显示优化方法和显示装置与流程

文档序号:22766624发布日期:2020-10-31 11:39阅读:438来源:国知局
显示优化方法和显示装置与流程

本发明涉及显示技术,更具体地,涉及显示优化方法和实施该方法的显示装置。



背景技术:

基于液晶显示器(lcd)或发光二极管显示器(led)的超高清显示装置具有许多应用,包括虚拟现实(vr)视频图像显示。vr显示装置对显示图像质量有很高的要求,要求具有高分辨率、高刷新率和高稳定性,以使观看者具有更好的沉浸感。一直需要一种改进的图像显示优化方法和装置。



技术实现要素:

一方面,本公开提供一种显示装置的显示优化方法。所述方法包括:设置包括第一组多个单位区域的发光基板。每个单位区域与一个或多个发光二极管产生的亮度关联。所述方法还包括确定敏感区域和非敏感区域,所述敏感区域具有所述发光基板的与观看者相对于所述发光基板的眼球位置关联的部分中的第二组多个单位区域,所述非敏感区域具有所述发光基板的剩余部分中的多个组合区域。每个组合区域包含k个单位区域,其中,k是大于1的组合因子。另外,所述方法包括将包括关于所述敏感区域和所述组合因子k的信息在内的局部变量传送至处理器。此外,所述方法包括基于所述局部变量操作所述处理器以驱动与一个单位区域关联的所述一个或多个发光二极管,以单独控制所述敏感区域中的所述一个单位区域的第一亮度,并驱动一个组合区域中的所述一个或多个发光二极管的k倍,以共同控制所述非敏感区域中的所述一个组合区域的k个单位区域的第二亮度。

可选地,设置发光基板的步骤包括将所述第一组多个单位区域排列为m×n个单位区域,并基于所述发光基板的尺寸和显示分辨率确定所述一个或多个发光二极管的数量,其中,m是大于1的行数,n是大于1的列数。

可选地,所述方法还包括:关于包括所述敏感区域的大小、用于在所述发光基板的所述第一组多个单位区域中选择所述敏感区域的所述第二组多个单位区域的投射在所述发光基板上的观看者眼球位置的坐标以及所述组合因子k在内的局部变量,对所述处理器的存储器进行初始化。此外,所述方法包括:对与构造为驱动与各单位区域关联的一个或多个发光二极管的驱动器关联的寄存器中存储的值进行初始化。

可选地,所述方法还包括:执行握手操作以在所述处理器和采集所述局部变量的设备之间通过互联网建立数据通信。

可选地,所述方法还包括:若所述握手操作失败则使所述处理器保持空闲。此外,所述方法包括:若所述握手操作成功,则利用通过互联网从采集所述局部变量的设备接收的局部变量刷新所述处理器的存储器。

可选地,操作所述处理器的步骤包括:分析待显示的图像数据。另外,操作所述处理器的步骤包括:基于所述图像数据确定第一驱动电流。此外,操作所述处理器的步骤包括:将所述第一驱动电流记录在与驱动器关联的寄存器中。此外,操作所述处理器的步骤包括:输出所述第一驱动电流以驱动与所述敏感区域中的单位区域关联的所述一个或多个发光二极管,从而针对当前帧图像产生所述第一亮度。

可选地,确定所述第一驱动电流的步骤包括操作所述图像数据以调节所述第一驱动电流,用以增大与图像的高亮度值对应的单位区域的第一亮度值,或者减小与图像的低亮度值对应的另一单位区域的另一第一亮度值。

可选地,操作所述图像数据的步骤包括对所述图像数据的与所述敏感区域关联的部分执行高性能渲染或抗失真处理。

可选地,操作所述处理器的步骤还包括:分别针对组合区域中的k个单位区域基于图像数据确定第二驱动电流。操作所述处理器的步骤还包括:将所述第二驱动电流记录在分别与k个驱动器关联的k个寄存器中的每一个中。另外,操作所述处理器的步骤还包括:调整输出的第二驱动电流以共同驱动与所述组合区域关联的所有发光二极管,从而针对当前帧图像产生第二亮度。

