CN110992898B - 一种多分区背光控制的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多分区背光控制的方法及设备，该设备包括：根据图像分区中像素的灰阶值，确定该图像分区对应的背光分区的初始背光值；根据各背光分区的初始背光值及不同设定背光范围，确定各分区的灰阶等级；确定背光分区中所有分区的最大背光值，对所有分区的初始背光值取平均值，得到背光平均值，对低灰阶等级分区的初始背光值取平均值，得到低灰阶平均背光值；根据所有分区的最大背光值、背光平均值确定背光浮动值，将低灰阶平均背光值增加背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值，并根据背光值驱动低灰阶等级分区对应的背光源发光。本发明提供的多分区背光控制的方法及设备，解决了在显示画面切换时导致的显示画面闪烁，降低视觉体验的问题。

Description

一种多分区背光控制的方法及设备

技术领域

本发明涉及智能终端显示领域，特别涉及一种多分区背光控制的方法及设备。

背景技术

随着液晶显示器的使用越来越广泛，对液晶显示效果的要求也越来越高。目前液晶显示主要通过背光的方法实现视频图像的显示，现有的背光技术主要有全局背光调节技术、区域背光调节技术、色彩区域背光调节技术等，其中最易于实现和显示效果最好的是区域背光调节技术。

区域背光调节技术，是指将LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器) 分成若干区域，并根据各区域图像的灰阶进行分析计算，然后自动控制各区域背光源亮暗的技术。该技术利用大量LED(发光二极管)组成背光屏，背光屏中的LED可以根据图像的明暗进行调节，使显示图像中高亮部分的亮度可以达到最大，同时黑暗部分的亮度可以降低，甚至关闭，从而达到最佳的对比度，得到更好的显示画质。

区域背光调节技术虽然能增强图像的对比度，得到良好的画质效果，但是在显示的图像场景存在较多区域为低灰阶区域即较暗区域时，背光屏的亮度调低，场景切换时就会出现背光变化导致显示画面闪烁，这就降低了视觉体验效果。

因此，现有的区域背光调节技术具有在显示画面切换时背光不断变化导致显示画面闪烁，降低视觉体验的问题。

发明内容

本发明提供了一种多分区背光控制的方法及设备，用以解决现有的区域背光调节技术在显示画面切换时背光不断变化导致显示画面闪烁，降低视觉体验的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种多分区背光控制的方法，该方法包括：

根据图像分区中像素的灰阶值，确定图像分区对应的背光分区的初始背光值；

根据各背光分区的初始背光值及不同设定背光范围，确定各分区的灰阶等级，所述灰阶等级包括对应设定低灰阶背光范围的低灰阶等级；

确定背光分区中所有分区的最大背光值，对所有分区的初始背光值取平均值，得到背光平均值，对低灰阶等级分区的初始背光值取平均值，得到低灰阶平均背光值，其中所述低灰阶等级分区是灰阶等级为低灰阶等级的背光分区；

根据所述所有分区的最大背光值、背光平均值确定背光浮动值，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值，并根据所述背光值驱动所述低灰阶等级分区对应的背光源发光。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种显示设备，包括：

所述显示设备包括空间和时间滤波器、背光控制芯片、脉冲宽度调制PWM 控制电路和背光源，所述背光控制芯片分别与所述空间和时间滤波器及所述 PWM控制电路连接，所述背光源与所述PWM控制电路连接；

所述空间和时间滤波器，用于根据图像分区中像素的灰阶值，确定图像分区对应的背光分区的初始背光值，并发送到所述背光控制芯片；

所述背光控制芯片，用于根据各背光分区的初始背光值及不同设定背光范围，确定各分区的灰阶等级，所述灰阶等级包括对应设定低灰阶背光范围的低灰阶等级；确定背光分区中所有分区的最大背光值，对所有分区的初始背光值取平均值，得到背光平均值，对低灰阶等级分区的初始背光值取平均值，得到低灰阶平均背光值，其中所述低灰阶等级分区是灰阶等级为低灰阶等级的背光分区；根据所述所有分区的最大背光值、背光平均值确定背光浮动值，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值，并发送到所述PWM控制电路；

所述PWM控制电路，用于根据所述背光值驱动所述低灰阶等级分区对应的背光源发光。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种芯片，所述芯片与设备中的存储器耦合，使得所述芯片在运行时调用所述存储器中存储的程序指令，实现本申请实施例上述各个方面以及各个方面涉及的任一可能设计的方法。

根据本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机存储介质存储有程序指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本发明实施例上述各个方面以及各个方面涉及的任一可能设计的方法。

