基于环境光的图像显示方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及基于环境光的图像显示方法及系统，所述图像显示方法包括步骤：感测目标显示装置的环境光亮度；获取输入图像；通过低通滤波处理分离出所述输入图像的亮度信息的低频分量和高频分量；将所述目标显示装置的所述环境光亮度、环境光参考亮度作为影响因素对所述低频分量进行变换映射得到变换后的低频分量；将所述变换后的低频分量减去所述环境光亮度后和所述高频分量进行合并以生成与所述输入图像相对应的输出图像；以及将所述输出图像提供至所述目标显示装置进行显示。本发明专利技术从图像处理角度通过对输入图像进行处理以提升显示图像质量，能够以较低的硬件成本使不同环境光下的显示图像正确再现更多的细节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及图像处理及显示
，特别设及基于环境光的图像显示方法及系 统。
技术介绍
[000引LED(Li曲t血ittingDiode,发光二极管）全彩显示屏越来越广泛的应用于户外 场景，如商场、娱乐场所、工厂、学校等大型场所，由于户外强光的作用，导致白天显示屏对 比度下降，图像变暗。为了使显示图像在环境光下依然有良好的视觉效果，L邸全彩显示屏 行业也越来越关注环境光下L邸显示质量提升技术。 最高对比度是能客观评价LED显示屏视频显示效果的重要指标，决定了显示屏的 清晰程度，对显示效果有很大影响。如果存在环境光线，显示器的图像就不可避免会受到干 扰，因为还没有不反光的面板材料出现。面板反光是要叠加在显示器发出的光线之上的， 因此即便是一台100000 ;1的显示器在太阳底下也很难看清东西。举例说明，一台显示器 的全白亮度为250cd/m2,全黑亮度为0.Icd/m2,那么在不存在环境光线的情况下的最大对 比度为2500 ;1，当面板反射光在特定角度下带来的亮度为0.5cd/nf时，它的对比度就变为 (250+0. 5)八0.1+0.5) = 417:1，一点点环境光线就会明显影响显示器的对比度，更要注意 的是环境光线基本是有色光线，叠加在显示器上还会影响色彩表现，因此行业内显示屏制 造商会尽可能提高显示屏最大亮度，降低屏幕反射率，例如用黑面罩等。目前L邸行业解决 此问题的主要方法有： 1)降低LED显示屏表面反射率。根据LED显示屏测量方法得知，对比度指标的表 达式为C= (Lmax-LD)/LD，其中，Lmax为显示屏的最大亮度，LD为背景亮度。背景亮度是 由L邸显示屏的面板和L邸发光管反射外界光照产生的，即测得的背景亮度LD数值是由面 板的反射系数和发光管的反射系数决定。面板的反射系数越大，测得的背景亮度的数值也 越大，得到的对比度的数值会越小。故目前主要是在L邸面板及L邸发光管进行特殊工艺 处理，降低L邸面板反射率，从而提高L邸显示屏对比度。目前市面上使用较多的是L邸发 光管表面刷墨和L邸发光管使用黑色PPA材质。虽然该种方法可W有效提升显示图像的对 比度、改善图像质量，但是在制作工艺上存在一定的难度，硬件实施起来比较困难，同时也 会大大增加生产商的成本。 2)提高显示屏的最大亮度。当外界环境光的作用导致显示屏背景亮度变大时，提 高显示屏最大亮度，增大最大亮度与背景亮度的差值，可有效提高户外显示屏的对比度效 果；但该种方法也直接带来了功耗的问题，亮度越大，耗能越多，该也会降低L邸显示屏的 寿命。又由于设备自身条件的限制，显示屏的亮度范围是有限的，在技术上实现也是一个 难点。另外，显示亮度在某些场合并不是越大越好，如暗环境下，如果亮度过高，会形成光污 染，对观察者的视力造成伤害。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于环境光的图像显示方法W及一种基 于环境光的图像显示系统。 具体地，本专利技术实施例提供的一种基于环境光的图像显示方法，包括步骤；感测目 标显示装置的环境光亮度；获取输入图像；通过低通滤波处理分离出所述输入图像的亮度 信息的低频分量和高频分量；将所述目标显示装置的所述环境光亮度、环境光参考亮度作 为影响因素对所述低频分量进行变换映射得到变换后的低频分量；将所述变换后的低频分 量减去所述环境光亮度后和所述高频分量进行合并W生成与所述输入图像相对应的输出 图像；W及将所述输出图像提供至所述目标显示装置进行显示。