CN110992903B - 显示屏背光亮度调节方法、装置、计算机设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种显示屏背光亮度调节方法、装置、计算机设备及介质，该方法包括：将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区；确定所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流；根据所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。解决了现有的区域调光技术在图像快速运动时存在显示闪烁或暗影的问题。

Description

显示屏背光亮度调节方法、装置、计算机设备及介质
技术领域
本发明实施例涉及显示设备领域，尤其涉及一种显示屏背光亮度调节方法、装置、计算机设备及介质。
背景技术
LCD作为一种透光型显示器件，显示时需要背光提供显示所需要的亮度；对于大部分液晶显示器来说，其背光为常亮且由于本身特性的限制，不同程度地存在漏光等问题；从而会影响暗部细节的表现以及对比度不高的问题。另外液晶电视的背光是整机耗能最大的部分，所以随着液晶电视的普及，区域调光技术成为集节能与画质提升于一身的最佳技术之一，应用越来越广。
但现有的区域调光技术在图像快速运动时存在显示闪烁或暗影的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示屏背光亮度调节方法、装置、计算机设备及介质，解决了现有的区域调光技术在图像快速运动时存在显示闪烁或暗影的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种显示屏背光亮度调节方法，包括：
将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区；
确定所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流；
根据所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。
进一步，分区背光电流的确定方法，包括：
获取分区各个像素的灰度值；
将每个像素的灰度值置为GRB最大值并进行归一化；
将归一化结果作为显示屏相应位置的背光电流。
进一步，将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区图像内容上相对应的分区作为匹配分区，包括：
将所述参考帧图像中与所述当前分区的灰度分布差异性最小的分区作为匹配分区。
进一步，所述将所述参考帧图像中与所述当前分区的灰度分布差异性最小的分区作为匹配分区，包括：
将所述参考帧图像中与所述当前分区的灰度值绝对差最小的分区作为匹配分区。
进一步，所述根据所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流，包括：
IPWMA＝β×I'PWMA+(1-β)×I'PWMB
其中，I'PWMA为参考分区对应的显示屏的背光电流，I'PWMB为匹配分区对应的显示屏的背光电流，β为调节系数，且大于0.6。
进一步，β值为0.7<β<1。
第二方面，本发明实施例还提供了一种显示屏背光亮度调节装置，包括：
分区确定模块，用于将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区；
第一背光电流确定模块，用于确定所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流；
第二背光电流确定模块，用于根据所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。
进一步，所述匹配分区确定模块具体用于将所述参考帧图像中与所述当前分区的灰度分布差异性最小的分区作为匹配分区。
第三方面，本发明实施例还提供了一种机顶盒，所述机顶盒包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如任意实施例所述的显示屏背光亮度调节方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如任意实施例所述的显示屏背光亮度调节方法。
本发明实施例提供的显示屏背光亮度调节方法的技术方案，将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区；确定参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流；根据参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。通过与当前分区位置上相对应的参考分区与图像内容上相对应的匹配分区对应的显示屏的背光电流，来确定当前分区对应的背光电流，兼顾了静止图像的当前分区对应的背光电流依赖参考分区，运动图像的当前分区对应的背光电流由参考分区和背光分区对应的背光电流共同作用而来，有效避免了静止画面光晕太大或快速运动时有闪烁或暗影等问题，很好地兼顾了各种场景，适应于各种场景的图像显示。
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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例一提供的显示屏背光亮度调节方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的分区示意图；
图3是本发明实施例二提供的显示屏背光亮度调节装置的结构框图；
图4是本发明实施例三提供的电视机设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的显示屏背光亮度调节方法的流程图。本实施例的技术方案适用于防止显示屏因目标对象快速运动而出现的显示闪烁或暗影的情况。该方法可以由本发明实施例提供的显示屏背光亮度调节装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并配置在处理器中应用。该方法具体包括如下步骤：
