CN116260946A - 一种局部调光的热负载均衡的方法、装置及投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种局部调光的热负载均衡的方法、装置、投影设备。该方法包括：获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载；若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率；根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。通过采用本申请的上述方法，可以有效均衡投影设备局部调光时空间光调制器上的热负载。

Description

一种局部调光的热负载均衡的方法、装置及投影设备

技术领域

本申请涉及投影显示技术领域，更具体地，涉及一种局部调光的热负载均衡的方法、装置及投影设备。

背景技术

目前，高动态对比度是新一代显示设备的主要追求之一。对投影显示设备而言，提高设备动态对比度的方案是通过两片或多片空间光调制器串联进行调制，以降低暗场亮度提高设备的动态对比度。但是，由于空间光调制器相较于投影画面通常较小，因此在投影时存在由于空间光调制器的光通量很大导致设备的热效应明显从而制约投影设备的投影性能的问题。

发明内容

本申请提出了一种局部调光的热负载均衡的方法、装置及投影设备，以改善上述问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种局部调光的热负载均衡的方法，应用于包括第一空间光调制器和第二空间光调制器的投影设备，该方法包括：获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载；若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率；根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。

第二方面，本申请实施例还提供了一种局部调光的热负载均衡的装置，该装置包括：初始图像获取模块、热负载获取模块、热负载均衡模块、第一目标图像获取模块以及第二目标图像获取模块。初始图像获取模块，用于获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；热负载获取模块，用于根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载；热负载均匀模块，用于若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率；第一目标图像获取模块，用于根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；第二目标图像获取模块，用于根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。

第三方面，本申请实施例还提供了一种投影设备，包括：第一空间光调制器、第二空间光调制器、显示器、一个或多个处理器、存储器以及一个或多个应用程序。其中，所述第一空间光调制器和第二空间光调制器串联，用于局部调光；显示器，用于显示预设图像；所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置执行以实现如上述第一方面所述的方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行如上述第一方面所述的方法。

本申请发明提出的技术方案，应用于包括第一空间光调制器和第二空间光调制器的投影设备，通过获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载；若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率；根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。因此，采用本申请的上述方法，通过提高对投影设备局部调光的第一空间光调制器的输出功率，有效均衡投影设备局部调光时空间光调制器上的热负载，以在实现投影设备的高动态对比度的同时避免投影设备因为空间光调制器的热效应明显制约投影设备的投影性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了本申请一实施例提出的一种局部调光的热负载均衡的方法的流程示意图；

图2示出了获取本申请一实施例提出的一种局部调光的热负载均衡的方法的预设输出功率值和所述预设光源降低比例值的流程示意图；

图3示出了本申请一实施例提出的一种局部调光的热负载均衡装置的结构示意图；

图4示出了本申请一实施例提出的一种投影设备的结构框图；

图5示出了本申请一实施例提出的一种计算机可读存储介质的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，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。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

目前，高动态对比度(HDR)是新一代显示设备的主要追求之一，高动态对比度的内涵之一就是对显示设备的暗场需要足够低，且显示位深要足够高。现有技术中，局部调光的控制算法具有诸多目标，例如将局部照明光的亮度尽量压低，以降低暗场。因此，通过局部调光降低暗场亮度实现高动态对比度的方式十分普遍。对于投影显示而言，降低暗场亮度，提高设备的动态对比度的方案可以是通过两片或多片空间光调制器(SLM)串联进行调制。当照明光经过第一片SLM后，成为了一个局部照明(Local Dimming)的照明光，这就可以有效的降低暗场的照明光，在第二片SLM的调制能力不变的前提下，照明光亮度的下降就可以提高暗场的亮度，同时利用双片空间光调制器实现高动态对比度时还可以有效的提高显示设备的等效位深。在显示器和电视领域，局部调光是通过多颗LED灯珠实现的，由于其光通量密度不高，热效应不明显。但是，对于投影显示而言，由于SLM相较于投影画面通常较小，因此SLM的光通量很大，尤其是第一片SLM，通常会承受很大的热量。例如，3LCD和LCOS的非图像光几乎全部被面板或偏光板所吸收；DMD尽管将大部分非图像光的能量出射，但依然有不可忽略的暗场温度负载较高的现象。而设备的散热能力通常是影响设备系统性能的关键因素，在利用空间光调制器局部调光的投影设备，若空间光调制器上的热量难以散出，最后可能会导致空间光调制器过热损坏，进而影响整套投影设备的性能。因此，在利用空间光调制器对投影设备局部调光时，存在因为空间光调制器热效应明显导致投影设备的投影性能受到制约的问题。

