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图像处理系统以及图像处理方法

文献发布时间:2023-06-19 11:02:01


图像处理系统以及图像处理方法

技术领域

本发明涉及一种对显示部中的显示不均进行校正处理的图像处理系统以及图像处理方法。

背景技术

以往,已知在具备液晶面板等显示部的显示装置中,产生根据显示画面内的位置而色调不同的所谓显示不均。作为用于校正该显示不均的技术,提出了一种利用测量器对显示在显示部上的图像进行拍摄,基于拍摄数据测量显示部的显示特性,并基于所测量的显示特性校正显示数据的技术。

另外,在进行显示画面的显示不均校正的情况下,一般来说,使用如下方法:作为整个画面具有相同的显示特性的画面,对多个灰度图像进行画面中心部的点测量来测量显示特性,计算校正量并对整个显示画面进行显示不均校正,以成为所希望的显示特性。但是,在该方法中,在显示画面内显示特性有偏差的情况下,不能适当地进行显示不均校正。另外,在使用能够二维地计量的测量器(面亮度计等)的情况下,虽然可以计量显示画面内的显示特性的偏差,但是,如果用于计算显示特性的测量颜色的数量变多,则测量时间变长。因此,产生了显示不均的校正处理的处理时间增加的问题。

发明内容

本发明的目的在于,提供一种能够在缩短显示部中显示不均的校正处理的处理时间的同时减少显示不均的图像处理系统、图像处理方法以及图像处理程序。

本发明的一方面涉及的图像处理系统是通过测量器测量显示于显示部上的测量用图像,并基于测量到的测量值对所述显示部的显示不均进行校正的图像处理系统,其包括:测量用图像生成部,其生成将多个矩形状的单位图像排列而成的所述测量用图像,该矩形状的单位图像是在第一方向上排列多个灰度图像而构成的;校正数据生成部,其基于通过所述测量器测量的由所述测量用图像生成部生成的所述测量用图像的所述测量值,生成用于校正所述显示不均的校正数据;以及显示不均校正部,其基于由所述校正数据生成部生成的所述校正数据来校正输入灰度。

本发明的另一方面涉及的图像处理方法是通过测量器测量显示于显示部上的测量用图像,并基于测量到的测量值对所述显示部的显示不均进行校正的图像处理方法,其通过一个或多个处理器执行:测量用图像生成步骤,生成将多个矩形状的单位图像排列而成的所述测量用图像,该矩形状的单位图像是在第一方向上排列多个灰度图像而构成的;校正数据生成步骤,基于通过所述测量器测量的由所述测量用图像生成步骤生成的所述测量用图像的所述测量值,生成用于校正所述显示不均的校正数据;以及显示不均校正步骤,其基于由所述校正数据生成步骤生成的所述校正数据来校正输入灰度。

本发明的另一方面涉及的图像处理程序是用于通过测量器测量显示于显示部上的测量用图像,并基于测量到的测量值对所述显示部的显示不均进行校正的图像处理程序,其用于使一个或多个处理器执行:测量用图像生成步骤,生成将多个矩形状的单位图像排列而成的所述测量用图像,该矩形状的单位图像是在第一方向上排列多个灰度图像而构成的;校正数据生成步骤,基于通过所述测量器测量的由所述测量用图像生成步骤生成的所述测量用图像的所述测量值,生成用于校正所述显示不均的校正数据;以及显示不均校正步骤,其基于由所述校正数据生成步骤生成的所述校正数据来校正输入灰度。

根据本发明,能够在缩短显示部中的显示不均的校正处理的处理时间的同时,减少该显示不均。

本说明书适当地参照附图,通过使对以下详细说明中记载的概念进行总结的内容简略化的方式来进行介绍。本说明书的意图并不是限定权利要求中记载的主题的重要特征和本质特征,此外,意图也不是限定权利要求中记载的主题的范围。此外,在权利要求中记载的对象,并不限定于解决本发明中任意部分中记载的一部分或全部缺点的实施方式。

附图说明

图1是示出本发明实施方式涉及的图像处理系统的概略构成的框图。

图2A是表示参考方式的显示部的显示画面的一例的图。

图2B是表示参考方式涉及的显示部的显示画面的左侧区域中的色度值相对于灰度值的变化情况的曲线图。

图2C是表示参考方式涉及的显示部的显示画面的中央区域中的色度值相对于灰度值的变化情况的曲线图。

图2D是表示参考方式涉及的显示部的显示画面的右侧区域中的色度值相对于灰度值的变化情况的图。

图3是示出本公开的实施方式涉及的校正处理部的构成的框图。

图4是示出本公开的实施方式涉及的图案图像的一例的图。

图5是示出本公开的实施方式涉及的图案图像的一例的图。

图6是示出本公开的实施方式涉及的图案图像的一例的图。

图7是示出本公开的实施方式涉及的图案图像的一例的图。

图8是示出本公开的实施方式涉及的图案图像的一例的图。

图9是示出在本公开的实施方式涉及的图像处理系统中执行的测量处理的过程的一例的流程图。

图10是示出本公开的实施方式涉及的在测量处理中使用的图案图像的一例的图。

图11A是表示本公开的实施方式涉及的显示部的显示画面的左侧区域中的色度值相对于灰度值的变化情况的曲线图。

图11B是示出本公开的实施方式涉及的显示部的显示画面的左侧区域中色度值相对于灰度值的变化情况的曲线图。

图11C是示出本公开的实施方式涉及的显示部的显示画面的左侧区域中色度值相对于灰度值的变化情况的曲线图。

图12是示出在本公开的实施方式涉及的图像处理系统中生成的校正数据的一例的曲线图。

图13是示出在本公开的实施方式涉及的图像处理系统中生成的校正数据的一例的曲线图。

图14是用于比较本公开的实施方式涉及的校正处理前的分散值和校正处理后的分散值的曲线图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。此外,以下的实施方式只是使本发明具体化的一例,并不具有限定本发明的技术范围的性质。