S101、将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区。
其中，分区优选为以矩阵形式分布的矩形区域，每个分区内有多个像素。
其中，参考帧图像为当前帧图像的前一帧图像。可以理解的是，对于运动目标的视频图像，当前帧图像与参考帧图像是不同的。
其中，位置对应是指分区在整帧图像中的坐标位置相同，在确定两分区坐标位置是否相同时，通常以分区某个位置的坐标来确定，比如，以分区左上角、左下角、右上角、右下角等，实际使用时可根据具体情况来确定。如图2所示，与当前帧图像中的当前分区A1在位置上对应的是参考帧图像中的分区A0，即参考分区。
其中，图像内容对应是指两分区的灰度分布差异性最小，因此在确定参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在图像内容上相对应的分区时，可以在参考帧图像中搜索与当前帧图像的当前分区(参见图2中的A1)的灰度分布差异性最小的分区。
可选地，利用灰度信息建立当前分区的灰度分布与参考帧图像的每一分区的灰度分布之间的相似性度量，然后采用某种搜索方法寻找使相似性度量值最大或最小的分区。其中，在确定当前分区的灰度分布与参考帧图像的每一分区的灰度分布的相似性度量时，可以先确定当前分区的灰度分布与参考分区附近的每个分区的灰度分布的相似性度量，因为目标对象在帧间隔内的运动矢量通常比较小。优选地，也可以根据目标对象的运动矢量的变化规律，确定目标对象的匹配分区的分布范围，然后比较当前分区的灰度分布与该分布范围内的每一分区的灰度分布的相似性度量。
优选地，本实施例采用的相似性度量为灰度最小绝对差MAD，其公式为：
Figure BDA0002336502810000061
其中，参见图2所示，(i，j)为匹配分区指向参考分区的位移矢量，fk和fk-1分别为当前帧和参考帧的灰度值，M×N为宏块的大小。如果某分区使得以上公式所计算的绝对差值达到最小，该分区就是所要找的匹配块，如图2中的B0。
S102、确定参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流。
其中，某个分区对应的显示屏的背光电流的确定方法包括：获取该分区各个像素的灰度值；将每个像素的灰度值置为GRB最大值并进行归一化；然后将归一化结果作为显示屏相应位置的背光电流。
参考帧图像某分区对应显示屏的背光电流计算公式为：
Figure BDA0002336502810000071
其中，I'PWM为该分区对应显示屏的背光电流，B(i，j)为该分区内第i行第j列像素的灰度值。
S103、根据参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。
参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流确定之后，即可根据二者确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。其中，当前分区对应的显示屏的背光电流可通过以下公式确定：
IPWMA＝β×I'PWMA+(1-β)×I'PWMB
其中，I'PWMA为参考分区的初始背光电流值，I'PWMB为匹配分区的初始背光电流值，β为调节系数，且大于0.6。优选地，β值为0.7<β<1。
本发明实施例提供的显示屏背光亮度调节方法的技术方案，将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区；确定参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流；根据参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。通过与当前分区位置上相对应的参考分区与图像内容上相对应的匹配分区对应的显示屏的背光电流，来确定当前分区对应的显示屏的背光电流，兼顾了静止图像的当前分区对应的背光电流依赖参考分区，运动图像的当前分区对应的背光电流由参考分区和背光分区对应的背光电流共同作用而来，有效避免了静止画面光晕太大或快速运动时有闪烁或暗影等问题，很好地兼顾了各种场景，适应于各种场景的图像显示。
实施例二
图3是本发明实施例提供的显示屏背光亮度调节装置的结构框图。该装置用于执行上述任意实施例所提供的显示屏背光亮度调节方法，该装置可选为软件或硬件实现。该装置包括：
分区确定模块11，用于将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区；
第一背光电流确定模块12，用于确定参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流；
第二背光电流确定模块13，用于根据参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。
可选地，第一背光电流确定模块12包括分区背光电流确定单元，用于获取分区各个像素的灰度值；将每个像素的灰度值置为GRB最大值并进行归一化；将归一化结果作为显示屏相应位置的背光电流。
分区确定模块11包括匹配分区确定单元，用于将参考帧图像中与所述当前分区的灰度分布差异性最小的分区作为匹配分区。
可选地，第二背光电流确定模块13通过以下公式确定当前分区对应的显示屏的背光电流：
IPWMA＝β×I'PWMA+(1-β)×I'PWMB
其中，I'PWMA为参考分区对应的显示屏的背光电流，I'PWMB为匹配分区对应的显示屏的背光电流，β为调节系数，且大于0.6。
本发明实施例提供的显示屏背光亮度调节装置的技术方案，通过分区确定模块将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区；通过第一背光电流确定模块确定参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流；通过第二背光电流确定模块根据参考分区对应的显示屏的背光电流与匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。通过与当前分区位置上相对应的参考分区与图像内容上相对应的匹配分区对应的显示屏的背光电流，来确定当前分区对应的显示屏的背光电流，兼顾了静止图像的当前分区对应的背光电流依赖参考分区，运动图像的当前分区对应的背光电流由参考分区和背光分区对应的背光电流共同作用而来，有效避免了静止画面光晕太大或快速运动时有闪烁或暗影等问题，很好地兼顾了各种场景，适应于各种场景的图像显示。
