光源亮度调节方法、系统、电子设备及装置与流程

1.本技术属于光源调节技术领域，具体涉及光源亮度调节方法、系统、电子设备及装置。


背景技术：

2.为了提升视频图像的对比度，可利用亮度调节技术对背光亮度进行调节。目前投影技术的不断创新突破和越来越低的实现成本，特别是激光投影机的逐步普及，部分用于家庭的大屏传统tv慢慢被激光投影机替代。现有技术中大功率led或激光等光源配套的驱动电源和芯片方案处于滞后状态，光源亮度调节速度较慢。


技术实现要素：

3.本技术提供光源亮度调节方法、系统、电子设备及装置，以解决光源亮度调节速度慢的问题。
4.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：一种光源亮度调节方法，包括：获取视频图像的亮度信息；在预制查询表内检索所述亮度信息，以确定与所述亮度信息匹配的控制信号，所述预制查询表包括多种亮度信息及分别对应的控制信号；利用所述控制信号控制电源系统输出与所述亮度信息匹配的电流值，以调节所述视频图像的光源亮度。
5.根据本技术一实施方式，在所述获取视频图像的亮度信息前，包括：获取多个样本图像的亮度信息；根据每个所述样本图像的所述亮度信息，确定与每个样本图像的所述亮度信息匹配的电流值；根据所述电流值，确定控制电源系统的控制信号；记录每个所述亮度信息对应的所述控制信号，得到所述预制查询表。
6.根据本技术一实施方式，所述控制信号为脉冲宽度调制信号。
7.根据本技术一实施方式，所述电源系统包括多个电源单元，多个所述电源单元环接，所述控制信号直接控制其中一个所述电源单元。
8.根据本技术一实施方式，所述利用所述控制信号控制电源系统输出与所述亮度信息匹配的电流值，包括：在当前帧视频图像显示结束前的第一预定时间内，向所述电源系统发出下一帧视频图像的控制信号；在所述当前帧视频图像显示完、且所述下一帧视频图像显示前，所述电源系统输出与所述下一帧视频图像的所述亮度信息匹配的电流值。
9.根据本技术一实施方式，所述在预制查询表内检索所述亮度信息，以确定与所述亮度信息匹配的控制信号，包括：判断所述预制查询表是否包括所述亮度信息；若所述预制查询表包括所述亮度信息，则根据所述预制查询表确定所述亮度信息对应的控制信号；若所述预制查询表不包括所述亮度信息，则根据所述亮度信息确定匹配的电流值，根据所述电流值确定控制电源系统的控制信号；同时将所述亮度信息和对应的所述控制信号记录于所述预制查询表中。
10.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：一种光源亮度调节系统，
包括相互耦接的图像处理系统和电源系统；
11.所述图像处理系统获取视频图像的亮度信息，并根据所述亮度信息检索预制查询表，以确定与所述亮度信息匹配的控制信号；所述图像处理系统利用所述控制信号控制电源系统输出与所述亮度信息匹配的电流值，以调节所述视频图像的光源亮度。
12.根据本技术一实施方式，所述光源亮度调节系统进一步包括信号分发单元，所述信号分发单元电联接在所述图像处理系统与电源系统之间，所述电源系统包括多个电源单元，所述多个电源单元包括一第一电源单元，所述图像处理系统通过所述信号分发单元将控制信号分发给每个所述电源单元；
13.所述信号分发单元为一个独立的单元，或所述信号分发单元与所述图像处理系统集成设计，或所述信号分发单元与所述电源系统集成设计。
14.根据本技术一实施方式，多个所述电源单元依次环接，所述多个电源单元均具有一控制信号输入/环出接口，所述多个电源单元通过所述控制信号输入/环出接口依次电信号连通，所述图像处理系统与所述第一电源单元的控制信号输入/环出接口电联接以输出控制信号，所述第一电源单元在接收并执行所述控制信号的同时，通过其控制信号输入/环出接口将接收的所述控制信号传输至下一个所述电源单元的控制信号输入/环出接口，从而实现对所述图像处理系统输出的所述控制信号进行信号分发。
15.为解决上述技术问题，本技术采用的又一个技术方案是：一种电子设备，包括相互耦接的存储器和处理器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，以实现上述任一所述的方法。
16.为解决上述技术问题，本技术采用的又一个技术方案是：一种具有存储功能的装置，所述装置存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现上述任一所述的方法。
17.本技术的有益效果是：本技术通过设置预制查询表，视频图像的亮度信息可直接与控制信号对应，利用控制信号结合视频图像同步信息，快速动态调节电源驱动电流值，以实现视频图像亮度的快速调节，以实现不同帧图像之间的明暗差别，提高视频图像的对比度，无需再分析亮度信息和电源驱动特性得到所需的电流值，进而得到对应的控制信号，提高了光源亮度的调节效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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，其中：