根据本发明实施例的第五方面，提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行实现本申请实施例上述各个方面以及各个方面涉及的任一可能设计的方法。

利用本发明提供的多分区背光控制的方法及设备，具有以下有益效果：

本发明提供的多分区背光控制的方法通过对图像和图像对应的背光区进行分区，根据各背光分区的背光亮度及不同设定背光范围确定各背光分区的灰阶等级，并分别对不同灰阶等级的背光分区进行背光亮度控制，解决了现有的区域背光调节技术在显示画面切换时背光不断变化导致显示画面闪烁，降低视觉体验的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例中提供的一种多分区背光控制的系统结构图；

图2为本发明实施例中提供的一种目前具有液晶显示功能的设备的多分区背光控制流程示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种简单的分区示意图；

图4为本发明实施例中提供的一种多分区背光控制的方法示意图；

图5为本发明实施例中提供的一种多分区背光控制的方法示意图；

图6为本发明实施例中提供的一种多分区背光控制方法的流程示意图；

图7为本发明实施例中提供的一种多分区背光控制的显示设备示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了方便理解，下面对本发明实施例中涉及的名词进行解释：

1)背光区域调节技术：背光是一种照明的形式，常被用于LCD(液晶显示器)显示上；背光的不同之处在于背光是从侧边或者背后照射，常被用来增加低光源环境中的照明度和显示器、液晶显示屏上的亮度；背光区域调节技术即Local Dimming技术，是指终端显示系统将背光显示界面分成若干区域，并根据各区域显示的图像的亮度进行分析计算，然后自动控制各区域背光源的亮暗；背光区域调节技术利用大量LED(发光二极管)组成背光，背光LED可以根据图像的明暗进行调节，使显示图像中高亮部分的亮度可以达到最大，同时黑暗部分可以降低，甚至关闭，以达到最佳的对比度；

2)LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)：为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方；液晶显示器功耗很低，适用于各种电子设备；它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面来配合背光光源构成画面；

3)灰阶：是将最亮与最暗之间的亮度变化，区分为若干份，以便于对图像数据输入的相对应的显示界面进行亮度管控；每张数字图像都是由许多像素组合而成的，通常每一个像素可以呈现出许多不同的颜色，由红、绿、蓝(RGB) 三个子像素组成；每一个子像素的背光光源都可以显现出不同的亮度级别；而灰阶代表了由最暗到最亮之间的不同亮度等级；中间等级越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻；以8位显示屏为例，能表现256个亮度层次，称之为256 灰阶；

4)SOC芯片(System-on-a-Chip)：指系统级芯片，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程；

5)占空比控制：也被称为脉冲宽度调制技术(PWM)，它是通过电子控制单元对加在工作执行元件上的一定频率的电压信号进行脉冲宽度的调制，即占空比控制，以实现对元件工作状况的精准、连续控制；通过占空比控制可以实现对工作元件上的电压信号的电压平均值的控制，从而最终实现对流经工作元件的电流控制。

本发明实施例提供一种多分区背光控制的方法及设备，应用于具有液晶显示功能的设备，可以为多媒体设备如电视，也可以为移动终端。

参照图1，为本发明实施例提供的一种多分区背光控制的系统结构图，该系统包括SOC主芯片101、RT_PM交互元件102、背光控制芯片103及背光源104。SOC主芯片101、RT_PM交互元件102、背光控制芯片103及背光源 104可以以有线方式连接，也可以通过无线网络实现连接。如图1所示，SOC 主芯片101为系统级芯片，是一个有专用目标的集成电路，用于将图像对应的背光区中各个分区的背光数据即LD数据和PWM占空比数据发送到RT_PM 交互元件102，所述PWM占空比用于实现对图像显示效果的微调，通过占空比控制可以对背光源的电压及电流进行调整，并根据电流的大小调节背光源的亮度，从而实现不同的图像显示效果。所述PWM占空比可由使用设备的用户进行控制。RT_PM交互元件102为背光控制算法与背光控制芯片的交互元件，用于将SOC主芯片发送的PWM占空比数据和LD数据转换为背光源的亮度数据并发送至背光控制芯片103。背光控制芯片103采用7027芯片，用于根据接收的背光源的亮度数据对背光源的电流进行控制。背光源104由显示界面端排列的一系列LED灯条组成，所述LED灯条会根据流经电流的大小发出不同亮度的光。

在显示图像时，将图像划分为很多独立的分区，并通过一个独立背光的控制芯片来调整各个分区的明暗变化。SOC主芯片会将各个LED灯条的亮度大小通过RT_PM交互元件传递给背光驱动芯片7027，7027接收到各个灯条的亮度数值后，根据这个数值来调整LED灯条的电流大小，以实现该灯条区域的亮度变化，使显示界面上展示为不同的图像效果。

