CN208673704U - 一种显示装置调控系统及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示装置调控系统，包括：图像处理模块、背光控制模块和处理模块，所述图像处理模块和所述背光控制模块分别与所述处理模块相连接，所述图像处理模块将输入图像划分为多个区域并对所述输入图像的灰阶值进行归一化处理；其特征在于，所述调控系统还包括：环境探测模块，与所述处理模块相连接，用于检测环境亮度并将其提供给所述处理模块；计时模块，与所述处理模块相连接，用于记录环境亮度的波动不超过预设值的维持时间；其中，所述环境亮度的维持时间大于预设时间时，所述处理模块控制高动态范围显示功能减弱。该调控装置实现了让HDR显示效果根据环境亮度进行动态变化，节约了功耗，保护了使用者的眼睛，提升了用户的使用体验。

Description

一种显示装置调控系统及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，特别是涉及一种高动态范围显示装置的调控系统。

背景技术

液晶显示装置(Liquid Crystal Display，简称LCD)具备低功耗、轻薄、低辐射等诸多优点，因此现在已经基本取代了传统的阴极射线管(CRT)显示器。目前液晶显示装置被广泛地应用于诸如高清数字电视、台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机、数码相机等电子产品中。

目前，随着拍摄和显示技术的发展，高动态范围HDR(High-Dynamic Range)也越来越广泛的应用到电视等电子产品中，如目前备受关注的HDR电视。相比于普通的图像，高动态范围图像可以提供更多的动态范围和图像细节，根据不同的曝光时间的LDR(Low-Dynamic Range)图像，利用每个曝光时间相对应最佳细节的LDR图像来合成最终高动态范围图像，能够更好的反映出真实环境中的视觉效果，呈现更多的图像细节给用户。

然而，现有的具有HDR功能的显示装置，其开启HDR功能后，可根据图像不同区域的细节进行区域调光，以增强显示效果。HDR功能开启后，显示装置具有较高亮度，如周围环境亮度波动大，且波动频繁，高亮度的显示装置可以在复杂多变的环境下提供更稳定的显示效果。如周围环境稳定，现有的显示装置不会根据周围环境亮度进行自动调整，从而造成显示装置的功耗浪费，同时，人眼长时间观看HDR处理过的图像，会给眼睛带来不适，在稳定的环境中也更容易造成眼睛疲劳，从而影响用户的使用体验。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种高动态范围显示装置的调控系统，以解决现有的HDR显示模式的功耗浪费及长时间观看造成眼部不适的问题，使显示装置在高动态范围显示模式下进行智能调节，进而提升高动态范围显示模式下的显示效果、减少其能耗浪费提升用户使用体验。

一方面，本实用新型提供一种用于调节显示装置的高动态范围显示功能的显示装置调控系统，包括：图像处理模块、背光控制模块和处理模块，所述图像处理模块和所述背光控制模块分别与所述处理模块相连接，所述图像处理模块将输入图像划分为多个区域并对所述输入图像的灰阶值进行归一化处理；其特征在于，所述调控系统还包括：

环境探测模块，与所述处理模块相连接，用于检测环境亮度并将其提供给所述处理模块；

计时模块，与所述处理模块相连接，用于记录环境亮度的波动不超过预设值的维持时间；

其中，所述环境亮度的维持时间大于预设时间时，所述处理模块通过所述背光控制模块控制高动态范围显示功能减弱。

优选地，所述处理模块包括缓存单元，所述缓存单元用于存储根据各个区域中输入图像的灰阶峰值及亮度增益得出的图像各个区域的归一化背光输出亮度。

优选地，所述处理模块包括修正单元，所述修正单元内设置有第一亮度，并根据所述环境亮度与所述第一亮度的比例关系对所述缓存单元中的背光输出亮度进行修正，根据修正后的亮度得出对应的电流值并输出至背光控制模块。

优选地，所述预设值为所述第一亮度的5％。

优选地，所述环境探测模块包括环境光传感器，所述环境光传感器为光敏电阻或光敏二极管中的至少一种。

优选地，所述高动态范围显示功能在所述处理模块的控制下逐渐减弱至图像多个区域的亮度处于一般显示模式范围内时，所述高动态范围显示功能关闭。

另一方面，本实用新型还提供一种显示装置，包括显示面板和背光模组，其特征在于，所述显示装置还包括如上所述的显示装置调控系统，所述显示装置调控系统与所述背光模组电连接，所述背光模组由所述背光控制模块控制。