19.图1是本技术的光源亮度调节方法一实施例的流程示意图；
20.图2是本技术的光源亮度调节方法一实施例中预制查询表的形成方法流程示意图；
21.图3是本技术的光源亮度调节方法一实施例中的预制查询表的示意图；
22.图4是本技术的光源亮度调节方法一实施例中双脉冲宽度调制信号的示意图；
23.图5是本技术的光源亮度调节系统一实施例的结构示意图；
24.图6是本技术的电子设备一实施例的结构示意图；
25.图7是本技术的具有存储功能的装置的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
27.请参阅图1，图1是本技术的光源亮度调节方法一实施例的流程示意图。
28.本技术一实施例提供了一种光源亮度调节方法，包括如下步骤：
29.s11：获取视频图像的亮度信息。
30.图像处理系统获取视频图像的亮度信息，视频图像包括多帧连续的图像，亮度信息包括每帧图像的每个区域的光源的基色配比或白平衡配比等，光源包括三色光源或白光源。
31.s12：在预制查询表内检索亮度信息，以确定与亮度信息匹配的控制信号。
32.在预制查询表内检索该亮度信息，以确定与该亮度信息匹配的控制信号，预制查询表包括多种亮度信息及分别对应的控制信号。
33.预制查询表根据光源及电源驱动的特征预先计算并记录为查询表，预制查询表中，视频图像对应光源的亮度信息和所需的控制信号一一对应，并具有索引编号，进一步地，预制查询表内还可以包括亮度信息对应的电源系统的电流值。通过设置预制查询表，视频图像的亮度信息可直接与控制信号对应，可快速动态调节光源亮度，以实现不同帧图像之间的明暗差别，提高视频图像的对比度，无需再分析亮度信息和电源驱动特性得到所需的电流值，进而得到对应的控制信号，提高了光源亮度的调节效率。
34.在一实施例中，在预制查询表内检索亮度信息，以确定与亮度信息匹配的控制信号包括：
35.判断预制查询表是否包括该亮度信息；
36.若预制查询表包括该亮度信息，则根据预制查询表确定亮度信息对应的控制信号；
37.若预制查询表中不包括该亮度信息，则根据亮度信息确定匹配的电流值，根据电流值确定控制电源系统的控制信号，同时将亮度信息和对应的控制信号记录于预制查询表，在其他实施例中，预制查询表还可以包括亮度信息对应的电流值。从而可不断确定亮度信息对应的控制信号，并不断更新预制查询。
38.在其他实施例中，还可以将该亮度信息根据预制查询表内已记录的相近的亮度信息，推算出对应的控制信号。
39.在一实施例中，请参阅图2和图3，图2是本技术的光源亮度调节方法一实施例中预制查询表的形成方法流程示意图；图3是本技术的光源亮度调节方法一实施例中的预制查询表的示意图。
40.在获取视频图像的亮度信息前，预制查询表的形成方法包括如下步骤：
41.s121：获取多个样本图像的亮度信息。
42.形成预制查询表时采用的样本图像可以是本实施例中的视频图像，或者采用其他
图像。多个样本图像具有多种亮度信息，亮度信息包括每帧图像的每个区域的光源的基色配比或白平衡配比等，样本图像越多，预制查询表越详细。
43.需要说明的是，同一光源或者同类型光源可用同一个预制查询表。
44.s122：根据每个样本图像的亮度信息，确定与每个样本图像的亮度信息匹配的电流值。
45.根据每个样本图像的亮度信息，确定每个样本图像的亮度信息匹配的光源所需电流值。
46.s123：记录每个亮度信息对应的控制信号，得到预制查询表。
47.记录光源的每个亮度信息对应所需的控制信号，进一步地，还可以记录每个亮度信息对应的电流值。将光源的亮度信息、电源系统的电流值和图像处理系统输出的控制信号一一对应后记录形成预制查询表，并具有索引编号。
48.s13：利用控制信号控制电源系统输出与亮度信息匹配的电流值，以调节视频图像的光源亮度。
49.图像处理系统利用控制信号控制电源系统输出与亮度信息匹配的电流值，以调节视频图像的光源亮度。
50.根据电源系统的微控制单元(mcu)的识别机制，结合快速的控制方式，确定控制信号为脉冲宽度调制信号(pwm)，进一步地，控制信号为多脉冲控制方式，该方式具有快速调节的特点。图像处理系统通过向电源系统输送不同占空比的pwm，以达到电源系统输出不同电流值的目的。
51.多脉冲控制方式的pwm占空比计算为：
52.pwm＝sum(t1,t3,
…
tn-1)/sum(t1,t2,
…
,tn)
53.或者是pwm＝avg(pwm1,pwm2,
…
pwmn/2)
54.优选地，控制信号为双脉冲控制方式，以下以双脉冲控制方式来具体说明pwm占空比计算。
55.请参阅图4，图4是本技术的光源亮度调节方法一实施例中双脉冲宽度调制信号的示意图。
56.mcu根据pwm的第1个上升沿进行中断，并开始计时到第1个下降沿结束，记为t1，此时为高电平；同时从第1个下降沿开始计时到第2个上升沿，记为t2此时为低电平；从第2个上升沿开始到第2个下降沿，记为t3，此时为高电平。t3可用于验算和纠正t1，理论上t3与t1相等。
