CN101640038A - 显示设备颜色亮度补偿方法、补偿装置及补偿系统 - Google Patents

Abstract

显示设备颜色亮度补偿方法、补偿装置及补偿系统，从所拍得的全色测试图图像中截取有效区域，对有效区域中的坏点进行修正，将修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的一致，根据调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，根据基准点以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数，根据该补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。由于理想状态下的全色测试图图像的各像素点的像素值是一致的，因此根据全色测试图图像所得到的补偿系数更接近于实际情况，根据由此得到的补偿系数进行修正，可以有效改善显示设备颜色亮度不均匀的问题，可以有效消除显示设备的暗边暗角，尤其在拼接显示领域能巨大地改善显示效果，且亮度损失小。

Description

显示设备颜色亮度补偿方法、补偿装置及补偿系统

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种对显示设备的颜色亮度进行补偿的补偿方法、补偿装置以及补偿系统。

背景技术

在目前的大尺寸屏幕显示的技术领域中，所采用的技术方式主要包括有投影技术和平板显示技术两种，其中，在投影显示技术中，由于照明光斑以及光路的不均匀性，会导致所显示的图像存在色彩亮度不均匀的问题，而在平板显示技术中，由于所采用的背景光源分布不均匀，也会导致所显示的图像存在颜色亮度不均匀的问题，如果仅仅是单体显示，这种不均匀性不易被人的肉眼所观察到，而如果应用到拼接显示上，则将会变得非常明显，在每个拼接单元的周围都会出现非常明显的颜色亮度不均匀的问题，从而影响整个画面的显示效果。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种显示设备颜色亮度补偿方法、补偿装置以及补偿系统，其可以有效地对显示设备颜色亮度不均匀的问题进行改善，且亮度损失小。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种显示设备颜色亮度补偿方法，包括步骤：

将显示设备置为未补偿状态并输出全色测试图，对该全色测试图进行拍摄得到全色测试图图像；

从所述全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致；

根据所述调整后的有效区域中的各像素点的像素值确定基准点；

根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

根据各像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。

一种显示设备颜色亮度补偿装置，包括：

测试图像调整单元，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致；

补偿系数计算单元，用于根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

亮度修正单元，根据各所述像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。

一种显示设备颜色亮度补偿系统，包括PC终端，与所述PC终端相连接的MCU，与所述MCU相连接的第一存储器，第二存储器，以及同时与所述MCU、所述第二存储器、输入信号以及显示设备相连接的FPGA；

所述PC终端，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，将该修正后的有效区域的分辨率调整至与所述显示设备的分辨率相一致，根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

所述MCU，用于将所述PC终端计算所得的各所述像素点的补偿系数写入所述第一存储器中予以储存；

所述FPGA，用于通过所述MCU从所述第一存储器中读取各像素点的所述补偿系数，将该补偿系数在所述第二存储器中予以缓存，并使用各像素点的所述补偿系数对所述输入信号的各像素点的像素值进行修正。

一种显示设备颜色亮度补偿系统，包括PC终端，与所述PC终端相连接的MCU，与所述MCU相连接的第一存储器，第二存储器，以及同时与所述MCU、所述第二存储器、输入信号以及显示设备相连接的FPGA；

所述PC终端，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的该有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与所述显示设备的分辨率相一致；

所述MCU，用于将所述PC终端调整后的有效区域写入所述第一存储器中予以储存；

所述FPGA，用于通过所述MCU从所述第一存储器中读取所述调整后的有效区域的图像数据，将该调整后的有效区域的图像数据在所述第二存储器中予以缓存，根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数，并使用所述补偿系数对所述输入信号的各像素点的像素值进行修正。

根据本发明的方案，其从针对全色测试图所拍得的全色测试图图像中截取有效区域后，对该截取的有效区域中的坏点进行修正，将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致，并根据调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点后，根据该基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数，然后根据各像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。在确定各像素点的补偿系数时，是以所拍得的全色测试图图像为基础来进行确定，由于在理想的状态下，针对全色测试图所拍摄得到的全色测试图图像，各像素点的像素值应当是一致的，因此，根据该全色测试图图像所得到的补偿系数更接近于实际的真实情况，从而根据由此得到的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正，不仅可以有效地对显示设备颜色亮度不均匀的问题进行改善，可以有效消除显示设备的暗边暗角的问题，尤其能在拼接显示领域对显示效果进行巨大地改善，且亮度损失小，可以使最终所显示图像的亮度尽可能与原始图像的亮度相符。

附图说明

图1是本发明的显示设备颜色亮度补偿方法实施例一的流程示意图；

图2是本发明的显示设备颜色亮度补偿方法实施例二的流程示意图；

图3是本发明的显示设备颜色亮度补偿方法实施例三的流程示意图；

图4是本发明的显示设备颜色亮度补偿装置实施例的结构示意图；

图5是本发明的显示设备颜色亮度补偿系统实施例一的结构示意图；

图6是本发明的显示设备颜色亮度补偿系统实施例二的结构示意图；

图7是本发明的显示设备颜色亮度补偿系统实施例三的结构示意图。

具体实施方式

以下以其中的几个具体实施例对本发明的方案进行详细说明。

参见图1所示，是本发明的显示设备颜色亮度补偿方法实施例一的流程示意图，如图所示，本实施例中的补偿方法包括步骤：

步骤S101：将显示设备置为未补偿状态并输出全色测试图，并对该全色测试图进行拍照得到全色测试图图像，进入步骤S102；

步骤S102：从该全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致，进入步骤S103；

步骤S103：根据调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，进入步骤S104；

步骤S104：根据调整后的有效区域中的该基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数，进入步骤S105；

