[发明专利]一种液晶电视动态背光下的图像亮度自动补偿方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶电视动态背光和图像亮度调整技术，特别涉及液晶电视因采用动态背光导致图像亮度下降情况下的图像亮度自动补偿方法及装置。

背景技术

液晶显示屏的功率消耗占整个液晶电视功耗的大部分。降低能耗的需求，已经催生了多种动态背光技术，软件系统根据动态的图像内容进行背光计算和控制，在不必要保持最高幅度的恒定背光亮度时，合适地调低背光亮度。例如国内授权发明专利201010300512.1就公开了一种动态背光技术，其主要步骤是：获取当前图像并将其暂存入存储器中，利用亮度方程Gray=0.3×R+0.59×G+0.11×B求出每个像素的灰度值，然后统计每种灰度的像素个数，根据灰度值和该灰度值的像素数量计算出整帧图像的灰度平均值，                                                ，然后根据图像灰度平均值确定背光调节PWM信号的脉宽值或者占空比（详见该专利公告文本说明书第3~4页），另外，国内专利申请201010128036.X 也公开了一种背光调节技术。

和保持最高幅度的恒定背光亮度相比，动态降低背光后，视觉上会感到图像亮度下降，图像层次降低，一些原来存在的细节和景深都受到影响，也就是说图像质量下降，容易引起视觉疲劳。在此情况下，用户一般的解决方法是关闭动态背光，这样就丢失了动态背光降低能耗的初衷；或者手动地把图像亮度、对比度增大，这样可以把暗场变到亮场，但播放亮画面时，就会出现画面高亮值部分的截断，又需要再把图像亮度、对比度降下来，这种方式对于用户来说太过繁琐并且不方便。

为了克服这些问题 ，许多补偿技术已经被提出用于背光调暗后的图像亮度补偿，其中包含提高LCD透光率、LCD信号线性振幅增长、GAMMA数据修正等方法。上述方法中部分措施比较简单，容易引起色温变化、图像出现等高线、画面高亮度值的截断等问题，部分措施存在运算较为复杂，具体应用存在困难。

发明内容

本发明针对动态背光下背光幅度降低导致的图像亮度下降的问题提出一种简单、可靠的动态背光下图像亮度自动补偿方法。

本发明的液晶电视动态背光下的图像亮度自动补偿方法，包括以下步骤：

动态背光目标值获取步骤，读取动态背光模块输出的动态背光目标值；

对比度补偿最大值获取步骤，调整用户菜单对比度与对比度用户值的映射关系f使得用户菜单对比度为a时对应的对比度用户值A能够且仅能够满足灰阶为n阶的图像与灰阶为n-1的图像亮度相同或者能够且仅能够满足灰阶为n阶的图像、灰阶为n-1阶的图像及灰阶为n-2的图像亮度相同；所述n为图像灰阶最高值，所述a大于用户菜单对比度最大值×1/2，所述对比度用户值A为所述对比度补偿最大值；

对比度用户值获取步骤，将当前用户菜单对比度按照所述的映射关系f转换为对比度用户值B；

补偿方式选择步骤，若背光目标值大于或等于补偿上限，则直接使用对比度用户值B刷新对比度寄存器；若背光目标值小于补偿上限，则执行对比度补偿步骤；

对比度补偿步骤，包括对比度补偿中间值计算步骤及对比度补偿最终值补偿步骤；

其中，对比度补偿中间值计算步骤包括：若背光目标值小于补偿上限且大于或等于补偿下限，则进行补偿值动态计算步骤得到对比度补偿中间值；若背光目标值小于补偿下限，则将对比度补偿最大值作为对比度补偿中间值；

所述补偿值动态计算步骤包括：按照公式

计算对比度补偿中间值，其中CON（temp）为对比度补偿中间值，CON（a）为对比度补偿最大值，CON（usr）为对比度用户值B，thH为补偿上限，thL为补偿下限，PWM DUTY为背光目标值；

对比度补偿最终值补偿步骤包括：若当前用户菜单对比度大于或等于a，则使用所述的对比度用户值B刷新对比度寄存器；若当前用户菜单对比度小于a且大于或等于用户菜单对比度最大值×1/2，则使用所述对比度补偿中间值作为对比度补偿最终值对图像亮度进行补偿；若当前用户菜单对比度小于用户菜单对比度最大值×1/2，则将所述对比度补偿中间值与衰减系数相乘后得到对比度补偿最终值，并使用所述的对比度补偿最终值对图像亮度进行补偿；所述衰减系数大于或等于0且小于1；a大于用户菜单对比度最大值×1/2。

优选地，在所述对比度补偿最终值补偿步骤中，若当前用户菜单对比度小于用户菜单对比度最大值×1/2，按照公式