CN101123077B

CN101123077B - 显示装置的影像校正系统及校正方法

Info

Publication number: CN101123077B
Application number: CN2007101463922A
Authority: CN
Inventors: 黄昭世; 陈信宇; 苏镇港
Original assignee: Acer Inc
Current assignee: Acer Inc
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2027-09-10
Also published as: CN101123077A

Abstract

本发明涉及一种显示装置的影像校正系统与校正方法，其藉由产生单元产生一参考色彩资料与一测试色彩资料，并分别传送至一参考显示器与一测试显示器，而显示一参考色彩与一测试色彩，量测单元分别量测参考色彩与测试色彩，产生一参考值与一测试值，调整单元依据参考值与测试值，而调整测试色彩资料，运算处理单元接收参考色彩资料与调整后的测试色彩资料，并运算参考色彩资料与调整后之测试色彩资料，产生一补偿函数，以校正测试显示器。

Description

显示装置的影像校正系统及校正方法

技术领域：

本发明是有关于一种校正系统与校正方法，其尤指一种显示装置的影像校正系统及校正方法。

背景技术：

按，现今科技蓬勃发展，资讯商品种类推陈出新，满足了众多民众不同的需求。早期显示器多半为阴极射线管(Cathode RayTube，CRT)显示器，由于其体积庞大与耗电量大，而且所产生的辐射线，对于长时间使用显示器的使用者而言有危害身体的疑虑，因此，现今市面上的显示器渐渐将由液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)取代旧有的CRT显示器。液晶显示器具有轻薄短小、低辐射与耗电量低等优点，也因此成为目前市场主流。

一般显示器出厂时，都必须经过品质管理，以控管显示器的品质，以避免显示器于自动化生产时，因各种因素而使显示器出现各种的问题，像是显示器的画面的亮度不均匀或是色彩饱和度不均匀等等，因此在生产线上都必须使用人力对显示器进行检查，惟若显示器的组件的材质不同而使显示器的画面产生亮度不均匀的现象，此时，在生产线上需由品管人员针对显示器的画面而进行调整。

然而，目前的技术中，较好顶级的显示器的缩放控制器(scaler)后端都会有色彩调整(color tuning)与色彩强化(color enhancement)的功能，其中在显示器颜色的调整、校正上都会使用一独立色彩机制(Independent color management)。其主要校正的方式，是把颜色以HIS色彩空间进行分析，并利用HS色彩圆(HS color circle)把颜色的色相、饱和度分区域，在依人眼对此区域颜色在待测显示器的颜色和标准显示器的差异作色相角度旋转、饱和度改变。这样的作法相当主观，并因人而异，且人眼能够区分的颜色区域并不多，所以无法客观地进行校正。

因此，如何针对上述问题而提出一种新颖显示装置的影像校正系统及校正方法，不仅对显示器自动校正，免去人眼主观调教而产生误差。

发明内容：

本发明的目的之一，在于提供一种显示装置的影像校正系统及校正方法，其可免去因人眼校正显示器产生误差，以提高校正显示器的准确度。

本发明的目的之一，在于提供一种显示装置的影像校正系统及校正方法，其利用光学量测单元，并结合控制处理单元，增加显示器颜色校正区域，提高校正细腻度。

本发明的目的及解决其技术问题是通过以下技术方案来实现的。依据本发明提出的显示装置的影像校正系统，其包含一产生单元，产生一参考色彩资料与一测试色彩资料，并分别传送至一参考显示器与一测试显示器，而显示一参考色彩与一测试色彩，其中该测试色彩资料等于该参考色彩资料；一量测单元，分别量测该参考色彩与该测试色彩，产生一参考值与一测试值；一调整单元，依据该参考值与该测试值，而调整该测试色彩资料；以及一运算处理单元，接收该参考色彩资料与调整后的该测试色彩资料，并运算该参考色彩资料与调整后的该测试色彩资料，产生一补偿函数，以校正该测试显示器。

