CN107689214B - 一种智能显示设备的背光调节方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种智能显示设备的背光调节方法和装置，所述智能显示设备具有多个屏幕区域，所述方法包括：获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值；将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间；在所述目标灰阶区间下，依据当前屏幕区域的亮度特征值确定对应的背光值，以及，对应的补偿值；其中，在不同目标灰阶区间下，背光值及对应的补偿值会有所不同；采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度；采用所述补偿值调节图像的显示。本发明实施例可以根据不同的图像内容中的明暗区域的比例确定背光值及补偿值，对暗区域可以得到不漏光的更好的画面效果，对明区域可以防止饱和，失去原来的画面层次，提高显示画面通透性和细节层次。

Description

一种智能显示设备的背光调节方法和装置

技术领域

本发明涉及智能显示设备技术领域，特别是涉及一种背光调节方法和一种背光调节装置。

背景技术

随着科学技术的不断进步，全球4K电视市场飞快成长，预计2017年前出货量将达到6065万台，占整体电视市场的比重将超过24％，4K电视是以发光二极管(LED，Light-Emitting Diode)作为背光光源，液晶屏作为显示屏幕的超薄电视，目前分辨率最高达到4096*2160；4K电视已经成为电视行业发展的一个重要里程碑。4K电视需要具备超薄、环保节能、画质优良，对比度高的特点。

市场上大部分的4K电视都是侧入式发光的形式，通过导光板使光能够均匀的分布于整个电视平面。高对比度的优良画质是通过背光调节技术来实现。现在的背光调节技术主要是通过调节每一块LED灯的电流来改变其亮度，从而使画面中较暗的区域处的背光也相应的变暗，最终达到明亮鲜艳的视觉效果。

常用的背光调节技术为2D动态背光调节。所述2D动态背光调节，是将整个背光区域分为多个水平和垂直分区，对每个分区根据分区内图像信号亮度，进行独立分区背光亮度的2维度调节。现有技术中，通过每一个背光分区内的图像内容计算背光值和补偿值，能够很好的实现降低功耗，提高对比度的效果。但实现时每一个分区的背光值和补偿值都利用统一的公式进行计算，不可以在画面复杂度高的情况下平衡暗区域和明区域，不能够实现精细的控制背光值。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种智能显示设备的背光调节方法和相应的一种一种智能显示设备的背光调节装置。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种智能显示设备的背光调节方法，所述智能显示设备具有多个屏幕区域，所述方法包括：

获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值；其中，所述亮度特征值用于表征对比度；

将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间；

在所述目标灰阶区间下，依据当前屏幕区域的亮度特征值确定对应的背光值，以及，对应的补偿值；其中，在不同目标灰阶区间下，背光值及对应的补偿值会有所不同；

采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度；

采用所述补偿值调节图像的显示。

优选地，所述获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值的步骤包括：

计算当前帧图像的各个像素的亮度值；

采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值；

分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算，获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

优选地，所述将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间的步骤还包括：

获得当前帧图像的灰阶参数；

将所述当前帧图像的灰阶参数分割为N个灰阶区间，其中N>1。

优选地，所述多个屏幕区域具有不同的明暗对比度，所述明暗对比度分为第一对比度、第二对比度、第三对比度，所述第三对比度大于所述第二对比度，所述第二对比度大于第一对比度，所述在所述目标灰阶区间下，依据当前屏幕区域的亮度特征值确定对应的背光值，以及，对应的补偿值的步骤包括：

依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度；

在所述目标灰阶区间下，判断各个屏幕区域的明暗对比度的高低；

当所述明暗对比度属于第三对比度时，采用相应屏幕区域的亮度最大值作为背光值，和/或，采用所述多个屏幕区域背光值的最大值作为补偿值；

当所述明暗对比度属于第二对比度时，确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间，和/或，确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与所述多个屏幕区域背光值的最大值之间；