上述系统结构仅是对本发明实施例适用系统结构的举例说明，本发明实施例适用的系统架构相比图1所示的系统架构还可以增加其它实体，或减少部分实体。

如图2所示，目前具有液晶显示功能的设备的多分区背光控制方法的流程为：

步骤S201，获取图像数据，对图像进行分区，并确定图像分区对应的背光分区；

获取图像数据，对图像进行分区，并确定各图像分区对应的背光分区，分区后图像在行、列方向上分为多个分区，每个图像分区对应一个背光分区，每个背光分区可独立调整背光亮度变换值。背光分区的数量及各分区的大小可以根据显示画面的对比度要求或者数据处理能力进行确定，每个背光分区对应一个LED光源，可根据背光分区的背光亮度值对光源进行发光控制。当背光分区数量过多时，其对应的背光源包含的LED光源的数量很大，可以采用下述的对分区的背光亮度数据进行重新映射的方法减少分区数量，或者将一定数量的LED光源串联作为一个分区的背光源进行排列驱动。

步骤S202，通过统计分析得到背光分区的背光亮度数据；

基于对图像的分区情况，提取图像各分区内的像素点灰阶数据，并根据像素点灰阶数据，通过统计分析方法确定各图像分区对应的背光分区的背光亮度数据。采用的统计分析方法可以为现有技术的任意方法，例如可以是将各分区图像数据对应的最大灰阶值与平均灰阶值分别进行统计，并通过一定的决策条件，决定图像分区的灰阶值采用最大灰阶值或者平均灰阶值或者其他计算值；也可以通过建立一些数学模型来实现对各图像分区灰阶值的灵活确定，根据确定的图像分区的灰阶值确定对应背光分区的背光亮度值。

步骤S203，对各分区的背光亮度数据进行重新映射及gamma校正；

在背光分区数量过大时，对计算量和数据处理能力的要求会很高，因此可对分区进行重新映射，将分区数量缩减为较小值或者要求值，以便于后续处理。如图3所示为一种简单的分区背光亮度数据重新映射的示意图，如图所示，在进行分区时，将图像对应的背光区划分为6×6即36个分区，在对分区的背光亮度数据进行重新映射时，可以将上述6×6的分区映射为3×3的分区，重新映射后图像由原来的36个分区变成9个分区，每个分区包括4个LED光源，显示为相同的亮度值，每个分区可独立的调整背光亮度值以实现不同的亮度显示。

重新映射后分区对应的背光源亮度可以采用上述方法重新确定，这里不再详述。

分区控制的方法，会对整个LCD的平均亮度及gamma参数有所影响。 gamma的值反映了图像显示的层次，gamma值过大会导致图像显示画面泛白， gamma值过低会导致画面变黑，都会导致显示出来的画面缺乏层次感。因此，需要进行一定的gamma校正以提高整个LCD的亮度并改善显示画质。gamma 校正一般采用查找表存储的特定的校正gamma曲线来完成，使从输入图像数据到显示图像的亮度呈现出标准的gamma曲线。具体的gamma校正查表可通过测试得到。上述分区重新映射及gamma校正方法为现有技术，这里不再详述。

步骤S204，对背光亮度数据依次进行空间滤波和时间滤波，并进行背光补偿；

依次采用空间滤波器及时间滤波器对图像对应的背光亮度数据进行处理，空间滤波器在二维空间对图像进行操作，时间滤波器对图像数据的时间频率特性进行调整。通过上述滤波能够调节图像各分区的对比度，并且具有图像增强的作用，能得到更自然的图像效果。

由于分区的存在，必然会出现分区间亮度不均的情况，因此在输出背光亮度数据之前，需要对背光亮度数据进行背光补偿，背光补偿的方法主要有三种，一是在设计LED分区背光源时，考虑分区亮度不均的问题，在光学线路上进行补偿，二是在LED分区控制中进行图像补偿，三是在LED分区控制中进行背光亮度数据值的分区间的平滑处理。如图2所示的分区控制方法采用的为上述第三种补偿方法，具体可以根据背光数据对各分区进行邻域平滑或均值法平滑处理等，这里不再详述。

步骤S205，根据各背光分区的背光亮度数据控制对应的背光源发光。

将背光亮度数据转换为背光源驱动数据，并通过SPI(Serial PeripheralInterface，串行外设接口)接口输出到背光源LED，控制背光源LED根据上述背光亮度数据调整其亮度，从而实现图像画面的显示。

