適用RGBW顯示的分區背光顯示方法及裝置與流程
2023-06-21 17:45:41 3
本發明涉及液晶顯示領域，特別是涉及一種適用rgbw顯示的分區背光顯示方法及裝置。
背景技術：
顯示技術的核心在於再現人眼對於自然界的視覺認知。目前主流的顯示技術包括lcd顯示技術和oled顯示技術。其中lcd顯示技術在成本、可靠性方面依然具有明顯的優勢。而oled技術作為起步較晚的顯示技術，依然面臨著成本較高、壽命受限等問題。
但是隨著技術的進步和供應鏈的改善，oled顯示技術已經逐漸拉近與lcd顯示技術的距離，oled顯示技術同時具備高色域和高對比度等優勢。
動態分區背光使得不同分區的背光可以根據當前顯示畫面的內容獨立調整分區背光的亮度。但背光的調節依然限定在單個分區的較大範圍內，任意分區內的像素仍然共用相同亮度的背光，難以匹敵oled單個子像素自發光的調節效果。
四色顯示技術(如rgbw)通過在傳統rgb色阻排列的基礎上增加白色w畫素，由於通常白色畫素w採用高透過率的oc平坦層替代低透過率的色阻層，因而相對於rgb畫素排列具有高亮度、低功耗的優勢。目前基於傳統rgb畫素排列的液晶顯示模組亮度達到400-500nits水平，而w子像素的穿透率相對於rgb像素的穿透率提高100-150％左右，因而可以實現最高700-1200nits左右的亮度。同時w作為單個子像素能夠在像素水平調節單個像素的顯示亮度，具有「動態背光」類似的功能，使得lcd技術具有與oled相匹敵的動態背光調整水平。
另一方面，如何採用合適的演算法將分區背光與rgbw顯示技術相結合也是實現該技術的難點。
因此，現有技術存在缺陷，急需改進。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供適用rgbw顯示的分區背光顯示方法及裝置，從而實現適用rgbw的分區背光顯示功能。
為解決上述問題，本發明提供的技術方案如下：
本發明提供了一種適用rgbw顯示的分區背光顯示方法，包括以下步驟：
根據背光分區設置信息將rgb圖像劃分成多個圖像分區，每一所述圖像分區包括多個rgb像素；
獲取每一所述rgb像素的灰階值，並將所述rgb像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度；
根據所述飽和度判斷每一所述rgb像素為高純度顏色rgb像素或非高純度顏色rgb像素，並生成判斷結果；
獲取將各個所述rgb像素預轉換為rgbw像素時，各個所述rgb像素對應的飽和度增益；
根據所述判斷結果以及每一所述rgb像素的視覺亮度增益係數對每一所述rgb像素的飽和度增益進行修正，以得到修正後的目標飽和度增益；
對每一所述圖像分區對應設置一飽和度增益閾值，並根據所述飽和度增益閾值對所述圖像分區內的各個rgb像素的目標飽和度增益進行優化處理操作，以得到優化處理後的目標飽和度增益；
根據優化處理後的目標飽和度增益將所述rgb像素轉換為rgbw像素，並獲取所述rgbw像素的灰階值；
根據每一所述圖像分區內的各個所述rgbw像素的灰階值以及所述圖像分區對應的飽和度增益閾值獲取目標背光亮度增益係數；
根據所述圖像分區的目標背光亮度增益係數以及該圖像分區內的rgbw像素的灰階值，獲取該圖像分區的灰階補償畫面；
根據所述各個圖像分區的灰階補償畫面進行顯示。
在本發明所述的適用rgbw顯示的分區背光顯示方法中，所述根據每一所述圖像分區內的各個所述rgbw像素的灰階值以及所述圖像分區對應的飽和度增益閾值獲取目標背光亮度增益的步驟包括：
根據每一所述圖像分區內各個所述rgbw像素的灰階值設定該圖像分區內的背光亮度增益係數；
根據所述圖像分區對應的所述飽和度增益閾值對該圖像分區內的所述背光亮度增益係數進行修正，以得到目標背光亮度增益係數。