优选地，所述背光模组包括与所述输入图像划分的多个区域相对应的多个分区，所述多个分区的亮度独立控制。

优选地，所述环境探测模块位于所述显示装置的侧面，以避免所述背光模组和所述显示面板的影响。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的显示装置调控系统及显示装置，该调控系统不仅实现了让HDR显示效果根据环境亮度进行动态变化，而且还在一定程度上节约了显示装置在HDR模式下的功耗，长时间下HDR功能还会逐渐减弱并关闭，保护了使用者的眼睛，提升了用户的使用体验。具有该调控系统的显示装置功耗更低，显示效果更佳。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例进行描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1所示为本实用新型实施例显示装置调控系统框图。

图2所示为本实用新型实施例的显示装置调控系统运行流程图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

图1为本实用新型实施例显示装置调控系统框图。如图1所示，高动态范围显示装置调控系统100包括图像处理模块110、处理模块120、背光控制模块130、环境探测模块140、计时模块150。

其中，图像处理模块110，对已获取到的整帧输入图像的灰阶值进行归一化处理并将整个输入图像划分为多个区域后传输给处理模块120，处理模块120以此得出各区域所需背光对应的电流值，并将其提供给背光控制模块130，用以实现高动态范围显示功能。处理模块120与图像处理模块110相连接，用于得出各区域所需背光对应的电流值并控制整个显示装置调控系统100，所述处理模块120包括缓存单元和修正单元，所述缓存单元用于存储根据各个区域中输入图像的灰阶峰值及亮度增益得出的图像各个区域的归一化背光输出亮度。所述修正单元内设置有第一亮度，所述修正单元根据环境亮度与所述第一亮度的比例关系对所述缓存单元中的背光输出亮度进行修正，根据修正后的亮度得出对应的电流值并输出至背光控制模块130。背光控制模块130根据处理模块120提供的电流值为显示装置背光模组中各分区背光灯提供对应的电流。优选地，显示装置的背光模组设置有与图像处理模块110划分的多个区域相对应的多个分区，各分区内设置有对应的LED灯，且每个分区的LED灯的亮度可独立控制。环境探测模块140与所述处理模块120相连接，用于检测环境亮度并将其提供给处理模块120。处理模块120在接收环境亮度值的同时会对环境亮度的变化量进行侦测，如处理模块120内设置有预设值，该预设值用于表示处理模块120接收到的环境亮度的波动幅度。具体的，环境探测模块140包括环境光传感器，环境光传感器例如为光电晶体管、光敏电阻或光敏二极管，优选地，环境光传感器还包括红外截止膜。作为优选，该环境探测模块140可设置于显示装置的侧面，以避免显示装置的出光侧的出射光对环境探测模块140在进行环境亮度探测时造成影响。计时模块150与处理模块对应连接，当环境亮度变化量小于预设值，计时模块150记录其维持时间。优选地，该预设值为第一亮度的5％，计时模块150用于记录环境亮度的维持时间并反馈给处理模块120；计时模块150设置有预设时间，预设时间例如为10分钟，计时大于预设时间时，计时模块150将计时信号反馈给处理模块120，处理模块120控制高动态范围显示功能逐渐减弱至显示图像各区域亮度处于一般显示模式范围内时关闭高动态范围显示功能。该显示装置调控系统可适用于电视机、显示器或移动显示终端等设备，可实现HDR显示效果下设备亮度根据环境亮度动态变化，节约其功耗并保护使用者眼睛，提升用户体验。

图2为本实用新型实施例的显示装置调控系统运行流程图。如图2所示，共计8个步骤。

步骤S10：显示装置调控系统通电启动，处理模块120检测各组成模块状态；

步骤S20：图像处理模块110对已获取到的整帧输入图像的灰阶进行归一化处理并将整个图像划分为多个区域；

步骤S30：处理模块120根据每个区域中输入图像的灰阶峰值及亮度增益得出每个区域的归一化背光亮度，再根据处理模块120中预设的第一亮度与环境亮度的比例关系对背光亮度值进行修正，得出最终该区域的亮度值；