当所述明暗对比度属于第一对比度时，采用相应屏幕区域的亮度平均值作为背光值，和/或，采用所述相应屏幕区域的背光值或背光值的最大值作为补偿值。

优选地，所述依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度的子步骤进一步包括：

判断所述亮度特征值所属的预设背光阈值区间；

获得所述多个屏幕区域的亮度特征值对应的明暗对比度；其中，所述预设背光阈值区间依据所述当前帧图像的灰阶参数进行设置。

本发明实施例还公开了一种智能显示设备的背光调节装置，所述智能显示设备具有多个屏幕区域，所述装置包括：

平均值及特征值获取模块，用于获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值；其中，所述亮度特征值用于表征对比度；

目标灰阶区间确定模块，用于将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间；

背光值及补偿值确定模块，用于在所述目标灰阶区间下，依据当前屏幕区域的亮度特征值确定对应的背光值，以及，对应的补偿值；

背光亮度调节模块，用于采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度；

显示调节模块，用于采用所述补偿值调节图像的显示。

优选地，所述平均值及特征值获取模块包括：

亮度值计算子模块，用于计算当前帧图像的各个像素的亮度值；

平均值及特征值计算子模块，用于采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值；

亮度特征值获得子模块，用于分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算，获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

优选地，所述目标灰阶区间确定模块包括：

灰阶参数获得子模块，用于获得当前帧图像的灰阶参数；

灰阶区间分割子模块，用于将所述当前帧图像的灰阶参数分割为N个灰阶区间，其中N>1。

优选地，所述多个屏幕区域具有不同的明暗对比度，所述明暗对比度分为第一对比度、第二对比度、第三对比度，所述第三对比度大于所述第二对比度，所述第二对比度大于第一对比度，所述背光值及补偿值确定模块包括：

明暗对比度获得子模块，用于依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度；

明暗对比度判断子模块，用于在所述目标灰阶区间下，判断各个屏幕区域的明暗对比度的高低；

背光值及补偿值第一确定子模块，用于当所述明暗对比度属于第三对比度时，采用相应屏幕区域的亮度最大值作为背光值，和/或，采用所述多个屏幕区域背光值的最大值作为补偿值；

背光值及补偿值第二确定子模块，用于当所述明暗对比度属于第二对比度时，确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间，和/或，确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与所述多个屏幕区域背光值的最大值之间；

背光值及补偿值第三确定子模块，用于当所述明暗对比度属于第一对比度时，采用相应屏幕区域的亮度平均值作为背光值，和/或，采用所述相应屏幕区域的背光值或背光值的最大值作为补偿值。

优选地，所述明暗对比度获得子模块进一步包括：

亮度特征值判断单元，用于判断所述亮度特征值所属的预设背光阈值区间；

明暗对比度获得单元，用于获得所述多个屏幕区域的亮度特征值对应的明暗对比度；其中，所述预设背光阈值区间依据所述当前帧图像的灰阶参数进行设置。本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例中，获取当前帧图像像素的亮度值，计算相应屏幕区域的亮度平均值及亮度最大值，获得相应屏幕区域的亮度特征值，确定亮度平均值对应的灰阶区间为目标灰阶区间，在目标灰阶区间下，判断相应屏幕区域的明暗对比度，依据所述明暗对比度，确定相应屏幕区域图像的背光值及补偿值，本发明实施例根据播放当前帧图像的图像内容进行分区域式的背光亮度调节，更精准调节图像的背光亮度及显示提高了智能显示设备的图像对比度。

进一步地，在目标灰阶区间下，判断相应屏幕区域的明暗对比度，将所述明暗对比度划分为三个层次，可以根据不同的图像内容中的明暗区域的比例确定背光值及补偿值，对暗区域可以得到不漏光的更好的画面效果，对明区域可以防止饱和，失去原来的画面层次，提高显示画面通透性和细节层次。