在本發明所述的適用rgbw顯示的分區背光顯示方法中，所述根據所述飽和度增益閾值對所述圖像分區內的各個rgb像素的目標飽和度增益進行優化處理操作的步驟包括：
當所述圖像分區內的一rgb像素的目標飽和度增益大於對應的飽和度增益閾值時，將該rgb像素的目標飽和度增益調整為對應的所述飽和度增益閾值。
在本發明所述的適用rgbw顯示的分區背光顯示方法中，所述根據所述判斷結果以及每一rgb像素的視覺亮度增益係數對每一所述rgb像素的飽和度增益進行修正，以得到修正後的目標飽和度增益的步驟包括：
獲取每一rgb像素的視覺亮度增益係數x；
當所述rgb像素為高純度顏色rgb像素時，該rgb像素的目標飽和度增益有n＝mx；
當所述rgb像素為高純度顏色rgb像素時，所述目標飽和度增益n＝m；
其中，m為該rgb像素的飽和度增益。
在本發明所述的適用rgbw顯示的分區背光顯示方法中，所述獲取每一所述rgb像素的灰階值，並將所述rgb像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度的步驟包括：
對所述rgb像素進行歸一化處理，並獲取歸一化後的rgb像素的灰階值；
將所述rgb像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度。
本發明還一種適用rgbw顯示的分區背光顯示裝置，包括：
劃分模塊，用於根據背光分區設置信息將rgb圖像劃分成多個圖像分區，每一所述圖像分區包括多個rgb像素；
第一獲取模塊，用於獲取每一所述rgb像素的灰階值，並將所述rgb像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度；
判斷模塊，用於根據所述飽和度判斷每一所述rgb像素為高純度顏色rgb像素或非高純度顏色rgb像素，並生成判斷結果；
第二獲取模塊，用於獲取將各個所述rgb像素預轉換為rgbw像素時，各個所述rgb像素對應的飽和度增益；
修正模塊，用於根據所述判斷結果以及每一所述rgb像素的視覺亮度增益係數對每一所述rgb像素的飽和度增益進行修正，以得到修正後的目標飽和度增益；
優化模塊，用於對每一所述圖像分區對應設置一飽和度增益閾值，並根據所述飽和度增益閾值對所述圖像分區內的各個rgb像素的目標飽和度增益進行優化處理操作；
第三獲取模塊，用於根據優化處理後的目標飽和度增益將所述rgb像素轉換為rgbw像素，並獲取所述rgbw像素的灰階值；
第四獲取模塊，用於根據每一所述圖像分區內的各個所述rgbw像素的灰階值以及所述圖像分區對應的飽和度增益閾值獲取目標背光亮度增益係數；
第五獲取模塊，用於根據所述圖像分區的目標背光亮度增益係數以及該圖像分區內的rgbw像素的灰階值，獲取該圖像分區的灰階補償畫面；
顯示模塊，用於根據所述各個圖像分區的灰階補償畫面進行顯示。
在本發明所述的適用rgbw顯示的分區背光顯示裝置中，所述第四獲取模塊包括：
設定單元，用於根據每一所述圖像分區內各個所述rgbw像素的灰階值設定該圖像分區內的背光亮度增益係數；
修正單元，用於根據所述圖像分區對應的所述飽和度增益閾值對該圖像分區內的所述背光亮度增益係數進行修正，以得到目標背光亮度增益係數。
在本發明所述的適用rgbw顯示的分區背光顯示裝置中，所述優化模塊包括：
第一設置單元，用於對每一所述圖像分區對應設置一飽和度增益閾值；
優化單元，用於當所述圖像分區內的一rgb像素的目標飽和度增益大於對應的飽和度增益閾值時，將該rgb像素的目標飽和度增益調整為對應的所述飽和度增益閾值。
在本發明所述的適用rgbw顯示的分區背光顯示裝置中，所述修正模塊包括：
第一獲取單元，用於獲取每一rgb像素的視覺亮度增益係數x；
