CN111383604A - 一种改进区域调光算法的方法、系统及存储介质 - Google Patents

一种改进区域调光算法的方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种改进区域调光算法的方法、系统及存储介质，用于更精确地调节LCD背光亮度，使显示画面更加逼真,降低功耗。通过开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据，对获取的背光数据进行角点检测和倾斜校正处理，应用matlab计算出每一个背光分区对其他分区的亮度贡献度；对输入图像进行分区，对输入图像画面进行处理，得到图像画面每一个分区的亮度系数；利用CVX工具包计算出背光分区的背光调整比例；按计算得到的背光调整比例调整LCD背光亮度并显示图像。相比传统的区域调光技术,本发明能够更加有效地控制LCD背光亮度，更加精确地调节LCD背光亮度,使显示画面更加真实，色彩更加逼真,也就进一步降低LCD显示器功耗。

Description

一种改进区域调光算法的方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及液晶电视背光技术，尤其涉及一种改进区域调光算法的方法、系统及存储介质。
背景技术
随着数字电视技术的发展，液晶显示器（LCD）得到了空前的发展。液晶显示器（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。大部分液晶显示器背光为常亮且由于本身特性的限制，不同程度的存在漏光问题，从而会影响暗细节的表现以及对比度等问题，尤其在液晶电视机领域。为了解决这些问题，出现了区域调光（LocalDimming）技术，特别是直下式LED背光的发展，为区域调光（Local Dimming）技术带来了机遇。区域调光的原理是将液晶显示器（LCD）的背光分成N多小区域（Block）；工作时，根据相应小区域对应液晶显示的内容的灰度，来调整背光的明暗度；以此达到节能、增强画质的目的。但是在实际中，每一个分区背光在开关的过程中，会对周围分区的亮度产生一定影响，即称为亮度贡献度。而这种影响会导致显示的画面有一定偏差，影响液晶电视的观看效果。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明为解决现有技术缺陷和不足，提出了一种改进区域调光算法的方法，通过特定的算法，计算出每一个背光分区对其他分区的亮度贡献度，并分析处理出输入图像的每一个图像分区的亮度系数，利用CVX工具包，求出每一个背光分区的背光调整比例，进而调整背光亮度。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种改进区域调光算法的方法，用于更精确地调节LCD背光亮度，包括如下步骤：
步骤A，开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据；
步骤B，利用matlab计算出每一个背光分区对其他分区的亮度贡献度；
步骤C，对输入图像分区处理，得到每一个图像分区的亮度系数；
步骤D，利用CVX工具包计算出背光分区的背光调整比例；
步骤E，按所述背光调整比例调整背光亮度。
作为进一步的改进技术方案，上述步骤A中开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据后，还需要对采集到的所述背光数据进行角点检测和倾斜校正的处理。
作为进一步的改进技术方案，上述步骤B中利用matlab计算出每一个背光分区对其他分区的亮度贡献度具体是利用 matlab对经过角点检测和倾斜校正的背光数据进行分析计算，得出每一个背光分区的背光对其他背光分区的亮度贡献度。
作为进一步的改进技术方案，上述步骤C中对输入图像分区处理时图像分区数和背光分区数可以相同或不同。
作为进一步的改进技术方案，上述步骤D中，利用CVX工具包计算出背光分区的背光调整比例具体是利用CVX工具包对每一个背光分区的背光结合所述亮度贡献度和每一个图像分区的所述亮度系数进行计算，得出每一个背光分区的背光调整比例。
本发明还提供一种改进区域调光算法的系统，用于更精确地调节LCD背光亮度，所述系统包括背光数据获取模块、Matlab计算模块、图像分区处理模块、CVX工具包计算模块和背光亮度调整模块；
所述背光数据获取模块用于开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据，对背光数据进行预处理；
所述Matlab计算模块用于获取每一个背光分区的背光对其他背光分区的亮度贡献度；
所述图像分区处理模块用于对输入图像进行分区，得到每一个图像分区的亮度系数；
所述CVX工具包计算模块用于计算出每一个背光分区的背光调整比例；
所述背光亮度调整模块用于按照每一个背光分区的背光调整比例调整背光亮度。
作为进一步的改进技术方案，所述背光数据获取模块开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据，并对所述背光数据进行角点检测和倾斜校正的处理。
作为进一步的改进技术方案，所述Matlab计算模块获取每一个背光分区的背光对其他背光分区的亮度贡献度，是利用所述背光数据获取模块获取的并经过校正处理的所述背光数据分析计算得出。
作为进一步的改进技术方案，所述CVX工具包计算模块计算出每一个背光分区的背光调整比例，是利用CVX工具包对每一个背光分区的背光结合所述亮度贡献度和每一个图像分区的所述亮度系数进行计算，得出每一个背光分区的背光调整比例。