步骤S105：根据上述计算的各像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。

根据本实施例中的方法，在从针对全色测试图所拍得的全色测试图图像中截取有效区域后，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致，并根据调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点后，根据该基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数，然后根据各像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。在确定各像素点的补偿系数时，是以所拍得的全色测试图图像为基础来进行确定，由于在理想的状态下，针对全色测试图所拍摄得到的全色测试图图像，各像素点的像素值应当是一致的，因此，根据该全色测试图图像所得到的补偿系数更接近于实际的真实情况，从而根据由此得到的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正，不仅可以有效地对显示设备颜色亮度不均匀的问题进行改善，可以有效消除显示设备的暗边暗角的问题，尤其在拼接显示领域能对显示效果进行巨大的改善，且亮度损失小，可以使最终所显示图像的亮度尽可能与原始图像的亮度相符。

其中，在从全色测试图图像中截取有效区域时，考虑到在输出全色测试图图像并进行拍摄时，是以某一个纯色的颜色为背景颜色，例如黑色，因此，针对全色测试图的全色测试图图像的像素值与其背景颜色的像素点的像素值的差值应当差异较大，从而，通过将当前像素点的像素值与其相邻像素点的像素值进行比较，当二者的差值大于某个预设边界阈值时，则认定该像素点是处于边界位置的像素点，在找到所有的边界像素点之后，从而可以找到有效区域与无效区域的边界线，并可据此选择对应于全色测试图的有效区域，即除去了无效的背景颜色部分的区域。

在对所截取的有效区域中的坏点进行修正时，考虑到对于全色测试图而言，在理想状态下，全色测试图图像的各像素点的像素值应当是一致的，即使有光照等的细微的差异，相邻的像素点之间的像素值的差值应当也不大，如果相差过大，则可以认定其为坏点并需要对其进行修正，以尽量维持各像素点之间的像素值的一致性。以其中的一个像素点为例，具体的修正方式可以是：

计算该像素点的邻域像素点的像素值的平均值；

计算该像素点的像素值与所述平均值的差值；

判断该差值是否小于预设差值阈值，其中，这里的预设差值阈值应当小于上述预设边界阈值；

若否，则判定该像素点为坏点，并使用所述平均值更新该像素点的像素值；

若是，则该像素点不是坏点，并维持该像素点的像素值不变。

此外，在根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点时，所采用的方式可以是：

计算所述调整后的有效区域的R值的和值、G值的和值、B值的和值，并计算所述R值的和值、G值的和值、B值的和值之间的比例；

计算各像素点在保证所述比例的条件下的能输出的R值、G值、B值的最大值；

然后从各所述最大值中寻找最小值，并将该最小值所对应的像素点确定为基准点。

其中上述计算各像素点在保证所述比例的条件下的能输出的R值、G值、B值的最大值的方式可以采用各种不同的方式，但因所拍全色测试图照片是在显示设备输出全色测试图的情况下所拍，即代表了物理上能输出的最大值，没有再增加的可能，所以只能将RGB分量中大的分量调小，而不能将小的分量调大，从而，可以以此理论为基础对各像素点能输出的最大值进行计算，假设计算所得的上述RGB比例为1∶10∶2，某个像素点的RGB像素值分别为25、255、53，将各像素值除以其对应的比例份子，即25/1＝25，255/10＝25.5，53/2＝25.6，由于25＜25.5＜25.6，从而，可以以R值的25为基础计算该像素点所能输出的RGB值的最大值，即能输出的R值、G值、B值的最大值分别为25、25*10＝250、25*2＝50(只能将大的分量调小，不能将小的分量调大)。当然，也可以采用其他的方式来实现对该最大值的计算，但都必须符合“只能将RGB分量中大的分量调小，而不能将小的分量调大”的规则，在此不予多加赘述。

另外，在所述根据调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数时，所采用的方式可以是：

将所述基准点的R值除以当前像素点对应的R值，并将所得的该比例值确定为该像素点的R分量补偿系数；

将所述基准点的G值除以当前像素点对应的G值，并将所得的该比例值确定为该像素点的G分量补偿系数；

将所述基准点的B值除以当前像素点对应的B值，并将所得的该比例值确定为该像素点的B分量补偿系数。

从而，在上述根据各像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正时，可以是通过将该像素点的补偿系数与该像素点的像素值相乘，并将所得的乘积值作为该像素点的新的像素值进行输出，具体可以是：将当前像素点对应的R分量补偿系数乘以输入信号对应于该像素点的R值，并将所得的乘积值作为该像素点的新的R值进行输出，将当前像素点的G分量补偿系数乘以输入信号对应于该像素点的G值，并将所得的乘积值作为该像素点的新的G值进行输出，将当前像素点对应的B分量补偿系数乘以输入信号对应于该像素点的B值，并将所得的乘积值作为该像素点的新的B值进行输出。

