CN114566116B - 图像亮度控制方法及装置和显示控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种图像亮度控制方法及装置和显示控制器。所述图像亮度控制方法例如包括：接收输入图像；根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值；基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数；以及根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制。本发明实施例可根据输入图像的动态调整显示屏的亮度，限制显示屏的功耗。

Description

图像亮度控制方法及装置和显示控制器
技术领域
本发明涉及图像处理及显示控制技术领域，尤其涉及一种图像亮度控制方法、一种图像亮度控制装置以及一种显示控制器。
背景技术
随着显示屏技术例如LED显示技术的迅速发展，目前LED显示屏因其亮度高、可视角度广、寿命长、组装自由等优点被应用到各种领域。但由于LED屏幕亮度高的特点，其功耗问题也越来越引起关注。尤其是当LED显示屏显示的图像的平均灰度增加时，导致LED显示屏的功耗加剧。另外，随着LED屏幕点间距越来越小，显示屏的发热越来越严重，这不仅带来功耗的增加，还有发热引起的LED灯的色坐标飘移、寿命降低等问题。LED显示屏亮度调节方案主要有：占空比调制(Pulse width modulation，PWM)和电流幅值调制(Pulse AmplitudeModulation，PAM)。但是这两种调节方法显示屏的功耗降低不大，且当显示低暗图像时以上两种亮度调节方法使得画面过于暗淡，暗部细节丢失。
发明内容
因此，针对现有技术中的至少部分缺陷和不足，本发明实施例提供一种图像亮度控制方法、一种图像亮度控制装置以及一种显示控制器，可根据输入图像的动态调整显示屏的亮度，限制显示屏的功耗。
具体地，本发明实施例提出的一种图像亮度控制方法，包括：接收输入图像；根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值；基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数；以及根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制。
上述技术方案通过对接收到的输入图像的灰度数据确定输入图像的图像平均灰度值，基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系确定目标亮度控制系数，以对输入图像进行亮度控制，实现了根据输入图像的内容比如灰度数据自动控制亮度，限制显示屏的功耗。
在本发明的一个实施例，所述根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值包括：确定所述输入图像的多个图像分区；根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值；根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值；以及根据所述多个图像分区各自的所述分区平均灰度值和所述全局平均灰度值确定所述图像平均灰度值。
上述技术方案通过得到输入图像的全局平均灰度值和输入图像的分区平均灰度值，并根据全局平均灰度值和分区平均灰度值确定图像平均灰度值，以综合考虑显示输入图像的显示屏的整体功耗情况和输入图像分区例如组成显示屏的显示箱体的功耗情况，可更加精确地进行亮度控制，以达到精确控制显示屏功耗的目的。
在本发明的一个实施例，所述根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值包括：获取所述多个图像分区中的目标图像分区的分区灰度数据；根据所述目标图像分区的所述分区灰度数据确定所述目标图像分区的多个灰度通道各自的分区通道平均灰度值；
根据所述目标图像分区的所述多个灰度通道各自的所述分区通道平均灰度值得到所述目标图像分区的分区多通道平均灰度值和分区多通道最大灰度值；以及根据所述分区多通道平均灰度值和所述分区多通道最大灰度值得到所述目标图像分区的所述分区平均灰度值。
在本发明的一个实施例，所述根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值包括：根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的多个灰度通道各自的全局通道平均灰度值；根据所述输入图像的所述多个灰度通道各自的所述全局通道平均灰度值得到所述输入图像的全局多通道平均灰度值和全局多通道最大灰度值；以及根据所述全局多通道平均灰度值和所述全局多通道最大灰度值得到所述输入图像的所述全局平均灰度值。
