本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种基于背光亮度的显示画面的调节方法及装置。
背景技术：
在一些电子设备中的屏幕的点亮及画面的显示，是通过安装在屏幕背后的背光源发光而形成的，在这里可以将背光源发出的光表示为背光。例如：手机屏幕、笔记本电脑屏幕及一些液晶电视显示屏幕。在电子设备使用的过程中背光源非常耗电，因为了节省电能，需要减弱背光。
背光的减弱，可能造成屏幕的显示画面变暗，从而给用户造成不佳的视觉效果。为了在背光较弱的情况下，也可以更清楚的显示画面信息，需要对显示画面的亮度进行调节，现有技术中，对屏幕显示画面的亮度进行调节时，通常采用单一的策略对整个屏幕灰度值进行调节，虽然可以达到图像亮度调节的目的，但是有可能造成显示画面的灰度值过饱和问题，从而造成细节的丢失。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例公开了一种基于背光亮度的显示画面的调节方法及装置，不仅调节了背光亮度，降低了功耗，而且在背光亮度较低的情况下，提高了图像的视觉效果，同时不会造成图像的细节丢失。
本发明实施例公开的一种基于背光亮度的显示画面的调节方法，所述方法可以包括：
依据直方图面积积分法，提取当前屏幕显示画面的像素特征值；
在已加载的查找表中，查找所述像素特征值相对应的背光值和图像增益系数；
依据所述背光值，调整所述当前屏幕显示画面的背光亮度；
将已获得的灰度值概率的直方图标记为明区和暗区；所述灰度值概率的直方图为根据已采集到的显示画面的各个灰度值以及各个灰度值在所述显示画面中出现的概率得到的；
依据明区暗区、图像增益系数以及预设的规则，生成连续平滑的数字贝塞尔曲线，并生成与所述连续平滑的数字贝塞尔曲线相对应的增益查找表；
依据所述增益查找表，对所述明区和暗区的各灰度值进行调整，以增强明区和暗区的对比度。
可选的，所述依据直方图面积积分法，提取显示画面的像素特征值；
依据预设的采样方法对所述当前屏幕显示画面的各像素的灰度值进行采样；
依据采样结果计算所述灰度值概率的直方图；
从灰度值低的一侧对所述直方图进行遍历，采用定积分的方法计算遍历到的灰度值对应的直方图区域的面积；
判断所述面积是否大于预设的面积阈值；
若大于预设的面积阈值，将此时的灰度值作为像素特征值。
可选的，将已获得的灰度值概率的直方图标记为明区和暗区，包括：
获取所述直方图对应的各灰度值的平均值，将得到的平均值作为分割阈值；
判断所述直方图的各个灰度值是否大于预设的所述分割阈值；
将大于所述分值阈值的灰度值构成的区域标记为明区；
将不大于所述分割阈值的灰度值构成的区域标记为暗区。
可选的，依据明区暗区、图像增益系数以及预设的规则，生成连续平滑的数字贝塞尔曲线，包括：
依据所述明区、暗区和所述图像增益系数，计算所述数字贝塞尔曲线的多个控制点；
依据所述多个控制点，获取对应的数字贝塞尔曲线；
对所述数字贝塞尔曲线进行线性插值，以获得连续平滑的数字贝塞尔曲线。
可选的，依据直方图面积积分法，提取显示画面的像素特征值之前，还包括：
加载所述查找表。
本发明还公开了一种基于背光亮度的显示画面的调节装置，所述装置可以包括：
提取单元，用于依据直方图面积积分法，提取当前屏幕显示画面的像素特征值；
查找单元，用于在已加载的查找表中，查找所述像素特征值相对应的背光值和图像增益系数；
第一调整单元，用于依据所述背光值，调整所述当前屏幕显示画面的背光亮度；
标记单元，用于将已获得的灰度值概率的直方图标记为明区和暗区；所述灰度值概率的直方图为根据已采集到的显示画面的各个灰度值以及各个灰度值在所述显示画面中出现的概率得到的；
