一種圖像顯示設備的製作方法
2023-05-18 05:39:56 2
專利名稱：一種圖像顯示設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及圖像顯示技術領域，尤其涉及ー種圖像顯示設備。
技術背景光源的顔色常用色溫這ー概念表示。光源發射光的顔色與黑體在某一溫度下輻射的光色相同時，黑體的溫度稱為該光源的色溫。光源的色溫較低(色溫小於等於6500K)時，發出光的光譜組成中紅色光相對較多，通常稱為暖色溫光源；光源的色溫較高(色溫大於等於9300K)時，發出光的光譜組成中藍色光相對較多，通常稱為冷色溫光源；此外，光源的色溫適中(色溫大於6500K，小於9300K)時，發出光的光譜組成比較均勻，通常稱為標準色溫光源。在電子エ業中，背光是ー種在顯示屏的側邊或是背後照明的形式，常被用來根據外界環境光線的變化來改變顯示屏的背光效果，以便更清晰的顯示內容。背光調節技術可通過調節背光光源的色溫來調節背光的亮度和色度。現有的自動背光調節技術多是根據環境光感來調節背光光源的色溫，進而調節顯示屏的顯示效果，以適合人眼觀看。例如，當環境光線較暗時，採用暖色溫的背光顯示，背光亮度就會較低並且顔色偏紅，節約電能同時也使人眼不會感覺光線很刺眼；當環境光線較亮時，採用冷色溫的背光顯示，背光亮度就會較高並且偏藍，提高了人眼觀看的舒適度。現有的自動背光調節技術滿足了人們節約能源、提高眼睛舒適度的要求，但是由於現有技術單純依靠環境光感來調節顯示設備的背光效果，隨著人們對顯示設備的智能化要求越來越高，這種背光調節技術顯得單調，圖像顯示效果已不能滿足需求。
實用新型內容本實用新型提供ー種圖像顯示設備，用以解決現有的自動背光調節技術單純依靠環境光感來調節顯示屏背光效果的問題，增強了顯示設備的顯示效果，滿足了人們對顯示設備的智能化顯示要求。本實用新型包括ー種圖像顯示設備，包括顯示屏、顯示設備主控晶片、裝設於顯示屏側面或背面的背光光源、攝像裝置、分別與所述顯示設備主控晶片和攝像裝置連接的圖像分析単元，其中，所述攝像裝置將拍攝的圖像傳輸給所述圖像分析単元；所述圖像分析単元按照預定規則對所述圖像進行特徵類型分析，根據分析結果確定圖像特徵類型改變吋，向所述顯示設備主控晶片發送色溫調整信號；所述顯示設備主控晶片接收到所述色溫調整信號時，控制所述背光光源改變色溫。本實用新型提供ー種圖像顯示設備，通過拍攝顯示屏前方的圖像，井根據對圖像特徵類型的分析結果來控制顯示設備中背光光源的色溫改變，從而控制顯示屏的背光效果進行改變。本實用新型對以往只能依靠環境光感來調節顯示設備背光效果的技術進行了改進，使得顯示設備能夠隨著前方圖像的改變而改變背光光源的色溫，滿足了人們對顯示設備智能化的要求。
圖I為本實用新型的ー種圖像顯示設備結構圖；圖2為本實用新型的另ー種圖像顯示設備結構圖。
具體實施方式
為了增強了顯示設備的背光顯示效果，使顯示設備更加智能化，本實用新型實施例提供了ー種圖像顯示設備，以下結合說明書附圖對本實用新型的優選實施例進行說明。應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限定本實用 新型。並且在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。在本實用新型的描述中，術語「背面」、「側面」、「前方」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型而不是要求本實用新型必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。本實用新型提供ー種圖像顯示設備，包括顯示屏、顯示設備主控晶片、裝設於顯示屏側面或背面的背光光源、攝像裝置、以及分別與所述顯示設備主控晶片和攝像裝置連接的圖像分析単元，其中，所述攝像裝置將拍攝的圖像傳輸給所述圖像分析単元，所述圖像分析單元按照預定規則對所述圖像進行特徵類型分析，根據分析結果確定圖像特徵類型改變時，向所述顯示設備主控晶片發送色溫調整信號，所述顯示設備主控晶片接收到所述色溫調整信號時，控制所述背光光源改變色溫。本實用新型通過拍攝顯示屏前方的圖像，井根據對圖像特徵類型的分析結果來控制顯示設備中背光光源的色溫改變，從而控制顯示屏的背光效果進行改變。解決了現有技術中只能依靠環境光感來調節顯示設備背光效果的技術局限性，使得顯示設備能夠隨著屏幕前方圖像的改變而改變背光光源的色溫，進而改變顯示屏的背光效果，使顯示屏的背光調節更加多祥化，滿足了人們對顯示設備智能化的要求。本實用新型實施例提供ー種圖像顯示設備，如圖I所示，包括攝像裝置101、圖像分析単元102、背光光源103、顯示屏104、顯示設備主控晶片105。