附图说明

图1是本发明实施例的一种智能显示设备的背光调节方法实施例一的步骤流程图；

图2是示出了本发明实施例的一种灰阶区间的划分示意图；

图3是本发明实施例的一种智能显示设备的背光调节方法实施例二的步骤流程图；

图4是本发明实施例的一种智能显示设备的内部结构图；

图5是本发明实施例的一种本发明实施例的调节背光亮度流程图；

图6是本发明的一种智能显示设备的背光调节装置实施例四的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的核心构思之一在于，将整个液晶面板划分为多个屏幕区域，根据输出的当前帧图像的像素的亮度值，计算每个屏幕区域对应图像的亮度平均值，如果亮度平均值很低，可以说明图像的黑色像素(低亮度的像素)点居多，如果亮度平均值很高，可以说明白色像素(高亮度的像素)点居多，概括来讲，亮度平均值反映每个屏幕区域对应图像的整体的亮度水平；在此基础上，本发明实施例进一步比较每个屏幕区域对应图像的明暗对比度，明暗对比度可以是白色像素点与黑色像素点的比值，也可以是浅色像素点与深色像素点的比值，反映的是每个屏幕区域对应图像的暗区域与明区域的比值。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例的一种智能显示设备的背光调节方法实施例一的步骤流程图，所述智能显示设备具有多个屏幕区域，具体可以包括如下步骤：

步骤101：获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值；其中，所述亮度特征值用于表征对比度；

本发明实施例中，具体应用在所述智能显示设备播放视频时，通过计算当前帧图像像素的亮度值，获取各个区域的亮度平均值及亮度特征值，所述获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值的步骤包括以下子步骤：

步骤S1011：计算当前帧图像的各个像素的亮度值；

步骤S1012：采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值；

步骤S1013：分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算，获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

其中，步骤S1011中的亮度值可以是三通道(RGB)色彩模式下图像像素点的最大值；例如，若图像色彩深度为8位(bit)，该图像其中一个像素点为(243，102，100)，则取该像素点的最大值243作为该像素点的亮度值。

进一步地，采用的上述亮度值计算多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值，例如，同样在图像色彩深度为8位(bit)的条件下，相应的屏幕区域有1000个像素点，其中，有100个像素点的亮度值为233，其它的像素点的亮度都低于233，则认为该屏幕区域的亮度最大值为233；同理，在上述的条件下，可计算得相应的屏幕区域的1000个像素点的亮度平均值。

具体而言，计算得到每个屏幕区域的亮度最大值与亮度平均值后，分别针对所述每个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算，获得每个屏幕区域的亮度特征值，例如，该屏幕区域的亮度最大值为233，该屏幕区域的亮度平均值为123，则得到该屏幕区域的亮度特征值为110；计算所有屏幕区域的亮度特征值。

步骤102：将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间；

参见图2，示出了一种灰阶区间的划分示意图，具体而言，判断所述亮度平均值所属的灰阶区间，确定所述灰阶区间为目标灰阶区间，所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间的步骤之前还包括以下子步骤：

步骤S1021：获得当前帧图像的灰阶参数；

步骤S1022：将所述当前帧图像的灰阶参数分割为N个灰阶区间，其中N>1。

实际应用中，参见图2，在图像深度为8bit的条件下，灰阶参数为255，划分为5个灰阶区间，第一灰阶区间为[0，20)，第二灰阶区间为[20，64)，第三灰阶区间为[64-192)，第四灰阶区间为[192-224)，第五灰阶区间为[224-255]，上述的划分方式，是为便于本领域技术人员的理解的举例，本发明实施例对此不作任何的限制。判断所述亮度平均值所属的灰阶区间，确定所述灰阶区间为目标灰阶区间，例如，相应屏幕区域的亮度平均值为123，因为123落在第三灰阶区间为[64-192)，确定第三灰阶区间为目标灰阶区间。