第二設置單元，用於當所述rgb像素為高純度顏色rgb像素時，將該rgb像素的目標飽和度增益設置為mx；
第三設置單元，用於當所述rgb像素為高純度顏色rgb像素時，將所述目標飽和度增益設置為m；
其中，m為該rgb像素的飽和度增益。
在本發明所述的適用rgbw顯示的分區背光顯示裝置中，所述第一獲取模塊包括：
歸一化單元，用於對所述rgb像素進行歸一化處理，並獲取歸一化後的rgb像素的灰階值；
第二獲取單元，用於將所述rgb像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度。
由上可知，本發明通過將rgb顯示轉換rgbw顯示，避免由於不同像素增益不一致導致的純色偏暗問題，同時不同分區內的飽和度增益值可根據具體畫面獨立設置，能夠最大限度提升w子像素的亮度增益效果提升穿透率。
附圖說明
圖1是本發明的一優選實施例中的適用rgbw顯示的分區背光顯示方法的流程圖。
圖2是本發明的一優選實施例中的適用rgbw顯示的分區背光顯示裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
在圖中，結構相似的模塊是以相同標號表示。
請參照圖1，圖1是本發明一優選實施例中的適用rgbw顯示的分區背光顯示方法的流程圖。該方法包括以下步驟：
s101、根據背光分區設置信息將rgb圖像劃分成多個圖像分區，每一所述圖像分區包括多個rgb像素；
s102、獲取每一所述rgb像素的灰階值，並將所述rgb像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度；
s103、根據所述飽和度判斷每一所述rgb像素為高純度顏色rgb像素或非高純度顏色rgb像素，並生成判斷結果；
s104、獲取將各個所述rgb像素預轉換為rgbw像素時，各個所述rgb像素對應的飽和度增益；
s105、根據所述判斷結果以及每一所述rgb像素的視覺亮度增益係數對每一所述rgb像素的飽和度增益進行修正，以得到修正後的目標飽和度增益；
s106、對每一所述圖像分區對應設置一飽和度增益閾值，並根據所述飽和度增益閾值對所述圖像分區內的各個rgb像素的目標飽和度增益進行優化處理操作；
s107、根據優化處理後的目標飽和度增益將所述rgb像素轉換為rgbw像素，並獲取所述rgbw像素的灰階值；
s108、根據每一所述圖像分區內的各個所述rgbw像素的灰階值以及所述圖像分區對應的飽和度增益閾值獲取目標背光亮度增益係數；
s109、根據所述圖像分區的目標背光亮度增益係數以及該圖像分區內的rgbw像素的灰階值，獲取該圖像分區的灰階補償畫面；
s110、根據所述各個圖像分區的灰階補償畫面進行顯示。
下面結合附圖給該分區背光顯示方法的各個步驟進行詳細說明。
在步驟s101中，每一rgb像素包括紅色子像素、綠色子像素以及藍色子像素。該背光分區設置信息是根據畫面的顯示內容進行劃分設置的。
在步驟s102中，在獲取每一所述rgb像素的灰階值的步驟之前，需要先對各個圖像分區進行歸一化處理。例如可以採用gamma轉化規則進行歸一化處理對各個圖像分區進行歸一化處理。該步驟s102包括以下子步驟：
s1021、對所述rgb像素進行歸一化處理，並獲取歸一化後的rgb像素的灰階值。
s1022、將所述rgb像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度。
具體地，歸一化處理前每一rgb像素灰階值標記為pic(h，l，a)，其中，h和l分別是該子像素的橫坐標和縱坐標，a用於標識該子像素的顏色，例如，當a＝1時，該子像素為紅色子像素，當a＝2時，該子像素為綠色子像素，當a＝3時，該子像素為藍色子像素。通常取gamma＝2.2,歸一化處理後的子像素的灰階值記為in(h，l，a)＝pic((h，l，a)/255)2.2。