实施例1

本发明实施例提供一种多分区背光控制的方法，如图4所示，包括：

步骤S401，根据图像分区中像素的灰阶值，确定图像分区对应的背光分区的初始背光值；

如前所述，可以采用现有方式对图像进行分区，并根据所述图像中像素点的灰阶值确定图像分区的初始灰阶值，并根据图像分区的初始灰阶值确定对应的背光分区的初始背光值。具体为目前多分区背光控制方法中，对背光亮度数据依次进行空间滤波后得到各分区的初始背光值，可以采用上述现有方法，这里不再详述。

步骤S402，根据各背光分区的初始背光值及不同设定背光范围，确定各分区的灰阶等级，所述灰阶等级包括对应设定低灰阶背光范围的低灰阶等级；

根据图像分区对应的背光分区的灰阶值，设定不同的背光范围，用于对各背光分区进行灰阶等级划分。预先设定不同的亮度阈值来表示不同的背光亮度范围。确定分区的背光亮度值大于第一预设亮度阈值且小于第二预设亮度阈值时，将所述分区的灰阶等级确定为低灰阶等级；确定分区的背光亮度值大于第三预设亮度阈值时，将所述分区的灰阶等级确定为亮灰阶等级；确定分区的背光亮度值小于第一预设亮度阈值，或者大于第二预设亮度阈值且小于第三预设亮度阈值时，将所述分区的灰阶等级确定为非亮灰阶等级。上述第一预设亮度阈值、第二预设亮度阈值、第三预设亮度阈值均为背光亮度取值最小值与背光亮度取值最大值之间的亮度值，且第一预设亮度阈值<第二预设亮度阈值<第三预设亮度阈值。上述亮度阈值的设定可以根据背光分区的亮度值及降低画面闪烁的程度进行确定，本实施例中不做具体限定。

步骤S403，确定背光分区中所有分区的最大背光值，对所有分区的初始背光值取平均值，得到背光平均值，对低灰阶等级分区的初始背光值取平均值，得到低灰阶平均背光值；

低灰阶等级分区是灰阶等级为低灰阶等级的背光分区。

对所有背光分区的背光亮度值进行统计分析，确定其中背光亮度值最大的分区对应的背光亮度值为所有分区的最大背光值；对所有背光分区的背光亮度值求平均值，确定为背光平均值；对上述步骤确定的所有低灰阶等级的分区对应的背光亮度值求平均值，确定为低灰阶平均背光值。

步骤S404，根据所述所有分区的最大背光值、背光平均值确定背光浮动值，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值；

通过对各背光分区的亮度值进行统计分析，确定低灰阶等级分区在背光区中占用面积超过预设比例时，或者，低灰阶等级分区的数量超过所有分区数量的预设比例时，将低灰阶平均背光值增加背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值。

基于所有分区的最大背光值及背光平均值，根据公式：背光浮动值＝(所有分区的最大背光值-背光平均值)/2，计算确定背光浮动值；并基于低灰阶平均背光值及背光浮动值，根据公式：低灰阶等级分区的背光值＝低灰阶平均背光值+背光浮动值，计算确定低灰阶等级分区的背光值。

步骤S405，根据低灰阶等级分区的背光值驱动低灰阶等级分区对应的背光源发光。

根据得到的低灰阶等级分区的背光值，驱动低灰阶等级分区对应的背光源发光；根据步骤S401得到的除低灰阶等级分区的其它分区的初始背光值，驱动其它分区对应的背光源发光，上述其它分区包括亮灰阶等级分区和非亮灰阶等级分区。

具体实施时，将上述步骤得到的低灰阶等级分区的背光值及其它等级分区的背光值转换为背光源驱动信息，背光源驱动信息用于驱动控制各分区亮度的显示光源。并通过SPI接口输出到背光源LED，控制背光源LED根据上述背光值数据调整其亮度，从而实现对图像画面的显示。

进一步的，本发明实施例提供的方法在确定低灰阶等级的背光值后，还对亮灰阶等级分区和非亮灰阶等级分区的背光值进行调节，如图5所示，为本发明实施例提供的一种多分区背光控制的方法示意图，包括：

步骤S501，根据图像分区中像素的灰阶值，确定图像分区对应的背光分区的初始背光值；

步骤S502，根据各背光分区的初始背光值及不同设定背光范围，确定各分区的灰阶等级，所述灰阶等级包括对应设定低灰阶背光范围的低灰阶等级；

步骤S503，确定背光分区中所有分区的最大背光值，对所有分区的初始背光值取平均值，得到背光平均值，对低灰阶等级分区的初始背光值取平均值，得到低灰阶平均背光值；

步骤S504，根据所述所有分区的最大背光值、背光平均值确定背光浮动值，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值；根据所述最大亮度、亮度平均值确定亮度浮动值，将所述低灰阶平均亮度增加所述亮度浮动值，得到低灰阶等级分区的背光源亮度；