在本发明的一个实施例，所述基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数具体为：根据所述图像平均灰度值在所述图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系中查询得到对应的所述目标亮度控制系数。
另一方面，本发明实施例提供的一种图像亮度控制装置，包括：输入图像接收模块，用于接收输入图像；图像平均灰度确定模块，用于根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值；控制系数确定模块，用于基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数；以及图像亮度控制模块，用于根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制。
在本发明的一个实施例，所述图像平均灰度确定模块包括：图像分区确定单元，用于确定所述输入图像的多个图像分区；分区平均灰度确定单元，用于根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值；全局平均灰度确定单元，用于根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值；以及图像平均灰度确定单元，用于根据所述多个图像分区各自的所述分区平均灰度值和所述全局平均灰度值确定所述图像平均灰度值。
在本发明的一个实施例，所述分区平均灰度确定单元包括：分区灰度数据获取子单元，用于获取所述多个图像分区中的目标图像分区的分区灰度数据；分区通道平均灰度确定子单元，用于根据所述目标图像分区的所述分区灰度数据确定所述目标图像分区的多个灰度通道各自的分区通道平均灰度值；分区多通道平均灰度及最大灰度确定子单元，用于根据所述目标图像分区的所述多个灰度通道各自的所述分区通道平均灰度值得到所述目标图像分区的分区多通道平均灰度值和分区多通道最大灰度值；以及分区平均灰度确定子单元，用于根据所述分区多通道平均灰度值和所述分区多通道最大灰度值得到所述目标图像分区的所述分区平均灰度值。
在本发明的一个实施例，所述全局平均灰度确定单元包括：全局通道平均灰度子单元，用于根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的多个灰度通道各自的全局通道平均灰度值；全局多通道平均灰度及最大灰度确定子单元，用于根据所述输入图像的所述多个灰度通道各自的所述全局通道平均灰度值得到所述输入图像的全局多通道平均灰度值和全局多通道最大灰度值；以及全局平均灰度确定子单元，用于根据所述全局多通道平均灰度值和所述全局多通道最大灰度值得到所述输入图像的所述全局平均灰度值。
又一方面，本发明实施例提供的一种显示控制器，包括：图像输入接口；可编程逻辑器件，电连接所述图像输入接口；其中，所述可编程逻辑器件用于：通过所述图像输入接口接收输入图像、根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值、基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数、以及根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制。
上述技术方案可以具有如下一个或多个优点：本发明实施例通过对接收到的输入图像的灰度数据确定输入图像的图像平均灰度值，基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系确定目标亮度控制系数，以对输入图像进行亮度控制，实现了根据输入图像的内容比如灰度数据自动控制亮度，限制显示屏的功耗。此外，通过得到输入图像的全局平均灰度值和输入图像的分区平均灰度值，并根据全局平均灰度值和分区平均灰度值确定图像平均灰度值，以综合考虑显示输入图像的显示屏的整体功耗情况和输入图像分区例如组成显示屏的显示箱体的功耗情况，可更加精确地进行亮度控制，以达到精确控制显示屏功耗的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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为本发明实施例提出的一种图像亮度控制方法的流程示意图。
图2为图1中的步骤S13的详细流程示意图。
图3为图2中的步骤S133的详细流程示意图。
图4为图2中的步骤S135的详细流程示意图。
图5A为实施本发明提供的一种显示控制器的结构示意图。
图5B为显示控制器中的图像处理器件实现图像亮度控制方法的过程示意图。
图5C为输入图像的一种图像分区方式的效果示意图。
图5D为输入图像的另一种图像分区方式的效果示意图。
图5E为本发明实施例的一种亮度控制系数和图像平均灰度值的映射曲线示意图。
