CN110223658B - 显示亮度控制的方法、装置、设备及显示装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种显示亮度控制的方法、装置、设备及显示装置，方法包括：获得图像的画面平均质量；将所述画面平均质量与预设阈值相比较；根据比较结果启用或禁用第一调节功能；以及根据第一调节功能调节所述显示器的像素元件的驱动电流增益，从而控制所述显示器的亮度。本申请的显示亮度控制的方法，将图像的初始画面平均质量和亮度参数结合起来，然后判断是否启用亮度控制参数的线性修正，控制显示器的亮度，不仅降低了功耗，而且使得输出图像具有较好的视觉效果。

Description

显示亮度控制的方法、装置、设备及显示装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种显示亮度控制的方法、装置、设备及显示装置。

背景技术

电子装置通常包括显示器和显示驱动装置，显示驱动装置可通过控制电流或背光源的大小来控制显示器显示图像的亮度。许多显示器的整体亮度(整体亮度是指视觉上所感觉的亮度)等级可以被调整，举例来说，显示器可具有由用户手动增加或减少亮度的设置，显示器也可具有根据环境光线自动调整亮度的设置。

以OLED(Organic Light Emitting Diode)显示器而言，显示驱动装置通常使用一自动限流(Automatic Current Limitation，ACL)方法及装置(例如ACL芯片或ACL模块)通过降低电流的大小来降低输入图像的亮度以实现降低显示器的功率消耗及延长显示器的使用寿命的目的。

现有技术中，降低输入图像的亮度通常指降低图像的平均亮度。当输入图像的初始画面平均质量值较高，但亮度参数较低时，显示驱动装置会因为自动限流(ACL)而降低输入图像的亮度，这样虽然可以降低显示器的功率消耗，但会造成显示器所显示的图像质量欠佳，从而导致用户体验不佳。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种显示亮度控制的方法，通过计算图像的初始画面平均质量和亮度参数得到图像的画面平均质量，并判断画面平均质量与预设预设阈值的大小来决定是否启用亮度控制参数的线性修正，降低图像的亮度，这样不但降低了显示器的功率消耗，而且保证了图像在显示器中的显示效果。

根据本发明的一方面，提供一种显示亮度控制的方法，包括：

获得图像的画面平均质量；

将所述画面平均质量与预设阈值相比较；

根据比较结果启用或禁用第一调节功能；以及

根据第一调节功能调节显示器的像素元件的驱动电流增益，从而控制所述显示器的亮度。

可选地，所述第一调节功能包括亮度控制参数的线性修正。

可选地，在所述画面平均质量小于所述预设阈值时，所述亮度控制参数为常数，在所述画面平均质量大于等于所述预设阈值时，所述亮度控制参数随所述画面平均质量的增加而线性减小。

可选地，当所述第一调节功能的亮度控制参数为常数时，所述显示器的像素元件的驱动电流增益保持不变，所述显示器的亮度也不变，当所述亮度控制参数线性减小时，所述显示器的像素元件的驱动电流增益减小，所述显示器的亮度也降低。

可选地，获得图像的画面平均质量包括：

获取所述图像的初始画面平均质量和亮度参数；

根据所述初始画面平均质量和亮度参数获得所述图像的画面平均质量。

可选地，所述图像的画面平均质量的计算方式为：

Y＝Yavg*in_DBV/256

其中，Yavg为所述图像的初始画面平均质量，in_DBV为所述图像的亮度参数，Y为所述图像的初始画面平均质量Yavg经过亮度参数in_DBV修正后的画面平均质量。

可选地，所述画面平均质量和所述初始画面平均质量均在0-100％范围之间。

根据本发明的另一方面，提供一种显示亮度控制装置，包括：

处理单元，用于获取并计算输入图像的初始画面平均质量和亮度参数；

计算单元，用于根据处理单元得到的初始画面平均质量和亮度参数计算经亮度参数修正后的画面平均值量；

比较单元，用于比较画面平均质量与预设阈值Y2的大小，并根据比较结构得到使能信号；

限流单元，根据使能信号的不同状态启用或禁用亮度控制参数的线性修正。

可选地，还包括存储单元，用于存储处理单元得到的初始画面平均质量和亮度参数，计算单元得到的画面平均值量，以及比较单元所需的预设阈值Y2。

根据本发明的又一方面，提供一种显示亮度控制设备，包括权利要求6或7所述的显示亮度控制装置。

根据本发明的再一方面，提供一种显示装置，用于实现权利要求1-7中任一项所述的亮度控制方法。

可选地，包括：阴极射线管显示装置、数字光处理显示装置、液晶显示器、发光二极管显示装置、有机发光二极管显示装置、量子点发光二极管显示装置、Mirco-LED显示装置、Mini-LED显示装置。