在歸一化處理後並獲取到歸一化處理後的子像素的灰階值後，將各個子像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度。其主要甄別顏色為r(紅)、g(綠)、b(藍)、c(青)、m(紫紅)、y(黃色)。
在該步驟s103中，rgb像素的飽和度高於的判定為高純度顏色像素，飽和度低於閾值的判定為非高純度顏色像素。針對上述幾種顏色對像素進行標定。閾值可以參考圖像品味進行設定，在本實施例中，該閾值設定為0.8。
在該步驟s104中，對各個rgb像素預轉換為rgbw像素，這裡並非真正進行轉換，只是為了獲取進行轉換時各個rgb像素的子像素對應的飽和度增益。rgbw像素包括紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素以及白色子像素。
在該步驟s105中，將r(紅)、g(綠)、b(藍)、c(青)、m(紫紅)、y(黃色)對應的視覺亮度增益係數分別設置為1.5、1.2、1.5、1.35、1.5以及1.1。對於高純度顏色像素分別乘以r(紅)、g(綠)、b(藍)、c(青)、m(紫紅)、y(黃色)對應的視覺亮度增益係數，對於非高純度顏色像素直接乘以1，以得到目標飽和度增益。
在該步驟s106中，需要先對各個rgb像素的目標飽和度增益情況進行統計。然後根據統計的情況，針對各個不同的圖像分區，設置一個飽和度增益閾值gain_final，然後根據該飽和度閾值gain_final對該圖像分區內的rgb像素的灰階值進行優化。
具體地，優化時，當圖像分區內的一rgb像素的目標飽和度增益大於對應的飽和度增益閾值時，將rgb像素的目標飽和度增益調整為對應的飽和度增益閾值。
在步驟s107中，根據優化處理後的目標飽和度增益將所述rgb像素轉換為rgbw像素，並獲取各個rgbw像素的子像素的灰階值。對於一個rgbw像素而言，其灰階值記錄為(rin，gin，bin，win)。
在步驟s108中，該步驟包括以下子步驟：
s1081、根據每一圖像分區內各個rgbw像素的灰階值設定該圖像分區內的背光亮度增益係數。其中，根據當前的圖像分區內所有rgbw像素(r,g,b,w)值統計分布確定當前分區的背光亮度增益係數blu_temp。具體地，可參考當前圖像分區的rgbw像素的灰階值的最大值或者平均值。以最大值為例，當前分區所有rgbw像素(r,g,b,w)灰階值最大值為1時，設定背光亮度增益係數blu_temp＝1；當前分區所有rgbw像素灰階值最大值為0時，設定背光亮度係數blu_temp＝0。
s1082、根據圖像分區對應的飽和度增益閾值對該圖像分區內的所述背光亮度增益係數進行修正，以得到目標背光亮度增益係數。目標背光亮度增益係數blu＝blu_temp/gain_final，並將該背光增益係數輸出給背光碟機動單元以點亮相應圖像分區的背光。
在該步驟s109中，根據轉化後的rgbw像素的灰度值(rin、gin、bin、win)，以及確定後的目標背光亮度增益係數blu，計算灰階補償圖像out(h,w,b)，其中，h為該子像素的橫坐標，w為縱坐標，b用於標識子像素的種類。例如，當b＝1時為紅色子像素，當b＝2時為綠色子像素，當b＝3時為藍色子像素，當b＝4時為白色子像素。
在該步驟s110中，採用於gamma歸一化相對應的de-gamma操作，將各個rgbw像素的out(h,w,b)還原為灰階，並輸出給圖像控制器來控制圖像的顯示。
