一种显示器面板背光分区控制系统

技术领域

本发明属于显示器面板背光控制技术领域，涉及到一种显示器面板背光分区控制系统。

背景技术

随着用户对显示效果的要求越来越高，显示器面板分区背光控制技术应用而生，显示器面板的背光分区控制是通过将显示器背光分为多个独立的区域，并根据图像内容调整每个区域的亮度，从而提高显示效果和对比度以及提供更准确和逼真的图像显示。

当前显示屏面板背光分析控制主要根据显示画面的明暗进行对应亮度控制，当前虽然可以实现局部区域的亮度调节以及提高图像的对比度和动态范围，但是还存在以下几点不足:1、整体调控均匀性不足，当前主要根据每一个区画面像素点的亮度进行对应调控，没有对结合区域整体情况进行修正性调控，进而无法提高亮度控制的协调性和控制效果，同时也使得亮暗边缘光圈的缩减效果提升不明显。

2、亮度调控的精准性不足，当前主要根据画面进行调控，没有结合外部亮度条件进行综合性调控，进而无法保障亮度调控的适配性和合理性，同时也未结合需求调控区域对应相邻区域的亮度情况进行精细调整，可能导致一些图像细节精确再现存在困难。

3、考虑要素不足，当前仅根据亮度情况进行调控，未结合画面的色度信息进行综合性调控，而不同亮度对不用色度画面呈现的对比效果也不同，当前无法保障不同亮度和不同色度画面的呈现效果。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种显示器面板背光分区控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供一种显示器面板背光分区控制系统，包括：面板显示数据提取模块，用于提取目标显示器面板的整体显示亮度，并将目标显示器面板对应显示画面划分为各显示区域，将各显示区域依次编号为1,2,...i,...n，提取各显示区域内的显示数据以及各显示区域对应各关联背光控制区域的编号和位置。

背光初始亮度提取模块，用于提取各显示区域对应各关联背光控制区域的初始亮度值。

显示环境信息监测模块，用于通过目标显示器面板各亮度监测区域内安置的亮度传感器进行亮度监测，得到各亮度监测区域的监测外部亮度值。

显示数据库，用于存储各显示器面板对应各整体显示亮度的适应环境亮度。

背光初始控制分析调控模块，用于分析各显示区域对应各关联背光控制区域的初始调控亮度值，并将各显示区域对应各关联背光控制区域的初始亮度值调控至初始调控亮度值。

背光分类控制分析模块，用于将各显示区域进行显示控制分类，并分析各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息，其中，控制类别包括高亮控制、常规控制和高暗控制，背光亮度控制信息包括控制方式和控制亮度值。

显示亮度调控执行终端，用于根据各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息，进行背光控制区域亮度调控。

优选地，所述显示数据为各像素点的亮度和色度值。

优选地，所述分析各显示区域对应各关联背光控制区域的初始调控亮度值，包括：从各亮度监测区域的监测外部亮度值中筛选出最高监测外部亮度值，同时通过均值计算得到平均监测外部亮度值。

将最高监测外部亮度值与平均监测外部亮度值进行作差，得到监测外部亮度差Δl

从显示数据库定位出目标显示器面板对应整体显示亮度的适应环境亮度，并与目标显示器面板的外部环境亮度值进行作差，将差值记为环境亮度差。

若环境亮度差位于设定的许可环境亮度差范围内，将各显示区域对应各关联背光控制区域的初始亮度值作为其初始调控亮度值。

若环境亮度差超出设定的许可环境亮度差范围，则通过公式初始调控亮度值＝初始亮度值+环境亮度差×设定单位环境亮度差对应的更正亮度值计算得到各显示区域对应各关联背光控制区域的初始调控亮度值。

优选地，所述将各显示区域进行显示控制分类，包括：从各显示区域内的显示数据中提取各像素点的亮度和色度值。

将各显示区域内各像素点的亮度与设定的高亮评定亮度l

从各显示区域内各像素点的亮度中提取最大亮度(l

将各显示区域内各像素点的色度值记为se

通过显示控制分类评估模型输出各显示区域的控制类别，所述显示控制分类评估模型为

优选地，所述分析各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息，包括：将控制类别为高亮控制的各显示区域记为各高亮控制区域，并在显示画面中进行高亮控制区域标注，同时以各高亮控制区域的中心点为扩散中心点，并按照设定的扩散比例进行扩散区域圈定，并将圈定的扩散区域记为干扰设定区域。