图6为本发明第二实施例提供的一种图像亮度控制装置的模块示意图。
图7为图6中的图像平均灰度确定模块的单元示意图。
图8为图7中的分区平均灰度确定单元的子单元示意图。
图9为图7中的全局平均灰度确定单元的子单元示意图。
图10为本发明第三实施例提供的一种图像亮度控制系统的结构示意图。
图11为本发明第四实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
【第一实施例】
参见图1，本发明实施例提供的一种图像亮度控制方法，例如包括步骤：
S11：接收输入图像；
S13：根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值；
S15：基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数；以及
S17：根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制。
因此，本发明实施例通过对接收到的输入图像的灰度数据确定输入图像的图像平均灰度值，基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系确定目标亮度控制系数，以对输入图像进行亮度控制，实现了根据输入图像的内容比如灰度数据自动控制亮度，限制显示屏的功耗。用户可以根据实际情况对图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系进行调整和优化，以得到用户想要的亮度控制方案，提升了图像亮度控制的灵活性，也提升了用户体验度。
具体地，如图2所示，步骤S13例如包括：
S131：确定所述输入图像的多个图像分区；
S133：根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值；
S135：根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值；以及
S137：根据所述多个图像分区各自的所述分区平均灰度值和所述全局平均灰度值确定所述图像平均灰度值。
其中，输入图像的多个图像分区，可以例如根据显示输入图像的显示屏的显示单元的拼接情况确定图像分区，例如可以是一个显示单元为一个图像分区，也可以是两个甚至是多个显示单元组成一个分区等多种组合方式，本发明实施例不以此为限。此处的显示单元可例如为LED显示箱体。考虑到LED显示屏的供电方式是以LED显示箱体为单位供电的，因此不仅要考虑整屏的功耗，还要控制局部分区例如LED显示单元的功耗。
本发明实施例通过得到输入图像的全局平均灰度值和输入图像的分区平均灰度值，并根据全局平均灰度值和分区平均灰度值确定图像平均灰度值，以综合考虑显示输入图像的显示屏的整体功耗情况和输入图像分区例如组成显示屏的显示箱体的功耗情况，可更加精确地进行亮度控制，以达到精确控制显示屏功耗的目的。此处值得一提的是，所述图像分区也可以不以显示箱体为单位进行划分，也可以根据用户的需要和实际情况进行划分，本发明不以此为限。
具体地，如图3所示，步骤S133例如包括：
S1331：获取所述多个图像分区中的目标图像分区的分区灰度数据；
S1333：根据所述目标图像分区的所述分区灰度数据确定所述目标图像分区的多个灰度通道各自的分区通道平均灰度值；
S1335：根据所述目标图像分区的所述多个灰度通道各自的所述分区通道平均灰度值得到所述目标图像分区的分区多通道平均灰度值和分区多通道最大灰度值；以及
S1337：根据所述分区多通道平均灰度值和所述分区多通道最大灰度值得到所述目标图像分区的所述分区平均灰度值。
另外，如图4所示，步骤S135例如包括：
S1351：根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的多个灰度通道各自的全局通道平均灰度值；
S1353：根据所述输入图像的所述多个灰度通道各自的所述全局通道平均灰度值得到所述输入图像的全局多通道平均灰度值和全局多通道最大灰度值；以及
S1355：根据所述全局多通道平均灰度值和所述全局多通道最大灰度值得到所述输入图像的所述全局平均灰度值。
再者，步骤S15具体为：
根据所述图像平均灰度值在所述图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系中查询得到与对应的所述目标亮度控制系数。
其中，此处的图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系可例如用图像平均灰度值与亮度控制系数的映射曲线表示，每个图像平均灰度值有与其对应的亮度控制系数。图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系也可以用表格、列表、数组等其它方式的形式存在，本发明不以此为限。
