RGB三色LED背光模组及其白光亮度控制方法、存储介质与流程

rgb三色led背光模组及其白光亮度控制方法、存储介质
技术领域
1.本发明涉及一种液晶显示领域，尤其涉及液晶显示器中的rgb三色led背光模组及其白光亮度控制方法、存储介质。


背景技术：

2.背光模组是提供液晶显示器背面光源的组件，一般由背光光源、多层背光材料及支撑框架组成，分为侧灯式和直下式。背光模组中的光源设置主要有蓝色led加上黄色荧光粉混合呈现白光，或是紫外led加rgb荧光粉混合呈现白光，或者rgb三色led一体化封装混合呈现白光。对于rgb三色led一体化封装混合呈现白光，由于其单独散热设计加上高输出光效的亮点，被广泛使用。
3.rgb三色led一体化封装混合呈现白光的结构主要是三个红绿蓝三色的led封装在同一个杯座中，然后通过pwm的占空比控制三色led发光形成白光，可以通过调节占空比调节发光的强度，也即亮度。目前，对于背光模组中背光光源的亮度调节，基本是根据用户对显示亮度模式的选择进行配合性调整，对于显示器，亮度模式的种类基本有标准、运动、电影等等，一个模式对于一种占空比，同一模式下占空比不会发生变化，除了用户手动调整。这种模式存在的一个缺陷是，对于显示界面处于影像播放状态且上下帧灰度差异过大时，如极端情况由全黑帧转为全白帧时，对于观看用户的眼睛会造成伤害，引起眼睛不适，尤其是对散光人群(经调查，由于长期使用手机，目前的散光人群的群体不断扩大)，会引起较强不适，因而，如何在背光模组的光亮控制上解决该问题，有待研究完善。