因此，为了缓解上述问题，本申请实施例提供了一种局部调光的热负载均衡的方法。采用本申请的上述方法，通过双片式空间光调制器局部调光在实现投影设备的高动态对比度的基础上，获取对投影设备局部调光时，第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；根据第一显示图像获得第一空间光调制器的第一热负载；若第一热负载高于第一空间光调制器的第一耐热能力，调整第一空间光调制器的输出功率；根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像，从而有效均衡对投影设备局部调光的空间光调制器的热负载，增强投影设备显示画面的质量，提高投影设备的投影性能。

下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。

请参阅图1，本申请一实施例提供了一种局部调光的热负载均衡的方法，应用于包括第一空间光调制器和第二空间光调制器的投影设备。所述方法可以包括步骤S110至步骤S150。

步骤S110：获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像。

在本申请实施例中，投影设备可以包括第一空间光调制器、第二空间光调制器、光源以及显示屏幕。对投影设备的局部调光可以是，在光源发出的照明光入射到第一空间光调制器上时，第一空间光调制器将照明光调制成一个特别分布的局部照明的照明光，这样就可以有效降低暗场的照明光亮度，同时第一空间光调制器将局部照明的照明光转移到第二空间光调制器上，第二空间光调制器将第一空间光调制器调制了一次的照明光再做一次调制，经过两次调制使得照明光的亮度下降，提高了投影设备的暗场亮度，从而提高投影设备的动态对比度。

具体地，空间光调制器可以是透射式空间光调制器、反射式空间光或者液晶空间光调制器等类型的空间光调制器，用于应用本申请实施例提供的一种局部调光的热负载均衡的方法的第一空间光调制器和第二空间光调制器的类型可以相同也可以不同。如，第一空间光调制器为LCD(液晶显示器)面板，第二空间光调制器为RGB LCD(RGB液晶屏)或RGBWLCD(RGBW液晶屏)面板；第一空间光调制器和第二空间光调制器都为DMD(数字微镜)。其中，LCD，LCOS(反射式液晶显示屏)，会吸收某些特定偏振的大部分的热量，这样热负载就会完全叠加在LCD或LCOS上；DMD数字微镜，将不需要的光反射出DMD，虽然并不会把非图像光吸收，但吸热也会有所提高。因此，在利用3LCD、LCOS以及DMD对投影设备局部调光时，存在热效应明显导致投影设备的投影性能受到制约的问题。

所述预设图像是期望投影设备的屏幕上显示的图像，所述预设图像可以是通过无线通信技术从相关联的电子设备或云端获得的，还可以是通过SPI(串口通信接口)从相关联的设备获得的；所述局部调光是在保证投影设备的屏幕显示所述预设图像的条件下完成的，即在对投影设备局部调光以及均衡对投影设备局部调光的空间光调制器的热负载时，投影设备的屏幕上显示的图像都为所述预设图像。

其中，对所述投影设备局部调光时，所述投影设备的屏幕上显示的是所述预设图像，所述第一空间光调制器上显示的是基于所述预设图像的第一显示图像，所述第二空间光调制器上显示的是基于所述预设图像的第二显示图像，所述第一显示图像和所述第二显示图像即为局部调光时的初始解。获取所述第一显示图像的方式可以是通过摄像头采集所述第一空间光调制器上显示的图像，获取所述第二显示图像的方式可以是通过摄像头采集所述第二空间光调制器上显示的图像。