为实现本发明的目的，还进一步采用以下技术措施：

前所述的显示装置的影像校正系统，其中更包括：一比较单元，接收该参考值与该测试值，并比较该参考值与该测试值，产生一比较值，该调整单元依据该比较值调整该测试色彩资料，使调整后的该测试色彩资料与该参考色彩资料所产生的比较值接近于0。

前所述的显示装置的影像校正系统，其中该产生单元是产生多个组该参考色彩资料与该测试色彩资料，且该运算处理单元是依据对应的多个组该参考色彩资料与调整后的该测试色彩资料，而产生该补偿函数。

前所述的显示装置的影像校正系统，其中该产生单元更包括一转换单元，且该产生单元取样一HSI色彩座标格式的色彩资料，由该转换单元将该HSI色彩座标格式的色彩资料转换为RGB色彩座标格式的色彩资料，以产生该参考色彩资料与该测试色彩资料。

前所述的显示装置的影像校正系统，其中该产生单元针对多个色域分别产生该参考色彩资料与该测试色彩资料，使该运算处理单元分别产生对应于该多个色域的补偿函数。

前所述的显示装置的影像校正系统，其中该测试显示器依据该补偿函数来校正所接收的一输入色彩资料，以依据校正后的该输入色彩资料，而显示一校正输入色彩。

本发明的目的及解决其技术问题还通过以下技术方案来实现。依据本发明提出的显示装置的影像校正方法是由产生单元产生一参考色彩资料与一测试色彩资料，并分别传送至一参考显示器与一测试显示器，而显示一参考色彩与一测试色彩，供量测单元量测，而产生一参考值与一测试值，调整单元依据参考值与测试值，而调整测试色彩资料，并传送至运算处理单元，运算处理单元接收参考色彩资料与调整后的测试色彩资料，并运算参考色彩资料与调整后的测试色彩资料，产生一补偿函数，以校正测试显示器。

为实现本发明的目的，还进一步采用以下技术措施：

前所述的显示装置的影像校正方法，其中步骤c包含：比较该参考值与该测试值，产生一比较值，而依据该比较值调整该测试色彩资料。

前所述的显示装置的影像校正方法，其中在步骤d之前重复步骤a至c而产生多个组该参考色彩资料与调整后的该测试色彩资料，且步骤d是依据该多个组该参考色彩资料与调整后的该测试色彩资料，而产生该补偿函数。

前所述的显示装置的影像校正方法，其中步骤a更包括：取样一HSI色彩座标格式的色彩资料，将该HSI色彩座标格式的色彩资料转换为RGB色彩座标格式的色彩资料，以产生该参考色彩资料与该测试色彩资料。

前所述的显示装置的影像校正方法，其中更包括：针对多个色域重复步骤a至d而产生对应于该多个色域的补偿函数。

前所述的显示装置的影像校正方法，其中该测试显示器依据该补偿函数来校正所接收的一输入色彩资料，以依据校正后的该输入色彩资料，而显示一校正输入色彩。

再者，调整单元重复调整测试色彩资料，使调整测试色彩资料符合一收敛原则，运算处理单元依据最终调整后的测试色彩资料产生补偿函数，再依补偿函数校正测试显示器。

本发明的有益效果是：本发明提出的显示装置的影像校正系统与校正方法，是通过分别输入一参考色彩资料与一测试色彩资料于一参考显示器与一测试显示器，再由调整单元依据量测单元分别量测参考显示器与测试显示器所产生的参考值与测试值，而调整测试色彩资料，最后由一运算处理单元运算参考色彩资料与调整后的测试色彩资料，产生一补偿矩阵，以校正测试显示器，以提高校正显示器的准确度与校正细腻度。