上述仅针对修正坏点、确定基准点、计算补偿系数以及进行修正的方式中的具体示例进行了说明，这种示例说明的方式并不构成对其实现方式的限定，根据所采用策略的不同，也可以采用其他不同的方式予以确定，在此不予多加赘述。

其中，在输出全色测试图，并针对拍摄所得的全色测试图图像进行相关处理得到补偿系数时，可以是输出全白测试图并针对所拍得的全白测试图图像进行相关处理，此外，考虑到白色是由红绿蓝三原色组成，也可以是分别输入全红、全绿、全蓝测试图并针对所拍得的全红、全绿、全蓝测试图图像进行综合考虑，以下针对这两种情况分别进行说明。

参见图2所示，是本发明的显示设备颜色亮度补偿方法实施例二的流程示意图，在本实施例中，与上述实施例一的不同之处主要在于，本实施例中的方式中的全色测试图为全白测试图，并针对拍摄所得的全白测试图图像进行处理。

如图2所示，本实施例中的方法包括步骤：

步骤S201：将显示设备置为未补偿状态并输出全白测试图图像，并对该全白测试图进行拍摄得到全白测试图图像，进入步骤S202；

步骤S202：从该全白测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将修正后的该有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致，进入步骤S203；

步骤S203：根据该调整后的有效区域的各像素点的R值、G值、B值确定基准点，进入步骤S204；

步骤S204：根据调整后的有效区域中的该基准点的R值、G值、B值以及各像素点的R值、G值、B值计算各像素点的R分量补偿系数、G分量补偿系数、B分量补偿系数，进入步骤S205；

步骤S205：根据各像素点的R分量补偿系数、G分量补偿系数、B分量补偿系数对输入信号的各像素点的R值、G值、B值进行修正。

在本实施例的方法中，是从针对全白测试图进行拍摄所得到的全白测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致，并根据调整后的有效区域的各像素点的RGB值确定基准点后，根据该基准点的RGB值以及各像素点的RGB值计算各像素点的补偿系数，然后根据各像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的RGB值进行修正。在确定各像素点的补偿系数时，是以所拍得的全白测试图图像为基础来进行确定，由于在理想的状态下，针对全白测试图所拍摄得到的全白测试图图像，各像素点的RGB值应当是一致的，因此，根据该全白测试图图像所得到的补偿系数更接近于实际的真实情况，从而根据由此得到的补偿系数对输入信号的各像素点的RGB值进行修正，不仅可以有效地对显示设备颜色亮度不均匀的问题进行改善，可以有效消除显示设备的暗边暗角的问题，尤其能对拼接显示领域的显示效果进行巨大地改善，且亮度损失小，可以使最终所显示图像的亮度尽可能与原始图像的亮度相符。

其中，在从全白测试图图像中截取有效区域时，考虑到在输出全白测试图图像并进行拍摄时，是以某一个纯色的颜色为背景颜色，例如黑色，因此，针对全白测试图的全白测试图图像的RGB值与其背景颜色的像素点的RGB值的差值应当差异较大，从而，通过将当前像素点的RGB值与其相邻像素点的RGB值进行比较，当二者的差值大于某个预设边界阈值时，则认定该像素点是处于边界位置的像素点，在找到所有的边界像素点之后，即可判断出有效区域与无效区域的边界线，并据此选择对应于全白测试图的有效区域，即除去了无效的背景颜色的区域。

此外，考虑到白色是由RGB三原色组成，因此，可针对RGB三原色分别设定边界阈值，分别称之为预设R值边界阈值、预设G值边界阈值、预设B值边界阈值，该预设R值边界阈值、预设G值边界阈值、预设B值边界阈值可以相同也可以不相同，通常情况下可以取相同值。

以背景颜色为黑色为例，由于理想状态下黑色的RGB值均为0，而白色的RGB值均为255，因此，位于有效区域的像素点的RGB值应当是大于边界外的无效区域的RGB值的，具体的边界像素点确定方式可以是：

判断当前像素点的R值与其相邻像素点的R值的差值是否大于预设R值边界阈值、当前像素点的G值与其相邻像素点的G值的差值是否大于预设G值边界阈值、当前像素点的B值与其相邻像素点的B值的差值是否大于预设B值边界阈值，若上述三个条件中满足其中的任意一个条件，或者是同时满足上述三个条件，则可以判定该像素点是边界像素点。

在对所截取的全白测试图图像的有效区域中的坏点进行修正时，考虑到对于白色是由红绿蓝三原色组成，因此，可以分别为红绿蓝设定相应的差值阈值，分别称之为预设R值差值阈值、预设G值差值阈值、预设B值差值阈值，且这三个阈值可以相同也可以不相同，通常情况下，可以设定为这三个阈值为相同值，且这里的预设R值差值阈值应当小于上述预设R值边界阈值、这里的预设G值差值阈值应当小于上述预设G值边界阈值、这里的预设B值差值阈值应当小于上述预设B值边界阈值。以其中的一个像素点为例，具体的修正方式可以是：