本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有改进区域调光算法的程序，该改进区域调光算法的程序被处理器执行时实现上述的改进区域调光算法的方法的步骤。
与现有区域调光技术未考虑每一个背光分区的背光在开关过程中对周围其他背光分区的亮度产生影响相比较，本发明利用打开LCD四个角的背光获取相关背光数据，通过Matlab计算得到每一个背光分区的背光对其他背光分区的亮度贡献度，通过对输入图像分区，处理得到每个分区的亮度系数，经过CVX工具包计算求出背光分区的背光调整比例，并按照背光调整比例调整背光亮度，显示图像。本发明方法使背光亮度调节更精确，显示画面更加逼真，同时也降低了功耗。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，其中：
图1是本发明一种改进区域调光算法的方法优选实施例的流程图。
图2是本发明一种改进区域调光算法的系统优选实施例的结构图。
图3是本发明一种改进区域调光算法的方法优选实施例的算法流程图。
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。
随着数字电视技术的发展，液晶电视已经成为主流，液晶电视技术也得到了空前的发展。为了更进一步提高画质，也涌现了很多新的技术，所使用的背光源也已经由CCFL（冷阴极荧光灯）背光源转向为LED背光源。 伴随着直下式LED背光的发展，目前在液晶电视机的画质处理中，为了能更精确还原图像画面的场景，达到色彩逼真和高画质质量，最常采用的技术就是Local Dimming（背光区域调节技术）。所谓Local Dimming（区域调光）。就是将LCD（液晶显示器）的背光划分成N多个小区域（Block），按图像画面上不同区域的明暗度来调整背光的明暗程度，以此来达到增强画质，降低功耗的目的。但是在实际工作中，每个分区背光在开关过程中会对周围分区的亮度产生一定影响，这现象称为亮度贡献度，而这也就会导致显示的图像画面出现偏差，影响电视观看效果。针对这种情况，本发明通过利用开启LCD四个角的背光获取相关数据，通过Matlab计算得到每一个背光分区的背光对其他背光分区的亮度贡献度，通过对输入图像分区，处理得到每一个图像分区的亮度系数，经过CVX工具包计算分析，求出每一个背光分区的背光调整比例，并按照背光调整比例调整背光亮度，显示图像，使背光亮度调节更精确，显示画面更加逼真，同时也降低了功耗。
本发明提供了一种改进区域调光算法的方法，如图1本发明一种改进区域调光算法的方法优选实施例的流程图所示，本发明优选实施例包括如下步骤：
步骤S100，开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据。
具体而言，本实施例中，分别打开LCD四个角的背光，并分别拍摄照片保存背光数据；由于在拍摄过程中，无法保证屏幕的角度和相机完全平行，所以需要对所述数据进行校正处理，处理过程包括对采集的背光数据进行角点检测和倾斜校正。
步骤S200，通过matlab计算出每一个背光分区对其他分区的亮度贡献度。
具体而言，本实施例中，利用 matlab对经过角点检测和倾斜校正的所述数据进行分析计算，得出每一个背光分区的背光对其他各背光分区的亮度贡献度A（i，j），其中A（i，j）表示第i个背光分区的背光对于第j个背光分区的亮度贡献值。
步骤S300，对输入图像分区处理，得到每一个图像分区的亮度系数；
具体而言，本实施例中，对输入的图像进行分区，图像分区数可以和背光分区数相同也可以不同，对图像画面进行高速DSP（动态调光处理）处理，得到每一个分区的灰度信息，再进一步处理，得到每一个分区的亮度系数L（s，t）。
步骤S400，利用CVX工具包计算出背光分区的背光调整比例。
具体而言，本实施例中，CVX工具包对经计算处理得到的每一个背光分区的背光对其他各背光分区的亮度贡献度A（i，j）和每一个图像分区的亮度系数L（s，t）进行计算分析，得出每一个背光分区的背光调整比例x（s，t）。
步骤S500，按所述背光调整比例调整背光亮度。
具体而言，本实施例中，按CVX工具包计算分析得出的每一个背光分区的背光调整比例x（s，t）调整LCD的每一个背光分区的背光亮度，完成显示图像。
本实施例中具体的算法流程如图3本发明一种改进区域调光算法的方法优选实施例的算法流程图所示。
本发明还提供一种改进区域调光算法的系统，用于更精确地调节LCD背光亮度，使显示画面更加逼真, 降低功耗。如图2本发明一种改进区域调光算法的系统优选实施例的结构图所示，所述系统包括背光数据获取模块10、Matlab计算模块20、图像分区处理模块30、CVX工具包计算模块40和背光亮度调整模块50。
所述背光数据获取模块10用于开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据，并对所述背光数据进行校正处理。
本实施例中，背光数据获取模块10用于打开显示器四个角背光，拍摄照片保存数据，并对所获取的背光数据进行校正处理，所述校正处理包括对采集的所述背光数据进行角点检测和倾斜校正，这是因为在拍摄照片过程中，无法保证屏幕的角度和相机完全平行，需要进行校正处理来对所获背光数据进行校正。
所述Matlab计算模块20用于分析计算，获取每一个背光分区对其他背光分区的亮度贡献度。