步骤103：在所述目标灰阶区间下，依据当前屏幕区域的亮度特征值确定对应的背光值，以及，对应的补偿值；

本发明实施例中，在所述目标灰阶区间的条件下，进一步依据当屏幕区域的亮度特征值判断明暗对比度的高低，确定对应的背光值及对应的补偿值。

步骤104：采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度；

其中，将所述背光值输出到相应的控制电路，进行发光二极管的驱动控制；点亮相应屏幕区域的发光二极管，调节当前屏幕区域的背光亮度。

步骤105：采用所述补偿值调节图像的显示。

进一步地，将所述补偿值输出到相应的液晶控制电路，逐点对所述下一帧图像进行补偿，调节相应屏幕区域下一帧图像的显示。

本发明实施例中，获取当前帧图像像素的亮度值，计算相应屏幕区域的亮度平均值及亮度最大值，获得相应屏幕区域的亮度特征值，确定亮度平均值对应的灰阶区间为目标灰阶区间，在目标灰阶区间下，进一步判断相应屏幕区域的明暗对比度，依据所述明暗对比度，确定相应屏幕区域下一帧图像的背光值及补偿值，本发明实施例根据播放当前帧图像的图像内容进行分区域式的背光亮度调节，更精准调节下一帧图像的背光亮度及显示；进一步的，本发明实施例提高了智能显示设备的图像对比度，提升显示画面通透性和细节层次。

实施例二

参见图3，示出了本发明实施例的一种智能显示设备的背光调节方法实施例二的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤201：获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值；其中，所述亮度特征值用于表征对比度；

实际应用中，计算当前帧图像的各个像素的亮度值；采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值；分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算，获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。所述亮度值可以是RGB色彩模式下图像像素点的最大值；然后采用的上述亮度值计算多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值，计算得到每个屏幕区域的亮度最大值与亮度平均值后，分别针对所述每个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算，获得每个屏幕区域的亮度特征值，计算所有屏幕区域的亮度特征值。

步骤202：将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间；

实际应用中，灰阶参数可以划分为N个灰阶区间，其中N>1，第一灰阶区间、第二灰阶区间、第三灰阶区间、第四灰阶区间、第五灰阶区间.......第N灰阶区间，上述的划分方式，是为便于本领域技术人员的理解的举例，本发明实施例对此不作为任何的限制。判断所述亮度平均值所属的灰阶区间，确定某个灰阶区间为目标灰阶区间。本发明实施例中，将灰阶参数划分灰阶区间是为了可以整体的判断相应屏幕区域的亮度情况，为进一步判断图像内容提供基础。

步骤203：依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度；

具体实施中，所述依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度的步骤还包括以下的子步骤：

步骤S2031：判断所述亮度特征值所属的预设背光阈值区间；

步骤S2032：获得所述多个屏幕区域的亮度特征值对应的明暗对比度；其中，所述预设背光阈值区间依据所述当前帧图像的灰阶参数进行设置。

其中，所述明暗对比度分为第一对比度、第二对比度、第三对比度，所述第三对比度大于所述第二对比度，所述第二对比度大于第一对比度；其中，第一背光阈值区间对应第一对比度，第二背光阈值区间对应第二对比度，第三背光阈值区间对应第三对比度。需本发明实施例中进一步地目标灰阶区间的基础上，判断相应屏幕区域的明暗对比度，例如，在图像深度为8bit的条件下，灰阶参数为255，划分为5个灰阶区间，第一灰阶区间为[0，20)，第二灰阶区间为[20，64)，第三灰阶区间为[64-192)，第四灰阶区间为[192-224)，第五灰阶区间为[224-255]，相应屏幕区域的亮度平均值为123，该屏幕区域的亮度特征值为110，因为123落在第三灰阶区间为[64-192)，确定第三灰阶区间为目标灰阶区间，在第三灰阶区间为目标灰阶区间的条件下，所述预设背光阈值区间可以依据当前帧图像的灰阶参数进行设置，例如，在图像深度为8bit的条件下的。预设背光阈值区间可以划分为第一背光阈值区间[0，32)，第二背光阈值区间[32，64)，第三背光阈值区间[64，255]，该屏幕区域的亮度特征值为110，故判断所述亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第三背光阈值区间。依据所述亮度特征值获得相应屏幕区域的明暗对比度，其中，第一背光阈值区间对应第一对比度，第二背光阈值区间对应第二对比度，第三背光阈值区间对应第三对比度，故可以判断上述相应屏幕区域的明暗对比度为第三对比度。需要说明的是，本发明实施例中，明暗对比度的划分依据为亮度特征值，亮度特征值表征的是相应屏幕区域的亮度最大值与亮度平均值的差值，可以解释为图像亮度最大值与图像亮度平均水平的差距，亮度特征值越大，图像亮度最大值与图像亮度平均水平的差距越大，明暗对比度越高。

