调整显示器背光的方法及相关装置的制作方法
专利名称：调整显示器背光的方法及相关装置的制作方法
调整显示器背光的方法及相关装置
技术领域：
本发明有关于一种调整显示器背光的方法，尤指一种根据一输入影像的影像平均值及边缘统计数据，来调整显示器背光的方法。
背景技术：
一般显示器采用动态背光亮度控制(dynamic backlight control)技术，以降低耗电量。动态背光亮度控制根据显示影像的影像平均值，调整背光亮度。举例来说，影像平均值通常为该显示影像的平均灰阶值。请参考图1。图1为说明当显示影像为暗场景时，显示器利用动态背光亮度控制技术调整背光亮度的示意图。由于显示影像为暗场景，该显示影像具有较低的影像平均值。 因此，如图1所示，显示器在显示该显示影像时将预设的100%背光亮度如曲线C大幅降低为30%背光亮度如曲线C’，以减少功耗。若该显示影像包含一物体，而该物体介于灰阶值 100-150间，其对应动态范围(dynamic range)D约在亮度70-200之间。在经过动态背光亮度控制技术调整背光后，该物体的动态范围Dr被压缩为约亮度23-66的动态范围Dr’。低动态范围导致该物体的细节无法完整呈现。因此，对于一般显示器仅利用影像平均值调整背光亮度来说，当显示影像为暗场景且包含物体时，可能因为调整后的背光亮度过低而无法表现物体的细节，进而影响显示影像的质量。
发明内容本发明揭露一种调整显示器的背光的方法。该方法包含根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数；对该输入影像进行边缘检测，以产生一第二背光调整参数；以及根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器的背光。本发明另揭露一种显示器。该显示器包含一显示面板、一光源、一光源控制单元以及一影像分析单元。该光源作为该显示面板的背光。该光源控制单元电连接于该光源。该影像分析单元根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数。该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，产生一第二背光调整参数。该光源控制单元根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数调整该光源。本发明另揭露一种显示器。该显示器包含一显示面板、至少一光源以及一光源控制单元。该一光源作为该显示面板的背光。该光源控制单元电连接于该光源。且该显示面板可用于显示一具有一第一边界统计值及一第一影像平均值的一第一输入影像以及一第二边界统计值及一第二影像平均值的一第二输入影像。透过光源控制单元控制，该光源于该显示面板显示该第一影像时，具有一第一光源强度。而且该光源于该显示面板显示该第二影像时，具有一第二光源强度。若该第一边界统计值大于该第二边界统计值且该第二边界统计值等于第一边界统计值，则该第一光源强度大于该第二光源强度。当输入影像为暗场景且存在有边缘时，本发明补偿背光亮度以清楚呈现输入影像的细节。
图1为说明当显示影像为暗场景时，显示器利用动态背光亮度控制技术调整背光亮度的示意图。图2为说明本发明的调整显示器背光的方法的流程图。图3为说明根据相邻像素的灰阶值的差异来对输入影像进行边缘检测的一实施例的示意图。
图。
图4为说明输入影像中对应各灰阶值的边缘数量的统计数据的一实施例的示意
图5为说明本发明的调整显示器背光的方法应用于区域@ 图6为说明本发明的显示器的一实施例的示意图。 图7为说明本发明的显示器的另一实施例的示意图。 图8为说明具有相似影像平均值但不同边界统计值的主要组件符号说明
邑光调变的示意图.输入影像的示意图.
