1.一种超多背光分区的液晶显示器局域调光方法,其特征在于,该方法通过模糊掩膜逼近法实现低分辨率的背光到中分辨率背光的转换,然后超分辨率重建的方式来实现背光分辨率提升至显示分辨率大小的一致的真实背光模拟,包括如下过程:S1、确定背光分区的数量并进行分区
设分区内各像素灰度值为grayj,像素总数为ntotal,进行图像各个分区的灰度直方图统计,计算分区内像素的平均灰度值graym,然后采用标准差公式计算各背光分区灰度分布的离散度σ,找出各个分区的大部分灰度分布区间graym‑σ~graym+σ;通过分区内像素灰度直方图统计出各个灰阶所包含的像素个数ngray,为舍去奇异值,利用均方根公式计算出在区间graym‑σ~graym+σ内的灰度真实值,计算所得的真实值为各个分区的灰度BL;
S2、构建背光矩阵并基于深度学习模型扩展至显示分辨率大小
依据步骤S1计算各个背光分区对应的灰度值BL,形成背光灰度分布矩阵图及背光亮度矩阵图;
令图像分区为m×n,基于步骤S1得到维度为m×n的背光亮度矩阵,通过光扩散函数与k‑1背光矩阵进行卷积后插值进行k次运算,直至A×B的背光亮度矩阵,其中A=m×2 ,B=n×k‑1
2 ;
S3、基于S曲线来实现液晶像素的补偿,并在像素补偿的基础上做硬件非线性修正补偿。
2.根据权利要求1所述的超多背光分区的液晶显示器局域调光方法,其特征在于,步骤S1中分区内像素的平均灰度值graym的计算如下:采用标准差公式计算各背光分区灰度分布的离散度σ,找出超过50%的分区的灰度分布区间graym‑σ~graym+σ,离散度σ的计算公式如下:采用σ值判断图像各个像素点灰阶的离散程度,具体如下两种考虑:当σ值较大,表明图像分区的灰度分布较分散,此时分区内像素的灰度值与均值距离较大,即像素分布在高灰度区间和低灰度区间;
当σ值较小,此时像素的灰度值分布比较集中,此时图像的分区对比度较低,采用σ值可以在区域图像背光主亮度提取时充分考虑图像分区的对比度,从而尽量减小分区背光亮度提取过程中的截断误差,降低图像的失真程度。
3.根据权利要求1所述的超多背光分区的液晶显示器局域调光方法,其特征在于,步骤S1中各个分区的灰度BL的计算如下:
4.根据权利要求1所述的超多背光分区的液晶显示器局域调光方法,其特征在于,步骤S2所述的深度学习模型包括:特征提取模块,用于提取低分辨率图像的抽象特征,包括三个卷积核尺寸分别为9×9,
5×5,3×3的卷积层,卷积核数量为128,激励函数为ReLU,三个卷积层进行级联;
特征映射模块,用于建立低分辨率图像到高分辨图像之间的特征映射,卷积层的卷积核尺寸为1×1,卷积核数量为64,激励函数为ReLU;
重建模块,用于重建高分辨率图像,反卷积层一和反卷积层二中的卷积核尺寸为5×5,卷积核数量为3,激励函数为ReLU;所述的反卷积层一的步长为4,反卷积层二的步长为2。
5.根据权利要求1所述的超多背光分区的液晶显示器局域调光方法,其特征在于,步骤S3中通过S曲线实现对背光模拟后的像素灰阶进行补偿,其中S曲线的方程如下:其中,Gmaxi,j为像素(i,j)中R、G、B分量中的最大灰阶值;BLi,j为超分辨率背光模拟后与像素(i,j)对应的背光的亮度值;Li,j和L′i,j为像素补偿前后的像素亮度值。
6.根据权利要求5所述的超多背光分区的液晶显示器局域调光方法,其特征在于,曲线的曲率β值为0.0048。
7.根据权利要求5所述的超多背光分区的液晶显示器局域调光方法,其特征在于,步骤S3中进行所述补偿的公式如下:其中,L'i,j为S曲线补偿后的像素的灰阶值,BLfull为调光前的背光亮度值,BLfinal为调光后的背光亮度值 为输入图像像素补偿后的灰阶值。
8.根据权利要求4所述的超多背光分区的液晶显示器局域调光方法,其特征在于,该方法对于真实背光的模拟步骤具体如下:
1)对96×36的背光矩阵进行二次卷积操作和两次行列镜像操作得到384×144分辨率的背光矩阵;
2)对384×144分辨率的背光矩阵再进行两次卷积和两次行列镜像操作得到1536×576的背光矩阵;
3)通过线性插值将背光矩阵1536×576分辨率拉伸到1920×1080分辨率;
4)将1920×1080背光矩阵通过超分辨率重建到7680×4320图像显示分辨率,实现最终的真实背光模拟。