CN111372020B - 一种增强对比度的图像显示方法、终端及存储介质 - Google Patents

一种增强对比度的图像显示方法、终端及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强对比度的图像显示方法、终端及存储介质，所述增强对比度的图像显示方法包括：获取主液晶显示层中的显示图像，并通过预设算法计算所述显示图像的平均亮度值；将所述显示图像分成若干个色块阵列，选择单个色块为选定色块，将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列，计算所述选定色块阵列的平均亮度值；将所述选定色块列阵的平均亮度值与所述显示图像的平均亮度值进行对比；根据对比结果调节所述主液晶显示层中选定色块的亮度，并控制副液晶层中执行相对应的通光量控制。本发明基于BD cell叠屏显示技术，采用双重对比度增强处理方法，使得图像显示的亮暗对比度更加明显，提高了电视机的图像显示效果。

Description

一种增强对比度的图像显示方法、终端及存储介质
技术领域
本发明涉及终端应用领域，尤其涉及一种增强对比度的图像显示方法、终端及存储介质。
背景技术
局部调光技术已在电视机上被广泛应用，这种技术通过采集图像数据中的各个区域的亮暗信息，分别对这些区域下方的直下式背光源进行单独控制，实现增强亮区亮度，降低暗区亮度，使图像画面的对比度更加鲜明。
但是，这种单独控制各个区块的直下式背光源的方式，每个区块都需要设置独立的驱动电路，如果背光源分区越多，驱动电路也就越多；而这些驱动电路都属于大功率器件，因散热问题会占用大量的电路板面积，同时，由于直下式背光源所占用的空间也很大，这些都会导致电视机内部结构复杂，不利于电视机后壳小型化、造型超薄化的美观设计。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术缺陷，本发明提供一种增强对比度的图像显示方法、终端及存储介质，基于BD cell叠屏显示技术，采用双重对比度增强处理方法，使得图像显示的亮暗对比度更加明显，提高电视机的图像显示效果。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种增强对比度的图像显示方法，其中，所述增强对比度的图像显示方法包括以下步骤：
获取主液晶显示层中的显示图像，并通过预设算法计算所述显示图像的平均亮度值；
将所述显示图像分成若干个色块阵列，选择单个色块为选定色块，将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列，逐一计算所述选定色块阵列的平均亮度值；
将所述选定色块列阵的平均亮度值与所述显示图像的平均亮度值进行对比；
根据对比结果调节所述主液晶显示层中选定色块的亮度，并控制副液晶层中执行相对应的通光量控制。
进一步地，所述获取主液晶显示层中的显示图像，并通过预设算法计算所述显示图像的平均亮度值，具体包括以下步骤：
获取所述主液晶显示层中的显示图像，并将所述显示图像的RGB信号转换为YUV信号；
通过所述预设算法计算所述显示图像中所有像素点的平均亮度值。
进一步地，所述将所述显示图像分成若干个色块阵列，选择单个色块为选定色块，将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列，逐一计算所述选定色块阵列的平均亮度值，具体包括以下步骤：
根据所述显示图像的分辨率将所述显示图像分成若干个色块阵列；
选择单个色块为选定色块，将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列；
逐一计算所述选定色块阵列的平均亮度值。
进一步地，所述将所述选定色块列阵的平均亮度值与所述显示图像的平均亮度值进行对比，具体包括以下步骤：
将所述选定色块阵列的平均亮度值与所述显示图像的平均亮度值进行对比；
若所述选定色块阵列的平均亮度值大于所述显示图像的平均亮度值，则判定所述选定色块阵列为亮区；
若所述选定色块阵列的平均亮度值小于所述显示图像的平均亮度值，则判定所述选定色块阵列为暗区。
进一步地，所述根据对比结果调节所述主液晶显示层中选定色块的亮度，并控制副液晶层中执行相对应的通光量控制，具体包括以下步骤：
当所述选定色块阵列为亮区时，则根据非线性插值运算将所述选定色块的亮度值增加第一预设值；
控制所述副液晶层中执行与所述第一预设值相对应的通光量控制。