其中，攝像裝置101與圖像分析単元102、顯示設備主控晶片105順序連接，背光光源103裝設於顯示屏104的側面或者背面。在使用本實用新型實施例的圖像顯示設備時，攝像裝置101在拍攝顯示屏104前方的圖像後，將所拍攝的圖像發送給圖像分析単元102，圖像分析単元102對所述拍攝到的圖像按照預定規則進行特徵類型分析，最後圖像分析単元102根據對所述圖像進行特徵類型分析的結果，在確定圖像特徵類型發生改變時，向顯示設備主控晶片105發送色溫調整信號，用於指示顯示設備主控晶片105控制背光光源103改變色溫，從而改變顯示屏104的背光效果。上述實施例中，圖像分析単元102按照預定規則對拍攝到的圖像進行特徵類型分析，其中所述預定規則包括以下內容對於圖像特徵類型分析時具體分析哪些圖像特徵；確定分析哪些特徵類型後具體採用的特徵分析方法。優選的，本實用新型對圖像分析単元進行圖像特徵類型分析所採用的預定規則不進行限定，可按照圖像顯示設備使用的具體環境設定規則。例如，當所述圖像顯示設備為電視機時，為了使電視機的背光調節更加智能，攝像裝置101可用於拍攝電視機屏幕前的人臉圖像，同時本實施例中圖像分析単元102可採用以下預定規則圖像分析単元102檢測拍攝的圖像中是否包含人臉特徵，在確定所述圖像中包含人臉特徵吋，對所述人臉進行表情特徵提取(人類的七種基本表情:驚訝、悲傷、恐懼、生氣、厭惡、高興、中性)，並將提取得到的人臉表情特徵作為所述圖像的特徵類型分析結果。所述圖像分析單元102可採用基於特徵臉的PCA(Principal Component Analysis,主成分分析法)、ICA(Independent Component Analysis,獨立分量分析法)、LDA(LinearDiscriminate Analysis,線性判決分析法)、LFA (Local Feature Analysis,局部特徵分析法)等方法對所述拍攝的圖像進行人臉表情特徵提取。 或者，當所述圖像顯示設備為戶外媒體顯示器時，為了使戶外媒體顯示器具有更加智能的背光調節功能，攝像裝置101可用於拍攝顯示屏幕前的圖像，同時圖像分析単元102進行圖像特徵類型分析所採用的預定規則為圖像分析単元102對拍攝到的圖像進行色調分析(色調的分類冷色調、暖色調或中性色調等)，並將提取得到的圖像色調作為所述圖像的特徵類型分析結果。上述實施例中，圖像分析単元102在對所述拍攝的圖像進行特徵類型分析後，根據圖像的特徵類型分析結果，確定是否需要向顯示設備主控晶片105發送色溫調整信號，並且由圖像特徵類型與背光光源色溫之間的映射關係，在所述色溫調整信號中包含指示顯示設備主控晶片105控制背光光源103調整至何種色溫的信息。優選的，本實用新型對圖像分析単元102建立圖像特徵類型與背光光源色溫之間的映射關係不作具體限定，可按照圖像顯示設備使用的具體環境做出選擇。例如，當所述圖像顯示設備為電視機，圖像分析単元102採用攝像裝置101拍攝到的人臉表情特徵作為圖像的特徵類型時，可依據色溫與人的心理學關係，制定所述人臉表情與背光光源色溫之間的映射關係。例如，將人臉的高興表情映射到背光光源的暖色溫，即在確定人臉表情由其他表情變為高興時，向所述顯示設備主控晶片105發送色溫調整信號，並且顯示設備主控晶片105接收到該色溫調整信號後，控制被背光光源103的色溫調整為暖色溫；將人臉的悲傷表情映射到背光光源的冷色溫，即在確定人臉表情由其他表情變為悲傷時向所述顯示設備主控晶片105發送色溫調整信號，並且顯示設備主控晶片105接收到該色溫調整信號後，控制被背光光源103的色溫調整為冷色溫。本實用新型實施例還提供另ー種圖像顯示設備，如圖2所示，包括攝像裝置201、供電電源202、圖像存儲單元203、圖像分析単元204、背光光源205、顯示屏206、顯示設備主控晶片207。由於圖像顯示設備的觀看者一般位於顯示屏的前方，優選的，本實施例中的攝像裝置201嵌入設置於顯示屏206的邊框上的任ー合適位置，用於拍攝所述顯示屏206前方的圖像。攝像裝置201可以為照相模式的裝置或錄像模式的裝置，為了使圖像顯示設備更加實時地配合其所處的環境或觀看者而進行背光效果調節，優選的，本實用新型實施例中的攝像裝置201 —般採用錄像模式的裝置，即由攝像裝置201拍攝的圖像為視頻格式。[0028]供電電源202與攝像裝置201連接，用於為攝像裝置201提供電源。優選的，為了對所述攝像裝置201拍攝到的視頻格式的圖像進行分析處理，在所述攝像裝置201和圖像分析單元204之間連接有圖像存儲單元203。