本发明实施例通过对输入图像的像素点的灰度数据计算得到输入图像的图像平均灰度值APL(Average Picture Lever)，进而依据求得的APL进行亮度控制和调整，以使经过自动亮度控制后的图像的平均亮度达到预设值以下，进而降低显示屏的功耗。在低APL图像中，允许显示屏显示具有大亮度例如峰值亮度的内容，保留暗部细节，不损失图像的峰值亮度。当APL超过某一阈值，峰值亮度随APL的增大而减小，达到限制亮度、降低功耗的目的。此外，在实际显示时，当输入图像为高亮画面图像时，由于人眼对图像亮度并不敏感，适当地降低图像亮度不会对观察者产生很大的视觉影响，也不会对显示效果产生明显的影响。
为便于更清楚地理解本实施例，下面以显示屏为LED显示屏为例，并结合图5A至图5C对本实施例的图像亮度控制方法的具体过程及原理进行说明。
本实施例提供的图像亮度控制方法适用于显示控制器。典型地，如图5A所示，显示控制器100可例如包括图像输入接口110、可编程逻辑器件130和图像数据输出电路150。可编程逻辑器件130分别连接图像输入接口110以及图像数据输出电路150。其中，图像输入接口110可例如为标准视频接口，例如HDMI接口、DVI接口、DP接口、SDI接口等，用于接收外部输入的视频源或图像。可编程逻辑器件130可例如为FPGA(Field Programmable GateArray，现场可编程逻辑门阵列)，其用于对从图像输入接口110获取的图像数据进行图像处理例如颜色空间转换、缩放处理、图层叠加等，并将处理后图像数据以相应的格式并通过图像数据输出电路150输出，例如输出至与其连接的显示屏。此处的显示屏可例如为LED显示屏，其可以包括一个LED灯板或多个LED灯板，且每一个所述LED灯板包含多个LED像素。以RGB全彩LED而言，每一个所述LED像素例如包含红色LED、绿色LED和蓝色LED。LED显示屏还可以包括连接LED灯板的显示控制卡。典型地，显示控制卡用于对从显示控制器100输入的图像数据进行转换处理得到显示信号与控制信号、并将显示信号与控制信号传输至与其连接的LED灯板以显示图像画面。图像数据输出电路150可例如为以太网接口输出电路，其包括以太网接口和连接所述以太网接口的以太网物理层收发器，所述以太网物理层收发器连接可编程逻辑器件130。甚至，图像数据输出电路150还可以包括网络变压器，所述网络变压器连接在所述以太网接口和所述以太网物理层收发器之间。此处的以太网接口可例如为RJ45接口。当然，图像数据输出电路150也可以是光纤模块，其可为现有技术中常用的光纤模块，其具体结构不再赘述。此外，显示控制器100还可以包括连接可编程逻辑器件130的微控制器(图中未示出)，例如为MCU或者ARM，其用于加载FPGA程序，与外部通信、并发送相应控制信号给可编程逻辑器件130以完成相应处理。
现有技术中，PAM和PWM两种亮度调节方式不能根据输入图像的内容进行动态地调整显示屏的亮度，当显示低暗图像时，使得画面过于暗淡，暗部细节丢失。本发明实施例提供的图像亮度控制方法主要通过对接收到的输入图像的灰度数据确定输入图像的图像平均灰度值，基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系确定目标亮度控制系数，以对输入图像进行亮度控制，实现了根据输入图像的内容比如灰度数据自动控制亮度，限制显示屏的功耗。用户可以根据实际情况对图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系进行调整和优化，以得到用户想要的亮度控制方案，提升了图像亮度控制的灵活性，也提升了用户体验度。参见图5B，其示出了本发明实施例提供的图像亮度控制方法的实现整个过程，具体如下。
显示控制器100的可编程逻辑器件130通过图像输入接口110接收外部输入的输入图像。所述输入图像例如为多灰度通道图像，比如RGB三灰度通道图像甚至更多灰度通道图像。
接着，可编程逻辑器件130根据输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值(Average Picture Lever，APL)。具体地，可编程逻辑器件130例如根据显示屏的拼接状态确定所述输入图像的多个图像分区。如图5C所示，显示输入图像的显示屏例如由9个显示箱体例如LED显示箱体拼接而成。假设以一个LED箱体为一个图像分区，那么输入图像可以划分为9个图像分区。当然，也可以采用其它分区方式，参见图5D。本发明实施例以图5C所示的图像分区为例予以说明。
接着，可编程逻辑器件130根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值。具体地，可编程逻辑器件130获取所述多个图像分区中的目标图像分区的分区灰度数据，根据所述目标图像分区的所述分区灰度数据确定所述目标图像分区的多个灰度通道各自的分区通道平均灰度值，根据所述目标图像分区的所述多个灰度通道各自的所述分区通道平均灰度值得到所述目标图像分区的分区多通道平均灰度值和分区多通道最大灰度值；以及根据所述分区多通道平均灰度值和所述分区多通道最大灰度值得到所述目标图像分区的所述分区平均灰度值。