步骤S120：根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载。

在本申请实施例中，获取摄像头采集到的对投影设备局部调光时第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像后，可以根据第一空间光调制器反射的图像来获得第一空间光调制器的第一出射功率，即将所述第一显示图像显示的亮度和颜色换算成能量，由此获得所述第一空间光调制器的第一出射功率。

在本申请实施例中，根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载，可以是根据空间光调制器的吸收功率计算式获得空间光调制器的热负载，其中，所述吸收功率计算式为：

H＝(1-η)W_in+a(ηW_in-W_out)，

其中，用H表示空间光调制器的吸收功率；W_in表示照明光的入射功率；W_out代表空间光调制器的出射功率；η表示空间光调制器的透过率；a表示空间光调制器的吸收率。具体地，η表示照明光为某一入射功率时，空间光调制器白场的出射功率与入射功率的比值；a表示空间光调制器的吸收率，即空间光调制器全部显示黑色时吸热的能量相比全部显示白色时吸热的能量的增量与空间光调制器白场的输出能量相比空间光调制器黑场的输出能量的增量的比值。(1-η)W_in表示没有透过空间光调制器的能量；a(ηW_in-W_out)表示光源的光线入射到空间光调制器上的有一部分入射了但是没有出射的能量。

利用吸收功率计算式对所述投影设备的光源发出的照明光的入射功率、所述第一空间光调制器的第一出射功率、第一吸收率以及第一透过率进行计算，获得第一空间光调制器的第一热负载，其中，所述吸收功率计算式为：

H₁＝(1-η₁)W_in+a₁(η₁W_in-W_out,1)，

其中，H₁表示第一空间光调制器的第一热负载；η₁表示第一空间光调制器的第一透过率；a₁表示第一空间光调制器的第一吸收率；W_out,1表示第一空间光调制器的第一出射功率。

在一些实施方式中，若第一空间光调制器与第二空间光调制器不同类型，且所述第二空间光调制器的第二耐热能力小于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像以及所述第二空间光调制器基于预设图像显示的第二显示图像；根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载，以及根据所述第二显示图像获得所述第二空间光调制器的第二热负载；若所述第二热负载高于所述第二空间光调制器的第二耐热能力，可以调整入射到第一空间光调制器上的光源的亮度。

其中，获得所述第二热负载的方式，可以是利用吸收功率计算式对所述投影设备的光源发出的照明光的入射功率、所述第二空间光调制器的第二出射功率、第二吸收率以及第二透过率进行计算，获得第二空间光调制器的第二热负载，其中，所述吸收功率计算式为：

H₂＝(1-η₂)W_out,1+a₂(η₂W_out,1-W_out,2)，

其中，H₂是所述第二空间光调制器的第二热负载，η₂是所述第二空间光调制器的第二透过率，a₂是所述第二空间光调制器的第二吸收率，w₂所述第二空间光调制器的第二耐热能力，W₀为所述光源的最大输出功率，W_out,2是所述第二空间光调制器的第二出射功率。

在本申请实施例中，第二空间光调制器的第二耐热能力为该空间光调制器可以吸收的最大功率，若所述第二热负载高于所述第二空间光调制器的第二耐热。为防止第二空间光调制器因为热负载过高被烧毁，需要调整第二空间光调制器上的热负载，具体地，可以是调整入射到第一空间光调制器上的光源的亮度，这样使得第一空间光调制器和第二空间光调制器的热负载都降低，可以避免投影设备的元器件被烧坏。

步骤S130：若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率。

在本申请实施例中，第一空间光调制器的第一耐热能力为该空间光调制器可以吸收的最大功率，若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，即H₁＞w₁，其中，H₁＝(1-η₁)W_in+a₁(η₁W_in-W_out,1)，w₁表示第一空间光调制器的第一耐热能力。为防止第一空间光调制器因为热负载过高被烧毁，需要调整第一空间光调制器上的热负载，而调整第一空间光调制器上的热负载，可以是调整入射到第一空间光调制器上的光源的亮度，也可以是提高所述第一空间光调制器的输出功率。

