CN115840325A - 激光显示装置、其亮度调节方法和可读性存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光显示装置、其亮度调节方法和可读性存储介质，在进行图像显示时，获取待显示图像中各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度；根据预先设定的规则对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整；检测待显示图像的平均亮度；根据检测的平均亮度与阈值的关系，调用相应的亮度曲线进行图像显示。先对各灰阶下的各颜色点的亮度和饱和度进行提升，再根据显示图像的灰阶分布，对大多数灰阶区间进行整体亮度的提升，由此可以使激光显示装置的显示图像更加明亮，与常规显示装置的显示效果接近，优化显示效果。

Description

激光显示装置、其亮度调节方法和可读性存储介质

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种激光显示装置、其亮度调节方法和可读性存储介质。

背景技术

随着激光显示产品的普及，激光显示产品开始作为替代电视的大屏幕产品走进了千家万户，作为替代电视的显示产品，因此对显示效果如亮度和色彩呈现方面的要求比普通投影产品要求要高的多。目前主流的激光显示装置主要包括两种显示形式，一种是采用单色激光器配合色轮进行分时显示，另外一种是采用三色激光器进行三基色显示。由于人眼的视觉惰性，会将高速交替照射在同一像素点上的基色混合叠加而观看到彩色。

采用单色激光器的显示方式在成本方面有比较大的优势，但是单色激光产品亮度比较有限，为了提高整体画面的亮度会将混色亮度也应用于白场显示，但是对于基色光的亮度仍然较低，因此在显示颜色较多的画面时，显示画面显得暗淡。

发明内容

本发明实施例的第一方面，提供一种激光显示装置的亮度调节方法，在进行图像显示时，先获取待显示图像中各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度，按照已固化在程序中的预先设定的规则，对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整，通常情况下是对单色的亮度和饱和度同时进行提升，以使单色亮度提高。而亮度和饱和度的调节无法无限提高，为了进一步优化显示效果，预先配置多个亮度曲线，应用于不同场景的图像显示。在进行上述亮度和饱和度的调节之后，再获取待显示图像的平均亮度，根据检测的平均亮度与阈值的关系，调用对应的亮度曲线进行图像显示，从而对显示图像的整体亮度进行调节，使显示图像的亮度提升，进一步优化显示效果。

本发明实施例的第二方面，提供一种激光显示装置，包括：

激光光源，用于出射单色激光；

色轮，位于激光光源的出光侧；色轮包括多个色彩转换区域，色彩转换区域在激光光源的出射激光的照射下激发出设定颜色的光线；各色彩转换区域的激发光的颜色不同；

光阀调制部件，位于色轮背离激光光源的一侧；光阀调制部件用于对入射光线进行调制后反射；

投影镜头，位于光阀调制部件的反射光路上；投影镜头用于对光阀调制部件的出射光进行成像；

处理器，与光阀调制部件连接；处理器用于在进行图像显示时，获取待显示图像中各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度；根据预先设定的规则对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整；检测待显示图像的平均亮度；根据检测的平均亮度与阈值的关系，调用相应的亮度曲线进行图像显示，以提升显示图像的亮度。

先对各灰阶下的各颜色点的亮度和饱和度进行提升，再根据显示图像的灰阶分布，对大多数灰阶区间进行整体亮度的提升，由此可以使激光显示装置的显示图像更加明亮，与常规显示装置的显示效果接近，优化显示效果。

本发明实施例的第三方面，提供一种可读性存储介质，该可读性存储介质存储有激光显示装置的可执行指令，激光显示装置的可执行指令用于使激光显示装置执行上述亮度调节方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍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为本发明实施例提供的激光显示装置的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的色轮的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的激光显示装置的结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的激光显示装置的亮度调节方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的颜色和亮度的关系曲线图；