另外，本发明实施例中依据亮度平均值判断相应屏幕区域的整体亮度水平(灰阶区间)，进一步地在所述灰阶区间条件下依据明暗对比度判断相应屏幕区域的明亮对比的高低，为背光值与补偿值的确定提供基础。

步骤204：在所述目标灰阶区间下，判断各个屏幕区域的明暗对比度的高低；

其中，依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度，第一背光阈值区间对应第一对比度，第二背光阈值区间对应第二对比度，第三背光阈值区间对应第三对比度，在目标灰阶区间的条件下，判断每个屏幕区域的明暗对比度，可以是第一对比度、第二对比度、第三对比度，需要说明的是，上述的对比度划分方式，只是对本发明实施例中核心构思的一种举例，为使本领域技术人员更好的理解本发明实施例，本发明实施例对此不作任何的限制。

步骤205：当所述明暗对比度属于第三对比度时，采用相应屏幕区域的亮度最大值作为背光值，和/或，采用所述多个屏幕区域背光值的最大值作为补偿值；

实际应用中，当相应屏幕区域的亮度特征值分别对应第三预设阈值区间时，则明暗对比度为第三对比度，采用相应屏幕区域的亮度最大值作为背光值，例如，相应屏幕区域的亮度平均值为123，该屏幕区域的亮度特征值为110，因为亮度平均值123落在第三灰阶区间为[64-192)，确定第三灰阶区间为目标灰阶区间，该屏幕区域的亮度特征值为110，故判断所述亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第三背光阈值区间，第三背光阈值区间对应第三对比度，可以取亮度最大值233为背光值，用于调节背光亮度。

进一步的，在目标灰阶区间的条件下，判断每个屏幕区域的明暗对比度，获取每个屏幕区域的背光值，比较每个屏幕区域的背光值的大小，获取背光最大值，当所述明暗对比度属于第三对比度时，采用所述背光最大值，作为相应屏幕区域的补偿值，例如，假如有1000个屏幕区域，获取每个屏幕区域的背光值，计算得背光值最大值为230，当明暗对比度为第三对比度时，采用所述背光值最大值230，作为相应屏幕区域的补偿值，因为第三对比度的图像属于明暗对比度高的图像，明暗对比度可以是白色像素点与黑色像素点的比值，也可以是浅色像素点与深色像素点的比值，反映的是每个屏幕区域对应图像的对比度，背光值取亮度最大值，可以最大限度的保证画面的亮度，保持画面的通透感。

步骤206：当所述明暗对比度属于第二对比度时，确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间，和/或，确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与所述多个屏幕区域背光值的最大值之间。

具体实施中，在所述目标灰阶区间的条件下，当所述明暗对比度属于第二对比度时，确定背光值的取值范围为亮度平均值至亮度最大值，确定背光值的取值范围后，可以根据以下公式进一步确定背光值：

其中，BL为背光值，Local_avg为亮度平均值，Diff为亮度特征值，a为第一调节因子，b为第二调节因子，若上述公式的确定的背光值比亮度最大值要大，则确定亮度最大值为所述背光值。

进一步的，当所述明暗对比度属于第二对比度时，确定相应屏幕区域的背光值后，确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值至所述多个屏幕区域背光值的最大值，可以根据以下公式进一步确定补偿值：