技术实现要素：

4.本发明为解决或部分解决现有技术的不足之处，而提供一种液晶显示器中的rgb三色led背光模组及其白光亮度控制方法、存储介质。
5.为实现所述目的，依据本发明的一个方面，提供一种rgb三色led背光模组的白光亮度控制方法，所述rgb三色led背光模组装设于液晶显示器中用于发出背光，并与液晶显示器中的控制电路通讯，rgb三色led背光模组中自带有主控芯片用以发出pwm波形来驱动rgb三色led背光模组中的rgb背光led光源发光，所述方法包括：获取液晶显示器当前播放帧的图像，计算当前播放帧的图像中各像素点的灰度值均值；获取所述当前播放帧的下一帧图像，计算下一帧图像中各像素点的灰度值均值；将所述当前播放帧与所述下一帧图像的灰度值均值进行比较，在所述下一帧图像的灰度值均值较之于所述当前播放帧的灰度值均值骤增超过第一阈值时，缩小所述pwm波形的占空比从而控制所述下一帧图像的播放亮度在所述当前播放帧的播放亮度的基础上，降低第二阈值。
6.在控制所述下一帧图像的播放亮度在所述当前播放帧的播放亮度的基础上降低第二阈值之后，所述方法进一步包括：获取在所述下一帧图像之后的灰度值均值与所述下一帧图像差异在第三阈值内的连续n帧图像，n为正整数；根据所述n的数值统计连续帧的时长；在所述时长内，等步进将所述播放亮度从所述下一帧图像的亮度逐步恢复至所述当前
播放帧的亮度。
7.所述主控芯片的内存空间中被配置有一事先堆栈，所述方法进一步包括：提前计算所述当前播放帧以及所述下一帧图像的灰度值均值存储于所述事先堆栈中，并配置一标志位，若在所述提前计算中发现所述下一帧图像的灰度值均值较之于所述当前播放帧的灰度值均值骤增超过第一阈值，则赋值所述标志位，否则对标志位清零；在所述提前计算中，当所述标志位被赋值时，进一步计算所述时长以及亮度调节步进存储于所述事先堆栈；在液晶显示器播放所述当前播放帧时，根据所述标志位判断是否执行降低播放亮度的操作。
8.在所述提前计算中，计算每帧图像的灰度值均值的方法进一步包括：根据当前播放影片的像素值计算等间距抽样的总量；基于所述总量的数值，在每帧图像中以二维阵列形式等间接抽样对应的像素点，将所抽样的像素点的灰度值均值作为该帧图像的灰度值均值。
9.作为一种改进方案，所述方法进一步包括：根据所述时长对所述第二阈值进行微调，其中，所述第二阈值与所述时长呈正相关关系。
10.作为一种改进方案，所述方法进一步包括：向液晶显示器的使用用户发起获取其视力参数的请求，并基于所述视力参数确定所述第一阈值的数值，其中，所述视力参数包括但不限于眼睛散光度。
11.作为一种改进方案，所述向液晶显示器的使用用户发起获取其视力参数的请求，进一步包括：所述请求是经由液晶显示器的显示装置完成向用户的显示，并经由遥控器的的输入完成对视力参数的录入。
12.还提供一种存储介质，其中，所述存储介质存储一个或多个程序，其特征在于所述一个或多个程序当被主控芯片执行时，实现上述的方法。
13.还提供一种rgb三色led背光模组，所述rgb三色led背光模组为侧灯式模组，该模组包括位于模组底部旁侧的反射罩、设于反射罩内的rgb三色led背光光源、端部反射罩的出光开口对嵌的导光板、贴于导光板底面的发泡反射片以及依次贴附于导光板顶面的扩散片和棱镜片，还包括：主控芯片，用于与液晶显示器的控制电路通讯，且发出pwm波形来驱动所述rgb三色led背光光源发光；以及，被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述主控芯片执行上述的方法。
14.本发明的方法，通过在下一帧图像的灰度值均值较之于当前播放帧的灰度值均值骤增时，尤其是在极端的黑转白跳变时，降低一定幅度的播放亮度，避免图案变化导致的间接上的感观骤亮造成人眼不适或伤害，从而对观影人群尤其是散光人群进行视觉保护，方法可以适用于各类型影像图案的播放，较之以往同模式下亮度一尘不变的方式，能够达到帧级别的图案变化调整亮度的自适应效果，改善显示观看体验。
15.所述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的所述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
16.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明
的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的台件。
17.在附图中：
18.图1示出了本发明的rgb三色led背光模组的白光亮度控制方法的实施流程图；
19.图2为本发明的rgb三色led背光模组的结构示意图；
20.图3为本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
22.本实施例可以采用常规液晶显示器，其中的设于液晶显示器中用于发出背光的背光模组选用为rgb三色led背光模组。rgb三色led背光模组为侧灯式模组，包括位于模组底部旁侧的反射罩、设于反射罩内的rgb三色led背光光源、端部反射罩的出光开口对嵌的导光板、贴于导光板底面的发泡反射片以及依次贴附于导光板顶面的扩散片和棱镜片，其结构已沿用多年，此处不作详细展开。
23.在常规rgb三色led背光光源的基础上，可以在其中增加以主控芯片，用于利用边缘计算思想辅助承担亮度调节的计算，以减小液晶显示器中控制电路的计算量，其中，主控芯片配置为于液晶显示器中的控制电路建立通讯链路，从而从控制电路中请求获知播放影像的图案帧数据，同时，主控芯片用于承担常规的pwm驱动rgb三色led背光模组中的rgb背光led光源发光的任务。
24.本实施例的rgb三色led背光光源，还设有存储介质，存储介质存储一个或多个程序，或者是设有被安排成存储计算机可执行指令的存储器，程序或可执行指令被主控芯片执行时，实现rgb三色led背光模组的白光亮度控制，如图1所示，包括：
25.s1.获取液晶显示器当前播放帧的图像，计算当前播放帧的图像中各像素点的灰度值均值。
26.本实施例中，每帧的长度采用为1/12秒，12帧时长为一秒，便于计算机运算。每帧图案中的像素与当前播放影像用户所选择的分辨率(如360p、420p、720p)相适配。
27.进一步的，计算每帧图像的灰度值均值时，采用的方法包括：
28.先对图像的各个像素点进行灰度值处理，其中每个像素点以0-255中的值进行颜色表示，白色标记为255，黑色标记为0；
29.对一帧图像上的各个像素点的灰度值进行均值求取作为衡量帧图像颜色的中值，将中值作为所述灰度值均值。
30.s2.获取当前播放帧的下一帧图像，计算下一帧图像中各像素点的灰度值均值。
31.本实施例中，各帧之间以one by one形成进行连接，下一帧指的是位于上帧图像之后的毗邻的帧图像。
32.s3.将当前播放帧与下一帧图像的灰度值均值进行比较，在下一帧图像的灰度值均值较之于当前播放帧的灰度值均值骤增超过第一阈值时，缩小pwm波形的占空比从而控制下一帧图像的播放亮度在当前播放帧的播放亮度的基础上，降低第二阈值，此时，灰度值