生成单元，用于依据明区暗区、图像增益系数以及预设的规则，生成连续平滑的数字贝塞尔曲线，并生成与所述连续平滑的数字贝塞尔曲线相对应的增益查找表；
第二调整单元，用于依据所述增益查找表，对所述明区和暗区的像素点进行调整，以增强明区和暗区的对比度。
可选的，所述提取单元包括：
采样子单元，用于依据预设的采样方法对所述当前屏幕显示画面的各像素的灰度值进行采样；
第一计算子单元，用于依据采样结果计算所述灰度值概率的直方图；
第二计算子单元，用于从灰度值低的一侧对所述直方图进行遍历，采用定积分的方法计算遍历到的灰度值对应的直方图区域的面积；
第一判断子单元，用于判断所述面积是否大于预设的面积阈值；
确定子单元，用于若大于预设的面积阈值，将此时的灰度值作为像素特征值。
可选的，所述标记单元包括：
第一获取子单元，用于获取所述直方图对应的各灰度值的平均值，将得到的平均值作为分割阈值；
第二判断子单元，用于判断所述直方图的各个灰度值是否大于预设的所述分割阈值；
第一标记子单元，用于将大于所述分值阈值的灰度值构成的区域标记为明区；
第二标记子单元，用于将不大于所述分割阈值的灰度值构成的区域标记为暗区。
可选的，所述生成单元包括：
第三计算子单元，用于依据所述明区、暗区和所述图像增益系数，计算所述数字贝塞尔曲线的多个控制点；
第二获取子单元，用于依据所述多个控制点，获取对应的数字贝塞尔曲线；
获得子单元，用于对所述数字贝塞尔曲线进行线性插值，以获得连续平滑的数字贝塞尔曲线。
可选的，还包括：
加载子单元，用于加载所述查找表。
本发明实施例，通过直方图面积积分法，提取当前屏幕显示画面的像素特征值，并在已加载的查找表中，查找所述像素特征值对应的背光值和图像增益系数，将当前屏幕显示画面调整到所述背光值。将已获得的灰度值概率的直方图标记为明区和暗区，依据标记的明区、暗区及图像增益系数生成连续平滑的贝塞尔曲线，并依据连续平滑的贝塞尔曲线分别对明区和暗区各像素的灰度值进行调整。这样，不仅降低了背光亮度，降低了功耗，而且在背光亮度较低的情况下，增强了图像明、暗区的对比度，提高了图像视觉效果，同时还避免了出现像素过饱和的问题，极大程度上避免了图像细节的丢失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于背光亮度的显示画面的调节方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于背光亮度的显示画面的调节方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于背光亮度的显示画面的调节方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于背光亮度的显示画面的调节装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1，示出了本发明实施例一种基于背光亮度的显示画面的调节方法的流程示意图。在本实施例中，所述方法可以包括：
s101：依据直方图面积积分法，提取当前屏幕显示画面的像素特征值。
在本实施例中，参考图2，s101具体可以包括：
s201：依据预设的采样方法对所述当前屏幕显示画面的各像素的灰度值进行采样。
本实施例中，对所述当前屏幕显示画面各像素的灰度值进行采样时，由于组成显示画面的像素点很多，而且存在灰度值重复的像素点，为了降低采样时的冗余度并提高采样的效率，可以间隔若干的像素点对显示画面中的像素点的灰度值进行采样。
本实施例中，对于获得每个像素灰度值的方法包括多种，在本实施例中不做限定，例如可以是对当前屏幕显示画面中各色彩通道按预设的规则加权获得；也可以是根据灰度值加权方法获得；也可以是采用明亮度加权计算方法获得。
