显示子区域，所述显示模组的第二区域为所述输入图像的非信息区对应的所述显示模组的显示子区域，
其中使用显示装置执行图像显示，所述显示装置包括所述显示模组，所述显示模组具有多个所述显示子区域。
12.根据权利要求11所述的显示方法，其中，
所述显示模组包括背光模组，所述背光模组包括多个背光子区域，所述多个背光子区域分别属于所述显示模组的多个所述显示子区域；以及
使得所述显示模组的所述第一区域中的亮度最低的所述显示像素的亮度比所述显示模组的所述第二区域中的任一显示像素的亮度更高包括：
使得对应于所述信息区的背光子区域正常出光，以及
使得对应于所述非信息区的背光子区域不出光或出光量降低。
13.根据权利要求12所述的显示方法，其中，
所述背光模组包括导光板和光源，所述光源包括多个发光元件，且每个所述背光子区域包括至少一个所述发光元件；
使得对应于所述信息区的背光子区域正常出光包括：使得对应于所述信息区的背光子区域的发光元件处于开启状态；以及
使得对应于所述非信息区的背光子区域不出光或出光量降低包括：使得对应于所述非信息区的背光子区域的发光元件处于关闭状态或亮度降低状态。
14.一种显示装置，包括：显示模组、处理器和存储器，其中，
所述显示模组具有多个显示子区域，每个所述显示子区域包括至少一个显示像素；
所述存储器中存储有适于所述处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时执行以下步骤：
对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区，其中对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区，包括：基于所述显示模组具有的所述显示子区域的个数和形状，将所述输入图像划分为多个图像子区域；通过特征提取算法将图像中的文字和符号提取出来；以及根据所提取的所述文字和所述符号的位置，确定所述多个图像子区域中的任一图像子区域为所述信息区或所述非信息区；
在所述显示模组显示所述输入图像时，控制所述显示模组，以使得所述显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比所述显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，其中，所述显示模组的第一区域为所述输入图像的信息区对应的所述显示模组的显示子区域，所述显示模组的第二区域为所述输入图像的非信息区对应的所述显示模组的显示子区域。
15.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器运行时执行以下步骤：
对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区，其中对所接收的输入图像执行分析，以获取所述输入图像的信息区以及所述信息区之外的非信息区，包括：基于显示模组具有的显示子区域的个数和形状，将所述输入图像划分为多个图像子区域；通过特征提取算法将图像中的文字和符号提取出来；以及根据所提取的所述文字和所述符号的位置，确定所述多个图像子区域中的任一图像子区域为所述信息区或所述非信息区；
在显示模组显示所述输入图像时，控制所述显示模组，以使得所述显示模组的第一区域中的亮度最低的显示像素的亮度比所述显示模组的第二区域中的任一显示像素的亮度更高，其中，所述显示模组的第一区域为所述输入图像的信息区对应的所述显示模组的显示子区域，所述显示模组的第二区域为所述输入图像的非信息区对应的所述显示模组的显示子区域，
其中使用显示装置执行图像显示，所述显示装置包括所述显示模组，所述显示模组具有多个所述显示子区域。
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