计算该像素点的邻域像素点的R值的平均值、G值的平均值、B值的平均值；

计算该像素点的R值与上述R值的平均值的差值，并计算该差值是否小于预设R值差值阈值；

计算该像素点的G值与上述G值的平均值的差值，并计算该差值是否小于预设G值差值阈值；

计算该像素点的B值与上述B值的平均值的差值，并计算该差值是否小于预设B值差值阈值；

只要不满足上述三个条件中的任意一个条件，则判定该像素点为坏点，并使用所述R值的平均值更新该像素点的R值、使用所述G值的平均值更新该像素点的G值、使用所述B值的平均值更新该像素点的B值；

若上述三个条件均满足，则该像素点不是坏点，并维持该像素点的R值、G值、B值不变。

本实施例中的其他技术特征与上述实施例一中的相同，在此不予赘述。

参见图3所示，是本发明的显示设备颜色亮度补偿方法实施例三的流程示意图，在本实施例中，与上述实施例一的不同之处主要在于，本实施例中的方法通过分别输出全红测试图、全绿测试图、全蓝测试图，并对所得到的全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像进行综合分析以得到各像素点的R分量补偿系数、G分量补偿系数、B分量补偿系数。

如图3所示，本实施例中的方法包括步骤：

步骤S301：将显示设备置为未补偿状态并分别输出全红测试图、全绿测试图、全蓝测试图，并分别进行拍照得到全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像，进入步骤S302；

步骤S302：分别从全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像中截取有效区域，进入步骤S303；

步骤S303：分别对从修正后的全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像中截取的有效区域中的坏点进行修正，并分别将各修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致，进入步骤S304；

步骤S304：根据各像素点所对应的全红测试图图像中的R值、全绿测试图图像中的G值、全蓝测试图图像中的B值确定基准点，进入步骤S305；

步骤S305：根据该基准点以及各像素点所对应的全红测试图图像中的R值、全绿测试图图像中的G值、全蓝测试图图像中的B值计算各像素点的R分量补偿系数、G分量补偿系数、B分量补偿系数，进入步骤S306；

步骤S306：根据各像素点的R分量补偿系数、G分量补偿系数、B分量补偿系数对输入信号的各像素点的R值、G值、B值进行修正。

在本实施例的方法中，是分别输出全红测试图、全绿测试图、全蓝测试图，并结合拍摄所得到的全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像进行综合分析得到相应的补偿系数以对输入信号的像素值进行修正。由于在理想的状态下，所得到的全红测试图图像中的各像素点的R值应当是一致的、所得到的全绿测试图图像中的G值应当是一致的、所得到的全蓝测试图图像中的B值也应当是一致的，因此，结合全红、全绿、全蓝测试图图像综合考虑所得到的补偿系数更接近于实际的真实情况，从而根据由此得到的补偿系数对输入信号的各像素点的RGB值进行修正，不仅可以有效地对显示设备颜色亮度不均匀的问题进行改善，可以有效消除显示设备的暗边暗角的问题，尤其能对拼接显示领域的显示效果进行巨大地改善，且亮度损失小，可以使最终所显示图像的亮度尽可能与原始图像的亮度相符。

其中，在分别从全红、全绿、全蓝测试图图像中截取有效区域时，考虑到在输出这些全红、全绿、全蓝测试图图像并进行拍摄时，是以某一个纯色的颜色为背景颜色，例如黑色，因此，全红测试图图像的R值、全绿测试图图像的G值、全蓝测试图图像的B值会分别与其背景颜色的像素点的R值、G值、B值的差值应当较大，从而，可以通过分别进行比较，当该的差值大于相应的边界阈值时，则认定该像素点是处于边界位置的像素点，在找到所有的边界像素点之后，从而得到了有效区域与无效区域的边界线，并可据此选择对应于全红、全绿、全蓝测试图的有效区域，即除去了无效的背景颜色的区域。

其中，可分别为全红、全绿、全蓝测试图图像设定边界阈值，分别称之为预设R值边界阈值、预设G值边界阈值、预设B值边界阈值，该预设R值边界阈值、预设G值边界阈值、预设B值边界阈值之间可以相同也可以不相同，通常情况下可以取相同值。

以背景颜色为黑色为例，由于理想状态下黑色的RGB值均为0，而全红的R值为255、全绿的G值为255、全蓝的B值为255，因此，全红、全绿、全蓝测试图图像中位于有效区域的像素点的R值、G值、B值应当是分别大于边界外的无效区域的R值、G值、B值的，具体的边界像素点确定方式可以是：