图6为本发明实施例提供的不同灰阶下的颜色和亮度的关系曲线图；

图7为本发明实施例提供的灰阶分布直方图之一；

图8为本发明实施例提供的灰阶分布直方图之二；

图9为本发明实施例提供的灰阶分布直方图之三；

图10为本发明实施例提供的灰阶分布直方图之四。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

随着激光显示产品的普及，激光显示装置开始作为替代电视的大屏幕产品走进了千家万户。目前主流的激光显示装置主要包括两种显示形式，一种是采用单色激光器配合色轮进行分时显示，另外一种是采用三色激光器进行三基色显示。由于人眼的视觉惰性，会将高速交替照射在同一像素点上的基色混合叠加而观看到彩色。采用单色激光器的显示方式在成本方面有比较大的优势，但是单色激光产品亮度比较有限。

如图1所示，本发明实施例提供的激光显示装置包括：激光光源10、色轮20、光阀调制部件30、投影镜头40和处理器50。

本发明实施例提供的激光显示装置采用单色激光光源配合色轮进行分时显示实现全彩显示。其中，激光光源10用于出射单色激光，在具体实施时，激光光源10用于出射蓝色激光。

色轮20位于激光光源10的出光侧，色轮20用于进行色彩转换，从而实现全彩显示。如图1所示，色轮20包括多个色彩转换区域，色彩转换区域在激光光源的出射激光的照射下激发出设定颜色的光线；各色彩转换区域的激发光的颜色不同。在具体实施时，色轮按照设定的时序进行旋转，激光光源10出射的激光分时地照射在不同的色彩转换区域上，从而激发出不同颜色的光线，再利用人眼的视觉惰性混合成彩色。

光阀调制部件30位于色轮20背离激光光源10的一侧，光阀调制部件30用于对入射光线进行调制后反射。在具体实施时，光阀调制部件30可以采用数字微反射镜(DigitalMicromirror Device，简称DMD)，DMD为反射式光阀器件，DMD表面包括成千上万个微小反射镜，每个小反射镜可单独受驱动进行偏转，通过控制DMD的偏转角度对入射的光线进行调制。

投影镜头40位于光阀调制部件30的反射光路上，投影镜头40用于对光阀调制部件的出射光进行成像。由光阀调制部件30调制之后的出射光需要经过投影镜头40进行成像，以将图像投影在投影屏幕或设定位置处，观看者观看投影屏幕可以观看到显示画面。

处理器50与光阀调制部件30连接，用于向光阀调制部件30提供驱动信号，光阀调制部件30按照处理器50提供的驱动信号驱动各微反射镜的偏转角度。在具体实施时，处理器50可以为驱动芯片，该驱动芯片可以进行编程，以按照固化程序执行相应操作。

激光光源10用于出射蓝色激光，相应地，色轮结构如图2所示，包括红色转换区域r、绿色转换区域g和透射区域b。蓝色激光入射到红色转换区域r可以激发出红色光，蓝色激光入射到绿色转换区域g可以转换出绿色光，蓝色激光入射到透射区域b可以直接透射出蓝色光。由此采用单色激光光源配合色轮可以产生三基色光，通过不同颜色的配比可以形成多种色彩，实现全彩显示。

虽然采用单色激光光源在成本方面有比较大的优势，但是单色激光光源的亮度有限，为了提高整体画面的亮度，如图2所示，可以在色轮中增加黄色转换区域y，蓝色激光入射到黄色转换区域y可以激发出黄色光，由于黄色转换区域的透过率比较高，因此在合成白色光的时候对亮度产生较大贡献。

另外，如图3所示，还可以在色轮20的出光侧设置光棒60，单色激光光源激发色轮之后，出射光通过一个具有设定口径大小的光棒60经过多次反射匀光后投射出去。如图2所示，当色轮转动的时候，大部分的激发光会轮流照射在红色转换区域r、绿色转换区域g、黄色转换区域y和透射区域b上，但是在相邻的转换区域的交界处H，由于激发光束具有一定的发散角度，会同时激发出两种颜色的光，产生混色光。混色光在显示三基色光时需要关闭，而在显示白色或混色时对亮度具有较大贡献，因此可以提高白场亮度。在具体实施时，可以通过处理器50控制光阀调制部件30控制混色光打开或关闭。

