CN114613337B - 背光亮度调节方法、装置、电子设备和双层液晶显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光亮度调节方法、装置、电子设备和双层液晶显示屏，属于液晶背光控制领域，方法步骤：获取待显示的原始图像；根据原始图像获取第一数据；根据第一数据分割原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号；利用第二遮光信号控制中层液晶面板的开闭状态；利用第二背光信号控制miniLED背光面板的发光状态。该方法根据原始图像分割图像，使miniLED背光面板以合适亮度工作，能够降低能耗并减少漏光，再结合中层液晶面板遮蔽多余的光，有效解决了LED背光显示漏光和显示光晕的问题，有利于弥补液晶关闭不完全的问题，减少显示过程中黑色背景和显示部分之间的光晕，使画面光与暗的差别更加明显，提升观感。

Description

背光亮度调节方法、装置、电子设备和双层液晶显示屏

技术领域

本发明涉及一种背光亮度调节方法、装置、电子设备和双层液晶显示屏，属于液晶背光控制领域。

背景技术

液晶显示器的背光方式分为直下式背光和侧式背光，侧式背光无法进行局部背光控制而需要全局点亮，实际功耗较大，且侧式背光提供亮度有限，直下式背光则能够克服这些问题。Mini LED 背光技术是一种从LCD到LED显示的过渡技术，现有技术中的直下式背光板主要为白色Mini LED阵列，如图1所示，从下往上依次包括LED背光阵列910、液晶层920和彩色滤光层930，其中LED背光阵列910由3*3（三串三并）或者2*2（2串2并）等LED背光子阵列911组成。通过液晶层920和LED背光阵列910相互配合控制面板亮度。当面板显示黑色时，对应区域LED背光子阵列911关闭，以此来达到提升显示对比度和降低功耗的目的。但是这种技术具有明显的缺点，如图2所示，当背光打开（发光）时，由于液晶无法完全关闭，在显示前景（图2中白色部分）和黑色背景（图2中灰色部分）过渡边缘会产生漏光现象，也就是光晕。分区控制的LED背光也会有光晕，但随着单个背光分区变小，光晕也会减小，如图3所示，黑色代表该背光分区关闭。分区的大小和背光板中灯珠的大小和间距有关。

针对上述问题，近年来出现了双层液晶屏幕，通过普通直下式背光模组和双层液晶的组合减少漏光。这种屏幕工作时背光常亮，中层液晶的作用是调亮度，这样只要中层液晶的分辨率足够大，就相当于具有很多个非常小的背光分区，实际上，中层液晶也无法完全遮光，这种方案可在一定程度上减少漏光，但显示画面中最暗的部分不如Mini LED 背光技术显示画面中最暗的部分深沉，明暗层次不够分明。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种背光亮度调节方法、装置、电子设备和双层液晶显示屏，以减少漏光，使明暗层次更加分明。

第一方面，本申请实施例提供了一种背光亮度调节方法，应用于双层液晶显示屏，所述双层液晶显示屏包括顶层液晶面板、中层液晶面板和miniLED背光面板，所述背光亮度调节方法包括以下步骤：

获取待显示的原始图像；

根据所述原始图像获取第一数据，所述第一数据包括所述原始图像的每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置；

根据所述第一数据分割原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号；

将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板以控制所述中层液晶面板的开闭状态；并将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态。

其中，所述开闭状态包括开、闭以及介于开和闭之间的各种半开程度。所述发光状态是指miniLED背光面板每个子阵列是亮还是不亮，亮的每个子阵列中是以什么功率工作；若miniLED背光面板的子阵列由RGB灯珠构成，则发光状态还包括单个子阵列中红色灯珠、蓝色灯珠、绿色灯珠哪个亮，亮的单色灯珠以什么功率工作。