可选地,操作所述处理器的步骤还包括:对当前帧图像执行场景识别操作。另外,操作所述处理器的步骤包括:若所述场景识别操作确定没有场景变化,则利用在与所述敏感区域中的单位区域关联的相应一个寄存器中记录的相同值来刷新所述第一驱动电流,并且利用在与所述非敏感区域中的组合区域关联的k个寄存器中记录的交替相同值来刷新所述第二驱动电流。此外,操作所述处理器的步骤包括:若所述场景识别操作确定出场景变化,则在各寄存器中更新所述第一驱动电流和所述第二驱动电流。

可选地,操作所述处理器的步骤还包括:输出在各寄存器中刷新或更新后的第一驱动电流和第二驱动电流,以驱动相应的发光二极管,用于针对下一帧图像产生更新后的第一亮度和更新后的第二亮度。

可选地,操作所述处理器的步骤还包括确定所述处理器是否接收到中断信号,若是,则操作所述处理器的步骤包括启动所述显示装置的内置自测试模式,用于检测是否存在所述显示装置的任何故障。若所述处理器未接收到中断信号,则操作所述处理器的步骤包括对当前帧图像执行场景识别操作。

可选地,所述方法还包括:若检测到所述显示装置的任何故障,则对所述处理器的存储器进行初始化;若未检测到所述显示装置的故障,则利用所述局部变量刷新所述处理器的存储器。

另一方面,本公开提供一种显示装置,包括驱动ic和至少一个显示面板。所述驱动ic包括处理器和多个led驱动器。每个led驱动器构造为驱动一个或多个发光二极管,用以控制所述至少一个显示面板中的最小区域的第一亮度或者包括k个最小区域的组合区域的1/k的第二亮度。所述处理器构造为确定所述显示面板的部分中的包含多个最小区域的敏感区域以及所述显示面板的剩余部分中的包含多个组合区域的非敏感区域,并且单独调整每个最小区域的第一亮度以及共同调整每个组合区域的k个最小区域的第二亮度。

可选地,所述处理器包括集成电路,其构造为应用处理器、个人计算器中的微处理器、现场可编程门阵列(fpga)处理器和高级精简指令集机器(arm)处理器。

可选地,所述至少一个显示面板包括液晶显示面板,所述液晶显示面板包括具有多个单位区域的发光基板。每个单位区域由作为背光源的所述一个或多个发光二极管照亮,用于产生所述显示面板中的最小区域的亮度。

可选地,所述至少一个显示面板包括发光二极管显示面板,所述发光二极管显示面板包括多个像素。每个像素包含所述一个或多个发光二极管,用于产生所述显示面板中的最小区域的亮度。

可选地,所述显示装置还包括至少一个摄像头,用于跟踪观察者相对于所述至少一个显示面板的眼球位置,并通过互联网协议将关于所述眼球位置的信息传送到所述处理器,以确定局部变量,所述局部变量包括所述敏感区域的大小和用于选择所述敏感区域的多个最小区域并识别所述非敏感区域的多个组合区域的投射在所述至少一个显示面板上的观察者的眼球位置的坐标。

可选地,所述处理器还构造为:分析要用于显示图像帧的图像数据;进行场景识别;推导出与当前场景对应的敏感区域和非敏感区域的亮度值;刷新或更新存储在所述多个led驱动器中的每一个的寄存器中的电流信号,以控制所述敏感区域中的最小区域的第一亮度和所述非敏感区域中的组合区域的第二亮度;仅对所述图像数据的与所述敏感区域关联的部分执行高性能渲染或抗失真处理,并对所述图像数据的与所述非敏感区域关联的剩余部分执行亮度降低;以及切换到内置自测试模式或初始化模式。