更具体地，输入图像的多个灰度通道例如包括三个灰度通道，红色灰度通道(R)、绿色灰度通道(G)和蓝色灰度通道(B)；当然也还可以有其它灰度通道。可编程逻辑器件130根据图像分区的分区灰度数据确定该图像分区的多个灰度通道各自的分区通道平均灰度值，分区通道平均灰度值也即是各分区的灰度通道的灰度数据的平均值，其计算公式如下：
其中，APL_R_Segi、APL_G_Segi、APL_B_Segi分别为第i个图像分区的红色分区通道平均灰度值、绿色分区通道平均灰度值和蓝色分区通道平均灰度值；Rr，c，i、Gr，c，i、Br，c，i为第i个图像分区的第r行第c列的R、G、B灰度值；Seg_Hi、Seg_Wi分别为第i个图像分区的高度方向的像素点数量、宽度方向上的像素点数量；i表示为图像分区的序号，以图5C所示的图像分区为例，1≤i≤9。
可编程逻辑器件130根据所述目标图像分区的所述多个灰度通道各自的所述分区通道平均灰度值得到所述目标图像分区的分区多通道平均灰度值和分区多通道最大灰度值，分区多通道平均灰度值也即图像分区内的多个灰度通道的分区通道平均灰度值的平均值，分区多通道最大灰度值也即图像分区内的多个灰度通道的分区通道平均灰度值的最大值，其计算公式如下：
APL_Mean_Segi＝mean(AP_R_Segi，AP_G_Segi，AP_B_Segi)，
APL_Max_Segi＝max(AP_R_Segi，AP_G_Segi，AP_B_Segi)，
其中，APL_Mean_Segi为第i个图像分区的分区多通道平均灰度值；APL_Max_Segi为第i个图像分区的分区多通道最大灰度值；mean()为求平均值函数，max()为求最大值函数。
可编程逻辑器件130根据所述分区多通道平均灰度值和所述分区多通道最大灰度值得到所述目标图像分区的所述分区平均灰度值，其计算公式如下：
APL_Segi＝w1·APL_Mean_Segi+w2·APL_Max_Segi，
w1+w2＝1，
其中，APL_Segi为第i个图像分区的分区平均灰度值；w1为多通道平均灰度值的加权系数；w2为多通道最大灰度值的加权系数。
之后，可编程逻辑器件130根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值。具体地，可编程逻辑器件130根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的多个灰度通道各自的全局通道平均灰度值；根据所述输入图像的所述多个灰度通道各自的所述全局通道平均灰度值得到所述输入图像的全局多通道平均灰度值和全局多通道最大灰度值；以及根据所述全局多通道平均灰度值和所述全局多通道最大灰度值得到所述输入图像的所述全局平均灰度值。
更具体地，可编程逻辑器件130根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的多个灰度通道各自的全局通道平均灰度值，全局通道平均灰度值也即是输入图像的一个灰度通道的所有灰度数据的平均值，其计算公式为：
其中，APL_R_Global、APL_G_Global、APL_B_Global分别为输入图像的红色全局通道平均灰度值、绿色全局通道平均灰度值和蓝色全局通道平均灰度值；Rr，c、Gr，c、Br，c为输入图像的第r行第c列的R、G、B灰度值；H、W分别为输入图像的高度方向的像素点数量、宽度方向上的像素点数量。
可编程逻辑器件130根据所述输入图像的所述多个灰度通道各自的所述全局通道平均灰度值得到所述输入图像的全局多通道平均灰度值和全局多通道最大灰度值，全局多通道平均灰度值也即输入图像的多个灰度通道的全局通道平均灰度值的平均值，全局多通道最大灰度值也即输入图像的多个灰度通道的全局通道平均灰度值的最大值，计算公式如下：
APL_Mean_Global＝mean(APL_R_Global，APL_G_Global，APL_B_Global)，
APL_Max_Global＝max(APL_R_Global，APL_G_Global，APL_B_Global)，
其中，APL_Mean_Global为输入图像的全局多通道平均灰度值；APL_Max_Global为输入图像的全局多通道最大灰度值。
可编程逻辑器件130根据所述全局多通道平均灰度值和所述全局多通道最大灰度值得到所述输入图像的所述全局平均灰度值，其计算公式为：
APL_Global＝w1·APL_Mean_Global+w2·APL_Max_Global，
其中，APL_Global为输入图像的全局平均灰度值。
承上述，可编程逻辑器件130根据所述多个图像分区各自的所述分区平均灰度值和所述全局平均灰度值确定所述图像平均灰度值，其计算公式为：
