本發(fā)明涉及顯示器背光調節(jié)，特別是涉及一種顯示器件的動態(tài)背光調控方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、動態(tài)背光調控技術是現(xiàn)代顯示技術中一種重要的應用，尤其在提高顯示效果和降低能耗方面表現(xiàn)突出。隨著顯示技術的不斷進步，尤其是高動態(tài)范圍內容的興起，傳統(tǒng)的背光調控方法主要依賴于固定的算法及參數(shù)來調整背光亮度，無法提供最優(yōu)的視覺體驗，在面對不同顯示場景時泛化能力較差。

2、如公開號cn110796988a的專利公開了一種背光調節(jié)方法及裝置，包括獲取環(huán)境光亮度；若所述環(huán)境光亮度大于亮度閾值，則將屏幕背光亮度調節(jié)至大于最大預設亮度；通過第一溫度傳感器檢測溫度值；當所述第一溫度傳感器檢測到的溫度值大于溫度閾值時，將所述屏幕背光亮度調節(jié)至小于或等于所述最大預設亮度。

3、以上專利都存在本背景技術提出的問題：現(xiàn)有的傳統(tǒng)顯示技術多基于預設的背光算法及參數(shù)對顯示器背光亮度進行調節(jié)，這導致其在面對復雜顯示場景的適應性較差，可能會出現(xiàn)畫面色彩對比度低，甚至部分細節(jié)失真的情況，這顯然不足以滿足日益增進的顯示需求；為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種顯示器件的動態(tài)背光調控方法及系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的主要目的是提供一種顯示器件的動態(tài)背光調控方法及系統(tǒng)，能夠有效解決背景技術中的問題。本發(fā)明的具體技術方案如下：

2、一種顯示器件的動態(tài)背光調控方法，包括：

3、根據(jù)當前待顯示的原始輸入圖像中每個像素點的特征值，形成灰度圖像；

4、將所述灰度圖像輸入至預設的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡編碼器模型，得到壓縮特征圖；

5、將所述壓縮特征圖輸入至預設的耦合擴散算法解碼器模型，得到更新圖像，所述更新圖像的圖像尺寸與所述原始輸入圖像的圖像尺寸相同；

6、基于所述更新圖像每個像素點的灰度值，調控所述顯示器的背光。

7、具體的，在根據(jù)當前待顯示的原始輸入圖像中每個像素點的特征值，形成灰度圖像之前，所述動態(tài)背光調控方法還包括：

8、根據(jù)當前待顯示的原始輸入圖像每個像素點各子像素的像素值，確定每個像素點的特征值。

9、具體的，每個像素點的特征值為每個像素點的最大子像素值，所述根據(jù)當前待顯示的原始輸入圖像中每個像素點的特征值，形成灰度圖像，包括：

10、將每個像素點的最大子像素值作為所述像素點的灰度值；

11、根據(jù)每個像素點的灰度值，形成所述灰度圖像。

12、具體的，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡編碼器模型包括多個卷積池化組，每個卷積池化組的卷積核和/或池化核大小相同或不同，且至少一個卷積池化組中的卷積方式為空洞卷積，所述將所述灰度圖像輸入至預設的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡編碼器模型，得到壓縮特征圖，包括：

13、通過將所述灰度圖像輸入至所述多個卷積池化組得到壓縮特征圖，其中，多個卷積池化組呈層級結構，相鄰的上一層卷積池化組的輸出作為相鄰的下一層卷積池化組的輸入。

14、具體的，所述將所述壓縮特征圖輸入至預設的耦合擴散算法解碼器模型，得到更新圖像，包括：

15、根據(jù)滑窗大小對壓縮特征圖進行邊緣復制填充，得到填充后的壓縮特征圖；

16、利用滑窗對所述填充后的壓縮特征圖進行均值濾波，得到平滑后特征圖；

17、利用雙線性插值法對所述平滑后特征圖進行插值擴展處理，得到第一擴展特征圖；

18、利用最近鄰插值法對所述第一擴展特征圖進行插值擴展處理，得到更新圖像。

19、具體的，所述利用雙線性插值法對所述平滑后特征圖進行插值擴展處理，得到第一擴展特征圖，包括：

20、計算出插值點在所述平滑后特征圖中的臨近點；

21、根據(jù)插值點在插值后圖像的坐標與對應平滑后特征圖中的坐標之間的關系，計算出插值系數(shù)；

22、根據(jù)所述臨近點和插值系數(shù)，計算出插值點的像素值；

23、根據(jù)所述插值點的像素值，形成所述第一擴展特征圖。

24、一種顯示器件的動態(tài)背光調控系統(tǒng)，用于實現(xiàn)所述的一種顯示器件的動態(tài)背光調控方法，包括：

25、預處理單元：根據(jù)當前待顯示的原始輸入圖像中每個像素點的特征值，形成灰度圖像；

26、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡編碼器：將所述灰度圖像輸入至預設的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡編碼器模型，得到壓縮特征圖；