如圖2所示，所述圖像存儲單元203用於接收攝像裝置201拍攝的視頻格式的圖像，並將所述視頻格式的圖像按幀進行存儲，然後圖像分析単元204從圖像存儲單元203處獲取按幀存儲的圖像。攝像裝置201在拍攝完視頻格式的圖像後，圖像存儲單元203需要能夠對所述拍攝的圖像按幀形式存儲，因此需要較大的數據存儲容量，優選的，所述圖像存儲單元203採用具有大容量存儲能力的CPLD (Complex Programmable Logic Device,複雜可編程邏輯器件)。同吋，由於CPLD內部採用固定長度的金屬線進行各邏輯塊的互連，所以設計的邏輯電路具有時間可預測性，滿足了圖像存儲單元203對所述拍攝的圖像按時間順序進行存儲的要求。 為了滿足所述圖像分析単元在進行圖像特徵類型分析時，所用晶片需要高性能、低成本的要求，優選的，所述圖像分析單元204採用ARM (Advanced Reduced InstructionSet Computer Machine,高級精簡指令集計算機處理器)晶片。基於所採用的ARM晶片，圖像分析単元204在從所述圖像存儲單元203處獲取按幀存儲的圖像後，可將對每一幀圖像進行特徵類型分析後的結果存儲於ARM晶片所內置的RAM (Random Access Memory,隨機存儲器)或DDR(Double Data Rate，雙倍速率同步動態隨機存儲器)中，然後對所有幀圖像的特徵類型分析結果作進ー步處理，並在ARM晶片中建立圖像特徵類型分析結果與背光光源色溫之間的映射關係，以用於向顯示設備主控晶片207發送用於控制背光光源205改變色溫的色溫調整信號。圖像分析単元204根據對圖像進行特徵類型分析的結果，向顯示設備主控晶片207發送用於控制背光光源205改變色溫的色溫調整信號。優選的，所述圖像分析単元204與顯示設備主控晶片207之間使用I2C(Inter Integrated Circuit,雙向兩線串行總線)總線進行連接。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.ー種圖像顯示設備，其特徵在於，包括顯示屏、顯示設備主控晶片、裝設於顯示屏側面或背面的背光光源、攝像裝置、分別與所述顯示設備主控晶片和攝像裝置連接的圖像分析単元，其中， 所述攝像裝置將拍攝的圖像傳輸給所述圖像分析単元； 所述圖像分析単元按照預定規則對所述圖像進行特徵類型分析，根據分析結果確定圖像特徵類型改變吋，向所述顯示設備主控晶片發送色溫調整信號； 所述顯示設備主控晶片接收到所述色溫調整信號時，控制所述背光光源改變色溫。
2.如權利要求I所述的圖像顯示設備，其特徵在於，所述攝像裝置嵌入設置於所述顯示屏邊框上，用於拍攝所述顯示屏前方的圖像。
3.如權利要求I或2所述的圖像顯示設備，其特徵在於，還包括分別與所述攝像裝置和圖像分析單元連接的圖像存儲單元，所述圖像存儲單元接收所述攝像裝置拍攝的圖像並按幀進行存儲，且將所述按幀存儲的圖像發送給所述圖像分析単元。
4.如權利要求3所述的圖像顯示設備，其特徵在於，所述圖像存儲單元採用複雜可編程邏輯器件CPLD。
5.如權利要求I所述的圖像顯示設備，其特徵在於，所述圖像分析単元與所述顯示設備主控晶片之間使用雙向兩線串行總線I2C進行連接。
6.如權利要求I所述的圖像顯示設備，其特徵在於，所述圖像分析單元採用高級精簡指令集計算機處理器ARM晶片。
7.如權利要求I所述的圖像顯示設備，其特徵在於，還包括與所述攝像裝置連接的供電電源。
8.如權利要求I所述的圖像顯示設備，其特徵在於，所述圖像顯示設備為電視機或戶外媒體顯示器。
9.如權利要求I所述的圖像顯示設備，其特徵在於，所述攝像裝置為錄像模式的攝像裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種圖像顯示設備，包括顯示屏、顯示設備主控晶片、裝設於顯示屏側面或背面的背光光源、攝像裝置、分別與所述顯示設備主控晶片和攝像裝置連接的圖像分析單元。其中，所述攝像裝置將拍攝的圖像傳輸給所述圖像分析單元，所述圖像分析單元按照預定規則對所述圖像進行特徵類型分析，根據分析結果確定圖像特徵類型改變時，向所述顯示設備主控晶片發送色溫調整信號，所述顯示設備主控晶片接收到所述色溫調整信號時，控制所述背光光源改變色溫。本實用新型通過拍攝顯示屏前方的圖像，並根據對圖像特徵類型的分析結果來控制顯示設備中背光光源的色溫改變，從而控制顯示屏的背光效果進行改變，滿足了人們對顯示設備智能化的要求。
文檔編號H04N5/57GK202434193SQ20112047689
公開日2012年9月12日 申請日期2011年11月25日 優先權日2011年11月25日
發明者姚海燕 申請人:北京京東方光電科技有限公司