TWI397053B - 液晶顯示器亮度自動調整裝置及其亮度自動調整方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種液晶顯示器亮度自動調整裝置及其亮度自動調整方法。
近年來,液晶顯示技術得到了飛速發展,液晶顯示器亦廣泛應用於移動通信終端、娛樂電子產品以及個人電腦等領域。
由於液晶自身不能發光,需要液晶顯示器之背光單元提供光源。但是,由於背光單元耗電較多,為了增加電池使用時間或節約能源,有必要根據顯示器實際使用之環境亮度適當調節背光,這已顯得日益突出。
為了獲得液晶顯示器使用之環境亮度,必須額外具備識別周圍亮度所需之光傳感器(Light Sensor)等,以及一個相關之控制電路來感測環境亮度。應用這種方法自動調整顯示器亮度之成本相對較高,且採用硬件控制電路實現方式複雜。
有鑑於此,有必要提供一種成本較低之液晶顯示器亮度自動調整裝置。
同時,亦有必要提供一種液晶顯示器亮度自動調整方法。
一種液晶顯示器亮度自動調整裝置,其包括一攝像頭、一電腦及一液晶顯示器。該液晶顯示器包括一訊號處理電路、一背光控制電路及一背光單元。該攝像頭抓取環境圖像並將該圖像訊息傳輸至該電腦,該電腦分析該圖像之亮度訊息並發送相應之控制訊號,該訊號處理電路接收該控制訊號並發送相應之調整訊號,該背光控制電路接收該調整訊號並根據該調整訊號相應調整該背光單元之亮度。
一種液晶顯示器亮度自動調整裝置,其包括一圖像採集元件,一電腦及一顯示器。該圖像採集元件採集該顯示器使用之環境圖像並將該圖像訊息傳輸至該電腦,該電腦分析該圖像之亮度訊息並發送相應之控制訊號,該液晶顯示器根據該控制訊號相應調整其亮度。
一種液晶顯示器亮度自動調整方法,其包括以下步驟:採集環境圖像;分析該環境圖像以獲得該環境亮度;獲取該液晶顯示器亮度;比較該環境亮度與該液晶顯示器亮度並根據比較結果產生相應之控制訊號;產生相應之調整訊號;根據該調整訊號相應調整該液晶顯示器之亮度。
一種液晶顯示器亮度自動調整方法,其包括以下步驟:採集環境圖像;分析該環境圖像以獲得該環境亮度並產生相應之控制訊號;根據該控制訊號調整該液晶顯示器之亮度。
一種液晶顯示器亮度自動調整方法,其包括以下步驟:取得一環境圖像;取得該液晶顯示器亮度;將該環境圖像分割成複數相等之矩形區域;於每一矩形區域提取一圓形區域;使用低通濾波器濾掉該複數圓形區域高頻率部份;計算該複數圓形區域之平均亮度作為環境亮度;比較該環境亮度與該液晶顯示器亮以取得調整參數;並根據調整參數調整該液晶顯示器亮度。
相較於先前技術,本發明利用該攝像頭獲取圖像及該電腦分析該圖像以獲取該環境亮度。省略了利用該光傳感器以及相關之控制電路來獲得該環境亮度,實現方式較簡單,且節省了成本。
其次,本發明藉由分析該攝像頭抓取之圖像並將其分割成複數區域,然後再提取複數圓形區域以獲得該環境亮度,受外界環境影響較小,且獲取之亮度訊息較準確,克服了利用光傳感器易受周圍環境變化影響而獲取之環境亮度不準確之缺點。
進一步,使用該低通濾波器濾掉該圖像高頻部份及分區域分析該圖像,佔用該電腦內存資源較少。
最後,根據分析之圖像訊息獲得之環境亮度與該液晶顯示器亮度對比獲取調整參數,從而調節該液晶顯示器之背光。該方法可以重複執行,實現了實時調整該液晶顯示器之亮度。
請參閱圖1,係本發明液晶顯示器亮度自動調整裝置一較佳實施方式之電路框圖。如圖所示,該液晶顯示器亮度自動調整裝置包括一攝像頭100、一電腦101及一液晶顯示器10。該液晶顯示器10包括一訊號處理電路102、一背光控制電路103及一背光單元104。該攝像頭100通過通用串列匯流排(USB)接口線連接至該電腦101。該攝像頭100實時抓取周圍環境圖像。該電腦101接收並分析該攝像頭100抓取之圖像訊息,並將分析之調整命令及參數傳輸至該訊號處理電路102。該訊號處理電路102分別響應該調整命令及處理該參數訊號以及通過該背光控制電路103調整該背光單元104之背光,從而控制該液晶顯示器20之亮度。該背光單元104之背光可為冷陰極螢光燈管(CCFL)或發光二極體(LED)。
請參閱圖2,係圖1所示攝像頭抓取之圖像之示意圖。因為該電腦101分析該圖像11之訊息要求之內存資源比較多,在儘可能不影響環境亮度之計算結果並減少內存資源佔用之情況下,該電腦101完成以下步驟以獲得環境亮度:(1)將該圖像11分割成3x3之矩陣。即將該圖像11分割成9個面積相等之矩形區域。