提取位于各高亮控制区域对应干扰设定区域内各显示区域的控制类别和各像素点的亮度和色度值，统计各高亮控制区域的亮度干扰度δ

提取各高亮控制区域内各像素点的亮度和色度值，统计各高亮控制区域的显示亮度均匀度J

若某高亮控制区域的显示亮度均匀度和显示色度单一度均大于或者等于其设定值，则将该高亮控制区域记为整体控制区域，将整体控制作为整体控制区域对应各关联背光控制区域的亮度控制方式，确定整体控制区域的控制亮度值。

若某高亮控制区域的显示亮度均匀度或者显示色度单一度小于其设定值，则将该高亮控制区域记为逐一控制区域，将逐一控制作为逐一控制区域对应各关联背光控制区域的亮度控制方式，确定逐一控制区域的控制亮度值，将控制方式和控制亮度值作为背光亮度控制信息，以此得到各高亮控制区域的背光亮度控制信息。

将控制类别为常规控制的各显示区域和控制类别为高暗控制的各显示区域分别记为各常规控制区域和各高暗控制区域，按照各高亮控制区域的背光亮度控制信息的分析方式同理分析得到各常规控制区域和各高暗控制区域的背光亮度控制信息，进而得到各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息。

优选地，所述统计各高亮控制区域的亮度干扰度，包括：将位于各高亮控制区域对应干扰设定区域内的各显示区域作为各高亮控制区域对应的各干扰显示区域。

将各高亮控制区域对应各干扰显示区域内各像素点的亮度与设定的各亮度区间进行对比，确认各高亮控制区域对应各干扰显示区域的参照亮度l′

将各高亮控制区域对应各干扰显示区域的控制类别进行相互对比，得到各高亮控制区域对应干扰显示区域的控制类别数目M

将各高亮控制区域内各像素点的色度值和各高亮控制区域对应各干扰显示区域内各像素点的色度值分别构建各高亮控制区域显示色度集合A

统计各高亮控制区域的亮度干扰度δ

优选地，所述统计各高亮控制区域的显示亮度均匀度，包括：将各高亮控制区域内各像素点的亮度进行均值计算，得到各高亮控制区域内像素点的平均亮度

从各高亮控制区域内各像素点的亮度中提取最高亮度和最低亮度，分别记为(l

统计各高亮控制区域的显示亮度均匀度J

优选地，所述统计各高亮控制区域的显示色度单一度，包括：将各高亮控制区域内各像素点的色度值记为se′

优选地，所述确定整体控制区域的控制亮度值，包括：提取整体控制区域的初始调控亮度值l

优选地，所述确定逐一控制区域的控制亮度值，包括：提取逐一控制区域对应各关联背光控制区域的位置，并映射至逐一控制区域内，得到各映射区域位置，并根据各映射区域位置将逐一控制区域划分各子控制区域。

提取各子控制区域内各像素点的亮度和色度，据此设定各子控制区域的调亮适配因子ε

进而统计各子控制区域的控制亮度值(l′

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：(1)本发明通过根据亮度监测区域内监测外部亮度值进行整体亮度初步调控，同时结合各显示区域内的亮度和色度进行显示控制分类，并分析各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息，有效解决了当前亮度调控存在的不足，充分结合了环境亮度以及显示颜色等多种要素，实现了不同显示区域的综合性调控，确保了不同亮度和不同色度画面的呈现效果，同时还保障了亮度调控的适配性和合理性。

(2)本发明通过对不同控制类别的显示区域进行干扰设定区域圈定，并进行亮度干扰分析，深度考虑了需求调控区域对应相邻区域的亮度情况，实现了不同控制类别显示区域的精细化调整，从而保障了图像细节呈现的精确度和效果，进而促进了后续背光亮度控制信设定的适配性和合理性，从而提升后续显示画面整体的视觉舒适度，避免过大的亮度差异对眼睛造成的不适，同时也保障了画面的显示连续性，使画面更加和谐。

(3)本发明通过对不同控制类别显示区域进行显示亮度均匀度和显示色度单一度分析，从而确定亮度控制方式，并对不同亮度控制方式下进行针对性亮度控制值分析，解决了当前亮度整体调控均匀性不足的问题，实现了不同控制类别的显示区域整体性修正调控，确保了不同控制类别显示区域亮度控制的协调性和控制效果，同时还显著提升了亮暗边缘光圈的缩减效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统各模块连接示意图。

