目前的显示器集中朝着宽色域、高动态范围、高分辨率、低功耗、大型和微型的方向发展。液晶显示器作为技术成熟、低成本、低功耗、实用范围广的显示器已经长时间占据显示市场的主流。但是液晶显示器的缺点之一就是动态范围不高，面临着诸如OLED等新型显示技术的挑战。为解决这一问题，目前有应用区域背光调制（Local dimming）的超高背光分区（ULED）技术、叠屏液晶显示器和多分区Mini LED背光液晶显示器相继投入市场。本文着重对高动态范围液晶显示器的区域调光技术进行研究，探索背光分区数量与图像质量的关系是本文的主要目的。
　　主要工作，创新点与成果如下：
　　首先，模拟仿真背光源，搭建了动态背光模拟实验平台。讨论了三种实现液晶动态背光系统的方法，考虑到系统的稳定性和调节背光分区数量的灵活性，最终选取叠屏液晶显示器的动态背光显示系统作为实验平台。基于模拟仿真背光源的问题，提出了一种基于朗伯余弦定律的背光模拟方法，此方法可以在实验平台上模拟出 LED 阵列的背光扩散现象，并得到了图像的背光仿真数据图像。
　　第二，针对液晶显示器高动态范围背光极限分区的问题，设计了视觉感知实验以研究不同背光分区与画质的影响变化，得出了极限分区优化规律。本文设计了主观视觉感知震荡实验，该实验选用了12幅内容、亮度不一的图像，每幅图像对应于21个不同分区的背光源。受试者判断经不同分区的背光源补偿的图像的质量，得到了背光源极限分区的阈值。
　　第三，基于图像质量评价的关键特征指标对图像质量进行评估，分析了液晶显示器背光源对图像质量影响。为了进一步分析受试者认为图像质量达到良好后增加背光源分区是否会继续提高图像质量问题，本文基于图像质量评价的关键特征指标：峰值信噪比、结构相似性与亮度，对不同背光源补偿的图像进行评价。得出了当图像质量达到良好时，进一步增加背光源分区对图像的特征提升作用也不大。
　　最后针对液晶显示器背光源会影响图像纹理的问题，本文基于灰度共生矩阵对经不同背光源补偿后的图像纹理特征进行了评估。得出了当背光源分区较少时，增加背光源分区数量可明显提升图像的纹理质量；当分区比较多时，进一步增加背光源分区会产生莫尔纹并导致图像对比度下降，对图像纹理特征有微小的降质作用。