具体地，若调整入射到第一空间光调制器上的光源的亮度，则会使整个投影设备的能量都降低；若将所述第一空间光调制器输出功率提高，即不让第一空间光调制器挡住太多的光线，让它多显示一些白色，少显示一些黑色，将光线转移到第二空间光调制器上，这样就可以将第一空间光调制器上的热负载转嫁到第二空间光调制器上，均衡投影设备局部调光时空间光调制器的热负载，同时提高投影设备的亮度。

示例性的，本申请实施例应用于吸收率较高的空间光调制器，3LCD和LCOS。其中，3LCD和LCOS的非图像光几乎全部被面板或偏光板所吸收，因此吸收率较高。3LCD是对输入的白光分成红绿蓝三色光的系统，在分光前放置一个面板，对白光进行调制，这样分光后的红绿蓝的三色光都会接收到调制，通过将在分光前放置的面板作为第一空间光调制器，RGB面板(红色面板、绿色面板、蓝色面板)上热负载最高的面板作为第二空间光调制器，通过获取第一空间光调制器上的第一热负载，判断所述第一热负载是否高于该空间光调制器的第一耐热能力，若高于可以通过降低第一空间光调制器的输出功率或降低入射到第一空间光调制器上的光源的亮度，均衡3LCD的局部调光系统的热负载。

在一些实施方式中，若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，以使所述投影设备局部调整光时的热负载均衡，可以是将所述第一空间光调制器的输出功率提高，也可以是将入射到所述第一空间光调制器的光源的亮度降低，还可以是将所述第一空间光调制器的输出功率提高以及调整入射到所述第一空间光调制器的光源的亮度。其中，调整第一空间光调制器的输出功率不是无限制的，因为第一空间光调制器自身吸热，有一部分热量是不管第一空间光调制器显示的是什么图像，该第一空间光调制器都会吸收的，因此，通过改变第一空间光调制器显示的图像来降低的第一空间光调制器的热负载是有限的，若所述第一空间光调制器的第一热负载远高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，就需要通过降低入射到第一空间光调制器的光源的亮度来降低第一空间光调制器的第一热负载，不过降低入射到第一空间调制器上的光源的亮度也不是无限的，该光源的亮度应保证所述投影设备的投影能力，即保证投影设备的屏幕上显示预设图像。

具体地，所述调整所述第一空间光调制器的输出功率，可以是根据预设输出功率值调整所述第一空间光调制器基于所述预设图像显示的第一显示图像的颜色或亮度，以调整将所述第一空间光调制器的输出功率，进而将所述第一空间光调制器的第一热负载转嫁一部分到第二空间光调制器上，以使投影设备局部调光时，空间光调制器上的热负载均衡；所述调整入射到所述第一空间光调制器的光源的亮度，可以是根据预设光源降低比例值降低投影设备的电压或者电流调整入射到所述第一空间光调制器的光源的亮度。

请参阅图2，在本申请实施例中，所述预设输出功率值和所述预设光源降低比例值可以通过步骤S132至步骤S136的过程获得。

步骤S132：获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像以及所述第二空间光调制器基于所述预设图像显示的第二显示图像。

具体地，获取对投影设备局部调光时第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像以及所述第二空间光调制器基于所述预设图像显示的第二显示图像的方式可以是利用摄像头采集。

步骤S134：根据所述第一显示图像和第二显示图像，确定所述第一空间光调制器的第一出射功率和所述第二空间光调制器的第二出射功率。

具体的，根据所述第一显示图像和第二显示图像，确定所述第一空间光调制器的第一出射功率和所述第二空间光调制器的第二出射功率，可以是将所述第一显示图像显示的亮度和颜色换算成能量，由此获得所述第一空间光调制器的第一出射功率，将所述第二显示图像显示的亮度和颜色换算成能量，由此获得所述第二空间光调制器的第二出射功率。