以下,参照附图说明本实施方式。首先,说明本实施方式的图像处理系统的构成。

[图像处理系统的构成]

如图1所示,本实施方式的图像处理系统10包括显示装置1、系统控制部(计算机)2和测量器3。显示装置1包括控制部11、存储部12、电源单元13、操作部14、通信接口15以及显示部16。图像处理系统10利用测量器3测量显示在显示部16上的图案图像P(本发明的测量用图像的一例),基于测量出的测量值(XYZ值)校正(校准)显示部16的显示不均。

尽管省略了图示,但通信接口15包含用于通过TMDS(Transition MinimizedDifferential Signaling,最小化转换差分信令)方式进行串行通信的DVI(DigitalVisual Interface,数字视觉接口)端子和HDMI(High-Definition MultimediaInterface,高清晰度多媒体接口)端子、用于通过TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)或UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)等通信协议进行通信的LAN端子、RS232C端子等、Display Port端子等。

通信接口15根据来自后述的控制部11的统括控制部111的指示,在与DVI端子、HDMI(注册商标)端子、Display Port端子、LAN端子或RS232C端子等连接的外部设备之间进行数据的收发。通信接口15还可以包括USB端子、IEEE1394端子。

存储部12是硬盘或半导体存储器等信息存储装置,且保存由控制部11处理的各种数据。此外,在本实施方式中,如后所述,当在控制部11的校正处理部115中,生成了在显示不匀校正时使用的校正用LUT(查找表)时,校正用LUT被存储在存储部12中。

控制部11是控制显示装置1的计算机或控制电路,包括统括控制部111、影像数据处理部112、声音信号处理部113、面板控制器114、校正处理部115以及显示不均校正部116。

统括控制部111统括性地控制显示装置1的各硬件。当经由通信接口15从系统控制部2输入影像数据(显示在显示部16上的影像数据)时,影像数据处理部112对该影像数据实施规定的处理。此外,本实施方式中处理的影像数据设为8位(0~255)。声音信号处理部113对经由通信接口15从系统控制部2输入的声音信号(从显示部16的扬声器输出的声音信号)实施规定的处理。

校正处理部115通过进行后述的校正处理,对每个像素计算出显示不均校正用的校正量,对每个像素生成表示该校正量的校正量信息(校正数据)。进一步地,校正处理部115使用该校正数据来生成用于显示不均校正的校正用LUT,并且将该校正用LUT保存于存储部12中。

显示不均校正部116通过参照存储部12中保存的校正用LUT来调整显示在显示部16上的影像的影像数据的灰度值,由此进行对显示部16的显示不均(将颜色不均和亮度不均统称为“显示不均”)进行校正的显示不均校正。此外,显示不均校正部116可以对影像数据处理部112处理后的影像数据进行显示不均校正,也可以对影像数据处理部112处理前的影像数据进行显示不均校正。

面板控制器114控制显示部16,以在显示部16上显示在影像数据处理部112和显示不均校正部116中处理的影像数据的影像。

电源单元13控制从外部供给的电力。统括控制部111根据从操作部14所具有的电源开关(未图示)输入的操作指示,使电源单元13供给电力,或者切断电力的供给。在从电源开关输入的操作指示是切换到电源接通的操作指示的情况下,电源单元13向显示装置1的各硬件供给电力,在从电源开关输入的操作指示是切换到电源断开的操作指示的情况下,电源单元13切断提供给显示装置1的各硬件的电力。

显示部16例如是液晶面板、等离子体显示面板、有机EL面板等显示面板,且通过由面板控制器114控制来显示影像。此外,在本实施方式中,如图1所示,列举了显示部16由一台显示面板构成的示例,但显示部16也可以是排列了多个显示面板的多显示器。

操作部14是用于用户输入各种指示的操作部件。另外,操作部14包括电源开关(未图示)。电源开关是用于输入指示电源接通和断开的切换的操作指示的开关。当操作部14输入基于电源开关的操作指示时,将该操作指示输出至统括控制部111。

测量器3具备USB、RS232C、CamerraLink等输入输出端子。测量器3基于来自系统控制部2的测量指示,对显示于显示部16上的图案图像P(测量用图像)进行测量(测色),并将测量结果发送到系统控制部2。具体而言,测量器3对显示于显示部16的显示画面上的图案图像P进行拍摄,并将由该拍摄获得的测量器3的每个像素的测量值(例如XYZ值、Lab值、RGB值等的测量值)作为测量数据输出。作为测量器3,可以使用topcom公司制的亮度色度测量装置(UA-1000A等)、像柯尼卡美能达(Konica Minolta)公司制的二维色彩亮度计(CA-2000等)那样的面亮度计、尼康(Nikon)公司、索尼(Sony)公司等的高精细数码相机或工业用照相机等。

