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(gè)電壓和電流下工作，無論 圖像亮暗，背光管的發(fā)光強(qiáng)度不會(huì)有所變化，因此其消耗的功率恒定，而在暗 畫面時(shí)，背光管較高的發(fā)光強(qiáng)度無疑增加了電能的浪費(fèi)并且縮短了燈管的使用 壽命，同時(shí)圖像對比度也受液晶屏的物理特性所決定，無法進(jìn)行動(dòng)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(dòng)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(hào)中公開的一種液晶顯示器自動(dòng)亮度控 制的光感應(yīng)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(yīng)范圍表；藉由光感應(yīng)器產(chǎn)生輸入電壓訊號(hào)； 將輸入電壓訊號(hào)輸入至運(yùn)算放大器，產(chǎn)生放大訊號(hào)；接著將放大訊號(hào)輸入至電 壓控制振蕩器，產(chǎn)生輸出頻率；提供選擇一對應(yīng)范圍，設(shè)定最大、中間及最小 值；最后對照該匹配對應(yīng)范圍表，將該輸出頻率輸入微處理器，并輸出控制訊 號(hào)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(yīng)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(dòng)態(tài)調(diào)整背光亮度，并不能達(dá)到根 據(jù)顯示畫面動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)背光亮度的目的，所能實(shí)現(xiàn)的效果有限。其他的方法也存 在運(yùn)算較為復(fù)雜，具體應(yīng)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(dòng)態(tài)調(diào)整的問 題。為實(shí)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(jì)算一幀圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的亮度分布比例；b、 根據(jù)所述的亮度分布比例計(jì)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(jì)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(gè)灰度級(jí)劃分為均等的灰度級(jí)區(qū)間，計(jì)算所述的灰度級(jí)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(jìn)行計(jì)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(jìn)行 既定的運(yùn)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(jìn)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(dòng)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(shí)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(dòng)態(tài)調(diào) 整以更好的呈現(xiàn)圖像的細(xì)節(jié)(包括暗細(xì)節(jié)，亮細(xì)節(jié))，增加圖像的層次感。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述的亮度分布表、相關(guān)運(yùn)算及亮度分布比例對應(yīng)的 柱狀圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述的低亮為主的畫面的亮度分布柱狀圖以及對應(yīng)的 伽瑪曲線；圖4是本發(fā)明實(shí)施例所述的中亮為主的畫面的亮度分布柱狀圖以及對應(yīng)的 伽瑪曲線；圖5是本發(fā)明實(shí)施例所述的高亮為主的畫面的亮度分布柱狀圖以及對應(yīng)的 伽瑪曲線。
具體實(shí)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(jìn)行計(jì)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(jìn)行既定的 運(yùn)算，而后給出背光系數(shù)和對比度系數(shù)進(jìn)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(jì)算背光系數(shù)，當(dāng)圖像亮度 分布不均勻時(shí)，計(jì)算出的背光系數(shù)相應(yīng)較小，根據(jù)計(jì)算出的背光系數(shù)將背光亮度調(diào)低；當(dāng)圖像亮度分布越均勻時(shí)，計(jì)算出的背光系數(shù)越大，根據(jù)計(jì)算出的背 光系數(shù)將背光亮度相應(yīng)調(diào)高；2、對比度控制對比度系數(shù)的計(jì)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(hào)盡量占滿LCD屏所能顯示的灰度級(jí)(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(jìn)行控制時(shí)，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(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)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(shí)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(jì)算一幀圖像的各個(gè)像素點(diǎn)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(gè)灰度級(jí)表示，本發(fā)明實(shí)施例中將這 256個(gè)等級(jí)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(gè)灰度級(jí)，具體如下Bl包括0~15灰度級(jí)，B2包括16~31灰度 級(jí)，B332 47灰度級(jí)，B4包含48 63灰度級(jí)，B5包含64 79灰度級(jí)，B6包含 80 95灰度級(jí)，B7包含96 1H灰度級(jí)，B8包含112~127灰度級(jí)，B9包含128~143 灰度級(jí),BIO包含144 159灰度級(jí)，B11包含160-175灰度級(jí)，B12包含176-191 灰度級(jí)，B13包含192 207灰度級(jí)，B14包含208-223灰度級(jí)，B15包含224 239 灰度級(jí)，B16包含240 255灰度級(jí)。參看圖2，其中，^"對應(yīng)上述的B1 B16共計(jì)16個(gè)組(亮度區(qū)間)，C"為 各亮度區(qū)間對應(yīng)的灰度值，""是各灰度級(jí)在整個(gè)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(jì)算出的亮度分布比例和亮度分布的均勻性參數(shù)計(jì)算背光 系數(shù)和對比度系數(shù)；預(yù)設(shè)常數(shù)J = 75， K = 0.25， L = 5，(實(shí)驗(yàn)測得，可根據(jù)實(shí)際調(diào)節(jié)效果合理 設(shè)定常數(shù))16最高亮度級(jí)mh: (mh>10)，mh (反應(yīng)最高亮度所在級(jí)別)ml最低亮度級(jí)ml: "=。 ( ml《6 ),ml (反應(yīng)最低亮度所在級(jí)別)從而，計(jì)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(dāng)圖像亮度分布不均勻時(shí)，j值較大，那么背光系數(shù)相 應(yīng)就較小，背光亮度即可調(diào)低；當(dāng)圖像亮度分布越均勻時(shí)，j值就較小，從而背 光系數(shù)較大，背光亮度相應(yīng)調(diào)高。—16(2) 對比度系數(shù)C _ mh-ml ,對比度系數(shù)受最高亮度級(jí)和最低亮度級(jí)的 影響，即受亮度分布的影響，當(dāng)整個(gè)畫面以暗畫面與高亮畫面為主的時(shí)候，mh -ml值較大，對比度系數(shù)較小，保證高亮信號(hào)不溢出；當(dāng)畫面以中間亮度為主 的時(shí)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(hào)乘以對比度系數(shù)前，還需要作當(dāng)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(jìn)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(jí)與低亮度級(jí)的亮度En的和等于L的亮度=16級(jí)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(jí)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(xì)節(jié)變得的清楚。雖然這時(shí)的高亮部分的對比度降 低犧牲部分細(xì)節(jié)，但因?yàn)檫@部分占整個(gè)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(dòng)態(tài)的檢測每幅畫面的亮度分布情 況，當(dāng)檢測出畫面為暗畫面時(shí)，將暗畫面提亮，背光亮度降低；當(dāng)檢測出畫面 以高亮部分為主時(shí)，將亮度往下擴(kuò)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(xì)節(jié)更容易重現(xiàn)；當(dāng)畫面的中亮部分占多數(shù)時(shí)，將中亮部分 的對比度加大，使整個(gè)畫面的縱深感加強(qiáng)，背光亮度降低。當(dāng)亮度分布均勻即 各級(jí)亮度比例接近6.25%時(shí)，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(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)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(jì)算一幀圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的亮度分布比例；b、根據(jù)所述的亮度分布比例計(jì)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(jì)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(gè)灰度級(jí)劃分為均等的灰度級(jí)區(qū)間，計(jì)算所述的灰度級(jí)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(jì)算一幀圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的亮度分布比例；b.根據(jù)所述的亮度分布比例計(jì)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(jì)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(dòng)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(shí)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(dòng)態(tài)調(diào)整以更好的呈現(xiàn)圖像的細(xì)節(jié)，增加圖像的層次感。
文檔編號(hào)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