(2)除位於該圖像11中心位置之矩形區域不做任何處理外,即位於第二列第二欄之矩形區域。其餘8個矩形小區域分別以各自中心為圓心,以該矩形區域最短邊一半為半徑提取8個圓形區域。位於第一列三圓形區域依次編號為a、b、c。第二列二圓形區域依次編號為d、e。第三列三圓形區域依次編號為f、g、h。由於該圖像11中心位置之矩形區域一般是人臉位置,其反映環境亮度之訊息小,故略去不作處理。另外,提取該複數圓形區域可避免該液晶顯示器104可能存在旋轉而造成對環境亮度之分析之影響。
(3)使用低通濾波器把該圓形區域a、b、c、d、e、f、g、h濾去高頻率部份,即濾掉細節部份。由於該圖像11細節部份對該環境光亮度反映較少,濾掉該細節部份可將隨後之處理受圖像細節影響減少到最小。
(4)分別計算該圓形區域a、b、c、d、e、f、g、h之直方圖及亮度Hi(i=a,b,c…h),藉由公式:Hi=(像素值*該像素值之直方圖值)/該圓形區域像素數量其中,該像素值之取值範圍為0到255。
(5)將該圓形區域a、b、c、d、e、f、g、h之平均亮度作為環境亮度。
請參閱圖3,係圖1所示電腦檢測環境光亮度並獲取該調整參數之流程圖。該流程圖包括以下步驟:步驟S10:開始。
步驟S11:連接及初始化該攝像頭100,使其開始工作。
步驟S12:該攝像頭100抓取圖像,圖像訊息傳輸到該電腦101。
步驟S13:該電腦101計算該攝像頭100抓取之圖像11之8個圓形區域平均亮度並獲得該環境亮度。
步驟S14:比較該環境亮度是否大於或等於該液晶顯示器20之亮度?如果是,執行步驟S141;如果否,執行步驟S142。
步驟S141:計算亮度增值。
步驟S142:計算亮度減值。
步驟S15:發送調整命令及參數到該訊號處理電路102。
步驟S16:判斷是否退出。如果是,執行步驟S17,如果否,執行步驟S12。
步驟S17:結束。
請參閱圖4,係圖1所示該訊號處理電路102之工作流程圖。該訊號處理電路102流程包括以下步驟:步驟S20:開始。
步驟S21:該訊號處理電路102初始化,其內部固件(Firmware)初始化。
步驟S22:該訊號處理電路102中斷處理響應該電腦101之調整命令。
步驟S23:命令解釋。
步驟S24:判斷是否亮度調整命令?如果是,執行步驟S25;如果否,執行步驟S26。
該步驟S24可實現防呆,避免非調整命令引起誤操作。可採用查表之方法,將該背光控制電路103接收到之調整命令代碼與存儲於其內部固件之調整命令代碼比較,如果一致,則執行步驟S25。如果命令代碼不一致,執行步驟26。
步驟25:該背光控制電路103控制該背光單元104之背光。
步驟26:結束。
相較於先前技術,本發明液晶顯示器亮度自動調整裝置利用連接於該電腦101之USB接口之攝像頭100,實時抓取該圖像11,該圖像11之訊息傳輸至該電腦101並進行分析其亮度訊息。然後比較該環境亮度與該液晶顯示器20之亮度,藉由該訊號處理電路102自動調整該液晶顯示器20之亮度。該攝像頭100成本較低,且不需要複雜之控制電路,利用該電腦101自身之USB接口就可獲取該環境圖像。所以該液晶顯示器亮度自動調整裝置成本較低。
而且,藉由分析該圖像11而獲取該環境亮度訊息,然後調整該液晶顯示器10之亮度克服了該光傳感器容易受周圍環境變化影響而獲取錯誤之環境亮度訊息之缺點。
進一步,處理該圖像11之方法中,分區域分析該圖像11及使用該低通濾波器濾掉該圖像11之高頻部份可以較少細節部份對環境亮度之影響,且可以減少該電腦101內存資源佔用。
最後,將該複數圓形區域之平均亮度作為該環境亮度。然後,將該環境亮度與該液晶顯示器104亮度比較獲得調整參數,該訊號處理電路102藉由該背光控制電路103實時調整該背光單元104之背光,使該液晶顯示器亮度調到最佳值。實現方式較簡單,調整更加準確,且可以重複執行,實現了實時控制液晶顯示器亮度至最佳。
在本發明液晶顯示器亮度自動調整裝置中,該攝像頭100還可採用內置於該液晶顯示器10之攝像頭。該攝像頭100也可用數位相機替代。
綜上所述,本發明確已符合發明專利之要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施方式,本發明之範圍並不以上述實施方式為限,舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧攝像頭
101‧‧‧電腦
102‧‧‧訊號處理電路
103‧‧‧背光控制電路
104‧‧‧背光單元
10‧‧‧液晶顯示器
11‧‧‧圖像
圖1係本發明液晶顯示器亮度自動調整裝置一較佳實施方式之電路框圖。
圖2係圖1所示攝像頭抓取之圖像之示意圖。
圖3係圖1所示電腦檢測環境光亮度並獲取該調整參數之流程圖。
圖4係圖1所示訊號處理電路之工作流程圖。
攝像頭...100