通过上述方法可以使白场亮度可以大大的提高，与目前常用的液晶显示装置的白场亮度接近。下表为激光显示装置与液晶显示装置的亮度对比：

	液晶显示装置亮度(nits)	激光显示装置亮度(nits)
			红	76	41
绿	291	187
			蓝	33	12
白	400	400
			红+绿+蓝	400	240

由上表可以看出，一般液晶显示装置是红、绿、蓝三基色光直接呈色，因此红、绿、蓝三基色光的亮度和等于白场的亮度，如果白场测试亮度400nits，那么红、绿、蓝三基色光的亮度和为400nits。

而激光显示装置的红、绿、蓝三基色光中红色光和绿色光均是通过激发获得，红、绿、蓝三基色光的亮度和是白场的50％～60％，如果白场测试亮度是400nits，那么红、绿、蓝三基色光的亮度和为200nits～240nits之间。红、绿、蓝单色的亮度比液晶显示装置要小很多，因此在显示单色时，激光显示装置的显示效果会显得暗淡一些。如果把产生的混色光和黄色转换区域产生的黄色光关闭的话，激光显示装置的显示亮度240nits，整体画面太过暗淡。

因此，即使激光显示装置与液晶显示装置具有同样的白场亮度，如果整个画面白色画面较多，那么激光显示装置和液晶显示装置的显示效果差距不大，但在显示颜色较多的画面时，激光显示装置的画面就会显得暗淡一些。

有鉴于此，本发明实施例提供一种激光显示装置的亮度调节方法，通过对显示图像进行亮度调节，优化图像显示。

如图4所示，本发明实施例提供的激光显示装置的亮度调节方法，包括：

S10、在进行图像显示时，获取待显示图像中各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度；

S20、根据预先设定的规则对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整；

S30、检测待显示图像的平均亮度；

S40、根据检测的平均亮度与阈值的关系，调用相应的亮度曲线进行图像显示，以提升显示图像的亮度。

本发明实施例提供的亮度调节方法需要先在处理器中固化对亮度和饱和度数据调节的预设规则，针对目前激光显示装置在进行单一颜色显示亮度较低的问题，该预先设定的规则可以对单色的亮度进行提升，对于单一颜色来说，如果只提高亮度会使得该颜色显得暗淡，因此本发明实施例同时对单色的亮度和饱和度进行提升。

在进行图像显示时，先获取待显示图像中各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度，按照已固化在程序中的预先设定的规则，处理器可以直接对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整，通常情况下是对单色的亮度和饱和度同时进行提升，以使单色亮度提高。

而亮度和饱和度的调节无法无限提高，为了进一步优化显示效果，本发明实施例还在处理器中固化对整体亮度的调节程序，预先配置多个亮度曲线，应用于不同场景的图像显示。在进行上述亮度和饱和度的调节之后，再获取待显示图像的平均亮度，根据检测的平均亮度与阈值的关系，调用对应的亮度曲线进行图像显示，从而对显示图像的整体亮度进行调节，使显示图像的亮度提升，进一步优化显示效果。

具体地，在上述步骤S20中，根据预先设定的规则对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整，具体包括：在红色过渡到品红色对应的颜色区间中提取出多个颜色点；对各颜色点在不同灰阶下的亮度和饱和度进行调整。

图5为本发明实施例提供的颜色和亮度的关系曲线图。

如图5所示，横坐标从左到右表示由红色过渡到品红色，通常情况下用于图像显示的颜色都是采用红色过渡到品红色的颜色过渡图，并且在红色过渡到品红色的颜色区间中包括红色R、黄色Y、绿色G、青色C、蓝色B和品红色M这些颜色点。而在每个小的颜色区间，例如，从红色R过渡到黄色Y的颜色区间，还包括多种颜色点，这些颜色点在进行图像显示时均可以由三基色进行配比得到。由于颜色点众多，在进行图像显示时如果对所有的颜色点均进行亮度和饱和度的调节会造成大量的数据运算，影响响应速度。因此本发明实施例在红色过渡到品红色的颜色区间内提取出有限数量个颜色点，重点对这些颜色点的亮度和饱和度进行调整。这些颜色点是图像显示时常用的颜色，并且可以涵盖图像显示的颜色范围。