本申请实施例提供的背光亮度调节方法能够根据原始图像分割图像，使miniLED背光面板以合适的亮度工作，结合中层液晶面板遮蔽多余的光，减少漏光。

可选地，所述根据所述第一数据分割原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号的步骤包括：

利用所述每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置划分所述原始图像，得到若干个能量区域；

计算出不同所述能量区域的区域边界；

对所述能量区域和所述区域边界进行边缘正则化处理，获得最终划分的能量分布图；

处理所述能量分布图生成第二遮光信号；处理所述能量分布图生成第二背光信号。

可选地，所述处理所述能量分布图生成第二遮光信号的步骤包括：

将所述能量分布图二值化处理，使所述能量分布图分成黑色区域和白色区域；

根据所述黑色区域和白色区域的分布信息生成第二背光信号；

所述将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板以控制所述中层液晶面板的开闭状态的步骤包括：

将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板，以控制所述中层液晶面板与所述黑色区域对应的位置关闭，所述中层液晶面板与所述白色区域对应的位置打开。

可选地，所述处理所述能量分布图生成第二背光信号的步骤包括：

将所述能量分布图根据所述miniLED背光面板的子阵列分布转换为不同的亮度灰度层，将所述亮度灰度层转换为所述第二背光信号，所述第二背光信号包括第二电流值和第二电压值；

所述将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态的步骤包括：

将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板根据转换得的所述第二电流值和所述第二电压值发光。

可选地，所述将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态之后还包括以下步骤：

获取检测值；所述检测值包括所述miniLED背光面板每个子阵列被检测得的亮度检测值和/或电学参数检测值；

将所述第二背光信号与所述亮度检测值和/或电学参数检测值进行对比，根据对比结果对所述miniLED背光面板进行补偿调节。

可选地，所述获取待显示的原始图像的步骤中，若原始图像非RGB模式，则将原始图像转换为RGB模式。

第二方面，本申请实施例提供了一种背光亮度调节装置，应用于双层液晶显示屏，所述双层液晶显示屏包括顶层液晶面板、中层液晶面板和miniLED背光面板，所述背光亮度调节装置包括：

第一获取模块，用于获取待显示的原始图像；

第二获取模块，用于根据所述原始图像获取第一数据，所述第一数据包括每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置；

分割模块，用于根据所述第一数据分割原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号；

控制模块，用于将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板以控制所述中层液晶面板的开闭状态；并用于将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种双层液晶显示屏，包括顶层液晶面板、中层液晶面板、miniLED背光面板和背光亮度调节单元；

所述背光亮度调节单元获取待显示的原始图像，根据所述原始图像获取第一数据，所述第一数据包括每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置；所述背光亮度调节单元根据所述第一数据分割所述原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号；

所述背光亮度调节单元与所述中层液晶面板连接，将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板以控制所述中层液晶面板的开闭状态；并且所述背光亮度调节单元与所述miniLED背光面板连接，将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态。

可选地，所述双层液晶显示屏还包括检测单元，所述检测单元包括用于检测所述miniLED背光面板每个子阵列得出亮度检测值的亮度传感器和/或用于检测miniLED背光面板每个子阵列得出电学参数检测值的电学测量元件。

本发明的有益效果是：本发明根据原始图像分割图像，使miniLED背光面板以合适的亮度工作，能够降低能耗并减少漏光，再结合中层液晶面板遮蔽多余的光，有效解决了LED背光显示漏光和显示光晕的问题，有利于弥补液晶关闭不完全的问题，减少显示过程中黑色背景和显示部分之间的光晕，使画面光与暗的差别更加明显，提升观感。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是现有技术中Mini LED显示屏的层级结构示意图。

图2是现有技术中LCD显示屏的截面结构简图。

图3是现有技术中Mini LED显示屏的截面结构简图。

图4是本申请实施例提供的一种双层液晶显示屏的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的一种双层液晶显示屏的截面结构简图。

图6是本申请实施例提供的一种双层液晶显示屏的层级结构示意图。

图7是本申请实施例提供的一种miniLED背光面板局部结构示意图。

图8是本申请实施例提供的一种背光亮度调节方法的流程示意图。

图9是图8中步骤S3的具体流程示意图。

附图标记：101、顶层彩色滤光膜；102、第一玻璃基板；103、顶层液晶面板；104、第二玻璃基板；105、中层液晶面板；106、第三玻璃基板；107、导光层；108、miniLED背光面板；109、第四玻璃基板；110、反光膜；201、子阵列；301、像素驱动电路；302、反馈电路；303、红色灯珠；304、绿色灯珠；305、蓝色灯珠；910、LED背光阵列；911、LED背光子阵列；920、液晶层；930、彩色滤光层。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

