本发明涉及图像处理，尤其涉及一种全反射屏幕显示的图像处理方法及系统。
背景技术：
1、全反射屏幕显示技术近年来在智能设备中广泛应用，其利用光线的全反射特性，提升屏幕的亮度、对比度和能效。全反射屏幕通过减少外界光线的折射和吸收，能够在较亮的环境中保持清晰的图像显示效果，并有效降低功耗。这一技术在移动设备、平板电脑和高亮度显示器中具有广泛的应用前景。然而，随着显示需求的多样化和复杂化，特别是在动态场景、低亮度环境下，现有全反射屏幕显示技术仍面临许多挑战。现有技术难以在保证图像质量的同时，平衡光线反射、动态场景识别、前置光源控制与能耗优化，导致显示效果不稳定、能耗偏高。
2、当前的全反射屏幕显示系统存在以下技术难题：在动态场景下，快速移动的物体容易出现图像边缘模糊的问题；在复杂的光线条件下，屏幕的光线反射调整不足，导致图像细节不清晰；前置光源控制机制在高亮度或低亮度场景下无法自适应调整，导致能耗过高或显示不清晰。因此，急需一种全反射屏幕显示的图像处理方法及系统，来解决上述问题。
技术实现思路
1、基于上述目的，本发明提供了一种全反射屏幕显示的图像处理方法及系统。
2、一种全反射屏幕显示的图像处理方法，包括以下步骤：
3、s1：通过图像输入模块接收外部输入的压缩图像数据，并采用解码算法对输入的图像数据进行解码，将压缩图像信号转化为能识别的标准格式；
4、s2：对s1解码后的图像数据进行空间分割处理，基于像素密度的分块算法将图像划分为多个分块区域，其中每个分块区域根据其像素密度和图像特征独立标识；
5、s3：对s2分块后的每个图像区域进行光线反射调整，基于反射光线的入射角和全反射角，采用光线反射调整算法优化各分块区域的光线反射效果；
6、s4：采用场景识别算法对s3处理后的图像进行内容分析，判断当前图像是否为动态场景，若为动态场景，则根据场景的运动特征进行光线优化调整，包括对快速移动物体边缘的光线反射进行修正；
7、s5：基于s4场景识别结果，利用能效优化算法动态调整全反射屏幕的前置光源亮度和色彩对比度，具体在高亮度场景下自动降低前置光源强度，在光线不足时增强前置光源亮度；
8、s6：将经过s1至s5处理后的图像数据输出至全反射屏幕。
9、可选的，所述s1具体包括：
10、s11：通过图像输入模块接收外部输入的压缩图像数据，所述压缩图像数据通过高速串行接口传输，具体接口协议包括hdmi、dp或usb-c，并通过缓存单元对输入数据进行暂存；
11、s12：在图像输入模块中，对接收的压缩图像数据进行格式识别，具体格式包括h.264、h.265或jpeg2000的标准格式；
12、s13：根据s12中识别出的压缩编码格式，调用相应的解码算法进行解码，解码过程包括数据帧的解压缩及还原，所述解码算法与压缩格式一一对应，用于恢复图像数据至未压缩状态；
13、s14：将解码后的图像信号转化为标准化的图像信号格式，所述标准格式为rgb或yuv。
14、可选的，所述s2具体包括：
15、s21：对s1解码后的图像数据进行预处理，包括对图像进行像素密度的初步计算，通过计算每个像素点的亮度与像素面积之间的比值，获得像素密度的分布情况；
16、s22：设定像素密度的阈值范围，并通过预设的密度划分标准，将图像划分为高像素密度区域和低像素密度区域；
17、s23：利用预设的分块算法，根据s22设定的像素密度阈值，将图像数据划分为多个分块区域，所述分块算法通过判断像素密度的变化趋势，生成多个具有不同像素密度的分块区域，确保图像细节得到充分保留；
18、s24：对每个分块区域进行独立标识，所述独立标识基于图像特征的提取，包括区域的颜色分布、边缘信息及纹理特征；通过对每个分块区域的颜色、纹理特征进行唯一编号，确保不同分块区域能够在后续处理步骤中被独立识别与处理。
19、可选的，所述s23中具体包括：
20、s231：先对每个像素点的像素密度变化进行计算，具体利用梯度计算公式：
21、，其中，表示图像在位置处的像素密度值；表示像素密度的梯度值；为像素密度在水平方向上的变化率；为像素密度在垂直方向上的变化率；通过梯度计算公式，计算出每个像素点在水平方向和垂直方向上的像素密度变化趋势；
22、s232：根据s231中计算出的像素密度梯度值，将图像数据划分为不同密度区域；具体通过设定梯度阈值，判断每个像素点是否属于高密度变化区域或低密度变化区域；判断标准为：当时，则像素属于高密度变化区域；当时，则像素属于低密度变化区域；
23、s233：在s232中划分的区域基础上，采用flood fill算法对相邻像素进行连通性判断，同时合并相邻的高密度变化区域和低密度变化区域。
24、可选的，所述s3具体包括：
25、s31：对于每个分块区域，首先计算其入射光线的入射角和全反射角；
26、s32：根据s31中计算出的入射角和全反射角，判断当前光线是否满足全反射条件；
27、s33：对于满足全反射条件的光线，利用全反射优化算法调整反射光线的方向；对于不满足全反射条件的光线，采用折射优化算法调整透射光线和反射光线的比例，通过计算反射系数和折射系数来调整；
28、s34：基于s33中计算的反射光线方向及反射系数，调整每个分块区域的光线反射效果，确保全反射区域的光线反射方向与目标观察角度一致。
29、可选的，所述s4具体包括：
30、s41：利用场景识别算法对经过s3处理后的图像进行初步分析，所述场景识别算法通过比较连续图像帧之间的像素亮度变化，提取图像中每个像素的运动信息；并通过对整个图像的运动信息进行统计分析，判断图像中的运动程度；若80%的像素的运动值超过预设阈值时，则判定图像为动态场景；若80%的像素的运动值未超过阈值，则判定为静态场景；
31、s42：当图像被识别为动态场景时，提取动态物体的边缘区域，通过对物体的亮度变化进行边缘检测，识别出物体的边界；边缘区域的检测基于亮度变化的梯度，当梯度变化较大时，标记区域为物体的边缘；
