亮色度校正方法、装置、系统,存储介质及显示器
文献发布时间:2023-06-19 10:21:15
技术领域
本公开涉及背光显示器技术领域,具体地,涉及一种亮色度校正方法、装置、系统,存储介质及显示器。
背景技术
直下式分区动态背光显示器,其背光板通常被设计为采用发光二极管LED均匀排列的阵列形式。直下式分区动态背光显示器的背光光源,可以是单色LED灯,也可以是由红绿蓝三基色组成的LED灯。
无论采用单色LED灯还是三基色LED灯,直下式分区动态背光显示器在显示一幅图像时,由于可以分别控制背光板的各分区的亮度,因此显示屏的高亮图像区域和黑暗图像区域能够达到很高的对比度,并且可以减小背光板的能耗。但是,当不同分区的LED光源辐射出的亮度或色度存在差异时,其透过显示面板所呈现在显示屏上的图像色度将会不可避免的出现均一性不一致现象,这导致显示屏上的图像质量较差。
发明内容
本公开的目的是提供一种亮色度校正方法、装置、系统,存储介质及显示器,以使得显示器的背光板上各背光区的亮色度具有均一性,从而提升显示的图像的质量。
为了实现上述目的,根据本公开实施例的第一方面,提供一种亮色度校正方法,包括:
获取显示器上各背光区分别对应的亮色度图像,其中,所述亮色度图像是在所述显示器的透过率被配置为预设透过率的情况下拍摄的;
基于各所述背光区分别对应的所述亮色度图像,确定各所述背光区的亮色度特征值;
根据所有所述背光区的所述亮色度特征值,确定目标公共亮色度特征值;
针对每一所述背光区,计算将该背光区的所述亮色度特征值调整至所述目标公共亮色度特征值的校正参数;
其中,所述校正参数用于对对应的所述背光区的亮色度进行调整,以使背光板上各所述背光区的亮色度具有均一性。
可选地,所述预设透过率包括:红色预设透过率、绿色预设透过率、蓝色预设透过率;每一所述背光区的所述亮色度图像包括该背光区的第一亮色度图像、第二亮色度图像以及第三亮色度图像,相应地,所述获取显示器上各背光区分别对应的亮色度图像,包括:
在所述显示器的透过率被配置为所述红色预设透过率的情况下,获取所述显示器上各所述背光区分别对应的所述第一亮色度图像;
在所述显示器的透过率被配置为所述绿色预设透过率的情况下,获取所述显示器上各所述背光区分别对应的所述第二亮色度图像;
在所述显示器的透过率被配置为所述蓝色预设透过率的情况下,获取所述显示器上各所述背光区分别对应的所述第三亮色度图像。
可选地,各所述背光区的亮色度特征值为三刺激值。
可选地,所述亮色度特征值包括亮度特征值以及色度特征值;
所述方法还包括:通过如下公式计算各亮色度图像的所述亮度特征值或所述色度特征值:
可选地,所述根据所有所述背光区的所述亮色度特征值,确定目标公共亮色度特征值,包括:
根据所有所述背光区的所述亮度特征值的平均值,乘以预设系数得到所述目标公共亮色度特征值中的目标亮度特征值,其中,所述预设系数为不大于1的正数;
根据所有所述背光区的所述色度特征值,确定所有所述背光区的公共色域,所述公共色域为所述目标公共亮色度特征值中的目标色度特征值。
可选地,通过如下公式计算得到每一所述背光区的校正参数:
其中,
根据本公开实施例的第二方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第三方面,提供一种亮色度校正装置,包括:
存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第四方面,提供一种显示器,包括上述第三方面所述的亮色度校正装置。
根据本公开实施例的第五方面,提供一种亮色度校正系统,包括显示器以及与所述显示器通信连接的亮色度校正装置;
所述亮色度校正装置用于,在根据上述第一方面任一项所述的方法得到校正参数后,向所述显示器发送亮色度校正指令,所述亮色度校正指令包括所述校正参数;
所述显示器用于,响应于接收到所述亮色度校正装置发送的所述亮色度校正指令,根据所述亮色度校正指令中的所述校正参数对所述显示器的背光板参数进行校正。
采用上述技术方案,至少能够达到如下技术效果:
通过获取显示器上各背光区分别对应的亮色度图像,其中,该亮色度图像是在该显示器的透过率被配置为预设透过率的情况下拍摄的。基于各背光区分别对应的亮色度图像,确定各背光区的亮色度特征值。根据所有背光区的亮色度特征值,确定目标公共亮色度特征值。针对每一背光区,计算将该背光区的亮色度特征值调整至该目标公共亮色度特征值的校正参数。根据各背光区的校正参数对对应的背光区的亮色度进行调整,以使显示器的背光板上各背光区的亮色度具有均一性,从而提高显示器上显示的图像的质量。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种亮色度校正方法的流程图。