图2为本发明干扰设定区域圈定示意图。

附图标记：1、目标显示器面板，2、干扰设定区域、3、高亮控制区域，4、显示区域，5、亮度监测区域。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明提供了一种显示器面板背光分区控制系统，该系统包括面板显示数据提取模块、背光初始亮度提取模块、显示环境信息监测模块、背光初始控制分析调控模块、背光分类控制分析模块、显示数据库和显示亮度调控执行终端。

上述中，背光初始控制分析调控模块分别与背光初始亮度提取模块、显示环境信息监测模块、显示数据库和背光分类控制分析模块连接，背光分类控制分析模块分别与面板显示数据提取模块和显示亮度调控执行终端连接。

所述面板显示数据提取模块，用于提取目标显示器面板的整体显示亮度，并将目标显示器面板对应显示画面划分为各显示区域，将各显示区域依次编号为1,2,...i,...n，提取各显示区域内的显示数据以及各显示区域对应各关联背光控制区域的编号和位置，如图2所示，1为目标显示器面板，4为显示区域。

具体地，显示数据为各像素点的亮度和色度值。

所述背光初始亮度提取模块，用于提取各显示区域对应各关联背光控制区域的初始亮度值。

所述显示环境信息监测模块，用于通过目标显示器面板各亮度监测区域内安置的亮度传感器进行亮度监测，得到各亮度监测区域的监测外部亮度值，如图2所示，5为亮度监测区域。

所述显示数据库，用于存储各显示器面板各整体显示亮度对应的适应环境亮度。

所述背光初始控制分析调控模块，用于分析各显示区域对应各关联背光控制区域的初始调控亮度值，并将各显示区域对应各关联背光控制区域的初始亮度值调控至初始调控亮度值。

示例性地，分析各显示区域对应各关联背光控制区域的初始调控亮度值，包括：A1、从各亮度监测区域的监测外部亮度值中筛选出最高监测外部亮度值，同时通过均值计算得到平均监测外部亮度值。

A2、将最高监测外部亮度值与平均监测外部亮度值进行作差，得到监测外部亮度差Δl

A3、从显示数据库定位出目标显示器面板对应整体显示亮度的适应环境亮度，并与目标显示器面板的外部环境亮度值进行作差，将差值记为环境亮度差。

A4、若环境亮度差位于设定的许可环境亮度差范围内，将各显示区域对应各关联背光控制区域的初始亮度值作为其初始调控亮度值。

A5、若环境亮度差超出设定的许可环境亮度差范围，则通过公式初始调控亮度值＝初始亮度值+环境亮度差×设定单位环境亮度差对应的更正亮度值计算得到各显示区域对应各关联背光控制区域的初始调控亮度值。

所述背光分类控制分析模块，用于将各显示区域进行显示控制分类，并分析各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息，其中，控制类别包括高亮控制、常规控制和高暗控制，背光亮度控制信息包括控制方式和控制亮度值。

示例性地，将各显示区域进行显示控制分类，包括：B1、从各显示区域内的显示数据中提取各像素点的亮度和色度值。

B2、将各显示区域内各像素点的亮度与设定的高亮评定亮度l

B3、从各显示区域内各像素点的亮度中提取最大亮度(l

B3、将各显示区域内各像素点的色度值记为se

B3、通过显示控制分类评估模型输出各显示区域的控制类别，所述显示控制分类评估模型为

在一个具体实施例中，在分区背光控制中，每个区域的背光源的亮度是根据图像内容进行调整的。然而，不同颜色的图像元素对于背光控制的效果可能会有不同的影响，因此进行色度分析。

进一步地，分析各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息，包括：R1、将控制类别为高亮控制的各显示区域记为各高亮控制区域，并在显示画面中进行高亮控制区域标注，同时以各高亮控制区域的中心点为扩散中心点，并按照设定的扩散比例进行扩散区域圈定，并将圈定的扩散区域记为干扰设定区域，如图2所示，2为干扰设定区域，3为高亮控制区域。

本发明实施例通过对不同控制类别的显示区域进行干扰设定区域圈定，并进行亮度干扰分析，深度考虑了需求调控区域对应相邻区域的亮度情况，实现了不同控制类别显示区域的精细化调整，从而保障了图像细节呈现的精确度和效果，进而促进了后续背光亮度控制信设定的适配性和合理性，从而提升后续显示画面整体的视觉舒适度，避免过大的亮度差异对眼睛造成的不适，同时也保障了画面的显示连续性，使画面更加和谐。