本实施例中，所述Matlab计算模块20是利用 matlab对所述背光数据获取模块10所获取的经过角点检测和倾斜校正的背光数据进行分析计算，得出每一个分区背光对其他背光分区的亮度贡献度A（i，j），其中A（i，j）表示第i个背光分区的背光对于第j个背光分区的亮度贡献值
所述图像分区处理模块30用于对输入图像进行分区，分析处理出每一个图像分区的亮度系数。
本实施例中，所述图像分区处理模块30对输入的图像进行分区，图像分区数可以和背光分区数相同也可以不同，并对图像画面进行高速DSP（动态调光处理）处理，得到图像的每一个图像分区的灰度信息，再进一步处理，得到图像的每一个图像分区的亮度系数L（s，t）。
所述CVX工具包计算模块40用于计算出每一个背光分区的背光调整比例；
本实施例中，所述CVX工具包计算模块40对Matlab计算模块20计算处理得到的每一个背光分区的背光对其他背光分区的亮度贡献度A（i，j）和图像分区处理模块30分区处理得到的每一个图像分区的亮度系数L（s，t）进行计算分析，得出的每一个背光分区的背光调整比例x（s，t）。
所述背光亮度调整模块50用于按照背光调整比例调整背光亮度，显示图像。
本实施例中，所述背光亮度调整模块50按CVX工具包计算模块40计算分析得出的每一个背光分区的背光调整比例x（s，t）调整LCD的每一个背光分区的背光亮度，完成显示图像。
本发明还提供一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质存储有改进区域调光算法的程序，该改进区域调光算法的程序被处理器执行时实现上述的改进区域调光算法的方法的步骤。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种改进区域调光算法的方法，用于精确地调节LCD背光亮度，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A，开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据；
步骤B，利用matlab计算出每一个背光分区对其他分区的亮度贡献度；
步骤C，对输入图像分区处理，得到每一个图像分区的亮度系数；
步骤D，利用CVX工具包计算出背光分区的背光调整比例；
步骤E，按所述背光调整比例调整背光亮度。
2.根据权利要求1所述的一种改进区域调光算法的方法，其特征在于，所述步骤A中开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据后，还需要对采集到的所述背光数据进行角点检测和倾斜校正的处理。
3.根据权利要求2所述的一种改进区域调光算法的方法，其特征在于，所述步骤B中利用matlab计算出每一个背光分区对其他分区的亮度贡献度具体是利用 matlab对经过角点检测和倾斜校正的背光数据进行分析计算，得出每一个背光分区的背光对其他背光分区的亮度贡献度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种改进区域调光算法的方法，其特征在于，所述步骤C中对输入图像分区处理时图像分区数和背光分区数可以相同或不同。
5.根据权利要求4所述的一种改进区域调光算法的方法，其特征在于，所述步骤D中，利用CVX工具包计算出背光分区的背光调整比例具体是利用CVX工具包对每一个背光分区的背光结合所述亮度贡献度和每一个图像分区的所述亮度系数进行计算，得出每一个背光分区的背光调整比例。
6.一种改进区域调光算法的系统，用于精确地调节LCD背光亮度，其特征在于，所述系统包括背光数据获取模块、Matlab计算模块、图像分区处理模块、CVX工具包计算模块和背光亮度调整模块；
所述背光数据获取模块用于开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据，对背光数据进行预处理；
所述Matlab计算模块用于获取每一个背光分区的背光对其他背光分区的亮度贡献度；
所述图像分区处理模块用于对输入图像进行分区，得到每一个图像分区的亮度系数；
所述CVX工具包计算模块用于计算出每一个背光分区的背光调整比例；
所述背光亮度调整模块用于按照每一个背光分区的背光调整比例调整背光亮度。
7.根据权利要求6所述的一种改进区域调光算法的系统，其特征在于，所述背光数据获取模块开启显示器四个角背光，拍摄照片并保存背光数据，并对所述背光数据进行角点检测和倾斜校正的处理。
8.根据权利要求7所述的一种改进区域调光算法的系统，其特征在于，所述Matlab计算模块获取每一个背光分区的背光对其他背光分区的亮度贡献度，是利用所述背光数据获取模块获取的并经过校正处理的所述背光数据分析计算得出。
9.根据权利要求7或8所述的一种改进区域调光算法的系统，其特征在于，所述CVX工具包计算模块计算出每一个背光分区的背光调整比例，是利用CVX工具包对每一个背光分区的背光结合所述亮度贡献度和每一个图像分区的所述亮度系数进行计算，得出每一个背光分区的背光调整比例。
10.一种存储介质，所述存储介质存储有改进区域调光算法的程序，该改进区域调光算法的程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的改进区域调光算法的方法的步骤。
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GR01 Patent grant
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