专利名称：液晶显示器亮度自动调整装置及其亮度自动调整方法
技术领域：
本发明是关于一种液晶显示器亮度自动调整装置及其亮度自 动调整方法。
背景技术：
近年来，液晶显示技术得到了飞速发展，液晶显示器也广泛 应用于移动通信终端、娱乐电子产品以及个人电脑等领域。
由于液晶自身不能发光，需要液晶显示器的背光单元提供光 源。但是，由于背光单元耗电较多，为了增加电池使用时间或节 约能源，有必要根据显示器实际使用的环境亮度适当调节背光， 这已显得日益突出。
为了获得液晶显示器使用的环境亮度，必须额外具备识别周
围亮度所需的光传感器(Light Sensor)等，以及一个相关的控制电 路来感测环境亮度。应用这种方法自动调整显示器亮度的成本相 对较高。
发明内容
为了解决现有技术液晶显示器亮度自动调整装置成本高的问 题，有必要提供一种成本低的液晶显示器亮度自动调整装置。
同时，也有必要提供一种亮度调整受外界干扰小的液晶显示 器亮度自动调整方法。
一种液晶显示器亮度自动调整装置，其包括一液晶显示器， 该液晶显示器包括一信号处理电路、 一背光控制电路及一背光单 元。该液晶显示器亮度自动调整装置还包括一摄像头及一电脑。 该摄像头采集环境图像并将该图像信息传输至该电脑，该电脑分 析该图像的亮度信息并发送相应的控制信号，该信号处理电路接收该控制信号并发送相应的调整信号，该背光控制电路接收该调 整信号并根据该调整信号相应调整该背光单元的亮度。
一种液晶显示器亮度自动调整方法，其包括以下步骤采集 环境图像；分区域分析该环境图像的亮度信息以获得该环境亮度； 获取该液晶显示器亮度；比较该环境亮度与该液晶显示器亮度并 根据比较结果产生相应的控制信号；产生相应的调整信号；根据 该调整信号相应调整该液晶显示器的亮度。
相较于现有技术，本发明液晶显示器亮度自动调整装置利用 该摄像头获取图像及该电脑分析该图像以获取该环境亮度。省略 了利用该光传感器以及相关的控制电路来获得该环境亮度，实现 方式较简单，且节省了成本。
本发明液晶显示器亮度自动调整方法通过分析该摄像头采集 的图像并将其分割成多个区域，然后再提取多个区域以获得该环 境亮度，受外界环境影响较小，且获取的亮度信息较准确，克服 了利用光传感器易受周围环境变化影响而获取的环境亮度不准确 的缺点。
图1是本发明液晶显示器亮度自动调整装置一较佳实施方式
的电路框图。
图2是图1所示摄像头采集的图像的示意图。
图3是图1所示电脑检测环境光亮度并获取该调整参数的流程图。
图4是图1所示信号处理电路的工作流程图。
具体实施例方式
请参阅图1，是本发明液晶显示器亮度自动调整装置一较佳 实施方式的电路框图。如图l所示，该液晶显示器亮度自动调整 装置包括一摄像头100、 一电脑101及一液晶显示器10。该液晶 显示器10包括一信号处理电路102、 一背光控制电路103及一背光单元104。该摄像头100通过通用串行总线(USB)接口连接至该 电脑101。该摄像头100实时釆集周围环境图像。该电脑101接 收并分析该摄像头100采集的图像信息，并将分析的调整命令及 参数传输至该信号处理电路102。该信号处理电路102分别响应 该调整命令及处理该参数信号以及通过该背光控制电路103调整 该背光单元104的背光，从而控制该液晶显示器20的亮度。该背 光单元104的背光可为冷阴极萤光灯管(CCFL)或发光二极管 (LED)。
请参阅图2,是图1所示摄像头采集的图像的示意图。因为 该电脑101分析该图像11的信息要求的内存资源比较多，在尽可 能不影响环境亮度的计算结果并减少内存资源占用的情况下，该 电脑101完成以下步骤以获得环境亮度
(1) 将该图像11分割成3x3的矩阵。即将该图像11分割成9 个面积相等的矩形区域。
