显示控制装置及其获取背光板光强分布的方法

技术领域

本公开涉及背光显示器技术领域，具体地，涉及一种显示控制装置及其获取背光板光强分布的方法。

背景技术

背光显示器通常包括背光板和液晶显示面板(LCD)。液晶显示面板由具有红、绿、蓝滤色器图案的滤色器基板和液晶层构成。背光板由发光二极管(LED)或荧光光源组成。液晶显示面板自身不具备发光性能。液晶显示面板通过背光板照射并选择性的过滤部分颜色，从而显示不同颜色的图像。

目前常用的背光板为边条式背光板或直下式背光板。相关技术中，通过点亮整个背光板上的LED灯以获取整个背光板的光强分布信息，基于背光板的光强分布信息对视频图像信号进行处理以在液晶显示面板上显示视频图像。由于背光板的光强分布信息是在点亮整个背光板上的LED灯的情况下获取的，因此背光板的背光亮度不能随显示内容的变化而动态调节，使得图像显示内容偏暗时，背光板的光强利用率不高，造成能量浪费。加之液晶显示面板的透过率无法调节为0％，导致液晶显示器显示视频图像时对比度较差。

发明内容

本公开的目的是提供一种显示控制装置及其获取背光板光强分布的方法，以解决相关技术中存在的问题。

为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一部分，提供一种显示控制装置，包括一个或多个集成电路；

其中，所述一个或多个集成电路包括：

处理单元，用于根据面阵亮度检测装置检测到的数据确定显示器的背光板对应的光强分布信息，所述面阵亮度检测装置位于所述显示器的屏幕前方，用于检测所述显示器在所述背光板的至少一个背光块点亮时的图像数据；

显示器主控电路，用于接收图像视频信号，并根据所述图像视频信号确定所述显示器的初始透过率，以及所述背光板的初始光强；

调整电路，用于根据所述光强分布信息对所述背光板的光强进行调整，并调整所述显示器的透过率，使得所述背光板调整后的光强和所述显示器调整后的透过率的乘积，与所述初始透过率和所述初始光强的乘积相等。

根据本公开实施例的第二部分，提供一种获取背光板光强分布的方法，所述方法应用于上述第一部分所述的显示控制装置中的处理单元，所述方法包括：

根据所述面阵亮度检测装置检测到的任一所述背光块对应的所述图像数据，获取该背光块对应的光强分布信息；

将该背光块对应的光强分布信息作为所述背光板的每一所述背光块对应的光强分布信息，以得到所述背光板的光强分布信息。

根据本公开实施例的第三部分，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第二部分中任一项所述方法的步骤。

采用上述技术方案，至少能够达到如下技术效果：

处理单元根据面阵亮度检测装置检测到的数据确定显示器的背光板对应的光强分布信息，其中面阵亮度检测装置位于显示器的屏幕前方，面阵亮度检测装置用于检测所述显示器在所述背光板的至少一个背光块点亮时的图像数据。显示器主控电路接收图像视频信号，并根据所述图像视频信号确定所述显示器的初始透过率，以及所述背光板的初始光强。调整电路根据所述光强分布信息对所述背光板的光强进行调整，并调整所述显示器的透过率，使得所述背光板调整后的光强和所述显示器调整后的透过率的乘积，与所述初始透过率和所述初始光强的乘积相等，从而显示控制装置根据背光板调整后的光强和显示器调整后的透过率控制显示器显示主控电路接收到的图像视频。采用这种根据面阵亮度检测装置检测到的任意背光块点亮时的图像数据确定整个背光板的光强分布信息的方式，可以使得到的背光板的光强分布信息包括每一背光块的光强分布。如此有利于分别调整背光板的各背光块的光强，具体地，在调节每一背光块的光强时，结合视频图像中该背光块对应的图像区域的灰度信息以及其他背光块的光扩散影响调节该背光块的光强，进而根据调整后的每一背光块的光强调整该背光块对应显示器上的像素区域的透过率，如此可以克服相关技术中存在的问题。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种显示控制装置的结构示意图。

图2是根据本公开一示例性实施例示出的另一种显示控制装置的结构示意图。

图3A是根据本公开一示例性实施例示出的一种背光块的示意图。

图3B是根据本公开一示例性实施例示出的一种背光块与显示器上的像素区域相对应的示意图。

图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种背光块的光强分布图。

图5A是根据本公开一示例性实施例示出的一种预定图像。

图5B是根据本公开一示例性实施例示出的一种拍摄图像。

图6是根据本公开一示例性实施例示出的一种获取背光板光强分布的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