针对现有技术中液晶显示器漏光、明暗不够分明的问题，本申请实施例提供一种背光亮度调节方法，该方法适用于双层液晶显示屏，该双层液晶显示屏可如图4包括顶层液晶面板103、中层液晶面板105和miniLED背光面板108。如图8所示，背光亮度调节方法包括以下步骤：

S1：获取待显示的单帧原始图像。

实际应用中，原始图像包括图片和视频中的单帧图像。

S2：根据所述原始图像获取第一数据，所述第一数据包括每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置。

此步中可同时获取下一帧原始图像的第一数据，以便预载。对顶层液晶面板103的控制如同普通液晶屏幕，直接依第一数据控制顶层液晶面板103每个子像素的动作。

S3：根据所述第一数据分割原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号。

S4：将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板105以控制所述中层液晶面板105的开闭状态。

其中，所述开闭状态包括开、闭以及介于开和闭之间的各种半开程度。

S5：将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板108以控制所述miniLED背光面板108的发光状态。

miniLED背光面板108的结构可参照图6，miniLED背光面板108包括多个子阵列201。所述发光状态是指miniLED背光面板108每个子阵列201是亮还是不亮，亮的每个子阵列201中分别是以什么功率工作。

若如图7，miniLED背光面板108的子阵列201由RGB灯珠构成，则发光状态还包括单个子阵列201中红色灯珠304、蓝色灯珠306、绿色灯珠305哪几个亮，亮的单色灯珠以什么功率工作。

miniLED背光面板108实际工作过程中可能会出现IR drop（IR压降）现象，使实际电流电压偏离第二背光信号的结果，因此，步骤S5后可以设置步骤S6和步骤S7。适用的显示屏还包括检测单元，检测单元为用于检测miniLED背光面板108的亮度传感器或用于检测miniLED背光面板108电学参数的电子元件。具体步骤如下：

S6：获取所述检测单元的检测值。

检测值为亮度检测值或电学参数检测值（电流检测值、电压检测值）。优选地，每个子阵列201均配置有一个检测单元。

S7：对比所述第一数据、第二背光信号和所述检测值，对所述miniLED背光面板进行补偿调节。对比前可先转换为同一参数，以便对比，例如第一数据是亮度值，检测到的是电流值，可以将第一数据转换为电流值，也可以将检测到的电流值转换为亮度值（亮度与功率相关，功率与电流相关，故可转换）。

为实现步骤S6和步骤S7，miniLED背光面板108的电路可如图7所示，包括像素驱动电路301和反馈电路302，均与三色灯珠电连接，该实施例中对miniLED背光面板108的控制分为显示和补偿两个部分，显示部分通过S1-S2-S3-S5流程计算得到相应亮度值，即第二背光信号，由像素驱动电路301控制提供背光，具体是调节子阵列201的点亮数量、点亮位置和亮度；补偿部分通过反馈电路302反馈背光亮度，再将亮度值与显示屏初始亮度值和亮度均匀度进行对比，并记录数值，判断是否需要补偿，判断示例如下。

