專利名稱：一種液晶顯示器背光亮度和對比度調(diào)整的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及液晶顯示技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的液晶顯示器的背光基本都是在固定的某個電壓和電流下工作，無論 圖像亮暗，背光管的發(fā)光強度不會有所變化，因此其消耗的功率恒定，而在暗 畫面時，背光管較高的發(fā)光強度無疑增加了電能的浪費并且縮短了燈管的使用 壽命，同時圖像對比度也受液晶屏的物理特性所決定，無法進行動態(tài)調(diào)節(jié)。為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中提供了一些動態(tài)調(diào)節(jié)液晶顯示器件背光亮度的方法，如中國專利申請第01121977.7號中公開的一種液晶顯示器自動亮度控 制的光感應器校正方法，該調(diào)整方法至少包含下列步驟首先建立環(huán)境亮度與 液晶顯示器面板亮度控制的匹配對應范圍表；藉由光感應器產(chǎn)生輸入電壓訊號； 將輸入電壓訊號輸入至運算放大器，產(chǎn)生放大訊號；接著將放大訊號輸入至電 壓控制振蕩器，產(chǎn)生輸出頻率；提供選擇一對應范圍，設(shè)定最大、中間及最小 值；最后對照該匹配對應范圍表，將該輸出頻率輸入微處理器，并輸出控制訊 號以控制并校正該液晶顯示器背光板的亮度。這種方案通過光感應器感知液晶 顯示器所處的環(huán)境亮度，然后根據(jù)環(huán)境亮度動態(tài)調(diào)整背光亮度，并不能達到根 據(jù)顯示畫面動態(tài)調(diào)節(jié)背光亮度的目的，所能實現(xiàn)的效果有限。其他的方法也存 在運算較為復雜，具體應用存在困難等問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示器背光亮度和對比度調(diào)整的方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的液晶電視的背光和對比度不能根據(jù)畫面動態(tài)調(diào)整的問 題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種液晶顯示器背光亮度和對比度調(diào)整的方法，所述的方法包括如下步驟a、 計算一幀圖像的各個像素點的亮度分布比例；b、 根據(jù)所述的亮度分布比例計算對比度系數(shù)和亮度分布均勻性參數(shù)，并根 據(jù)所述的對比度系數(shù)和亮度分布均勻性參數(shù)計算背光系數(shù)；c、 根據(jù)所述的背光控制系數(shù)控制控制液晶顯示器的背光，并根據(jù)所述對比 度系數(shù)所述圖像的對比度。其中步驟a具體包括al、將0 255個灰度級劃分為均等的灰度級區(qū)間，計算所述的灰度級區(qū)間 在所述圖像中所占比例，確定所述的亮度分布比例。所述的亮度分布均勻性參數(shù)為所述亮度分布比例的均方根值。 其中步驟c具體包括cl、根據(jù)所述的背光系數(shù)調(diào)整所述的液晶顯示器的背光亮度，并根據(jù)所述 的亮度分布比例值確定所述的圖像中亮度分布為主的區(qū)域，將所述的亮度分布 為主的區(qū)域的對比度調(diào)高，將所述的亮度分布為主的區(qū)域以外的區(qū)域的對比度 調(diào)低。其中步驟cl還包括根據(jù)所述的亮度分布比例值確定對比度系數(shù)，在保證圖像不失真前提下將 圖像整體對比度置于最高。所述的根據(jù)所述的亮度分布比例值確定所述的圖像中亮度分布為主的區(qū) 域，將所述的亮度分布為主的區(qū)域的對比度調(diào)高，將所述的亮度分布為主的區(qū) 域以外的區(qū)域的對比度調(diào)低具體為根據(jù)所述的亮度分布比例值確定所述圖像處理的伽瑪曲線，所述的液晶顯 示器根據(jù)所述的圖像處理的伽瑪曲線調(diào)整所述的圖像的對比度。所述的液晶顯示器為液晶電視的顯示器。本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用首先對一幀圖像的亮度分布比例進行計算，然后將所獲得的亮度分布比例數(shù)據(jù)傳輸給顯示器件的微處理器MCU，進行 既定的運算，而后給出背光系數(shù)和對比度系數(shù)分別對顯示器件進行背光和對比 度控制的技術(shù)方案，使得背光燈管不再保持恒定的亮度不變，而是根據(jù)所顯示 的畫面的亮暗而動態(tài)變化，更有效的降低了功耗，也延長了燈管的使用壽命； 同時圖像對比度也不是人為調(diào)節(jié)的恒定值，而是通過圖像的亮暗程度來動態(tài)調(diào) 整以更好的呈現(xiàn)圖像的細節(jié)(包括暗細節(jié)，亮細節(jié))，增加圖像的層次感。


