【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液晶显示，具体是一种基于半透半反显示的分区背光装置及其调光方法。
技术介绍
1、目前分区背光技术已普遍应用在液晶显示领域，分区背光技术的核心是将传统的单一控制背光源分割成多个独立的区域，每个区域都能够根据画面内容独立调节亮度，从而达到提升画质对比度及降低能耗的目的。目前采用分区背光技术的均为常见的透射式液晶屏，在某些环境光强复杂的应用场景下，基于透射式液晶屏的分区背光技术存在局限性。比如在车载显示领域，长条形的屏幕可能存在一部分在强烈阳光照射下，一部分在阴影中的情况，两部分显示区域对背光亮度的需求差异明显。
2、因此，有人提出采用光传感器阵列的方式采集屏幕分区的环境光照强度，从而自适应地调节对应分区背光的亮度以获得更清晰显示效果。该方法虽然可以提升复杂环境光照下的显示质量，但在高亮环境光照的情况下需要将背光亮度提升至很高，对于能耗及散热都带来了很大的负面影响。
3、半透半反液晶显示是解决强光可视的主要手段之一，在高亮环境光照下可以主要依靠反射光线实现清晰显示，在弱光情况下又可以依靠背光提供显示亮度，克服了透射式液晶显示上述的局限性。但目前半透半反液晶显示还缺乏相应的分区背光调制算法，不能充分发挥半透半反显示在各种复杂光照环境下的优势。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于半透半反显示的分区背光装置及其调光方法，以解决现有技术缺乏半透半反液晶显示背光调制算法的问题，进而实现半透半反显示能够在复杂环境光照情况下自适应地调制各背光分区的亮度，以
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种基于半透半反显示的分区背光装置，包括液晶屏及其背光板，背光板为若干背光分区组成的分区背光板(1)，所述液晶屏为半透半反液晶屏(2)，分区背光板(1)中每个背光分区的发光强度可控，半透半反液晶屏(2)对应分区背光板(1)每个背光分区的区域分别形成半透半反液晶屏(2)的屏幕分区，分区背光板(1)中每个背光分区的出射光透射过半透半反液晶屏(2)对应的屏幕分区形成透射光，并且半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区均反射屏前的环境光线形成反射光；
4、还包括光传感器阵列(3)、控制电路单元(4)，所述光传感器阵列(3)采集所述半透半反液晶屏(2)的屏前环境光强，光传感器阵列(3)与控制电路单元(4)电连接，所述控制电路单元(4)还与分区背光板(1)中每个背光分区电连接；
5、由光传感器阵列(3)将采集的屏前环境光强传输至控制电路单元(4)，由此控制电路单元(4)得到半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区的屏前环境光强，并且控制电路单元(4)还获取半透半反液晶屏(2)输入图像数据，由控制电路单元(4)基于每个屏幕分区的屏前环境光强和输入图像数据，对分区背光板(1)中每个背光分区的发光强度进行实时控制，并由控制电路单元(4)对输入图像进行像素补偿。
6、进一步的，所述光传感器阵列(3)由若干光传感器构成，若干光传感器分别分布于所述半透半反液晶屏(2)各个屏幕分区屏前，由光传感器阵列(3)直接采集所述半透半反液晶屏(2)各个屏幕分区的屏前环境光强，并传输至所述控制电路单元(4)，由此控制电路单元(4)得到半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区的屏前环境光强。
7、进一步的，所述光传感器阵列(3)由若干光传感器构成，各个光传感器分布于所述半透半反液晶屏(2)的屏前四周，由光传感器阵列(3)采集所述半透半反液晶屏(2)整体四周的屏前环境光强后传输至所述控制电路单元(4)，并由控制电路单元(4)通过计算间接得到每个屏幕分区的屏前环境光强。
8、一种上述基于半透半反显示的分区背光装置的调光方法，包括以下步骤：
9、步骤1、获取半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区的屏前环境光强，以及半透半反液晶屏(2)的输入图像数据；
10、步骤2、根据每个屏幕分区的屏前环境光强，计算得到每个屏幕分区的反射光强；
11、步骤3、根据每个屏幕分区的反射光强，以及半透半反液晶屏(2)的最高透射光强，对分区背光板(1)中每个背光分区的发光亮度进行调制，同时对半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区的图像数据进行像素补偿。
12、进一步的，步骤2中，半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区的反射光强计算公式如下：
13、
14、其中：lre(m,n)代表原图像中坐标为(m,n)的屏幕分区的反射光强；i(m,n)代表原图像中坐标为(m,n)的屏幕分区的灰度值，该灰度值由对应屏幕分区内所有像素的灰度值统计分析得出；γ代表液晶屏的伽马值；lam(m,n)代表坐标为(m,n)的屏幕分区的屏前环境光强；re代表半透半反液晶屏的反射率。