APL＝w3·max(APL_Seg1，APL_Seg2，...，APL_Segn)+w4·APL_Global，
w3+w4＝1，
其中，APL为输入图像的图像平均灰度值；n为输入图像的图像分区的数量；w3为n个图像分区的分区平均灰度值的最大值的加权系数；w4为输入图像的全局平均灰度值的加权系数。
接下来，可编程逻辑器件130基于图像平均灰度值(APL)与亮度控制(AutoBrightness Control，ABC)系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数。此次，图像平均灰度值与亮度控制系数例如是映射曲线，也称为ABC曲线，如图5E所示。ABC系数的取值范围可例如为：0＜ABC系数≤1。每个APL值有与其对应的ABC系数。在该曲线上，随着输入图像的APL的增加，ABC系数在一定范围内保持不变，当APL继续增大时，ABC系数逐渐减小，如此一来即可降低输入图像的亮度例如峰值亮度，从而达到降低显示屏功耗的作用。值得一提的是，APL与ABC系数的映射关系可为预先配置好且存储在显示控制器100中例如与FPGA连接的非易失性存储器中。进一步地，ABC曲线也可以根据用户实际需要(功耗情况、环境信息等)进行配置或者适当调节，以达到最优的状态并取得最大功耗降低。
最后，可编程逻辑器件130根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制。具体地，可编程逻辑器件130将ABC系数作用于输入图像，也即对输入图像的灰度数据进行亮度控制或称亮度调节，其公式如下：
[R′G′B′]＝K·[R G B]，
其中，[R′G′B′]为输入图像亮度控制后的灰度数据；[R G B]为输入图像亮度控制前的灰度数据，也即初始灰度数据；K为目标ABC系数。最终显示控制器100将亮度控制后的输入图像的灰度数据输出至显示屏以供显示，也即完成了输入图像的亮度的动态控制和调节。
综上所述，本发明实施例通过对接收到的输入图像的灰度数据确定输入图像的图像平均灰度值，基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系确定目标亮度控制系数，以对输入图像进行亮度控制，实现了根据输入图像的内容比如灰度数据自动控制亮度，限制显示屏的功耗。此外，通过得到输入图像的全局平均灰度值和输入图像的分区平均灰度值，并根据全局平均灰度值和分区平均灰度值确定图像平均灰度值，以综合考虑显示输入图像的显示屏的整体功耗情况和输入图像分区例如组成显示屏的显示箱体的功耗情况，可更加精确地进行亮度控制，以达到精确控制显示屏功耗的目的。另外，用户可以根据实际情况对图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系进行调整和优化，以得到用户想要的亮度控制方案，提升了图像亮度控制的灵活性，也提升了用户体验度。值得一提的是，此处的输入图像可例如为外部设备例如视频处理设备输入的视频源的视频帧图像，这样一来，显示控制器通过对视频源的视频帧图像逐帧地进行亮度控制，从而达到了对整个视频源的亮度控制。
【第二实施例】
参见图6，本发明实施例提供的一种图像亮度控制装置400，例如包括：输入图像接收模块410、图像平均灰度确定模块430、控制系数确定模块450以及图像亮度控制模块470。
其中，输入图像接收模块410用于接收输入图像；图像平均灰度确定模块430用于根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值；控制系数确定模块450用于基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数；以及图像亮度控制模块470用于根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制。
具体地，如图7所示，图像平均灰度确定模块430例如包括：
图像分区确定单元431，用于确定所述输入图像的多个图像分区；
分区平均灰度确定单元433，用于根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值；
全局平均灰度确定单元435，用于根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值；以及
图像平均灰度确定单元437，用于根据所述多个图像分区各自的所述分区平均灰度值和所述全局平均灰度值确定所述图像平均灰度值。
进一步地，如图8所示，分区平均灰度确定单元433例如包括：
分区灰度数据获取子单元4331，用于获取所述多个图像分区中的目标图像分区的分区灰度数据；
分区通道平均灰度确定子单元4333，用于根据所述目标图像分区的所述分区灰度数据确定所述目标图像分区的多个灰度通道各自的分区通道平均灰度值；
分区多通道平均灰度及最大灰度确定子单元4335，用于根据所述目标图像分区的所述多个灰度通道各自的所述分区通道平均灰度值得到所述目标图像分区的分区多通道平均灰度值和分区多通道最大灰度值；以及