背光控制電路...103
電腦...101
背光單元...104
訊號處理電路...102
液晶顯示器...10
Claims (42)
- 一種液晶顯示器亮度自動調整裝置,其包括一攝像頭、一電腦及一液晶顯示器,該液晶顯示器包括一訊號處理電路、一背光控制電路及一背光單元,該攝像頭抓取環境圖像並將該圖像訊息傳輸至該電腦,該電腦採用分區域分析之方法分析該圖像之亮度訊息並發送相應之控制訊號,該訊號處理電路接收該控制訊號並發送相應之調整訊號,該背光控制電路接收該調整訊號並根據該調整訊號相應調整該背光單元之亮度。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該攝像頭係通用串列匯流排攝像頭。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該攝像頭係內置攝像頭。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該訊號處理電路響應該電腦發送之調整命令並根據查表比對確認該命令是否有效。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該背光單元為冷陰極螢光燈管。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該背光單元為發光二極體。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該區域係圓形區域,該電腦將該複數圓形區域之平均亮度作為該環境亮度。
- 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該電腦計算該環境亮度與該液晶顯示器亮度之亮度差值。
- 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該訊號處理電路根據該亮度差值調整該背光單元之背光,使該液晶顯示器之亮度與該環境亮度相同。
- 一種液晶顯示器亮度自動調整裝置,其包括一圖像採集元件,一電腦及一液晶顯示器,該圖像採集元件採集該液晶顯示器使用之環境圖像並將該圖像訊息傳輸至該電腦,該電腦採用分複數區域分析之方法,分析該圖像之亮度訊息並發送相應之控制訊號,該液晶顯示器根據該控制訊號相應調整其亮度。
- 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該圖像採集元件係通用串列匯流排攝像頭。
- 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該圖像採集元件係內置攝像頭。
- 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該圖像採集元件係數位相機。
- 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該複數區域係複數圓形區域,該電腦將該複數圓形區域之平均亮度作為該環境亮度。
- 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該電腦計算該環境亮度與該液晶顯示器亮度之亮度差值。
- 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該亮度差值為正,該液晶顯示器之亮度增加到與該環境亮度相同。
- 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示器亮度自動調整裝置,其中,該亮度差值為負,該液晶顯示器之亮度減小到與該環境亮度相同。
- 一種液晶顯示器亮度自動調整方法,其包括以下步驟:(a)採集環境圖像;(b)以分複數區域之方法分析該環境圖像以獲得該環境亮度;(c)獲取該液晶顯示器亮度;(d)比較該環境亮度與該液晶顯示器亮度並根據比較結果產生相應之控制訊號;(e)產生相應之調整訊號;及(f)根據該調整訊號相應調整該液晶顯示器之亮度。
- 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,步驟(a)藉由一攝像頭或數位相機實現。
- 如申請專利範圍第19項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該攝像頭係通用串列匯流排攝像頭。
- 如申請專利範圍第19項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該攝像頭係內置攝像頭。