高(表示图案整体偏白)但亮度降低，两者一增一减进行抵消，一方面不容易产生变化突兀感观，另一方面通过在下一帧图像的灰度值均值较之于当前播放帧的灰度值均值骤增时，尤其是在极端的黑转白跳变时，降低一定幅度的播放亮度，避免图案变化导致的间接上的感观骤亮造成人眼不适或伤害，从而对观影人群尤其是散光人群进行视觉保护，方法可以适用于各类型影像图案的播放，较之以往同模式下亮度一尘不变的方式，能够达到帧级别的图案变化调整亮度的自适应效果，改善显示观看体验。
33.作为一种改进方案，在控制下一帧图像的播放亮度在当前播放帧的播放亮度的基础上降低第二阈值之后，进一步获取在下一帧图像之后的灰度值均值与下一帧图像差异在第三阈值内的连续n帧图像，其中n为正整数，然后根据n的数值统计连续帧的时长，在时长内，等步进将播放亮度从下一帧图像的亮度逐步恢复至当前播放帧的亮度。
34.在该改进方案中，自所述下一帧图像起，如果判断到下下帧图像与所述下一帧图像的灰度值均值差异不大，则认为属于变化差异较小的同内容图像，此时对n从零增1，然后判断再往后一帧图像的灰度值均值，依次类推并不断进行累加操作，直至发现某帧图像的灰度值均值与所述下一帧图像的灰度值均值差异较大为止。其中，每帧时长为1/12秒，根据n的数值进行乘积得到所述时长，则在该时长内，等步进恢复亮度，实现亮度的渐变式平滑恢复。
35.进一步的，在主控芯片的内存空间中被配置有一事先堆栈，控制过程中，提前计算当前播放帧以及下一帧图像的灰度值均值存储于事先堆栈中，并配置一标志位，若在提前计算中发现下一帧图像的灰度值均值较之于当前播放帧的灰度值均值骤增超过第一阈值，则赋值标志位，否则对标志位清零，此举用于解决实时计算所需芯片处理速度高而导致的成本增大问题，通过事先处理为芯片处理争取到计算时间，在时间充裕的情况下，可以通过选择低成本低速芯片配合完成计算工作。在提前计算中，当标志位被赋值时，进一步计算时长以及亮度调节步进存储于事先堆栈。
36.在液晶显示器播放当前播放帧时，主控芯片直接查阅标志位，若标志位没有赋值，则略过亮度降低操作，在标志位被赋值时，直接降低幅度为第二阈值的播放亮度，实现高速实时处理，确保流畅性能。
37.优选地，在提前计算中，计算每帧图像的灰度值均值的方法进一步包括：先根据当前播放影片的像素值计算等间距抽样的总量，然后基于总量的数值，在每帧图像中以二维阵列形式等间接抽样对应的像素点，将所抽样的像素点的灰度值均值作为该帧图像的灰度值均值。其中，等间距抽样规则采用现有规则，按统计标准严格抽样，通过抽样像素点，能够进一步减少计算量，加快芯片处理速度，降低芯片要求。
38.进一步的，本实施例的控制方法中，还根据上述计算出的时长对第二阈值进行微调，其中，第二阈值与所述时长呈正相关关系，在所述时长较短时，通过相应减少第二阈值，可以降低连续帧中每帧之间的亮度调整跨度，避免人眼察觉亮度变化(变化频率降低，人眼对变化的感知敏感度上升，而在亮度变化低于人眼的亮度可见阈值时，人眼无法察觉到亮度的变化)，增强亮度的调整平滑特性。
39.作为另一种改进方案，本实施例的控制方法还包括在液晶显示器恢复出厂设置后的用户引导程序中，向液晶显示器的使用用户发起获取其视力参数(包括但不限于眼睛散光度)的请求，其中请求可以经由液晶显示器的显示装置完成向用户的显示，并经由遥控器
的的输入完成对视力参数的录入，还可以通过配置装置用于采集用户视力数据进行录入。在播放影像时，可以基于用户输入的视力参数确定第一阈值的数值，其中，芯片中可以实现存储散光度与第一阈值之间的对应关系表，系统通过查表操作根据散光度获取第一阈值，实现对不同散光程度的用户进行自适应，提升亮度降低匹配度，实现针对性个性化视觉保护。
40.本实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储一个或多个程序，一个或多个程序当被主控芯片执行时，实现所述的方法。
41.本实施例中，还提供一种rgb三色led背光模组，其中，该rgb三色led背光模组包括：主控芯片；以及，被安排成存储计算机可执行指令的存储器，可执行指令在被执行时使主控芯片执行所述的方法。
42.需要说明的是：
43.本实施例所用的方法，可转化为可存储于计算机存储介质中的程序步骤及装置，通过被控制器调用执行的方式进行实施，其中所述装置应当被理解为计算机程序实现的功能模块。
44.在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
45.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
46.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
47.本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
48.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的
范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
49.本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个主控芯片上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
50.例如，图2示出了根据本发明一个实施例的rgb三色led背光模组的结构示意图。该rgb三色led背光模组传统上包括主控芯片31和被安排成存储计算机可执行指令(程序代码)的存储器32。存储器32可以是诸如闪存、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、eprom、硬盘或者rom之类的电子存储器。存储器32具有存储用于执行实施例中的任何方法步骤的程序代码34的存储空间33。例如，用于程序代码的存储空间33可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码34。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(cd)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图3所述的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以具有与图2的rgb三色led背光模组中的存储器32类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元存储有用于执行根据本发明的方法步骤的程序代码41，即可以由诸如31之类的主控芯片读取的程序代码，当这些程序代码由rgb三色led背光模组运行时，导致该rgb三色led背光模组执行上面所描述的方法中的各个步骤。
51.应该注意的是所述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。