图2是根据本公开一示例性实施例示出的一种亮色度图像与领域K的关联关系示意图。
图3是根据本公开一示例性实施例示出的一种色域空间示意图。
图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种亮色度校正装置的框图。
图5是根据本公开一示例性实施例示出的一种亮色度校正系统的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
直下式分区动态背光显示器,其背光板通常被设计为采用发光二极管LED均匀排列的阵列形式。直下式分区动态背光显示器的背光光源可以是单色LED灯,也可以是由红绿蓝三基色组成的LED灯。若背光板采用单色LED灯,如蓝光灯,那么通过蓝光灯发射的蓝光激发荧光从而发射出白光,照射在显示面板上。若背光板采用红绿蓝三基色组成的LED灯,那么通过三基色的叠加发出白光照射在显示面板上。其中,显示面板自身不具备发光性能。显示面板通过背光板的照射并通过滤色器选择性的过滤部分颜色,从而达到显示不同颜色图像的目的。
无论采用单色LED灯还是三基色LED灯,直下式分区动态背光显示器在显示一幅图像时,由于可以分别控制背光板的各分区的亮度,因此显示屏的高亮图像区域和黑暗图像区域能够达到很高的对比度,并且可以减小背光板的能耗。但是,当不同分区的LED光源辐射出的亮度或色度存在差异时,其透过显示面板所呈现在显示屏上的图像色度将会不可避免的出现均一性不一致现象,这导致显示屏上的图像质量较差。
有鉴于此,本公开实施例提供一种亮色度校正方法、装置、系统,存储介质及显示器,以使显示器的背光板上各背光区的亮色度具有均一性,从而提高显示器上显示的图像的质量。
图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种亮色度校正方法的流程图,如图1所示,该亮色度校正方法可以包括以下步骤:
S11、获取显示器上各背光区分别对应的亮色度图像,其中,所述亮色度图像是在所述显示器的透过率被配置为预设透过率的情况下拍摄的。
其中,显示器可以为包括直下式背光板和液晶显示面板(LCD)的液晶显示器。由于针对直下式背光板显示器,可以通过将背光板上均匀分布的LED灯阵划分为多个区域,因此可以实现对背光板上的每一背光区的光强分别进行控制,从而达到提高显示器上显示的图像的对比度,以及降低显示器能耗的目的。一种可实现的背光板划分实施方式,可以将背光板划分为相同大小的多个背光区,每一背光区包括至少一个发光二极管或荧光光源。而不难理解的是,在对背光板进行分区之后,背光板的每一背光区分别对应显示器上的一个像素区域。在显示器上显示视频图像的每一帧图像时,该显示器上的每一像素区域对应显示每一帧图像中的一个图像区域。
在步骤S11中,可以获取到显示器上各背光区分别对应的亮色度图像,其中,获取到的每一背光区对应的亮色度图像不受其他背光区的影响。一种可实现的实施方式,依次针对每一背光区进行控制,并在显示器的透过率被配置为预设透过率的情况下,通过亮色度成像装置(如摄像机)拍摄得到该背光区的亮色度图像。另一种可实现的实施方式,通过隔点显示方法控制背光板上的各背光区,从而可以一次性获取到多个背光区分别对应的亮色度图像。其中,隔点显示方法具体是指间隔多个背光区后控制下一个背光区进行点亮,从而能够一次性获取到背光板上多个不相邻的背光区的亮色度图像。
应当说明的是,基于本公开技术方案的原理,获取显示器的背光板上各背光区分别对应的亮色度图像的实施方式还可以是,在背光板与显示面板组装成显示器之前,单独针对背光板,获取该背光板上每一背光区的亮色度图像。这种方式,无需控制显示器的显示面板的透过率。
S12、基于各所述背光区分别对应的所述亮色度图像,确定各所述背光区的亮色度特征值。
在获取到背光板上每一背光区的亮色度图像之后,根据各背光区的亮色度图像,可以计算得到该背光区的亮色度特征值。
一种可能的情况,在实际实施过程中,由于亮色度成像装置的拍摄平面与显示器的显示面板平面可能并非平行,或者该两个平面的中垂线位置存在偏差,因而使用亮色度成像装置拍摄得到的亮色度图像可能存在形变,因此,在基于各背光区分别对应的亮色度图像,确定各背光区的亮色度特征值之前,可以先对各背光区的亮色度图像进行图像校正处理。
具体地,先在液晶显示器上显示一幅标尺图像,通过亮色度成像装置拍摄该标尺图像得到待校正图像。接着,使用图像处理或图像识别算法提取该待校正图像的特征点的位置信息。进一步地,根据该标尺图像上对应待校正图像的特征点的已知位置信息和待校正图像上的特征点位置信息计算得到液晶显示面板与亮色度成像装置的映射转换参数。例如该映射转换参数可以为
