本發(fā)明涉及顯示技術(shù)，尤其涉及一種投影光源亮度輸出方法與投影圖像顯示方法。

背景技術(shù)：

激光顯示技術(shù)是繼黑白顯示、彩色顯示和數(shù)字顯示之后的第四代顯示技術(shù)，具有色域范圍廣、壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等傳統(tǒng)顯示技術(shù)無法企及的優(yōu)點(diǎn)，是人類視覺史上的一次革命。近年來，隨著人們對(duì)顯示產(chǎn)品高清、輕薄、節(jié)能的需求不斷提高，顯示領(lǐng)域新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。激光顯示技術(shù)作為一種新型顯示技術(shù)獲得了廣泛關(guān)注。

由于三基色原理說明了所有顏色都可以看作是紅、綠、藍(lán)（RGB）的不同組合，因此，一般通過該三基色構(gòu)成圖像所需的顯示出來的顏色。在DLP（DigitAl Light Procession，數(shù)字光處理）投影架構(gòu)中，光源提供照明光束，具體地是時(shí)序性的輸出RGB三基色光，即可以按照紅色基色光、綠色基色光和藍(lán)色基色光的循環(huán)順序，依次產(chǎn)生單色基色光入射至光機(jī)，光機(jī)中的光閥部件，DMD（DigitAl Micro mirror Device，數(shù)字微鏡芯片）包括極多個(gè)微小的反射鏡，每個(gè)反射鏡會(huì)可以翻轉(zhuǎn)一定的角度，比如為正12度角度或負(fù)12度，其中，當(dāng)反射鏡呈正12度時(shí)光線會(huì)進(jìn)入鏡頭，用于成像，當(dāng)反射鏡呈負(fù)的12度的光線則不會(huì)進(jìn)入鏡頭，這樣對(duì)于鏡頭來說，對(duì)應(yīng)于該負(fù)12度的反射鏡的像素沒有光線進(jìn)入，呈黑色。而圖像中每個(gè)像素RGB不同的份量指就是通過每個(gè)反射鏡翻轉(zhuǎn)到哪個(gè)角度，且在哪個(gè)角度停留多長(zhǎng)時(shí)間來反映。通俗的說，比如需要像素呈現(xiàn)深紅色，那么對(duì)R光束的反射鏡就保持正12度的角度，反射光束一段時(shí)間，如果需要像素呈現(xiàn)的紅色較淺，那么反射鏡在這個(gè)角度保持反射的時(shí)間較短。反射光束進(jìn)入鏡頭，鏡頭中有很多鏡片組件，能夠?qū)⒐馐ㄟ^折射、反射等過程投影到投影屏幕上，利用人眼的視覺暫留，形成投影圖像。

在投影顯示過程中，通常投影光源亮度在出廠時(shí)已調(diào)至最高額定值，在投影過程中提供最大亮度的照明光束輸出，追求圖像的亮度指標(biāo)。但是，這樣光源長(zhǎng)時(shí)間處于高亮度狀態(tài)會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生影響，比如一方面會(huì)降低光源使用壽命，功耗較大，同時(shí)投影設(shè)備內(nèi)部光學(xué)部件也會(huì)由于長(zhǎng)期在高能量密度的光照射下發(fā)生老化，光學(xué)性能發(fā)生劣化，這些因素進(jìn)而最終影響圖像的顯示效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種投影光源亮度輸出方法與投影圖像顯示方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中投影光源長(zhǎng)時(shí)間處于高亮度狀態(tài)對(duì)其性能產(chǎn)生影響從而影響圖像的顯示效果的缺陷。

本發(fā)明第一個(gè)方面提供一種投影光源亮度輸出方法，包括：

分別獲取第N幀圖像的第一最大灰階值和第N+M幀圖像的第二最大灰階值，N,M均為為正整數(shù)；

根據(jù)第一最大灰階值和第二最大灰階值的比值A(chǔ)獲得調(diào)整系數(shù)g，其中，g>1；

根據(jù)調(diào)整系數(shù)g對(duì)第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算；

判斷加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)中各基色的灰階值達(dá)到預(yù)設(shè)灰階值的數(shù)量是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，

若是，則光源調(diào)整系數(shù)G等于設(shè)定值，并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的G倍；

若否，則光源調(diào)整系數(shù)G等于g,并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的1/G；

根據(jù)調(diào)整后的投影光源亮度值進(jìn)行輸出；

優(yōu)選地，根據(jù)第一最大灰階值和第二最大灰階值的比值A(chǔ)獲得調(diào)整系數(shù)g 包括：

若比值A(chǔ)大于1，則調(diào)整系數(shù)g=A；

若比值A(chǔ)小于1，則調(diào)整系數(shù)g=1/A；

優(yōu)選地，還包括：根據(jù)調(diào)整系數(shù)g對(duì)第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算 具體包括：

將第N+M幀圖像的各像素的各基色的灰階值乘以g；

以及，若判斷結(jié)果為否，還包括將第N+M幀圖像更新為加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)，并進(jìn)行圖像輸出；