背光显示器通常包括背光板和液晶显示面板。液晶显示面板由具有红、绿、蓝滤色器图案的滤色器基板和液晶层构成。背光板由发光二极管或荧光光源组成。液晶显示面板自身不具备发光性能。液晶显示面板通过背光板照射并选择性的过滤部分颜色，从而显示不同颜色的图像。

目前常用的背光板为边条式背光板或直下式背光板。相关技术中，通过点亮整个背光板上的LED灯以获取整个背光板的光强分布信息或者基于每一LED灯的性能参数拟合整个背光板的光强分布信息，基于背光板的光强分布信息对视频图像信号进行处理以在液晶显示面板上显示视频图像。由于背光板的光强分布信息是在点亮整个背光板上的LED灯的情况下获取的，因此背光板的背光亮度不能随显示内容的变化而动态调节，使得显示内容偏暗时，背光板的光强利用率不高，造成能量浪费。加之液晶显示面板的透过率无法调节为0％，导致液晶显示器显示视频图像时对比度较差。

有鉴于此，本公开实施例提供一种显示控制装置及其获取背光板光强分布的方法，以克服上述相关技术中存在的问题。

本公开以背光板上的光源为LED灯为例对上述技术方案进行说明。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种显示控制装置的结构示意图，该显示控制装置100包括一个或多个集成电路；

其中，所述一个或多个集成电路包括：处理单元101，用于根据从面阵亮度检测装置200(参见图2)检测到的数据确定显示器的背光板对应的光强分布信息，所述面阵亮度检测装置位于所述显示器的屏幕前方，用于检测所述显示器在所述背光板的至少一个背光块点亮时的图像数据；显示器主控电路102，用于接收图像视频信号，并根据所述图像视频信号确定所述显示器的初始透过率，以及所述背光板的初始光强；调整电路103，用于根据所述光强分布信息对所述背光板的光强进行调整，并调整所述显示器的透过率，使得所述背光板调整后的光强和所述显示器调整后的透过率的乘积，与所述初始透过率和所述初始光强的乘积相等。

其中，面阵亮度检测装置200可以为LED光强分布测试仪、相机等。面阵亮度检测装置200与处理单元101相连。面阵亮度检测装置200位于显示器的屏幕前方，具体可以是显示器的正前方或者任意背光块对应的显示器区域的正前方。面阵亮度检测装置200用于检测显示器在背光板的至少一个背光块点亮时的图像数据，并将检测到的数据传输给处理单元101，处理单元101根据该数据确定显示器的背光板的光强分布信息。

一种可实现的实施方式，可以将背光板分成多个相同的背光块，示例地，如图3A所示，可以将背光板上相邻的四个LED灯作为一个背光块，如此可以将背光板上的LED灯阵均分成多个背光块。不难理解的是，还可以将背光板上相邻的其他数量的LED灯作为一个背光块。对于每一背光块具有多少个LED灯本公开不做具体限制。

一种实施方式中，可以针对每一背光块进行单独点亮控制。应当理解的是，在将背光板分成多个相同的背光块之后，各所有背光块的光强分布应当相同。因此，处理单元101根据面阵亮度检测装置200检测到的显示器在背光板的任意一个背光块点亮时的图像数据，可以确定整个背光板点亮时的光强分布信息。需说明的是，在对背光板的灯阵进行分块之后，背光板的每一背光块对应显示器的部分像素区域，即每一背光块分别对应显示器上的一个像素区域。示例地，如图3B所示，一个背光块对应显示器上的一个像素区域。

在显示器主控电路102接收到待显示的图像视频信号时，根据所述图像视频信号确定所述显示器的初始透过率，以及所述背光板的初始光强。详细地，显示器主控电路102根据图像视频信号确定显示器上每一像素点对应的初始透过率以及每一背光块的初始亮度。

进一步地，调整电路103根据背光板的光强分布信息对所述背光板的光强进行调整。一种可实现的实施方式，由于在显示器上显示视频图像的每一帧图像时，该显示器上的每一像素区域对应显示每一帧图像中的一个图像区域，因此可以根据背光板的光强分布信息中的每一背光块的光强分布信息以及每一背光块分别对应的视频图像中每一图像区域的目标灰度值，对该背光块的光强进行独立地调整。其中，目标灰度值是根据该图像区域内的每一像素点的灰度值确定的，具体可以是该图像区域内所有像素点的灰度值中的最大灰度值，也可以是该图像区域内每一像素点的灰度值的平均值或其他统计值。