[000引此外，本专利技术实施例提供的一种基于环境光的图像显示系统，包括；环境光感测装 置、图像处理装置W及目标显示装置；其中，环境光感测装置用于感测目标显示装置的环境 光亮度；图像处理装置用于获取输入图像，通过低通滤波处理分离出所述输入图像的亮度 信息的低频分量和高频分量，将所述目标显示装置的所述环境光亮度、环境光参考亮度作 为影响因素对所述低频分量进行变换映射得到变换后的低频分量W及将所述变换后的低 频分量减去所述环境光亮度后和所述高频分量进行合并W生成与所述输入图像相对应的 输出图像；目标显示装置用于根据所述输出图像进行显示。 由上可知，本专利技术上述实施例从图像处理角度通过对输入图像进行处理W提升显 示图像质量，其可W达成W下一个或多个有益效果；（1)降低硬件成本；(2)根据目标显示 装置周围环境光的变化，对图像的亮度资源进行重新分配，W提高环境光下显示图像的感 观质量；（3)提高显示图像的局部对比度，使不同环境光下的显示图像都能正确再现更多 的细节。 通过W下参考附图的详细说明，本专利技术的其它方面和特征变得明显。但是应当知 道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定，该是因为其应当参考 附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念 地说明此处描述的结构和流程。【附图说明】 下面将结合附图，对本专利技术的【具体实施方式】进行详细的说明。 图1为本专利技术第一实施例提供的局部映射算法的处理框图。 图2为本专利技术第一实施例的图像亮度信息的低通滤波处理原理示意图。 图3A至3D分别为相关于本专利技术第一实施例的输入图像的原图、环境光影响下的 降质图、不进行低通滤波处理而直接进行变换映射的显示效果图W及进行低通滤波处理后 再进行变换映射的显示效果图。 图4为本专利技术第二实施例提供的局部映射算法的处理框图。 图5为本专利技术第二实施例的gamma变换映射的变换映射曲线。 图6A至抓分别为相关于本专利技术第二实施例的输入图像的原图、环境光影响下的 降质图、不进行低通滤波处理而直接进行gamma变换映射的显示效果图W及进行低通滤波 处理后再进行gamma变换映射的显示效果图。 图7为本专利技术第=实施例提供的一种图像处理装置的功能模块示意图。 图8为本专利技术第四实施例提供的一种图像显示系统的架构示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的【具体实施方式】做详细的说明。 【第一实施例】 本专利技术第一实施例提出的图像处理方法采用局部映射算法，也即将输入图像的亮 度信息进行分离W得到图像亮度信息低频分量和图像亮度信息高频分量，并使图像亮度信 息高频分量保持不变，而仅对图像亮度信息低频分量执行保留图像亮度感知差异的变换映 射算法；其中，图像亮度信息低频分量反映光照强度，图像亮度信息高频分量则包含图像细 节信息。 下面将结合图1对本实施例的局部映射算法的流程进行详细说明：首先，将原始输入图像和环境光参考亮度Ldark进行叠加得到输入图像I(X，y)， 其中（x，y)为图像中的像素点坐标。此处的环境光参考亮度Ldark在实际应用中为目标显 示装置在暗环境下（例如暗室）显示全黑画面（对应图像最小灰度）时测得的屏幕亮度， 其取值通常较小，甚至可能为0。 然后，将输入图像I(x，y)的亮度信息分成两层，也即分成基础层（对应图像亮度 信息低频分量）和细节层（对应图像亮度信息高频分量）；如图2所示，图2左侧为原图， 图2中间为图像基础层，图2右侧为图像细节层。至于输入图像I(X，y)的亮度信息和色度 信息则可W利用LAB颜色模型进行分离，在此不作详述。此处的基础层和细节层的获得方 法如下：对输入图像I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像显示方法，其特征在于，包括步骤：(a)感测目标显示装置的环境光亮度(b)获取输入图像；(c)通过低通滤波处理分离出所述输入图像的亮度信息的低频分量和高频分量；(d)将所述目标显示装置的环境光亮度、环境光参考亮度作为影响因素对所述低频分量进行变换映射得到变换后的低频分量；(e)将所述变换后的低频分量减去所述环境光亮度后和所述高频分量进行合并以生成与所述输入图像相对应的输出图像；(f)将所述输出图像提供至所述目标显示装置进行显示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宗靖国，何国经，范晓倩，常文静，朱海天，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61