上述步骤S501-步骤S504的具体实施方式分别与上述步骤S401-步骤S404 的具体实施方式相同，这里不再详述。

步骤S505，根据背光取值的数量、背光取值的最大值、所有分区的最大背光值、亮灰阶等级分区的初始背光值及亮灰阶背光范围的最小值确定亮灰阶等级分区的背光值；

首先基于背光取值的数量、背光取值的最大值及所有分区的最大背光值，亮灰阶等级分区的背光值，根据公式：第一亮度系数＝(((背光取值的数量-亮灰阶等级分区的初始背光值)×背光取值的最大值)/所有分区的最大背光值)，计算确定第一亮度系数。

然后基于上述所有分区的最大背光值、亮灰阶等级分区的初始背光值、亮灰阶背光范围的最小值、背光取值的数量、背光取值的最大值及第一亮度系数，根据公式：亮灰阶等级分区的背光值＝(所有分区的最大背光值×第一亮度系数+亮灰阶等级分区的初始背光值×(背光取值的数量-第一亮度系数)+亮灰阶背光范围的最小值)/背光取值的最大值，计算确定各亮灰阶等级分区的背光值。其中，亮灰阶背光范围的最小值等于上述的第三预设亮度阈值。

步骤S506，根据背光取值的最大值、非亮灰阶等级分区的背光值、背光平均值、亮灰阶背光范围的最小值及背光取值的数量，确定非亮灰阶等级分区的背光值；

首先基于背光取值的最大值、非亮灰阶等级分区的背光值及背光平均值，根据公式：第二亮度系数＝((非亮灰阶等级分区的初始背光值×背光取值的最大值)/背光平均值)，计算确定第二亮度系数。

然后基于上述所有分区的最大背光值、非亮灰阶等级分区的背光值、亮灰阶背光范围的最小值、背光取值的数量、背光取值的最大值及第二亮度系数，根据公式：非亮灰阶等级分区的背光值＝(所有分区的最大背光值×第二亮度系数+非亮灰阶等级分区的初始背光值×(背光取值的数量-第二亮度系数)+ 亮灰阶背光范围的最小值)/背光取值的最大值，计算确定各非亮灰阶等级分区的背光值。其中，亮灰阶背光范围的最小值等于上述的第三预设亮度阈值。

步骤S507，根据各背光分区的背光值驱动各背光分区对应的背光源发光。

根据得到的低灰阶等级分区的背光值，驱动低灰阶等级分区对应的背光源发光；根据得到的亮灰阶等级分区的背光值，驱动亮灰阶等级分区对应的背光源发光；根据得到的非亮灰阶等级分区的背光值，驱动非亮灰阶等级分区对应的背光源发光。

具体实施时，将各背光分区的背光值转换为背光源驱动信息，背光源驱动信息用于驱动控制各背光分区亮度的显示光源。并通过SPI接口输出到背光源 LED，控制背光源LED根据上述背光值数据调整其亮度，从而实现对图像画面的显示。

本发明实施例提供的上述多分区背光控制的方法，通过对图像和图像对应的背光区进行分区，根据各背光分区的背光亮度及不同设定背光范围确定各背光分区的灰阶等级，并分别对不同灰阶等级的背光分区进行背光亮度控制，解决了现有的区域背光调节技术在显示画面切换时背光不断变化导致显示画面闪烁，降低视觉体验的问题。

实施例2

如图6所示，为本发明实施例提供的一种多分区背光控制方法的流程示意图。以8位显示屏为例，8位显示屏能表现256个亮度层次，称之为256灰阶，亮度对应的灰阶分别为0-255，其中灰阶为0表示黑色，灰阶为255表示白色。通过对灰阶设定不同的范围，确定各分区的灰阶等级。预先设定不同的亮度阈值来表示不同的背光范围，从而限定不同的灰阶等级。本实施例中假设第一预设亮度阈值为30，第二预设亮度阈值为80，第三预设亮度阈值为200，按照上述规则，即背光范围30-80表示低灰阶等级，200-255表示亮灰阶等级，其他值表示非亮灰阶等级。因此，当分区的背光亮度位于30-80的范围内时，确定为低灰阶等级分区；当分区的背光亮度位于200-255的范围内时，确定为亮灰阶等级分区；当分区的背光亮度位于其他范围内时，确定为非亮灰阶等级分区。在确定低灰阶等级分区在所述图像中占用面积超过预设比例，或者，低灰阶分区的数量超过所有分区数量的预设比例时，进行如下所述的分区背光控制流程。假设上述预设比例为1/2，则当确定低灰阶等级分区在所述图像中占用面积超过1/2，或者低灰阶分区的数量超过所有分区数量的1/2时，进行如下所述的分区背光控制流程。