针对全红测试图图像：

判断当前像素点的R值与其相邻像素点的R值的差值是否大于预设R值边界阈值，若是，则判定该像素点是边界像素点；

针对全绿测试图图像：

判断当前像素点的G值与其相邻像素点的G值的差值是否大于预设G值边界阈值，若是，则判定该像素点是边界像素点；

针对全蓝测试图图像：

判断当前像素点的B值与其相邻像素点的B值的差值是否大于预设B值边界阈值，若是，则判定该像素点是边界像素点。

在分别对全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像的有效区域中的坏点进行修正时，可以分别为其设定相应的差值阈值，并分别称之为预设R值差值阈值、预设G值差值阈值、预设B值差值阈值，且这三个阈值可以相同也可以不相同，通常情况下，可以将这三个阈值设定为相同值，且这里的预设R值差值阈值应当小于上述预设R值边界阈值、这里的预设G值差值阈值应当小于上述预设G值边界阈值、这里的预设B值差值阈值应当小于上述预设B值边界阈值。以其中的一个像素点为例，具体的修正方式可以是：

针对全红测试图图像：

计算该像素点的邻域像素点的R值的平均值，计算该像素点的R值与上述R值的平均值的差值，并计算该差值是否小于预设R值差值阈值：若否，则判定该像素点为坏点，并使用所述R值的平均值更新该像素点的R值；否则则该像素点不是坏点，并维持该像素点的R值不变；

针对全绿测试图图像：

计算该像素点的邻域像素点的G值的平均值，计算该像素点的G值与上述G值的平均值的差值，并计算该差值是否小于预设G值差值阈值：若否，则判定该像素点为坏点，并使用所述G值的平均值更新该像素点的G值；否则则该像素点不是坏点，并维持该像素点的G值不变；

针对全蓝测试图图像：

计算该像素点的邻域像素点的B值的平均值，计算该像素点的B值与上述B值的平均值的差值，并计算该差值是否小于预设B值差值阈值：若否，则判定该像素点为坏点，并使用所述B值的平均值更新该像素点的B值；否则则该像素点不是坏点，并维持该像素点的B值不变。

本实施例中的其他技术特征与上述实施例一中的相同，在此不予赘述。

根据上述本发明的显示设备颜色亮度补偿方法，本发明还提供一种颜色亮度补偿装置。

参见图4所示，是本发明的显示设备颜色亮度补偿装置的结构示意图，如图所示，本发明的显示设备颜色亮度补偿装置包括：

测试图像调整单元401，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致；

补偿系数计算单元402，用于根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

亮度修正单元403，用于根据各所述像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。

根据本发明的显示设备颜色亮度补偿系统，在从针对全色测试图所拍得的全色测试图图像中截取有效区域后，对所截取的该有效区域中的坏点进行修正，将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致，并根据调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点后，根据该基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数，然后根据各像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。在确定各像素点的补偿系数时，是以所拍得的全色测试图图像为基础来进行确定，由于在理想的状态下，针对全色测试图所拍摄得到的全色测试图图像，各像素点的像素值应当是一致的，因此，根据该全色测试图图像所得到的补偿系数更接近于实际的真实情况，从而根据由此得到的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正，不仅可以有效地对显示设备颜色亮度不均匀的问题进行改善，可以有效消除显示设备的暗边暗角的问题，尤其能对拼接显示领域的显示效果进行巨大的改善，且亮度损失小，可以使最终所显示图像的亮度尽可能与原始图像的亮度相符。

其中，所述补偿系数计算单元402包括：

3原色比例计算单元4021，用于计算所述调整后的有效区域中的R值的和值、G值的和值、B值的和值之间的比例；

最大值计算单元4022，用于计算在保证所述比例的条件下各像素点能输出的R值、G值、B值的最大值；

基准点选择单元4023，用于将各所述最大值中的最小值所对应的像素点确定为基准点；

补偿系数计算模块4024，用于根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的R值、G值、B值以及各像素点的R值、G值、B值计算各像素点的补偿系数。

此外，所述全色测试图可以是全白测试图，相应地，所述全色测试图图像为全白测试图图像；

所述全色测试图还可以是包括全红测试图、全绿测试图、全蓝测试图，相应地，所述全色测试图图像包括全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像。

其中，修正坏点、确定基准点、计算补偿系数以及对输入信号进行修正的具体实现方式，可以与上述本发明的显示设备颜色亮度补偿方法的各实施例中的阐述方式相同，在此不予赘述。

针对上述本发明的显示设备颜色亮度补偿方法及补偿装置，在具体实现时，可以选择在接收输入信号之前计算补偿系数，也可以是在接收输入信号时实时计算补偿系数，从而对应实现了相应的显示设备颜色亮度补偿系统。

参见图5所示，是本发明的显示设备颜色亮度补偿系统的结构示意图，如图所示，本发明的显示设备颜色亮度补偿系统包括：PC终端501，与该PC终端501相连接的MCU(Microcontroller Unit，微控制器)502，与该MCU相连接的第一存储器503，第二存储器505，以及同时与所述MCU502、所述第二存储器505、输入信号以及显示设备506相连接的FPGA，其中，PC终端501与MCU502之间可通过网口、USB接口或串口等进行连接。

根据图5中所示的显示设备颜色亮度补偿系统，对相应全色测试图图像进行分析处理并计算得到补偿系数的过程可以是全部在PC终端501处进行，在FPGA504处仅进行对输入信号的各像素点的像素值进行修正的过程，此时：