进一步地，所述根据对比结果调节所述主液晶显示层中选定色块的亮度，并控制副液晶层中执行相对应的通光量控制，还包括以下步骤：
当所述选定色块阵列为暗区时，则根据非线性插值运算将所述选定色块的亮度值减少第二预设值；
控制所述副液晶层中执行与所述第二预设值相对应的通光量控制。
进一步地，所述非线性插值运算的函数曲线为伽玛曲线。
进一步地，所述根据对比结果调节所述主液晶显示层中选定色块的亮度，并控制副液晶层中执行相对应的通光量控制，之后还包括：
将所述显示图像的YUV信号转换为所述RGB信号。
第二方面，本发明还提供一种终端，其中，包括处理器，以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有增强对比度的图像显示程序，所述增强对比度的图像显示程序被所述处理器执行时用于实现如第一方面所述的增强对比度的图像显示方法的操作。
第三方面，本发明还提供一种存储介质，其中，所述存储介质存储有增强对比度的图像显示程序，所述增强对比度的图像显示程序被处理器执行时用于实现如第一方面所述的增强对比度的图像显示方法的操作。
本发明采用上述技术方案具有以下效果：
本发明基于BD cell叠屏显示技术，采用双重对比度的增强处理方式，在主液晶显示层将显示图像分为多个色块阵列，并通过逐个运算单个色块及周边色块的平均亮度值，对比整幅图像的平均亮度值，实现对该色块的亮度值进行增强或降低控制，使得显示图像的亮暗对比更加明显；而且，还在副液晶层上利用BD cell背光调节技术控制光通量，使显示图像的亮区获得较大光通量，暗区获得较小光通量，从而提高了图像显示的效果。
附图说明
图1是本发明实施例中增强对比度的图像显示方法的流程图。
图2是本发明实施例中BD cell叠屏显示屏的结构示意图。
图3是本发明实施例中主液晶显示层的色块阵列划分示意图。
图4是图3中选定色块阵列的放大示意图。
图5是本发明实施例中非线性插值运算的函数曲线示意图。
图6是本发明实施例中终端的功能原理图。
图中：1、主液晶显示层；2、副液晶显示层；3、侧入式背光源。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
在电视机、显示器等具备屏幕显示功能的设备中，通常采用局部调光技术来增强显示图像的对比度，这种调光技术需要单独控制各个区块的背光源，即需要独立的驱动电路，随着背光源分区增多，驱动电路也随之增多，而这些驱动电路属于大功率器件，因散热问题会占用大量电路板面积及电视机内部空间。
本实施例在不增加终端设备占用空间的情况下，提供一种增强对比度的图像显示方法，基于BD cell叠屏显示技术，采用双重对比度增强处理方式，使得图像显示的亮暗对比度更加明显，提高终端设备的图像显示效果。
如图1所示，在本实施例的一种实现方式当中，所述增强对比度的图像显示方法包括以下步骤：
步骤S100，获取主液晶显示层中的显示图像，并通过预设算法计算所述显示图像的平均亮度值。
在本实施例中，所述增强对比度的图像显示方法应用于终端中，所述终端包括电视机以及计算机等终端设备，本实施例以电视机进行举例说明。
本实施例的电视机基于BD cell叠屏显示技术，如图2所示，所述电视机设置有主液晶显示层1、副液晶显示层2以及侧入式背光源3，其中，所述主液晶显示层1用于显示图像画面，所述副液晶显示层2则用于调节光通量，在一定程度上对侧入式背光源3发出的光进行过滤；在所述主液晶显示层1上，通过色块阵列算法从图像数据环节提升对比度；并在副液晶显示层2上，通过控制光通量从光源亮度环节进一步拉升对比度。
这种在双液晶层上实施的技术方法在结构厚度上仅有毫米级以下的增加，相对于现有技术耗费大量大功率器件及其需要的散热空间而言，这种新型技术对电视机整体厚度几乎没有影响；同时，这种技术采用侧入式背光源，从模组结构上也比现有技术采用的直下式背光源更加薄型化、美观化；可以明确的是，相对于现有背光源分区的方式，这种基于液晶像素级的调光处理方式，控制精度更高，画面对比度增强效果更为细腻。
在本实施例中，在显示图像画面时，所述电视机会获取所述主液晶显示层中的显示图像，并将所述显示图像的RGB信号转换为YUV信号；将RGB信号转换为YUV信号的目的在于：使得所述电视机可以通过所述预设算法计算所述显示图像中所有像素点的平均亮度值。
具体地，在获取所述主液晶显示层中的显示图像时，所得到的显示信号为RGB信号，此时，将图像的RGB信号转换为YUV信号模式，可以运算出整体2048个色块的所有像素的平均亮度值YT；在计算所有像素的平均亮度值YT时，可采用以下算法，即所述预设算法为：
Y＝0.30R+0.59G+0.11B；