如图6所示具体步骤包括：

步骤S601，获取图像中各分区的初始亮度；

基于上述的现有的多分区背光控制的方法，获取时间滤波步骤前的图像中各分区的亮度作为各分区的初始亮度，对初始亮度数据进行下述步骤的处理。

步骤S602，确定所有分区的最大背光亮度值及背光亮度平均值，确定低灰阶等级分区的低灰阶平均背光亮度值；

对所有背光分区的初始背光亮度值进行统计，确定其中背光亮度值最大的分区对应的背光亮度值为最大背光亮度值；对所有背光分区的亮度值求平均值，确定为背光亮度平均值；对分区背光亮度值位于30-80范围内的所有低灰阶等级分区的背光亮度值求平均值，确定为低灰阶平均背光亮度值。

步骤S603，确定图像对应的背光区中是否还有分区未确定对应的背光亮度值，若是，执行步骤S604，否则，执行步骤S610；

假设当前背光分区数为n，第i分区背光亮度值为blocks[i]，确定i≤n时，认为图像对应的背光区中还有分区未确定对应的背光亮度值，否则，认为图像中所有分区的背光亮度值已确定。

步骤S604，确定当前分区的背光亮度值blocks[i]是否超过第三亮度阈值，若是，执行步骤S605，否则，执行步骤S606；

步骤S605，根据第一亮度系数公式确定亮度系数ld；

根据第一亮度系数公式即如下公式(1)确定亮度系数ld：

ld＝ ((l-blocks[i])×l_max)/Max_block (1)

其中，l为背光亮度取值的数量，即灰阶取值的数量，本实施例中为256， blocks[i]为图像中第i分区的背光亮度值，i≤n，l_max为背光亮度取值的最大值，即灰阶取值的最大值，本实施例中为255，Max_block为最大背光亮度值。

并执行步骤S607。

步骤S606，根据第二亮度系数公式确定亮度系数ld；

根据第二亮度系数公式即如下公式(2)确定亮度系数ld：

ld＝ (blocks[i]×l_max)/Mean_block (2)

其中，blocks[i]为图像中第i分区的背光亮度值，i≤n，l_max为背光亮度取值的最大值，即灰阶取值的最大值，本实施例中为255，Mean_block为低灰阶平均背光亮度值。

并执行步骤S607。

步骤S607，确定当前分区是否为低灰阶等级分区，若是，执行步骤S508，否则，执行步骤S609；

确定当前分区的背光亮度值blocks[i]大于第一预设亮度阈值且小于第二预设亮度阈值时，认为当前分区为低灰阶等级分区，否则，认为当前分区不是低灰阶等级分区。

步骤S608，确定低灰阶等级分区的背光亮度值；

根据如下公式(3)确定当前低灰阶等级分区的背光亮度值：

ld[i]＝AverageDarkField+(Max_block-Mean_block)/2 (3)

其中，ld[i]为当前第i分区的背光亮度值，AverageDarkField为低灰阶平均背光亮度值，Max_block为最大背光亮度值，Mean_block为低灰阶平均背光亮度值。

并执行步骤S603。

步骤S609，确定亮灰阶等级分区/非亮灰阶等级分区的背光亮度值；

根据如下公式(4)确定当前亮灰阶等级分区/非亮灰阶等级分区的背光亮度值：

ld[i]＝(Max_block×ld+blocks[i]×(l-ld)+th)/l_max (4)

其中，ld[i]为当前第i分区的背光亮度值，Max_block为最大背光亮度值， ld为上述确定的亮度系数，blocks[i]为图像中当前第i分区的背光亮度值，i≤n， l为背光亮度取值的数量，即灰阶取值的数量，本实施例中为256，th为第三预设亮度阈值，本实施例中为200，l_max为背光亮度取值的最大值，即灰阶取值的最大值，本实施例中为255。

并执行步骤S603。

步骤S610，根据各背光分区的背光亮度值驱动各背光分区对应的背光源发光。

通过上述的多分区背光控制的方法，对图像对应的背光区中的分区进行背光亮度调整，能够降低低灰阶等级分区与亮灰阶等级分区的对比度，减少画面显示时的闪烁现象，提高观看体验效果。