又一方面,本公开提供了一种头戴式设备,包括本文所述的显示装置,所述显示装置构造用于增强现实或虚拟现实应用。

附图说明

以下附图仅是根据所公开的各实施例的用于说明目的的示例,而不旨在限制本发明的范围。

图1是由led驱动器ic控制的多个发光二极管照亮的传统背光板的示意图。

图2是示出根据本公开的一些实施例的显示优化方法的流程图。

图3是根据本公开的一些实施例的包括由多个led驱动器ic驱动的多个发光二极管照亮的发光基板的显示装置的示意图。

图4是根据本公开实施例的与图3的显示装置通信用于采集观看者眼球相对位置信息的检测设备的简化图。

图5是根据本公开实施例的操作与图4的检测设备组合的图3的显示装置的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参照以下实施例更具体地描述本公开。需注意,以下对一些实施例的描述仅出于示意和描述的目的而呈现于此。其不旨在是穷尽性的或者被限制为所公开的确切形式。

一种传统方法是利用特定的弧形透镜在覆盖整个人眼视觉范围的屏幕上显示图像,但是这会导致不可避免的图像失真,尤其是在屏幕的四个角落。通常的抗失真处理需要在应用处理器(ap)中基于抗失真算法执行图像处理以处理大量数据、占用大量cpu/gpu资源、增加功耗、并影响ap处理其他任务的性能。由于ap的限制,对于一帧图像可能无法及时完全地完成抗失真图像处理,从而导致具有屏幕撕裂效果的受损图像质量。诸如人眼与屏幕之间的相对位置偏移之类的其他问题可导致抗失真图像处理中的计算不准确,直接给用户带来不舒服的观看体验。

对于vr显示装置,显示面板可以是基于液晶显示(lcd)技术或发光二极管显示(led)技术等的高级类型中的任何类型。以lcd显示面板为例,背光板需要为平板光源,用于照亮背光板上方的液晶层中的所有像素。在具体的实施方式中,背光板可以由无源层压材料制成,无源层压材料由嵌入其中的多个led照亮。图1是由led驱动器ic控制的多个发光二极管照亮的传统背光板的示意图。参照图1,可选地,在背光板的一侧边缘布置一行led。该行led的光发射由单个led驱动器ic驱动,并由附接至该背光板的导光板引导,以均匀地照亮整个背光板。然而,当使用该背光板来支持vr显示装置的lcd面板的图像显示时,在渲染或抗失真处理中需要处理整帧图像,这需要尚不足以满足vr成像应用的应用处理器进行大量计算。

因此,本公开特别提供了一种用于减少计算量和系统功耗并补偿由于结构误差导致的图像失真的显示优化方法、显示面板和显示装置,其基本避免了由于现有技术的局限和缺点而导致的问题中的一个或多个。对于在硬件设置上没有重大变化的基于背光板的显示面板,显示优化方法要刷新背光板的划分的各个区域中的寄存器中存储的局部变量和驱动电流,以分别调整那些区域中的亮度。可选地,背光板仅是基板,其要么由布置在后方以用作lcd型显示器的光源的一些有源发光元件间接照亮,要么作为用于图像显示的发光基板,直接包含一些发光元件。可选地,各区域包括人眼敏感区域,其根据观看者注视信息跟踪来实时选择和校正。可选地,驱动电流被动态调整并保存在各自的寄存器中,以基于不同的场景实现显示优化。可以在没有二次程序编译和下载的情况下执行显示优化方法。

一方面,本公开提供了一种显示优化方法。图2是示出根据本公开的一些实施例的显示装置的显示优化方法的流程图。可选地,作为示例,该方法使用具有lcd显示面板中的背光板的显示装置来实施。在另一实施例中,该方法还可以在与基于led或oled的显示装置关联的发光基板中实施,该基于led或oled的显示装置适用于各种应用,不仅限于虚拟现实(vr)或增强现实(ar)图像显示应用。

参照图2,该方法包括设置用于lcd显示面板的背光板。设置背光板或发光基板包括将其划分为第一组多个单位区域。每个单位区域与背光板中的最小可控区域关联,在最小可控区域中,由单个led驱动器ic驱动一个或多个发光二极管(led)以在其中产生亮度。可选地,单位区域具有有限大小,其中,所述一个或多个led仅占据其部分区域。led驱动器ic包括寄存器,其存储由集成驱动电路产生的驱动电流并将驱动电流输出以驱动所述一个或多个led发光。来自单位区域中的一个或多个led的光发射由导光元件引导,以在单位区域内产生均匀的亮度。亮度实质上由驱动电流控制,驱动电流由应用处理器(ap)基于单位区域在背光板或发光基板中的位置来操控或调整。可选地,每个单位区域对应地用于照亮lcd显示面板中的一个或多个像素,并且整个背光板或发光基板的所有单位区域负责照亮所有像素以显示整帧图像。