以及，還包括：

若判斷結(jié)果為是，還包括將第N+M幀圖像更新為第N幀圖像，并返回執(zhí)行獲取第N幀圖像和第N+M幀圖像的最大灰階值的操作；

優(yōu)選地，根據(jù)調(diào)整后的投影光源亮度值進(jìn)行輸出 具體包括：

根據(jù)投影光源驅(qū)動(dòng)電流PWM值與投影光源亮度的關(guān)系表，查找調(diào)整后的投影光源亮度值對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流PWM值，通過控制激光器的驅(qū)動(dòng)電流PWM值來實(shí)現(xiàn)投影光源亮度輸出；

優(yōu)選地，分別獲取第N幀圖像的第一最大灰階值和第N+M幀圖像的第二最大灰階值 包括：

將第N幀圖像中各像素的各基色的灰階值中最大的灰階值作為第一子灰階值；

獲取M個(gè)灰階范圍中，每個(gè)灰階范圍內(nèi)出現(xiàn)的第一子灰階值的個(gè)數(shù)之和P1， P2，…Pi，…，PM，其中M為大于或等于2的正整數(shù)，1≤i≤M；

獲取M個(gè)灰階范圍的中間值S1，S2，…Si，…，SM，并根據(jù)如下公式獲取第一最大灰階值H；

H= P1×S1+ P2×S2+…+ Pi×Si…+ PM×SM；

以及，將第N+M幀圖像中各像素的各基色的灰階值中最大的灰階值作為第二子灰階值；

獲取M個(gè)灰階范圍中，每個(gè)灰階范圍內(nèi)出現(xiàn)的第二子灰階值的個(gè)數(shù)之和Q1， Q2，…Qi，…，QM，其中M為大于或等于2的正整數(shù)；

獲取M個(gè)灰階范圍的中間值S1，S2，…Si，…，SM，并根據(jù)如下公式獲取第二最大灰階值L；

L= Q1×S1+ Q2×S2+…+ Qi×Si…+ QM×SM。

本發(fā)明另一個(gè)方面提供一種投影圖像顯示方法，包括：分別獲取第N幀圖像的第一最大灰階值和第N+M幀圖像的第二最大灰階值，N,M均為為正整數(shù)；

根據(jù)第一最大灰階值和第二最大灰階值的比值A(chǔ)獲得調(diào)整系數(shù)g，其中，g>1；

根據(jù)調(diào)整系數(shù)g對(duì)第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算；

判斷加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)中各基色的灰階值達(dá)到預(yù)設(shè)灰階值的數(shù)量是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，

若是，則光源調(diào)整系數(shù)G等于設(shè)定值，并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的G倍，同時(shí)將原始的第N+M幀圖像信號(hào)輸出至光閥控制芯片，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

若否，則光源調(diào)整系數(shù)G等于g,并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的1/G，同時(shí)將加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)輸出至光閥控制芯片，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

光閥接收調(diào)整后的投影光源光束，根據(jù)光閥控制芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)光束進(jìn)行調(diào)制并投射成像；

優(yōu)選地，根據(jù)第一最大灰階值和第二最大灰階值的比值A(chǔ)獲得調(diào)整系數(shù)g 包括：

若比值A(chǔ)大于1，則調(diào)整系數(shù)g=A；

若比值A(chǔ)小于1，則調(diào)整系數(shù)g=1/A。

優(yōu)選地，還包括：根據(jù)調(diào)整系數(shù)g對(duì)第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算 具體包括：

將第N+M幀圖像的各像素的各基色的灰階值乘以g；

以及，若判斷結(jié)果為是，還包括將第N+M幀圖像更新為第N幀圖像，并返回執(zhí)行獲取第N幀圖像和第N+M幀圖像的最大灰階值的操作。

以及，分別獲取第N幀圖像的第一最大灰階值和第N+M幀圖像的第二最大灰階值 包括：

將第N幀圖像中各像素的各基色的灰階值中最大的灰階值作為第一子灰階值；

獲取M個(gè)灰階范圍中，每個(gè)灰階范圍內(nèi)出現(xiàn)的第一子灰階值的個(gè)數(shù)之和P1， P2，…Pi，…，PM，其中M為大于或等于2的正整數(shù)，1≤i≤M；

獲取M個(gè)灰階范圍的中間值S1，S2，…Si，…，SM，并根據(jù)如下公式獲取第一最大灰階值H；

H= P1×S1+ P2×S2+…+ Pi×Si…+ PM×SM；

以及，將第N+M幀圖像中各像素的各基色的灰階值中最大的灰階值作為第二子灰階值；

獲取M個(gè)灰階范圍中，每個(gè)灰階范圍內(nèi)出現(xiàn)的第二子灰階值的個(gè)數(shù)之和Q1， Q2，…Qi，…，QM，其中M為大于或等于2的正整數(shù)；