在步骤S2中，除了获取第一数据外，还获取显示屏所能达到的灰阶等级、显示屏所能达到的最大亮度值，从而可划分出显示屏所能达到的灰阶和亮度级数，用于和第一数据中的像素位置、像素值配合，使初始图像适应于该显示屏显示，即图像不同位置以不同的亮度、灰度显示，分为不同的亮度级和灰阶。以检测亮度为例，步骤S6中检测的是每一子阵列201的亮度；步骤S7中对检测得到的亮度进行分级，得到检测亮度分级，该“检测亮度分级”与第二背光信号的“亮度级”进行对比，判断是否一级对一级，若是，不需要补偿；若否，则需要进行补偿调整至各级对应。不能一级对一级的情况例如有：第二背光信号中C区域的亮度级应高于D区域，但检测亮度分级中C区域对应背光子阵列201的亮度低于或等于D区域背光子阵列201；第二背光信号中D区域和E区域的亮度级相隔三级，但D区域对应背光子阵列201和E区域对应背光子阵列201的检测亮度分级只相隔两级；第二背光信号中F区域和G区域的亮度级相同，但F区域对应背光子阵列201和G区域对应背光子阵列201的检测亮度分级不在同一级。以上判断是否一级对一级的过程即为上述“补偿部分通过反馈电路302反馈背光亮度，再将亮度值与显示屏初始亮度值和亮度均匀度进行对比”的过程，“亮度均匀度”即“检测亮度分级”。

上面的判断方法通过监测子阵列201的亮度实现，除以上判断方法外，在一种可能的实施方式中，还提供另外一种判断是否需要补偿的方法，通过监测电流值Ia（此处Ia为整体符号，注意与下文的符号I、符号a单个符号区分开）判断是否需要补偿：

其中μ是已分割出的区域中，该区域的亮度均值。当均匀性对于95%时，则判断为需要补偿；否则，不需要补偿。

在一些可能的实施方式中，步骤S6既检测亮度，又检测电学参数，反馈电路302用于反馈电路电流电压，亮度传感器用于解决由于器件问题导致的电流反馈无法正确反映面板亮度的问题，双重反馈保证反馈的准确性和有效性。

在一些显示屏中，还包括NPU（神经网络处理器），上述背光亮度调节单元由CPU和NPU组成，CPU中集成有ISP模块。NPU分担CPU的工作，例如上述步骤S31由NPU处理。ISP模块用于运算出第二电流值和第二电压值。如此，步骤S7可变为：

S7：NPU神经网络处理单元读取第一数据，并结合ISP模块输入的第二电流值和第二电压值，与步骤S6中的检测结果进行对比，调整miniLED背光面板108的电压。

通过NPU神经网络处理单元机器学习算法自适应预测匹配亮度，减少背光器件发光损失带来的显示不均匀问题。

具体地，参照图9，分割原始图像的步骤S3包括以下步骤：

S31；利用第一数据，通过模拟量子信息相互作用，结合卷积神经网络聚类算法划分原始图像得到能量区域。

其中，模拟量子信息分割图像属于现有技术。

S32：利用均方差函数获取不同能量区域的区域边界。

S34：对修正后的能量区域和区域边界利用水平集函数进行边缘正则化处理，提升边缘识别的准确度，获得最终划分的能量分布图。

能量分布图可理解为一个能量阵列，是一个数据处理的中间过程，并不是直接显示的图。能量分布图的不同位置具有不同的能量值，能量值相近的位置划分为同一区域，对能量分布图转换才能为液晶和背光所用。

S35：将能量分布图处理为第二遮光信号。

S36：将能量分布图与miniLED背光面板108耦合，将能量分布图通过变换转换为第二背光信号。

优选地，步骤S32和步骤S34之间还存在步骤S33:使用贝叶斯函数计算不同能量区域之间的关联性以及不同区域边界之间的关联性，修正区域边界的准确度。能够提高分割图像的精确度。

步骤S31至步骤S34处理第一数据中的每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置的方式如下。

步骤S31至步骤S34整体算法为：

其中F为上述能量分布图中的一个点的能量值，为量子图像规范项，/>为能量项，/>为正则项。/>，/>，/>为自适应参数，由于这些参数之间是相互关联作用的，可以通过神经网络深度学习进行自适应匹配，该学习与适应可由NPU负责。

具体地：

其中，H(Φ)为海维赛德阶跃函数(Heaviside step function)；Kσ为高斯核函数；Φ为水平集函数；Ω为待分割区域；I为原始图像每个像素的第一灰度值构成的矩阵；x、y是像素位置；a(x)、b(y)是对应x、y位置的像素值；为两个区域之间关联强度； c为区域内均值，/>对应其中一个区域的均值，/>对应另一个区域的均值；λ1、λ2是量子图像规范项两个子项的系数，λ1对应一个区域，λ2对应另一个区域；α1，α2是能量项两个子项的系数，α1对应一个区域，α2对应另一个区域； v1，v2是正则项的两个子参数；e为自然常数；/>λ1、α1对应同一区域，/>λ2、α2对应同一区域。

