阅读说明：本技术 一种控制背光区域亮度的hud显示方法、系统及电子设备 (HUD display method and system for controlling brightness of backlight area and electronic equipment ) 是由 苗顺平 王涛 于 2020-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种控制背光区域亮度的HUD显示方法、系统及电子设备,其中方法包括：根据背光灯的分布将所输入图像划分成多个区域,根据每个区域中图像的颜色和分布情况确定每个区域的背光需求,根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯,将控制所有背光灯后生成的图像配置为HUD显示；本发明提供的技术方案达到了提升图像对比度的目的,实现了降低背光功耗和散热压力的技术效果。(The invention discloses a HUD display method, a HUD display system and electronic equipment for controlling the brightness of a backlight area, wherein the method comprises the following steps: dividing an input image into a plurality of regions according to the distribution of backlight lamps, determining the backlight requirement of each region according to the color and the distribution condition of the image in each region, controlling the backlight lamp corresponding to each region according to the backlight requirement of each region, and configuring the image generated after controlling all the backlight lamps into HUD display; the technical scheme provided by the invention achieves the purpose of improving the image contrast and achieves the technical effects of reducing the backlight power consumption and the heat dissipation pressure.)

一种控制背光区域亮度的HUD显示方法、系统及电子设备

技术领域

本发明涉及图像显示和背光系统领域，具体涉及一种控制背光区域亮度的HUD显示方法、系统及电子设备。

背景技术

在HUD图像及照明领域，如何提高图像的对比度、降低照明功耗是所有的HUD产品必须面对的问题。

随着LED照明技术的发展，背光亮度有所提升，但是要满足HUD的亮度要求，仍然面对散热的压力。而在高亮度下，受限于现有LCD/TFT/DLP/LCOS等成像原理，对比度无法进一步提升。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种控制背光区域亮度的HUD显示方法、系统及电子设备，以解决图像对比度低、背光功耗大和所面对散热压力大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种控制背光区域亮度的HUD显示方法，所述方法包括：

根据背光灯的分布，将所输入图像划分成多个区域；

根据每个区域中图像的颜色和分布情况，确定每个区域的背光需求；

根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯；

将控制所有背光灯后生成的图像配置为HUD显示。

可选地，所述根据每个区域中图像的颜色和分布情况，确定每个区域的背光需求包括：

若该区域颜色为全黑，则生成关闭背光指令；

否则，生成开启背光指令。

进一步地，所述生成开启背光指令之后，还包括：

根据该区域中图像的颜色和分布情况确定该区域所对应背光灯的亮度。

可选地，所述根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯包括：

若所生成指令为关闭背光指令，则关闭该区域对应的背光灯；

否则，开启该区域对应的背光灯。

进一步地，所述开启该区域对应的背光灯之后，还包括：

控制该区域对应的背光灯的亮度。

可选地，所述根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯之后，还包括：

根据所述每个区域的温度调整该区域对应的背光灯的亮度。

根据本发明的第二方面，提供了一种控制背光区域亮度的HUD显示系统，所述系统包括：

控制器，用于输入图像，并根据背光灯的分布，将所输入图像划分成多个区域，根据每个区域中图像的颜色和分布情况，确定每个区域的背光需求，根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯，将控制所有背光灯后生成的图像配置为HUD显示；

图像显示系统，用于显示控制所有背光灯后生成的图像；

背光光学部件，用于为每个背光灯对应的区域提供背光亮度和背光均匀度。

根据本发明的第三方面，提供了一种控制背光区域亮度的HUD显示装置，所述装置包括：

划分模块，用于根据背光灯的分布，将所输入图像划分成多个区域；

确定模块，用于根据每个区域中图像的颜色和分布情况，确定每个区域的背光需求；

控制模块，用于根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯；

配置模块，用于将控制所有背光灯后生成的图像配置为HUD显示。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面任意一项提供的一种控制背光区域亮度的HUD显示方法。

根据本发明的第四方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行第一方面任意一项提供的一种控制背光区域亮度的HUD显示方法。

在本发明实施例中，首先根据背光灯的分布将所输入图像划分成多个区域，其次根据每个区域中图像的颜色和分布情况确定每个区域的背光需求，然后根据每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯，最后将控制所有背光灯后生成的图像配置为HUD显示，达到了提升图像对比度的目的，实现了降低背光功耗和散热压力的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的HUD显示方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的HUD显示系统架构图；