所述PC终端501，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致，根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

所述MCU502，用于将所述PC终端501计算所得的各所述像素点的补偿系数写入所述第一存储器503中予以储存；

所述FPGA504，用于通过所述MCU502从所述第一存储器503中读取各像素点的所述补偿系数，将该补偿系数在所述第二存储器505中予以缓存，并使用各像素点的所述补偿系数对所述输入信号的各像素点的像素值进行修正。

其中，上述第一存储器503可以是FLASH，为非易失存储器，而第二存储器505则可以是通用的易失存储器。

参见图6所示，是针对此种情况下的显示设备颜色亮度补偿系统的具体结构示意图，在此将其列为本发明的显示设备颜色亮度补偿系统的实施例二。

如图6所示，本实施例二中的显示设备颜色亮度补偿系统具体包括：PC终端601，与该PC终端601相连接的MCU(Microcontroller Unit，微控制器)602，与该MCU相连接的第一存储器603，第二存储器605，以及同时与所述MCU602、所述第二存储器605、输入信号以及显示设备606相连接的FPGA604，PC终端601与MCU602之间可通过网口、USB接口或串口等进行连接，其中：

所述PC终端601包括：

测试图像调整单元6011，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致；

与所述测试图像调整单元6011、所述MCU602相连接的补偿系数计算单元6012，用于根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

所述FPGA604包括：

与所述MCU602、所述第二存储器605相连接的数据读取模块6041，用于通过所述MCU602从所述第一存储器603中读取各像素点的所述补偿系数，将该补偿系数写入所述第二存储器605中，并从该第二存储器605中读取所述补偿系数传送至乘法器6042；

与所述输入信号、所述数据读取模块6041、所述显示设备606相连接的乘法器6042，用以实现将各像素点的补偿系数与输入信号的相应的像素点的像素值相乘的操作。

其中，上述第一存储器603可以是FLASH，为非易失存储器，而第二存储器605则可以是通用的易失存储器。

根据本实施例中的显示设备颜色亮度补偿系数，具体的实施方式可以是：首先在显示设备固有的显示特性下，输出全色测试图，使用感光元件对全色测试图拍照，所拍得的照片格式是不经过压缩的格式，且拍摄过程必须保证不会出现过曝的情况，现有技术中的一些数码照相机，例如普通的单反数码相机等已可以做到拍摄出这样的照片，然后将所拍得的全色测试图图像数据传输给PC终端，在PC终端中实现从全色测试图图像截取有效区域、对所截取的有效区域中的坏点进行修正、并将修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致的操作，并在PC终端计算出各像素点的补偿系数，可形成一个补偿系数表，然后将该补偿系数表通过MCU写入第一存储器603中进行储存。

每次开机时，MCU将第一存储器603中储存的该补偿系数表复制到第二存储器605中，FPGA的数据读取模块6041在输入信号的同步及时钟信号的控制下实时从第二存储器605中读取该补偿系数表，并将该补偿系数表与输入信号数据相乘后进行输出，实现对输入信号的每个像素点的RGB分量的修正，实现对显示设备颜色亮度的补偿。

其中，所述补偿系数计算单元6012包括：

3原色比例计算单元，用于计算所述调整后的有效区域中的R值的和值、G值的和值、B值的和值之间的比例；

最大值计算单元，用于计算在保证所述比例的条件下各像素点能输出的R值、G值、B值的最大值；

基准点选择单元，用于将各所述最大值中的最小值所对应的像素点确定为基准点；

补偿系数计算模块，用于根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的R值、G值、B值以及各像素点的R值、G值、B值计算各像素点的补偿系数。

此外，针对图5中所示的本发明的显示设备颜色亮度补偿系统，也可以是在PC终端501处仅进行对相应全色测试图进行分析处理得到调整后的与显示设备的分辨率相一致的全色测试图图像的过程，而在FPGA504处进行根据该调整后的与显示设备的分辨率相一致的全色测试图图像计算补偿系数、并使用该补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正的过程，此时：

所述PC终端，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致；

所述MCU，用于将所述PC终端调整后的有效区域的图像数据写入所述第一存储器中予以储存；

所述FPGA，用于通过所述MCU从所述第一存储器中读取所述调整后的有效区域的图像数据，将该调整后的有效区域的图像数据在所述第二存储器中予以缓存，并根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数，并使用所述补偿系数对所述输入信号的各像素点的像素值进行修正。

参见图7所示，是针对此种情况下的显示设备颜色亮度补偿系统的具体结构示意图，在此将其列为本发明的显示设备颜色亮度补偿系统的实施例三。

如图7所示，本实施例三中的显示设备颜色亮度补偿系统具体包括：PC终端701，与该PC终端701相连接的MCU(Microcontroller Unit，微控制器)702，与该MCU相连接的第一存储器703，第二存储器705，以及同时与所述MCU702、所述第二存储器705、输入信号以及显示设备706相连接的FPGA704，PC终端701与MCU702之间可通过网口、USB接口或串口等进行连接，其中：