本发明实施例所提供的显示屏背光亮度调节装置可执行本发明任意实施例所提供的显示屏背光亮度调节方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图4为本发明实施例提供的电视机设备的结构示意图，如图4所示，该设备包括处理器201、存储器202、输入装置203以及输出装置204；设备中处理器201的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器201为例；设备中的处理器201、存储器202、输入装置203以及输出装置204可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器202作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的显示屏背光亮度调节方法对应的程序指令/模块(例如，分区确定模块11、第一背光电流确定模块12以及第二背光电流确定模块13)。处理器201通过运行存储在存储器202中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的显示屏背光亮度调节方法。
存储器202可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器202可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器202可进一步包括相对于处理器201远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置203可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
输出装置204可包括显示屏等显示设备，例如，用户终端的显示屏。
实施例四
本发明实施例四还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种显示屏背光亮度调节方法，该方法包括：
将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区；
确定所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流；
根据所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的显示屏背光亮度调节方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的显示屏背光亮度调节方法。
值得注意的是，上述显示屏背光亮度调节装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种显示屏背光亮度调节方法，其特征在于，包括：
将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区，其中，所述参考帧图像为当前帧图像的前一帧图像；
将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区图像在内容上相对应的分区作为匹配分区，包括：
将所述参考帧图像中与所述当前分区的灰度分布差异性最小的分区作为匹配分区；
确定所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流；
根据所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分区背光电流的确定方法，包括：
获取分区各个像素的灰度值；
将每个像素的灰度值置为GRB最大值并进行归一化；
将归一化结果作为显示屏相应位置的背光电流。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述参考帧图像中与所述当前分区的灰度分布差异性最小的分区作为匹配分区，包括：
将所述参考帧图像中与所述当前分区的灰度值绝对差最小的分区作为匹配分区。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流，包括：
IPWMA＝β×I'PWMA+(1-β)×I'PWMB
其中，I'PWMA为参考分区对应的显示屏的背光电流，I'PWMB为匹配分区对应的显示屏的背光电流，β为调节系数，且大于0.6。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，β值为0.7<β<1。
6.一种显示屏背光亮度调节装置，其特征在于，包括：
分区确定模块，用于将参考帧图像中与当前帧图像的当前分区在位置上相对应的分区作为参考分区，在图像内容上相对应的分区作为匹配分区，其中，所述参考帧图像为当前帧图像的前一帧图像；
所述匹配分区确定模块具体用于将所述参考帧图像中与所述当前分区的灰度分布差异性最小的分区作为匹配分区；
第一背光电流确定模块，用于确定所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流；
第二背光电流确定模块，用于根据所述参考分区对应的显示屏的背光电流与所述匹配分区对应的显示屏的背光电流，确定当前帧图像的当前分区对应的显示屏的背光电流。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述匹配分区确定模块具体用于将所述参考帧图像中与所述当前分区的灰度分布差异性最小的分区作为匹配分区。
8.一种电视机设备，其特征在于，该电视机设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的显示屏背光亮度调节方法。
9.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5中任一所述的显示屏背光亮度调节方法。
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