[发明专利]一种基于图像内容自适应的动态背光控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于图像内容自适应的动态背光控制系统，其特征在于：包括用于获得相应区域的背光亮度值的背光计算模块和用于对相应的像素点亮度值进行补偿的液晶补偿模块；其中，背光计算模块包括：

直方图统计模块用于计算各个背光块所覆盖的像素点的平均值与方差；

均值与最值加权平均模块用于根据图像细节丰富程度计算当前背光块的亮度值；

RAM读写模块用于控制背光亮度信息存入与读出；

串行数据流时序控制模块用于背光亮度信息的发送；

当视频信号输入时，视频流被分为两路，一路经过背光计算模块获得相应区域的背光亮度值，并通过串行数据流时序控制模块输出，另一路经过液晶补偿模块，根据背光亮度信息对相应的像素点亮度值进行补偿并输出显示。

2.一种采用权利要求1所述系统的基于图像内容自适应的动态背光控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)背光亮度计算：

SR01)根据输入视频的背光块覆盖的像素点的亮度平均值与方差值预计算相应的背光亮度，获得区域图像的直方图结果；

SR02)获得区域图像的直方图结果后，统计灰阶介于阈值与最大值之间的像素点个数；

SR03)将步骤SR02所获得的统计结果与预先设定的阈值Y_Gt进行比较，比较结果作为背光计算的判断条件；

SR04)将步骤SR03获得的比较结果与步骤SR01预计算获得的背光亮度进行计算获得最终的背光亮度值，并通过时序可编程的串行接口输出驱动背光阵列；

2)补偿各个背光块所覆盖的原始像素亮度值：

SL01)根据液晶补偿判断条件进行判断，是否进行液晶补偿；若进行液晶补偿，则执行步骤SL02；若不进行液晶补偿，则视频流直接输出；

SL02)补偿原始图像亮度，对视频流亮度信息进行补偿，以抵消背光变暗带来的图像内容失真，然后输出补偿后的视频流。

3.根据权利要求2所述的基于图像内容自适应的动态背光控制方法，其特征在于：所述步骤SR01)中，预计算相应的背光亮度的具体方法如下：

输入视频的背光块被分成了M×N个子块，每个子背光块所覆盖的像素点个数为P×Q；视频信号在进入背光计算通道后首先对P×Q个像素点进行直方图统计，获得当前块的平均值与方差值；

其中方差的计算采下式计算：

BMV=Σj=0M-1Σk=0N-1|Fjk-Blockmean light|]]>

其中，BMV为近似均方差；j为当前背光块所在像素点的行数；k为当前背光块所在像素点的列数；F_jk为像素点的亮度值；Block_meanlight为当前块像素点的亮度平均值；

方差代表图像细节的丰富程度，背光亮度表达为以平均值和方差为自变量的函数：

Ef=min{1,BMWcurrentBMWmax×α}]]>

Block_light＝(1-E_f)×Block_meanlight+E_f×light_max

其中，E_f的表达式中BMW_max为上一帧图像所有块方差的最大值；α为预定义的常数，调节背光的调制程度；BMW_current表示当前帧当前块所在像素点的近似均方差；Block_light表示当前块背光初步的亮度值；light_max表示背光块亮度的最大值。