液晶本身并不发光,需要背光源为显示区域提供亮度。Mini-LED相对于传统LED的成本更低、更节能、可视角更大、色域更广、反应时间更快,能够减薄液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)的同时实现更精细的动态背光,它已成为当前背光源研究领域的热点。另外,随着广大消费者的生活品质日益提高,他们对LCD的图像质量、功耗等指标也有了更高的要求。然而传统LCD背光无法调节,不仅浪费能源,且无法避免漏光现象的影响,图像显示质量较差;直下式区域动态调光技术在此背景下优势逐渐凸显。本文首先对LCD的基本结构和显示原理进行了详细介绍,分析比较了Mini-LED背光技术相对于传统背光技术的不同特点和应用优势。然后,详细列举了目前区域动态调光算法的研究成果,总结了它们优点与局限性,提出了一种基于图像局部亮度特征的液晶显示区域调光算法。随后,在Matlab平台上进行了软件模拟,采用多种经典的主客观评价标准对算法进行了评估比较;结果表明它能够合理降低显示器的背光功耗,使图像的截断噪声得到显著抑制,颜色和亮度失真明显改善,对于各类图像都具有良好的适用性。最后,设计了基于Mini-LED的区域动态调光LCD原理样机,它的硬件部分主要包括以FPGA与ARM为核心的主控板和背光模块,软件部分主要包括多种接口模块和基于Verilog HDL语言的区域动态调光算法设计。并对开发过程中遇到的问题进行了详细的分析与总结。