在一些实施例中,ap是与用于驱动显示面板的集成电路(ic)关联的前端处理器的一种选择。在显示优化方法中可实施诸如个人计算机(pc)中的微处理器、现场可编程门阵列(fpga)中的处理器和高级精简指令集机器(arm)中的处理器之类的其他处理器。可选地,在ap中,它共享用于执行用以建立网络通信的握手操作的控制信号或引起用于系统故障检查的中断、保存中断和处理器的一般输入/输出资源的控制信号,同时兼容不同的处理能力。

在具体的实施例中,设置背光板或发光基板的步骤包括将所述第一组多个单位区域排列为m×n个单位区域,即,m行n列单位区域。这里,m是大于1的行数,n是大于1的列数。每个单位区域包含多个led,基于背光板或发光基板的尺寸以及关联的显示面板的显示分辨率来确定led的数量。例如,对于5.7英寸的超高清(uhd)vr显示器,基于led的背光板被划分为m×n=64×10=640个单位区域。每个单位区域是具有独立亮度的最小单位,该独立亮度来源于由单独的led驱动器ic控制的多个led的光发射。图3是根据本公开的一些实施例的包括基板的显示装置的示意图,该基板用作由多个led驱动器ic驱动的多个发光二极管照亮的背光板。可选地,该基板是基于led的显示面板的发光基板。参照图3,通常,基板包括m×n阵列形式的第一组多个单位区域,每个单位区域中包含由led驱动器ic(或,仅由led驱动器)驱动的一个或多个led。例如,led驱动器_11驱动阵列的第一行第一列的单位区域中的多个led。led驱动器_1n驱动阵列的第一行第n列的另一单位区域中的多个led。所有这些led驱动器由ap(或者,通常地,从应用处理器(ap)、个人计算器(pc)中的微处理器、现场可编程门阵列(fpga)处理器和高级精简指令集机器(arm)处理器等中选择的处理器)控制。

参照图2,显示优化方法还包括确定位于发光基板的与观看者相对于发光基板的眼球位置关联的部分中的具有第二组多个单位区域的敏感区域以及位于发光基板的剩余部分中的具有多个组合区域的非敏感区域。该步骤旨在基于发光基板的被确定为对人眼敏感的相对小的部分区域执行更加密集的图像处理,而基于发光基板的剩余部分区域执行简化的图像处理。敏感区域包括作为第一组多个单位区域的部分组的第二组多个单位区域。非敏感区域包括单位区域的被重新组织成多个组合区域的剩余部分。每个组合区域包含k个单位区域,k是大于1的组合因子。每个组合区域可以视为信号区域,该信号区域被控制以产生其中的所有k个单位区域的共同亮度。可选地,k可以根据不同的应用灵活选择,或者可以取决于显示图像的不同场景。通过在非敏感区域中将k个单位区域组合为一个组合区域,可以简化针对非敏感区域的图像处理,以节约功耗并减小图像处理中ap的负荷。

在实施例中,基于对人(观看者)眼球相对于显示面板(或屏幕)的位置的确定,来确定敏感区域,包括在发光基板中的大小和相对位置。在vr显示应用的情况下,显示装置通常以头戴式设备的形式提供。可以首先使用安装在vr显示装置中的一对摄像头(或其他检测设备)来测量观看者眼球的相对位置,其次使用眼球跟踪算法来计算观看者眼球的相对位置。

图4是根据本公开实施例的与图3的显示装置通信用于采集观看者眼球相对位置信息的检测设备的简化图。例如,使用摄像头来采集注视信息,例如注视方向和注视位置。可选地,取决于特定帧图像的特定场景上的视角并且由于观看者的个人偏好或制造误差,注视信息可在特定范围内动态变化。由检测设备获取的眼球相对位置信息可以发送至应用处理器(ap)。ap根据注视信息和观看者眼球至显示面板(其直接与发光基板关联)的距离来实时定义当前敏感区域的大小δ。另外,观看者眼球的相对位置关于坐标δx、δy投射至发光基板。该信息可以记录为局部变量sx、sy,并在与ap关联的存储器中及时刷新。