实施例3

以上对本发明中一种多分区背光控制的方法进行说明，以下对执行上述多分区背光控制方法的显示设备进行说明。

请参阅图7，本发明实施例提供一种显示设备，包括：

所述显示设备700包括空间和时间滤波器701、背光控制芯片702、脉冲宽度调制PWM控制电路703和背光源704，所述背光控制芯片分别与所述空间和时间滤波器及所述PWM控制电路连接，所述背光源与所述PWM控制电路连接；

所述空间和时间滤波器，用于根据图像分区中像素的灰阶值，确定图像分区对应的背光分区的初始背光值，并发送到所述背光控制芯片；

所述背光控制芯片，用于根据各背光分区的初始背光值及不同设定背光范围，确定各分区的灰阶等级，所述灰阶等级包括对应设定低灰阶背光范围的低灰阶等级；确定背光分区中所有分区的最大背光值，对所有分区的初始背光值取平均值，得到背光平均值，对低灰阶等级分区的初始背光值取平均值，得到低灰阶平均背光值，其中所述低灰阶等级分区是灰阶等级为低灰阶等级的背光分区；根据所述所有分区的最大背光值、背光平均值确定背光浮动值，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值，并发送到所述PWM控制电路；

所述PWM控制电路，用于根据所述背光值驱动所述低灰阶等级分区对应的背光源发光。

所述背光控制芯片具体用于：

在低灰阶分区的数量超过所有分区数量的预设比例时，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值；

在低灰阶分区的数量低于所有分区数量的预设比例时，将所述低灰阶等级分区的初始背光值确定为所述低灰阶等级分区的背光值。

所述背光控制芯片具体用于：

确定所有分区的最大背光值减去背光平均值的差值的二分之一，为背光浮动值。

所述背光控制芯片具体用于：

根据背光取值的数量、背光取值的最大值及所有分区的最大背光值，亮灰阶等级分区的初始背光值，确定大于1的第一亮度系数，其中亮灰阶等级分区的背光值越大，对应的第一亮度系数越小；

根据所述所有分区的最大背光值、亮灰阶等级分区的初始背光值、亮灰阶背光范围的最小值、背光取值的数量、背光取值的最大值及第一亮度系数，确定亮灰阶等级分区的背光值。

所述背光控制芯片具体用于：

根据公式：第一亮度系数＝(((背光取值的数量-亮灰阶等级分区的初始背光值)×背光取值的最大值)/所有分区的最大背光值)，确定所述第一亮度系数。

所述背光控制芯片具体用于：

根据背光取值的最大值、非亮灰阶等级分区的初始背光值及背光平均值，确定大于1的第二亮度系数，其中非亮灰阶等级分区的背光值越大，对应的第二亮度系数越大；

根据所述所有分区的最大背光值、非亮灰阶等级分区的初始背光值、亮灰阶背光范围的最小值、背光取值的数量、背光取值的最大值及第二亮度系数，确定非亮灰阶等级分区的背光值。

所述背光控制芯片具体用于：

根据公式：第二亮度系数＝((非亮灰阶等级分区的初始背光值×背光取值的最大值)/背光平均值)，确定所述第二亮度系数。

所述背光控制芯片具体用于：

根据公式：亮灰阶等级分区的背光值＝(所有分区的最大背光值×第一亮度系数+亮灰阶等级分区的初始背光值×(背光取值的数量-第一亮度系数)+ 亮灰阶背光范围的最小值)/背光取值的最大值，确定所述各亮灰阶等级分区的背光值；或者

根据公式：非亮灰阶等级分区的背光值＝(所有分区的最大背光值×第二亮度系数+非亮灰阶等级分区的初始背光值×(背光取值的数量-第二亮度系数) +亮灰阶背光范围的最小值)/背光取值的最大值，确定所述各非亮灰阶等级分区的背光值。

所述背光控制芯片还用于：

对所述各背光分区的背光值进行补偿，生成背光源驱动信息并输出，所述背光源驱动信息用于根据所述背光值驱动控制所述各背光分区亮度的背光源。

上述图7所示的本申请实施例涉及的显示设备的结构示意图是本申请实施例涉及的显示设备的一种示例，本申请实施例的显示设备不局限于图7所示，还可以增加其它结构或减少部分结构。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例提供的多分区背光控制的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多分区背光控制的方法，其特征在于，包括：

根据图像分区中像素的灰阶值，确定图像分区对应的背光分区的初始背光值；

根据各背光分区的初始背光值及不同设定背光范围，确定各分区的灰阶等级，所述灰阶等级包括对应设定低灰阶背光范围的低灰阶等级；

确定背光分区中所有分区的最大背光值，对所有分区的初始背光值取平均值，得到背光平均值，对低灰阶等级分区的初始背光值取平均值，得到低灰阶平均背光值，其中所述低灰阶等级分区是灰阶等级为低灰阶等级的背光分区；