另外,优选通过使用能够一并对显示部16整体进行拍摄的测量器,从而用一台测量器进行测量,但根据情况的不同,也可以使用多台测量器对显示部16整体进行拍摄,或者使测量器移动而将局部测量的数据合并以获得测量数据。

在进行显示部16的测量的情况下,将能够与测量器3交换数据的工具(应用)安装到系统控制部2,并且将测量器3通过例如USB连接到系统控制部2来使用。此外,可以在显示部16上显示想要测量的图案图像P之后,测量者用测量器3依次进行测量并保存测量数据,但是图案图像P有多张(几十种灰度),对所需数量的图案图像P重复显示和拍摄操作指示则既费时又困难,并且也有可能发生误操作。因此,系统控制部2可以控制显示部16和测量器3,以自动的方式进行“图像显示”、“测量”、“测量数据的保存”、“图像的变更”的一系列动作。

另外,如果由系统控制部2进行测量器3的测量条件(用照相机拍摄时的快门速度、光圈、聚焦、测量次数等)的设定、数据管理(数据保存)等,则效率高。

然而,在显示装置1中,已知由于显示特性根据显示画面内的位置而不同,从而产生显示不均。图2A~图2D示出了显示不均的一例。图2B是示出显示画面的左侧区域A1(参照图2A)中的灰度与xy色度值之间的关系的曲线图,图2C是示出显示画面的中央区域A2(参照图2A)中的灰度与xy色度值之间的关系的曲线图,图2D是示出显示画面的右侧区域A3(参照2A)中的灰度与xy色度值之间的关系的曲线图。此处,在某个显示装置1中,显示各种灰度的灰度图像(R=G=B=N,N=1~255),通过测量器3对显示画面的左侧区域A1、中央区域A2及右侧区域A3进行点计量,求出XYZ颜色空间中的颜色坐标,从颜色坐标开始计算xy色度值并进行绘制。

另外,色度值x、y以x=X/(X+Y+Z)、y=Y/(X+Y+Z)来求出。

如图2B~图2D所示,可知当以某个同一色调的颜色(灰色)改变灰度而进行绘制时,存在色调根据灰度的不同而稍微变化,该变化的特性根据位置而不同的情况。例如,在80灰度以上,在显示画面的左侧区域A1中,色度值x、y的变化特性彼此不同,同样地,在显示画面的右侧区域A3中,色度值x、y的变化特性也彼此不同。与此相对,在显示画面的中央区域A2中,色度值x、y的变化特性大致相同。这样,在图2的例子中,例如,在显示画面内的左侧区域A1中显示相对于中央区域A2具有色调的图像,同样地,在右侧区域A3中也显示相对于中央区域A2具有色调的图像。此外,在左侧区域A1和右侧区域A3中,色调的变化特性不同。由此可知,左右方向的显示特性不同。

在校正这样的显示特性的情况下,已知通常使用1D-LUT。即,在使用1D-LUT将RGB各自的输入灰度转换为期望的灰度的情况下,通过对每个RGB分别改变灰度值,能够进行色调的校正。然而,由于上述显示特性的不同,其校正量也随着每个局部区域而变化。因此,例如在关注的灰色显示中校正色调的情况下,也需要测量其附近的颜色。即,在想要对每个局部区域调查显示特性的情况下,需要在各个区域中计量要校正的关注颜色(灰色)和关注颜色的附近颜色(例如使RGB分别稍微变化等,至少三种颜色)。虽然也取决于1D-LUT的构成,但在校正部位为33处且除此以外被插值的1D-LUT的情况下,会进行除去了控制原本困难的暗部(0、8、16)的30处的测量,使上述关注颜色与附近颜色合并成为120种颜色。

点测量虽然测量所花的时间很短,但另一方面也需要对每个局部区域进行测量。另外,如果使用二维测量器,则虽然可以在测量后针对每个局部区域限定地计算测量数据,但是涉及120种颜色的测量需要相当长的时间,并且要处理的数据量也会变得庞大。因此,通过使用汇集了一定程度的灰度和附近颜色,并且还考虑了显示部16的基本的显示特性的测量用的图案图像P,能够进行基于实际的处理时间和数据容量的校正处理。本实施方式涉及的图像处理系统10的特征在于,利用考虑了上述处理时间和数据容量的图案图像P。

以下说明本实施方式中的图案图像P的校正处理的具体的构成。

[校正处理]

校正处理部115在由测量器3测量显示部16上显示的图案图像P之后,获取通过测量得到的测量数据,并基于测量数据进行校正处理。此外,在以下的说明中,将从一张图案图像P得到的数据作为一个测量数据。即,一个测量数据是拍摄一张图案图像P而得到的数据的集合,并且是测量器3的各像素的测量值(XYZ值)的集合。

