專利名稱：一種顯示器的背光亮度調(diào)整方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器的背光亮度調(diào)整方法和裝置，尤其是一種 用于液晶電視機(jī)的背光亮度的調(diào)整方法和裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市場(chǎng)上的電視機(jī)大多具有背光亮度調(diào)整功能，特別是針對(duì)外 部環(huán)境光自動(dòng)調(diào)整背光亮度，例如在環(huán)境光比較亮的場(chǎng)合，顯示器自 動(dòng)調(diào)高背光亮度，達(dá)到最佳的視覺效果，反之在環(huán)境光較暗的場(chǎng)合顯 示器自動(dòng)調(diào)低背光亮度，從而減少電力消耗。
現(xiàn)有技術(shù)中顯示器根據(jù)環(huán)境光調(diào)整背光亮度的方法首先對(duì)環(huán)境 光亮度進(jìn)行測(cè)量，再根據(jù)測(cè)量的環(huán)境光亮度選擇電視機(jī)背光的亮度信 息，再根據(jù)對(duì)測(cè)量的環(huán)境光對(duì)接收到的圖像信號(hào)執(zhí)行圖像處理，并且 基于圖像處理的結(jié)果和接收到的圖像信號(hào)計(jì)算接收到的圖像信號(hào)的 圖像處理增益。然后根據(jù)所選擇的亮度信息和該圖像處理增益控制背 光亮度。這樣的背光處理方法至少存在以下缺點(diǎn)由于計(jì)算比較復(fù)雜， 導(dǎo)致相應(yīng)時(shí)間比4交長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種算法簡(jiǎn)單、相應(yīng)速度快的顯示 器背光調(diào)整方法及裝置。
一方面提供了 一種顯示器的背光調(diào)整方法，所述的方法包括 計(jì)算圖像內(nèi)容亮度，并根據(jù)圖像內(nèi)容亮度，確定圖像內(nèi)容的脈寬調(diào)制；
測(cè)量周圍環(huán)境亮度，并根據(jù)環(huán)境亮度，確定環(huán)境亮度的脈寬調(diào)制；
基于確定的圖像內(nèi)容脈寬調(diào)制和環(huán)境亮度脈寬調(diào)制，計(jì)算脈寬調(diào) 制輸出值，通過對(duì)該輸出值的控制實(shí)現(xiàn)背光亮度的調(diào)整。
'優(yōu)選地，所述計(jì)算圖像內(nèi)容亮度包括:.將記憶上次平均亮度值和 當(dāng)前讀出的亮度值進(jìn)行加權(quán)；將加權(quán)的值作為圖像內(nèi)容的亮度值。 優(yōu)選地，將加權(quán)的加權(quán)因子值設(shè)為900。
優(yōu)選地，測(cè)量周圍環(huán)境亮度包括，通過光傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號(hào)，并保存在寄存器中。
優(yōu)選地，計(jì)算脈寬調(diào)制輸出值包括，將圖像內(nèi)容確定的脈寬調(diào)制 和環(huán)境亮度確定的脈寬調(diào)制相加，并除以2。
同時(shí)，本發(fā)明還提供一種顯示器的背光調(diào)整裝置，所述的裝置包
括
圖像處理模塊，計(jì)算圖像內(nèi)容亮度，并根據(jù)圖像內(nèi)容亮度，確定 圖像內(nèi)容的脈寬調(diào)制；
環(huán)境光處理模塊，測(cè)量周圍環(huán)境亮度，并根據(jù)環(huán)境亮度，確定環(huán) 境亮度的脈寬調(diào)制；
背光調(diào)整模塊，基于確定的圖像內(nèi)容脈寬調(diào)制和環(huán)境亮度脈寬調(diào) 制，計(jì)算脈寬調(diào)制輸出值，通過對(duì)該輸出值的控制實(shí)現(xiàn)背光亮度的調(diào) 整。
優(yōu)選地，所述的圖像處理模塊包括圖像亮度檢測(cè)單元，統(tǒng)計(jì)圖
像的平均亮度值；圖像亮度計(jì)算單元，將記憶上次平均亮度值和當(dāng)前 讀出的亮度值進(jìn)行加權(quán)，將加權(quán)的值作為圖像內(nèi)容的亮度值；圖像脈 寬調(diào)制轉(zhuǎn)換單元，將圖像背光亮度值轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制值。 優(yōu)選地，所述加;f又的加4又因子值為9 00。
