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

背景技術(shù)：

1、動(dòng)態(tài)背光調(diào)控技術(shù)是現(xiàn)代顯示技術(shù)中一種重要的應(yīng)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(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是高動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)容的興起，傳統(tǒng)的背光調(diào)控方法主要依賴(lài)于固定的算法及參數(shù)來(lái)調(diào)整背光亮度，無(wú)法提供最優(yōu)的視覺(jué)體驗(yàn)，在面對(duì)不同顯示場(chǎng)景時(shí)泛化能力較差。

2、如公開(kāi)號(hào)cn110796988a的專(zhuān)利公開(kāi)了一種背光調(diào)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(diào)節(jié)至大于最大預(yù)設(shè)亮度；通過(guò)第一溫度傳感器檢測(cè)溫度值；當(dāng)所述第一溫度傳感器檢測(cè)到的溫度值大于溫度閾值時(shí)，將所述屏幕背光亮度調(diào)節(jié)至小于或等于所述最大預(yù)設(shè)亮度。

3、以上專(zhuān)利都存在本背景技術(shù)提出的問(wèn)題：現(xiàn)有的傳統(tǒng)顯示技術(shù)多基于預(yù)設(shè)的背光算法及參數(shù)對(duì)顯示器背光亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這導(dǎo)致其在面對(duì)復(fù)雜顯示場(chǎng)景的適應(yīng)性較差，可能會(huì)出現(xiàn)畫(huà)面色彩對(duì)比度低，甚至部分細(xì)節(jié)失真的情況，這顯然不足以滿足日益增進(jìn)的顯示需求；為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種顯示器件的動(dòng)態(tài)背光調(diào)控方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的是提供一種顯示器件的動(dòng)態(tài)背光調(diào)控方法及系統(tǒng)，能夠有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

2、一種顯示器件的動(dòng)態(tài)背光調(diào)控方法，包括：

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

4、將所述灰度圖像輸入至預(yù)設(shè)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(yù)設(shè)的耦合擴(kuò)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(gè)像素點(diǎn)的灰度值，調(diào)控所述顯示器的背光。

7、具體的，在根據(jù)當(dāng)前待顯示的原始輸入圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的特征值，形成灰度圖像之前，所述動(dòng)態(tài)背光調(diào)控方法還包括：

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

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

10、將每個(gè)像素點(diǎn)的最大子像素值作為所述像素點(diǎn)的灰度值；

11、根據(jù)每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，形成所述灰度圖像。

12、具體的，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼器模型包括多個(gè)卷積池化組，每個(gè)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(gè)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(yù)設(shè)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼器模型，得到壓縮特征圖，包括：

13、通過(guò)將所述灰度圖像輸入至所述多個(gè)卷積池化組得到壓縮特征圖，其中，多個(gè)卷積池化組呈層級(jí)結(jié)構(gòu)，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(yù)設(shè)的耦合擴(kuò)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(duì)壓縮特征圖進(jìn)行邊緣復(fù)制填充，得到填充后的壓縮特征圖；

16、利用滑窗對(duì)所述填充后的壓縮特征圖進(jìn)行均值濾波，得到平滑后特征圖；

17、利用雙線性插值法對(duì)所述平滑后特征圖進(jìn)行插值擴(kuò)展處理，得到第一擴(kuò)展特征圖；

18、利用最近鄰插值法對(duì)所述第一擴(kuò)展特征圖進(jìn)行插值擴(kuò)展處理，得到更新圖像。

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

20、計(jì)算出插值點(diǎn)在所述平滑后特征圖中的臨近點(diǎn)；

21、根據(jù)插值點(diǎn)在插值后圖像的坐標(biāo)與對(duì)應(yīng)平滑后特征圖中的坐標(biāo)之間的關(guān)系，計(jì)算出插值系數(shù)；

22、根據(jù)所述臨近點(diǎn)和插值系數(shù)，計(jì)算出插值點(diǎn)的像素值；

23、根據(jù)所述插值點(diǎn)的像素值，形成所述第一擴(kuò)展特征圖。

24、一種顯示器件的動(dòng)態(tài)背光調(diào)控系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)所述的一種顯示器件的動(dòng)態(tài)背光調(diào)控方法，包括：

25、預(yù)處理單元：根據(jù)當(dāng)前待顯示的原始輸入圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的特征值，形成灰度圖像；

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

27、耦合擴(kuò)散算法解碼器：將所述壓縮特征圖輸入至預(yù)設(shè)的耦合擴(kuò)散算法解碼器模型，得到更新圖像；

28、背光調(diào)控單元：基于所述更新圖像每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，調(diào)控所述顯示器的背光；