进一步地，可以根据调整后的每一背光块的光强调整该背光块对应的显示器上的像素区域的透过率，使得所述背光板任意背光块调整后的光强和所述显示器上对应像素区域调整后的透过率的乘积，与该像素区域的所述初始透过率和背光板的所述初始光强的乘积相等。

采用这种显示控制装置100，其中处理单元101根据从面阵亮度检测装置200检测到的数据确定显示器的背光板对应的光强分布信息，其中所述面阵亮度检测装置200位于所述显示器的屏幕前方，用于检测所述显示器在所述背光板的至少一个背光块点亮时的图像数据。显示器主控电路102接收图像视频信号，并根据所述图像视频信号确定所述显示器的初始透过率，以及所述背光板的初始光强。调整电路103可以根据所述光强分布信息对所述背光板的光强进行调整，并调整所述显示器的透过率，使得所述背光板调整后的光强和所述显示器调整后的透过率的乘积，与所述初始透过率和所述初始光强的乘积相等，从而显示控制装置根据背光板调整后的光强和显示器调整后的透过率控制显示器显示主控电路接收到的图像视频。采用这种根据面阵亮度检测装置200检测到的任意背光块点亮时的图像数据确定整个背光板的光强分布信息的方式，可以使得到的背光板的光强分布信息包括每一背光块单独的光强分布。如此有利于分别调整背光板的各背光块的光强，具体地，在调节每一背光块的光强时结合视频图像中该背光块对应的图像区域的灰度信息以及其他背光块的光扩散影响调节该背光块的光强，进而根据调整后的每一背光块的光强调整该背光块对应显示器上的像素区域的透过率，如此可以克服相关技术中存在的问题。

应当说明的是，根据每一背光块对应的显示器上的像素区域内的待显示视频图像信息，可以确定并调整该背光块的光强。如此，可以实现根据同一帧视频图像中不同图像区域的内容而分别调整各图像区域对应的背光板上各背光块的光强的目的。同理地，根据显示器上的待显示视频图像的每一帧图像，可以确定并调整整个背光板的光强，如此，可以实现根据不同帧的图像而动态的调整每一帧图像对应的背光板的光强的目的。这种方式提高了背光板的光强利用率，减少了能量浪费。

还需说明的是，上述根据面阵亮度检测装置200检测到的任一背光块单独点亮时的图像数据确定整个背光板的光强分布信息的方式，有利于对背光板进行以背光块为单位的动态分区，例如，可以根据需求将相邻的一个或多个背光块作为一个背光区。因此，这种方式便于根据不同的需求，将背光板的LED灯阵划分为不同的背光区。

可选地，所述背光板是各个背光块经过灯珠亮度一致性矫正后的背光板，所述处理单元101具体用于：根据任一所述背光块对应的所述图像数据，获取该背光块对应的光强分布信息；将该背光块对应的光强分布信息作为所述背光板的每一所述背光块对应的光强分布信息，以得到所述背光板的光强分布信息；在所述背光板的每一所述背光块针对同一灰度进行点亮时，若存在光强与其他像素点的光强不一致的目标像素点，则针对该目标像素点对应的背光块以及该背光块周围的其他背光块对应的所述光强分布信息进行权重分配，使得所述目标像素点的光强与其他像素点的光强一致，得到所述背光板的新的光强分布信息。

其中，背光板包括多个背光块，背光板上各个背光块经过灯珠亮度一致性矫正后，使得每一灯珠在相同灰度下具有相同的光强/亮度，进而每一背光块应当具有相同的光强分布。

具体地，处理单元101通过执行以下步骤以确定背光板的光强分布信息：

首先，根据面阵亮度检测装置200检测到的任一所述背光块对应的所述图像数据，获取该背光块对应的光强分布信息。以图3A所示的背光块为例，得到该背光块对应的光强分布如图4所示。

接着，将该背光块对应的光强分布信息作为所述背光板的每一所述背光块对应的光强分布信息，从而可以计算得到该背光板的光强分布信息。

一种可能的情况，在将任一背光块对应的光强分布信息作为背光板的每一背光块对应的光强分布信息的情况下，得到的背光板的光强分布可能与该背光板的实际光强分布存在差异。因此，为了解决这一差异性问题，在将任一背光块对应的光强分布信息作为背光板的每一背光块对应的光强分布信息之后，处理单元101还可以执行以下步骤：在控制背光板上的每一背光块针对同一灰度进行点亮时，判断显示器上是否存在光强与其他像素点的光强不一致的目标像素点，若存在，则针对该目标像素点对应的背光块以及该背光块周围的其他背光块对应的光强分布信息进行权重分配，使得目标像素点的光强与其他像素点的光强一致，从而得到权重分配处理后的背光板的光强分布信息。