根据所述所有分区的最大背光值、背光平均值确定背光浮动值，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值，并根据所述背光值驱动所述低灰阶等级分区对应的背光源发光。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值，包括：

在低灰阶分区的数量超过所有分区数量的预设比例时，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值；

在低灰阶分区的数量低于所有分区数量的预设比例时，将所述低灰阶等级分区的初始背光值确定为所述低灰阶等级分区的背光值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述所有分区的最大背光值、背光平均值确定背光浮动值，包括：

确定所有分区的最大背光值减去背光平均值的差值的二分之一，为背光浮动值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灰阶等级包括对应设定亮灰阶背光范围的亮灰阶等级，还包括：

根据背光取值的数量、背光取值的最大值及所有分区的最大背光值，亮灰阶等级分区的初始背光值，确定大于1的第一亮度系数，其中亮灰阶等级分区的背光值越大，对应的第一亮度系数越小；

根据所述所有分区的最大背光值、亮灰阶等级分区的初始背光值、亮灰阶背光范围的最小值、背光取值的数量、背光取值的最大值及第一亮度系数，确定亮灰阶等级分区的背光值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：确定各亮灰阶等级分区对应的第一亮度系数，包括：

根据公式：第一亮度系数＝(((背光取值的数量-亮灰阶等级分区的初始背光值)×背光取值的最大值)/所有分区的最大背光值)，确定所述第一亮度系数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灰阶等级包括对应设定非亮灰阶背光范围的非亮灰阶等级，还包括：

根据背光取值的最大值、非亮灰阶等级分区的初始背光值及背光平均值，确定大于1的第二亮度系数，其中非亮灰阶等级分区的背光值越大，对应的第二亮度系数越大；

根据所述所有分区的最大背光值、非亮灰阶等级分区的初始背光值、亮灰阶背光范围的最小值、背光取值的数量、背光取值的最大值及第二亮度系数，确定非亮灰阶等级分区的背光值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定各非亮灰阶等级分区对应的第二亮度系数，包括：

根据公式：第二亮度系数＝((非亮灰阶等级分区的初始背光值×背光取值的最大值)/背光平均值)，确定所述第二亮度系数。

8.根据权利要求4～7任一所述的方法，其特征在于：确定亮灰阶等级分区的背光值，及确定非亮灰阶等级分区的背光值，包括：

根据公式：亮灰阶等级分区的背光值＝(所有分区的最大背光值×第一亮度系数+亮灰阶等级分区的初始背光值×(背光取值的数量-第一亮度系数)+亮灰阶背光范围的最小值)/背光取值的最大值，确定所述各亮灰阶等级分区的背光值；或者

根据公式：非亮灰阶等级分区的背光值＝(所有分区的最大背光值×第二亮度系数+非亮灰阶等级分区的初始背光值×(背光取值的数量-第二亮度系数)+亮灰阶背光范围的最小值)/背光取值的最大值，确定所述各非亮灰阶等级分区的背光值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述各背光分区的背光值进行补偿，生成背光源驱动信息并输出，所述背光源驱动信息用于根据所述背光值驱动控制所述各背光分区亮度的背光源。

10.一种显示设备，其特征在于，包括：空间和时间滤波器、背光控制芯片、脉冲宽度调制PWM控制电路和背光源，所述背光控制芯片分别与所述空间和时间滤波器及所述PWM控制电路连接，所述背光源与所述PWM控制电路连接；

所述空间和时间滤波器，用于根据图像分区中像素的灰阶值，确定图像分区对应的背光分区的初始背光值，并发送到所述背光控制芯片；

所述背光控制芯片，用于根据各背光分区的初始背光值及不同设定背光范围，确定各分区的灰阶等级，所述灰阶等级包括对应设定低灰阶背光范围的低灰阶等级；确定背光分区中所有分区的最大背光值，对所有分区的初始背光值取平均值，得到背光平均值，对低灰阶等级分区的初始背光值取平均值，得到低灰阶平均背光值，其中所述低灰阶等级分区是灰阶等级为低灰阶等级的背光分区；根据所述所有分区的最大背光值、背光平均值确定背光浮动值，将所述低灰阶平均背光值增加所述背光浮动值，得到低灰阶等级分区的背光值，并发送到所述PWM控制电路；

所述PWM控制电路，用于根据所述背光值驱动所述低灰阶等级分区对应的背光源发光。

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