[发明专利]基于环境光的图像显示方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理及显示技术领域，特别涉及基于环境光的图像显示方法及系统。

背景技术

LED(Light Emitting Diode,发光二极管)全彩显示屏越来越广泛的应用于户外场景，如商场、娱乐场所、工厂、学校等大型场所，由于户外强光的作用，导致白天显示屏对比度下降，图像变暗。为了使显示图像在环境光下依然有良好的视觉效果，LED全彩显示屏行业也越来越关注环境光下LED显示质量提升技术。

最高对比度是能客观评价LED显示屏视频显示效果的重要指标，决定了显示屏的清晰程度，对显示效果有很大影响。如果存在环境光线，显示器的图像就不可避免会受到干扰，因为还没有不反光的面板材料出现。面板反光是要叠加在显示器发出的光线之上的，因此即便是一台100000：1的显示器在太阳底下也很难看清东西。举例说明，一台显示器的全白亮度为250cd/m²，全黑亮度为0.1cd/m²，那么在不存在环境光线的情况下的最大对比度为2500：1，当面板反射光在特定角度下带来的亮度为0.5cd/㎡时，它的对比度就变为(250+0.5)/(0.1+0.5)＝417:1，一点点环境光线就会明显影响显示器的对比度，更要注意的是环境光线基本是有色光线，叠加在显示器上还会影响色彩表现，因此行业内显示屏制造商会尽可能提高显示屏最大亮度，降低屏幕反射率，例如用黑面罩等。目前LED行业解决此问题的主要方法有：

1)降低LED显示屏表面反射率。根据LED显示屏测量方法得知，对比度指标的表达式为C＝(Lmax-LD)/LD，其中，Lmax为显示屏的最大亮度，LD为背景亮度。背景亮度是由LED显示屏的面板和LED发光管反射外界光照产生的，即测得的背景亮度LD数值是由面板的反射系数和发光管的反射系数决定。面板的反射系数越大，测得的背景亮度的数值也越大，得到的对比度的数值会越小。故目前主要是在LED面板及LED发光管进行特殊工艺处理，降低LED面板反射率，从而提高LED显示屏对比度。目前市面上使用较多的是LED发光管表面刷墨和LED发光管使用黑色PPA材质。虽然这种方法可以有效提升显示图像的对比度、改善图像质量，但是在制作工艺上存在一定的难度，硬件实施起来比较困难，同时也会大大增加生产商的成本。

2)提高显示屏的最大亮度。当外界环境光的作用导致显示屏背景亮度变大时，提高显示屏最大亮度，增大最大亮度与背景亮度的差值，可有效提高户外显示屏的对比度效果；但这种方法也直接带来了功耗的问题，亮度越大，耗能越多，这也会降低LED显示屏的寿命。又由于设备自身条件的限制，显示屏的亮度范围是有限的，在技术上实现也是一个难点。另外，显示亮度在某些场合并不是越大越好，如暗环境下，如果亮度过高，会形成光污染，对观察者的视力造成伤害。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种基于环境光的图像显示方法以及一种基于环境光的图像显示系统。

具体地，本发明实施例提供的一种基于环境光的图像显示方法，包括步骤：感测目标显示装置的环境光亮度；获取输入图像；通过低通滤波处理分离出所述输入图像的亮度信息的低频分量和高频分量；将所述目标显示装置的所述环境光亮度、环境光参考亮度作为影响因素对所述低频分量进行变换映射得到变换后的低频分量；将所述变换后的低频分量减去所述环境光亮度后和所述高频分量进行合并以生成与所述输入图像相对应的输出图像；以及将所述输出图像提供至所述目标显示装置进行显示。

此外，本发明实施例提供的一种基于环境光的图像显示系统，包括：环境光感测装置、图像处理装置以及目标显示装置；其中，环境光感测装置用于感测目标显示装置的环境光亮度；图像处理装置用于获取输入图像，通过低通滤波处理分离出所述输入图像的亮度信息的低频分量和高频分量，将所述目标显示装置的所述环境光亮度、环境光参考亮度作为影响因素对所述低频分量进行变换映射得到变换后的低频分量以及将所述变换后的低频分量减去所述环境光亮度后和所述高频分量进行合并以生成与所述输入图像相对应的输出图像；目标显示装置用于根据所述输出图像进行显示。

由上可知，本发明上述实施例从图像处理角度通过对输入图像进行处理以提升显示图像质量，其可以达成以下一个或多个有益效果：(1)降低硬件成本；(2)根据目标显示装置周围环境光的变化，对图像的亮度资源进行重新分配，以提高环境光下显示图像的感观质量；(3)提高显示图像的局部对比度，使不同环境光下的显示图像都能正确再现更多的细节。