獲取M個(gè)灰階范圍的中間值S1，S2，…Si，…，SM，并根據(jù)如下公式獲取第二最大灰階值L；

L= Q1×S1+ Q2×S2+…+ Qi×Si…+ QM×SM。

本發(fā)明以上一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例技術(shù)方案提供的投影光源亮度輸出方法，通過實(shí)時(shí)獲取第N幀圖像的第一最大灰階值和第N+M幀圖像的第二最大灰階值的比值獲得調(diào)整系數(shù)，根據(jù)調(diào)整系數(shù)對(duì)第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，判斷加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)中各基色的灰階值達(dá)到預(yù)設(shè)灰階值的數(shù)量是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，若是，則將投影光源亮度調(diào)整至設(shè)定值，若否，則調(diào)整投影光源亮度調(diào)整至原來的1/G,由于G大于1，實(shí)質(zhì)上是對(duì)投影光源亮度進(jìn)行了降低調(diào)整。即，上述技術(shù)方案通過實(shí)時(shí)對(duì)圖像信號(hào)的分析獲得投影光源亮度的光源調(diào)整系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)投影光源的亮度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而使投影光源不再始終處于高負(fù)荷的工作狀態(tài)，既能夠達(dá)到一定的節(jié)能效果，延長(zhǎng)光源的使用壽命，同時(shí)也保證了投影圖像輸出的穩(wěn)定性。

以及，本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例技術(shù)方案提供的投影圖像顯示方法，通過實(shí)時(shí)獲取第N幀圖像的第一最大灰階值以及第N+M幀圖像的第二最大灰階值的比值獲得調(diào)整系數(shù)，并根據(jù)調(diào)整系數(shù)對(duì)第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，判斷加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)中各基色的灰階值達(dá)到預(yù)設(shè)灰階值的數(shù)量是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，若是，則將投影光源亮度調(diào)整至設(shè)定值，并輸出原始的第N+M幀圖像信號(hào)。若否，則光源調(diào)整系數(shù)G等于g,并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的1/G，并輸出加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)。由于G>1,加權(quán)計(jì)算后的第N+M圖像的各像素的各基色的灰階值進(jìn)行了提高，這樣可以針對(duì)每一幀圖像動(dòng)態(tài)地提高圖像的動(dòng)態(tài)對(duì)比度，提升圖像的細(xì)節(jié)表現(xiàn)力，并且，將投影光源亮度調(diào)整至原來的1/G，也就是對(duì)光源亮度降低到了原來的1/G,可以達(dá)到光源節(jié)能的目的。由于針對(duì)同一幀圖像輸出過程中，同時(shí)對(duì)圖像灰階值的提高和光源亮度的降低，兩者疊加的效果使得整體圖像視覺亮度與前后時(shí)刻的圖像亮度保持穩(wěn)定，在整個(gè)觀看過程中，不會(huì)出現(xiàn)圖像亮度驟變的情況，且圖像顯示效果還得到了提升。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1B為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的投影系統(tǒng)的硬件框架示意圖；

圖2A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的投影光源亮度輸出方法的流程示意圖；

圖2B為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的直方圖統(tǒng)計(jì)示意圖；

圖2C為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像的灰階范圍發(fā)生變化的示意圖；

圖2D為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的投影光源亮度輸出方法的又一流程示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的投影圖像顯示方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種投影光源亮度輸出方法，用于動(dòng)態(tài)調(diào)整投影光源的亮度輸出。

如圖2A所示，為根據(jù)本實(shí)施例的投影光源亮度輸出方法的流程示意圖。該方法包括：

步驟201，獲取第N幀圖像的第一最大灰階值和第N+M幀圖像的第二最大灰階值，所述N,M均為為正整數(shù)。

該第N幀圖像可以是即將投影出來的圖像，也可以是已經(jīng)投影出來的圖像，還可以是控制器的緩存中的圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像，具體可以根據(jù)實(shí)際需要選擇，在此不再贅述。在每幀圖像中，每個(gè)像素有三個(gè)基色，每個(gè)基色均有自己對(duì)應(yīng)的灰階值。本實(shí)施例的第一最大灰階值的獲取方式有很多，舉例來說，獲取第N幀圖像中各像素的各基色的第一子灰階值，并從所獲取的各第一子灰階值中獲取最大的第一子灰階值作為對(duì)應(yīng)像素的選擇灰階值，接著將各選擇灰階值之和作為第N幀圖像的第一最大灰階值。舉例來說，若一幀圖像的一個(gè)像素中，紅基色的第一子灰階值為22，藍(lán)基色的第一子灰階值為100灰階，綠基色的第一子灰階值為200灰階，綠基色的第一子灰階值最大，則綠基色的第一子灰階值作為選擇灰階值。該幀圖像的另外一個(gè)像素中，紅基色的第一子灰階值為251，藍(lán)基色的第一子灰階值為100灰階，綠基色的第一子灰階值為200灰階，紅基色的第一子灰階值最大，則綠基色的第一子灰階值作為選擇灰階值。如此類推，直至獲取所有像素的選擇灰階值，并將各選擇灰階值之和作為該幀圖像的第一最大灰階值。