步骤S136：根据所述第一空间光调制器的第一透过率、第一吸收率、第一耐热能力以及第一出射功率和所述第二空间光调制器的第二透过率、第二吸收率、第二耐热能力以及第二出射功率和所述光源的最大输出功率，获得所述预设输出功率值和所述预设光源降低比例值。

具体的，将所述第一空间光调制器的第一透过率、第一吸收率、第一耐热能力以及第一出射功率和所述光源的最大输出功率带入第一空间光调制器的吸收功率计算式获得第一不等式；将所述第二空间光调制器的第二透过率、第二吸收率、第二耐热能力以及第二出射功率和所述光源的最大输出功率带入第二空间光调制器的吸收功率计算式获得第二不等式；对所述第一不等式、第二不等式、所述预设光源降低比例值大于0小于或等于1的第三不等式，以及所述预设输出功率值大于0小于或等于第一空间光调制器未出射的能量的第四不等式组成的目标不等式组求解，得到所述预设输出功率值的取值范围和所述预设光源降低比例值的取值范围。其中，所述目标不等式组包括：

其中，η₁是所述第一空间光调制器的第一透过率，η₂是所述第二空间光调制器的第二透过率，a₁是所述第一空间光调制器的第一吸收率，a₂是所述第二空间光调制器的第二吸收率，w₁是所述第一空间光调制器的第一耐热能力，w₂所述第二空间光调制器的第二耐热能力，W₀为所述光源的最大输出功率，W_out,1是所述第一空间光调制器的第一出射功率，W_out,2是所述第二空间光调制器的第二出射功率，k为所述预设光源降低比例值，ΔW为所述预设输出功率值。

具体地，第一不等式，表示第一空间光调制器的第一热负载小于或等于第一空间光调制器的第一耐热能力；第二不等式，表示第二空间光调制器的第二热负载小于或等于第二空间光调制器的耐热能力；第三不等式，表示所述预设光源降低比例值大于0小于或等于1；第四不等式，表示所述预设输出功率值大于0小于或等于第一空间光调制器未出射的能量。对所述第一等式、第二不等式、第三不等式以及第四不等式组成的不等式组求解，获得所述预设光源降低比例值k的取值范围和预设输出功率值ΔW的取值范围，根据所述预设输出功率值取值范围取尽可能大的预设输出功率值ΔW，基于所述第一空间光调制器的第一出射功率W_out,1将所述第一空间光调制器的输出功率提高ΔW，使得所述第一空间光调制器的第一出射功率为(W_out,1+ΔW)的大小，或者根据所述预设输出功率值取值范围取尽可能大的预设输出功率值ΔW，基于所述第一空间光调制器的第一出射功率将所述第一空间光调制器的输出功率提高ΔW，以及根据所述预设光源降低比例值取值范围取尽可能小的预设光源降低比例值k，基于所述光源的最大输出功率W₀将所述光源的亮度降低为kW₀的大小。

所述预设输出功率值以及所述预设光源降低比例值，可以是根据步骤S132至步骤S136的过程获得的，预先存储在所述投影设备的存储单元的，或者通过无线通信技术从相关联的云端或电子设备获得的，或者通过SPI(串口通信接口)从相关联的电子设备获得的。

步骤S140：根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像。

在本申请实施例中，根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像，具体地，可以是将所述第一空间光调制器的输出功率提高ΔW，将所述第一空间光调制器的调整输出功率值、第一出射功率、第一吸收率、第一显示图像以及所述光源的最大输出功率带入第一目标计算公式，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像，其中，所述第一目标计算式包括：

其中，I₁为所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；I₁'为调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；ΔW为所述第一空间光调制器的调整输出功率值；W_out,1为所述第一空间光调制器的第一出射功率；η₁为所述第一空间光调制器的第一吸收率；W₀为所述光源的最大输入功率。

步骤S150：根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。

在本申请实施例中，所述根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像，可以是在根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载之前，获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像以及所述第二空间光调制器基于所述预设图像显示的第二显示图像；根据所述第一显示图像以及第二显示图像，获得所述第一显示图像到所述第二显示图像的传递关系；根据所述传递关系、第一目标图像以及预设图像，获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。