其中，BL_com(i)为第i个屏幕区域的补偿值，BL(i)为第i个屏幕区域的背光值，BL_{max_N}为背光值最大值，因为第二对比度的图像属于明暗对比度中等的图像，明暗对比度稍低一点，图像的层次多，细节丰富，背光值与补偿值的取值范围大，取值公式与调节因子和相应屏幕区域的背光值有关，能够更好的跟随图像内容得到不同的背光亮度，保证更好亮度的显示画质。

步骤207：当所述明暗对比度属于第一对比度时，采用相应屏幕区域的亮度平均值作为背光值，和/或，采用所述相应屏幕区域的背光值或背光值的最大值作为补偿值。

实际应用中，当相应屏幕区域的亮度特征值分别对应第一预设阈值区间时，则明暗对比度为第一对比度，采用相应屏幕区域的亮度平均值作为背光值，用于调节背光亮度。

进一步的，在目标灰阶区间的条件下，判断每个屏幕区域的明暗对比度，获取每个屏幕区域的背光值，当目标灰阶区间为灰阶参数较低的灰阶区间并同时所述明暗对比度属于第一对比度时，采用所述相应屏幕区域的背光值的最大值作为补偿值，例如，当目标灰阶区间为第一灰阶区间同时明暗对比度为第一对比度时，图像亮度低，几乎没有明暗的对比，取背光值为亮度平均值，可以得到对暗区域更好的显示效果，同时尽可能对图像少补偿，保证暗区域不漏光即可，故采用所述相应屏幕区域的背光值的最大值作为补偿值。

进一步地，当目标灰阶区间为较高的灰阶参数的灰阶区间时，而明暗对比度属于第一对比对度时，采用所述相应屏幕区域的背光值作为补偿值，因为此时的当前帧图像为普通的图像内容，没有高亮度区域，也没有明显的明暗对比，此时可以最大限度的提亮图像内容，保证图像质量。

步骤208：采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度；

其中，将所述背光值输出到相应的控制电路，进行发光二极管的驱动控制；点亮相应屏幕区域的发光二极管，调节当前屏幕区域的背光亮度。

步骤209：采用所述补偿值调节图像的显示。

进一步地，将所述补偿值输出到相应的液晶控制电路，逐点对所述下一帧图像进行补偿，调节相应屏幕区域下一帧图像的显示。本发明实施例中，在目标灰阶区间下，进一步判断相应屏幕区域的明暗对比度，将所述明暗对比度划分为三个层次：第一对比度、第二对比度与第三对比度，可以根据不同的图像内容中的明暗区域的比例确定背光值及补偿值，对暗区域可以得到不漏光的更好的画面效果，对明区域可以防止饱和，失去原来的画面层次，提高显示画面通透性和细节层次。

需要说明的是，上述实施例表达的技术方案是便于本领域技术人员理解而撰写的总体的判断原则及实施原则，本领域技术人员应熟知的是，任何人在本发明实施例的基础上添加或替换其它的技术特征，应都视为与本发明实施例等同的技术方案。

实施例三

为使本领域人员更好地理解本发明实施例，以下通过采用背光值与补偿值调节背光亮度的具体示例进行说明。

参照图4，示出了一种智能显示设备的内部结构图，其中包括放置在液晶面板(LCD，Liquid Crystal Display)单侧边或双侧边的背光光源组1，显示视频图像的液晶面板2，控制背光源确定值发光的PWM电路，确定背光值和补偿值电路，视频转换器，背光补偿电路，液晶控制电路，以及各个电路的连接。其中侧边背光源被分成N个可以单独控制的背光组，分别控制LCD上相对应的区域，如图中1,2，……N条虚线所示。每个区域照亮的背光值根据本算法确定，同时确定照亮区域的补偿值，用于后续背光补偿电路进行补偿，补偿电路根据补偿值进行图像的补偿提亮，消除因背光调暗后引起的图像变暗，高动态的在LCD上显示画面。