圖1是本發(fā)明實施例流程圖；圖2是本發(fā)明實施例所述的亮度分布表、相關(guān)運算及亮度分布比例對應的 柱狀圖；圖3是本發(fā)明實施例所述的低亮為主的畫面的亮度分布柱狀圖以及對應的 伽瑪曲線；圖4是本發(fā)明實施例所述的中亮為主的畫面的亮度分布柱狀圖以及對應的 伽瑪曲線；圖5是本發(fā)明實施例所述的高亮為主的畫面的亮度分布柱狀圖以及對應的 伽瑪曲線。
具體實施方式
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是首先對一幀圖像的亮度分布比例進行計算，然 后將所獲得的亮度分布比例數(shù)據(jù)傳輸給顯示器件的微處理器MCU，進行既定的 運算，而后給出背光系數(shù)和對比度系數(shù)進行背光和對比度和伽瑪曲線的控制1、背光控制根據(jù)圖像亮度分布的均勻情況計算背光系數(shù)，當圖像亮度 分布不均勻時，計算出的背光系數(shù)相應較小，根據(jù)計算出的背光系數(shù)將背光亮度調(diào)低；當圖像亮度分布越均勻時，計算出的背光系數(shù)越大，根據(jù)計算出的背 光系數(shù)將背光亮度相應調(diào)高；2、對比度控制對比度系數(shù)的計算依據(jù)于高亮度與低亮度圖像內(nèi)容所占 的比例，原則上要保證全部亮度信號盡量占滿LCD屏所能顯示的灰度級(取 5-250上下留有一定空間以保證不溢出)但不能溢出，即在保證圖像不失真前提 下將圖像整體對比度置于最高；對圖像的對比度進行控制時，可以通過伽瑪曲線控制根據(jù)亮度的分布情為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實 施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案流程如圖l所示，具體包括如下的步驟 1 、計算一幀圖像的各個像素點的亮度分布比例和亮度分布均勻性參數(shù)； 首先， 一幀圖像的亮度可以用0 255個灰度級表示，本發(fā)明實施例中將這 256個等級劃分為16等份，以下稱每一等分為一組，分別用B1 B16表示，每 等份包含16個灰度級，具體如下Bl包括0~15灰度級，B2包括16~31灰度 級，B332 47灰度級，B4包含48 63灰度級，B5包含64 79灰度級，B6包含 80 95灰度級，B7包含96 1H灰度級，B8包含112~127灰度級，B9包含128~143 灰度級,BIO包含144 159灰度級，B11包含160-175灰度級，B12包含176-191 灰度級，B13包含192 207灰度級，B14包含208-223灰度級，B15包含224 239 灰度級，B16包含240 255灰度級。參看圖2，其中，^"對應上述的B1 B16共計16個組(亮度區(qū)間)，C"為 各亮度區(qū)間對應的灰度值，""是各灰度級在整個圖像中所占的比例，A是c"與 ""的乘積，F(xiàn)"為""的平方。并定義參數(shù)如下比例均方根<formula>formula see original document page 7</formula>，用來反映圖像亮度分布均勻性參數(shù)；2、 根據(jù)步驟1中計算出的亮度分布比例和亮度分布的均勻性參數(shù)計算背光 系數(shù)和對比度系數(shù)；預設(shè)常數(shù)J = 75， K = 0.25， L = 5，(實驗測得，可根據(jù)實際調(diào)節(jié)效果合理 設(shè)定常數(shù))16最高亮度級mh: (mh>10)，mh (反應最高亮度所在級別)ml最低亮度級ml: "=。 ( ml《6 ),ml (反應最低亮度所在級別)從而，計算出b丄(1) 背光系數(shù) J",(其中c為對比度系數(shù)，b取《l)利用圖像亮度 分布均勻性來調(diào)節(jié)背光，當圖像亮度分布不均勻時，j值較大，那么背光系數(shù)相 應就較小，背光亮度即可調(diào)低；當圖像亮度分布越均勻時，j值就較小，從而背 光系數(shù)較大，背光亮度相應調(diào)高?！?6(2) 對比度系數(shù)C _ mh-ml ,對比度系數(shù)受最高亮度級和最低亮度級的 影響，即受亮度分布的影響，當整個畫面以暗畫面與高亮畫面為主的時候，mh -ml值較大，對比度系數(shù)較小，保證高亮信號不溢出；當畫面以中間亮度為主 的時候，mh-ml值較小，對比度系數(shù)較大，大幅度提高圖像對比度。在亮度 信號乘以對比度系數(shù)前，還需要作當前圖像亮度減去Cml的處理。3、 根據(jù)背光系數(shù)調(diào)整背光亮度；根據(jù)對比度系數(shù)調(diào)整對比度；根據(jù)亮度分 布比例調(diào)整伽瑪曲線。請參閱圖3，以下以低亮為主，且亮度分布不均勻的畫面來進行分析從亮度分布圖上我們可以看出，此畫面大部分為暗畫面，亮的部分只占非常少的比例。背光處理在這種情況下圖像亮度屬于不均勻狀態(tài)，變量j與c都比較大， "丄背光系數(shù) jxc較小，將背光置于比較低的亮度。對比度處理分別求出高亮度級與低亮度級的亮度En的和等于L的亮度=16級Bmh與Bml,取mh與ml的值，取對比度系數(shù)c _ mh—ml 。