图3是示出校正处理部115的概略构成的框图。如图3所示,校正处理部115包括图案图像生成部51、图案图像显示部52、校正量计算部53以及校正数据生成部54。

图案图像生成部51生成作为校正处理中使用的校正用(测量用)图像的图案图像P。图案图像生成部51是本发明的测量用图像生成部的一例。图4是示出图案图像P的一例的图。此外,图4示出了放大显示部16的显示画面的一部分(左上区域)的图和放大了基本图案P0的图。具体而言,图案图像生成部51生成将多个矩形状的基本图案P0(本发明的单位图像的一例)排列而成的图案图像P,该矩形状的基本图案P0是在排列方向D1(本发明的第一方向的一例)上排列多个灰度图像(灰度图案)而构成的。图案图像P由背景图像(例如黑色图像)以及在行方向(横向)和列方向(纵向)排列的多个基本图案P0(灰色)构成。

基本图案P0例如由10个像素×10个像素的正方形构成,并且由多个灰度图案构成。此处,作为一例,示出了由六个灰度图案T1~T6构成的基本图案P0。在各基本图案P0中,灰度图案T1~T6由条状(长方形状)的相同形状构成,并且以从低灰度到高灰度的顺序排列。例如,灰度图案T1由24灰度~56灰度的图像构成,灰度图案T2由64灰度~88灰度的图像构成,灰度图案T3由96灰度~120灰度的图像构成,灰度图案T4由128灰度~160灰度的图像构成,灰度图案T5由168灰度~224灰度的图像构成,灰度图案T6由232灰度~255灰度的图像构成。

图案图像生成部51根据显示部16的显示特性排列基本图案P0来生成图案图像P。例如,如图2B和图2D所示,在显示部16具有在显示画面内在左右方向上产生显示不均的显示特性的情况下,图案图像生成部51以灰度图案T1~T6的排列方向D1(本发明的第一方向的一例)与产生显示不均的方向(左右方向)正交的方式,排列基本图案P0来生成图案图像P。另外,在显示画面的周边区域(上下左右端部)中,由于从中央区域朝向周边区域容易产生因亮度梯度等引起的显示不均,因此同样地,在显示画面的角部区域中,从中央区域朝向角部区域容易产生亮度梯度等显示不均,因此图案图像生成部51以灰度图案T1~T6的排列方向D1与从显示画面的中央区域朝向角部的方向(倾斜方向)正交的方式,排列基本图案P0来生成图案图像P。

在显示画面的中央区域A2中,基本图案P0以灰度图案T1~T6的排列方向D1与产生显示不均的左右方向正交的方式排列。另外,在显示画面的上下方向的周边区域(例如R1行、R2行)中,基本图案P0以灰度图案T1~T6的排列方向D1平行于上侧周边及下侧周边的方式排列。即,基本图案P0以各灰度图案T1~T6的长边方向与上侧周边及下侧周边正交的方式排列。同样,在显示画面的左右方向的周边区域(例如C1列、C2列)中,基本图案P0以灰度图案T1~T6的排列方向D1平行于左侧周边及右侧周边的方式排列。即,基本图案P0以各灰度图案T1~T6的长边方向与左侧周边及右侧周边正交的方式排列。此外,在显示画面的角部区域(例如R1行C1列、R2行C2行)中,基本图案P0以灰度图案T1~T6的排列方向D1与从显示画面的中央区域朝向角部的方向(倾斜方向)正交的方式排列。即,基本图案P0以各灰度图案T1~T6的长边方向平行于倾斜方向的方式排列。这样,配置在角部区域的基本图案P0以灰度图案T1~T6的排列方向D1相对于配置在其他区域的基本图案P0的排列方向D1为倾斜方向(例如45度)的方式排列。此外,也可以将构成图案图像P的所有基本图案P0排列为使得排列方向D1与从中央区域朝向周边和角部的辐射方向正交。

根据基于上述排列方式的图案图像P(参照图4),能够适当地检测尤其是左右方向的亮度不均。此处,图案图像生成部51在维持图4所示的排列方式的同时,还为了检测因左右方向的色调不同所导致的显示不均,以基本图案P0为基准生成使色调发生了变化的图案(以下称为移位图案P1)。

具体而言,图案图像生成部51排列多个灰度图像由灰色灰度构成的基本图案P0(本发明的第一单位图像的一例)和多个灰度图像由彩色灰度构成的移位图案P1(本发明的第二单位图像的一例),来生成图案图像P。

此处,位移图案P1例如是相对于灰色灰度偏移了R值的图像(本发明的R单位图像的一例)、相对于灰色灰度偏移了G值的图像(本发明的G单位图像的一例)、相对于灰色灰度偏移了B值的图像(本发明的B单位图像包括图像的一例)。图案图像生成部51在基本图案P0的周边排列偏移了R值的位移图案P1、偏移了G值的位移图案P1和偏移了B值的位移图案P1,来生成图案图像P。

例如,如图5所示,图案图像生成部51生成将第3行(R3行)的位移图案P1相对于第5行(R5行)的基本图案P0,R值降低了4(偏移后)的图像(本发明的R单位图像的一例)。例如,在基本图案P0的各灰度图案T1~T6的RGB值是(Rt,Gt,Bt)的情况下,将第3行(R3行)的位移图案P1的各灰度图案T1~T6的RGB值设定为(Rt-4,Gt,Bt)。

另外,图案图像生成部51生成将第4行(R4行)的位移图案P1相对于第5行(R5行)的基本图案P0,G值降低了4的图像(本发明的G单位图像的一例)。例如,在基本图案P0的各灰度图案T1~T6的RGB值是(Rt,Gt,Bt)的情况下,将第4行(R4行)的位移图案P1的各灰度图案T1~T6的RGB值设定为(Rt,Gt-4,Bt)。

