CN116072039A - 一种cms后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，包括：显示主机；视频信号输入接口；视频输出预留接口；外接MCU接口；协议预留接口；故障检测状态接口；电源接口，本发明涉及背光控制显示技术领域,该CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，支持图像处理：内置基于FPGA的可编程图像处理单元，可以进行图像信号处理、转换、亮度对比度管理、色彩管理、缩放、平移、拼接等；支持多种背光管理：包括不限于，色温管理和局部调光以及亮度调节；时钟源同步信号输出：可以产生时钟基准信号，便于和摄像机等对接实现低延迟显示；内置OSD功能，可以根据外部MCU控制进行OSD或者触摸交互；支持触摸屏扩展；支持加热管理。

Description

一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法
技术领域
本发明涉及背光控制显示技术领域，具体为一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法。
背景技术
CMS从用途来讲就是汽车上用来替代传统后视镜的间接视野装置。随着智能网联，自动驾驶，ADAS等新技术的出现，汽车正在向电子化、智能化方向飞速发展，汽车后视镜也同样在发展，未来后视镜将允许被替代，摄像机加监视器的组合将用来解决后视野问题。利用摄像机监视器系统(CMS)替代标准强制规定安装的后视镜有助于降低车辆的空气阻力，减小视野盲区，提高恶劣环境下的视野表现。同时替代后视镜的摄像头可以集成ADAS及智能网联相关功能，并在车内的适当显示器上实时显示视觉信息。CMS包括一个摄像头(camera)，用于捕捉视野，并向电子控制单元(ECU)发送信号以进一步处理，然后利用显示器(monitor)为驾驶员提供视野。
现有的显示器功能单一，图像处理速度较慢，在图像处理上背光的控制是采用整体的灯光效果控制的，其实还可以进一步提高灯光的控制速度，以此方式方便人们使用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，解决了现有的背光控制速度还可以进一步提升的、提高显示效率的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，包括：
显示主机；
视频信号输入接口；所述视频信号输入接口接入所述显示主机；
视频输出预留接口；所述显示主机接入所述视频输出预留接口；
外接MCU接口；所述外接MCU接口与所述显示主机双向电性相连；
协议预留接口；所述协议预留接口与所述显示主机双向电性相连；
故障检测状态接口；所述故障检测状态接口与所述显示主机双向电性相连；
电源接口；所述电源接口接入所述显示主机。
优选的,所述显示主机包括：
FPGA图像处理单元；
内存；所述内存与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
闪存；所述闪存与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
背光控制模块；所述背光控制模块与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
背光灯；所述背光灯与所述背光控制模块双向电性相连；
加热控制模块；所述加热控制模块与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
直流控制器；所述直流控制器与所述FPGA图像处理单元双向电性相连，所述直流控制器与所述加热控制模块双向电性相连；
稳压器；所述直流控制器接入所述稳压器；
加热器；所述加热器与所述加热控制模块双向电性相连；
液晶显示玻璃；所述液晶显示玻璃分别与所述背光灯和所述加热器相接触。
优选的,所述稳压器为LDO，所述内存为DDR，所述闪存为flash。
优选的,所述协议预留接口为IIC&SPI&I/O预留接口。
优选的,包括以下步骤：
定义在局部调光中的背光矩阵，用Mbg(i，j)表示为一个MxN的灯光阵列，其中M为宽，N为高；
输入图像行数据用ImgLine表示，所述ImgLine是一个W维向量其行号用LineNum表示,并定义图像的高度为常数H；
将所述ImgLine分成M段，每段的像素数为eNum＝W/M；
将所述ImgLine分成M段后，统计每段的亮度加和记为Si(0<i<M)；
根据所述LineNum计算Mbg对应的行号j；
根据所述Si和所述j对Mbg进行设置，对Si进行归一化生产Sn；
使用Mbg对背光板进行控制；
重复上述步骤不断更新ImgLine数据，直到LineNum≥H。
优选的,计算所述每段的亮度加和Si的公式为：
Figure BDA0004071005000000031
其中，i∈[0,m)。
优选的,计算所述行号j的公式为：