附图说明：

图1为本发明的一较佳实施例的方块图；

图2为本发明的划分HS平面的示意图；以及

图3为本发明的一较佳实施例的流程图。

图号说明：

10 控制处理单元 12 产生单元

120 转换单元 14 量测单元

16 调整单元 18 运算处理单元

20 参考显示器 22 测试显示器

24 比较单元

具体实施方式：

为使审查委员对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明，说明如后：

请参阅图1，其为本发明的一较佳实施例的方块图。如图所示，本发明的显示装置的影像校正系统包含一产生单元12、一量测单元14、一调整单元16与一运算处理单元18。产生单元12是用以产生一参考色彩资料与一测试色彩资料，并分别传送至一参考显示器20与一测试显示器22，而显示一参考色彩与一测试色彩，其中，产生单元20可在红绿蓝色彩座标格式(RGBcolor space)中取样多个色彩资料作为参考色彩资料，在此实施例是以RrGrBr表示参考色彩资料，RnGnBn表示测试色彩资料，当取样的参考色彩资料RrGrBr越多，所校正的准确度就越高，但相对增加处理的时间，再者，本发明将参考色彩资料RrGrBr作为测试色彩资料RnGnBn的初始值。

量测单元14分别量测参考显示器20与测试显示器22所显示的参考色彩与测试色彩的光学物理量XYZ，而分别产生一参考值XrYrZr与一测试值XnYnZn。调整单元16依据参考值XrYrZr与测试值XnYnZn，而调整测试色彩资料RnGnBn。在此，本发明的影像校正系统更包括一比较单元24，其接收参考值XrYrZr与测试值XnYnZn，并比较参考值XrYrZr与测试值XnYnZn，产生一比较值，调整单元16是依据参考值XrYrZr与测试值XnYnZn所比较产生的比较值调整测试色彩资料RnGnBn，使调整后的该测试色彩资料与该参考色彩资料所产生的比较值接近于0。以下是以演算法方式进行描述，其演算如下：

Rn＝Rr；Gn＝Gr；Bn＝Br

While(1)

{

ΔX＝Xr-Xn；ΔY＝Yr-Yn；ΔZ＝Zr-Zn；

if (abs(ΔX)＞abs(ΔY)&abs(ΔX)＞abs(ΔZ))

{

if(ΔX＞0)

Rn＝Rn+1

else

Rn＝Rn-1

}

else if (abs(ΔY)＞abs(ΔX)&abs(ΔY)＞abs(ΔZ))

{

if(ΔY＞0)

Gn＝Gn+1

else

Gn＝Gn-1

}

else if (abs(ΔZ)＞abs(ΔX)&abs(ΔZ)＞abs(ΔY))

{

if(ΔZ＞0)

Bn＝Bn+1

else

Bn＝Bn-1

}

if(Rn＝Rn-2&Gn＝Gn-2&Bn＝Bn-2)

{

Ro＝Rn；Go＝Gn；Bo＝Bn

break while loop

}

在上述的演算法中，比较单元24会分别比较参考值XrYrZr与测试值XnYnZn而产生差值ΔX、ΔY、ΔZ，调整单元16会依据差值较大者，而对应调整测试色彩资料RnGnBn，即当X的差值为XYZ中最大者，则依差值为正值或负值，而对应调整测试色彩资料RnGnBn，当X的差值为正值，对应X的Rn则加1，反之，则减1，其他Y、Z亦可由上述理论而对G、B进行调整，故此不再多加赞述。如此，调整单元16重复调整测试色彩资料RnGnBn，使调整测试色彩资料RnGnBn符合一收敛原则，即上述演算法中，符合Rn＝Rn-2 & Gn＝Gn-2 & Bn＝Bn-2的条件下，调整单元16调整测试色彩资料RnGnBn仅会在前几次调整的结果中循环，所以无须再进行调整。最后调整后的测试色彩资料RnGnBn以符号RoGoBo表示。取样多个组参考色彩资料RrGrBr与测试色彩资料RnGnBn，则可得到对应的多个组参考色彩资料RrGrBr与调整后的测试色彩资料RoGoBo。