32、s43：对于动态场景中快速移动物体的边缘区域，优化其光线反射；具体在物体边缘区域减少反射光线的扩散，通过调整光线反射的方向，确保物体的边缘在快速运动时保持清晰。
33、可选的，所述s5具体包括：
34、s51：基于s4的场景识别结果，对当前图像场景的整体亮度进行分析，通过检测图像中每个分块区域的亮度值，并用亮度值计算出整个场景的平均亮度，来判断当前场景的光照条件；若场景亮度高于预设阈值时，则判定为高亮度场景；若场景亮度低于预设阈值时，则判定为低亮度或光线不足的场景；
35、s52：当判定当前图像为高亮度场景时，利用能效优化算法动态调整全反射屏幕的前置光源亮度，通过减少前置光源的强度来降低整体能耗；
36、s53：当判定当前图像为低亮度或光线不足时，通过能效优化算法自动增加前置光源亮度，以确保屏幕的图像显示足够清晰；
37、s54：在调整前置光源亮度的同时，能效优化算法还对屏幕的色彩对比度进行动态调整，对于高亮度场景，适当降低色彩对比度，防止画面过曝或颜色失真；对于低亮度场景，提升色彩对比度，以增强画面的深度和层次感。
38、可选的，所述s52具体包括：
39、s521：当判定当前图像为高亮度场景时，首先计算当前场景的平均亮度值，所述平均亮度值是通过对图像中各个分块区域的亮度值进行加权平均计算得到的；
40、s522：根据计算出的平均亮度值，设置前置光源亮度的调整目标，目标前置光源亮度的设定基于以下原则：若超过预设的高亮度阈值，则自动触发前置光源亮度的降低操作，具体调整目标的计算为：，其中，为前置光源的最大亮度值；为预设的高亮度场景阈值：为场景的最大亮度值；
41、s523：利用能效优化算法，根据设定的前置光源亮度目标，动态调整全反射屏幕的前置光源亮度，具体通过调节前置光源驱动电路的输出功率，逐步将当前前置光源亮度调整到目标值，具体调整公式为：
42、，其中，表示当前时间时的前置光源亮度；为调节速率系数，控制前置光源亮度的调整速度。
43、可选的，所述s6具体包括：
44、s561：根据全反射屏幕的显示需求，采用标准的图像格式转换模块将图像数据转化为全反射屏幕兼容的输出格式，具体格式包括rgb格式或yuv格式；
45、s562：经过格式转换后的图像数据通过高带宽传输接口输出至全反射屏幕，具体传输接口包括hdmi、displayport或lvds。
46、一种全反射屏幕显示的图像处理系统，用于实现上述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，包括以下模块：
47、图像输入模块：用于接收外部输入的压缩图像数据，并对所述图像数据进行解码处理，解码后的图像数据被传输至图像处理模块；
48、图像处理模块：用于对图像输入模块传输的解码图像数据进行处理；所述图像处理模块包括图像分块处理单元、光线反射调整单元和动态场景识别单元；
49、所述图像分块处理单元用于对解码后的图像数据进行空间分割，并基于像素密度和图像特征进行分块；
50、所述光线反射调整单元用于根据反射光线的入射角和全反射角，并对各分块区域的光线反射效果进行优化调整；
51、所述动态场景识别单元用于对图像内容进行识别并判断是否为动态场景；
52、前置光源控制模块：用于根据图像处理模块输出的处理结果，动态调整全反射屏幕的前置光源亮度和色彩对比度；
53、图像输出模块：用于将图像处理模块经过优化的图像数据通过标准接口输出至全反射屏幕，确保图像信号的实时传输和显示。
54、本发明的有益效果：
55、本发明，通过采用光线反射优化算法和动态场景识别技术，解决了现有全反射屏幕在复杂光线环境下图像显示不清晰的问题，通过对入射光线和全反射角的精准计算与调整，能够有效优化光线反射路径，减少反射失真，确保图像在高亮度环境中保持细节清晰、对比度适中，同时，在处理快速运动物体时，通过动态识别图像中的运动特征，调整光线反射方向，避免了现有技术中常见的图像边缘模糊问题，提升了动态场景下的显示质量。
56、本发明，通过能效优化算法，动态调整屏幕的前置光源亮度和色彩对比度，在高亮度场景中有效降低前置光源强度，从而减少不必要的能耗；在低亮度场景中增强前置光源亮度，确保图像在光线不足的环境中依然清晰可见，该优化策略不仅大幅度提高了屏幕显示的能效利用率，还保证了不同光照条件下的图像显示质量，特别适用于在移动设备等能耗敏感的应用中。
1.一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，所述s1具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，所述s2具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，所述s23中具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，所述s3具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，所述s4具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，所述s5具体包括：
8.根据权利要求7所述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，所述s52具体包括：
9.根据权利要求1所述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，所述s6具体包括：
10.一种全反射屏幕显示的图像处理系统，用于实现如权利要求1-9任一项所述的一种全反射屏幕显示的图像处理方法，其特征在于，包括以下模块：