另外,图案图像生成部51生成将第6行(R6行)的位移图案P1相对于第5行(R5行)的基本图案P0,B值降低了4的图像(本发明的B单位图像的一例)。例如,在基本图案P0的RGB值是(Rt,Gt,Bt)的情况下,将第6行(R6行)的位移图案P1的各灰度图案T1~T6的RGB值设定为(Rt,Gt,Bt-4)。

另外,图案图像生成部51将从显示画面的下端起第3行的移位图案P1的各灰度图案T1~T6的RGB值设定为(Rt-4、Gt、Bt),将从显示画面的下端起第4行的移位图案P1的各灰度图案T1~T6的RGB值设定为(Rt、Gt-4、Bt),将从显示画面的下端起第6行的移位图案P1的各灰度图案T1~T6的RGB值设定为(Rt、GT、Bt-4)。另外,图案图像生成部51对中央区域排列基本图案P0。

图案图像生成部51将所生成的图案图像P(图像数据)保存到存储部12。根据图5所示的图案图像P,可以检测因左右方向的色调的不同引起的显示不均。

图案图像显示部52使显示部16上显示由图案图像生成部51生成的图案图像P。具体而言,根据系统控制部2的指示,图案图像显示部52从存储部12获取图案图像P,使面板控制器114执行对显示部16的显示处理。由此,例如在显示部16的显示画面整体上显示图5所示的图案图像P。

校正量计算部53基于校正处理时由测量器3测量的针对显示部16的图案图像P的测量数据,计算在显示不均校正中使用的校正量。

测量数据是在各显示装置1的校正处理时,显示表示规定的RGB值的图案图像P(参照图5)并由测量器3测量的每个像素的测量值(XYZ值),并且是针对每个显示装置1不同的数据。

在计算校正量时,作为显示不均的偏差而获得的信息是每个像素的测量值(XYZ值),校正量计算部53根据该测量值(测色值)计算校正量。具体而言,校正量计算部53通过求出3×3矩阵的系数(转换系数)以适合显示装置1的特性,从而根据式(1)来计算校正量。

[数学式1]

具体而言,校正量计算部53是通过测量器3测量的图5的基本图案P0(灰色)的测量值(XYZ值)、使用与将R值降低4的位移图案P1-R、将G值降低4的移位图案P1-G、以及将B值降低4的移位图案nP1-B的测量值(XYZ值)之间的差分来计算上述系数。在使用上述差分的情况下,上述式(1)可以用下述式(2)来表示。即,通过式(2),能够求出相对于RGB值的变化量的XYZ值的变化量。然后,通过计算与显示装置1的显示特性对应的上述系数,可以计算与显示特性对应的校正量。

[数学式2]

例如,校正量计算部53为了计算上述式(2)的系数Ka~Ki,使用3个RGB值的差值(△R1,△G1,△B1)、(△R2,△G2,△B2)、(△R3,△G3,△B3)、和与各差值对应的3个测量值的差值(△X1,△Y1,△Z1)、(△X2,△Y2,△Z2)、(△X3,△Y3,△Z3)。此处,差值(△R1,△G1,△B1)是例如将R值降低4的位移图案P1-R(例如第R3行)的RGB值与基本图案P0(例如第R5行)的RGB值之间的差,差值(△R2,△G2,△B2)使例如将G值降低4的位移图案P1-G(例如第R4行)的RGB值与基本图案P0(例如第R5行)的RGB值之间的差,差值(△R3,△G3,△B3)是例如将B值降低4的移位图案P1-B(例如第R6行)的RGB值与基本图案P0(例如第R5行)的RGB值之间的差。

校正量计算部53通过将上述各RGB值的差值和上述各测量值的差值代入到下述式(3),来计算系数Ka~Ki。

[数学式3]

校正量计算部53将计算出的系数Ka~Ki代入式(1)中的Ka~Ki,计算对应于基本图案P0(灰色)的测量值(XYZ值)与对应于移位图案P1的测量值(XYZ值)之间的差,并通过将计算出的差代入到式(1)的(X,Y,Z)来计算校正量。这样,可以针对每个像素或同一颜色区域,计算针对图案图像P的RGB值的校正量。校正量计算部53的计算方法不限于此,也可以采用公知的方法。

校正数据生成部54基于由测量器3测量由图案图像生成部51生成的图案图像P的测量值(XYZ值),生成用于校正显示不均的校正数据。具体而言,校正数据生成部54生成表示RGB值(输入灰度)与上述校正量之间的对应关系的校正量信息(校正数据)。校正数据生成部54例如针对每个像素生成校正数据。校正数据生成部54将所生成的校正数据作为校正用LUT存储在存储部12中。

如上所述,校正处理部115生成用于显示不均校正的校正用LUT。校正处理部115不限于上述构成。例如,图案图像生成部51也可以生成图6所示的图案图像P。

具体地说,图案图像生成部51排列利用沿排列方向D1延伸的分割线将基本图案P0分割成两部分而得到的包含在一个第一区域中的多个灰度图案由灰色灰度构成的灰色图像(本发明的第一分割单位图像的一例),以及包含在另一个第二区域中的多个灰度图案由彩色灰度构成的图像(本发明的第二分割单位图像的一例),生成图案图像P。