值得注意的是，由于图像显示中的人物显示通常为重点，而人物的面部的肤色通常可以反应出显示图像的整体效果。因此本发明实施例在对于面部肤色对应的颜色区域，即红色R过渡到黄色Y的颜色区域内提取出更多个颜色点，对于这一颜色区域进行更加细致的划分，而对于黄色Y过渡到绿色G的颜色区间、绿色G过渡到青色C的颜色区间、青色C过渡到蓝色B的颜色区间以及在蓝色B过渡到品红色M的颜色区间通常对应着环境图像，因此在这些颜色区域中提取出的颜色点的数量可以相应的减少一些，并且在这些环境图像对应的颜色区间中提取出的颜色点的数量可以相等，以简化数据处理流程。

以图5为例，可以在红色R过渡到品红色M的颜色区间中提取出36个颜色点，并且在红色R过渡到黄色Y的颜色区间中提取出的颜色点相对更多，例如在红色R过渡到品红色M的颜色区间中提取15个颜色点，在其它颜色区间提取出4个颜色点。在实际应用中，也可以提取出更多个颜色点，以实现更高的调节精度；或者，也可以提取出更少个颜色点，以简化数据处理流程。本发明实施例仅为了举例说明，不对颜色点的提取数量进行限定。

在具体实施时，由于黄色Y的透过率较高，对应黄色光的亮度本身已经足够，因此本发明实施例会对除黄色以外的其它颜色点进行亮度和饱和度进行提升，而不需要再对黄色的亮度和饱和度进行过度提高。

不同的颜色在不同的灰阶下对应的亮度值和饱和度值并不相同，因此需要对这些颜色点在不同灰阶下的亮度值和饱和度值的调整规则均提前设定好，固化在处理器中，这样处理器在获取各像素单元的亮度和饱和度之后，可以按照预先设定好的规则将上述提取出的颜色点在不同灰阶下亮度值和饱和度值进行相应的调整。

通常情况下，图像显示分为0～255共256个灰阶，对于每个灰阶下的颜色点的亮度和饱和度均进行调整运算量巨大，因此本发明实施例在所有的灰阶中选取多个灰阶作为节点灰阶，对于节点灰阶下的各颜色点的亮度和饱和度进行调节，而对于除节点灰阶以外的其它灰阶进行平滑过渡处理即可。

图6为本发明实施例提供的不同灰阶下的颜色和亮度的关系曲线图。

如图6所示，横坐标从左到右表示由红色过渡到品红色，纵坐标表示不同灰阶，图6中的曲线表面在不同灰阶下各颜色点对应的亮度。以图6为例，本发明实施例在256个灰阶中选取9个灰阶作为上述节点灰阶，这9个灰阶可以是在0～255灰阶中以等差递增的方式进行选取的，图6中的每相邻两个节点灰阶之间相差的灰阶值均相等，均为32。这样可以在0～255灰阶中平均选取出9个灰阶，从而对于这9个节点灰阶下各颜色点的亮度进行调整。然而在实际应用中，也可以在中低到中高灰阶中选取多个灰阶作为节点灰阶对各颜色点的亮度进行调整，这是因为在实际应用中激光显示装置是在中低到中高灰阶下的显示亮度相对较低，因此对于这些灰阶可以着重进行亮度的提高。在具体实施时，可以根据实际情况来选取调节的灰阶，本发明实施例仅提供一种选取方式进行举例说明，不对灰阶选取的具体方式进行限定。

在选取出节点灰阶之后，可以对节点灰阶下的各颜色点的亮度进行调整，当亮度提升时，颜色会显得暗淡，因此还需要对饱和度进行相应的调整。亮度和饱和度的调整趋势通常是一致的，当亮度提升时，饱和度也相应的提升，而两者的提升程度可以不同，需要根据显示效果来确定。对于节点灰阶之间的其它灰阶，则可以进行平滑过渡处理，从而使各灰阶下的颜色和亮度的曲线均为平滑的曲线。

