[發明專利]基于環境光的圖像顯示方法及系統

有效

• 申請號: 201510311666.3
• 申請日: 2015-06-08
• 公開（公告）號: CN104882097B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 宗靖國;何國經;范曉倩;常文靜;朱海天
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32;G09G3/20
• 代理公司: 深圳冠華專利事務所(普通合伙)44267
• 代理人: 夏聲平

技術領域

本發明涉及圖像處理及顯示技術領域，特別涉及基于環境光的圖像顯示方法及系統。

背景技術

LED(Light Emitting Diode,發光二極管)全彩顯示屏越來越廣泛的應用于戶外場景，如商場、娛樂場所、工廠、學校等大型場所，由于戶外強光的作用，導致白天顯示屏對比度下降，圖像變暗。為了使顯示圖像在環境光下依然有良好的視覺效果，LED全彩顯示屏行業也越來越關注環境光下LED顯示質量提升技術。

最高對比度是能客觀評價LED顯示屏視頻顯示效果的重要指標，決定了顯示屏的清晰程度，對顯示效果有很大影響。如果存在環境光線，顯示器的圖像就不可避免會受到干擾，因為還沒有不反光的面板材料出現。面板反光是要疊加在顯示器發出的光線之上的，因此即便是一臺100000：1的顯示器在太陽底下也很難看清東西。舉例說明，一臺顯示器的全白亮度為250cd/m²，全黑亮度為0.1cd/m²，那么在不存在環境光線的情況下的最大對比度為2500：1，當面板反射光在特定角度下帶來的亮度為0.5cd/㎡時，它的對比度就變為(250+0.5)/(0.1+0.5)＝417:1，一點點環境光線就會明顯影響顯示器的對比度，更要注意的是環境光線基本是有色光線，疊加在顯示器上還會影響色彩表現，因此行業內顯示屏制造商會盡可能提高顯示屏最大亮度，降低屏幕反射率，例如用黑面罩等。目前LED行業解決此問題的主要方法有：

1)降低LED顯示屏表面反射率。根據LED顯示屏測量方法得知，對比度指標的表達式為C＝(Lmax-LD)/LD，其中，Lmax為顯示屏的最大亮度，LD為背景亮度。背景亮度是由LED顯示屏的面板和LED發光管反射外界光照產生的，即測得的背景亮度LD數值是由面板的反射系數和發光管的反射系數決定。面板的反射系數越大，測得的背景亮度的數值也越大，得到的對比度的數值會越小。故目前主要是在LED面板及LED發光管進行特殊工藝處理，降低LED面板反射率，從而提高LED顯示屏對比度。目前市面上使用較多的是LED發光管表面刷墨和LED發光管使用黑色PPA材質。雖然這種方法可以有效提升顯示圖像的對比度、改善圖像質量，但是在制作工藝上存在一定的難度，硬件實施起來比較困難，同時也會大大增加生產商的成本。

2)提高顯示屏的最大亮度。當外界環境光的作用導致顯示屏背景亮度變大時，提高顯示屏最大亮度，增大最大亮度與背景亮度的差值，可有效提高戶外顯示屏的對比度效果；但這種方法也直接帶來了功耗的問題，亮度越大，耗能越多，這也會降低LED顯示屏的壽命。又由于設備自身條件的限制，顯示屏的亮度范圍是有限的，在技術上實現也是一個難點。另外，顯示亮度在某些場合并不是越大越好，如暗環境下，如果亮度過高，會形成光污染，對觀察者的視力造成傷害。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明提供一種基于環境光的圖像顯示方法以及一種基于環境光的圖像顯示系統。

具體地，本發明實施例提供的一種基于環境光的圖像顯示方法，包括步驟：感測目標顯示裝置的環境光亮度；獲取輸入圖像；通過低通濾波處理分離出所述輸入圖像的亮度信息的低頻分量和高頻分量；將所述目標顯示裝置的所述環境光亮度、環境光參考亮度作為影響因素對所述低頻分量進行變換映射得到變換后的低頻分量；將所述變換后的低頻分量減去所述環境光亮度后和所述高頻分量進行合并以生成與所述輸入圖像相對應的輸出圖像；以及將所述輸出圖像提供至所述目標顯示裝置進行顯示。

此外，本發明實施例提供的一種基于環境光的圖像顯示系統，包括：環境光感測裝置、圖像處理裝置以及目標顯示裝置；其中，環境光感測裝置用于感測目標顯示裝置的環境光亮度；圖像處理裝置用于獲取輸入圖像，通過低通濾波處理分離出所述輸入圖像的亮度信息的低頻分量和高頻分量，將所述目標顯示裝置的所述環境光亮度、環境光參考亮度作為影響因素對所述低頻分量進行變換映射得到變換后的低頻分量以及將所述變換后的低頻分量減去所述環境光亮度后和所述高頻分量進行合并以生成與所述輸入圖像相對應的輸出圖像；目標顯示裝置用于根據所述輸出圖像進行顯示。

由上可知，本發明上述實施例從圖像處理角度通過對輸入圖像進行處理以提升顯示圖像質量，其可以達成以下一個或多個有益效果：(1)降低硬件成本；(2)根據目標顯示裝置周圍環境光的變化，對圖像的亮度資源進行重新分配，以提高環境光下顯示圖像的感觀質量；(3)提高顯示圖像的局部對比度，使不同環境光下的顯示圖像都能正確再現更多的細節。