一种LED背光的全阵列调光方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及应用于lcd显示的led背光控制实现，具体而言，涉及一种led背光的全阵列调光方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、lcd显示由于寿命长、成本低、工艺成熟等优点，是目前显示市场的主流技术。

2、随着技术发展，led背光是lcd显示的主要背光技术。传统的led背光不具备独立或者分区控制功能，只能实现背光整体亮度控制，而显示屏显示的画面并不是均匀不变的，因此会造成能源的浪费，而且不利于实现显示对比度的提升。近年来，分区调光技术逐步被提出，将led背光分成多个可独立控制的区域，根据显示画面内容对各背光分区的亮度进行控制，从而达到节省能源，提升显示对比度的目标。

3、但现有的背光分区控制技术存在控制复杂、算法复杂、实时性低、不能与显示画面完全同步等问题。随着显示技术发展，lcd显示刷新率越来越高，因此要求led背光的控制技术的算法简单、高效，且与显示图像帧实时同步，以提升显示质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种led背光的全阵列调光方法、装置、设备及介质，能够通过利用光场可逆特性，led背光发光阵列等效为显示阵列的下采样单元，通过对rgb彩色图像的提取和卷积计算，确定特征矩阵，再通过对特征矩阵的下采样处理和归一处理，根据led背光阵列的背光控制值确定出led背光阵列中的每个发光单元目标灰阶值。解决现有技术中存在的现有的背光分区控制技术存在控制复杂、算法复杂、实时性低、不能与显示画面完全同步的问题，达到简化控制技术，简单高效的对图像帧进行控制显示，明显提升显示质量的效果。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种led背光的全阵列调光方法，所述方法包括：将待显示rgb彩色图像输入预处理层，以将待显示rgb彩色图像转换为灰阶图像；基于卷积网络对所述灰阶图像进行特征提取，得到所述灰阶图像对应的特征矩阵；对所述特征矩阵进行下采样处理，得到与所述led背光独立可控阵列尺寸相同的目标矩阵；基于激活函数对所述目标矩阵进行归一化处理，得到归一输出矩阵；根据归一输出矩阵、led背光阵列的灰阶控制最大值、led背光阵列的灰阶控制最小值，确定led背光阵列中的每个发光单元目标灰阶值。

3、可选地，通过以下步骤进行下采样处理：根据led背光阵列可独立控制的发光单元阵列的行数量、led背光阵列可独立控制的发光单元阵列的列数量、显示单元的行分辨率、显示单元的列分辨率，确定下采样行步长和下采样列步长；根据预先设定的采样交叠尺寸、下采样行步长和下采样列步长，确定交叠采样区块；根据所述交叠采样区块对所述特征矩阵进行采样处理，得到多个中间采样切片特征矩阵；对多个中间采样切片特征矩阵进行零补充，得到交叠采样切片特征矩阵；针对每个交叠采样切片特征矩阵，根据该交叠采样切片特征矩阵、下采样行步长和下采样列步长，确定该交叠采样切片特征矩阵的下采样值；根据每个下采样值对应的交叠采样区块的位置和每个下采样值，形成与所述led背光独立可控阵列尺寸相同的目标矩阵。

4、可选地，通过以下公式确定下采样行步长和下采样列步长：

5、

6、其中，a表示下采样行步长，b表示下采样列步长，m表示显示单元的行分辨率，n表示显示单元的列分辨率，k表示led背光阵列可独立控制的发光单元阵列的行数量、l表示led背光阵列可独立控制的发光单元阵列的列数量。

7、可选地，通过以下公式确定每个交叠采样切片特征矩阵的下采样值：

8、

9、其中，s(k，l)表示索引变量为i，j的交叠采样切片特征矩阵的下采样值，所述交叠采样切片特征矩阵的维度为k×l，a表示下采样行步长，b表示下采样列步长，h表示一个采样切片。

10、可选地，通过以下公式确定led背光阵列中的每个发光单元目标灰阶值：

11、q(i,j)＝ledmin+o(i,j)×(ledmax-ledmin)；

12、其中，q(i,j)表示索引变量为i，j的发光单元的目标灰度值，o(i,j)表示索引变量为i，j的发光单元的归一输出值，ledmax表示led背光阵列的灰阶控制最大值，ledmin表示led背光阵列的灰阶控制最小值，其中，所述归一输出矩阵包括多个归一输出值。

13、可选地，通过以下方式确定led背光阵列的灰阶控制最大值：获取当前的环境光强度；根据当前的环境光强度，确定led背光阵列许可调整的环境光强度最大值和环境光强度最小值；根据环境光强度最大值、环境光强度最小值、当前的环境光强度、led背光阵列的驱动最大值、led背光阵列的驱动最小值，确定led背光阵列的灰阶控制最大值。

14、可选地，通过以下公式确定led背光阵列的灰阶控制最大值：

15、

16、其中，ledmax为led背光阵列的灰阶控制最大值，i为当前的环境光强度，ih为环境光强度最大值，il为环境光强度最小值，ledlimh为led背光阵列的驱动最大值，ledliml为led背光阵列的驱动最小值。

17、第二方面，本技术实施例还提供了一种led背光的全阵列调光装置，所述装置包括：

18、灰阶图像转换模块，用于将待显示rgb彩色图像输入预处理层，以将待显示rgb彩色图像转换为灰阶图像；

19、特征矩阵提取模块，用于基于卷积网络对所述灰阶图像进行特征提取，得到所述灰阶图像对应的特征矩阵；

20、下采样处理模块，用于对所述特征矩阵进行下采样处理，得到与所述led背光独立可控阵列尺寸相同的目标矩阵；

21、归一化处理模块，用于基于激活函数对所述目标矩阵进行归一化处理，得到归一输出矩阵；

22、目标灰度值确定模块，用于根据归一输出矩阵、led背光阵列的灰阶控制最大值、led背光阵列的灰阶控制最小值，确定led背光阵列中的每个发光单元目标灰阶值。

23、第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的led背光的全阵列调光方法的步骤。

24、第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的led背光的全阵列调光方法的步骤。

25、本技术实施例提供的led背光的全阵列调光方法、装置、设备及介质，能够通过利用光场可逆特性，led背光发光阵列等效为显示阵列的下采样单元，通过对rgb彩色图像的提取和卷积计算，确定特征矩阵，再通过对特征矩阵的下采样处理和归一处理，根据led背光阵列的背光控制值确定出led背光阵列中的每个发光单元目标灰阶值。解决现有技术中存在的现有的背光分区控制技术存在控制复杂、算法复杂、实时性低、不能与显示画面完全同步的问题，达到简化控制技术，简单高效的对图像帧进行控制显示，明显提升显示质量的效果。

26、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。