由上可知，由上可知，本發明通過將rgb顯示轉換rgbw顯示，避免由於不同像素增益不一致導致的純色偏暗問題，同時不同分區內的飽和度增益值可根據具體畫面獨立設置，能夠最大限度提升w子像素的亮度增益效果提升穿透率。
請參照圖2，圖2是本發明一實施例中的適用rgbw顯示的分區背光顯示裝置，包括：劃分模塊201、第一獲取模塊202、判斷模塊203、第二獲取模塊204、修正模塊205、優化模塊206、第三獲取模塊207、第四獲取模塊208、第五獲取模塊209以及顯示模塊210。
其中，該劃分模塊201用於根據背光分區設置信息將rgb圖像劃分成多個圖像分區，每一所述圖像分區包括多個rgb像素。
其中，該第一獲取模塊202，用於獲取每一所述rgb像素的灰階值，並將所述rgb像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度。第一獲取模塊包括：歸一化單元，用於對所述rgb像素進行歸一化處理，並獲取歸一化後的rgb像素的灰階值；第二獲取單元，用於將所述rgb像素的灰階值轉換到hsv空間，以獲取所述rgb像素的飽和度。
其中，該判斷模塊203用於根據所述飽和度判斷每一所述rgb像素為高純度顏色rgb像素或非高純度顏色rgb像素，並生成判斷結果。
其中，該第二獲取模塊204用於獲取將各個所述rgb像素預轉換為rgbw像素時，各個所述rgb像素對應的飽和度增益。
其中，該修正模塊205用於根據所述判斷結果以及每一所述rgb像素的視覺亮度增益係數對每一所述rgb像素的飽和度增益進行修正，以得到修正後的目標飽和度增益。修正模塊205包括：第一獲取單元，用於獲取每一rgb像素的視覺亮度增益係數x；第二設置單元，用於當所述rgb像素為高純度顏色rgb像素時，將該rgb像素的目標飽和度增益設置為mx；第三設置單元，用於當所述rgb像素為高純度顏色rgb像素時，將所述目標飽和度增益設置為m；其中，m為該rgb像素的飽和度增益。
其中，該優化模塊206用於對每一所述圖像分區對應設置一飽和度增益閾值，並根據所述飽和度增益閾值對所述圖像分區內的各個rgb像素的目標飽和度增益進行優化處理操作。優化模塊206包括：第一設置單元，用於對每一所述圖像分區對應設置一飽和度增益閾值；優化單元，用於當所述圖像分區內的一rgb像素的目標飽和度增益大於對應的飽和度增益閾值時，將該rgb像素的目標飽和度增益調整為對應的所述飽和度增益閾值。
其中，該第三獲取模塊207用於根據優化處理後的目標飽和度增益將所述rgb像素轉換為rgbw像素，並獲取所述rgbw像素的灰階值。
其中，該第四獲取模塊208用於根據每一所述圖像分區內的各個所述rgbw像素的灰階值以及所述圖像分區對應的飽和度增益閾值獲取目標背光亮度增益係數。
其中，第四獲取模塊208包括：設定單元，用於根據每一所述圖像分區內各個所述rgbw像素的灰階值設定該圖像分區內的背光亮度增益係數；修正單元，用於根據所述圖像分區對應的所述飽和度增益閾值對該圖像分區內的所述背光亮度增益係數進行修正，以得到目標背光亮度增益係數。
其中，該第五獲取模塊209用於根據所述圖像分區的目標背光亮度增益係數以及該圖像分區內的rgbw像素的灰階值，獲取該圖像分區的灰階補償畫面。
其中，該顯示模塊210用於根據所述各個圖像分區的灰階補償畫面進行顯示。
由上可知，本發明通過將rgb顯示轉換rgbw顯示，避免由於不同像素增益不一致導致的純色偏暗問題，同時不同分區內的飽和度增益值可根據具體畫面獨立設置，能夠最大限度提升w子像素的亮度增益效果提升穿透率。
綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例並非用以限制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護範圍以權利要求界定的範圍為準。