参照图5，示出了一种本发明实施例的调节背光亮度流程图，具体处理流程如图5所示，根据逐点输入的像素值，计算当前帧图像的各个像素的亮度值；采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值；进一步确定本段区域的背光值，然后依次进行背光值的空间滤波和时间滤波，消除空间上的背光不均匀和时间上的背光闪烁问题，最后将背光值输出到PWM控制电路，进行LED驱动控制，照亮背光发光二极管(LED，Light Emitting Diode)单元，同时根据背光值确定补偿值输出到背光补偿信号电路，判断补偿信号是否为1，若是直接将图像数据输出到LCD上进行图像显示，若否，则将补偿值输入得到补偿信号，然后逐点进行图像补偿后输出到LCD上进行显示。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

实施例四

参照图6，示出了本发明的一种智能显示设备的背光调节装置实施例四的结构框图，所述智能显示设备具有多个屏幕区域，具体可以包括如下模块：

平均值及特征值获取模块301，用于获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值；其中，所述亮度特征值用于表征对比度；

目标灰阶区间确定模块302，用于将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间；

背光值及补偿值确定模块303，用于在所述目标灰阶区间下，依据当前屏幕区域的亮度特征值确定对应的背光值，以及，对应的补偿值；

背光亮度调节模块304，用于采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度；

显示调节模块305，用于采用所述补偿值调节图像的显示。

本发明实施例的一种优选实施例中，所述平均值及特征值获取模块包括：

亮度值计算子模块，用于计算当前帧图像的各个像素的亮度值；

平均值及特征值计算子模块，用于采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值；

亮度特征值获得子模块，用于分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算，获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

所述目标灰阶区间确定模块还包括：

灰阶参数获得子模块，用于获得当前帧图像的灰阶参数；

灰阶区间分割子模块，用于将所述当前帧图像的灰阶参数分割为N个灰阶区间，其中N>1。

本发明实施例的一种优选实施例中，所述多个屏幕区域具有不同的明暗对比度，所述明暗对比度分为第一对比度、第二对比度、第三对比度，所述第三对比度大于所述第二对比度，所述第二对比度大于第一对比度，所述背光值及补偿值确定模块包括：

明暗对比度获得子模块，用于依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度；

明暗对比度判断子模块，用于在所述目标灰阶区间下，判断各个屏幕区域的明暗对比度的高低；

背光值及补偿值第一确定子模块，用于当所述明暗对比度属于第三对比度时，采用相应屏幕区域的亮度最大值作为背光值，和/或，采用所述多个屏幕区域背光值的最大值作为补偿值；

背光值及补偿值第二确定子模块，用于当所述明暗对比度属于第二对比度时，确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间，和/或，确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与所述多个屏幕区域背光值的最大值之间；

背光值及补偿值第三确定子模块，用于当所述明暗对比度属于第一对比度时，采用相应屏幕区域的亮度平均值作为背光值，和/或，采用所述相应屏幕区域的背光值作为补偿值。

所述明暗对比度获得子模块进一步包括：

亮度特征值判断单元，用于判断所述亮度特征值所属的预设背光阈值区间；

明暗对比度获得单元，用于获得所述多个屏幕区域的亮度特征值对应的明暗对比度；其中，所述预设背光阈值区间依据所述当前帧图像的灰阶参数进行设置。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做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实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种方法和一种装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种智能显示设备的背光调节方法，所述智能显示设备具有多个屏幕区域，其特征在于，所述多个屏幕区域具有不同的明暗对比度，所述明暗对比度分为第一对比度、第二对比度、第三对比度，所述第三对比度大于所述第二对比度，所述第二对比度大于第一对比度，所述方法包括：