s202：依据采样结果计算所述灰度值概率的直方图。
本实施例中，根据采样结果计算灰度值概率的直方图，也可以理解为：该直方图的横坐标可以表示为采集到的像素点的灰度值，纵坐标可以表示为每个灰度值在显示画面中出现的概率。
s203：从灰度值低的一侧对所述直方图进行遍历，采用定积分的方法计算遍历到的灰度值对应的直方图区域的面积。
举例说明：假设直方图对应的灰度值区域为[0,255]，则可以从0开始对直方图进行遍历，假设当前遍历到的灰度值范围为[0,100]，则可以采用定积分的方法计算从[0,100]对应的直方图区域的面积，即将遍历到的像素点对应的直方图中各个小柱状图的面积进行累加。
s204：判断所述面积是否大于预设的面积阈值。
本实施例中，所述预设的面积阈值可以是技术人员根据经验设置的一个面积阈值，也可以是通过实验得到的一个面积阈值，但无论是通过何种方法得到的所述预设的面积阈值，该预设的面积阈值在执行s204之前是已经设置好的。
本实施例中，需要说明的是，判断遍历到的灰度值对应的直方图区域的面积是否大于预设的面积阈值，实际上可以理解为判断遍历到的灰度值对应的直方图区域的面积的占比是否大于预设的面积阈值，因为直方图整个区域的面积为1，遍历到的灰度值对应的直方图区域的面积与遍历到的灰度值对应的直方图区域是相等的。
举例说明：设置所述面积阈值的目标在于平衡显示画面明区和暗区对特征值计算的影响，面积阈值越高，表明图像中明亮像素对像素特征值计算的贡献越大；而面积越小，表明图像中明亮像素对像素特征值的贡献越小；若面积阈值为50％，则表明像素特征值是明区和暗区像素点灰度值的均值；若希望所述像素特征值与显示画面中高亮像素耦合性更强，即像素特征值更接近图像中明亮部分的像素值，则可以调高所述面积阈值，例如可以调高到70％、或者80％。
s205：若大于预设的面积阈值，将此时的灰度值作为像素特征值。
本实施例中，若遍历到的灰度值对应的直方图的面积大于预设的面积阈值，将此时的灰度值作为像素特征值。
但是，若所述遍历到的灰度值对应的直方图的面积不大于预设的面积阈值，返回执行s203，即遍历下一个灰度值，计算所有遍历到的灰度值对应的直方图的面积。
本实施例中，采用s201-s205获取像素特征值，可以有效的表征图像高亮区域的特征，更加符合人类的视觉感觉，增强了对于图像中大面积低灰度区域的鲁棒性。
s102：在已加载的查找表中，查找所述像素特征值相对应的背光值和图像增强系数。
本实施例中，在s101之前还可以包括：加载所述查找表。
本实施例中，所述查找表可以为背光值、图像增强系数和像素特征值的对应表，即表中每一像素特征值可以对应一个背光值和一个图像增强系数。
除此之外，采用本实施例的方法，无需存储历史帧数据，只需根据显示画面当前帧数据即可获得像素特征值，而且在s101之前已经加载了查找表，因此提高了运算的效率。
s103：将已获得的灰度值概率的直方图标记为明区和暗区；所述灰度值概率的直方图为根据已采集到的显示画面的各个灰度值以及各个灰度值在所述显示画面中出现的概率得到的。
本实施例中，可以依据显示屏幕各个像素点灰度值的不同，将显示画面标记为明区和暗区，参考图3，具体的s103可以包括：
s301：获取所述直方图对应的各灰度值的平均值，将得到的平均值作为分割阈值。
本实施例中，所述直方图对应的各个灰度值即为s201中对显示画面采样得到的灰度值。
s302：判断所述直方图的各个灰度值是否大于预设的所述分割阈值。
s303：将大于所述分割阈值的灰度值构成的区域标记为明区。
s304：将不大于所述分割阈值的灰度值构成的区域标记为暗区。