優(yōu)選地，所述的環(huán)境光處理模塊包括環(huán)境光測(cè)量單元，通過光傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并保存在寄存器中；環(huán)境光脈寬調(diào) 制轉(zhuǎn)換單元，將環(huán)境光數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制值。
優(yōu)先地，計(jì)算脈寬調(diào)制輸出值采用的算法為，將圖像內(nèi)容確定的
脈寬調(diào)制和環(huán)境亮度確定的脈寬調(diào)制相加，并除以2。
本發(fā)明由于只需采集圖像內(nèi)容的亮度和周圍環(huán)境的亮度，并經(jīng)后臺(tái)處理后, 就可實(shí)現(xiàn)背光亮度的快速調(diào)整，克服了現(xiàn)有技術(shù)背光調(diào)整相應(yīng)速度慢的缺點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明背光調(diào)整方法實(shí)施例的流程示意圖； .圖2是本發(fā)明背光調(diào)整裝置實(shí)施例的流程示意圖。
1、圖像處理模塊，11、圖像亮度計(jì)算單元，12、圖像脈寬調(diào)制轉(zhuǎn) 換單元，2、環(huán)境光處理單元，21、環(huán)境光檢測(cè)單元，22、環(huán)境光脈寬 調(diào)制轉(zhuǎn)換單元，3、背光調(diào)整模塊。
具體實(shí)施例方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的 上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實(shí)施例及實(shí)施例 附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明實(shí)時(shí)檢測(cè)圖像的平均亮度和外界環(huán)境光的變化，根據(jù)檢測(cè) 值對(duì)顯示器背光進(jìn)行控制。在進(jìn)行具體步驟之前，需要對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn) 行定義。
定義兩種背光調(diào)整方式的閾值，定義可以調(diào)節(jié)的背光亮度的最小 值和最大值，定義上次平均亮度值和當(dāng)前讀出的平均亮度值，定義上 次平均亮度值和當(dāng)前讀出的平均亮度值加權(quán)的加權(quán)因子，以及記憶上 次使用的脈寬調(diào)制值。假設(shè)平均亮度值的范圍是0-255, —般會(huì)將兩種背光調(diào)整方式的閾值設(shè)為180。閾值以下輸出隨輸入線性變化，閾值以上輸出為恒定值，即使圖像再亮，也將背光調(diào)整限制在一個(gè)恒定值，避免太強(qiáng)的背光傷害人眼。180是通過檢測(cè)各種節(jié)目源，統(tǒng)計(jì)出來的值，當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際需要將閾值設(shè)定為其它數(shù)值。
可以調(diào)節(jié)的背光亮度的最小值和最大值要依賴于屏的規(guī)格要求，最大值為屏所允許的最大輸入電壓或者最大輸入脈寬調(diào)制值，最小值一般為屏所允許的最大輸入電壓或者最大輸入脈寬調(diào)制值的60%。最小值如果再小，容易引起電源工作異常。
當(dāng)前實(shí)際使用的平均亮度值，并不是當(dāng)前從芯片中讀出的平均亮度值，而是根據(jù)上次平均亮度值和當(dāng)前讀出的平均亮度值通過加權(quán)因子計(jì)算出來的。加權(quán)因子的實(shí)際含義是控制上次平均亮度值和當(dāng)前讀出的平均亮度值的比例關(guān)系，在實(shí)際計(jì)算中將加權(quán)因子設(shè)定為900,這個(gè)值越大，上次平均亮度值占的比重就越大。
定義以上的參數(shù)是為了在將平均亮度值轉(zhuǎn)化為最終脈寬調(diào)制值過程中計(jì)算用的。
背光調(diào)整方法的具體步驟如下
步驟S1，根據(jù)圖像亮度的變化來設(shè)置脈寬調(diào)制(1 )計(jì)算圖像平均亮度值。
由于圖像的內(nèi)容是變化很快的，為防止圖像突變，避免背光變化太快對(duì)眼睛的刺激。發(fā)明人釆取的措施具體為將記憶上次平均亮度值，和當(dāng)前讀出的平均亮度值進(jìn)行加權(quán)，作為這次圖像平均亮度的值。通過軟件中設(shè)置變量來控制加權(quán)值，具體算法如下