如图6所示，由于各灰阶下的黄色光的亮度均可以达到使用要求，因此本发明实施例不需要对黄色的亮度和饱和度进行调整，除黄色以外的其它颜色点则需要根据不同灰阶时的显示效果进行相应的调整，通常情况下需要对亮度和饱和度同时提升。

本发明实施例在进行图像显示之前，可以将上述处理规则配置在处理器中，当进行图像显示时，处理器可以直接获取图像数据，并按照上述规则进行相应的处理即可。

然而，对于不同颜色点的亮度和饱和度无法无限制地进行提升，当提升到一定程度，会导致画面出现饱和不自然的现象，因此本发明实施例在对图像进行上述处理的基础之上，还需要对整体显示亮度进行调整。

具体地，在上述步骤S30中，检测待显示图像的平均亮度，具体包括：检测待显示图像的平均亮度；根据检测的平均亮度以及亮度与灰阶的对应关系，确定待显示图像的平均亮度对应的灰阶。

可以理解的是，灰阶通常反映亮度水平，在显示领域，一个已出厂的显示装置一个灰阶值通常对应着一个亮度值。因此通过检测待显示图像的平均亮度，可以确定出该平均亮度对应的灰阶值。

一幅图像的亮度分布可以根据灰阶分布直方图来确定，灰阶分布直方图中可以反映出待显示图像的大部分画面分布哪个灰阶区间，由此可以相应地提高该灰阶区间的亮度，使整个显示图像更明亮一些。

图7-图10为本发明实施例提供的四个灰阶分布直方图。

如图7-图10所示，在具体实施时，在确定出待显示图像的平均亮度对应的灰阶之后，可以根据以下规则确定出调用哪个亮度曲线进行图像显示。若待显示图像的平均亮度对应的灰阶为A时，则可以设置三个灰阶阈值，第一灰阶阈值为A1，第二灰阶阈值为A2，第三灰阶阈值为A3。其中，第一灰阶阈值A1>第二灰阶阈值A2>第三灰阶阈值A3。这三个灰阶阈值可以理解为对所有灰阶的划分，0～A3可以理解为低灰阶区间，A3～A2可以理解为中低灰阶区间，A2～A1可以理解为中高灰阶，A1～255可以理解为高灰阶区间。

当A>A1时，调用原始亮度曲线s进行图像显示；

当A2<A≤A1时，调用第一亮度曲线s1进行图像显示；

当A3<A≤A2时，调用第二亮度曲线s2进行图像显示；

当A≤A3时，调用原始亮度曲线s进行图像显示。

激光显示装置的白场亮度与常规显示装置接近，而低灰阶显示本身亮度较低，因此对于中低灰阶区间和中高灰阶区间是激光显示装置重点需要进行亮度调整的区域。本发明实施例预先设置了三条亮度曲线，该亮度曲线可以理解为显示装置中配置的gamma曲线，在进行图像显示时，不同场景的显示图像可以按照相应的亮度曲线进行驱动。

以图7-图10所示的灰阶分布直方图为例，对于图7所示的情形，图像的灰阶多分布于高灰阶区间，高灰阶区间接近白场显示，激光显示装置的白场亮度本身可以达到使用要求，此时可以直接调用原始亮度曲线s进行图像显示。

对于图8所示的情形，图像的灰阶多分布于中高灰阶区间，此时可以调用第一亮度曲线s1进行图像显示。对比第一亮度曲线s1和原始亮度曲线s可以看出，第一亮度曲线s1在第一灰阶阈值A1到第二灰阶阈值A2之间的区间对应的亮度大于原始亮度曲线s在第一灰阶阈值A1到第二灰阶阈值A2之间的区间对应的亮度。在这种情况下，调用第一亮度曲线s1进行图像显示，可以将中高灰阶的亮度整体提升，使得显示图像更加明亮，优化显示效果。