步骤S31：环境探测模块140检测环境亮度，并将其提供给处理模块120，步骤S31与步骤S30同时进行；

步骤S40：处理模块120根据预设参数信息及最终亮度值计算出每个区域所需背光对应的电流值；

步骤S50：背光控制模块130根据处理模块120提供的每个区域对应的电流值，输出对应的电流给显示装置各区域的背光灯，其背光灯可以为LED灯；

步骤S60：处理模块120检测环境探测模块140传输的亮度是否长时间维持相近的值，即亮度变化不超过预设值，计时模块150记录环境亮度的维持时间并在大于预设时间后反馈给处理模块120，若环境亮度相近的维持时间大于预设时间，则执行步骤S70，若环境亮度相近的维持时间未大于预设时间，则环境亮度变化执行步骤S31继续对环境亮度进行检测，环境亮度如相近，则继续计时；

步骤S70：处理模块120控制高动态范围显示(HDR)功能逐渐减弱至显示图像各区域的亮度接近一致的一般显示模式时关闭该功能。

本实用新型提供的显示装置调控系统及显示装置，该调控系统不仅实现了让HDR显示效果根据环境亮度进行动态变化，而且还在一定程度上节约了显示装置在HDR模式下的功耗，长时间下HDR功能还会逐渐减弱并关闭，保护了使用者的眼睛，提升了用户的使用体验。具有该调控系统的显示装置功耗更低，显示效果更佳。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，示例实施例被提供，以使本公开是全面的，并将其范围充分传达给本领域技术人员。很多特定细节被给出以提供对本公开的全面理解。本领域技术人员将明白，不需要采用特定细节，示例实施例可以以很多不同的形式被实施，并且示例实施例不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，众所周知的设备结构以及众所周知的技术没有详细描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种显示装置调控系统，用于调节显示装置的高动态范围显示功能，包括：图像处理模块、背光控制模块和处理模块，所述图像处理模块将输入图像划分为多个区域并对所述输入图像的灰阶值进行归一化处理，并与所述背光控制模块、所述处理模块对应连接以实现高动态范围显示功能，其特征在于，所述处理模块内设置有用于记录环境亮度波动范围的预设值，所述调控系统还包括：

环境探测模块，与所述处理模块相连接，用于检测环境亮度并将其提供给所述处理模块；

计时模块，设置有预设时间，并与所述处理模块相连接，用于记录环境亮度的波动不超过预设值的维持时间；

当所述维持时间大于所述预设时间时，所述处理模块通过所述背光控制模块控制高动态范围显示功能减弱。

2.根据权利要求1所述的显示装置调控系统，其特征在于，所述处理模块包括缓存单元，所述缓存单元用于存储根据各个区域中输入图像的灰阶峰值及亮度增益得出的图像各个区域的归一化背光输出亮度。

3.根据权利要求2所述的显示装置调控系统，其特征在于，所述处理模块包括修正单元，所述修正单元内设置有第一亮度，并根据所述环境亮度与所述第一亮度的比例关系对所述缓存单元中的背光输出亮度进行修正，根据修正后的亮度得出对应的电流值并输出至背光控制模块。

4.根据权利要求3所述的显示装置调控系统，其特征在于，所述预设值为所述第一亮度的5％。

5.根据权利要求1所述的显示装置调控系统，其特征在于，所述环境探测模块包括环境光传感器，所述环境光传感器为光敏电阻或光敏二极管中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的显示装置调控系统，其特征在于，所述高动态范围显示功能在所述处理模块的控制下逐渐减弱至图像多个区域的亮度处于一般显示模式范围内时，所述高动态范围显示功能关闭。

7.一种显示装置，包括显示面板和背光模组，其特征在于，所述显示装置还包括如权利要求1-6任一项所述的显示装置调控系统，所述显示装置调控系统与所述背光模组电连接，所述背光模组由所述背光控制模块控制。

8.根据权利要求7所述的显示装置，所述背光模组包括与所述输入图像划分的多个区域相对应的多个分区，所述多个分区的亮度独立控制。

9.根据权利要求8所述的显示装置，所述环境探测模块位于所述显示装置的侧面，以避免所述背光模组和所述显示面板的影响。