S-wAPL代表當(dāng)前計(jì)算得到的平均亮度值，ucCurAPL為當(dāng)前從芯片得到的平均亮度值，s—wPreAPL代表上次計(jì)算得到的平均亮度值。wAPLFilter為加一又因子，加4又因子如前所述i殳置為 9 0 0 。 <formula>formula see original document page 8</formula>
此外，圖像的平均亮度值是通過檢測(cè)單元完成的，該檢測(cè)單元是根據(jù)輸入信號(hào)的TIMING進(jìn)行設(shè)置， 一般是不會(huì)更改的。圖像的亮度通過讀一個(gè)寄存器得到的。需要說明的是，在這里的檢測(cè)單元只是檢測(cè)圖像的平均亮度值。
(2)根據(jù)圖像內(nèi)容亮度得到的脈寬調(diào)制值。
該步驟首先需要通過計(jì)算確定當(dāng)前的圖像脈寬調(diào)制值，具體為，不管這次得到的值和上次得到的值相差多少，都是加1或是減1的變化，算法如下
uc01dPWM為上次使用的脈寬調(diào)制值，ucPWM為當(dāng)前使用的脈寬調(diào)制值。<formula>formula see original document page 8</formula>采用此種計(jì)算方法的目的，同樣為了為防止圖像突變，避免背光變化太快對(duì)眼睛的刺激。
然后根據(jù)前面所述得到的圖像內(nèi)容亮度計(jì)算相對(duì)應(yīng)的圖像的脈寬調(diào)制值。由于本發(fā)明采用的是兩種背光調(diào)整方式線性和非線性。所以需要設(shè)置一個(gè)變量作為兩種調(diào)整方式的閾值，該變量設(shè)定為180,或者說，閾值為180。如果當(dāng)前的圖像平均亮度值大于該闕值，則ucPWM值往上加， 一直可以加到允許的最大脈寬調(diào)制輸出值。如果當(dāng)前平均亮度值小于該闕值，則采用線性轉(zhuǎn)換公式，換句話說，當(dāng)圖像內(nèi)容比較亮的時(shí)候，將ucPWM調(diào)大。當(dāng)圖像內(nèi)容比較暗的時(shí)候，將ucPWM調(diào)小。步驟S2，根據(jù)外界環(huán)境光的變化來設(shè)置脈寬調(diào)制值光傳感器件能自動(dòng)將外界的光轉(zhuǎn)換成數(shù)字量保存在寄存器里，軟件每隔一定的時(shí)間去讀取光通量，并與當(dāng)前的光通量比較，如果發(fā)生變化，軟件自動(dòng)調(diào)整與當(dāng)前的光通量相對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制值。當(dāng)外界光照比較強(qiáng)的時(shí)候，將脈寬調(diào)制值調(diào)大。當(dāng)外界光照比較弱的時(shí)候，將脈寬調(diào)制值調(diào)小。
步驟S3，調(diào)整最終的背光亮度。
最終背光亮度的調(diào)整是通過調(diào)整脈寬調(diào)制輸出值來實(shí)現(xiàn)的，脈寬調(diào)制輸出值是將圖像內(nèi)容得到的脈寬調(diào)制值和外界光得到的脈寬調(diào)制
值相加，再除以2。因此，通過對(duì)該輸出值的控制，就能夠?qū)崿F(xiàn)背光亮度的調(diào)整。
按照步驟1-3的方法就實(shí)現(xiàn)了立體變頻，背光變化的曲線符合人眼的視覺特性，有效的解決了視覺疲勞的問題。
基于本發(fā)明的顯示器的背光調(diào)整方法的原理，在此提出 一 種顯示器背光調(diào)整的裝置，該裝置包括一圖像處理模塊、 一環(huán)境光處理模塊、一背光調(diào)整模塊。
所述的圖像處理模塊主要的作用在于根據(jù)圖像內(nèi)容確定最終的圖像內(nèi)容脈寬調(diào)制值。
具體地說，圖像處理模塊包括圖像亮度檢測(cè)單元，該單元主要用來統(tǒng)計(jì)該系統(tǒng)內(nèi)圖像的平均亮度值，這個(gè)檢測(cè)單元是根據(jù)輸入信號(hào)的TIMING進(jìn)行設(shè)置， 一般是不會(huì)更改的。圖像的亮度通過讀一個(gè)寄存器得到的，在這里的檢測(cè)單元只是檢測(cè)平均亮度值。
所述的圖像處理模塊還包括圖像亮度計(jì)算單元，當(dāng)前的圖像亮度值并不是從當(dāng)前處理芯片直接讀出的亮度值，而是根據(jù)上次平均亮度值和當(dāng)前讀出的圖像平均亮度值進(jìn)行加權(quán)得出的亮度值。算法如下