或者，可以對(duì)圖像進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)以獲取該幀圖像的第一最大灰階值。具體地，將第N幀圖像中各像素的各基色的灰階值中最大的灰階值作為第一子灰階值，獲取M個(gè)灰階范圍中，每個(gè)灰階范圍內(nèi)出現(xiàn)的第一子灰階值的個(gè)數(shù)之和P1， P2，…Pi，…，PM，其中M為大于或等于2的正整數(shù)， 1≤i≤M，獲取M個(gè)灰階范圍的中間值S1，S2，…Si，…，SM，并根據(jù)公式H= P1×S1+ P2×S2+…+ Pi×Si…+ PM×SM獲取第一最大灰階值H。中間值即對(duì)應(yīng)的灰階范圍的最大值與最小值之和的一半。其中,i為正整數(shù)。

舉例來說，首先設(shè)置M個(gè)灰階范圍，即將0-255灰階分成若干個(gè)灰階范圍，如圖2B所示，例如分成31個(gè)灰階范圍，分別是[0灰階-8灰階），[8灰階-16灰階），[16灰階-24灰階），…，[248灰階-255灰階]，各灰階范圍的中間值分別為4灰階，12灰階，20灰階,…，252灰階，圖2B中橫坐標(biāo)為灰階，縱坐標(biāo)為出現(xiàn)的次數(shù)。假設(shè)第N幀圖像中有8000個(gè)像素，每一個(gè)像素對(duì)應(yīng)三基色（RGB），選取三基色中最大的灰階值作為該像素對(duì)應(yīng)的第一子灰階值，這樣就會(huì)獲取到8000個(gè)第一子灰階值。接著，獲取每個(gè)灰階范圍內(nèi)，第一子灰階值出現(xiàn)的個(gè)數(shù)之和，分別為P1， P2，…Pi，…，P31。接下來，獲取第一最大灰階值H=4灰階×P1+ 12灰階×P2+20灰階×P3…+ 252灰階×P31。

該第N+M幀圖像在顯示順序上位于第N幀圖像之后，具體地，M可以是1，也可以是大于1的正整數(shù)。也就是，選取圖像幀時(shí)，可以是依次相鄰的兩幀圖像，也可以是間隔幾幀圖像的兩幀圖像，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，如果選取的兩幀在時(shí)刻上越相近，那么調(diào)整的實(shí)時(shí)性就越強(qiáng)，本實(shí)施例方法對(duì)此并不限定。為簡(jiǎn)便理解，在以下示例中，以M=1，即相鄰的兩幀為第N幀和第N+1幀為例進(jìn)行說明。

獲取該第N+M幀圖像的初始的圖像信號(hào)表明，該第N+M幀圖像為尚未投影出來的圖像，該初始的圖像信號(hào)可以位于控制器的緩存中。

本實(shí)施例的第二最大灰階值的獲取方式有很多，舉例來說，將獲取第N+幀圖像中各像素的各基色的第二子灰階值，并從所獲取的各第二子灰階值中獲取最大的第二子灰階值作為對(duì)應(yīng)像素的選擇灰階值，接著將各選擇灰階值之和作為第N幀圖像的第二最大灰階值。

或者，可以對(duì)圖像進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)以獲取該第N+M幀圖像的第二最大灰階值。具體地，將第N+M幀圖像中各像素的各基色的灰階值中最大的灰階值作為第二子灰階值；獲取M個(gè)灰階范圍中，每個(gè)灰階范圍內(nèi)出現(xiàn)的第二子灰階值的個(gè)數(shù)之和Q1， Q2，…Qi，…，QM，其中M為大于或等于2的正整數(shù)；獲取M個(gè)灰階范圍的中間值S1，S2，…Si，…，SM，并根據(jù)公式L= Q1×S1+ Q2×S2+…+ Qi×Si…+ QM×SM獲取第二最大灰階值。

該第二最大灰階值L的獲取方式與第一最大灰階值H的獲取方式相同，在此不再贅述。

步驟202，根據(jù)第一最大灰階值和第二最大灰階值的比值A(chǔ)獲得調(diào)整系數(shù)g，其中，g>1。

具體地，比值A(chǔ)=H/L,也成為增益，若比值A(chǔ)大于1，則所述調(diào)整系數(shù)g=A,若所述比值A(chǔ)小于1，則所述調(diào)整系數(shù)g=1/A。即，保證g>1。

步驟203，根據(jù)調(diào)整系數(shù)g對(duì)第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。

具體地，將第N+M幀圖像的各像素的各基色的灰階值乘以g。

步驟204，判斷加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)中各基色的灰階值達(dá)到預(yù)設(shè)灰階值的數(shù)量是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，若判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟205，若判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟206。