(2) 除位于该图像11中心位置的矩形区域不做任何处理外， 即位于第二行第二列的矩形区域。其余8个矩形小区域分别以各 自中心为圆心，以该矩形区域最短边一半为半径提取8个圆形区 域。位于第一行三个圆形区域依次编号为a、 b、 c。第二行二个 圆形区域依次编号为d、 e。第三行三个圆形区域依次编号为f、 g、 h。由于该图像11中心位置的矩形区域一般是人脸位置，其反映 环境亮度的信息小，故略去不作处理。另外，提取该多个圓形区 域可避免该液晶显示器104可能存在旋转而造成对环境亮度的分 析的影响。
(3) 使用低通滤波器把该圓形区域a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h滤 去高频率部分，即滤掉细节部分。由于该图像11细节部分对该环 境光亮度反映较少，滤掉该细节部分可将随后的处理受该图像11 细节的影响减少到最小。
(4) 分别计算该圓形区域a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h的直方图及 亮度Hi(i=a,b，c...h)，通过^>式
1^=(像素值*该像素值的直方图值)/该圆形区域像素数量其中，该像素值的取值范围为0到255。 (5)将该圓形区域a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h的平均亮度作为环 境亮度。
请参阅图3，是图1所示电脑检测环境光亮度并获取该调整 参数的流程图。该流程图包括以下步骤 步骤S10:开始。
步骤S11:连接及初始化该摄像头100，使其开始工作。 步骤S12:该摄像头100采集图像，图像信息传输到该电脑
101。
步骤S13:该电脑101计算该摄像头100采集的图像11的8 个圓形区域平均亮度并获得该环境亮度。
步骤S14:比较该环境亮度是否大于或等于该液晶显示器20 的亮度？如果是，执行步骤S141;如果否，执行步骤S142。
步骤S141:计算亮度增值。
步骤S142:计算亮度减值。
步骤S15:发送调整命令及参数到该信号处理电路102。 步骤S16:判断是否退出。如果是，执行步骤S17,如果否， 执行步骤S12。
步骤S17:结束。
请参阅图4,是图1所示该信号处理电路102的工作流程图。 该信号处理电路102流程包括以下步骤 步骤S20:开始。
步骤S21:该信号处理电路102初始化，其内部固件(Firmware) #刀i会。
步骤S22:该信号处理电3各102中断响应该电脑101的调整 命令。
步骤S23:命令解释。
步骤S24:判断是否亮度调整命令？如果是，执行步骤S25 如果否，执行步骤S26。
该步骤S24可实现防呆，避免非调整命令引起误操作。可釆用查表的方法，将该背光控制电路103接收到的调整命令代码与 存储于其内部固件的调整命令代码比较，如果一致，则执行步骤 S25。如果命令代码不一致，执行步骤26。
步骤25:该背光控制电路103控制该背光单元104的背光。
步骤26:结束。
相较于现有技术，本发明液晶显示器亮度自动调整装置利用 连接于该电脑101的USB^妄口的摄像头100，实时采集该图像11, 该图像11的信息传输至该电脑101并进行分析其亮度信息。然后 比较该环境亮度与该液晶显示器20的亮度，通过该信号处理电路 102自动调整该液晶显示器20的亮度。该摄像头100成本较低， 且不需要复杂的控制电路，利用该电脑101自身的USB接口就可 获取该环境图像。所以该液晶显示器亮度自动调整装置成本较低。
而且，通过分析该图像11而获取该环境亮度信息，然后调整 该液晶显示器10的亮度克服了该光传感器容易受周围环境变化 影响而获取错误的环境亮度信息的缺点。
进一步，处理该图像ll的方法中，分区域分析该图像ll及 使用该低通滤波器滤掉该图像11的高频部分可以较少细节部分 对环境亮度的影响，且可以减少该电脑101内存资源占用。
最后，将该多个圓形区域的平均亮度作为该环境亮度。然后， 将该环境亮度与该液晶显示器104亮度比较获得调整参数，该信 号处理电路102通过该背光控制电路103实时调整该背光单元104 的背光，使该液晶显示器亮度调整到最佳值。实现方式较简单， 调整更加准确，且可以重复执行，实现了实时控制液晶显示器亮 度至最佳。