27、耦合擴散算法解碼器：將所述壓縮特征圖輸入至預設的耦合擴散算法解碼器模型，得到更新圖像；

28、背光調控單元：基于所述更新圖像每個像素點的灰度值，調控所述顯示器的背光；

29、流水線控制單元：基于細粒度的流水線架構設計，通過控制信號控制每個模塊的計算過程，實現(xiàn)模塊并行處理多行或多幀數(shù)據(jù)。

30、具體的，所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡編碼器，包括：

31、池化單元：包括坐標計數(shù)器和第一寄存器組，將一個輸出行內的最大值數(shù)據(jù)存儲在所述第一寄存器組中，通過所述坐標計數(shù)器對目前的原數(shù)據(jù)點位坐標和輸出點位坐標進行判斷，根據(jù)坐標流轉，不斷將輸入數(shù)據(jù)與所述第一寄存器組中已存最大值進行比較，更新所述第一寄存器組中存儲的最大值，直至完成一行的池化計算，輸出最大值結果；

32、空洞卷積單元：包括第一ram存儲器、第一mac計算單元和第二寄存器組，通過乒乓設計將第一ram存儲器分為兩部分，同一乒乓周期，一部分第一ram存儲器用于存儲上一池化單元的最大值結果，另一部分第一ram存儲器將所述最大值結果發(fā)送到第一mac計算單元進行計算，得到空洞卷積結果，所述第二寄存器組用于存儲空洞卷積單元的卷積核權重；

33、傳統(tǒng)卷積單元：包括第一fifo緩存單元、第二mac計算單元和第三寄存器組，所述第一fifo緩存單元用于存儲上一池化單元的最大值結果，第二mac計算單元根據(jù)流水線控制單元的控制信號從第一fifo緩存單元中取用數(shù)據(jù)進行計算，得到傳統(tǒng)卷積結果，所述第三寄存器組用于存儲傳統(tǒng)卷積單元的卷積核權重。

34、具體的，所述耦合擴散算法解碼器，包括：

35、均值濾波模塊：包括第四寄存器組、計數(shù)器和除法器，將所述壓縮特征圖在所述第四寄存器組中移位寄存，所述計數(shù)器用于指示當前計算點在輸出矩陣中的位置，在進行濾波計算時，將滑窗對應的數(shù)值分別給入相應的第四寄存器組中，相加后再送入所述除法器中計算平均值，得到平滑后特征圖；

36、雙線性插值模塊：包括存儲模塊和插值計算模塊，所述存儲模塊存儲所述均值濾波模塊傳輸?shù)钠交筇卣鲌D，并將數(shù)據(jù)提供給插值計算模塊，所述插值計算模塊用于計算插值點的像素值，得到第一擴展特征圖；

37、最近鄰插值模塊：包括雙端口內存塊，通過例化所述雙端口內存塊，根據(jù)流水線控制單元的控制信號，從所述雙線性插值模塊中接收第一擴展特征圖，將所述第一擴展特征圖進行復制，并按照地址存入所述雙端口內存塊中，直至將每一行都復制存儲，得到更新圖像。

38、具體的，所述雙線性插值模塊，包括：

39、存儲模塊：包括第二fifo緩存單元、第二ram存儲器和計算控制單元，所述第二fifo緩存單元按行存儲所述均值濾波模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，所述計算控制單元根據(jù)輸入輸出點之間的寄存器延遲得到插值點在所述平滑后特征圖中的臨近點，將臨近點存儲在第二ram存儲器中，利用乒乓設計將第二ram存儲器分為兩部分，一部分第二ram存儲器接收新數(shù)據(jù)，另一部分第二ram存儲器發(fā)送數(shù)據(jù)至插值計算模塊；

40、插值計算模塊：包括第三fifo緩存單元、地址生成器、第三ram存儲器、乘法器和觸發(fā)器，根據(jù)插值像素點坐標的不斷流轉，通過例化所述乘法器和觸發(fā)器，計算插值點對應在平滑后特征圖的坐標，將計算結果存儲在所述第三fifo緩存單元中，所述地址生成器根據(jù)規(guī)則生成讀取地址讀取存儲模塊中對應的數(shù)據(jù)，利用乒乓設計將第三ram存儲器分為兩部分，一部分第三ram存儲器接收新數(shù)據(jù)，另一部分第三ram存儲器發(fā)送數(shù)據(jù)至乘法器，所述乘法器用于計算插值點的像素值，將計算結果存入所述第三fifo緩存單元。

41、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

42、本發(fā)明通過最大值法提取原始輸入圖像每個像素點三個子像素中的最大值，形成灰度圖像，降低計算復雜度；采用了神經(jīng)網(wǎng)絡而非傳統(tǒng)基于預設值的方法來進行圖像背光的壓縮特征提取，提升了算法對不同顯示場景的適應性；通過引入空洞卷積提取壓縮特征，在不顯著增加計算負擔的前提下，擴大了感受野，更有利于對一個像素點周圍像素特征的提?。辉诮獯a器階段采用了雙線性插值和最近鄰插值的耦合兩步插值算法，使得擴充階段的運算不過于復雜，又提供了相對更加可靠、平滑的圖像效果，對于視頻流的處理采用了乒乓設計和流水線架構設計，增加了并行度和數(shù)據(jù)吞吐率，提高了數(shù)據(jù)處理效率，降低延遲。