15、进一步的，步骤3过程如下：
16、将半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区的反射光强，分别与半透半反液晶屏(2)的最高透射光强进行比较；
17、当比较结果为坐标为(m,n)的屏幕分区的反射光强大于或等于最高透射光强，则坐标为(m,n)的屏幕分区对应的背光分区的亮度设置为0，同时采用如下公式对坐标为(m,n)的屏幕分区内的像素值进行补偿：
18、
19、式中：i’(x,y)代表坐标为(m,n)的屏幕分区内坐标为(x,y)的像素补偿后的像素值；i(x,y)代表坐标为(m,n)的屏幕分区内坐标为(x,y)的原始像素值；lh代表半透半反液晶屏的最高透射光强；
20、当比较结果为坐标为(m,n)的屏幕分区的反射光强lre(m,n)小于最高透射光强，则采用迭代法进行像素补偿及对应的背光分区的亮度调制。
21、进一步的，迭代法过程如下：
22、步骤3.1)如果i(m,n)小于255，则令i(m,n)＝i(m,n)+1，采用如下公式重新计算反射光强并转至步骤3.2)：
23、l′re(m,n)＝(i(m,n)/255)γ×lam×re
24、否则，则转至步骤3.4)；
25、步骤3.2)如果l’re(m,n)小于最高透射光强且i(m,n)小于或等于255，则重复步骤3.1)；
26、否则，则转至步骤3.3)。
27、步骤3.3)采用如下公式对坐标为(m,n)的屏幕分区内的像素值进行补偿：
28、
29、同时，将坐标为(m,n)的屏幕分区背光亮度设置为0。
30、步骤3.4)采用如下公式对坐标为(m,n)的屏幕分区内的像素值进行补偿：
31、
32、同时，将坐标为(m,n)的屏幕分区对应的背光分区的发光亮度设置为如下式所示：
33、lb(m,n)＝(lh-l′re(m,n))÷tr
34、式中，tr代表半透半反液晶屏的透射率。
35、与现有技术相比，本专利技术优点为：
36、本专利技术的有益技术效果体现在：...
【技术保护点】
1.一种基于半透半反显示的分区背光装置，包括液晶屏及其背光板，其特征在于，所述背光板为若干背光分区组成的分区背光板(1)，所述液晶屏为半透半反液晶屏(2)，分区背光板(1)中每个背光分区的发光强度可控，半透半反液晶屏(2)对应分区背光板(1)每个背光分区的区域分别形成半透半反液晶屏(2)的屏幕分区，分区背光板(1)中每个背光分区的出射光透射过半透半反液晶屏(2)对应的屏幕分区形成透射光，并且半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区均反射屏前的环境光线形成反射光；
2.根据权利要求1所述的一种基于半透半反显示的分区背光装置，其特征在于，所述光传感器阵列(3)由若干光传感器构成，若干光传感器分别分布于所述半透半反液晶屏(2)各个屏幕分区屏前，由光传感器阵列(3)直接采集所述半透半反液晶屏(2)各个屏幕分区的屏前环境光强，并传输至所述控制电路单元(4)，由此控制电路单元(4)得到半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区的屏前环境光强。
3.根据权利要求1所述的一种基于半透半反显示的分区背光装置，其特征在于，所述光传感器阵列(3)由若干光传感器构成，各个光传感器分布于所述半透半反
4.一种如权利要求1-3中任意一项所述基于半透半反显示的分区背光装置的调光方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于半透半反显示的分区背光装置的调光方法，其特征在于，步骤2中，半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区的反射光强计算公式如下：
6.根据权利要求4所述的基于半透半反显示的分区背光装置的调光方法，其特征在于，步骤3过程如下：
7.根据权利要求6所述的基于半透半反显示的分区背光装置的调光方法，其特征在于，迭代法过程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于半透半反显示的分区背光装置，包括液晶屏及其背光板，其特征在于，所述背光板为若干背光分区组成的分区背光板(1)，所述液晶屏为半透半反液晶屏(2)，分区背光板(1)中每个背光分区的发光强度可控，半透半反液晶屏(2)对应分区背光板(1)每个背光分区的区域分别形成半透半反液晶屏(2)的屏幕分区，分区背光板(1)中每个背光分区的出射光透射过半透半反液晶屏(2)对应的屏幕分区形成透射光，并且半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区均反射屏前的环境光线形成反射光；
2.根据权利要求1所述的一种基于半透半反显示的分区背光装置，其特征在于，所述光传感器阵列(3)由若干光传感器构成，若干光传感器分别分布于所述半透半反液晶屏(2)各个屏幕分区屏前，由光传感器阵列(3)直接采集所述半透半反液晶屏(2)各个屏幕分区的屏前环境光强，并传输至所述控制电路单元(4)，由此控制电路单元(4)得到半透半反液晶屏(2)每个屏幕分区的屏前环境光强。
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