在实施例中,在背光板中确定敏感区域并相应地确定非敏感区域的步骤包括:关于包括敏感区域的大小δ、用于在发光基板的第一组多个单位区域中选择敏感区域的第二组多个单位区域的投射在发光基板上的观看者眼球位置的坐标以及组合因子k在内的局部变量,对ap的存储器进行初始化。在人眼的中央凹区域,高密度视锥分布并具有最佳视敏度。从中心向外到一定角度,随着视锥密度的减小,辨别和感知能力相应地降低。因此,在屏幕显示过程中,只有中心凹视场是需要高清图像显示的视觉敏感区域,并且视场的周围区域可以以模糊的方式呈现而不被人眼注意到。在一种实施方式中,中心凹视场的典型角度约为30°。在基于实时注视信息确定了相对于发光基板的眼球位置的情况下,ap可以根据中心凹视角的30°角计算出敏感区域的大小和在背光板中的实时位置(即,眼球位置坐标:δx,δy)。敏感区域的大小δ导致确定出背光板中哪些单位区域属于敏感区域。背光板中的敏感区域以外的周围区域被确定为非敏感区域,在非敏感区域中,每k个单位区域被组合以形成组合区域。可选地,组合因子k灵活地取决于应用。此外,该步骤包括对与led驱动器关联的寄存器中存储的值进行初始化,所述led驱动器构造为驱动与各单位区域关联的一个或多个发光二极管。

参照图2,所述方法还包括将包括关于敏感区域和组合因子k的信息在内的局部变量传送至ap。最初,ap处于空闲状态。初始化后,ap准备好接受包括当前确定的敏感区域的大小δ、观看者的眼球位置坐标δx、δy以及组合因子k在内的实时变量。

在实施例中,所述方法还包括在初始化后执行握手操作以在ap和采集局部变量的检测设备之间通过互联网建立数据通信。可选地,可使用无线局域网执行数据通信。可选地,可使用诸如蓝牙的无线通信接口协议。一旦握手操作成功,可以通过数据输入处理将局部变量通过互联网协议(ip)基本上实时地传送到ap。可选地,通过ip数据输入处理传送的局部变量仅关注于与敏感区域相关的信息,而与基于采集的注视信息确定敏感区域的算法无关。可选地,将局部变量传送至ap的存储器避免了与主程序参数冲突,导致在不同显示装置中实施的方法的稳定性能和良好的可移植性。相反,如果握手操作失败,则不启动互联网操作。ap则仍处于空闲状态。

再次参照图2,所述方法还包括步骤:基于局部变量操作ap驱动与一个单位区域关联的一个或多个发光二极管,以分别控制敏感区域中的所述一个单位区域的第一亮度,并驱动一个组合区域中的所述一个或多个发光二极管的k倍,以共同控制非敏感区域中的所述一个组合区域的k个单位区域的第二亮度。在示例中,每个单位区域中布置了仅一个发光二极管,仅产生由ap控制的第一亮度。在每个包括k个单位区域的组合区域中,分别在k个单位区域中布置了k个发光二极管。k个发光二极管由ap控制以同时发光以产生第二亮度。在成功握手后,ap此时接收局部变量并且可以使用局部变量来划分发光基板以获得敏感区域并且相应地在当前时间获得非敏感区域。ap可以分析要在敏感区域中显示的图像数据;针对敏感区域中的每个单位区域基于图像数据确定第一驱动电流;将第一驱动电流记录在与设计为驱动相应单位区域中的led的led驱动器关联的寄存器中;以及输出第一驱动电流(在适当的数据操作或图像渲染后),以驱动与敏感区域中的单位区域相关的led产生该单位区域的第一亮度。可选地,由ap分析以确定针对敏感区域中的每个单位区域的第一驱动电流的图像数据不依赖于敏感区域的确定方式。