Mbg(i,j)＝f(Si)×theta；
Figure BDA0004071005000000032
优选的,对Si进行归一化生产Sn的公式为：
Figure BDA0004071005000000033
其中，theta为背光板的最大可调电压。
有益效果
本发明提供了一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法。具备以下有益效果:该CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，支持图像处理：内置基于FPGA的可编程图像处理单元，可以进行图像信号处理、转换、亮度对比度管理、色彩管理、缩放、平移、拼接等；支持多种背光管理：包括不限于，色温管理和局部调光以及亮度调节；时钟源同步信号输出：可以产生时钟基准信号，便于和摄像机等对接实现低延迟显示；内置OSD功能，可以根据外部MCU控制进行OSD或者触摸交互；支持触摸屏扩展；支持加热管理：ITO加热或者背光加热以及TFT自身的盒内加热技术；支持故障诊断：主持液晶面板、加热系统、背光系统、图像处理单元的工作状态监控和故障诊断。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的扩展结构示意图。
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做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。
通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，包括：
显示主机；
视频信号输入接口；所述视频信号输入接口接入所述显示主机；
视频输出预留接口；所述显示主机接入所述视频输出预留接口；
外接MCU接口；所述外接MCU接口与所述显示主机双向电性相连；
协议预留接口；所述协议预留接口与所述显示主机双向电性相连；
故障检测状态接口；所述故障检测状态接口与所述显示主机双向电性相连；
电源接口；所述电源接口接入所述显示主机。
实施例一：所述显示主机包括：
FPGA图像处理单元；
内存；所述内存与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
闪存；所述闪存与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
背光控制模块；所述背光控制模块与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
背光灯；所述背光灯与所述背光控制模块双向电性相连；
加热控制模块；所述加热控制模块与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
直流控制器；所述直流控制器与所述FPGA图像处理单元双向电性相连，所述直流控制器与所述加热控制模块双向电性相连；
稳压器；所述直流控制器接入所述稳压器；
加热器；所述加热器与所述加热控制模块双向电性相连；
液晶显示玻璃；所述液晶显示玻璃分别与所述背光灯和所述加热器相接触。
所述稳压器为LDO，所述内存为DDR，所述闪存为flash。
所述协议预留接口为IIC&SPI&I/O预留接口；
进一步的，本案提出的显示屏模组支持图像处理：内置基于FPGA的可编程图像处理单元，可以进行图像信号处理、转换、亮度对比度管理、色彩管理、缩放、平移、拼接等；支持多种背光管理：包括不限于，色温管理和局部调光以及亮度调节；时钟源同步信号输出：可以产生时钟基准信号，便于和摄像机等对接实现低延迟显示；内置OSD功能，可以根据外部MCU控制进行OSD或者触摸交互；支持触摸屏扩展；支持加热管理：ITO加热或者背光加热以及TFT自身的盒内加热技术；支持故障诊断：主持液晶面板、加热系统、背光系统、图像处理单元的工作状态监控和故障诊断；
具体的，本案主要是通过对背光控制模块内进行编程，使背光灯逐行亮起，这样可以提升运行效率，使现有的背光同时亮起的模式得到改进，大概会更快零点几秒的时间。
实施例二：包括以下步骤：
定义在局部调光中的背光矩阵，用Mbg(i，j)表示为一个MxN的灯光阵列，其中M为宽，N为高；
输入图像行数据用ImgLine表示，所述ImgLine是一个W维向量其行号用LineNum表示,并定义图像的高度为常数H；
将所述ImgLine分成M段，每段的像素数为eNum＝W/M；
进一步的，一般来说W取值为1280192025603840；
M的取值取决于背光的分区数量，一般会在20以内；
将所述ImgLine分成M段后，统计每段的亮度加和记为Si(0<i<M)；
进一步的，亮度统计数据源采用yuv中的y；
根据所述LineNum计算Mbg对应的行号j；
根据所述Si和所述j对Mbg进行设置，对Si进行归一化生产Sn；
使用Mbg对背光板进行控制；