此处,在由彩色灰度构成的图像中,包括相对于所述灰色灰度偏移了R值的R分割单位图像、相对于所述灰色灰度偏移了G值的G分割单位图像、以及相对于所述灰色灰度偏移了B值的B分割单位图像。图案图像生成部51交替排列由所述灰色图像和所述R分割单位图像构成的移位图案P2和由所述灰色图像和所述G分割单位图像构成的移位图案P2,并且交替排列由所述灰色图像和所述R分割单位图像构成的移位图案P2和由所述灰色图像和所述B分割单位图像构成的移位图案P2,来生成图案图像P。

例如,如图6所示,图案图像生成部51将基本图案P0分割为二,排列由与基本图案P0对应的灰色的6个灰度图案T1~T6、和以基本图案P0的灰度为基准将RGB值降低4的移位灰度图案ST1~ST6构成的位移图案P2来生成图案图像P。例如,图案图像生成部51在维持图4所示的排列方式的同时,以交错状排列将R值降低了4的位移图案P2(本发明的R分割单位图像的一例)。另外,图案图像生成部51在奇数行中,在行方向(横向)上交替排列将R值降低了4的位移图案P2和将G值降低了4的位移图案P2(本发明的G分割单位图像的一例)。另外,图案图像生成部51在偶数行中,在行方向(横向)上交替排列将R值降低了4的位移图案P2和将B值降低了4的位移图案P2(本发明的B分割单位图像的一例)。由此,如图7所示,生成彩色滤光片阵列状的图案图像P。在图7中,为了方便,相邻地显示各位移图案P2,并表示为“R”、“G”、“B”。

校正量计算部53基于针对图6所示的图案图像P的测量器3的测量数据来计算校正量。具体而言,如图7所示,校正量计算部53例如针对R1行C1列的位移图案P2(“G”),基于与R1行C1列的位移图案P2(“G”)的XYZ值对应的RGB值、与右相邻的R1行C2列的位移图案P2(“R”)XYZ值对应的RGB值和与下相邻的R2行C1列的移位图案P2(“B”)的XYZ值对应的RGB值,计算与基本图案P0的RGB值之间的差。另外,校正量计算部53例如针对R1行C2列的位移图案P2(“R”),基于与R1行C2列的位移图案P2(“R”)的XYZ值对应的RGB值、与右下的R2行C3列的位移图案P2(“B”)的XYZ值对应的RGB值和与下相邻的R2行C2列的移位图案P2(“G”)的XYZ值对应的RGB值,计算与基本图案P0的RGB值之间的差。另外,校正量计算部53例如针对R2行C1列的移位图案P2(“B”),基于与R2行C1列的移位图案P2(“B”)的XYZ值对应的RGB值、与右下的R3行C2列的移位图案P2(“R”)的XYZ值对应的RGB值和与下相邻的R3行C1列的移位图案P2(“G”)的XYZ值对应的RGB值,计算与基本图案P0的RGB值之间的差。

然后,校正量计算部53通过将计算出的差代入式(1)的(X,Y,Z)中来计算校正量。这样,可以针对每个像素计算针对图案图像P的RGB值的校正量。通过使用图6所示的图案图像,即使在显示特性在横向和纵向上不同的情况下,也能够计算与该显示特性对应的校正量。

另外,图案图像生成部51也可以生成图8所示的图案图像P。

即,图案图像生成部51排列利用沿排列方向D1延伸的分割线将基本图案P0分割成为四部分而得到的在第一区域中包含的多个灰度图案由灰色灰度构成的灰色图像(本发明的第一分割单位图像的一例)、在第二区域中包含的多个灰度图案由第一彩色灰度构成的第一彩色图像(本发明的第二分割单位图像的一例)、在第三区域中包含的多个灰度图案由第二彩色灰度构成的第二彩色图像(本发明的第三分割单位图像的一例)、以及在第四区域中包含的多个灰度图案由第三彩色灰度构成的第三彩色图像(本发明的第四分割单位图像的一例)来生成图案图像P。此外,基本图案P0的分割数以及彩色灰度的数量并不限定,分割数可以是5分割以上,彩色灰度也可以是5个以上。

此处,所述第一彩色图像是例如相对于灰色灰度偏移了R值的图像(本发明的R分割单位图像的一例),所述第二彩色图像是例如相对于灰色灰度偏移了G值的图像(本发明的G分割单位图像的一例),所述第三彩色图像是例如相对于灰色灰度偏移了B值的图像(本发明的B分割单位图像的一例)。

具体地,如图8所示,图案图像生成部51将基本图案P0分割为4部分,排列由与基本图案P0对应的灰色的6个灰度图案T1~T6、和以基本图案P0的灰度为基准将R值降低了4的R移位灰度图案RST1~RST6(本发明的R分割单位图像的一例)、将G值降低了4的G移位灰度图案GST1~GST6(本发明的G分割单位图像的一例)、将B值降低了4的B移位灰度图案BST1~BST6(本发明的B分割单位图像的一例)构成的位移图案P3来生成图案图像P。即,图案图像生成部51在维持图4所示的排列方式的同时,排列由灰度值不同的4种灰度图案构成的位移图案P3。