在本发明液晶显示器亮度自动调整装置中，该摄像头100还 可采用内置于该液晶显示器10的摄像头。该摄像头100也可用数 码相机替代。
权利要求
1. 一种液晶显示器亮度自动调整装置，其包括一液晶显示器，该液晶显示器包括一信号处理电路、一背光控制电路及一背光单元，其特征在于该液晶显示器亮度自动调整装置还包括一摄像头及一电脑，该摄像头采集环境图像并将该图像信息传输至该电脑，该电脑分析该图像的亮度信息并发送相应的控制信号，该信号处理电路接收该控制信号并发送相应的调整信号，该背光控制电路接收该调整信号并根据该调整信号相应调整该背光单元的亮度。
2. 如权利要求1所述的液晶显示器亮度自动调整装置，其特 征在于该信号处理电路响应该电脑发送的调整命令并才艮据查表 比对确认该命令是否有效。
3. 如权利要求1所述的液晶显示器亮度自动调整装置，其特 征在于该电脑采用分区域分析的方法分析该图像的亮度信息， 该多个区域是圆形区域，该电脑将该多个圆形区域的平均亮度作 为该环境亮度并计算该环境亮度与该液晶显示器亮度的亮度差 值。
4. 如权利要求3所述的液晶显示器亮度自动调整装置，其特 征在于该信号处理电路根据该亮度差值调整该背光单元的背光， 使该液晶显示器的亮度与该环境亮度相同。
5. —种液晶显示器亮度自动调整方法，其包括以下步骤a. 采集环境图像；b. 分多个区域分析该环境图像的亮度信息以获得该环境亮度；c. 获取该液晶显示器亮度；d. 比较该环境亮度与该液晶显示器亮度并根据比较结果产_生 相应的控制信号；e. 根据该控制信号产生相应的调整信号；及f. 根据该调整信号相应调整该液晶显示器的亮度。
6. 如权利要求5所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其特 征在于该多个区域为多个圆形区域，将该多个圓形区域的平均 亮度作为环境亮度。
7. 如权利要求5所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其特 征在于步骤b中的比较结果是该环境亮度与该液晶显示器亮度 差值，步骤f根据该亮度差值调整该液晶显示器的亮度与该环境 亮度到相同。
8. 如权利要求5所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其特 征在于该步骤a到该步骤f重复执行且该步骤f还包括步骤 根据查表比对方法确认该调整信号是否有效。
9. 如权利要求5所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其特 征在于步骤a通过一摄像头或数码相机实现。
10. 如权利要求9所述的液晶显示器亮度自动调整方法，其 特征在于该摄像头是通用串行总线摄像头或内置摄像头。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示器亮度自动调整装置，其包括一液晶显示器。该液晶显示器包括一信号处理电路、一背光控制电路及一背光单元。该液晶显示器亮度自动调整装置还包括一摄像头及一电脑。该摄像头采集环境图像并将该图像信息传输至该电脑，该电脑分析该图像的亮度信息并发送相应的控制信号，该信号处理电路接收该控制信号并发送相应的调整信号，该背光控制电路接收该调整信号并根据该调整信号相应调整该背光单元的亮度。该液晶显示器亮度自动调整装置成本低，且调整该液晶显示器的亮度准确，受外界干扰小。
文档编号G09G3/36GK101546532SQ20081006635
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者赖京州, 陈佐秋 申请人:群康科技(深圳)有限公司;群创光电股份有限公司