其中，S-wAPL代表當(dāng)前計(jì)算得到的平均亮度值，ucCurAPL為當(dāng)前從芯片得到的平均亮度值，s _wPreAPL代表上次計(jì)算得到的平均亮度值。wAPLFilter為加權(quán)因子，加^又因子如前所述設(shè)置為900。
s—wAPL = (Word) (((1 000 - wAPLFilter) * (Dword)ucCurAPL +(Dword) s_wPreAPL * wAPLFilter) / 1000)
所述的圖像處理模塊進(jìn) 一 步包括圖像脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換單元，該單元將計(jì)算出的圖像亮度值轉(zhuǎn)換成最終的圖像內(nèi)容的脈寬調(diào)制值。首先通過該單元計(jì)算當(dāng)前的圖像脈寬調(diào)制值，
if (uc01dPWM〉 ucPWM)
ucPWM = ucOldPWM - 1;
else if (ucOldPWM < ucPWM)
ucPWM = ucOldPWM + 1。
其中，ucOldPWM為上次使用的脈寬調(diào)制值，ucPWM為當(dāng)前使用的脈寬調(diào)制值。
然后根據(jù)圖像亮度計(jì)算單元得到的圖像平均亮度值計(jì)算相應(yīng)的圖
像內(nèi)容脈寬調(diào)制值。該單元采用的算法是將圖像平均亮度值和 一 個(gè)閾值進(jìn)行比較，優(yōu)先地將此閾值設(shè)置為180。如果當(dāng)前的圖像平均亮度值大于該闕值，則ucPWM值往上加， 一直可以加到允許的最大脈寬調(diào)制輸出值。'如果當(dāng)前平均亮度值小于該闕值，則采用線性轉(zhuǎn)換公式，也就是說，當(dāng)圖像內(nèi)容比較亮的時(shí)候，將ucPWM調(diào)大。當(dāng)圖像內(nèi)容比較暗的時(shí)候，將ucPWM調(diào)小。
該裝置的環(huán)境光處理模塊包括環(huán)境光檢測(cè)單元和環(huán)境光脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換單元，該處理模塊首先通過環(huán)境檢測(cè)單元的光傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后通過軟件每隔一定的時(shí)間去讀取光通量，并與當(dāng)前的光通量比較，如果發(fā)生變化，最后通過環(huán)境光脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換單元自動(dòng)調(diào)整與當(dāng)前的光通量相對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制值。當(dāng)外界光照比較強(qiáng)的時(shí)候，將脈寬調(diào)制值調(diào)大。'當(dāng)外界光照比較弱的時(shí)候，將脈寬調(diào)制值調(diào)小。
該裝置的背光調(diào)整模塊，將圖像內(nèi)容得到的脈寬調(diào)制值和外界光 得到的脈寬調(diào)制值相加，再除以2，該值為最終的脈寬調(diào)制值，實(shí)際 上背光亮度的調(diào)整就是通過該值的調(diào)整實(shí)現(xiàn)的。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出的是本發(fā)明的 保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭 露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù) 范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種顯示器的背光調(diào)整方法，所述的方法包括計(jì)算圖像內(nèi)容亮度，并根據(jù)圖像內(nèi)容亮度，確定圖像內(nèi)容的脈寬調(diào)制；測(cè)量周圍環(huán)境亮度，并根據(jù)環(huán)境亮度，確定環(huán)境亮度的脈寬調(diào)制；基于確定的圖像內(nèi)容脈寬調(diào)制和環(huán)境亮度脈寬調(diào)制，計(jì)算脈寬調(diào)制輸出值，通過對(duì)該輸出值的控制實(shí)現(xiàn)背光亮度的調(diào)整。