其中,u、v是亮色度成像装置拍摄到的各背光区的亮色度图像中各像素点的坐标,通过上述计算公式对应得到修正后的该像素点的坐标x、y,其中x=x′/w′、y=y′/w′,W为常数。
采用这种修正方式,使得修正后的各背光区的亮色度图像与显示器上显示的图像更加匹配。避免了实施过程中的拍摄角度误差。
S13、根据所有所述背光区的所述亮色度特征值,确定目标公共亮色度特征值。
在确定各背光区的亮色度特征值之后,可以根据所有背光区的亮色度特征值,确定目标公共亮色度特征值。
S14、针对每一所述背光区,计算将该背光区的所述亮色度特征值调整至所述目标公共亮色度特征值的校正参数;其中,所述校正参数用于对对应的所述背光区的亮色度进行调整,以使背光板上各所述背光区的亮色度具有均一性。
其中,均一性具体指各背光区亮度均匀、色度空间一致,即,各背光区具有相同的亮度和相同的色度空间。表现为同一显示源信号对应在显示器上显示的图像的色品一致。
在确定各背光区的亮色度特征值以及目标公共亮色度特征值之后,可以针对每一背光区,计算将该背光区的亮色度特征值调整至该目标公共亮色度特征值的校正参数,如此可以得到显示器的背光板上各背光区的校正参数。
采用这种方式,通过获取显示器上各背光区分别对应的亮色度图像,其中,该亮色度图像是在该显示器的透过率被配置为预设透过率的情况下拍摄的。基于各背光区分别对应的亮色度图像,确定各背光区的亮色度特征值。根据所有背光区的亮色度特征值,确定目标公共亮色度特征值。针对每一背光区,计算将该背光区的亮色度特征值调整至该目标公共亮色度特征值的校正参数。根据各背光区的校正参数对对应的背光区的亮色度进行调整,以使显示器的背光板上各背光区的亮色度具有均一性,从而提高显示器上显示的图像的质量。
可选地,所述预设透过率包括:红色预设透过率、绿色预设透过率、蓝色预设透过率;每一所述背光区的所述亮色度图像包括该背光区的第一亮色度图像、第二亮色度图像以及第三亮色度图像,相应地,所述获取显示器上各背光区分别对应的亮色度图像,包括以下步骤:
在所述显示器的透过率被配置为所述红色预设透过率的情况下,获取所述显示器上各所述背光区分别对应的所述第一亮色度图像;
在所述显示器的透过率被配置为所述绿色预设透过率的情况下,获取所述显示器上各所述背光区分别对应的所述第二亮色度图像;
在所述显示器的透过率被配置为所述蓝色预设透过率的情况下,获取所述显示器上各所述背光区分别对应的所述第三亮色度图像。
一种可实现的实施方式,可以在摄像机获取到所有背光区的亮色度图像之后,从摄像机获取每一背光区的亮色度图像。也可以实时与摄像机进行交互,同步摄像机获取每一背光区的亮色度图像。
不难理解的是,不管背光板上的LED灯为三基色LED灯还是单色LED灯时,均可以在将显示器的透过率依次被配置为红色预设透过率、绿色预设透过率、蓝色预设透过率的情况下,通过摄像机拍摄得到各背光区单独点亮时的第一亮色度图像、第二亮色度图像以及第三亮色度图像。其中,第一亮色度图像为红色的色度图像,第二亮色度图像为绿色的色度图像,第三亮色度图像为蓝色的色度图像。
应当理解的是,三基色红绿蓝的不同配比对应呈现不同的颜色。因此,采用上述亮色度校正方法,针对背光板上的LED灯的亮色度进行校正时,需要从红绿蓝三个色度进行校正。此处需说明的是,当背光板上的LED灯为三基色LED灯时,各所述背光区的亮色度特征值为三刺激值。其中,三刺激值tristimulus values是引起人体视网膜对某种颜色感觉的三种原色的刺激程度之量的表示。当背光板上的LED灯为单色LED灯时,各所述背光区的亮色度特征值为亮度值。
可选地,所述亮色度特征值包括亮度特征值以及色度特征值。一种可实现的实施方式中,通过如下公式计算各亮色度图像的所述亮度特征值或所述色度特征值:
一种可能的方式,上述公式中的参数k与背光区的亮色度图像之间的关系可以如图2所示。具体地,图2中的圆形区域表征一个背光区的亮色度图像,整个方形区域为上述计算公式中参数k的领域。其中,k表征识别亮色度图像的轮廓领域。本领域普通技术人员应当理解的是,在去除了亮色度图像中的背景噪声后,该图像的识别轮廓领域应当大于或等于该亮色度图像区域。
应当说明的是,当背光板上的LED灯为单色LED灯时,各所述背光区的亮色度特征值为亮度值,通过上述计算公式可以计算得到每一背光区的亮度特征值。而当背光板上的LED灯为三基色LED灯时,各背光区的亮色度特征值为三刺激值,包括该背光区的亮度信息和色度信息。即此种情况下,背光区的亮色度特征值为一个3*3数组。具体地,通过分别针对第一亮色度图像、第二亮色度图像、第三亮色度图像,计算得到基于三基色的三刺激值可以表征为
当背光板上的LED灯为三基色LED灯时,可以通过上述计算公式分别计算背光区的亮度特征值和色度特征值。