預(yù)設(shè)灰階值例如為255灰階，即最大灰階值。

舉例來說，若第N+M幀中圖像有5個(gè)像素，調(diào)整各基色的灰階值之后，第1個(gè)像素中紅基色的灰階值達(dá)到255灰階，第2個(gè)像素中綠基色的灰階值達(dá)到255灰階，第3個(gè)像素中藍(lán)基色的灰階值達(dá)到255灰階，第4個(gè)和第5個(gè)像素中沒有任何一個(gè)基色的灰階值達(dá)到255灰階，則該第第N+M幀中圖像中，有基色的灰階值調(diào)整之后達(dá)到預(yù)設(shè)灰階值的像素的數(shù)量是3個(gè)。

該預(yù)設(shè)閾值可以為該第N+M幀圖像中，像素總數(shù)的0.5%或1%。

可以理解，若有過多的基色的灰階值加權(quán)計(jì)算之后達(dá)到255灰階，則說明過多的像素值的灰階值達(dá)到了飽和灰階，圖像畫面中則會(huì)出現(xiàn)很多的飽和點(diǎn)，無法表現(xiàn)出圖像的內(nèi)容細(xì)節(jié)，這是不期望的投影顯示效果。說明第N+M幀圖像不適合這樣的加權(quán)調(diào)整，因此在判斷過程中需要進(jìn)行閾值的限定，來保證投影質(zhì)量。

步驟205，判斷數(shù)量小于預(yù)設(shè)閾值，則光源調(diào)整系數(shù)G等于g,并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的1/G。

該步驟中，因?yàn)镚>1,因此，實(shí)質(zhì)上是對(duì)投影光源亮度進(jìn)行了降低調(diào)整，具體地，將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度降低至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的1/G，舉例來說，如果G=1.5，對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度降低至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的2/3。通過對(duì)投影光源亮度的降低，可以改善投影光源長(zhǎng)期處于高負(fù)荷工作狀態(tài)的狀況，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。

步驟206，判斷數(shù)量大于等于預(yù)設(shè)閾值，則光源調(diào)整系數(shù)G等于設(shè)定值，并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的G倍。

具體地，設(shè)定值可以是1,光源調(diào)整系數(shù)G=1,那么此時(shí)對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度與對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度相同，即系統(tǒng)維持投影光源亮度不變。

設(shè)定值也可以是小于1的數(shù)值，此中情況下標(biāo)明第N+M幀圖像的像素色飽和度較高，當(dāng)光源稍微降低，也基本不影響最終圖像的顯示效果。

步驟207，根據(jù)調(diào)整后的投影光源亮度值進(jìn)行輸出。

具體地，根據(jù)投影光源驅(qū)動(dòng)電流PWM值與投影光源亮度的關(guān)系表，查找所述調(diào)整后的投影光源亮度值對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流PWM值，通過控制激光器的驅(qū)動(dòng)電流PWM值來實(shí)現(xiàn)投影光源亮度輸出。

對(duì)于激光投影光源來說，PWM（(Pulse Width ModulAtion，脈沖寬度調(diào)制）值不一定與投影光源輸出的亮度呈嚴(yán)格的正比關(guān)系，此處，投影光源驅(qū)動(dòng)電流PWM值與投影光源亮度的關(guān)系表可以是預(yù)存表或者關(guān)系曲線，該關(guān)系表或者曲線圖可以通過測(cè)試每個(gè)PWM值對(duì)應(yīng)的光源的亮度來建立。

以及，在執(zhí)行步驟207之后，還執(zhí)行步驟208，繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行該方法。

步驟208，將第N+M幀圖像更新為第N幀圖像，并返回步驟201。

進(jìn)一步地，如圖2D所示，根據(jù)步驟204的判斷結(jié)果，若判斷結(jié)果為否，步驟205可以更新為步驟205’，具體包括：光源調(diào)整系數(shù)G等于設(shè)定值，并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的G倍，以及，并將原始的第N+M圖像信號(hào)進(jìn)行輸出。

以及，進(jìn)一步地，根據(jù)步驟204的判斷結(jié)果，若判斷結(jié)果為是，步驟206可更新為步驟206’，具體包括：光源調(diào)整系數(shù)G等于g,將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的1/G,并將第N+M幀圖像更新為加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)，并進(jìn)行圖像輸出。

本發(fā)明實(shí)施例提供的投影光源亮度輸出方法，通過實(shí)時(shí)獲取第N幀圖像的第一最大灰階值和第N+M幀圖像的第二最大灰階值的比值獲得調(diào)整系數(shù)，根據(jù)調(diào)整系數(shù)對(duì)第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，判斷加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)中各基色的灰階值達(dá)到預(yù)設(shè)灰階值的數(shù)量是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，若是，則將投影光源亮度調(diào)整至設(shè)定值，若否，則調(diào)整投影光源亮度調(diào)整至原來的1/G,由于G大于1，實(shí)質(zhì)上是對(duì)投影光源亮度進(jìn)行了降低調(diào)整。即，上述技術(shù)方案通過實(shí)時(shí)對(duì)圖像信號(hào)的分析獲得投影光源亮度的光源調(diào)整系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)投影光源的亮度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而使投影光源的亮度不再始終處于高負(fù)荷的工作狀態(tài)，既能夠達(dá)到一定的節(jié)能效果，延長(zhǎng)光源的使用壽命，同時(shí)也保證了投影圖像輸出的穩(wěn)定性。