所述PC终端701包括：

测试图像调整单元7011，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致；

所述FPGA7043包括：

与所述MCU702、所述第二存储器705相连接的数据读取模块7041，用于通过所述MCU702从所述第一存储器703中读取所述调整后的有效区域的图像数据，将该调整后的有效区域的图像数据写入所述第二存储器705中，并从该第二存储器705中读取所述调整后的有效区域的图像数据传送至补偿系数计算单元7042；

与所述数据读取模块7041相连接的补偿系数计算单元7042，用于根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

与所述输入信号、所述补偿系数计算单元7042、所述显示设备706相连接的乘法器。

其中，上述第一存储器703可以是FLASH，为非易失存储器，而第二存储器705则可以是通用的易失存储器。

根据本实施例中的显示设备颜色亮度补偿系数，具体的实施方式可以是：首先在显示设备固有的显示特性下，输出全色测试图，使用感光元件对全色测试图拍照，所拍得的照片格式是不经过压缩的格式，且拍摄过程必须保证不会出现过曝的情况，现有技术中的一些数码照相机，例如普通的单反数码相机等已可以做到拍摄出这样的照片，然后将所拍得的全色测试图图像数据传输给PC终端，在PC终端中实现从全色测试图图像中截取有效区域、对所截取的有效区域中的坏点进行修正、并将修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致的操作，然后将该调整后的有效区域的图像数据通过MCU写入第一存储器703中进行储存。

每次开机时，MCU将第一存储器703中储存的该调整后的有效区域的图像数据复制到第二存储器705中，FPGA的数据读取模块7041在输入信号的同步及时钟信号的控制下实时从第二存储器705中读取该调整后的有效区域的图像数据，并将该调整后的有效区域的图像数据传送给补偿系数计算单元7042，补偿系数计算单元7042根据该调整后的有效区域的各像素点的像素值计算出各像素点的补偿系数，然后在乘法器7043处将各像素点的补偿系数表与输入信号数据相乘后进行输出，实现对输入信号的每个像素点的RGB分量的修正，实现对显示设备颜色亮度的补偿。

其中，所述补偿系数计算单元7042包括：

3原色比例计算单元，用于计算所述调整后的有效区域中的R值的和值、G值的和值、B值的和值之间的比例；

最大值计算单元，用于计算在保证所述比例的条件下各像素点能输出的R值、G值、B值的最大值；

基准点选择单元，用于将各所述最大值中的最小值所对应的像素点确定为基准点；

补偿系数计算模块，用于根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的R值、G值、B值以及各像素点的R值、G值、B值计算各像素点的补偿系数。

其中，在上述本发明的各显示设备颜色亮度补偿系统的各实施例中，所述全色测试图可以是全白测试图，相应地，所述全色测试图图像为全白测试图图像，或者，所述全色测试图也可以是包括全红测试图、全绿测试图、全蓝测试图，相应地，所述全色测试图图像包括全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像。

此外，上述各实施例中显示设备颜色亮度补偿，修正坏点、确定基准点、计算补偿系数以及对输入信号进行修正的具体实现方式，可以与上述本发明的显示设备颜色亮度补偿方法的各实施例中的阐述方式相同，在此不予赘述。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1、一种显示设备颜色亮度补偿方法，其特征在于，包括步骤：

将显示设备置为未补偿状态并输出全色测试图，对该全色测试图进行拍摄得到全色测试图图像；

从所述全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致；

根据所述调整后的有效区域中的各像素点的像素值确定基准点；

根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

根据各像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。

2、根据权利要求1所述的显示设备颜色亮度补偿方法，其特征在于：

对所截取的有效区域中的坏点进行修正的方式包括：计算各像素点的像素点的邻域像素点的像素值的平均值；计算该像素点的像素值与所述平均值的差值；判断所述差值是否小于预设差值阈值：若否，判定该像素点为坏点，并使用该像素点的邻域像素点的像素值的平均值更新该像素点的像素值，若是，维持该像素点的像素值不变；

和/或

根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点的方式包括：计算所述调整后的有效区域的R值的和值、G值的和值、B值的和值，并计算所述R值的和值、G值的和值、B值的和值之间的比例，并计算各像素点在保证所述比例的条件下的能输出的R值、G值、B值的最大值；将各所述最大值中的最小值所对应的像素点确定为基准点；

和/或

所述根据调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数的方式包括：将所述基准点的R值除以当前像素点对应的R值、将所述基准点的G值除以当前像素点对应的G值、将所述基准点的B值除以当前像素点对应的B值，并将所得的比例值分别确定为该像素点的R分量补偿系数、G分量补偿系数、B分量补偿系数。

和/或

所述全色测试图为全白测试图或者包括全红测试图、全绿测试图、全蓝测试图，所述全色测试图图像为全白测试图图像或者包括全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像。