分区平均灰度确定子单元4337，用于根据所述分区多通道平均灰度值和所述分区多通道最大灰度值得到所述目标图像分区的所述分区平均灰度值。
此外，如图9所示，全局平均灰度确定单元435例如包括：
全局通道平均灰度子单元4351，用于根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的多个灰度通道各自的全局通道平均灰度值；
全局多通道平均灰度及最大灰度确定子单元4353，用于根据所述输入图像的所述多个灰度通道各自的所述全局通道平均灰度值得到所述输入图像的全局多通道平均灰度值和全局多通道最大灰度值；以及
全局平均灰度确定子单元4355，用于根据所述全局多通道平均灰度值和所述全局多通道最大灰度值得到所述输入图像的所述全局平均灰度值。
至于本实施例提供的图像亮度控制装置400的各个模块、单元以及子单元的具体功能细节可参考前述第一实施例中的图像亮度控制方法的各个步骤的相关描述，此处不再赘述。此外，值得一提的是，图像亮度控制装置400的各个模块、单元以及子单元可以为软件模块或单元，存储于非易失性存储器中且由处理器执行相关操作以进行前述第一实施例中的图像亮度控制方法。举例来说，图像亮度控制装置400的各个模块可例如为整合于第一实施例中的显示控制器中的可编程逻辑器件。
【第三实施例】
如图10所示，本发明第三实施例提供了一种图像亮度控制系统500。图像亮度控制系统500例如包括存储器510和与存储器510连接的处理器530。存储器510可例如为非易失性存储器，其上存储有计算机程序511。处理器530可例如为嵌入式处理器。处理器530运行计算机程序511时执行前述第一实施例中的图像亮度控制方法。
本实施例中的图像亮度控制系统500的具体工作过程和技术效果参见前述第一实施例的描述。
【第四实施例】
如图11所示，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质600。计算机可读存储介质600例如为非易失性存储器，其例如为：磁介质(如硬盘、软盘和磁带)，光介质(如CDROM盘和DVD)，磁光介质(如光盘)以及专门构造为用于存储和执行计算机可执行指令的硬件装置(如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。计算机可读存储介质600上存储有计算机可执行指令610。计算机可读存储介质600可由一个或多个处理器或处理装置来执行计算机可执行指令610，以实施前述第一实施例中的图像亮度控制方法。
另外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
再者，值得说明的是，在本发明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，单元的划分，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，例如多路单元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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，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方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种图像亮度控制方法，其特征在于，包括：
接收输入图像；
根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值；
基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数；以及
根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制；
其中，所述根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值包括：
确定所述输入图像的多个图像分区；
根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值；
根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值；以及
根据所述多个图像分区各自的所述分区平均灰度值和所述全局平均灰度值确定所述图像平均灰度值。
2.如权利要求1所述的图像亮度控制方法，其特征在于，所述根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值包括：
获取所述多个图像分区中的目标图像分区的分区灰度数据；