R2、提取位于各高亮控制区域对应干扰设定区域内各显示区域的控制类别和各像素点的亮度和色度值，统计各高亮控制区域的亮度干扰度δ

可理解地，统计各高亮控制区域的亮度干扰度，包括：R2-1、将位于各高亮控制区域对应干扰设定区域内的各显示区域作为各高亮控制区域对应的各干扰显示区域。

R2-2、将各高亮控制区域对应各干扰显示区域内各像素点的亮度与设定的各亮度区间进行对比，确认各高亮控制区域对应各干扰显示区域的参照亮度l′

需要说明的是，确认确认各高亮控制区域对应各干扰显示区域的参照亮度包括：统计各高亮控制区域对应各干扰显示区域中位于设定的各亮度区间内的像素点数目，将像素点数目最多的亮度区间作为集中亮度区间，将各高亮控制区域对应各干扰显示区域的集中亮度区间内各像素点的亮度进行均值计算，将计算结果作为确认各高亮控制区域对应各干扰显示区域的参照亮度。

R2-3、将各高亮控制区域对应各干扰显示区域的控制类别进行相互对比，得到各高亮控制区域对应干扰显示区域的控制类别数目M

R2-4、将各高亮控制区域内各像素点的色度值和各高亮控制区域对应各干扰显示区域内各像素点的色度值分别构建各高亮控制区域显示色度集合A

R2-5、统计各高亮控制区域的亮度干扰度δ

R3、提取各高亮控制区域内各像素点的亮度和色度值，统计各高亮控制区域的显示亮度均匀度J

可理解地，统计各高亮控制区域的显示亮度均匀度，包括：将各高亮控制区域内各像素点的亮度进行均值计算，得到各高亮控制区域内像素点的平均亮度

从各高亮控制区域内各像素点的亮度中提取最高亮度和最低亮度，分别记为(l

统计各高亮控制区域的显示亮度均匀度J

进一步地，统计各高亮控制区域的显示色度单一度，包括：将各高亮控制区域内各像素点的色度值记为se′

R4、若某高亮控制区域的显示亮度均匀度和显示色度单一度均大于或者等于其设定值，则将该高亮控制区域记为整体控制区域，将整体控制作为整体控制区域对应各关联背光控制区域的亮度控制方式，确定整体控制区域的控制亮度值。

具体地，确定整体控制区域的控制亮度值，包括：提取整体控制区域的初始调控亮度值l

R5、若某高亮控制区域的显示亮度均匀度或者显示色度单一度小于其设定值，则将该高亮控制区域记为逐一控制区域，将逐一控制作为逐一控制区域对应各关联背光控制区域的亮度控制方式，确定逐一控制区域的控制亮度值，将控制方式和控制亮度值作为背光亮度控制信息，以此得到各高亮控制区域的背光亮度控制信息。

可理解地，确定逐一控制区域的控制亮度值，包括：提取逐一控制区域对应各关联背光控制区域的位置，并映射至逐一控制区域内，得到各映射区域位置，并根据各映射区域位置将逐一控制区域划分各子控制区域。

提取各子控制区域内各像素点的亮度和色度，据此设定各子控制区域的调亮适配因子ε

进而统计各子控制区域的控制亮度值(l′

在一个具体实施例中，设定各子控制区域的调亮适配因子ε

R6、将控制类别为常规控制的各显示区域和控制类别为高暗控制的各显示区域分别记为各常规控制区域和各高暗控制区域，按照各高亮控制区域的背光亮度控制信息的分析方式同理分析得到各常规控制区域和各高暗控制区域的背光亮度控制信息，进而得到各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息。

本发明实施例通过对不同控制类别显示区域进行显示亮度均匀度和显示色度单一度分析，从而确定亮度控制方式，并对不同亮度控制方式下进行针对性亮度控制值分析，解决了当前亮度整体调控均匀性不足的问题，实现了不同控制类别的显示区域整体性修正调控，确保了不同控制类别显示区域亮度控制的协调性和控制效果，同时还显著提升了亮暗边缘光圈的缩减效果。

显示亮度调控执行终端，用于根据各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息，进行背光控制区域亮度调控。

本发明实施例通过根据亮度监测区域内监测外部亮度值进行整体亮度初步调控，同时结合各显示区域内的亮度和色度进行显示控制分类，并分析各控制类别下各显示区域的背光亮度控制信息，有效解决了当前亮度调控存在的不足，充分结合了环境亮度以及显示颜色等多种要素，实现了不同显示区域的综合性调控，确保了不同亮度和不同色度画面的呈现效果，同时还保障了亮度调控的适配性和合理性。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。