實(shí)施例二、

本實(shí)施例對(duì)上述實(shí)施例的投影光源亮度輸出方法做具體舉例說明。

假設(shè)，圖像具有8000個(gè)像素，預(yù)設(shè)閾值為400個(gè)，光源的初始亮度為K流明。

首先，獲取第1幀圖像的最大灰階值b1，然后根據(jù)緩存中第2幀圖像對(duì)應(yīng)的初始的圖像信號(hào)，獲取第2幀圖像的最大灰階值b2，其中b1＞b2。

接著，獲取比值A(chǔ)=b1/b2,此處，A>1,則調(diào)整系數(shù)g=A。

如果b1<b2,則調(diào)整系數(shù)g=1/A,

然后，計(jì)算第2幀圖像的各像素的各基色的灰階值乘以比值A(chǔ)(或者說調(diào)整系數(shù)g,此處g=A)之后，具有255灰階值的像素的數(shù)量，得到的計(jì)算結(jié)果為1000個(gè)像素。該1000的值大于400，即飽和灰階個(gè)數(shù)過多。則根據(jù)該判斷結(jié)果，獲取光源調(diào)整系數(shù)，此時(shí)，光源調(diào)整系數(shù)為設(shè)定值，與前述的調(diào)整系數(shù)g無關(guān)。可視為未對(duì)光源輸出進(jìn)行調(diào)整。

接著，根據(jù)緩存中第3幀圖像的初始的圖像信號(hào)，獲取第3幀圖像的最大灰階值b3，b3大于b2，并獲取比值b3/b2。

然后，計(jì)算第3幀圖像的各像素的各基色的灰階值乘以比值b3/b2之后，具有255灰階值的像素的數(shù)量，得到結(jié)果為200個(gè)像素。該200的值小于400，因此，根據(jù)該判斷結(jié)果，獲取此時(shí)的光源調(diào)整系數(shù)，光源調(diào)整系數(shù)G=g，接下來，根據(jù)光源調(diào)整系數(shù)對(duì)投影光源亮度輸出進(jìn)行調(diào)整，具體地，對(duì)應(yīng)地3幀圖像輸出的投影光源亮度降低為第2幀圖像輸出時(shí)的1/g,即b2/b3，同時(shí)對(duì)該第3幀圖像的圖像信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，具體地將第3幀圖像各個(gè)像素對(duì)應(yīng)的三基色的灰階值均乘以比值b3/b2。對(duì)應(yīng)調(diào)整后的第3幀圖像信號(hào)，進(jìn)行調(diào)整后的投影光源亮度輸出。

依次將當(dāng)前的第3幀更新為方法中的第N幀，第4幀為方法中的第N+M幀，循環(huán)執(zhí)行上述輸出方法。

通過該投影光源亮度輸出方法，能夠根據(jù)相鄰幀圖像信號(hào)的灰階比值變化，確定待顯示的圖像幀的光源亮度值，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光源亮度的動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了光源的節(jié)能，也利于保證投影圖像輸出的穩(wěn)定性。

實(shí)施例三、

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種投影圖像顯示方法，在介紹方法之前，首先對(duì)本發(fā)明的投影系統(tǒng)做簡(jiǎn)單介紹。

如圖1A所示，本發(fā)明的投影系統(tǒng)包括控制器101、光源102和光機(jī)103，光源102用于提供照明光束，具體是時(shí)序性地輸出RGB三基色光，三基色光入射至光機(jī)103，光機(jī)103接收控制部101發(fā)送的對(duì)應(yīng)于某一幀圖像的圖像信號(hào)，將光束根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制，并將調(diào)制后的光束投入到設(shè)置在光機(jī)103上的鏡頭104，光束從鏡頭104中發(fā)出投影顯示在投影屏幕105上，成為一幀圖像。

本實(shí)施例提供的投影圖像顯示方法具體包括以下步驟：

步驟301：分別獲取第N幀圖像的第一最大灰階值和第N+M幀圖像的第二最大灰階值，所述N,M均為為正整數(shù)。

具體地，該步驟實(shí)施過程可參見實(shí)施例一中步驟201，在此不再贅述。

步驟302：根據(jù)所述第一最大灰階值和所述第二最大灰階值的比值A(chǔ)獲得調(diào)整系數(shù)g，其中，g>1。

具體地，該步驟實(shí)施過程可參見實(shí)施例一中步驟201，在此不再贅述。

步驟303，根據(jù)所述調(diào)整系數(shù)g對(duì)所述第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。

具體地，也可以是將第N+M幀圖像的各像素的各基色的灰階值乘以g。

步驟304，判斷所述加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)中各基色的灰階值達(dá)到預(yù)設(shè)灰階值的數(shù)量是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，若判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟305，若判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟306。