校正量计算部53基于针对图8所示的图案图像P的测量器3的测量数据来计算校正量。这样,可以针对每个像素计算针对图案图像P的RGB值的校正量。通过使用图8所示的图案图像,即使在显示特性在横向和纵向上不同的情况下,也能够计算与该显示特性对应的校正量。

如上所述,图案图像生成部51也可以生成上述图5所示的图案图像P、图6所示的图案图像P、图8所示的图案图像P中的任一个。然后,校正量计算部53利用上述任一个的图案图像P计算校正量,校正数据生成部54生成表示RGB值(输入灰度)与该校正量之间的对应关系的校正用LUT。另外,图案图像生成部51也可以在图5所示的图案图像P、图6所示的图案图像P以及图8所示的图案图像P中分别生成不适用图4所示的排列方式的图案图像P。即,图案图像生成部51也可以在图5所示的图案图像P、图6所示的图案图像P以及图8所示的图案图像P的每一个中,以使所有的基本图案以及位移图案的排列方向D1成为同一方向(例如纵向)的方式排列。

显示不均校正部116(参照图1)基于由校正数据生成部54生成的上述校正数据来校正输入灰度。具体而言,显示不均校正部116参照校正用LUT进行显示不均校正。例如,在将校正用LUT中所示的RGB值设为输入值(输入灰度)的情况下,显示不均校正部116在校正用LUT中读出与该RGB值对应的校正量,并且使用该校正量来进行灰度校正。

[测量处理]

此处,示出在图像处理系统10中执行的测量处理的步骤的一例。图9是表示测量处理的过程的一例的流程图。此处,使用图8所示的图案图像P进行测量处理。所述测量处理例如在显示部16的检查工序中按照系统控制部2的指示被执行。另外,此处,使用位移图案P3的5种图案图像P,进行30个灰度的测量,该位移图案P3排列有包含6个灰度的灰色的灰度图案T1~T6和从灰度图案T1~T6使RGB值偏移了(例如降低了4)的移位灰度图案。图10示出了五种(五组)图案图像P的一例。此外,图10所示的灰度值表示灰度图案T1~T6(灰色)的灰度值。

首先,在步骤S1中,校正处理部115使显示部16显示图10所示的第一组的图案图像P。具体而言,根据系统控制部2的指示,校正处理部115使显示部16显示第一组的图案图像P。

接着,在步骤S2中,校正处理部115根据对系统控制部2的指示,获取由测量器3测量的测量值(XYZ值)。

图11A是示出显示画面的左侧区域A1(参照图2A)中的灰度与对应于测量值(XYZ值)的xy色度值之间的关系的曲线图,图11B是示出显示画面的中央区域A2(参照图2A)中的灰度与对应于测量值(XYZ值)的xy色度值之间的曲线图,图11C是示出显示画面的右侧区域A3(参照图2A)中的灰度与对应于测量值(XYZ值)的xy色度值之间的关系的曲线图。

接着,在步骤S3中,校正处理部115基于获取到的XYZ值来计算校正量,并且基于计算出的校正量来生成与第一组图案图像对应的校正数据(校正用LUT)。校正处理部115将所生成的校正数据保存在存储部12中。

图12是与显示画面的左侧区域A1对应的校正数据(校正用LUT)的一例,图13是与显示画面的中央区域A2对应的校正数据(校正用LUT)的一例。此外,在图12和图13中,纵轴用12位的灰度值(0~4095)表示1D-LUT的输出值,而横轴用6位表示网格点。

校正处理部115针对所有的图案图像P重复步骤S1~S3的处理。此处,校正处理部115针对第一组~第五组的图案图像P,重复步骤S1~S3的处理。校正处理部115生成与第一组~第五组的图案图像P对应的校正数据并保存到存储部12。

当针对所有图案图像P生成了校正数据时(S4:是),在步骤S5中,校正处理部115从存储部12获取与第一组图案图像P对应的校正数据(校正用LUT)。

接着,在步骤S6中,校正处理部115基于校正数据,使显示部16显示第一组的图案图像P。即,校正处理部115将第一组图案图像P的RGB值作为输入灰度,在校正用LUT中读出与该RGB值对应的校正量,并使用该校正量进行灰度校正以在显示部16上显示。

接着,在步骤S7中,校正处理部115根据对系统控制部2的指示,获取由测量器3测量的测量值(XYZ值)。

接着,在步骤S8中,校正处理部115判断所获取的XYZ值是否在预先设定的基准值以内。此外,校正处理部115也可以将构成图案图像P的6个灰度中的任一个灰度(例如图10所示的灰度图案T3)作为评价(判断)用来进行上述判断处理。在所获取的XYZ值不在上述基准值以内的情况下(S8:否),处理转移至步骤S9。另一方面,在所述测量值(XYZ值)在所述基准值以内的情况下(S8:是),处理转移至步骤S10。

在步骤S9中,校正处理部115调整校正数据,再次生成校正数据。之后,返回到步骤S6,校正处理部115基于调整后的校正数据,使显示部16再次显示第一组的图案图像P。在对重新显示的图案图像P的测量值(XYZ值)在上述基准值以内的情况下(S8:是),处理转移到步骤S10。