具体地，所述传递关系可以是根据所述第一显示图像中的第一像素与所述第二显示图像中的第二像素，获得所述第一像素与所述第二像素的传递关系式：

I₂₁＝T(I₁)，

其中，I₁为所述第一显示图像，I₂₁为所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像。

所述根据所述传递关系、所述第一目标图像以及所述预设图像，获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像，可以是利用所述传递关系式对所述第一目标图像进行计算，获得调整所述第一空间光调制器的输出功率后，所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像，所述传递关系式为：

I₂₁'＝T(I₁')，

其中，I₂₁'为调整所述第一空间光调制器的输出功率后，所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像，I₁'为所述第一目标图像。

利用第二目标计算式对所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像和所述预设图像进行计算，获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像，其中，所述第二目标计算式为：

I₂'＝I₀/I₂₁'，

其中，I₂₁'为调整了所述第一空间光调制器的输出功率后，所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像，I₂'为所述第二目标图像，I₀为所述预设图像。

本发明的技术方案，通过在利用双片式空间光调制器局部调光实现投影设备高动态对比度时，获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载；若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率；根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。因此，采用本申请的上述方法，在投影设备局部调光时使得投影设备的热负载均衡，以增强投影设备的画面质量，避免热效应明显制约投影设备的系统性能，进而提高投影设备的投影能力。

请参阅图3，本申请另一实施例提供了一种局部调光的热负载均衡的装置，该装置300包括：初始图像获取模块310、热负载获取模块320、热负载均衡模块330、第一目标图像获取模块340以及第二目标图像获取模块350。其中，初始图像获取模块310，用于获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；热负载获取模块320，用于根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载；热负载均衡模块330，用于若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率；第一目标图像获取模块340，用于根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；第二目标图像获取模块350，用于根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。

作为一种实施方式，所述初始图像获取模块310包括摄像头，在投影设备局部调光时，所述摄像头获取第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像以及第二空间光调制器基于预设图像显示的第二显示图像，同时根据所述第一显示图像和第二显示图像，获得所述第一显示图像到所述第二显示图像的传递关系式：

I₂₁＝T(I₁)，

其中，I₁为所述第一显示图像，I₂₁为所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像。

所述热负载获取模块320，根据摄像头获取的所述第一显示图像的颜色和亮度获得第一空间光调制器的第一出射功率，以及根据所述第二显示图像的颜色和亮度获得第二空间光调制器的第二出射功率；将所述第一空间光调制器的第一透过率、第一吸收率以及第一出射功率和所述光源的最大输出功率带入第一空间光调制器的吸收功率计算式进行计算，获得第一空间光调制器的第一热负载，其中，所述第一空间光调制器的吸收功率计算式包括：

H₁＝(1-η₁)W_in+a₁(η₁W_in-W_out,1)，

其中，H₁表示第一空间光调制器的第一热负载；η₁表示第一空间光调制器的第一透过率；a₁表示第一空间光调制器的第一吸收率；W_out,1表示第一空间光调制器的第一出射功率。

所述热负载均衡模块330，在所述第一空间光调制器的第一热负载高于该第一空间光调制器的第一耐热能力时，根据预先存储在所述热负载均衡模块的预设输出功率值调整所述第一空间光调制器的输出功率。

所述第一目标图像获取模块340，根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；具体地，将所述第一空间光调制器的调整输出功率值、第一出射功率、第一吸收率、第一显示图像以及所述光源的最大输出功率带入第一目标计算公式，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像，所述第一目标计算公式为：

其中，I₁为所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；I₁'为调整了输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；ΔW为所述第一空间光调制器的调整输出功率值；W_out,1为所述第一空间光调制器的第一出射功率；η₁为所述第一空间光调制器的第一吸收率；W₀为所述光源的最大输入功率。

所述第二目标图像获取单元350，利用所述传递关系式对所述第一目标图像进行计算，获得调整所述第一空间光调制器的输出功率后，所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像，所述传递关系式为：

