局部调光方法以及液晶显示器技术

本发明专利技术提供了局部调光方法以及使用该局部调光方法的液晶显示器。该局部调光方法把输入图像划分成N×M(N和M是大于1的正整数)个区块；确定所述区块的代表值，所述代表值表示各个所述区块的平均亮度；分析所述输入图像；设定具有n×n(n是大于3并且等于或小于10的正整数)尺寸的空间滤波器掩模，当所述输入图像被确定为暗的图像时，增加所述空间滤波器掩模中大于0的系数的数量，而当所述输入图像被确定为亮的图像时，减少所述空间滤波器掩模中大于0的系数的数量；以及把所述区块的代表值与所述空间滤波器掩模的系数相乘，以确定每个区块的调光值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及局部调光方法以及使用该局部调光方法的液晶显示器。
技术介绍
由于液晶显示器的重量轻、体积小和低功耗等的特性，液晶显示器的应用范围逐渐扩大。背光式液晶显示器通过控制施加给液晶层的电场调节从背光单元接收的光来显示图像。液晶显示器的图像质量依赖于对比度。仅通过调节液晶显示器的液晶层的光透过率来提高对比度是受到限制的。为了解决这一问题，已开发了根据图像调整背光的亮度以显著提高液晶显示器的对比度的背光调光方法。这种背光调光方法通过根据输入图像自动调整背光单元的亮度能够降低功耗。这种背光调光方法包括调整整个显示屏的亮度的全局调光方法和把显示屏分成多个区块并独立调整这些区块的亮度的局部调光方法。全局调光方法能够提高在前帧与下一帧之间测得的动态对比度。局部调光方法能够在一个帧周期中局部调整显示屏的亮度以提高难于用全域调光方法提高的静态对比度。局部调光方法把背光的发光表面划分成多个区块，并且提高对应于亮的图像的区块的背光亮度，同时降低对应于相对暗的图像的区块的背光亮度。如图1A、1B和IC所示， 如果增加背光的发光表面的划分的区块的个数，则局部调光方法能够更准确地控制背光亮度。另一方面，如果增加划分的区块的个数，则如图1A、1B和IC所示，一个区块的亮度贡献度则降低。局部调光中的每个区块的调光值可由空间滤波器确定。空间滤波器通过把背光的峰值亮度扩散到周围的区块以减小背光亮度的空间频率，就能够改善不希望有的光晕效应和亮度不一致。传统空间滤波器具有固定的掩模尺寸和固定的掩模系数。于是，如果增加背光发光表面的划分的区块的个数，则使用传统空间滤波器的局部调光方法就降低背光的亮度。这使显示的图像变暗。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供能够改善在局部调光中产生的亮度恶化的局部调光方法以及使用这种方法的液晶显示器。在本专利技术的一个方面中，提供了一种局部调光方法，该局部调光方法包括把输入图像划分成NXM(N和M是大于1的正整数)个区块；确定所述区块的代表值，所述代表值表示各个所述区块的平均亮度；分析所述输入图像；设定具有nXnOi是大于3并且等于或小于10的正整数)尺寸的空间滤波器掩模，当所述输入图像被确定为暗的图像时，增加所述空间滤波器掩模中大于0的系数的数量，而当所述输入图像被确定为亮的图像时，减少所述空间滤波器掩模中大于0的系数的数量；以及把所述区块的代表值与所述空间滤波器掩模的系数相乘，以确定每个区块的调光值。在本专利技术的另一个方面中，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括液晶显示面板；背光单元，所述背光单元包括划分成NXM(N和M是大于1的正整数)个区块的背光发光表面并且把光照射到所述液晶显示面板；背光驱动器，所述背光驱动器控制所述背光单元的用于所述背光发光表面的各个划分的区块的光源；以及局部调光电路，所述局部调光电路基于对输入图像的分析结果，独立控制所述背光发光表面的每个区块的亮度。附图说明提供了对本专利技术的进一步理解并结合在内组成本申请的一部分的附示了本专利技术的实施方式，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1A、1B和IC图示了在通过具有3X3掩模的空间滤波器使一个区块的峰值亮度扩散到3X3区块的情况下，各个区块的亮度；图2是本专利技术实施方式的局部调光电路的框图；图3A表示在局部调光的情况下，当输入暗的图像时，在液晶显示面板上显示的图像以及发亮的区块；图IBB表示在局部调光的情况下，当输入亮的图像时，在液晶显示面板上显示的图像以及发亮的区块；图4A是图3A所示的图像的直方图；图4B是图;3B所示的图像的直方图；图5A表示空间滤波器的掩模和分配给此掩模的各个区块的系数；图5B表示当输入图3A所示的暗的图像时，空间滤波器的被选择为高数值的掩模系数；图5C表示当输入图:3B所示的亮的图像时，空间滤波器的被选择为低数值的掩模系数；图6图示了空间滤波器的运算；以及图7是本专利技术实施方式的液晶显示器的框图。具体实施例方式现将详细描述本专利技术的优选的实施方式，本专利技术的优选的实施方式的示例在附图中示出。