校正处理部115针对所有的图案图像P重复步骤S5~S9的处理(S10:否)。对于所有的图案图像P,若测量值(XYZ值)在上述基准值以内(S10:是),则处理结束。这样,校正处理部115对进行灰度校正而显示的图案图像P进行评价,针对测量值超过基准值的图案图像P,再次生成校正数据并进行灰度补正且进行再评价。由此,进行了显示不均校正使显示特性均匀化的显示部16完成。另外,所述测量处理也可以在显示装置1出厂后在由用户使用的期间内,在规定的时机(例如维护时)执行。

图14是示出校正处理的结果的曲线图。在图14中,将校正前的分散值与校正后的分散值进行比较并示出。另外,为了便于比较的说明,上述分散值表示色度值的1000倍的值。在图14中,校正前的分散值平均为5.891,校正后的色散值平均为1.953。从图14所示的结果可以看出,通过校正处理抑制了色调的变化。

如上所述,在本实施方式涉及的图像处理系统10中,根据显示画面的显示特性(显示不均、亮度梯度)来排列由多个(例如4~8)灰度图案构成的图案。具体而言,以细小的间隔,并且在遍布显示画面的整个面上排列从黑(暗)到白(明)的宽的灰度(参照图4)。另外,针对基本图案P0(灰色),将使RGB的各颜色偏移了数灰度的移位图案P1配置在基本图案P0的附近(参照图5)。另外,为了降低显示画面的周边的显示不均的影响,将周边侧的图案排列成灰度图案T1~T6的排列方向D1相对于显示画面的周边平行。由此,通过二维色彩计等测量器3,能够在短时间内遍布整个显示画面地统一测量与多个灰度对应的测量。并且,通过基于测量值的校正数据,能够进行均匀性优异的图像显示。因此,能够缩短显示部16中的显示不均的校正处理的处理时间的同时,减少该显示不均。

以上所示的实施方式涉及的显示装置1的校正处理部115和显示不均校正部116可以通过形成于集成电路(IC芯片)等的逻辑电路(硬件)实现,也可以使用CPU(CentralProcessingUnit:中央处理单元)通过软件实现。

在后一种情况下,显示装置1具备执行实现各功能的软件即程序的命令的CPU、以计算机(或者CPU)可读取的方式记录有上述程序各种数据的ROM(ReadOnlyMemory:只读存储器)或者存储装置(将它们称为“记录介质”)、展开上述程序的RAM(RandomAccessMemory:随机存取存储器)等。并且,通过使计算机(或者CPU)从上述记录介质中读取上述程序并执行,达到本发明的目的。作为上述记录介质,能够使用“非临时性的有形的介质”,例如带、盘、卡、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。另外,上述程序也可以经由能传输该程序的任意的传输介质(通信网络、广播波等)供应到上述计算机。此外,本发明也能以通过电子传输将上述程序具体化的嵌入于载波的数据信号的方式实现。

另外,本发明的实施方式涉及的图像处理系统10可以由计算机来实现,在该情况下,通过使计算机作为图像处理系统10具备的各单元来工作而由计算机实现图像处理系统10的程序以及记录其的计算机可读取记录介质也纳入本发明的范畴。

另外,本发明的图像处理方法能以如下表示。即,所述图像处理方法是通过测量器测量显示于显示部上的测量用图像,并基于测量到的测量值对所述显示部的显示不均进行校正的图像处理方法,其通过一个或多个处理器执行:测量用图像生成步骤,生成将多个矩形状的单位图像排列而成的所述测量用图像,该矩形状的单位图像是在第一方向上排列多个灰度图像而构成的;校正数据生成步骤,基于通过所述测量器测量的由所述测量用图像生成步骤生成的所述测量用图像的所述测量值,生成用于校正所述显示不均的校正数据;以及显示不均校正步骤,其基于由所述校正数据生成步骤生成的所述校正数据来校正输入灰度。

另外,本发明的图像处理程序能以如下表示。即,所述图像处理程序是用于通过测量器测量显示于显示部上的测量用图像,并基于测量到的测量值对所述显示部的显示不均进行校正的图像处理程序,其用于使一个或多个处理器执行:测量用图像生成步骤,生成将多个矩形状的单位图像排列而成的所述测量用图像,该矩形状的单位图像是在第一方向上排列多个灰度图像而构成的;校正数据生成步骤,基于通过所述测量器测量的由所述测量用图像生成步骤生成的所述测量用图像的所述测量值,生成用于校正所述显示不均的校正数据;以及显示不均校正步骤,其基于由所述校正数据生成步骤生成的所述校正数据来校正输入灰度。

另外,本发明的图像处理系统可以通过本实施方式涉及的图像处理系统10(参照图1)来实现,也可以通过本实施方式涉及的显示装置1来实现。另外,本发明的图像处理系统也可以通过具备校正处理部115及显示不均校正部116的服务器来实现。

本发明不限于上述各实施方式,能在权利要求所示的范围中进行各种变更,将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且,能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。

本发明的范围并不限于所述内容,而是由权利要求的记载来定义,所以可以认为本说明书记载的实施方式只是举例说明,而并非进行限定。因此,所有不脱离权利要求的范围、界限的更改,以及等同于权利要求的范围、界限的内容都包含在权利要求的范围内。

相关技术
  • 图像处理系统、图像处理方法、以及构成图像处理系统的图像形成装置和外部装置
  • 图像处理系统、外部装置以及图像处理系统的图像处理方法
技术分类

06120112772076