C、C’ Dr、Dr' 20
21、22、23
P11、P12、P21
D
I
H
Zl
Z2
Z3
Z4
BLcl、BLc2、BLc3、BLc4
BLavg>BLavgl>BLavg2>BLavg3>
w、wl> w2> w3> w4
60,70
62,72
64,74
66,76
68
M
N
曲线
动态范围
方法步骤像素灰阶值差异输入影像直方图第一区域第二区域第三区域第四区域参数
第一背光调整参数BLavg4 第二背光调整参数显不器显示面板光源
光源控制单元影像分析单元第一输入影像第二输入影像
具体实施方式
下文揭露本发明的调整显示器背光的方法及相关装置，特举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而方法流程步骤编号更非用以限制其执行先后次序，任何由方法步骤重新组合的执行流程，所产生具有均等功效的方法，皆为本发明所涵盖的范围。请参考图2。图2为说明本发明的调整显示器背光的方法20的流程图。方法20 步骤说明如下步骤21 根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数；步骤22 对该输入影像进行边缘检测，以产生一第二背光调整参数；及步骤23 根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整显示器的背光。于步骤21中，第一背光调整参数对应输入影像的影像平均值。举例来说，第一背光调整参数可根据式(1)计算而得。
权利要求
1.一种调整显示器的背光的方法，包含根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数；对该输入影像进行边缘检测，以产生一第二背光调整参数；以及根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器的背光。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器的背光，根据该第二背光调整参数乘以该第一背光调整参数的补码后再加上该第一背光调整参数的值，调整该显示器的背光。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数包含根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该第二背光调整参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据该输入影像中相邻像素的灰阶的差异，产生该第二背光调整参数包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否大于一预先决定的临界值；若该灰阶值差异大于该临界值，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该第二背光调整参数。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据该输入影像中相邻像素的灰阶的差异，产生该第二背光调整参数包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否介于一预先决定的临界值及一预先决定的上限值之间；若该灰阶值差异介于该临界值及该上限值之间，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该第二背光调整参数。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数根据以下公式
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数根据以下公式
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该输入影像的影像平均值，产生该第一背光调整参数，为根据对应于该显示器的一部份区域的输入影像的影像平均值，产生该第一背光调整参数；对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数，为对对应于该部份区域的输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数；根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器的背光，为根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器对应于该部份区域的背光。
9.一种显示器，包含 一显示面板；一光源，作为该显示面板的背光； 一光源控制单元，电连接于该光源；以及一影像分析单元；其中该影像分析单元根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数； 对该输入影像进行边缘检测，产生一第二背光调整参数；以及该光源控制单元根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数调整该光源。
10.根据权利要求9所述的显示器，其特征在于，该光源控制单元根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数调整该光源更包含依照该第二背光调整参数乘以该第一背光调整参数的补码后再加上该第一背光调整参数的值调整该光源。
11.根据权利要求9所述的显示器，其特征在于，该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数包含根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该第二背光调整参数；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该第二背光调整参数。
12.根据权利要求11所述的显示器，其特征在于，该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否大于一预先决定的临界值；以及若该灰阶值差异大于该临界值，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否介于一预先决定的临界值及一预先决定的上限值之间；以及若该灰阶值差异介于该临界值及该上限值之间，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量。
14.根据权利要求9所述的显示器，其特征在于，该影像分析单元根据该输入影像的影像平均值，产生该第一背光调整参数，为根据对应于该显示面板的一部份区域的输入影像的影像平均值，产生该第一背光调整参数；该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数，为对对应于该部份区域的输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数；该光源控制单元根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该光源，为根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整对应于该部份区域的光源。
15.一种显示器，包含一显示面板，可用于显示一第一输入影像与一第二输入影像，该第一输入影像具有一第一边界统计值及一第一影像平均值，该第二输入影像具有一第二边界统计值及一第二影像平均值；一光源，作为该显示面板的背光；以及一光源控制单元，电连接于该光源，用以控制该光源； 其中该光源于该显示面板显示该第一输入影像时具有一第一光源强度； 该光源于该显示面板显示该第二输入影像时具有一第二光源强度；以及若该第一影像平均值等于该第二影像平均值，且该第一边缘统计值不同于该第二边缘统计值时，则该第一光源强度不同于该第二光源强度。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，当该第一影像平均值等于该第二影像平均值，且该第一边缘值大于该第二边缘值时，则该第一光源强度大于该第二光源强度。