U＝0.493x(B-Y)；
V＝0.877x(R-Y)；
其中，R表示所述显示图像的R值，G表示所述显示图像的G值，B表示所述显示图像的B值。
即所述步骤S100具体包括以下步骤：
步骤S110，获取所述主液晶显示层中的显示图像，并将所述显示图像的RGB信号转换为YUV信号；
步骤S120，通过所述预设算法计算所述显示图像中所有像素点的平均亮度值。
本实施例通过获取主液晶显示层中的显示图像，并将显示图像的RGB信号转换为YUV信号，使得电视机可以计算得到当前显示图像的平均亮度值，从而将该平均亮度值作为对比值，以对各色块的亮度值进行调整。
如图1所示，在本实施例的一种实现方式当中，所述增强对比度的图像显示方法还包括以下步骤：
步骤S200，将所述显示图像分成若干个色块阵列，选择单个色块为选定色块，将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列，逐一计算所述选定色块阵列的平均亮度值。
在本实施例中，在计算得到所述显示图像的平均亮度值之后，还需要将所述显示图像分成若干个色块阵列，以逐一将每个色块的亮度值进行调整。
在实际应用时，在所述主液晶显示层上，可根据所述显示图像的像素值，将所述显示图像划分为若干个色块阵列；如图3所示，可将所述电视机的显示图像划分为2048个色块阵列，即水平方向64个色块阵列，垂直方向32个色块阵列；其中，每个色块中包含多个像素点；当然，根据电视机的尺寸以及显示分辨率的不同，还可以将所述显示图像划分为其他个数的色块阵列，例如：将电视机的显示图像划分为1024个色块阵列。
在将所述显示图像分成若干个色块阵列后，可选择其中的一个色块为选定色块，然后将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列；对于其他的色块(即剩余的色块)，也采用同样的方式组成选定色块阵列；这样一来，则将所述显示图像分成多个选定色块阵列。
在选定色块阵列之后，可逐一计算所述选定色块阵列的平均亮度值，即计算所述显示图像中每个选定色块阵列的平均亮度值；基于所述电视机处理器的运算能力，也可同时计算多个选定色块阵列的平均亮度值。
具体地，在计算所述选定色块阵列的平均亮度值时，可接着采用上述预设算法，逐一计算出选定色块阵列及其周边色块阵列的平均亮度值。
如图4所示，以图中色块A5为例，假设该色块中所有像素点的平均亮度值为yL5，其周边8个色块A1、A2、A3、……A8、A9对应的平均亮度值分别为yL1、yL1、yL1、……yL8、yL9，那么A5色块的平均亮度YL5为：
Figure BDA0002415649060000091
需要说明的是，如果当前处理的色块位于显示屏的四边，则仅需运算该色块及其周围内侧5个色块的平均亮度值，运算公式应为：
Figure BDA0002415649060000092
如果当前处理的色块位于显示屏的四角，则仅需运算该色块及其周围内侧3个色块的平均亮度值，运算公式应为：
Figure BDA0002415649060000093
在计算得到选定色块阵列的平均亮度值之后，可将该选定色块阵列的平均亮度值与所述显示图像的平均亮度值进行对比，从而对该选定色块阵列中的选定色块的亮度值进行调整(即调亮或调暗)。
即所述步骤S200具体包括以下步骤：
步骤S210，根据所述显示图像的分辨率将所述显示图像分成若干个色块阵列；
步骤S220，选择单个色块为选定色块，将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列；
步骤S230，逐一计算所述选定色块阵列的平均亮度值。
本实施例通过将某个色块阵列以及其周边的8个色块阵列设置为选定色块阵列，并计算该选定色块阵列的平均亮度值，使得电视机可以将该选定色块阵列的平均亮度值与整个图像的平均亮度值进行比较。
如图1所示，在本实施例的一种实现方式当中，所述增强对比度的图像显示方法还包括以下步骤：
步骤S300，所述将所述选定色块列阵的平均亮度值与所述显示图像的平均亮度值进行对比。
在本实施例中，在计算得到所述选定色块阵列的平均亮度值之后，可将所述选定色块阵列的平均亮度值与所述显示图像的平均亮度值进行对比，以判定所述选定色块阵列中的选定色块是亮区还是暗区，从而针对判定结果对该选定色块进行亮度增强处理或亮度削弱处理。
具体地，判定原则为：若所述选定色块阵列的平均亮度值大于所述显示图像的平均亮度值，则判定所述选定色块阵列为亮区；若所述选定色块阵列的平均亮度值小于所述显示图像的平均亮度值，则判定所述选定色块阵列为暗区。