其中，权重分配的具体实施方式与相关技术中的权重分配策略相类似，此处不再详述。

采用这种方式，根据任意一个背光块的光强分布信息，在考虑光扩散的情况下，计算得到整个背光板的光强分布信息之后。根据背光板上的每一背光块均针对同一灰度进行点亮时的实际光强数据，对计算得到的背光板光强分布进行权重分配，得到权重分配处理后的背光板的光强分布信息。根据权重分配处理后的背光板的光强分布信息，能够保证在相同灰度下显示器上各像素点的光强一致，从而可以提高显示器上视频图像的均匀性和精度。

可选地，所述处理单元101根据任一所述背光块对应的所述图像数据，获取该背光块对应的光强分布信息，具体可以包括以下步骤：

根据任一所述背光块对应的所述图像数据，获取在以该背光块的中心为原点的二维坐标轴的四个象限中，任一象限内的子光强分布信息，并将该子光强分布信息依次进行X轴对称复制，以及Y轴对称复制操作，得到该背光块对应的光强分布信息。

不难理解的是，当背光块中所包括的LED灯阵为对称阵列时，例如图3A所示的背光块，该背光块的光强分布如图4所示呈现的对称分布。因此，一种可实现的实施方式，根据任一背光块对应的图像数据，获取在以该背光块的中心为原点的坐标轴的四个象限中，任一象限内的子光强分布信息，并将该子光强分布信息依次进行X轴对称复制，以及Y轴对称复制操作，得到该背光块对应的完整的光强分布信息。或者，另一种可实现的实施方式，根据任一背光块对应的图像数据，获取在以该背光块的中心为原点的坐标轴的四个象限中，任一象限内的子光强分布信息，并将该子光强分布信息依次进行Y轴对称复制，以及X轴对称复制操作，得到该背光块对应的完整的光强分布信息。采用这种方式，可以使得获取到的背光块的光强分布更加对称均匀。

可选地，所述显示器主控电路102还用于，控制所述显示器显示预定图像；所述处理单元101还用于：获取所述面阵亮度检测装置200针对所述预定图像进行拍摄得到的拍摄图像；通过图像变换算法，确定将所述拍摄图像转换到所述预定图像的转换参数；所述处理单元101还用于，在根据任一所述背光块对应的所述图像数据，获取该背光块对应的光强分布信息后，根据所述转换参数对所述光强分布信息进行转换，得到修正后的该背光块的光强分布信息。

其中，图像变化算法可以是畸变校正算法，也可以是图像缩放算法。对此本公开不做具体限制。

一种可能的情况，由于面阵亮度检测装置200与显示器之间的放置位置存在误差，因此，面阵亮度检测装置200针对显示器所拍摄到的图像数据可能存在形状畸变。为了避免这种情况导致计算得到的背光板光强分布信息存在误差，可以对面阵亮度检测装置200检测到的图像数据进行校正。

具体地，通过显示器主控电路102控制显示器显示预定图像，示例地，如图5A所示的预定图像。接着，处理单元101获取面阵亮度检测装置200针对该预定图像进行拍摄得到的拍摄图像，示例地如5B所示的拍摄图像；通过畸变校正算法和/或缩放算法，确定能够将该拍摄图像转换为该预定图像的转换参数。示例地，转换参数可以表示为：

采用这种方式，可以根据转换参数，对面阵亮度检测装置200获取到的光强分布信息进行转换，以得到校正后的背光块的光强分布信息，进而使得根据修正后的背光块的光强分布信息确定的背光板的光强分布信息更加准确。

可选地，所述光强分布信息为二维阵列数据，所述二维阵列数据中的每一元素表征所述显示器上对应所述背光块的像素区域内每一像素点的光强；所述处理单元101还用于：

获取到任一所述背光块对应的光强分布信息后，对所述光强分布信息进行量化处理，其中所述量化处理包括浮点数定点化处理，其中，所述处理单元在对所述光强分布信息进行量化处理的过程中，将量化处理过程对任一像素点造成的误差分散到该像素点的邻近像素点的光强上。