对于图9所示的情形，图像的灰阶多分布于中低灰阶区间，此时可以调用第二亮度曲线s2进行图像显示。对比第二亮度曲线s2和原始亮度曲线s可以看出，第二亮度曲线s2在第二灰阶阈值A2到第三灰阶阈值A3之间的区间对应的亮度大于原始亮度曲线s在第二灰阶阈值A2到第三灰阶阈值A3之间的区间对应的亮度。在这种情况下，调用第二亮度曲线s2进行图像显示，可以将中低灰阶的亮度整体提升，使得显示图像更加明亮，优化显示效果。

对于图10所示的情形，图像的灰阶多分布于低灰阶区间，低灰阶区间接近暗场显示，暗场亮度本身较低，并不需要额外进行降低的调整，可以达到使用要求，此时可以直接调用原始亮度曲线s进行图像显示。

在具体实施时，上述的第一灰阶阈值A1、第二灰阶阈值A2和第三灰阶阈值A3均为经验值，根据不同的显示场景，三个灰阶阈值的取值可能不同。通常情况下第一灰阶阈值A1可以在144灰阶～216灰阶中取值，第二灰阶阈值A2可以在72灰阶～108灰阶中取值，第三灰阶阈值A3可以在12灰阶～18灰阶中取值，在此不做限定。

本发明实施例先对各灰阶下的各颜色点的亮度和饱和度进行提升，再根据显示图像的灰阶分布，对大多数灰阶区间进行整体亮度的提升，由此可以使激光显示装置的显示图像更加明亮，与常规显示装置的显示效果接近，优化显示效果。

本发明实施例的另一方面提供一种激光显示装置，激光显示装置的结构可以参见图1，具体包括：激光光源10、色轮20、光阀调制部件30、投影镜头40和处理器50。

激光光源10，用于出射单色激光。在本发明实施例中可以用于出射蓝色激光。色轮20位于激光光源10的出光侧，用于在激光光源的照射下转换成其它颜色的光出射。在本发明实施例中，色轮20包括多个色彩转换区域，例如，可以包括红色转换区域、绿色转换区域和透射区域。为了提高激光显示装置的白场亮度，色轮20还可以包括黄色转换区域。光阀调制部件30位于色轮20背离激光光源10的一侧，光阀调制部件30用于对入射光线进行调制后反射.在本发明实施例中，光阀调制部件30可以采用DMD。投影镜头40位于光阀调制部件30的反射光路上，投影镜头40用于对光阀调制部件的出射光进行成像。处理器50与光阀调制部件30连接；处理器30用于在进行图像显示时，获取待显示图像中各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度；根据预先设定的规则对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整；检测待显示图像的平均亮度；根据检测的平均亮度与阈值的关系，调用相应的亮度曲线进行图像显示，以提升显示图像的亮度。

本发明实施例先对各灰阶下的各颜色点的亮度和饱和度进行提升，再根据显示图像的灰阶分布，对大多数灰阶区间进行整体亮度的提升，由此可以使激光显示装置的显示图像更加明亮，与常规显示装置的显示效果接近，优化显示效果。

具体地，处理器30具体用于在红色过渡到品红色对应的颜色区间中提取出多个颜色点；对各颜色点在不同灰阶下的亮度和饱和度进行调整。在选取灰阶时在所有的灰阶中选取多个灰阶作为节点灰阶；对各颜色点在各节点灰阶值下的亮度和饱和度进行调整；对各颜色点在相邻两个节点灰阶之间的其它灰阶下的亮度和饱和度进行平滑过渡处理。

进一步地，处理器30还具体用于检测待显示图像的平均亮度；根据检测的平均亮度以及亮度与灰阶的对应关系，确定待显示图像的平均亮度对应的灰阶。当确定出的灰阶大于第一灰阶阈值时，调用原始亮度曲线进行图像显示；当确定出的灰阶小于或等于第一灰阶阈值且大于第二灰阶阈值时，调用第一亮度曲线进行图像显示；当确定出的灰阶小于或等于第二灰阶阈值且大于第三灰阶阈值时，调用第二亮度曲线进行图像显示；当确定出的灰阶小于或等于第三灰阶阈值时，调用原始亮度曲线进行图像显示。