重复上述步骤不断更新ImgLine数据，直到LineNum≥H；
进一步的，LineNum′＝LineNum+1，其中LineNum′为新的或是下一行的LineNum。
计算所述每段的亮度加和Si的公式为：
Figure BDA0004071005000000061
其中，i∈[0,m)。
计算所述行号j的公式为：
Mbg(i,j)＝f(Si)×theta；
Figure BDA0004071005000000062
对Si进行归一化生产Sn的公式为：
Figure BDA0004071005000000071
其中，theta为背光板的最大可调电压。
需要说明的是，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，其特征在于，包括：
显示主机；
视频信号输入接口；所述视频信号输入接口接入所述显示主机；
视频输出预留接口；所述显示主机接入所述视频输出预留接口；
外接MCU接口；所述外接MCU接口与所述显示主机双向电性相连；
协议预留接口；所述协议预留接口与所述显示主机双向电性相连；
故障检测状态接口；所述故障检测状态接口与所述显示主机双向电性相连；
电源接口；所述电源接口接入所述显示主机。
2.根据权利要求1所述的一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，其特征在于,所述显示主机包括：
FPGA图像处理单元；
内存；所述内存与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
闪存；所述闪存与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
背光控制模块；所述背光控制模块与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
背光灯；所述背光灯与所述背光控制模块双向电性相连；
加热控制模块；所述加热控制模块与所述FPGA图像处理单元双向电性相连；
直流控制器；所述直流控制器与所述FPGA图像处理单元双向电性相连，所述直流控制器与所述加热控制模块双向电性相连；
稳压器；所述直流控制器接入所述稳压器；
加热器；所述加热器与所述加热控制模块双向电性相连；
液晶显示玻璃；所述液晶显示玻璃分别与所述背光灯和所述加热器相接触。
3.根据权利要求2所述的一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，其特征在于,所述稳压器为LDO，所述内存为DDR，所述闪存为flash。
4.根据权利要求1所述的一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，其特征在于,所述协议预留接口为IIC&SPI&I/O预留接口。
5.根据权利要求1所述的一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，其特征在于,包括以下步骤：
定义在局部调光中的背光矩阵，用Mbg(i，j)表示为一个MxN的灯光阵列，其中M为宽，N为高；
输入图像行数据用ImgLine表示，所述ImgLine是一个W维向量其行号用LineNum表示,并定义图像的高度为常数H；
将所述ImgLine分成M段，每段的像素数为eNum＝W/M；
将所述ImgLine分成M段后，统计每段的亮度加和记为Si(0<i<M)；
根据所述LineNum计算Mbg对应的行号j；
根据所述Si和所述j对Mbg进行设置，对Si进行归一化生产Sn；
使用Mbg对背光板进行控制；
重复上述步骤不断更新ImgLine数据，直到LineNum≥H。
6.根据权利要求5所述的一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，其特征在于,计算所述每段的亮度加和Si的公式为：
Figure FDA0004071004990000021
其中，i∈[0,m)。
7.根据权利要求5所述的一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，其特征在于,计算所述行号j的公式为：
Mbg(i,j)＝f(Si)×theta；
Figure FDA0004071004990000031
8.根据权利要求1所述的一种CMS后视镜专用多功能显示屏模组及背光控制方法，其特征在于,对Si进行归一化生产Sn的公式为：
Figure FDA0004071004990000032
其中，theta为背光板的最大可调电压。
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CN117621993A (zh) * 2024-01-25 2024-03-01 南京仁芯科技有限公司 背光控制系统
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