s105：依据明区、暗区图像增益系数以及预设的规则，生成连续平滑的贝塞尔曲线，并生成与所述连续平滑的贝塞尔曲线相对应的增益查找表。
本实施例中，s105具体可以包括：
s305：依据所述明区、暗区和所述图像增益系数，计算所述数字贝塞尔曲线的多个控制点。
举例说明：假设计算的贝塞尔曲线的控制点为5个，分别可以包括第一类控制点和第二类控制点，其中第一类控制点可包括三个点，第二类控制点可以包括两个点。其中，第一类控制点用来区分直方图中的明区和暗区第二类控制点用来确定图像明暗变化的增益强度和方向，计算的过程可以包括：
其中，计算第一类控制点：其中第一点为暗区的起始点；第二点为明暗区的分界点，该点沿x轴的偏移影响了画面增亮或降暗的幅度和方向；第三点为明区的终止点。
具体而言，第一点的坐标可以为(0，0)；第三点的坐标可以为(255,255)；第二点若向x轴负方向偏移，最终使画面对比度增加的同时亮度得到提升；第二点若向x轴正方向偏移，最终使画面对比度增加的同时，整体亮度降低。因此第二点的位置选取极为重要，本实施例中在直方图均值k的基础上，根据增益系数a向对应方向偏移，最终获得第二点位置。
假设第二点的坐标为：(xc,yc)；
其中，
f(k,α)＝k(1-αθ)，θ∈[0,1]为限幅系数。
计算第二类控制点：
本实施例中第四点为暗区控制点，该控制点明显偏离第一类控制点所在的直线，并向y轴负方向偏移，最终使得图像暗区整体亮度下降的同时增强该区域对比度。
第四点的坐标可以为：(xl,yl)
其中，
g(α,xl)＝xl(1+η(α-1))，η∈[0,1]为限幅系数；
本实施例中第五点为明区控制点，该控制点明显偏离第一类控制点所在直线，并向y轴正方向偏移，最终使得图像明区整体亮度提升的同时增强该区域对比度。
第五点的坐标可以为：(xr,yr)；
其中，
h(α,xr)＝xr+αδ(255-xr)，δ∈[0,1]为限幅系数。
s306：依据获取的多个控制点，获取对应的数字贝塞尔曲线。
s307：对数字贝塞尔曲线进行线性插值，以获得连续平滑的数字贝塞尔曲线。
本实施例中，数字贝塞尔曲线是由离散孤立的点组成的，s306中组成所述数字贝塞尔曲线的点可能比较稀疏，若想获得连续平滑的贝塞尔曲线也就是比较致密的贝塞尔曲线，可以将贝塞尔曲线进行线性差值，即可以理解为在各个离散的点中间插入若干个点，使得所述数字贝塞尔曲线在各采样点处均可取得连续的采样值，从而获得连续平滑的贝塞尔曲线。
s106：依据所述增益查找表，对所述明区和暗区的各灰度值进行调整，以增强明区和暗区的对比度。
本实施例中，本实施例依据所述增益查找表对所述明区和暗区的灰度值进行调节时，可以是对直方图中逐像素的进行像素变换，即逐个的对明区和暗区的各灰度值进行变换。由于数字贝塞尔曲线是连续平滑的，而增益查找表与所述连续平滑的数字贝塞尔曲线是相对应的，因此在对明区和暗区的灰度值进行调节时，对于越接近明区边界处的灰度值和暗区边界处的灰度值增加或者减小的幅度会很小，而对于明区和暗区中间的灰度值增加或者减小的幅度会相对较大，而且在明区和暗区分界点处曲线平滑，因此对明区和暗区的灰度值进行调整后，明、暗区过渡平滑。这样不仅避免出现像素点饱和的问题，而且还可以提高显示画面的对比度。
具体的，对明暗区进行调节时，根据上述通过以上两类控制点而得到的连续平滑的贝赛尔曲线，在第一类控制点处，即第一点、第二点和第三点处，图像调节幅度接近于0；在第一点、第三点处，有效避免了像素饱和现象。在第二点处，即明暗区分界点处，曲线连续、平滑。而在第二类控制点附近，图像调节幅度较大，分别向明、暗两级拓展动态范围，增强图像反差，使得画面鲜明易看。