可选地,所述根据所有所述背光区的所述亮色度特征值,确定目标公共亮色度特征值,具体可以是根据所有所述背光区的所述亮度特征值的平均值,乘以预设系数得到所述目标公共亮色度特征值中的目标亮度特征值,其中,所述预设系数为不大于1的正数;根据所有所述背光区的所述色度特征值,确定所有所述背光区的公共色域,所述公共色域为所述目标公共亮色度特征值中的目标色度特征值。
换言之,根据所有背光区的亮度特征值,可以确定整个显示器的背光板的目标亮度特征值,在实施时,可以将所有背光区的亮度特征值的平均值乘以预设系数得到目标公共亮色度特征值中的目标亮度特征值。基于类似的计算原理,还可以是基于所有背光区的亮度特征值,采用其他统计方式确定目标亮度特征值。其他统计方式为加权、直方统计等等。
根据所有背光区的色度特征值,确定目标公共亮色度特征值中的目标色度特征值,具体是根据所有背光区的色度特征值,确定所有背光区的色域的交集。参见图3,图3为一个背光区的RGB色坐标包围的色域。而公共色域是各彩色LED背光区在色品图上色坐标包围的公共色域三角形。因此,目标亮色度特征值可以表征各背光区的公共色域。
应当理解的是,由于各背光区的亮色度特征值为三刺激值,因此,基于各背光区的亮度特征值和色度特征值可以换算得到表征该背光区的亮色度特征值的三刺激值。相关技术中,三刺激值分别表征为
应当说明的是,在确定目标公共亮色度之后,还需要确定白平衡色温和调整后最大亮度对应的目标基色的亮度与配比,从而保证校正后的色温和亮度满足实际需求。
可选地,通过如下公式计算得到每一所述背光区的校正参数:
其中,
应当说明的是,当背光区中包括多个LED灯时,对该背光区内的所有LED灯,均采用该背光区的所述校正参数
基于同一发明构思,本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。
本公开实施例还提供一种亮色度校正装置,如图4所示,该装置700可以包括:处理器701,存储器702。该装置700还可以包括多媒体组件703,输入/输出(I/O)接口704,以及通信组件705中的一者或多者。
其中,处理器701用于控制该装置700的整体操作,以完成上述的亮色度校正方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该装置700的操作,这些数据例如可以包括用于在该装置700上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如,音频组件可以包括一个麦克风,麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该装置700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如Wi-Fi,蓝牙,近场通信(Near FieldCommunication,简称NFC),2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等,或它们中的一种或几种的组合,在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括:Wi-Fi模块,蓝牙模块,NFC模块等等。
在一示例性实施例中,装置700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述的亮色度校正方法。
在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述的亮色度校正方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702,上述程序指令可由装置700的处理器701执行以完成上述的亮色度校正方法。
示例地,上述装置700可以为独立于显示器之外的终端设备。一种可实现的实施方式中,上述装置700可以被集成于显示器上。
因此,本公开实施例还提供一种显示器,包括上述亮色度校正装置700。
本公开实施例还提供一种亮色度校正系统,参见图5,亮色度校正系统500包括显示器502以及与所述显示器通信连接的亮色度校正装置501;
所述亮色度校正装置501用于,在根据上述任一项所述的方法得到校正参数后,向所述显示器发送亮色度校正指令,所述亮色度校正指令包括所述校正参数;
所述显示器502用于,响应于接收到所述亮色度校正装置发送的亮色度校正指令,根据所述亮色度校正指令中的校正参数对所述显示器的背光板参数进行校正。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
- 亮色度校正方法、装置、系统,存储介质及显示器
- LED显示装置亮色度校正方法及系统、区域化亮色度校正方法