一种优化液晶显示设备局部区域动态背光的控制方法与流程

技术特征：

1.一种优化液晶显示设备局部区域动态背光的控制方法，其特征在于：该控制方法包括：

(1)图像分区域直方图统计：固定分块下检测各分区下图像灰度分布，得到各个分区下的图像灰度直方图；

(2)根据步骤(1)中的灰度直方图的极值与分布范围得到各分区亮度的估计；

(3)检测帧间直方图差异并加权求和得到图像变化的估计；

(4)根据步骤(3)的估计结果得到背光修正参数；

(5)判断各分区亮暗情况，通过背光修正参数动态修正初始背光，控制背光改变；

(6)根据所得背光动态修正图像内容；

其中，步骤(1)中所述的图像灰度直方图由各个分区内的图像内容每一像素的RGB三通道灰度的最大值分布得到，数据范围为0～2ⁿ-1，n为灰度级数，当前帧像素个数由图像分辨率决定，不同分区的直方图相互独立；

其中，步骤(2)中所述的灰度直方图的极值取99％的灰度点，所述分布范围取95％到最低值的距离占整个分布范围的比例；

其中，步骤(3)中所述的图像变化的估计，首先对相邻帧的直方图求差值，计算结果进行加权求和，步骤(4)中的背光修正参数由步骤(3)的估计结果做归一化处理与幂律变换得到；

其中，步骤(5)中所述的亮暗块判别通过比较每个块与相邻块的直方图极值，若大于周围所有块则为亮块，若小于周围任意块则为暗块；

其中，背光计算方式通过当前分区的亮暗判断，如为亮块，则通过计算所得极值与分布范围计算背光降低参数；如为暗块，则根据周围亮块的参数与修正参数计算修正的结果；

其中，步骤(6)中所述的修正图像内容通过所得背光降低系数与伽马公式反推得到像素修正参数。

2.根据权利要求1所述的一种优化液晶显示设备局部区域动态背光的控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中各分区的亮度估计由灰度直方图的极值与分布范围得出，包括以下步骤：由所得直方图计算累计直方图分布，依次对各个灰度点数值进行累加，当遇到第一个灰度不为0的点时，所在灰度值记做minw；当所占比例为全部像素的95％点时，所在灰度记做grayw；当所占比例为全部像素的99％点时，所在灰度记做maxw，根据公式：f＝1-maxw/255(1)计算得出图像的极值变量f，根据如下公式计算图像对比度变量w；

$w=1+w_0*\left(\frac{grayw-\min w}{\max w-\min w}\right)---\left(2\right)$

其中w0为预定义参数；

根据预定义参数算出初步的背光降低比例。

3.根据权利要求2所述的一种优化液晶显示设备局部区域动态背光的控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中的图像变化的估计，包括以下步骤：首先对相邻帧的直方图求差值，计算结果进行加权求和，公式如下：

$imdiff=\underset{i=0}{\overset{255}{\Σ}}h\left(i\right)\·we\left(i\right)---\left(3\right)$

其中，h(i)为灰度为i处的差值直方图数据，we(i)为灰度为i处的权重，灰度0赋予权重0，灰度1赋予权重1，以此类推。

4.根据权利要求3所述的一种优化液晶显示设备局部区域动态背光的控制方法，其特征在于：所述步骤(4)的修正参数通过对步骤(3)中的图像变化的估计进行做归一化处理与幂指数变换得到，公式如下：

其中：c为修正参数，imdiff为图像变化的估计，n为收敛系数。

5.根据权利要求4所述的一种优化液晶显示设备局部区域动态背光的控制方法，其特征在于：所述步骤(5)中的各分区亮暗判断方法，包括以下步骤：依次查找每个块周围不包括当前块的所有块的极值变量f，求出其中的最小值fmin，令fmin＝min(f(m,n))，若当前分区为边界或者角落区域，则仅查找图像内部区域，比较当前块f与fmin的大小，如果f>fmin，则说明周围至少存在一个更高亮度的块，即当前块为暗块，反之，则说明周围不存在一个更高亮度的块，即当前块为明块。

6.根据权利要求5所述的一种优化液晶显示设备局部区域动态背光的控制方法，其特征在于：步骤(5)中所述的背光计算方式，包括以下步骤：

通过如下公式计算最终各个分区的背光降低系数k，根据情况选择能耗优先或均匀性优先的方式：

能耗优先：

$\left\{\begin{array}{cc}k=\frac{1-f}{w}& if(f\>1-c*(1-f\min ))\\ k=\frac{1-f\min }{a*w}& else\end{array}\right.---\left(5\right)$

均匀性优先：

$\left\{\begin{array}{cc}k=\frac{1-f}{w}& if(f\>f\min )\\ k=\frac{2}{5}*\frac{1-f\min }{(f-f\min )*w}& else\end{array}\right.---\left(6\right)$

其中：w为图像对比度变量，c为修正参数。

7.根据权利要求6所述的一种优化液晶显示设备局部区域动态背光的控制方法，其特征在于：步骤(6)中所述的修正图像内容，包括以下步骤：计算得到最终的各个分区的背光降低系数，通过驱动背光模块，可以使背光降低到对应的亮度，其中由背光与出射光关系的伽马公式为：

$L=BL\·{\left(\frac{g}{255}\right)}^{\mathrm{\γ}}---\left(8\right)$

反向推导，背光BL乘以系数k，对灰度g除以即可对像素数据的修正以保持出射光大小不变。