即所述步骤S300具体包括以下步骤：
步骤S310，将所述选定色块阵列的平均亮度值与所述显示图像的平均亮度值进行对比；
步骤S320，若所述选定色块阵列的平均亮度值大于所述显示图像的平均亮度值，则判定所述选定色块阵列为亮区；
步骤S330，若所述选定色块阵列的平均亮度值小于所述显示图像的平均亮度值，则判定所述选定色块阵列为暗区。
本实施例通过将选定色块阵列的平均亮度值与整个图像的亮度平均值进行对比，可确定该选定色块阵列中的选定色块是亮区还是暗区，这样判定的目的在于：针对亮区进行进一步地增强光量，而针对暗区则进一步的削弱光量，从而形成亮暗鲜明的对比，使得显示图像的显示色彩更加鲜艳。
如图1所示，在本实施例的一种实现方式当中，所述增强对比度的图像显示方法还包括以下步骤：
步骤S400，根据对比结果调节所述主液晶显示层中选定色块的亮度，并控制副液晶层中执行相对应的通光量控制。
在本实施例中，在判断选定色块的性质之后，所述电视机可根据判定结果对该选定色块的显示效果进行调整，这样做的目的在于：将各所述选定色块进行增亮或调暗，从而增强所述显示图像的显示效果；与此同时，所述电视机还会根据判定结果，控制所述副液晶层中执行相对应的通光量控制，以进一步地拉升所述主液晶显示层的对比度。
具体地，当所述选定色块阵列为亮区时，则根据非线性插值运算将所述选定色块的平均亮度值增加第一预设值；与此同时，根据所述第一预设值调节所述副液晶层中与所述选定色块阵列对应的区域的通光量。
以上述步骤200计算得到的YL5为例，若YL5大于YT，则采用以下公式对A5色块的亮度进行非线性插值运算，将其当前的亮度增强为Y’L5；
Y'Lx＝fa(YLx),x＝1，2，3……
其中，fa为非线性函数，其斜率随自变量YLx增大而减小，如图5所示，该函数曲线包括但不限于gamma(伽玛)曲线。
即所述步骤S400具体包括以下步骤：
步骤S411，当所述选定色块阵列为亮区时，则根据非线性插值运算将所述选定色块的亮度值增加第一预设值；
步骤S412，控制所述副液晶层中执行与所述第一预设值相对应的通光量控制。
具体地，当所述选定色块阵列为暗区时，则根据非线性插值运算将所述选定色块的平均亮度值减少第二预设值；与此同时，根据所述第二预设值调节所述副液晶层中与所述选定色块阵列对应的区域的通光量。
以上述步骤200计算得到的YL5为例，若YL5小于YT，则采用以下公式对A5色块的亮度进行非线性插值运算，将其当前的亮度降低为Y”L5；
Y”Lx＝fb(YLx),x＝1,2,3……
其中fb为非线性函数，其斜率随自变量YLx的增加而增加，如图5所示，该函数曲线包括但不限于gamma(伽玛)曲线。
即所述步骤S400还包括以下步骤：
步骤S421，当所述选定色块阵列为暗区时，则根据非线性插值运算将所述选定色块的亮度值减少第二预设值；
步骤S422，控制所述副液晶层中执行与所述第二预设值相对应的通光量控制。
值得一提的是，考虑到整体图像画面的渐变平滑度，在图5所示的YT值(即整体图像平均亮度)处，非线性函数fa和fb的坐标点的斜率保持一致。
对A5色块的亮度进行非线性插值运算之后，再用以下算法将上述强化处理之后的A5色块的亮度Y’L5或Y”L5由YUV模式转换回RGB信号：
R＝I+1.4075x(V-128)；
G＝I-0.3455x(U-128)-0.7169x(V-128)；
B＝I+1.7790x(U-128)；
同理，采用以上处理方法运算强化其他2047个色块的亮度，使得主液晶显示层上的图像亮区色块阵列更亮，暗区色块阵列更暗，提高画面的对比度。
在处理所述主液晶显示层的同时，可将运算之后的数据共享给BD cell显示屏上设置的处理芯片，以利用BD cell厂商自带的局部背光调节技术将运算后的数据进行结合，对所述副液晶显示层的光通量进行控制，使得图像亮区可以通过较大的光通量，针对暗区则对光线进行遮挡，实现整幅画面亮暗更加鲜明的效果。
本实施例在所述主液晶层上利用色块阵列及对应的函数曲线处理算法，将所述电视机的显示图像分为多个色块阵列；再通过逐个运算某个色块阵列及周边色块阵列的平均亮度值，并对比整个显示图像的平均亮度值，实现对该色块阵列的亮度调整，使显示图像的亮暗对比更加明显；而且，通过双重对比度增强处理方式，再配合相对更加薄型化的侧入式背光源，可以实现电视机的对比度进一步提升及厚度的薄型化。
实施例二
如图6所示，本实施例提供一种终端，其中，包括处理器10，以及与所述处理器10连接的存储器20，所述存储器20存储有增强对比度的图像显示程序，所述增强对比度的图像显示程序被所述处理器10执行时用于实现如实施例一所述的增强对比度的图像显示方法的操作；具体如上所述。