可选地,操作ap的步骤为操作图像数据以调节第一驱动电流用以增大与图像的高亮度值对应的单位区域的第一亮度值,或者减小与图像的低亮度值对应的另一单位区域的另一第一亮度值。可选地,操作ap以对图像数据的与敏感区域关联的部分执行高性能渲染或抗失真处理。这针对敏感区域中的每个单位区域单独完成,用于显示当前帧图像。

另外,所述方法包括操作ap用于如下的步骤:分别针对组合区域中的k个单位区域基于图像数据确定第二驱动电流,将第二驱动电流记录在分别与k个led驱动器关联的k个寄存器中的每一个中,以及调整输出的第二驱动电流以共同驱动与组合区域关联的所有led,从而针对当前帧图像产生第二亮度。

可选地,ap将每个具有k个单位区域的组合区域用作单个控制单元来调整k个单位区域共同的亮度。例如,如图3所示,在具有m×n个单位区域的发光基板中,k可以等于或小于n。可选地,非敏感区域中的一行n个单位区域被组合以形成一个组合区域。因此,非敏感区域中的整行对应于由ap同时调整的同一亮度。可选地,减小整行的亮度以节约照明功率。当然,基于显示图像的具体内容以及显示装置的整体显示优化来确定或改变组合因子k。

在具体实施例中,操作ap的步骤包括基于待显示为当前帧图像的图像数据来执行场景识别操作。可选地,若场景识别操作确定没有场景改变,则ap构造为:利用在与敏感区域中的单位区域关联的相应一个寄存器中记录的相同值来刷新第一驱动电流;并且利用在与非敏感区域中的组合区域关联的k个寄存器中记录的交替相同值来刷新第二驱动电流。可选地,若场景识别操作确定出场景变化,则ap构造为:分别利用与新的场景关联的新的值来在各个寄存器中更新第一驱动电流和第二驱动电流。然后,可以基于第一驱动电流和第二驱动电流的新的值来再次执行各敏感区域和非敏感区域中的数据处理。

可选地,操作ap的步骤还包括输出在各寄存器中刷新或更新后的第一驱动电流和第二驱动电流,以驱动相应的发光二极管用于为下一帧图像产生更新后的第一亮度和更新后的第二亮度。

图5是根据本公开实施例的操作与图4的检测设备组合的图3的显示装置的方法的流程图。如图3所示,显示装置包括驱动ic和至少一个显示面板。驱动ic包括处理器和多个led驱动器。每个led驱动器构造为驱动一个或多个发光二极管,用于控制所述至少一个显示面板中的最小区域的第一亮度或者包括k个最小区域的组合区域的1/k的第二亮度。处理器构造为基于与图4的检测设备采集的观看者眼球相对位置相关的局部变量,确定显示面板的包含多个最小区域的部分中的敏感区域以及显示面板的包含多个组合区域的剩余部分中的非敏感区域,并且单独调整每个最小区域的第一亮度以及共同调整每个组合区域的k个最小区域的第二亮度。在实施例中,处理器包括集成电路,其构造为应用处理器(ap)、个人计算器(pc)中的微处理器、现场可编程门阵列(fpga)处理器和高级精简指令集机器(arm)处理器。这里,以ap为例来说明该方法。

在实施例中,图5所示的所述方法从将ap设置为空闲状态开始。可选地,下一步骤是启动ap的存储器以使其为多个局部变量做好准备,多个局部变量至少包括针对敏感区域确定的位置坐标、非敏感区域的组合因子k、用于相应led驱动器的各寄存器中存储的驱动电流。初始化后,ap准备接收关于将发光基板(或简称显示面板)划分为敏感区域和非敏感区域的任何信息。可选地,该信息基于与显示面板分离但可选地与显示装置集成在一起的检测设备采集的观看者注视信息。在实施例中,检测设备可以是用于动态跟踪观看者注视信息并通过通信链路传送该信息的摄像头。