I₂₁'＝T(I₁')，

其中，I₂₁'为调整所述第一空间光调制器的输出功率后，所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像，I₁'为所述第一目标图像。

利用第二目标计算式对所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像和所述预设图像进行计算，获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像，其中，所述第二目标计算式为：

I₂'＝I₀/I₂₁'，

其中，I₂₁'为调整所述第一空间光调制器的输出功率后，所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像，I₂'为所述第二目标图像，I₀为所述预设图像。

请参阅图4，本申请另一实施例提供了一种投影设备，所述投影设备400包括：第一空间光调制器410、第二空间光调制器420、显示器430、一个或多个处理器440、存储器450以及一个或多个应用程序。其中，第一空间光调器410和第二空间光调制器420串联，用于对所述投影设备400局部调光；显示器430用于显示图像；一个或多个应用程序被存储在所述存储器450中并被配置为由所述一个或多个处理器440执行，所述一个或多个程序配置用于执行所述的一种局部调光的热负载均衡的方法。

在一些实施方式中，所述投影设备400还包括光源，所述光源用于向所述第一空间光调制器410和所述第二空间光调制器420入射光线。

请参阅图5，本发明的某些实施例包括计算机可读存储介质500，其包括用于执行根据本申请方法实施例中各步骤的程序代码510。例如，在显示器中的一个或多个处理器或显示器上游的图像数据处理器可以通过执行处理器可访问的程序存储器中的软件指令来实现本申请一实施例提供的一种局部调光的热负载均衡的方法。本发明也可以以程序产品形式提供。程序产品可以包括承载计算机可读信号集的任何介质，该计算机可读信号集包括当被数据处理器执行时使得数据处理器执行本发明的方法的指令。根据本发明的程序产品可以是多种形式中的任意形式。程序产品可以包括例如非临时性的物理介质，诸如磁性数据存储介质(包括软盘、硬盘驱动器)、光数据存储介质(包括CD、ROM、DVD)、电子数据存储介质(包括ROM、快闪ROM)等等。在程序产品上的计算机可读信号可以可选地被压缩或加密。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：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，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种局部调光的热负载均衡的方法，其特征在于，应用于包括第一空间光调制器和第二空间光调制器的投影设备，所述方法包括：

获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；

根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载；

若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率；

根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；

根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述投影设备还包括光源，若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，所述方法还包括：

调整入射到所述第一空间光调制器的光源的亮度；

所述根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像，包括：

根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率和调整入射到所述第一空间光调制器的光源的亮度，获得调整所述第一空间光调制器的输出功率和调整入射到所述第一空间光调制器的光源的亮度后，用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率，包括：

若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，根据预设输出功率值调整所述第一空间光调制器的输出功率；

所述调整入射到所述第一空间光调制器的光源的亮度，包括：

根据预设光源降低比例值调整入射到所述第一空间光调制器的光源的亮度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设输出功率值和所述预设光源降低比例值通过以下方式获得：

获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于所述预设图像显示的第一显示图像以及所述第二空间光调制器基于所述预设图像显示的第二显示图像；

根据所述第一显示图像和第二显示图像，确定所述第一空间光调制器的第一出射功率和所述第二空间光调制器的第二出射功率；

根据所述第一空间光调制器的第一透过率、第一吸收率、第一耐热能力以及第一出射功率和所述第二空间光调制器的第二透过率、第二吸收率、第二耐热能力以及第二出射功率和所述光源的最大输出功率，获得所述预设输出功率值和所述预设光源降低比例值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一空间光调制器的第一透过率、第一吸收率、第一耐热能力以及第一出射功率和所述第二空间光调制器的第二透过率、第二吸收率、第二耐热能力以及第二出射功率和所述光源的最大输出功率，获得所述预设输出功率值和所述预设光源降低比例值，包括：

将所述第一空间光调制器的第一透过率、第一吸收率、第一耐热能力以及第一出射功率和所述第二空间光调制器的第二透过率、第二吸收率、第二耐热能力以及第二出射功率和所述光源的最大输出功率带入空间光调制器的吸收功率计算式进行计算，得到所述预设输出功率值和所述预设光源降低比例值，其中，所述吸收功率计算式包括：