57.pwm占空比计算为：pwm＝t1/(t1 t2)
58.例如，t1＝10μs，t2＝23.3μs，pwm＝t1/(t1 t2)＝0.3
59.在一实施例中，利用所述控制信号控制电源系统输出与所述亮度信息匹配的电流值包括：
60.在当前帧视频图像显示结束前的第一预定时间内，向电源系统发出下一帧视频图像的控制信号，第一预定时间可以根据电源响应速度以及图像刷新率等方面综合评估得出。具体地，第一预定时间可以为100μs。
61.在当前帧视频图像显示完、且下一帧视频图像显示前，电源系统输出与亮度信息匹配的电流值，从而调节下一帧视频图像的亮度，以实现不同帧图像之间的明暗差别，提高
视频图像的对比度。具体地，当前帧图像与下一帧图像之间具有300μs的间隔时间。
62.具体地，当前帧视频图像与下一帧视频图像之间的间隔时间为300μs，在下一帧视频图像显示前的400μs，图像处理系统开始向电源系统发送控制信号，在下一帧视频图像显示前的300μs，此时当前帧视频图像显示完，电源系统响应控制信号，开始调整电流值，电流将在300μs内调整到位。
63.一般情况下，每帧视频图像在播放前，电源系统已经响应控制信号，并输出对应的电流值，进行亮度调节。若每帧视频图像显示结束前100us内，仍未响应当前帧视频图像对应的控制信号，则当前帧视频图像不再进行对应亮度调节，而开始进行下一帧视频图像的亮度调节。
64.在一实施例中，在当前帧视频图像显示时，图像处理系统获取下一帧视频图像的亮度信息，并确定下一帧视频图像的控制信号。在其他实施例中，还可以在视频图像显示前，预先获取整体的亮度信息，并预先确定视频图像的所有图像的控制信号，控制信号可以与每帧视频图像的播放时间对应。
65.在一实施例中，光源亮度调节系统进一步包括信号分发单元，信号分发单元电联接在所述图像处理系统与电源系统之间，电源系统包括多个电源单元，控制信号通过信号分发单元分发给每个电源单元，以实现对每个电源单元的控制。
66.所述信号分发单元可以为一个独立的单元；也可以集成于所述图像处理系统中，即与所述图像处理系统一体设计；也可以集成于所述电源系统中，即与所述电源系统一体设计。
67.可选地，信号分发单元的功能也可以通过图像处理系统与每个电源单元电连接的方式实现。
68.具体地，图像处理系统可将控制信号直接输入至与其电连接的其中一个电源单元，电源系统中的多个电源单元依次环接，使得多个电源单元可同时响应控制信号的快速调制。具体信号传输过程如下：电源系统中的多个电源单元均具有一控制信号输入/环出接口，各电源单元的控制信号输入/环出接口功能相同。所述图像处理系统与其中一个电源单元的控制信号输入/环出接口直接电联接以输出控制信号，将该电源单元定义为第一电源单元，其他多个电源单元通过所述控制信号输入/环出接口依次电信号连通，且依次定义为第二电源单元、第三电源单元等，即第一电源单元通过其控制信号输入/环出接口与第二电源单元的控制信号输入/环出接口电联接，第二电源单元通过其控制信号输入/环出接口与第三电源单元的控制信号输入/环出接口电联接，以此类推。第一电源单元接收控制信号，在自身执行所述控制信号的同时，通过其控制信号输入/环出接口将接收的控制信号传输至第二电源单元的控制信号输入/环出接口，第二电源单元接收并执行所述控制信号的同时，通过其控制信号输入/环出接口将接收的控制信号传输至第三电源单元的控制信号输入/环出接口，第三电源单元接收控制信号，依次类推，直至所有电源单元接收控制信号，从而实现对所述图像处理系统输出的所述控制信号进行信号分发。通过采用环接控制的方式，多个电源单元可同时响应控制信号的快速调制；除此之外，环接控制的方式还可以实现多个电源板采用相同的电路结构，电源单元可共用一套模具，电源单元之间连接位置可以互换，节约成本且连接方式更易操作。
69.本技术通过设置预制查询表，视频图像的亮度信息可直接与控制信号对应，利用
pwm控制信号，结合视频图像同步信息，快速动态调节电源驱动电流值，以实现视频图像亮度的快速调节。且本技术中的电源系统采用环接控制的方式，可实现多个电源单元的同步控制，本技术的光源亮度调节方法适用于大功率led或者激光等光源的亮度调节。
70.请参阅图5，图5是本技术的光源亮度调节系统一实施例的结构示意图。
71.本技术又一实施例提供了一种光源亮度调节系统20，包括相互耦接的图像处理系统21和电源系统22。其中，图像处理系统21获取视频图像的亮度信息，并根据亮度信息检索预制查询表，以确定与亮度信息匹配的控制信号。图像处理系统21利用控制信号控制电源系统22输出与亮度信息匹配的电流值，以调节视频图像的光源亮度。
72.光源亮度调节系统20进一步包括信号分发单元，信号分发单元电联接在所述图像处理系统21与电源系统22之间，电源系统22包括多个电源单元221，控制信号通过信号分发单元分发给每个电源单元221，以实现对每个电源单元221的控制。
73.所述信号分发单元可以为一个独立的单元；也可以集成于所述图像处理系统中，即与所述图像处理系统一体设计；也可以集成于所述电源系统中，即与所述电源系统一体设计。