实施例三
本实施例提供一种存储介质，其中，所述存储介质存储有增强对比度的图像显示程序，所述增强对比度的图像显示程序被处理器执行时用于实现如实施例一所述的增强对比度的图像显示方法的操作；具体如上所述。
综上所述，本发明基于BD cell叠屏显示技术，采用双重对比度的增强处理方式，在主液晶显示层将显示图像分为多个色块阵列，并通过逐个运算单个色块及周边色块的平均亮度值，对比整幅图像的平均亮度值，实现对该色块的亮度值进行增强或降低控制，使得显示图像的亮暗对比更加明显；而且，还在副液晶层上利用BD cell背光调节技术控制光通量，使显示图像的亮区获得较大光通量，暗区获得较小光通量，从而提高了图像显示的效果。
当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种增强对比度的图像显示方法，其特征在于，所述增强对比度的图像显示方法包括以下步骤：
获取主液晶显示层中的显示图像，并通过预设算法计算所述显示图像的平均亮度值；
将所述显示图像分成若干个色块阵列，选择单个色块为选定色块，将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列，逐一计算所述选定色块阵列的平均亮度值；
将所述选定色块列阵的平均亮度值与所述显示图像的平均亮度值进行对比；若所述选定色块阵列的平均亮度值大于所述显示图像的平均亮度值，则判定所述选定色块阵列为亮区；
若所述选定色块阵列的平均亮度值小于所述显示图像的平均亮度值，则判定所述选定色块阵列为暗区；
根据对比结果调节所述主液晶显示层中选定色块的亮度，并控制副液晶显示层中执行相对应的通光量控制；
所述将所述显示图像分成若干个色块阵列，选择单个色块为选定色块，将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列，逐一计算所述选定色块阵列的平均亮度值，具体包括以下步骤：
根据所述显示图像的分辨率将所述显示图像分成若干个色块阵列；
选择单个色块为选定色块，将所述选定色块与周围色块组成选定色块阵列；
逐一计算所述选定色块阵列的平均亮度值；
计算得到所述显示图像的平均亮度值之后，将所述显示图像分成若干个色块阵列，逐一调整每个色块的亮度值；
所述根据对比结果调节所述主液晶显示层中选定色块的亮度，并控制副液晶显示层中执行相对应的通光量控制，具体包括以下步骤：
当所述选定色块阵列为亮区时，则根据非线性插值运算将所述选定色块的亮度值增加第一预设值；
控制所述副液晶显示层中执行与所述第一预设值相对应的通光量控制；
当所述选定色块阵列为暗区时，则根据非线性插值运算将所述选定色块的亮度值减少第二预设值；
控制所述副液晶显示层中执行与所述第二预设值相对应的通光量控制；
处理所述主液晶显示层的同时，将运算之后的数据共享给显示屏上设置的处理芯片，利用厂商自带的局部背光调节技术将运算后的数据进行结合，对所述副液晶显示层的光通量进行控制。
2.根据权利要求1所述的增强对比度的图像显示方法，其特征在于，所述获取主液晶显示层中的显示图像，并通过预设算法计算所述显示图像的平均亮度值，具体包括以下步骤：
获取所述主液晶显示层中的显示图像，并将所述显示图像的RGB信号转换为YUV信号；
通过所述预设算法计算所述显示图像中所有像素点的平均亮度值。
3.根据权利要求1或2所述的增强对比度的图像显示方法，其特征在于，所述非线性插值运算的函数曲线为伽玛曲线。
4.根据权利要求2所述的增强对比度的图像显示方法，其特征在于，所述根据对比结果调节所述主液晶显示层中选定色块的亮度，并控制副液晶显示层中执行相对应的通光量控制，之后还包括：
将所述显示图像的YUV信号转换为所述RGB信号。
5.一种终端，其特征在于，包括处理器，以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有增强对比度的图像显示程序，所述增强对比度的图像显示程序被所述处理器执行时用于实现如权利要求1-4任一项所述的增强对比度的图像显示方法的操作。
6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有增强对比度的图像显示程序，所述增强对比度的图像显示程序被处理器执行时用于实现如权利要求1-4任一项所述的增强对比度的图像显示方法的操作。
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