17.根据权利要求16所述的显示器，其特征在于，该边界统计值为 根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该边界统计值。
18.根据权利要求17所述的显示器，其特征在于，根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该等边界统计值包含判断该影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否大于一预先决定的临界值；若该灰阶值差异大于该临界值，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该边界统计值。
19.根据权利要求17所述的显示器，其特征在于，根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该等边界统计值包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否介于一预先决定的临界值及一预先决定的上限值之间；若该灰阶值差异介于该临界值及该上限值之间，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该边界统计值。
全文摘要
根据一输入影像的影像平均值及边缘统计数据，调整显示器的背光。当输入影像为暗场景且存在有相对较多边缘时，除根据影像平均值调整背光亮度外，亦会补偿背光亮度来清楚呈现输入影像的细节；当暗场景不存在边缘或仅有少数的边缘时，则根据影像平均值计算背光而不补偿或仅略补偿背光亮度，以节省功耗。当输入影像为亮场景，或输入影像不具有边缘或仅具有少数边缘时，除根据影像平均值调整背光外，仅对背光亮度作出较小补偿，以节省功耗。
文档编号G09G3/34GK102214446SQ20111018982
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年5月10日
发明者林育如, 简民峰, 蔡育峻 申请人:友达光电股份有限公司
调整显示器背光的方法及相关装置
技术领域：
本发明有关于一种调整显示器背光的方法，尤指一种根据一输入影像的影像平均值及边缘统计数据，来调整显示器背光的方法。
背景技术：
一般显示器采用动态背光亮度控制(dynamic backlight control)技术，以降低耗电量。动态背光亮度控制根据显示影像的影像平均值，调整背光亮度。举例来说，影像平均值通常为该显示影像的平均灰阶值。请参考图1。图1为说明当显示影像为暗场景时，显示器利用动态背光亮度控制技术调整背光亮度的示意图。由于显示影像为暗场景，该显示影像具有较低的影像平均值。 因此，如图1所示，显示器在显示该显示影像时将预设的100%背光亮度如曲线C大幅降低为30%背光亮度如曲线C’，以减少功耗。若该显示影像包含一物体，而该物体介于灰阶值 100-150间，其对应动态范围(dynamic range)D约在亮度70-200之间。在经过动态背光亮度控制技术调整背光后，该物体的动态范围Dr被压缩为约亮度23-66的动态范围Dr’。低动态范围导致该物体的细节无法完整呈现。因此，对于一般显示器仅利用影像平均值调整背光亮度来说，当显示影像为暗场景且包含物体时，可能因为调整后的背光亮度过低而无法表现物体的细节，进而影响显示影像的质量。
发明内容本发明揭露一种调整显示器的背光的方法。该方法包含根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数；对该输入影像进行边缘检测，以产生一第二背光调整参数；以及根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器的背光。本发明另揭露一种显示器。该显示器包含一显示面板、一光源、一光源控制单元以及一影像分析单元。该光源作为该显示面板的背光。该光源控制单元电连接于该光源。该影像分析单元根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数。该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，产生一第二背光调整参数。该光源控制单元根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数调整该光源。本发明另揭露一种显示器。该显示器包含一显示面板、至少一光源以及一光源控制单元。该一光源作为该显示面板的背光。该光源控制单元电连接于该光源。且该显示面板可用于显示一具有一第一边界统计值及一第一影像平均值的一第一输入影像以及一第二边界统计值及一第二影像平均值的一第二输入影像。透过光源控制单元控制，该光源于该显示面板显示该第一影像时，具有一第一光源强度。而且该光源于该显示面板显示该第二影像时，具有一第二光源强度。若该第一边界统计值大于该第二边界统计值且该第二边界统计值等于第一边界统计值，则该第一光源强度大于该第二光源强度。当输入影像为暗场景且存在有边缘时，本发明补偿背光亮度以清楚呈现输入影像的细节。
图1为说明当显示影像为暗场景时，显示器利用动态背光亮度控制技术调整背光亮度的示意图。图2为说明本发明的调整显示器背光的方法的流程图。图3为说明根据相邻像素的灰阶值的差异来对输入影像进行边缘检测的一实施例的示意图。
图。
图4为说明输入影像中对应各灰阶值的边缘数量的统计数据的一实施例的示意
图5为说明本发明的调整显示器背光的方法应用于区域@ 图6为说明本发明的显示器的一实施例的示意图。 图7为说明本发明的显示器的另一实施例的示意图。 图8为说明具有相似影像平均值但不同边界统计值的主要组件符号说明
邑光调变的示意图.输入影像的示意图.
C、C’ Dr、Dr' 20
21、22、23
P11、P12、P21
D
I
H
Zl
Z2
Z3
Z4
BLcl、BLc2、BLc3、BLc4
BLavg>BLavgl>BLavg2>BLavg3>
w、wl> w2> w3> w4
60,70
62,72
64,74
66,76
68
M
N
曲线
动态范围
方法步骤像素灰阶值差异输入影像直方图第一区域第二区域第三区域第四区域参数
第一背光调整参数BLavg4 第二背光调整参数显不器显示面板光源
光源控制单元影像分析单元第一输入影像第二输入影像
具体实施方式
下文揭露本发明的调整显示器背光的方法及相关装置，特举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而方法流程步骤编号更非用以限制其执行先后次序，任何由方法步骤重新组合的执行流程，所产生具有均等功效的方法，皆为本发明所涵盖的范围。请参考图2。图2为说明本发明的调整显示器背光的方法20的流程图。方法20 步骤说明如下步骤21 根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数；步骤22 对该输入影像进行边缘检测，以产生一第二背光调整参数；及步骤23 根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整显示器的背光。于步骤21中，第一背光调整参数对应输入影像的影像平均值。举例来说，第一背光调整参数可根据式(1)计算而得。
权利要求