参照图5,所述方法包括在ap和检测设备之间执行握手操作以在ap和检测设备之间建立网络通信链路的下一步骤。若握手不成功,ap将保持空闲状态。若握手成功,则ap接收来自检测设备的注视信息(例如,注视方向和注视位置),基于该注视信息可以确定与眼球(例如,沿着注视方向)在显示面板上的投射对应的敏感区域。具体地,提供敏感区域的大小δ,并且可以确定并在存储器中保存(第一次)或刷新(稍后)显示面板中的相对眼球位置的坐标δx、δy。因此,还确定出仅作为显示面板的剩余区域的非敏感区域。敏感区域的确定意味着识别第一组多个单位区域。还可以设置组合因子k以定义非敏感区域中的多个组合区域中的每一个由k个单位区域组合而成。

在实施例中,一旦ap布置了显示面板中的敏感区域,它可以使用每个单位区域中的一个或多个led来单独控制每单位区域的第一亮度,以调整要由显示面板显示的图像。具体地,ap构造为分析待显示的图像数据,并通过调整每个单位区域的一个或多个第一亮度来在某些像素中进行调整(如有必要)。ap还构造为将第一驱动电流写入与led驱动器关联的寄存器rbli中。第一驱动电流若输出到led驱动器则驱动相应单位区域中的一个或多个led发光,以实现照亮相应像素所需的第一亮度,以实现优化的显示。可选地,为附接至lcd显示面板的发光基板的每个单位区域调整第一亮度,以支持图像显示。可选地,直接针对led显示面板的一个或多个像素调整第一亮度。可选地,调节第一驱动电流,以增大与图像的高亮度值对应的单位区域的第一亮度值,或者减小与图像的低亮度值对应的另一单位区域的另一第一亮度值,从而增强图像显示效果。

在实施例中,ap还以组合区域为单位来共同调整每一个组合区域(或k个单位区域)的第二亮度。有效地,将第二驱动电流写入用于组合区域内的k个单位区域的k个led驱动器的寄存器rnbli。可选地,调整第二驱动电流以对非敏感区域中的组合区域的所有k个单位区域产生较低的第二亮度。这可以在不影响图像质量的情况下节省发光基板的功耗。

参照图5,操作ap的方法包括基于当前帧图像数据的分析结果来执行场景识别。在实际显示时,每帧图像数据都是该场景识别处理的对象。可选地,若场景识别操作确定出没有场景改变,则ap构造为:利用在与敏感区域中的单位区域关联的相应一个寄存器rbli中记录的相同值来刷新第一驱动电流;并且利用在与非敏感区域中的组合区域关联的k个寄存器rnbli中记录的交替相同值来刷新第二驱动电流。可选地,若场景识别操作确定出场景变化,则ap构造为:利用各自的新的值来更新各寄存器rbli和rnbli中的第一驱动电流和第二驱动电流,使得可以针对新的场景重新调整发光基板的不同区域中的亮度。

参照图5,所述方法包括输出在各自的寄存器中刷新或更新后的第一驱动电流和第二驱动电流,以驱动敏感区域的各单位区域的相应led用以产生更新后的第一亮度,并且驱动非敏感区域的各组合区域中的相应led用以产生更新后的第二亮度,用于下一帧图像。

在另一实施例中,参照图5,驱动显示装置的方法还包括确定ap是否接收到中断信号(称为apint)。若接收到apint信号,则启用显示装置的内置自测试(bist)模式,用于检测是否存在诸如背光闪烁、异常显示等的显示装置的任何故障。若检测到任何故障,则ap返回初始化状态,所有局部变量都采用初始化值。若没有检测到故障,则apint信号仅仅是从一帧到另一帧的图像显示动态过程期间敏感区域变化的指示。若ap未接收到apint信号(或者apint信号无效),则ap返回至对当前帧图像执行场景识别的操作。

基于本公开的方法,不仅可以优化显示图像,还可以消除由于诸如相对眼球位置的变化之类的结构误差引起的某些观看不适问题。在仅作为显示面板的发光基板的部分区域的敏感区域中,可以用较少的ap计算资源执行高性能图像数据渲染和抗失真处理。在非敏感区域中,可以通过简单的亮度调整来执行图像处理,从而显著减少了ap的计算量和显示装置的功耗。