本发明实施例还提供一种可读性存储介质，该可读性存储介质存储有激光显示装置的可执行指令，激光显示装置的可执行指令用于使激光显示装置执行上述任一亮度调节方法。

根据第一发明构思，激光显示装置的亮度调节方法，包括：在进行图像显示时，获取待显示图像中各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度；根据预先设定的规则对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整；检测待显示图像的平均亮度；根据检测的平均亮度与阈值的关系，调用相应的亮度曲线进行图像显示。先对各灰阶下的各颜色点的亮度和饱和度进行提升，再根据显示图像的灰阶分布，对大多数灰阶区间进行整体亮度的提升，由此可以使激光显示装置的显示图像更加明亮，与常规显示装置的显示效果接近，优化显示效果。

根据第二发明构思，在红色过渡到品红色对应的颜色区间中提取出多个颜色点；对各颜色点在不同灰阶下的亮度和饱和度进行调整。由于图像显示中的人物显示通常为重点，而人物的面部的肤色通常可以反应出显示图像的整体效果。因此本发明实施例在对于面部肤色对应的颜色区域，即红色过渡到黄色的颜色区域内提取出更多个颜色点，对于这一颜色区域进行更加细致的划分，而对于黄色过渡到绿色的颜色区间、绿色过渡到青色的颜色区间、青色过渡到蓝色的颜色区间以及在蓝色过渡到品红色的颜色区间通常对应着环境图像，因此在这些颜色区域中提取出的颜色点的数量可以相应的减少一些。

根据第三发明构思，由于黄色的透过率较高，对应黄色光的亮度本身已经足够，因此对除黄色以外的其它颜色点进行亮度和饱和度进行提升，而不需要再对黄色的亮度和饱和度进行过度提高。

根据第四发明构思，在所有的灰阶中选取多个灰阶作为节点灰阶，对于节点灰阶下的各颜色点的亮度和饱和度进行调节，而对于除节点灰阶以外的其它灰阶进行平滑过渡处理。

根据第五发明构思，检测待显示图像的平均亮度；根据检测的平均亮度以及亮度与灰阶的对应关系，确定待显示图像的平均亮度对应的灰阶。一幅图像的亮度分布可以根据灰阶分布直方图来确定，灰阶分布直方图中可以反映出待显示图像的大部分画面分布哪个灰阶区间，由此可以相应地提高该灰阶区间的亮度，使整个显示图像更明亮一些。

根据第六发明构思，设置三个灰阶阈值，其中，第一灰阶阈值大于第二灰阶阈值，第二灰阶阈值大于第三灰阶阈值。0到第三灰阶阈值对应的灰阶区间可以理解为低灰阶区间，第三灰阶阈值到第二灰阶阈值对应的灰阶区间可以理解为中低灰阶区间，第二灰阶阈值到第一灰阶阈值对应的灰阶区间可以理解为中高灰阶，第一灰阶阈值到255对应的灰阶区间可以理解为高灰阶区间。当平均亮度对应的灰阶大于第一灰阶阈值时，调用原始亮度曲线进行图像显示；当平均亮度对应的灰阶大于第二灰阶阈值且小于或等于第一灰阶阈值时，调用第一亮度曲线进行图像显示；当平均亮度对应的灰阶大于第三灰阶阈值且小于或等于第二灰阶阈值时，调用第二亮度曲线进行图像显示；当平均亮度对应的灰阶小于或等于第三灰阶阈值时，调用原始亮度曲线进行图像显示。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种激光显示装置的亮度调节方法，其特征在于，包括：

在进行图像显示时，获取待显示图像中各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度；

根据预先设定的规则对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整；

检测待显示图像的平均亮度；

根据检测的所述平均亮度与阈值的关系，调用相应的亮度曲线进行图像显示，以提升显示图像的亮度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先设定的规则对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整，包括：

在红色过渡到品红色对应的颜色区间中提取出多个颜色点；

对各所述颜色点在不同灰阶下的亮度和饱和度进行调整。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述红色过渡到品红色对应的颜色区间中包括红色、黄色、绿色、青色、蓝色和品红色；