通过多相限制性梯度下降算法计算上式的最小值可以得到图像各不同能量区域中的边界。即：

其中，t是水平集函数参数（像素距离），t=x-y。

I包含原始图像每个像素的第一灰度值，由此算得多个F，将F对应矩阵I的位置排列得到上述的能量分布图，当F等于0时，判断这点为区域边界中的一点。多个F等于0的点组成线，线围出或分离出不同区域。

以上算法需要用到灰度，因此，若原始图像非RGB模式，应在步骤S1中讲原始图像转换为RGB模式。

步骤S33中具体是通过均方差函数计算相同能量区域内像素之间相互作用强度和不同能量区域之间像素之间相互作用强度进一步调整能量区域的划分，使用贝叶斯函数计算区域能量关联性，调节不同函数参数。将相互作用强度相近的像素归并为一个区域。

例如，若用A，B表示原始图像的不同区域，A、B区域内部像素之间的相互作用强度可以用均方差函数计算，两个区域之间的映射可以用下面两个式子来表示：

；/> 。

其中，a、b为两个区域内部的像素值；e为自然常数；为两个区域之间关联强度。然后通过均方差计算得到这两个区域之间的相互作用强度。/>通过计算函数F关于/>的偏微分，使这个偏微分等于零，解出/>的值，再代入函数进行计算。

在优选的实施方式中，中层液晶面板105的每个子像素只有打开和关闭两种状态。步骤S35中将能量分布图处理为第二遮光信号的手段为：将能量分布图二值化，阈值为0，将能量分布图分成黑色区域和白色区域，以控制中层液晶面板105在对应黑色区域的位置关闭，在对应白色区域的位置打开。相当于利用了单层液晶会漏光的特性，合理地进行遮光，例如，在应当显示较暗的区域中，利用关闭的液晶遮光，仅少量光到达顶层液晶面板103；在应当显示非常暗的区域中，通过算法降低对应子阵列201的功率，利用关闭的液晶遮光，仅极少量光到达顶层液晶面板103；在应当显示纯黑的区域中，关闭对应子阵列201，利用关闭的液晶遮挡相邻区域子阵列201的余光，光线无法到达顶层液晶面板103，制作近乎无底洞的黑色。

优选地，步骤S36中将能量分布图通过变换转换为第二背光信号的手段为：将能量分布图根据子阵列201的分布转换为不同的亮度灰度层，对亮度灰度层进行gamma校正，再转换为第二电流值和第二电压值；步骤S5中miniLED背光面板108根据转换得的第二电流值和第二电压值发光。

实际要显示的图像轮廓未必和子阵列201的分布吻合，正因如此，需要以上分割方法处理图像，通过中层液晶面板105和子阵列201的配合营造出更好地表现出黑、暗、稍暗的区域，使显示的明暗层次更加分明。

依照以上的背光亮度调节方法，执行的部分不一定需要设置在显示屏中，例如可以设计一种电子设备，包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机可读取指令，当计算机可读取指令由处理器执行时，运行如上述方法中的步骤。该电子设备通过有线或无线的方式与显示屏实现数据传输。

又例如可以一种背光亮度调节装置，应用于双层液晶显示屏，双层液晶显示屏包括顶层液晶面板、中层液晶面板和miniLED背光面板，该背光亮度调节装置包括：第一获取模块，用于获取待显示的原始图像，将非RGB模式的图像转换为RGB模式；第二获取模块，用于根据原始图像获取第一数据，第一数据包括每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置；分割模块，用于根据第一数据分割原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号；控制模块，用于将第二遮光信号传输至中层液晶面板以控制中层液晶面板的开闭状态；并用于将第二背光信号传输至miniLED背光面板以控制miniLED背光面板的发光状态。该装置可设置在计算机主机、机顶盒或电视盒子内。