29、流水線控制單元：基于細(xì)粒度的流水線架構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)控制信號(hào)控制每個(gè)模塊的計(jì)算過(guò)程，實(shí)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(luò)編碼器，包括：

31、池化單元：包括坐標(biāo)計(jì)數(shù)器和第一寄存器組，將一個(gè)輸出行內(nèi)的最大值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述第一寄存器組中，通過(guò)所述坐標(biāo)計(jì)數(shù)器對(duì)目前的原數(shù)據(jù)點(diǎn)位坐標(biāo)和輸出點(diǎn)位坐標(biāo)進(jìn)行判斷，根據(jù)坐標(biāo)流轉(zhuǎn)，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(jìn)行比較，更新所述第一寄存器組中存儲(chǔ)的最大值，直至完成一行的池化計(jì)算，輸出最大值結(jié)果；

32、空洞卷積單元：包括第一ram存儲(chǔ)器、第一mac計(jì)算單元和第二寄存器組，通過(guò)乒乓設(shè)計(jì)將第一ram存儲(chǔ)器分為兩部分，同一乒乓周期，一部分第一ram存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)上一池化單元的最大值結(jié)果，另一部分第一ram存儲(chǔ)器將所述最大值結(jié)果發(fā)送到第一mac計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算，得到空洞卷積結(jié)果，所述第二寄存器組用于存儲(chǔ)空洞卷積單元的卷積核權(quán)重；

33、傳統(tǒng)卷積單元：包括第一fifo緩存單元、第二mac計(jì)算單元和第三寄存器組，所述第一fifo緩存單元用于存儲(chǔ)上一池化單元的最大值結(jié)果，第二mac計(jì)算單元根據(jù)流水線控制單元的控制信號(hào)從第一fifo緩存單元中取用數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到傳統(tǒng)卷積結(jié)果，所述第三寄存器組用于存儲(chǔ)傳統(tǒng)卷積單元的卷積核權(quán)重。

34、具體的，所述耦合擴(kuò)散算法解碼器，包括：

35、均值濾波模塊：包括第四寄存器組、計(jì)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(jì)數(shù)器用于指示當(dāng)前計(jì)算點(diǎn)在輸出矩陣中的位置，在進(jìn)行濾波計(jì)算時(shí)，將滑窗對(duì)應(yīng)的數(shù)值分別給入相應(yīng)的第四寄存器組中，相加后再送入所述除法器中計(jì)算平均值，得到平滑后特征圖；

36、雙線性插值模塊：包括存儲(chǔ)模塊和插值計(jì)算模塊，所述存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)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(jì)算模塊，所述插值計(jì)算模塊用于計(jì)算插值點(diǎn)的像素值，得到第一擴(kuò)展特征圖；

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

38、具體的，所述雙線性插值模塊，包括：

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

40、插值計(jì)算模塊：包括第三fifo緩存單元、地址生成器、第三ram存儲(chǔ)器、乘法器和觸發(fā)器，根據(jù)插值像素點(diǎn)坐標(biāo)的不斷流轉(zhuǎn)，通過(guò)例化所述乘法器和觸發(fā)器，計(jì)算插值點(diǎn)對(duì)應(yīng)在平滑后特征圖的坐標(biāo)，將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)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(chǔ)模塊中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，利用乒乓設(shè)計(jì)將第三ram存儲(chǔ)器分為兩部分，一部分第三ram存儲(chǔ)器接收新數(shù)據(jù)，另一部分第三ram存儲(chǔ)器發(fā)送數(shù)據(jù)至乘法器，所述乘法器用于計(jì)算插值點(diǎn)的像素值，將計(jì)算結(jié)果存入所述第三fifo緩存單元。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

42、本發(fā)明通過(guò)最大值法提取原始輸入圖像每個(gè)像素點(diǎn)三個(gè)子像素中的最大值，形成灰度圖像，降低計(jì)算復(fù)雜度；采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而非傳統(tǒng)基于預(yù)設(shè)值的方法來(lái)進(jìn)行圖像背光的壓縮特征提取，提升了算法對(duì)不同顯示場(chǎng)景的適應(yīng)性；通過(guò)引入空洞卷積提取壓縮特征，在不顯著增加計(jì)算負(fù)擔(dān)的前提下，擴(kuò)大了感受野，更有利于對(duì)一個(gè)像素點(diǎn)周?chē)袼靥卣鞯奶崛?；在解碼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(kuò)充階段的運(yùn)算不過(guò)于復(fù)雜，又提供了相對(duì)更加可靠、平滑的圖像效果，對(duì)于視頻流的處理采用了乒乓設(shè)計(jì)和流水線架構(gòu)設(shè)計(jì)，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。