74.可选地，在本实施例中，信号分发单元的功能可以通过图像处理系统21与每个电源单元221电连接的方式实现。
75.在一具体实施方式中，电源系统22中的多个电源单元221均具有一控制信号输入/环出接口，各电源单元的控制信号输入/环出接口功能相同。所述图像处理系统21与其中一个电源单元221的控制信号输入/环出接口直接电联接以输出控制信号，将该电源单元221定义为第一电源单元，电源系统22中的多个电源单元221通过所述控制信号输入/环出接口依次电信号连通实现依次环接，且依次定义为第二电源单元、第三电源单元等，即第一电源单元通过其控制信号输入/环出接口与第二电源单元的控制信号输入/环出接口电联接，第二电源单元通过其控制信号输入/环出接口与第三电源单元的控制信号输入/环出接口电联接，以此类推。第一电源单元通过控制信号输入/环出接口接收图像处理系统21输入的控制信号，在自身执行所述控制信号的同时，通过其控制信号输入/环出接口将接收的控制信号传输至第二电源单元的控制信号输入/环出接口，第二电源单元接收并执行所述控制信号的同时，通过其控制信号输入/环出接口将接收的控制信号传输至第三电源单元的控制信号输入/环出接口，第三电源单元接收控制信号，依次类推，直至所有电源单元221接收控制信号，从而实现对所述图像处理系统21输出的所述控制信号进行信号分发。
76.本技术通过设置预制查询表，视频图像的亮度信息可直接与控制信号对应，并利用控制信号结合视频图像同步信息，快速动态调节电源驱动电流值，以实现视频图像亮度的快速调节，以实现不同帧图像之间的明暗差别，提高视频图像的对比度，无需再分析亮度信息和电源驱动特性得到所需的电流值，进而得到对应的控制信号，提高了光源亮度的调节效率。且本技术中的电源系统22采用环接控制的方式，可实现多个电源单元221的同步控制；环接控制的方式还可以实现多个电源板采用相同的电路结构，电源单元221可共用一套模具，电源单元221之间连接位置可以互换，节约成本且连接方式更易操作。本技术的光源亮度调节系统20适用于大功率led或者激光等光源的亮度调节。
77.请参阅图6，图6是本技术的电子设备一实施例的结构示意图。
78.本技术又一实施例提供了一种电子设备30，包括相互耦接的存储器31和处理器
32，处理器32用于执行存储器31中存储的程序指令，以实现上述任一实施例的光源亮度调节方法。在一个具体的实施场景中，电子设备30可以包括但不限于：微型计算机、服务器，此外，电子设备30还可以包括笔记本电脑、平板电脑等移动设备，在此不做限定。具体而言，处理器32用于控制其自身以及存储器31以实现上述任一光源亮度调节方法实施例的步骤。处理器32还可以称为cpu(central processing unit，中央处理单元)。处理器32可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器32还可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,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。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。另外，处理器32可以由集成电路芯片共同实现。
79.请参阅图7，图7是本技术的具有存储功能的装置的一实施例的结构示意图。
80.本技术又一实施例提供了一种计算机可读存储介质40，其上存储有程序数据41，程序数据41被处理器执行时实现上述任一实施例的光源亮度调节方法。本技术通过利用控制信号结合视频图像同步信息，快速动态调节电源驱动电流值，以实现视频图像亮度的快速调节。
81.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其他的形式。
82.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
83.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
84.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质40中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质40中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本技术各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质40包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
85.以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。