参照图4至图7，本申请实施例提供一种双层液晶显示屏，该显示屏包括顶层液晶面板、中层液晶面板、miniLED背光面板和背光亮度调节单元，背光亮度调节单元获取待显示的原始图像，若原始图像非RGB模式，则背光亮度调节单元将原始图像转换为RGB模式，根据原始图像获取第一数据，第一数据包括每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置；背光亮度调节单元根据每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置分割原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号。顶层液晶面板103的动作如同普通液晶屏幕，直接按第一数据执行。

背光亮度调节单元与中层液晶面板连接，将第二遮光信号传输至中层液晶面板以控制中层液晶面板的开闭状态；并且背光亮度调节单元与miniLED背光面板连接，将第二背光信号传输至miniLED背光面板以控制miniLED背光面板的发光状态。

一些显示屏中设置有CPU，该CPU就可作为上述的背光亮度调节单元。

优选地，中层液晶面板的子像素和顶层液晶面板的子像素数量一致，分布位置一致。遮光效果如图5所示，利用单层液晶会漏光的特点，基于双层液晶通过本发明方法依据图像信息在屏幕上更好地表现出黑、暗、稍暗的层次。

作为一种优选的实施方式，显示器从显示面到背部可依次包括顶层彩色滤光膜101、第一玻璃基板102、顶层液晶面板103、第二玻璃基板104、中层液晶面板105、第三玻璃基板106、导光层107、miniLED背光面板108、第四玻璃基板109、反光膜110。miniLED背光面板108包括多个子阵列201。

反光膜110用于提高光强利用率，反光膜110可以是透明反光膜或镜面反光膜。透明反光膜防止背光单元的光线向四周反射，减少与其他背光区域的混光漏光现象。

第一玻璃基板102、第二玻璃基板104、第三玻璃基板106和第四玻璃基板109可以是柔性材料。

miniLED背光面板108可以是RGB背光阵列，每个子阵列201由一颗红色灯珠303、一颗绿色灯珠304和一颗蓝色灯珠305组成，使画面具有的高对比度、高亮度的特点，三色灯珠的排列顺序不一定要按图7的顺序排列。单颗灯珠RGB显示堆叠方式可为水平堆叠和垂直堆叠，在实现小尺寸高分辨率显示时（如手机平板等移动设备，但不限于此类设备），采用垂直堆叠方式。LED芯片可为倒装，垂直或正装芯片，封装方式可为倒装COB或贴片形式。

miniLED背光面板108也可以是白色LED背光阵列，此时导光层107可替换为第二彩色滤光膜，实现彩色背光，具体地，第二彩色滤光膜的分辨率小于顶层彩色滤光膜101的分辨率，有利于保证色彩准确度的同时减少与其他背光区域的混光，保证单区域内颜色均匀性；当显示图像存在纯色区域时（色彩灰度等级可以不同，例如桌面纯色背景，人物纯色衣物，具有纯色背景的标志，蓝天等），且该纯色区域完全覆盖一个及以上子阵列201，三色灯珠组合显示该色彩最亮等级，然后通过顶层液晶面板103调节灰度显示最终颜色。第二彩色滤光膜和顶层彩色滤光膜101可以是氮化硅薄膜。

优选地，miniLED背光面板的每个子阵列201对应中层液晶面板105的9-16个像素，需要注意的是，这里所说的像素是屏幕像素，一个屏幕像素对应红、绿、蓝三个子像素，换言之，一个子阵列201对应中层液晶面板105的27-48个子像素。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，多个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通信接口，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。

另外，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个网络单元上。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。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种背光亮度调节方法，应用于双层液晶显示屏，其特征在于，所述双层液晶显示屏包括顶层液晶面板、中层液晶面板和miniLED背光面板，所述背光亮度调节方法包括以下步骤：

获取待显示的原始图像；

根据所述原始图像获取第一数据，所述第一数据包括所述原始图像的每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置；

根据所述第一数据分割原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号；

将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板以控制所述中层液晶面板的开闭状态；并将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态；