3、一种显示设备颜色亮度补偿装置，其特征在于，包括：

测试图像调整单元，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与显示设备的分辨率相一致；

补偿系数计算单元，用于根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

亮度修正单元，根据各所述像素点的补偿系数对输入信号的各像素点的像素值进行修正。

4、根据权利要求3所述的显示设备颜色亮度补偿装置，其特征在于，所述补偿系数计算单元包括：

3原色比例计算单元，用于计算所述调整后的有效区域中的R值的和值、G值的和值、B值的和值之间的比例；

最大值计算单元，用于计算在保证所述比例的条件下各像素点能输出的R值、G值、B值的最大值；

基准点选择单元，用于将各所述最大值中的最小值所对应的像素点确定为基准点；

补偿系数计算模块，用于根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的R值、G值、B值以及各像素点的R值、G值、B值计算各像素点的补偿系数。

5、根据权利要求3或4所述的显示设备颜色亮度补偿装置，其特征在于：

所述全色测试图为全白测试图，所述全色测试图图像为全白测试图图像；

或者

所述全色测试图包括全红测试图、全绿测试图、全蓝测试图，所述全色测试图图像包括全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像。

6、一种显示设备颜色亮度补偿系统，其特征在于，包括PC终端，与所述PC终端相连接的MCU，与所述MCU相连接的第一存储器，第二存储器，以及同时与所述MCU、所述第二存储器、输入信号以及显示设备相连接的FPGA；

所述PC终端，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，将该修正后的有效区域的分辨率调整至与所述显示设备的分辨率相一致，根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

所述MCU，用于将所述PC终端计算所得的各所述像素点的补偿系数写入所述第一存储器中予以储存；

所述FPGA，用于通过所述MCU从所述第一存储器中读取各像素点的所述补偿系数，将该补偿系数在所述第二存储器中予以缓存，并使用各像素点的所述补偿系数对所述输入信号的各像素点的像素值进行修正。

7、根据权利要求6所述的显示设备颜色亮度补偿系统，其特征在于：

所述PC终端包括：

测试图像调整单元，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的该有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与所述显示设备的分辨率相一致；

与所述测试图像调整单元、所述MCU相连接的补偿系数计算单元，用于根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

所述FPGA包括：

与所述MCU、所述第二存储器相连接的数据读取模块，用于通过所述MCU从所述第一存储器中读取各像素点的所述补偿系数，将该补偿系数写入所述第二存储器中，并从该第二存储器中读取所述补偿系数并将该补偿系数传送至乘法器；

与所述输入信号、所述数据读取模块、所述显示设备相连接的乘法器。

8、一种显示设备颜色亮度补偿系统，其特征在于，包括PC终端，与所述PC终端相连接的MCU，与所述MCU相连接的第一存储器，第二存储器，以及同时与所述MCU、所述第二存储器、输入信号以及显示设备相连接的FPGA；

所述PC终端，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的该有效区域中的坏点进行修正，并将该修正后的有效区域的分辨率调整至与所述显示设备的分辨率相一致；

所述MCU，用于将所述PC终端调整后的有效区域的图像数据写入所述第一存储器中予以储存；

所述FPGA，用于通过所述MCU从所述第一存储器中读取所述调整后的有效区域的图像数据，将该调整后的有效区域的图像数据在所述第二存储器中予以缓存，根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数，并使用所述补偿系数对所述输入信号的各像素点的像素值进行修正。

9、根据权利要求8所述的显示设备颜色亮度补偿系统，其特征在于：

所述PC终端包括：

测试图像调整单元，用于从对全色测试图进行拍摄得到的全色测试图图像中截取有效区域，对所截取的有效区域中的坏点进行修正，从所述修正后的全色测试图图像中截取有效区域，并将该有效区域的分辨率调整至与所述显示设备的分辨率相一致；

所述FPGA包括：

与所述MCU、所述第二存储器相连接的数据读取模块，用于通过所述MCU从所述第一存储器中读取所述调整后的有效区域的图像数据，将该调整后的有效区域的图像数据写入所述第二存储器中，从该第二存储器中读取所述调整后的有效区域的图像数据并将该调整后的有效区域的图像数据传送至补偿系数计算单元；

与所述数据读取模块相连接的补偿系数计算单元，用于根据所述调整后的有效区域的各像素点的像素值确定基准点，并根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的像素值以及各像素点的像素值计算各像素点的补偿系数；

与所述输入信号、所述补偿系数计算单元、所述显示设备相连接的乘法器。

10、根据权利要求6或7或8或9所述的显示设备颜色亮度补偿系统，其特征在于：

所述全色测试图为全白测试图或者所述全色测试图包括全红测试图、全绿测试图、全蓝测试图，所述全色测试图图像为全白测试图图像或者所述全色测试图图像包括全红测试图图像、全绿测试图图像、全蓝测试图图像。

和/或

所述补偿系数计算单元包括：

3原色比例计算单元，用于计算所述调整后的有效区域中的R值的和值、G值的和值、B值的和值之间的比例；

最大值计算单元，用于计算在保证所述比例的条件下各像素点能输出的R值、G值、B值的最大值；

基准点选择单元，用于将各所述最大值中的最小值所对应的像素点确定为基准点；

补偿系数计算模块，用于根据所述调整后的有效区域中的所述基准点的R值、G值、B值以及各像素点的R值、G值、B值计算各像素点的补偿系数。

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