此處的預(yù)設(shè)灰階值可以是當(dāng)前圖像bit數(shù)對(duì)應(yīng)的最大灰階值，比如是255，也可以是250。

預(yù)設(shè)閾值可以為第N+M幀圖像中，像素總數(shù)的一定百分比。

步驟306，若判斷結(jié)果為是，則光源調(diào)整系數(shù)G等于設(shè)定值，并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的G倍，同時(shí)將原始的第N+M幀圖像信號(hào)輸出至光閥控制芯片，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

可以理解，如果經(jīng)過加權(quán)計(jì)算后，第N+M幀圖像中有若有過多的基色的灰階值加權(quán)計(jì)算之后達(dá)到255灰階，則說明過多的像素值的灰階值達(dá)到了飽和灰階，則很多圖像內(nèi)容細(xì)節(jié)就會(huì)失去，這是不期望的投影顯示效果。則第N+M幀圖像不適合這樣的加權(quán)調(diào)整，則具體地，投影光源亮度的輸出可以為設(shè)定值，當(dāng)設(shè)定值為1時(shí)，即投影光源亮度不進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)，待顯示的第N+M幀圖像也不進(jìn)行調(diào)整，將原始的第N+M幀圖像信號(hào)輸出至光閥控制芯片，生成驅(qū)動(dòng)光閥的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。

步驟305，若判斷結(jié)果為否，則光源調(diào)整系數(shù)G等于g,并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的1/G，同時(shí)將加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)輸出至光閥控制芯片，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

具體地，對(duì)于光源調(diào)整輸出的實(shí)現(xiàn)可參見實(shí)施例一中步驟207的描述，在此不再贅述。

在上述步驟中，當(dāng)判斷第N+M幀圖像進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，對(duì)灰階值進(jìn)行提高后，滿足小于預(yù)設(shè)閾值的條件，則將投影光源的亮度進(jìn)行降低，具體降低至顯示第N幀圖像時(shí)的1/G，且將第N+M幀圖像信號(hào)的灰階值提高至原來的G倍，這樣投影光源亮度和待顯示的圖像信號(hào)均進(jìn)行了調(diào)整。

而提高第N+M幀圖像匯各像素的各基色的灰階值，即提高第N+M幀圖像的動(dòng)態(tài)對(duì)比度。動(dòng)態(tài)對(duì)比度即一幀圖像中，最亮處與最暗處的亮度比值。

將各基色的灰階值都乘以大于1的調(diào)整系數(shù)，這樣能夠擴(kuò)大第N+M幀圖像的灰階范圍，提高該第N+M幀圖像的細(xì)節(jié)表現(xiàn)力。

舉例來說，原圖像的像素灰階值分布在0-128灰階之間，該圖像的各像素的三基色的灰階值進(jìn)行了調(diào)整之后，其灰階值范圍增大，分布在0-255之間，相當(dāng)于擴(kuò)展了圖像的bit數(shù)，細(xì)節(jié)分辨能力更強(qiáng)，從而圖像細(xì)節(jié)展現(xiàn)更好。如圖2C所示，圖中橫坐標(biāo)代表一幀圖像中像素的個(gè)數(shù)，縱坐標(biāo)代表圖像的灰階值范圍，左、中、右三幅圖中的曲線c1和c2均可以看作是伽馬曲線，采用實(shí)線表示的曲線代表真實(shí)的情況，橫坐標(biāo)為第n個(gè)像素，1≤n≤像素的總數(shù)，縱坐標(biāo)為該第n個(gè)像素對(duì)應(yīng)的灰階值。左邊的圖表示圖像對(duì)應(yīng)的灰階值范圍在0-128灰階(7bit)之間，此時(shí)伽馬曲線為c1。左邊的圖中，圖像的亮度可以理解為矩形220的面積。圖像信號(hào)更新后，即對(duì)圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像像素的灰階進(jìn)行增益操作之后，從中間的圖中可以看出，縱坐標(biāo)上灰階值的范圍變?yōu)?-255灰階（8bit），橫坐標(biāo)上像素的個(gè)數(shù)不變，伽馬曲線變?yōu)閏2，c1變?yōu)樘摼€，圖像的亮度（矩形220的面積D’）明顯增大。接下來，通過降低PWM來降低光源的亮度，從右圖可以看出，圖像的亮度（矩形220的面積D）與左圖的圖像的亮度幾乎相同，且灰階范圍增大，即伽馬曲線仍變?yōu)閏1，c2變?yōu)樘摼€。

更為具體地舉例來說，原圖像的像素灰階值有5個(gè)，分別是0灰階，3灰階，127灰階， 2灰階，8灰階，即原圖像的像素灰階值的分布范圍為0-127灰階，假設(shè)A的值為1.25，則原圖像的灰階值均乘以1.25之后變?yōu)?灰階， 4灰階，159灰階,3灰階,10灰階，圖像的灰階范圍值變?yōu)?-159灰階，灰階值范圍增大。由于灰階值越高，能分出的細(xì)微差別越大，因此圖像的灰階值范圍變大，相當(dāng)于細(xì)節(jié)分辨能力更強(qiáng)。