根据所述目标图像分区的所述分区灰度数据确定所述目标图像分区的多个灰度通道各自的分区通道平均灰度值；
根据所述目标图像分区的所述多个灰度通道各自的所述分区通道平均灰度值得到所述目标图像分区的分区多通道平均灰度值和分区多通道最大灰度值；以及
根据所述分区多通道平均灰度值和所述分区多通道最大灰度值得到所述目标图像分区的所述分区平均灰度值。
3.如权利要求1所述的图像亮度控制方法，其特征在于，所述根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值包括：
根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的多个灰度通道各自的全局通道平均灰度值；
根据所述输入图像的所述多个灰度通道各自的所述全局通道平均灰度值得到所述输入图像的全局多通道平均灰度值和全局多通道最大灰度值；以及
根据所述全局多通道平均灰度值和所述全局多通道最大灰度值得到所述输入图像的所述全局平均灰度值。
4.如权利要求1所述的图像亮度控制方法，其特征在于，所述基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数具体为：
根据所述图像平均灰度值在所述图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系中查询得到对应的所述目标亮度控制系数。
5.一种图像亮度控制装置，其特征在于，包括：
输入图像接收模块，用于接收输入图像；
图像平均灰度确定模块，用于根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值；
控制系数确定模块，用于基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系，根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数；以及
图像亮度控制模块，用于根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制；
其中，所述图像平均灰度确定模块包括：
图像分区确定单元，用于确定所述输入图像的多个图像分区；
分区平均灰度确定单元，用于根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值；
全局平均灰度确定单元，用于根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值；以及
图像平均灰度确定单元，用于根据所述多个图像分区各自的所述分区平均灰度值和所述全局平均灰度值确定所述图像平均灰度值。
6.如权利要求5所述的图像亮度控制装置，其特征在于，所述分区平均灰度确定单元包括：
分区灰度数据获取子单元，用于获取所述多个图像分区中的目标图像分区的分区灰度数据；
分区通道平均灰度确定子单元，用于根据所述目标图像分区的所述分区灰度数据确定所述目标图像分区的多个灰度通道各自的分区通道平均灰度值；
分区多通道平均灰度及最大灰度确定子单元，用于根据所述目标图像分区的所述多个灰度通道各自的所述分区通道平均灰度值得到所述目标图像分区的分区多通道平均灰度值和分区多通道最大灰度值；以及
分区平均灰度确定子单元，用于根据所述分区多通道平均灰度值和所述分区多通道最大灰度值得到所述目标图像分区的所述分区平均灰度值。
7.如权利要求5所述的图像亮度控制方法，其特征在于，所述全局平均灰度确定单元包括：
全局通道平均灰度子单元，用于根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的多个灰度通道各自的全局通道平均灰度值；
全局多通道平均灰度及最大灰度确定子单元，用于根据所述输入图像的所述多个灰度通道各自的所述全局通道平均灰度值得到所述输入图像的全局多通道平均灰度值和全局多通道最大灰度值；以及
全局平均灰度确定子单元，用于根据所述全局多通道平均灰度值和所述全局多通道最大灰度值得到所述输入图像的所述全局平均灰度值。
8.一种显示控制器，其特征在于，包括：
图像输入接口；
可编程逻辑器件，电连接所述图像输入接口；
其中，所述可编程逻辑器件用于：通过所述图像输入接口接收输入图像、根据所述输入图像的灰度数据确定所述输入图像的图像平均灰度值、基于图像平均灰度值与亮度控制系数的映射关系根据所述图像平均灰度值确定目标亮度控制系数、以及根据所述目标亮度控制系数对所述输入图像进行亮度控制；
其中，所述可编程逻辑器件还用于：确定所述输入图像的多个图像分区；根据所述多个图像分区各自的灰度数据确定所述多个图像分区各自的分区平均灰度值；根据所述输入图像的所述灰度数据确定所述输入图像的全局平均灰度值；以及根据所述多个图像分区各自的所述分区平均灰度值和所述全局平均灰度值确定所述图像平均灰度值。
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