所述根据所述第一数据分割原始图像，得到第二背光信号和第二遮光信号的步骤包括：

利用所述每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置划分所述原始图像，得到若干个能量区域；

计算出不同所述能量区域的区域边界；

对所述能量区域和所述区域边界进行边缘正则化处理，获得最终划分的能量分布图；

处理所述能量分布图生成第二遮光信号；处理所述能量分布图生成第二背光信号。

2.根据权利要求1所述的背光亮度调节方法，其特征在于，所述处理所述能量分布图生成第二遮光信号的步骤包括：

将所述能量分布图二值化处理，使所述能量分布图分成黑色区域和白色区域；

根据所述黑色区域和白色区域的分布信息生成第二背光信号；

所述将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板以控制所述中层液晶面板的开闭状态的步骤包括：

将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板，以控制所述中层液晶面板与所述黑色区域对应的位置关闭，所述中层液晶面板与所述白色区域对应的位置打开。

3.根据权利要求1所述的背光亮度调节方法，其特征在于，所述处理所述能量分布图生成第二背光信号的步骤包括：

将所述能量分布图根据所述miniLED背光面板的子阵列分布转换为不同的亮度灰度层，将所述亮度灰度层转换为所述第二背光信号，所述第二背光信号包括第二电流值和第二电压值；

所述将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态的步骤包括：

将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板根据转换得的所述第二电流值和所述第二电压值发光。

4.根据权利要求1所述的背光亮度调节方法，其特征在于，所述将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态之后还包括以下步骤：

获取检测值；所述检测值包括所述miniLED背光面板每个子阵列被检测得的亮度检测值和/或电学参数检测值；

将所述第二背光信号与所述亮度检测值和/或电学参数检测值进行对比，根据对比结果对所述miniLED背光面板进行补偿调节。

5.根据权利要求1所述的背光亮度调节方法，其特征在于，所述获取待显示的原始图像的步骤中，若原始图像非RGB模式，则将原始图像转换为RGB模式。

6.一种背光亮度调节装置，应用于双层液晶显示屏，其特征在于，所述双层液晶显示屏包括顶层液晶面板、中层液晶面板和miniLED背光面板，所述背光亮度调节装置包括：

第一获取模块，用于获取待显示的原始图像；

第二获取模块，用于根据所述原始图像获取第一数据，所述第一数据包括每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置；

分割模块，用于利用所述每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置划分所述原始图像，得到若干个能量区域；计算出不同所述能量区域的区域边界；对所述能量区域和所述区域边界进行边缘正则化处理，获得最终划分的能量分布图；处理所述能量分布图生成第二遮光信号；处理所述能量分布图生成第二背光信号；

控制模块，用于将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板以控制所述中层液晶面板的开闭状态；并用于将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态。

7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求1-5任一所述方法中的步骤。

8.一种双层液晶显示屏，其特征在于，包括顶层液晶面板、中层液晶面板、miniLED背光面板和背光亮度调节单元；

所述背光亮度调节单元获取待显示的原始图像，根据所述原始图像获取第一数据，所述第一数据包括每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置；所述背光亮度调节单元利用所述每个像素的第一灰度值和每个像素的像素位置划分所述原始图像，得到若干个能量区域；计算出不同所述能量区域的区域边界；对所述能量区域和所述区域边界进行边缘正则化处理，获得最终划分的能量分布图；处理所述能量分布图生成第二遮光信号；处理所述能量分布图生成第二背光信号；

所述背光亮度调节单元与所述中层液晶面板连接，将所述第二遮光信号传输至所述中层液晶面板以控制所述中层液晶面板的开闭状态；并且

所述背光亮度调节单元与所述miniLED背光面板连接，将所述第二背光信号传输至所述miniLED背光面板以控制所述miniLED背光面板的发光状态。

9.根据权利要求8所述的双层液晶显示屏，其特征在于，还包括检测单元，所述检测单元包括用于检测所述miniLED背光面板每个子阵列得出亮度检测值的亮度传感器和/或用于检测miniLED背光面板每个子阵列得出电学参数检测值的电学测量元件。