其中，η₁是所述第一空间光调制器的第一透过率，η₂是所述第二空间光调制器的第二透过率，a₁是所述第一空间光调制器的第一吸收率，a₂是所述第二空间光调制器的第二吸收率，w₁是所述第一空间光调制器的第一耐热能力，w₂所述第二空间光调制器的第二耐热能力，W₀为所述光源的最大输出功率，W_out,1是所述第一空间光调制器的第一出射功率，W_out,2是所述第二空间光调制器的第二出射功率，k为所述预设光源降低比例值，ΔW为所述预设输出功率值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像，包括；

将所述第一空间光调制器的调整输出功率值、第一出射功率、第一吸收率、所述第一显示图像以及所述光源的最大输出功率带入第一目标计算公式，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像，其中，所述第一目标计算式包括：

其中，I₁为所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；I₁'为调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；ΔW为所述第一空间光调制器的调整输出功率值；W_out,1为所述第一空间光调制器的第一出射功率；η₁为所述第一空间光调制器的第一吸收率；W₀为所述光源的最大输入功率。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据所述第一显示图像获取所述第一空间光调制器的第一热负载之前，所述方法还包括；

获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像以及所述第二空间光调制器基于所述预设图像显示的第二显示图像；

根据所述第一显示图像以及第二显示图像，获得所述第一显示图像到所述第二显示图像的传递关系；

所述根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像，包括：

根据所述传递关系、所述第一目标图像以及所述预设图像，获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述根据所述第一显示图像以及第二显示图像，获得所述第一显示图像到所述第二显示图像的传递关系，包括：

根据所述第一显示图像中的第一像素与所述第二显示图像中的第二像素，获得所述第一像素与所述第二像素的传递关系式：

I₂₁＝T(I₁)，

其中，I₁为所述第一显示图像，I₂₁为所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像。

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述根据所述传递关系、所述第一目标图像以及所述预设图像，获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像，包括：

利用所述传递关系式对所述第一目标图像进行计算，获得调整所述第一空间光调制器的输出功率后，所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像，所述传递关系式为：

I₂₁'＝T(I₁')，

其中，I₂₁'为调整所述第一空间光调制器的输出功率后，所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像，I₁'为所述第一目标图像；

利用第二目标计算式对所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像和所述预设图像进行计算，获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像，其中，所述第二目标计算式为：

I₂'＝I₀/I₂₁'，

其中，I₂₁'为调整了所述第一空间光调制器的输出功率后，所述第一空间光调制器的输出光在所述第二空间光调制器上的分布图像，I₂'为所述第二目标图像，I₀为所述预设图像。

10.一种局部调光的热负载均衡的装置，包括：

初始图像获取模块，用于获取对所述投影设备局部调光时，所述第一空间光调制器基于预设图像显示的第一显示图像；

热负载获取模块，用于根据所述第一显示图像获得所述第一空间光调制器的第一热负载；

热负载均衡模块，用于若所述第一热负载高于所述第一空间光调制器的第一耐热能力，调整所述第一空间光调制器的输出功率；

第一目标图像获取模块，用于根据调整的所述第一空间光调制器的输出功率，获得调整输出功率后用于在该第一空间光调制器上显示的第一目标图像；

第二目标图像获取模块，用于根据所述预设图像以及所述第一目标图像获得用于所述第二空间光调制器上显示的第二目标图像。

11.一种投影设备，其特征在于，包括：

第一空间光调制器和第二空间光调制器，所述第一空间光调制器和第二空间光调制器串联用于局部调光；

显示器，用于显示预设图像；

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于执行如权利要求1-9任一项所述的方法。

12.根据权利要求11所述的一种投影设备，其特征在于，所述投影设备还包括光源，所述光源用于向所述第一空间光调制器和第二空间光调制器入射光线。

13.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读取存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行如权利要求1-9任一项所述的方法。

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