参照图2，局部调光电路100包括区块划分单元11、区块代表值确定单元12、图像分析单元14、空间滤波器系数选择器15、空间滤波器13、时间滤波器16、调光值确定单元17 以及光源控制器18。区块划分单元11把输入图像划分成NXM(N和M是大于1的正整数)个区块，所述区块个数大于空间滤波器13的掩模分块的个数。把背光的发光表面划分成对应于所述图像的划分的区块的NXM个区块。区块代表值确定单元12确定每个区块的代表值。每个区块的代表值可计算为多达一帧图像的输入图像数据的平均值或平均图像电平(APL)。所述输入图像的平均值对应于在输入图像数据的RGB像素值中的最大值的平均值。APL对应于输入图像数据的亮度值 Y的平均值。图像分析单元14计算一帧图像的直方图或APL，并且把直方图分析结果或APL提供给空间滤波器系数选择器15。如果输入如图3A所示的具有特定的明亮部分和低亮度背景的图像，则可如图4A所示计算所述图像的直方图。如果输入如图:3B所示的整体明亮的图像，则可如图4B所示计算所述图像的直方图。此外，如果输入如图3A所示的具有特定的明亮部分和低亮度背景的图像，所述图像的APL计算为相对低的数值。如果输入如图:3B所示的整体明亮的图像，则所述图像的APL计算为高数值。图4A的直方图代表了整体暗但具有少量亮像素数据的输入图像，在图4A中的直方图中，高灰度像素的数目少，并且这些高灰度像素都集中在特定的灰度。对于如图3A和 4A所示的暗的图像，如果把背光的发光表面的区块看作光源，则与空间滤波器相应而发光的周围光源的数目减少。反之，如图:3B所示的整体明亮的图像的直方图可如图4B所示来计算。图4B的直方图代表了整体明亮且具有大量亮像素数据的输入图像，在图4B的直方图中，高灰度像素的数目多，并且这些高灰度像素分散在广的灰度范围内。对于如图3B和4B所示的亮的图像，如果把背光的发光表面的区块看作光源，则与空间滤波器相应而发光的周围光源的数量增加。空间滤波器系数选择器15选择具有nXn(n是大于3并且等于或小于10的正整数)尺寸的空间滤波器掩模的系数。尽管在以下的描述中空间滤波器的掩模尺寸是5X5， 但掩模尺寸并不局限于此。空间滤波器系数选择器15接收来自图像分析单元14的直方图分析结果或APL，并选择空间滤波器的掩模系数，所述掩模系数随所述直方图分析结果或 APL而变化。空间滤波器系数选择器15把前一帧图像的直方图与当前帧图像的直方图彼此作比较。如果在当前帧图像的直方图中的亮像素的数目减少了，则如图5B所示，空间滤波器系数选择器15增大系数大于0的空间滤波器掩模区块的尺寸，以增加局部调光区块(即背光发光表面区块)的发光光源的数量。反之，如果在当前帧图像的直方图中的亮像素的数目增加了，则如图5C所示，空间滤波器系数选择器15减小系数大于0的空间滤波器掩模区块的尺寸，以减少局部调光区块的发光光源的数量。在另一实施方式中，空间滤波器系数选择器15把预定的参照APL与当前帧图像的 APL作比较。如果当前帧图像的APL比参照APL低，则如图5B所示，空间滤波器系数选择器15增大系数大于0的空间滤波器掩模区块的尺寸，以增加局部调光区块的发光光源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.11.25 KR 10-2010-01182651.一种局部调光方法，包括把输入图像划分成NXM个区块，N和M是大于1的正整数； 确定所述区块的代表值，所述代表值表示各个所述区块的平均亮度； 分析所述输入图像；设定具有nXn尺寸的空间滤波器掩模，η是大于3并且等于或小于10的正整数，当所述输入图像被确定为暗的图像时，增加所述空间滤波器掩模中大于0的系数的数量，而当所述输入图像被确定为亮的图像时，减少所述空间滤波器掩模中大于0的系数的数量；以及把所述区块的代表值与所述空间滤波器掩模的系数相乘，以确定每个区块的调光值。2.根据权利要求1所述的局部调光方法，还包括当所述输入图像被确定为暗的图像时，选择所述空间滤波器掩模的系数为高数值，而当所述输入图像被确定为亮的图像时，选择所述空间滤波器掩模的系数为低数值。3.根据权利要求1所述的局部调光方法，其中分析所述输入图像包括 计算所述输入图像的直方图和所述输入图像的平均图像电平之一；以及基于所述直方图和所述平均图像电平之一确定所述输入图像的亮度。4.根据权利要求1所述的局部调光方法，还包括使用时间滤波器对于多个帧周期分散每个区块来分散的调光值。5.根据权利要求1所述的局部调光方法，还包括 把背光发光表面虚拟划分成NXM个区块；以及基于每个区块的调光值，独立控制所述背光发光表面的每个区块的亮度。6.一种液晶显示器，包括 液晶显示面板；背光单元，所述背光单元包括划分成NXM个区块的背光发光表面并且把光照射到所述液晶显示面板，N和M是大于1的正整数；背光驱动器，所述背光驱动器控制所述背光单元的用于所述背光发光表面的各个划分的区块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵炳喆，洪熙政，赵大镐，朴昶均，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：