图3为本发明实施例提供的图像显示系统架构图；

图4为本发明实施例提供的图像分析系统架构图；

图5为本发明实施例提供的背光控制系统架构图；

图6为本发明实施例提供的背光灯分布图；

图7为本发明实施例提供的图像分析系统的图像划分示例图；

图8为本发明实施例提供的控制背光区域亮度示例图；

图9为本发明实施例提供的控制背光区域亮度原理图；

图10为本发明实施例提供的HUD显示装置框图；

图11为本发明实施例提供的电子设备框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明中，此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

随着LED照明技术的发展，背光亮度有所提升，但是要满足HUD的亮度要求，仍然面对散热的压力。而在高亮度下，受限于现有LCD/TFT/DLP/LCOS等成像原理，对比度无法进一步提升。

为了解决上述问题，根据本发明实施例，提供了一种控制背光区域亮度的HUD显示方法，如图1所示，该方法包括如下的步骤S101至步骤S104：

步骤S101根据背光灯的分布，将所输入图像划分成多个区域；

步骤S102根据每个区域中图像的颜色和分布情况，确定每个区域的背光需求；

步骤S103根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯；

步骤S104将控制所有背光灯后生成的图像配置为HUD显示。

具体的，所述根据每个区域中图像的颜色和分布情况，确定每个区域的背光需求包括：

若该区域颜色为全黑，则生成关闭背光指令；

否则，生成开启背光指令。

所述生成开启背光指令之后，还包括：

根据该区域中图像的颜色和分布情况确定该区域所对应背光灯的亮度。

具体的，所述根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯包括：

若所生成指令为关闭背光指令，则关闭该区域对应的背光灯；例如，当区域颜色为全黑时，关闭该区域对应的背光灯，HUD黑色背景背光灯组中的背光灯不漏光，黑色完全不通过，减小了区域颜色为全黑时背光灯的亮度值，提高了图像的对比度，降低了背光功耗和散热压力；

否则，开启该区域对应的背光灯。

所述开启该区域对应的背光灯之后，还包括：

控制该区域对应的背光灯的亮度。

具体的，所述根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯之后，还包括：

根据所述每个区域的温度调整该区域对应的背光灯的亮度。

根据本发明实施例，还提供了一种控制背光区域亮度的HUD显示系统，架构图如图2所示，该系统包括：

控制器21，用于输入图像，并根据背光灯的分布，将所输入图像划分成多个区域，根据每个区域中图像的颜色和分布情况，确定每个区域的背光需求，根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯，将控制所有背光灯后生成的图像配置为HUD显示；

图像显示系统22，用于显示控制所有背光灯后生成的图像；

背光光学部件23，用于为每个背光灯对应的区域提供背光亮度和背光均匀度。

其中，所述控制器21包括：

显示控制单元211，用于输入图像和控制整体系统，可以包括CPU、GPU、MCU和其他芯片；

图像分析系统212，用于根据背光灯的分布将所输入图像划分成多个区域，并根据每个区域中图像的颜色和分布情况确定每个区域的背光需求；

背光控制系统213，用于根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯。

显示控制单元211分别与图像显示系统22、图像分析系统212、背光控制系统213和背光光学部件23连接，其中背光光学部件23为结构部件，根据具体方案不同可以不与显示控制单元211连接；图像分析系统212与背光控制系统213连接，具体的，在显示控制单元211运算能力足够的情况下，可以直接把图像分析的运算完成，不需要再额外配置图像分析芯片，此时，图像分析系统212可以内置在显示控制单元211中，不影响HUD显示系统的实现。

具体的，显示控制单元211负责图像输入及整体系统控制，可以是CPU、GPU、MCU及其他芯片方案。

图像显示系统22架构图如图3所示，包括图像驱动芯片221和显示模组222，图像驱动芯片221分别与显示控制单元211和显示模组222连接，其中，显示模组222可以是TFT、LCD、DLP或LCOS等。

图像分析系统212架构图如图4所示，包括图像分析芯片2121和缓存/内存2122，图像分析芯片2121分别与显示控制单元211、背光控制系统213和缓存/内存2122连接。所述缓存/内存2122是可选的，可以根据具体方案的不同选择是否设置；当显示控制单元211可以完成图像分析的运算时，图像分析系统212可以集成在显示控制单元211内。

显示控制单元211将图像输入至图像分析系统212，图像分析系统212确定背光需求，并把背光需求发送给背光控制系统213，所述背光需求包括确定哪些区域需要开启背光和开启多高亮度。