运算处理单元18，其接收多个组参考色彩资料RrGrBr与调整后的测试色彩资料RoGoBo，并运算该多个组资料而产生一转换矩阵，使该多个参考色彩资料RrGrBr经转换矩阵的转换后所得到的多个色彩资料，整体而言最接近其对应的多个调整后的测试色彩资料RoGoBo。该转换矩阵即可用以校正测试显示器。该转换矩阵可以最小方差法(least square method)求得，熟悉本发明领域者当可由线性代数的公式求得，此处仅以二维转换为例说明如下。

假设[x_r，y_r]为参考色彩资料，n个参考色彩资料以矩阵R_n×2表示；类似地，假设[x_o，y_o]为调整后的测试色彩资料，n个调整后的测式色彩资料以矩阵O_n×2表示。则转换矩阵可由下式求得：

求得转换矩阵后，即可经由转换矩阵的转换而求得校正后的色彩资料：

{[x_{o}^{'}, y_{o}^{'}]}^{t} = [\begin{matrix} m_{11} & m_{12} \\ m_{21} & m_{22} \end{matrix}] {[x_{r}, y_{r}]}^{t}

再者，产生单元12、比较单元24、调整单元16与运算处理单元可设置于一控制处理单元10，以系统整合于晶片中，使缩小校正系统的电路面积。

另外，本发明更包括一转换单元120，并且产生单元12更可取样一HSI(色相、饱和度、亮度(Hue、Saturation、Intensity))色彩座标格式的参考色彩资料及测试色彩资料，由转换单元120转换为RGB色彩座标格式的参考色彩资料RrGrBr及测试色彩资料RnGnBn，再进行上述的校正。由于人眼对色彩的感觉较适合以HSI色彩座标格式表示，故此实施例取样HSI色彩座标格式进行校正，将更符合人眼的感受。再者，可在HS平面上划分成六区域(如图2所示)，其依颜色分成六个区域，即分为红色、黄色、绿色、蓝绿、蓝色、紫色六个区域，若区域分的越多则校正的效果就越准确。并可依六个区域，而由上述方法而产生六个补偿矩阵，依据不同的颜色，而使用不同的补偿矩阵进行校正，即补偿矩阵是对应于测试色彩资料RnGnBn的HS平面的色域。

承上所述，本发明利用上述校正系统所产生的补偿矩阵，可设置于显示器内，当之后出厂的待测试显示器便可依据补偿矩阵来校正所接收的一输入色彩资料，以依据校正后的输入色彩资料，显示输入色彩完成校正，如此，即可免去因人眼校正显示器所产生误差，以提高校正显示器的准确度，并提高校正细腻度。此外，本实施例是以HS平面的色域进行影像的校正，但并不仅局限于此，亦可藉由亮度(Intensity)而进行影像的校正。

为了更了解本发明的显示装置的影像校正方法，请一并参阅图3，其为本发明的一较佳实施例的流程图。如图所示，首先，执行步骤S12产生一参考色彩资料与一测试色彩资料，并分别传送至一参考显示器20与一测试显示器22，而显示一参考色彩与一测试色彩，其中，测试色彩资料等于参考色彩资料。再者，在产生参考色彩资料与测试色彩资料中，可取样一HSI色彩座标格式的色彩资料，以产生参考色彩资料与测试色彩资料，当取样的色彩资料越多，其校正的准确度就越高，由于显示器必须接收RGB色彩座标格式，所以在取样完参考色彩资料与测试色彩资料时，必须转换参考色彩资料的格式或测试色彩资料的格式，为RGB色彩座标格式。接着执行步骤S14分别量测参考色彩与测试色彩，产生一参考值与一测试值，接下来执行步骤SI6比较参考值与测试值，产生一比较值，再执行步骤S18依据参考值与测试值所产生的比较值，而调整测试色彩资料，再接下来执行步骤S20运算参考色彩资料与调整后的测试色彩资料，产生一补偿矩阵，以校正测试显示器。

