[发明专利]一种基于贪婪算法的区域背光动态调光方法

摘要

一种基于贪婪算法的区域背光动态调光方法，在通过基于图像亮度典型特征值统计确定一组初始背光亮度后，再应用贪婪算法重新设计出一种新型的区域背光动态调光算法。即，寻找最佳区域背光亮度调节方案的过程，算法终止后的最优解即为最终的区域背光亮度调节方案。在解的编码上，有如下对应关系：当背光分为N个区域，每个区域的亮度值为整数时，用一个N维向量L来表示问题的解。从而使得通过本发明的算法求得的区域背光亮度分配方案获得更高的图像质量。本发明确定的区域背光亮度分布方案不但能保证调光后图像的显示质量，还能较大程度地降低能耗，较好地平衡了图像显示质量与能耗之间的相互制约的关系。

主权项

1.一种基于贪婪算法的区域背光动态调光方法，其特征在于，包括如下步骤：1)初始化图像像素点亮度的搜索步长R，确定能耗约束条件及迭代终止条件；2)根据图像区域的亮度最大值生成初始解向量L_init；3)分别计算出初始解向量L_init对应的目标函数值MSE_init以及初始能耗值PC_init，其中，所述的目标函数值MSE_init是采用如下公式计算：所述的初始能耗值PC_init是采用如下公式计算：式中，是第k个区域的初始背光亮度，y_i,j是像素点(i,j)区域调光前的像素亮度，是根据初始解向量L_init对像素点(i,j)区域调光后的像素亮度，BL_full是背光全亮时的背光亮度，N是图像区域个数，m是输入图像的高，n输入图像的宽；4)通过初始解向量L_init和搜索步长R，生成2×N个新的解向量L_new；5)将2×N个新的解向量记为：分别计算2×N个新的解向量的收益值，其中第t个新的解向量的收益值G^t计算公式如下：其中，第t个新的解向量的目标函数值的计算公式如下：第t个新的解向量的能耗值的计算公式如下：式中，是第t个新的解向量中的第k个区域的背光亮度，y_i,j是像素点(i,j)区域调光前的像素亮度，是根据第t个新的解向量对像素点(i,j)区域调光后的像素亮度，BL_full是背光全亮时的背光亮度，N是图像区域个数，m是输入图像的高，n输入图像的宽；6)判断2×N个新的解向量是否满足设定的能耗约束条件，若都不满足设定的能耗约束条件，则继续步骤7)，否则将满足能耗约束条件的解按照对应的收益值从大到小进行排序，若排序后的最小值G_min＜0，则用最小值G_min所对应的解向量L_{G_min}来替换初始解向量L_init，即L_init＝L_{G_min}后返回步骤3)，若排序后的最小值G_min≥0且最大值G_max＞0，则用最大值G_max所对应的解向量L_{G_max}来替换初始解向量L_init，即L_init＝L_{G_max}后返回步骤3)，否则，继续步骤7)；7)令搜索步长R＝R‑1，判断R是否大于或等于1，若是，则返回步骤3)，否则，跳转至步骤8)；8)方法终止，输出初始解向量L_init作为最终解，即为最终的区域背光亮度分配方案。