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中計(jì)算圖像內(nèi)容亮度包括將記憶上次平均亮度值和當(dāng)前讀出的亮度值進(jìn)行加權(quán)；將加權(quán)的值作為圖像內(nèi)容的亮度值。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，將加權(quán)的加權(quán)因子值設(shè)為900。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中測(cè)量周圍環(huán)境亮度包括，通過光傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并保存在寄存器中。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算脈寬調(diào)制輸出值包括，將圖像內(nèi)容確定的脈寬調(diào)制和環(huán)境亮度確定的脈寬調(diào)制相加，并除以2。
6、 一種顯示器的背光調(diào)整裝置，其特征在于，所述的裝置包括圖像處理模塊，計(jì)算圖像內(nèi)容亮度，并根據(jù)圖像內(nèi)容亮度，確定圖像內(nèi).容的脈寬調(diào)制；環(huán)境光處理模塊，測(cè)量周圍環(huán)境亮度，并根據(jù)環(huán)境亮度，確定環(huán)境亮度的脈寬調(diào)制；背光調(diào)整模塊，基于確定的圖像內(nèi)容脈寬調(diào)制和環(huán)境亮度脈寬調(diào)制，計(jì)算脈寬調(diào)制輸出值，通過對(duì)該輸出值的控制實(shí)現(xiàn)背光亮度的調(diào)整。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的圖像處理模塊包括*.圖像亮度檢測(cè)單元，統(tǒng)計(jì)圖像的平均亮度值；圖像亮度計(jì)算單元，將記憶上次平均亮度值和當(dāng)前讀出的亮度值進(jìn)行加權(quán)，將加權(quán)的值作為圖像內(nèi)容的亮度值；圖像脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換單元，將圖像背光亮度值轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制值。
8、 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述加權(quán)的加權(quán)因子值為900。
9、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的環(huán)境光處理模塊包括環(huán)境光測(cè)量單元，通過光傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并保存在寄存器中。環(huán)境光脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換單元，將環(huán)境光數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制值。
10、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于計(jì)算脈寬調(diào)制輸出值采用的算法為，將圖像內(nèi)容確定的脈寬調(diào)制和環(huán)境亮度確定的脈寬調(diào)制相加，并除以2。
全文摘要
一種顯示器的背光調(diào)整方法，所述的方法包括計(jì)算圖像內(nèi)容亮度，并根據(jù)圖像內(nèi)容亮度，確定圖像內(nèi)容的脈寬調(diào)制；測(cè)量周圍環(huán)境亮度，并根據(jù)環(huán)境亮度，確定環(huán)境亮度的脈寬調(diào)制；基于確定的圖像內(nèi)容脈寬調(diào)制和環(huán)境亮度脈寬調(diào)制，計(jì)算脈寬調(diào)制輸出值，通過對(duì)該輸出值的控制實(shí)現(xiàn)背光亮度的調(diào)整。本發(fā)明還公開了一種顯示器的背光調(diào)整裝置。采用本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)顯示器背光亮度的快速調(diào)整。
文檔編號(hào)G09G3/20GK101645231SQ20091002070
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者王建亮 申請(qǐng)人:青島海信電器股份有限公司