综上所述，本发明的显示装置的影像校正系统与校正方法，是通过分别输入一参考色彩资料与一测试色彩资料于一参考显示器与一测试显示器，再由调整单元依据量测单元分别量测参考显示器与测试显示器所产生的参考值与测试值，而调整测试色彩资料，最后由一运算处理单元运算参考色彩资料与调整后的测试色彩资料，产生一补偿矩阵，以校正测试显示器，以提高校正显示器的准确度与校正细腻度。

以上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种显示装置的影像校正系统，其特征在于，其包含：

一产生单元，产生一参考色彩资料与一测试色彩资料，并分别传送至一参考显示器与一测试显示器，而显示一参考色彩与一测试色彩，其中该测试色彩资料等于该参考色彩资料；

一量测单元，分别量测该参考色彩与该测试色彩，产生一参考值与一测试值；

一调整单元，依据该参考值与该测试值，而调整该测试色彩资料；以及

一运算处理单元，接收该参考色彩资料与调整后的该测试色彩资料，并运算该参考色彩资料与调整后的该测试色彩资料，产生一补偿函数，以校正该测试显示器。

2.如权利要求1所述的显示装置的影像校正系统，其特征在于，更包括：

一比较单元，接收该参考值与该测试值，并比较该参考值与该测试值，产生一比较值，该调整单元依据该比较值调整该测试色彩资料，使调整后的该测试色彩资料与该参考色彩资料所产生的比较值接近于0。

3.如权利要求2所述的显示装置的影像校正系统，其特征在于，该产生单元是产生多个参考色彩资料与多个测试色彩资料，且该运算处理单元是依据对应的多个参考色彩资料与调整后的多个测试色彩资料，而产生该补偿函数。

4.如权利要求1所述的显示装置的影像校正系统，其特征在于，该产生单元更包括一转换单元，且该产生单元取样一HSI色彩座标格式的色彩资料，由该转换单元将该HSI色彩座标格式的色彩资料转换为RGB色彩座标格式的色彩资料，以产生该参考色彩资料与该测试色彩资料。

5.如权利要求1所述的显示装置的影像校正系统，其特征在于，该产生单元针对多个色域分别产生该参考色彩资料与该测试色彩资料，使该运算处理单元分别产生对应于该多个色域的补偿函数。

6.如权利要求1所述的显示装置的影像校正系统，其特征在于，该测试显示器依据该补偿函数来校正所接收的一输入色彩资料，以依据校正后的该输入色彩资料，而显示一校正输入色彩。

7.一种显示装置的影像校正方法，其特征在于，其步骤包含：

a.产生一参考色彩资料与一测试色彩资料，并分别传送至一参考显示器与一测试显示器，而显示一参考色彩与一测试色彩，其中该测试色彩资料等于该参考色彩资料；

b.分别量测该参考色彩与该测试色彩，产生一参考值与一测试值；

c.依据该参考值与该测试值，而调整该测试色彩资料；

d.运算该参考色彩资料与调整后的该测试色彩资料，产生一补偿函数，以校正该测试显示器。

8.如权利要求7所述的显示装置的影像校正方法，其特征在于，步骤c包含：

比较该参考值与该测试值，产生一比较值，而依据该比较值调整该测试色彩资料。

9.如权利要求8所述的显示装置的影像校正方法，其特征在于，在步骤d之前重复步骤a至c而产生多个参考色彩资料与调整后的多个测试色彩资料，且步骤d是依据该多个参考色彩资料与调整后的多个测试色彩资料，而产生该补偿函数。

10.如权利要求7所述的显示装置的影像校正方法，其特征在于，步骤a更包括：

取样一HSI色彩座标格式的色彩资料，将该HSI色彩座标格式的色彩资料转换为RGB色彩座标格式的色彩资料，以产生该参考色彩资料与该测试色彩资料。

11.如权利要求7所述的显示装置的影像校正方法，其特征在于，更包括：

针对多个色域重复步骤a至d而产生对应于该多个色域的补偿函数。

12.如权利要求7所述的显示装置的影像校正方法，其特征在于，该测试显示器依据该补偿函数来校正所接收的一输入色彩资料，以依据校正后的该输入色彩资料，而显示一校正输入色彩。