本发明提供的显示亮度控制的方法，具有以下优点：

根据本发明提供的亮度控制方法，可以通过比较画面平均质量与预设阈值的大小，根据比较结果得到不同状态的使能信号，启用或禁用自动限流，从而降低显示器的功耗，延长显示器的使用寿命。

根据本发明提供的亮度控制方法，将图像的初始画面平均质量与亮度参数结合起来，得到图像的画面平均质量，并将画面平均质量与预设阈值进行比较，根据比较结果来决定是否启用自动限流，降低图像亮度。由于判断条件中的画面平均质量结合了图像的初始画面平均质量与亮度参数，因此在输入图像的初始画面平均质量较高，亮度参数较低时，也能保持良好的视觉效果。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了现有技术中的ACL非工作区域图；

图2示出了本发明实施例的ACL理想非工作区域图；

图3示出了本发明实施例的图像ACL流程图；

图4示出了本发明实施例的亮度控制参数的线性修正图；

图5示出了本发明实施例的亮度控制装置。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提出的显示亮度控制的方法中，自动限流(Automatic CurrentLimitation，ACL)是通过亮度控制参数的线性修正来实现的。自动限流通过分析图像内容，获取图像的初始画面平均质量(the pixel value of“input picture”，Yavg)和亮度参数(brightness control parameter form AP(0x51h)，DBV)，并根据初始画面平均质量和亮度参数得到画面平均质量，通过画面平均质量的大小来自动调整显示亮度，以达到节能目标，同时保证显示图像的显示质量。OLED显示器无需使用背光技术，降低显示功耗主要依靠降低电流大小来实现降低显示图像的亮度。

图1示出了现有技术中的ACL非工作区域图。如图所示，阴影部分为自动限流非工作区域，当输入图像的初始画面平均质量大于阈值Y1时，ACL开始工作。

ACL通过降低电流大小来改变输入图像的亮度参数从而限制OLED显示面板的电流消耗。当输入一个图像时，系统会检测图像的初始画面平均质量Yavg，只要初始画面平均质量Yavg大于阈值Y1时，系统将启用ACL，降低电流从而降低输出图像的亮度参数，从而实现降低显示器的功率消耗及延长显示器的使用寿命的目的。

但是，当输入图像的初始画面平均质量较高，而本身亮度参数较低时，系统启动ACL降低输出图像的亮度参数，使得输出的图像亮度过低，屏幕显示较为模糊，视觉效果较差。

本申请的发明人注意上述现有技术仅仅根据输入图像的初始画面平均质量决定是否启用ACL，而没有考虑到输入图像本身的亮度参数DBV对图像的影响，因此提出进一步改进的方法，在判断是否启用ACL的条件中，将输入图像的初始画面平均质量Yavg和亮度参数DBV结合起来，得到经亮度参数DBV修饰后的画面平均质量，从而提高了图像输出时的显示效果。

图2示出了本发明实施例的ACL理想非工作区域图。如图所示，阴影部分为自动限流非工作区域，将初始画面平均质量Yavg和亮度参数DBV对图像的影响结合起来，从而决定是否启用ACL。

参考图2，在输入图像的初始画面平均质量Yavg较低时，若输入图像的亮度参数DBV较高，则启动ACL，若亮度参数DBV较低，则禁用ACL；在输入图像的初始画面平均质量Yavg较高时，若输入图像的亮度参数DBV较高，则启用ACL，若亮度参数DBV较低，则禁用ACL。这样，结合了输入图像的初始画面平均质量Yavg和亮度参数DBV，将两者对显示图像的影响都考虑进去，再决定是否启用ACL，使得输入的图像在输出时都能够保持一个较好的视觉效果。

例如，当输入图像中白色占较大面积时，可以启用ACL。这是因为白色为初始画面平均质量最高的颜色，当白色占图像中的较大面积时，图像的初始画面平均质量也会较高，此时，无论输入图像的亮度参数较高或较低，都可以启用ACL，降低输出图像的亮度，实现节电，并且输出图像可以具有一个较好的视觉效果。但是当输入图像中黑色占较大面积，图像的初始画面平均质量较高，亮度参数较低时，使用ACL降低输出图像的亮度参数，会使得图像的视觉效果较差。

图3示出了本发明实施例的图像ACL流程图，需要注意的是，附图仅作为示例，不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。如图3所示，本发明的亮度控制方法主要包括：