本发明实施例，通过直方图面积积分法，提取当前屏幕显示画面的像素特征值，并在已加载的查找表中，查找所述像素特征值对应的背光值和图像增益系数，将当前屏幕显示画面调整到所述背光值。将已获得的灰度值概率的直方图标记为明区和暗区，依据标记的明区、暗区及图像增益系数生成连续平滑的贝塞尔曲线，并依据连续平滑的贝塞尔曲线分别对明区和暗区各像素的灰度值进行调整。这样，不仅降低了背光亮度，降低了功耗，而且在背光亮度较低的情况下，增强了图像明、暗区的对比度，提高了图像视觉效果，同时还避免了出现像素过饱和的问题，极大程度上避免了图像细节的丢失。
参考图4，示出了本发明实施例一种基于背光亮度的显示画面的调节装置的结构示意图。在本实施例中，所述装置可以包括：
提取单元401，用于依据直方图面积积分法，提取当前屏幕显示画面的像素特征值；
查找单元402，用于在已加载的查找表中，查找所述像素特征值相对应的背光值和图像增益系数；
第一调整单元403，用于依据所述背光值，调整所述当前屏幕显示画面的背光亮度；
标记单元404，用于将已获得的灰度值概率的直方图标记为明区和暗区；所述灰度值概率的直方图为根据已采集到的显示画面的各个灰度值以及各个灰度值在所述显示画面中出现的概率得到的；
生成单元405，用于依据明区暗区、图像增益系数以及预设的规则，生成连续平滑的贝塞尔曲线，并生成与所述连续平滑的数字贝塞尔曲线相对应的增益查找表；
第二调整单元406，用于依据所述增益查找表，对所述明区和暗区的各灰度值进行调整，以增强明区和暗区的对比度。
可选的，所述提取单元包括：
采样子单元，用于依据预设的采样方法对所述当前屏幕显示画面的各像素的灰度值进行采样；
第一计算子单元，用于依据采样结果计算所述灰度值概率的直方图；
第二计算子单元，用于从灰度值低的一侧对所述直方图进行遍历，采用定积分的方法计算遍历到的灰度值对应的直方图区域的面积；
第一判断子单元，用于判断所述面积是否大于预设的面积阈值；
确定子单元，用于若大于预设的面积阈值，将此时的灰度值作为像素特征值。
可选的，所述标记单元包括：
第一获取子单元，用于获取所述直方图各灰度值的平均值，将得到的平均值作为分割阈值；
第二判断子单元，用于判断所述直方图的各个灰度值是否大于预设的所述分割阈值；
第一标记子单元，用于将大于所述分值阈值的灰度值构成的区域标记为明区；
第二标记子单元，用于将不大于所述分割阈值的灰度值构成的区域标记为暗区。
可选的，所述生成单元包括：
第三计算子单元，用于依据所述明区、暗区和所述图像增益系数，计算所述数字贝塞尔曲线的多个控制点；
第二获取子单元，用于依据所述多个控制点，获取对应的数字贝塞尔曲线；
获得子单元，用于对所述数字贝塞尔曲线进行线性插值，以获得连续平滑的贝塞尔曲线。
可选的，还包括：
加载子单元，用于加载所述查找表。
通过本实施例提供的装置，通过直方图面积积分法，提取当前屏幕显示画面的像素特征值，并在已加载的查找表中，查找所述像素特征值对应的背光值和图像增益系数，将当前屏幕显示画面调整到所述背光值。将已获得的灰度值概率的直方图标记为明区和暗区，依据标记的明区、暗区及图像增益系数生成连续平滑的贝塞尔曲线，并依据连续平滑的贝塞尔曲线分别对明区和暗区各像素的灰度值进行调整。这样，不仅降低了背光亮度，降低了功耗，而且在背光亮度较低的情况下，增强了图像明、暗区的对比度，提高了图像视觉效果，同时还避免了出现像素过饱和的问题，极大程度上避免了图像细节的丢失。
需要说明的是，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。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。