如圖3所示，最 高級亮度小于5，則mlKl6,即mh-mK16， Ol，對比度提高，經(jīng)對比度處理 后圖像亮度分布如圖3所示。伽瑪曲線根據(jù)Gn = J x Dn將亮度占比例較少部分(高亮部分)的對比度 減少，占比例較多部分的對比加大即低亮部分的斜率加大，從而使暗部畫面的 亮度提升、對比度加大從而細節(jié)變得的清楚。雖然這時的高亮部分的對比度降 低犧牲部分細節(jié)，但因為這部分占整個畫面的比例很少，幾乎可以忽略，所以 這是適合整體畫面觀看效果的。以中亮、高亮為主的畫面，起調(diào)整方法與上述情況類似，如圖4、圖5所示。從上面例子我們可以看出，該算法就是動態(tài)的檢測每幅畫面的亮度分布情 況，當檢測出畫面為暗畫面時，將暗畫面提亮，背光亮度降低；當檢測出畫面 以高亮部分為主時，將亮度往下擴展，提高高亮部分的對比度，背光亮度降低， 使高亮畫面的亮度細節(jié)更容易重現(xiàn)；當畫面的中亮部分占多數(shù)時，將中亮部分 的對比度加大，使整個畫面的縱深感加強，背光亮度降低。當亮度分布均勻即 各級亮度比例接近6.25%時，則背光系數(shù)b最大，其值為1，背光燈管亮度最 高。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示器背光亮度和對比度調(diào)整的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步驟a、計算一幀圖像的各個像素點的亮度分布比例；b、根據(jù)所述的亮度分布比例計算對比度系數(shù)和亮度分布均勻性參數(shù)，并根據(jù)所述的對比度系數(shù)和亮度分布均勻性參數(shù)計算背光系數(shù)；c、根據(jù)所述的背光控制系數(shù)控制控制液晶顯示器的背光，并根據(jù)所述對比度系數(shù)所述圖像的對比度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中步驟a具體包括al、將0 255個灰度級劃分為均等的灰度級區(qū)間，計算所述的灰度級區(qū)間 在所述圖像中所占比例，確定所述的亮度分布比例。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的亮度分布均勻性參數(shù) 為所述亮度分布比例的均方根值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中步驟c具體包括cl、根據(jù)所述的背光系數(shù)調(diào)整所述的液晶顯示器的背光亮度，并根據(jù)所述 的亮度分布比例值確定所述的圖像中亮度分布為主的區(qū)域，將所述的亮度分布 為主的區(qū)域的對比度調(diào)高，將所述的亮度分布為主的區(qū)域以外的區(qū)域的對比度 調(diào)低。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，其中步驟cl還包括 根據(jù)所述的亮度分布比例值確定對比度系數(shù)，在保證圖像不失真前提下將圖像整體對比度置于最高。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的根據(jù)所述的亮度分布 比例值確定所述的圖像中亮度分布為主的區(qū)域，將所述的亮度分布為主的區(qū)域 的對比度調(diào)高，將所述的亮度分布為主的區(qū)域以外的區(qū)域的對比度調(diào)低具體為根據(jù)所述的亮度分布比例值確定所述圖像處理的伽瑪曲線，所述的液晶顯 示器根據(jù)所述的圖像處理的伽瑪曲線調(diào)整所述的圖像的對比度。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的液晶顯示器為液晶電 視的顯示器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示器背光亮度和對比度調(diào)整的方法，所述的方法包括如下步驟a.計算一幀圖像的各個像素點的亮度分布比例；b.根據(jù)所述的亮度分布比例計算對比度系數(shù)和亮度分布均勻性參數(shù)，并根據(jù)所述的對比度系數(shù)和亮度分布均勻性參數(shù)計算背光系數(shù)；c.根據(jù)所述的背光控制系數(shù)控制液晶顯示器的背光，并根據(jù)所述對比度系數(shù)所述圖像的對比度。本發(fā)明提供的技術(shù)方案使得背光燈管不再保持恒定的亮度不變，而是根據(jù)所顯示的畫面的亮暗而動態(tài)變化，更有效的降低了功耗，也延長了燈管的使用壽命；同時圖像對比度也不是人為調(diào)節(jié)的恒定值，而是通過圖像的亮暗程度來動態(tài)調(diào)整以更好的呈現(xiàn)圖像的細節(jié)，增加圖像的層次感。
文檔編號G09G3/34GK101324722SQ200710074948
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者李錦樂, 柳祥華 申請人:深圳Tcl新技術(shù)有限公司