本领域普通技术人员应当理解的是，通过面阵亮度检测装置200获取到的光强分布信息(光强值的单位为坎德拉，英文为candela，简称cd)是浮点数类型的数据。因此，为了便于计算，会对背光块的光强分布信息进行浮点数定点化处理。而不难理解的是，对背光块的光强分布信息进行浮点数定点化处理的过程中，会导致换算误差。因此，为避免量化处理的过程中的计算误差，可以将量化处理过程对任一像素点造成的误差分散到该像素点的邻近像素点的光强上。

采用这种方式，通过误差扩散方法将量化过程中带入的误差分散到邻近的像素位置上，可以减小计算得到的光场分布信息与实际光场分布信息之间的误差。

可选地，所述显示器主控电路102还用于，在所述面阵亮度检测装置200开始检测之前，将所述显示器上的所有像素点的红绿蓝透过率均配置成预设透过率。

一种可实现的实施方式，预设透过率为100％透过率。

基于同一发明构思，本公开实施例还提供一种获取背光板光强分布的方法，所述方法应用于第一方面所述的显示控制装置中的处理单元，如图6所示，所述方法包括以下步骤：

S61、根据所述面阵亮度检测装置检测到的任一所述背光块对应的所述图像数据，获取该背光块对应的光强分布信息；

S62、将该背光块对应的光强分布信息作为所述背光板的每一所述背光块对应的光强分布信息，以得到所述背光板的光强分布信息；

可选地，所述方法还包括以下步骤：在所述背光板的每一所述背光块针对同一灰度进行点亮时，若存在光强与其他像素点的光强不一致的目标像素点，则针对该目标像素点对应的背光块以及该背光块周围的其他背光块对应的所述光强分布信息进行权重分配，使得所述目标像素点的光强与其他像素点的光强一致，得到所述背光板的新的光强分布信息。

采用这种方法，根据面阵亮度检测装置检测到的任一背光块对应的图像数据，获取该背光块对应的光强分布信息，并将该背光块对应的光强分布信息作为背光板的每一背光块对应的光强分布信息，从而得到整个背光板的光强分布信息。针对显示器的每一像素点，计算该像素点在每一背光块的光强辐射下的光强总和，若存在光强总和与其他像素点的光强总和不一致的目标像素点，则针对该目标像素点对应的背光块以及该背光板周围的其他背光块对应的光强分布信息进行权重分配，使得目标像素点的光强总和与其他像素点的光强总和一致。如此，得到背光板上每一背光块在对应权重下的光强分布信息。采用这种方式确定的背光板的光强分布信息，有利于分区动态调整每一背光块的光强。具体在根据每一背光块的光强分布信息调整该背光块的光强时，结合视频图像中对应图像区域的内容以及其他背光块的光扩散影响调节该背光块的光强分布信息，进而根据调整后的每一背光块的光强分布信息调整该背光块对应显示器上的像素区域的透过率，如此可以克服相关技术中存在的问题。

可选地，所述根据任一所述背光块对应的所述图像数据，获取该背光块对应的光强分布信息，包括：

根据任一所述背光块对应的所述图像数据，获取在以该背光块的中心为原点的二维坐标轴的四个象限中，任一象限内的子光强分布信息，并将该子光强分布信息依次进行X轴对称复制，以及Y轴对称复制操作，得到该背光块对应的光强分布信息。

可选地，所述方法还包括：

获取所述面阵亮度检测装置针对所述显示器显示的预定图像进行拍摄得到的拍摄图像；

通过图像变换算法，确定将所述拍摄图像转换到所述预定图像的转换参数；

在根据任一所述背光块对应的所述图像数据，获取该背光块对应的光强分布信息后，根据所述转换参数对所述光强分布信息进行转换，得到修正后的该背光块的光强分布信息。

可选地，所述光强分布信息为二维阵列数据，所述二维阵列数据中的每一元素表征所述显示器上对应所述背光块的像素区域内每一像素点的光强；

所述方法还包括：

获取到任一所述背光块对应的光强分布信息后，对所述光强分布信息进行量化处理，其中所述量化处理包括浮点数定点化处理，其中，所述处理单元在对所述光强分布信息进行量化处理的过程中，将量化处理过程对任一像素点造成的误差分散到该像素点的邻近像素点的光强上。

关于上述实施例中的方法，其中各个步骤的具体实施方式已经在有关该方法的显示控制装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开实施例还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的获取背光板光强分布的步骤。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。