步驟307：光閥接收調(diào)整后的投影光源光束，根據(jù)光閥控制芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)光束進(jìn)行調(diào)制并投射成像。

通過步驟305或者步驟306的調(diào)整結(jié)果，實(shí)時(shí)輸出至顯示控制芯片，使光閥接收調(diào)整后的投影光源光束，根據(jù)光閥驅(qū)動(dòng)芯片已生成的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，光閥上面成千上萬個(gè)微小反射鏡對(duì)千萬條光線進(jìn)行調(diào)制，并反射至投影鏡頭進(jìn)行投射成像，最終顯示到投影屏幕上進(jìn)行成像，進(jìn)入觀看者的眼睛。

以及，在步驟307之后，還包括還執(zhí)行步驟308，繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行該方法。

步驟308，將第N+M幀圖像更新為第N幀圖像，并返回步驟301。

具體地，結(jié)合投影系統(tǒng)硬件系統(tǒng)架構(gòu)圖對(duì)圖像信號(hào)處理流程的示意圖可以如圖1B所示，其中實(shí)箭頭表示的是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流的處理流程，即現(xiàn)有技術(shù)中的原始數(shù)據(jù)流的處理流程，虛箭頭表示的是與現(xiàn)有技術(shù)相比，需增加的數(shù)據(jù)處理流程，即動(dòng)態(tài)對(duì)比度數(shù)據(jù)流的處理流程，本發(fā)明結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流和動(dòng)態(tài)對(duì)比度數(shù)據(jù)流的處理流程。

首先，向視頻處理單元110輸入圖像信號(hào)，一個(gè)圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)于一幀圖像，由于圖像信號(hào)是以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流的形式輸入到視頻處理單元110中的，根據(jù)實(shí)際需要，會(huì)在緩存器111中緩存有幾個(gè)圖像信號(hào)，假設(shè)第k幀圖像對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)A和第k+1幀圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)b均位于緩存器111中，計(jì)算單元115根據(jù)圖像信號(hào)A獲取第k幀圖像中各像素對(duì)應(yīng)的三基色的灰階值，并發(fā)送至控制器114中，該控制器114可以是ARM（AdvAnced RISC MAchines）類型的控制器，控制器111根據(jù)灰階值計(jì)算增益值（下文中第一最大灰階值和第二最大灰階值的比值）以及PWM(Pulse Width ModulAtion，脈沖寬度調(diào)制）的設(shè)定值，并將PWM的設(shè)定值發(fā)送至驅(qū)動(dòng)電路113，由驅(qū)動(dòng)電路113來根據(jù)PWM的設(shè)定值驅(qū)動(dòng)光源，進(jìn)而降低光源的亮度，另外，控制器114將增益值應(yīng)用至圖像信號(hào)b，進(jìn)而控制DMD112的偏轉(zhuǎn)角度與時(shí)間。這樣，圖像信號(hào)b所對(duì)應(yīng)的第k+1幀圖像的動(dòng)態(tài)對(duì)比度提高，且亮度盡量保持穩(wěn)定。通過實(shí)時(shí)獲取第N幀圖像的第一最大灰階值以及第N+M幀圖像的第二最大灰階值的比值獲得調(diào)整系數(shù)，并根據(jù)調(diào)整系數(shù)對(duì)第N+M幀圖像信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，判斷加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)中各基色的灰階值達(dá)到預(yù)設(shè)灰階值的數(shù)量是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，若是，則將投影光源亮度調(diào)整至設(shè)定值，并輸出原始的第N+M幀圖像信號(hào)。若否，則光源調(diào)整系數(shù)G等于g,并將對(duì)應(yīng)顯示第N+M幀圖像的投影光源亮度調(diào)整至對(duì)應(yīng)顯示第N幀圖像的投影光源亮度的1/G，并輸出加權(quán)計(jì)算后的第N+M幀圖像信號(hào)。由于G>1,加權(quán)計(jì)算后的第N+M圖像的各像素的各基色的灰階值進(jìn)行了提高，這樣可以針對(duì)每一幀圖像動(dòng)態(tài)地提高圖像的動(dòng)態(tài)對(duì)比度，提升圖像的細(xì)節(jié)表現(xiàn)力，并且，將投影光源亮度調(diào)整至原來的1/G，也就是對(duì)光源亮度降低到了原來的1/G,可以達(dá)到光源節(jié)能的目的。由于針對(duì)同一幀圖像輸出過程中，同時(shí)對(duì)圖像灰階值的提高和光源亮度的降低，兩者疊加的效果使得整體圖像視覺亮度與前后時(shí)刻的圖像亮度保持穩(wěn)定，在整個(gè)觀看過程中，不會(huì)出現(xiàn)圖像亮度驟變的情況，且圖像顯示效果還得到了提升。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。