- 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該複數區域為複數圓形區域,將該複數圓形區域之平均亮度作為環境亮度。
- 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該比較結果係該環境亮度與該液晶顯示器亮度差值。
- 如申請專利範圍第23項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該亮度差值為正,該液晶顯示器之亮度增加到與該環境亮度相同。
- 如申請專利範圍第23項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該亮度差值為負,該液晶顯示器之亮度減小到與該環境亮度相同。
- 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該步驟(a)到該步驟(f)重複執行。
- 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該步驟(f)還包括步驟:判斷該調整訊號是否有效。
- 如申請專利範圍第27項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該判斷方法係查表比對。
- 一種液晶顯示器亮度自動調整方法,其包括以下步驟:(a)採集環境圖像;(b)以分複數區域之方法分析該環境圖像以獲得該環境亮度並產生相應之控制訊號; (c)根據該控制訊號調整該液晶顯示器之亮度。
- 如申請專利範圍第29項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,步驟(a)藉由一攝像頭或數位相機實現。
- 如申請專利範圍第30項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該攝像頭係通用串列匯流排攝像頭。
- 如申請專利範圍第30項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該攝像頭係內置攝像頭。
- 如申請專利範圍第29項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,步驟(b)還包括步驟:獲取該液晶顯示器亮度,並比較該環境亮度與該顯示器亮度之亮度差值。
- 如申請專利範圍第33項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,步驟(c)根據該亮度差值調整該液晶顯示器亮度與該環境亮度一致。
- 一種液晶顯示器亮度自動調整方法,其包括以下步驟:(a)取得一環境圖像;(b)取得該顯示器亮度;(c)將該環境圖像分割成複數相等之矩形區域,於每一矩形區域提取一圓形區域;(d)使用低通濾波器濾掉該複數圓形區域之高頻率部份;(e)計算該複數圓形區域之平均亮度作為環境亮度;及(f)比較該環境亮度與該顯示器亮度以取得調整參數, 並根據該調整參數調整顯示器亮度。
- 如申請專利範圍第35項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,步驟(a)藉由一攝像頭實現。
- 如申請專利範圍第36項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該攝像頭係通用串行總線攝像頭。
- 如申請專利範圍第36項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該攝像頭係內置攝像頭。
- 如申請專利範圍第35項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該複數圓形區域係分別以該複數矩形區域中心為圓心,其最短邊一半為半徑作圓。
- 如申請專利範圍第35項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該步驟(a)到該步驟(f)重複執行。
- 如申請專利範圍第35項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該步驟(f)還包括步驟:判斷該調整命令是否有效。
- 如申請專利範圍第41項所述之液晶顯示器亮度自動調整方法,其中,該判斷方法係查表比對。
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