基于圖像分析的液晶顯示動(dòng)態(tài)調(diào)光問題研究.pdf

1、液晶顯示器經(jīng)過多年來的發(fā)展已經(jīng)成為電子通信、家用電器、航空航天、工業(yè)控制和汽車電子等領(lǐng)域的主流顯示設(shè)備。液晶顯示器作為一種非自主發(fā)光的顯示器件需要使用背光模組作為它的光源。背光模組主要由LED及光學(xué)膜系構(gòu)成，依據(jù)LED放置位置不同分為直下式和側(cè)出式背光模組。一般液晶顯示器的背光模組輸出亮度恒定，這會(huì)導(dǎo)致顯示器功耗過高且存在漏光問題。所以動(dòng)態(tài)調(diào)光技術(shù)被提出，該技術(shù)是根據(jù)圖像內(nèi)容動(dòng)態(tài)控制背光亮度并對(duì)液晶像素進(jìn)行補(bǔ)償，能夠有效降低能耗并提高對(duì)

2、比度。動(dòng)態(tài)調(diào)光技術(shù)依據(jù)對(duì)背光模組的控制方式不同可以分為全局調(diào)光技術(shù)和分區(qū)調(diào)光技術(shù)。
　　本文旨在深入分析現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)調(diào)光技術(shù)，研究動(dòng)態(tài)調(diào)光的核心問題。依據(jù)數(shù)字視頻處理的相關(guān)原理，探索視頻分割方法與動(dòng)態(tài)調(diào)光技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用;使用圖像特征提取和圖像增強(qiáng)等技術(shù)，改進(jìn)動(dòng)態(tài)調(diào)光算法涉及的背光提取和圖像補(bǔ)償方法;完成全局動(dòng)態(tài)調(diào)光顯示系統(tǒng)和分區(qū)動(dòng)態(tài)調(diào)光顯示系統(tǒng)的開發(fā)工作。主要的研究工作包括:
　　1)綜合分析了現(xiàn)有背光提取方法的優(yōu)缺點(diǎn)，建立了

3、一套用于動(dòng)態(tài)調(diào)光算法評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。使用統(tǒng)計(jì)分析方法建立圖像特征與合理背光值之間的關(guān)系，從而提出了一種基于直方圖和主灰度背光提取算法。
　　2)用于動(dòng)態(tài)調(diào)光的S型曲線調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)于不同類型的圖像適應(yīng)性不夠好，所以使用圖像分類和人臉圖像判別等算法分析圖像類型，依據(jù)圖像類型調(diào)節(jié)S型曲線參數(shù)，以便達(dá)到更好的顯示效果并降低能耗。同時(shí)針對(duì)S型曲線參數(shù)快速變化導(dǎo)致圖像閃爍的問題進(jìn)行修正，引入a值平滑機(jī)制來有效地減少圖像閃爍。
　　3)為了

4、適應(yīng)不同背光結(jié)構(gòu)和分區(qū)方式提出了一種多重分區(qū)動(dòng)態(tài)調(diào)光算法。通過采用多重分區(qū)劃分圖像確定每個(gè)分區(qū)的背光值。針對(duì)側(cè)出式分區(qū)背光算法的背光分配問題，使用模擬退火算法基于能量消耗最低原則求取近似最優(yōu)的背光值分配方案。
　　4)提出一種基于視頻鏡頭特征的動(dòng)態(tài)調(diào)光方法。該算法使用亮度、主顏色直方圖和顏色方差參數(shù)來分割視頻，確定每個(gè)鏡頭的視頻類型，依據(jù)視頻類型選擇合適的調(diào)光參數(shù)。
　　5)依據(jù)本論文的算法研究成果設(shè)計(jì)了三款動(dòng)態(tài)調(diào)光顯示器樣