获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值；其中，所述亮度特征值用于表征对比度；

将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间；

在所述目标灰阶区间下，依据当前屏幕区域的亮度特征值确定对应的背光值，以及，对应的补偿值；其中，在不同目标灰阶区间下，背光值及对应的补偿值会有所不同；

采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度；

采用所述补偿值调节图像的显示；

所述在所述目标灰阶区间下，依据当前屏幕区域的亮度特征值确定对应的背光值，以及，对应的补偿值的步骤包括：

依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度；

在所述目标灰阶区间下，判断各个屏幕区域的明暗对比度的高低；

当所述明暗对比度属于第三对比度时，采用相应屏幕区域的亮度最大值作为背光值，和/或，采用所述多个屏幕区域背光值的最大值作为补偿值；

当所述明暗对比度属于第二对比度时，确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间，和/或，确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与所述多个屏幕区域背光值的最大值之间；

当所述明暗对比度属于第一对比度时，采用相应屏幕区域的亮度平均值作为背光值，和/或，采用所述相应屏幕区域的背光值或背光值的最大值作为补偿值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值的步骤包括：

计算当前帧图像的各个像素的亮度值；

采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值；

分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算，获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间的步骤还包括：

获得当前帧图像的灰阶参数；

将所述当前帧图像的灰阶参数分割为N个灰阶区间，其中N>1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度的子步骤进一步包括：

判断所述亮度特征值所属的预设背光阈值区间；

获得所述多个屏幕区域的亮度特征值对应的明暗对比度；其中，所述预设背光阈值区间依据所述当前帧图像的灰阶参数进行设置。

5.一种智能显示设备的背光调节装置，所述智能显示设备具有多个屏幕区域，其特征在于，所述多个屏幕区域具有不同的明暗对比度，所述明暗对比度分为第一对比度、第二对比度、第三对比度，所述第三对比度大于所述第二对比度，所述第二对比度大于第一对比度，所述装置包括：

平均值及特征值获取模块，用于获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时，各个区域的亮度平均值及亮度特征值；其中，所述亮度特征值用于表征对比度；

目标灰阶区间确定模块，用于将所述各个区域的亮度平均值所属的灰阶区间确定为目标灰阶区间；

背光值及补偿值确定模块，用于在所述目标灰阶区间下，依据当前屏幕区域的亮度特征值确定对应的背光值，以及，对应的补偿值；

背光亮度调节模块，用于采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度；

显示调节模块，用于采用所述补偿值调节图像的显示；

所述背光值及补偿值确定模块包括：

明暗对比度获得子模块，用于依据所述亮度特征值获得多个屏幕区域的明暗对比度；

明暗对比度判断子模块，用于在所述目标灰阶区间下，判断各个屏幕区域的明暗对比度的高低；

背光值及补偿值第一确定子模块，用于当所述明暗对比度属于第三对比度时，采用相应屏幕区域的亮度最大值作为背光值，和/或，采用所述多个屏幕区域背光值的最大值作为补偿值；

背光值及补偿值第二确定子模块，用于当所述明暗对比度属于第二对比度时，确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间，和/或，确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与所述多个屏幕区域背光值的最大值之间；

背光值及补偿值第三确定子模块，用于当所述明暗对比度属于第一对比度时，采用相应屏幕区域的亮度平均值作为背光值，和/或，采用所述相应屏幕区域的背光值或背光值的最大值作为补偿值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述平均值及特征值获取模块包括：

亮度值计算子模块，用于计算当前帧图像的各个像素的亮度值；

平均值及特征值计算子模块，用于采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值；

亮度特征值获得子模块，用于分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算，获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述目标灰阶区间确定模块包括：

灰阶参数获得子模块，用于获得当前帧图像的灰阶参数；

灰阶区间分割子模块，用于将所述当前帧图像的灰阶参数分割为N个灰阶区间，其中N>1。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述明暗对比度获得子模块进一步包括：

亮度特征值判断单元，用于判断所述亮度特征值所属的预设背光阈值区间；

明暗对比度获得单元，用于获得所述多个屏幕区域的亮度特征值对应的明暗对比度；其中，所述预设背光阈值区间依据所述当前帧图像的灰阶参数进行设置。

Images