步骤S301：获取图像的画面平均质量Y。

灰度是表明图像明暗的数值，即黑白图像中点的颜色深度，范围一般从0到255，白色为255，黑色为0，故黑白图片也称灰度图像。灰度值指的是单个像素点的亮度，灰度值越大表示越亮。

本发明中图像的画面平均质量，结合了图像的初始画面平均质量和亮度参数，是初始画面平均质量经过亮度参数修饰后得到的。其中，初始画面平均质量即图像中所有像素点的灰度值的平均值，表示了图像的清晰度。

在本步骤中，数字图像以帧为单位，统计一帧的画面平均质量的计算公式为：

Y＝Yavg*in_DBV/256

其中，Yavg为输入图像的初始画面平均质量，in_DBV为输入图像的亮度参数，Y为所述图像的初始画面平均质量Yavg经过亮度参数修正后的画面平均质量。

输入图像的画面平均质量Y不仅与输入图像的初始画面平均质量Yavg有关，而且与输入图像的亮度参数DBV有关，因此在判断是否启用ACL进行亮度控制参数的线性修正时，可以同时考虑到两者对图像的影响。

步骤S302：判断Y<Y2是否成立，若判断结果为是，则执行步骤S304，若判断结果为否，则执行步骤S303。

将由步骤301中计算得到的画面平均质量Y与预设阈值Y2进行比较，根据比较结果选择不同的后续步骤。

当画面平均质量Y小于预设阈值Y2时，不启用自动限流，第一调节功能的亮度控制参数为常数；当画面平均质量Y大于等于预设阈值Y2时，启用自动限流，第一调节功能亮度控制参数随画面平均质量Y的增加而线性减小。

步骤S303：启用自动限流。

在本发明中，自动限流是根据亮度控制参数的线性修正完成的，启用自动限流时，亮度控制参数为变量，且画面平均质量越大，亮度控制参数越小。

步骤S304：禁用自动限流。

禁用自动限流时，亮度控制参数为常数，与画面平均质量的大小无关。

步骤S305：根据亮度控制参数调节显示器的像素元件的驱动电流增益。

ACL通过降低驱动电流大小来降低图像亮度，降低时根据亮度控制参数的线性修正来降低。具体的，当Y<Y2成立时，禁用亮度控制参数的线性修正，此时，亮度控制参数为一个常数，图像输出时不需要降低驱动电流大小，亮度基本不发生变化；当Y<Y2不成立时，启用亮度控制参数的线性修正，此时，亮度控制参数为一个变量，Y越大，亮度控制参数越小，图像输出时的亮度降低的越大。

图4示出了本发明实施例的亮度控制参数的线性修正图。如图所示，将输入图像的初始画面平均质量Yavg和亮度参数in_DBV结合起来，从而实现ACL根据不同的输入图像启用或禁用线性修正。

参考图4，图中横坐标Yavg*in_DBV/256为经过显示器I/P处理过后计算的输入图像的画面平均质量，纵坐标out_DBV为经过自动限流ACL这个I/P处理后的图像的输出亮度控制参数。

在显示驱动芯片的实际应用中，客户主机(AP)会传输当前需要的亮度参数DBV给驱动芯片，这个时候，为了达到节省功耗，改善图像质量等原因，驱动芯片会在客户主机AP传输的亮度参数DBV的基础上，进行微调，以达到上述目的。

显示驱动芯片接收到输入的图像，并对图像进行处理，计算经过I/P处理后图像的画面平均质量，并判断图像的画面平均质量与预设阈值的大小。当图像的画面平均质量小于预设阈值Y2时，输出图像的亮度参数为常数，图像输出亮度为在客户主机传输的亮度参数基础上进行微调后的亮度。当图像的画面平均质量大于等于预设阈值Y2时，启动自动限流，对图像进行亮度控制参数的线性修正，输出图像的亮度参数会随画面平均质量的变化而变化，图像的画面平均质量越大，输出的亮度参数越小，图像输出亮度为经过亮度控制参数的线性修正后，在客户主机传输的亮度参数基础上进行微调后的亮度。其中，预设阈值Y2为自动限流ACL启动的开始节点。

图5示出了本发明实施例显示亮度控制的装置，包括：处理单元110，计算单元120，比较单元130，限流单元140以及存储单元150。

处理单元110，用于处理输入图像以获得图像的初始画面平均质量和亮度参数。其中，获得初始画面平均质量包括，获得一帧图像N个像素中每个像素的RGB加权平均值，然后根据每个像素的RGB加权平均值计算N个像素的平均值，即初始画面平均值了Yavg。其中，N为大于1的自然数，RGB加权平均值等于C1*R+C2*G+C3*B，R、G、B分别为红、绿、蓝像素值，C1、C2、C3均为0至1之间的实数，且C1+C2+C3＝1。