另一方面,本公开提供了一种显示装置。如图3所示,显示装置包括驱动ic和至少一个显示面板。驱动ic包括处理器和多个led驱动器。每个led驱动器构造为驱动一个或多个发光二极管,用以控制所述至少一个显示面板中的最小区域的第一亮度或者包括k个最小区域的组合区域的1/k的第二亮度。处理器构造为基于与图4的检测设备采集的观看者眼球相对位置相关的局部变量,确定显示面板的部分中的包含多个最小区域的敏感区域以及显示面板的剩余部分中的包含多个组合区域的非敏感区域,并且单独调整每个最小区域的第一亮度以及共同调整每个组合区域的k个最小区域的第二亮度。在实施例中,处理器包括集成电路,其构造为应用处理器(ap)、个人计算器(pc)中的微处理器、现场可编程门阵列(fpga)处理器和高级精简指令集机器(arm)处理器。

在实施例中,显示装置中的至少一个显示面板包括具有背光板的液晶显示面板。背光板包括多个单位区域。每个单位区域由作为背光源的一个或多个发光二极管照亮,用于产生显示面板中的最小区域的亮度。

在另一实施例中,所述至少一个显示面板包括具有多个像素的发光二极管显示面板。每个像素包含用于产生显示面板中的最小区域的亮度的所述一个或多个发光二极管。

另外,显示装置包括至少一个摄像头或其他检测设备,用于跟踪观察者相对于所述至少一个显示面板的眼球位置,并通过互联网协议将关于眼球位置的信息传送到处理器,以确定包括敏感区域的大小和投射在所述至少一个显示面板上的观察者的眼球位置的坐标的局部变量,所述眼球位置的坐标用于选择敏感区域的多个最小区域并识别非敏感区域的多个组合区域。显示装置中的处理器还构造为:分析用于显示图像帧的图像数据;进行场景识别;推导出与当前场景对应的敏感区域和非敏感区域的亮度值;刷新或更新存储在多个led驱动器中的每一个的寄存器中的电流信号,以控制敏感区域中的最小区域的第一亮度和非敏感区域中的组合区域的第二亮度;仅对图像数据的与敏感区域关联的部分执行高性能渲染或抗失真处理,并对图像数据的与非敏感区域关联的剩余部分执行亮度降低;以及切换到内置自测试模式或初始化模式。

另一方面,本公开提供了一种头戴式设备(hmd),其包括本文描述的显示装置,该显示装置构造用于增强现实(ar)或虚拟现实(vr)应用。hmd能够使用本文描述的方法来优化由显示装置中的所述至少一个显示面板显示的所有静态或视频图像。通过注视跟踪来测量观看者对hmd的使用,可以动态地确定相对眼球位置以及敏感区域,以优化图像显示以及补偿hmd的任何结构误差,从而增强用户的vr观看体验。

已出于示意和说明目的呈现了对本发明实施例的上述描述。其并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的确切形式或示例性实施例。因此,上述描述应当被认为是示意性的而非限制性的。显然,许多修改和变形对于本领域技术人员而言将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了解释本发明的原理和其最佳方式的实际应用,从而使本领域技术人员能够通过各种实施例及适用于特定用途或所构思的实施方式的各种变型来理解本发明。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式限定,其中除非另有说明,否则所有术语以其最宽的合理意义解释。因此,术语“发明”、“本发明”等不一定将权利范围限制为具体实施例,并且对本发明示例性实施例的参考不隐含对本发明的限制,并且不应推断出这种限制。本发明仅由随附权利要求的精神和范围限定。此外,这些权利要求可涉及使用跟随有名词或元素的“第一”、“第二”等术语。这种术语应当理解为一种命名方式而不应解释为对由这种命名方式修饰的元素的数量进行限制,除非已给出具体数量。所描述的任何优点和益处不一定适用于本发明的全部实施例。应当认识到的是,本领域技术人员在不脱离随附权利要求所限定的本发明的范围的情况下可以对所描述的实施例进行变型。此外,本公开中没有元件和组件是意在贡献给公众的,无论该元件或组件是否明确地记载在随附权利要求中。

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