1.一种调整显示器的背光的方法，包含根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数；对该输入影像进行边缘检测，以产生一第二背光调整参数；以及根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器的背光。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器的背光，根据该第二背光调整参数乘以该第一背光调整参数的补码后再加上该第一背光调整参数的值，调整该显示器的背光。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数包含根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该第二背光调整参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据该输入影像中相邻像素的灰阶的差异，产生该第二背光调整参数包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否大于一预先决定的临界值；若该灰阶值差异大于该临界值，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该第二背光调整参数。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据该输入影像中相邻像素的灰阶的差异，产生该第二背光调整参数包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否介于一预先决定的临界值及一预先决定的上限值之间；若该灰阶值差异介于该临界值及该上限值之间，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该第二背光调整参数。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数根据以下公式
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数根据以下公式
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该输入影像的影像平均值，产生该第一背光调整参数，为根据对应于该显示器的一部份区域的输入影像的影像平均值，产生该第一背光调整参数；对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数，为对对应于该部份区域的输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数；根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器的背光，为根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该显示器对应于该部份区域的背光。
9.一种显示器，包含 一显示面板；一光源，作为该显示面板的背光； 一光源控制单元，电连接于该光源；以及一影像分析单元；其中该影像分析单元根据一输入影像的影像平均值，产生一第一背光调整参数； 对该输入影像进行边缘检测，产生一第二背光调整参数；以及该光源控制单元根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数调整该光源。
10.根据权利要求9所述的显示器，其特征在于，该光源控制单元根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数调整该光源更包含依照该第二背光调整参数乘以该第一背光调整参数的补码后再加上该第一背光调整参数的值调整该光源。
11.根据权利要求9所述的显示器，其特征在于，该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数包含根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该第二背光调整参数；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该第二背光调整参数。
12.根据权利要求11所述的显示器，其特征在于，该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否大于一预先决定的临界值；以及若该灰阶值差异大于该临界值，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否介于一预先决定的临界值及一预先决定的上限值之间；以及若该灰阶值差异介于该临界值及该上限值之间，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量。
14.根据权利要求9所述的显示器，其特征在于，该影像分析单元根据该输入影像的影像平均值，产生该第一背光调整参数，为根据对应于该显示面板的一部份区域的输入影像的影像平均值，产生该第一背光调整参数；该影像分析单元对该输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数，为对对应于该部份区域的输入影像进行边缘检测，以产生该第二背光调整参数；该光源控制单元根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整该光源，为根据该第一背光调整参数及该第二背光调整参数，调整对应于该部份区域的光源。
15.一种显示器，包含一显示面板，可用于显示一第一输入影像与一第二输入影像，该第一输入影像具有一第一边界统计值及一第一影像平均值，该第二输入影像具有一第二边界统计值及一第二影像平均值；一光源，作为该显示面板的背光；以及一光源控制单元，电连接于该光源，用以控制该光源； 其中该光源于该显示面板显示该第一输入影像时具有一第一光源强度； 该光源于该显示面板显示该第二输入影像时具有一第二光源强度；以及若该第一影像平均值等于该第二影像平均值，且该第一边缘统计值不同于该第二边缘统计值时，则该第一光源强度不同于该第二光源强度。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，当该第一影像平均值等于该第二影像平均值，且该第一边缘值大于该第二边缘值时，则该第一光源强度大于该第二光源强度。
17.根据权利要求16所述的显示器，其特征在于，该边界统计值为 根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该边界统计值。
18.根据权利要求17所述的显示器，其特征在于，根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该等边界统计值包含判断该影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否大于一预先决定的临界值；若该灰阶值差异大于该临界值，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该边界统计值。
19.根据权利要求17所述的显示器，其特征在于，根据该输入影像中相邻像素的灰阶值的差异，产生该等边界统计值包含判断该输入影像中相邻的一第一像素及一第二像素的灰阶值差异是否介于一预先决定的临界值及一预先决定的上限值之间；若该灰阶值差异介于该临界值及该上限值之间，增加该第一像素及该第二像素的灰阶值所对应的统计量；以及根据该些灰阶值所对应的统计量，产生该边界统计值。
全文摘要
根据一输入影像的影像平均值及边缘统计数据，调整显示器的背光。当输入影像为暗场景且存在有相对较多边缘时，除根据影像平均值调整背光亮度外，亦会补偿背光亮度来清楚呈现输入影像的细节；当暗场景不存在边缘或仅有少数的边缘时，则根据影像平均值计算背光而不补偿或仅略补偿背光亮度，以节省功耗。当输入影像为亮场景，或输入影像不具有边缘或仅具有少数边缘时，除根据影像平均值调整背光外，仅对背光亮度作出较小补偿，以节省功耗。
文档编号G09G3/34GK102214446SQ20111018982
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年5月10日
发明者林育如, 简民峰, 蔡育峻 申请人:友达光电股份有限公司
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