背光控制系统213框架图如图5所示，包括背光控制芯片2131、背光灯组2132和温度传感器2133，背光控制芯片2131分别与显示控制单元211、背光灯组2132和温度传感器2133连接；其中，背光控制芯片2131通过与背光灯组2132相连，控制每个背光灯的开关和亮度等级，也可以根据不同背光灯的差异灵活调整每颗灯的亮度以达到亮度一致性的要求；温度传感器2133用于感知背光灯组2132的温度，背光控制芯片2131根据温度的不同动态调整背光灯的亮度，当温度过高易发生危险时，降低亮度以降低温度，保护背光系统的安全，温度传感器2133是可选的，可以根据具体方案的不同选择是否设置。

背光灯组2132由一组背光灯组成，分布图如图6所示，可以按照图中矩形方式排布，也可以按照其他方式排布，例如六边形排布等；背光灯可以是LED灯，也可以是其他照明方案，例如COB、激光等。本发明不限制背光的具体排布及控制的方式和显示模组222的类型(TFT/LCD/DLP/LCOS等)，应该说明的是，凡是最终目的是通过控制背光区域亮度以达到更高的对比度和优化功耗的场景，都属于本发明的保护范围。当背光光源选择扫描的方式实现照明功能时，根据不同区域的不同亮度在扫描该区域时调整背光的开关或亮度等级也属于本发明的保护范围。

背光光学部件23包括一片或多片光学膜层、透镜、凹面镜等光学部件，用于为每个背光灯对应的区域提供背光亮度和背光均匀度。

本发明实施例提供的HUD显示系统的具体实现原理为：图像分析系统212将输入的图像数据，按照背光控制系统213中背光灯组2132的分布情况将图像划分成单独的区域，如图7所示；

图像分析系统212针对每个区域的图像进行分析，并将分析得出的背光需求发送至背光控制系统213，若区域颜色为全黑，则背光控制系统213关闭该区域对应的背光灯，否则根据图像内部的颜色和分布情况确定背光灯的亮度，结果如图8所示；

当图像输入该HUD显示系统时，图像显示系统22控制图像输出给显示模组222，图像分析系统212分析图像内部的颜色和分布情况，并根据非黑色区域的分布情况将背光需求发送至背光控制系统213，背光控制系统213控制背光灯组2132中各背光灯的开关和亮度，从而显示图像，如图9所示。

本发明实施例提供的控制背光区域亮度的HUD显示系统通过分析图像的明暗分布，动态地控制背光的开关和亮度等级，从而提升了HUD的显示对比度，同时降低了HUD的背光功耗和散热压力，可广泛应用在WHUD、ARHUD、投影机、车机屏幕和仪表屏幕等显示及背光应用场景。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

本发明根据背光灯的分布将所输入图像划分成多个区域，根据每个区域中图像的颜色和分布情况确定每个区域的背光需求，根据每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯，最后将控制所有背光灯后生成的图像配置为HUD显示，当区域颜色为全黑时，关闭该区域对应的背光灯，HUD黑色背景背光灯组中的背光灯不漏光，黑色完全不通过，减小了区域颜色为全黑时背光灯的亮度值，达到了提升图像对比度的目的，实现了降低背光功耗和散热压力的技术效果。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述控制背光区域亮度的HUD显示方法的控制背光区域亮度的HUD显示装置，如图10所示，该装置包括：

划分模块31，用于根据背光灯的分布，将所输入图像划分成多个区域；

确定模块32，用于根据每个区域中图像的颜色和分布情况，确定每个区域的背光需求；

控制模块33，用于根据所述每个区域的背光需求控制每个区域对应的背光灯；

配置模块34，用于将控制所有背光灯后生成的图像配置为HUD显示。

本发明实施例提供了一种电子设备，如图11所示，该电子设备包括一个或多个处理器41以及存储器42，图11中以一个处理器为例。

该控制器还可以包括：输入装置43和输出装置44。

处理器41、存储器42、输入装置43和输出装置44可以通过总线或者其他方式连接，图11中以通过总线连接为例。

处理器41可以为中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)。处理器41还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器42作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器41通过运行存储在存储器42中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的一种控制背光区域亮度的HUD显示方法。

存储器42可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据服务器操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器42可选包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至网络连接装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置43可接收输入的数字或字符信息，以及产生与服务器的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置44可包括显示屏等显示设备。

一个或者多个模块存储在存储器42中，当被一个或者多个处理器41执行时，执行如图1所示的方法。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各电机控制方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory，FM)、硬盘(HardDiskDrive，HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。