计算单元120，获取处理单元110中得到的初始画面平均质量Yavg和亮度参数in_DBV，并根据其计算画面平均质量Y。画面平均质量Y的计算方法为Y＝Yavg*in_DBV/256。

比较单元130，获取计算单元120中计算的画面平均质量Y，并将其与预设阈值Y2进行比较，根据比较结果得到不同电平状态的使能信号。当画面平均质量Y大于等于预设阈值Y2时，得到的使能信号有效；当画面平均质量Y小于预设阈值Y2时，得到的使能信号无效。

限流单元140，获取比较单元130的使能信号，并根据使能信号的不同状态启用或禁用ACL。当使能信号有效时，启用ACL，根据线性修正的第二部分调整输出图像的亮度；当使能信号无效时，禁用ACL，根据线性修正的第一部分调整输出图像的亮度。

存储单元150，用于存储数据和程序，以便其他单元的使用。可以存储处理单元110获得的图像的初始画面平均质量和亮度参数，计算单元120的画面平均质量Y以及比较单元130所述的预设阈值Y2。同时，限流单元140所需的亮度控制参数的线性修正的程序也可以存储在存储单元150中。

综上所述，相较于现有技术中的降低显示驱动装置功耗的方法，本发明实施例的自动限流方法及装置能根据输入图像的明亮像素的面积自适应的检测图像内容，从而在有效降低图像亮度的同时，保持图像良好的视觉效果，而不是模糊的屏幕显示。

根据本发明的实施例，该亮度控制装置可使用的显示器装置包括：阴极射线管显示装置、数字光处理显示装置、液晶显示器、发光二极管显示装置、有机发光二极管显示装置、量子点发光二极管显示装置、Mirco-LED显示装置或Mini-LED显示装置。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种显示亮度控制的方法，包括亮度控制参数，其特征在于：

获取图像的初始画面平均质量和亮度参数；

根据所述初始画面平均质量和亮度参数获得所述图像的画面平均质量；

将所述画面平均质量与预设阈值相比较；

根据比较结果启用或禁用第一调节功能；以及

根据第一调节功能调节显示器的像素元件的驱动电流增益，从而控制所述显示器的亮度，

其中，所述图像的画面平均质量的计算方式为：

Y=Yavg*in_DBV/256

Yavg为所述图像的初始画面平均质量，in_DBV为所述图像的亮度参数，Y为所述图像的初始画面平均质量Yavg经过亮度参数in_DBV修正后的画面平均质量。

2.根据权利要求1所述的亮度控制方法，其中，所述第一调节功能包括亮度控制参数的线性修正。

3.根据权利要求2所述的亮度控制方法，其中，在所述画面平均质量小于所述预设阈值时，所述亮度控制参数为常数，在所述画面平均质量大于等于所述预设阈值时，所述亮度控制参数随所述画面平均质量的增加而线性减小。

4.根据权利要求3所述的亮度控制方法，其中，当所述第一调节功能的亮度参数为常数时，所述显示器的像素元件的驱动电流增益保持不变，所述显示器的亮度也不变，当所述亮度控制参数线性减小时，所述显示器的像素元件的驱动电流增益减小，所述显示器的亮度也降低。

5.根据权利要求1所述的亮度控制方法，其中，所述画面平均质量和所述初始画面平均质量均在0-100%范围之间。

6.一种显示亮度控制装置，包括：

处理单元，用于获取并计算输入图像的画面平均质量和亮度参数；

计算单元，用于根据处理单元得到的初始画面平均质量和亮度参数计算经亮度参数修正后的画面平均质量；

比较单元，用于比较画面平均质量与预设阈值Y2的大小，并根据比较结果得到使能信号；

限流单元，根据使能信号的不同状态启用或禁用亮度控制参数的线性修正。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，还包括存储单元，用于存储处理单元得到的初始画面平均质量和亮度参数，计算单元得到的画面平均质量，以及比较单元所需的预设阈值Y2。

8.一种显示亮度控制设备，包括权利要求6或7所述的显示亮度控制装置。

9.一种显示装置，用于实现权利要求1-5中任一项所述的亮度控制方法。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，包括：阴极射线管显示装置、数字光处理显示装置、液晶显示器、发光二极管显示装置、有机发光二极管显示装置、量子点发光二极管显示装置、Mirco-LED显示装置、Mini-LED显示装置。

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