其中，在红色过渡到黄色的颜色区间中提取出的颜色点的数量大于在黄色过渡到绿色的颜色区间中提取出的颜色点的数量；

在黄色过渡到绿色的颜色区间中提取出的颜色点的数量、在绿色过渡到青色的颜色区间中提取出的颜色点的数量、在青色过渡到蓝色的颜色区间中提取出的颜色点的数量以及在蓝色过渡到品红色的颜色区间中提取出的颜色点的数量均相等。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对各所述颜色点在不同灰阶下的亮度和饱和度进行调整，包括：

在所有的灰阶中选取多个灰阶作为节点灰阶；

对各所述颜色点在各所述节点灰阶值下的亮度和饱和度进行调整；

对各所述颜色点在相邻两个所述节点灰阶之间的其它灰阶下的亮度和饱和度进行平滑过渡处理；

其中，对同一个所述颜色点的亮度和饱和度的调整趋势相同。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，每相邻两个所述节点灰阶之间相差的灰阶值均相等。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测待显示图像的平均亮度，包括：

检测待显示图像的平均亮度；

根据检测的平均亮度以及亮度与灰阶的对应关系，确定待显示图像的平均亮度对应的灰阶。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据检测的所述平均亮度与阈值的关系，调用相应的亮度曲线进行图像显示，包括：

当确定出的所述灰阶大于第一灰阶阈值时，调用原始亮度曲线进行图像显示；

当确定出的所述灰阶小于或等于第一灰阶阈值且大于第二灰阶阈值时，调用第一亮度曲线进行图像显示；

当确定出的所述灰阶小于或等于第二灰阶阈值且大于第三灰阶阈值时，调用第二亮度曲线进行图像显示；

当确定出的所述灰阶小于或等于第三灰阶阈值时，调用原始亮度曲线进行图像显示；

其中，所述第一灰阶阈值大于所述第二灰阶阈值，所述第二灰阶阈值大于所述第三灰阶阈值；所述第一亮度曲线在所述第一灰阶阈值到所述第二灰阶阈值之间的区间对应的亮度大于所述原始亮度曲线在所述第一灰阶阈值到所述第二灰阶阈值之间的区间对应的亮度；所述第二亮度曲线在所述第二灰阶阈值到所述第三灰阶阈值之间的区间对应的亮度大于所述原始亮度曲线在所述第二灰阶阈值到所述第三灰阶阈值之间的区间对应的亮度。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一灰阶阈值为144灰阶～216灰阶；所述第二灰阶阈值为72灰阶～108灰阶；所述第三灰阶阈值为12灰阶～18灰阶。

9.一种激光显示装置，其特征在于，包括：

激光光源，用于出射单色激光；

色轮，位于所述激光光源的出光侧；所述色轮包括多个色彩转换区域，所述色彩转换区域在所述激光光源的出射激光的照射下激发出设定颜色的光线；各所述色彩转换区域的激发光的颜色不同；

光阀调制部件，位于所述色轮背离所述激光光源的一侧；所述光阀调制部件用于对入射光线进行调制后反射；

投影镜头，位于所述光阀调制部件的反射光路上；所述投影镜头用于对光阀调制部件的出射光进行成像；

处理器，与所述光阀调制部件连接；所述处理器用于在进行图像显示时，获取待显示图像中各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度；根据预先设定的规则对各像素单元在当前显示颜色下的亮度和饱和度进行调整；检测待显示图像的平均亮度；根据检测的所述平均亮度与阈值的关系，调用相应的亮度曲线进行图像显示，以提升显示图像的亮度。

10.如权利要求9所述的激光显示装置，其特征在于，所述激光光源用于出射蓝色激光；

所述色轮包括：红色转换区域、绿色转换区域、黄色转换区域和透射区域。

11.一种可读性存储介质，其特征在于，所述可读性存储介质存储有激光显示装置的可执行指令，所述激光显示装置的可执行指令用于使激光显示装置执行权利要求1-8任一项所述的亮度调节方法。

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