CN103021379B - 基于定制光源占空比的颜色校正方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种基于定制光源占空比的颜色校正方法和系统，其中，该方法包括步骤：根据多屏显示装置各种颜色当前状态的占空比及其显示的色度、亮度，分别计算各个颜色光源的单位占空比亮度；根据所述单位占空比亮度计算校正到目标白色时，所述颜色光源的校正占空比；利用所述校正占空比对所述多屏显示装置的各个颜色光源进行校正。本发明的技术，量身定制满足目标白色时各个显示单元的颜色光源各自的校正占空比，可以从源头上保证显示单元显示目标白色的色度一致性，提高了显示单元的校正显示效果。

Description

基于定制光源占空比的颜色校正方法和系统

技术领域

本发明涉及颜色校正技术，特别是涉及一种基于定制光源占空比的颜色校正方法和系统。

背景技术

多屏显示装置(如拼接墙)是由多个显示单元以及图像控制器构成的大屏幕显示系统，一般用于一个画面的超大屏幕显示以及多个画面的多窗口显示。由于各个显示单元的光源的颜色之间存在差异，实际显示时，不同显示单元的光源(如RGB光源)颜色属性不一样，导致各个显示单元的各个光源的占空比与光源调试到目标白色时所需占空比并不匹配，使得多屏显示装置的各个显示单元显示目标白色时一致性较差，影响了多屏显示装置的显示效果。

发明内容

基于此，有必要针对上述显示效果差的问题，提供一种基于定制光源占空比的颜色校正方法和系统。

一种基于定制光源占空比的颜色校正方法，包括如下步骤：

根据多屏显示装置各种颜色当前状态的占空比及其显示的色度、亮度，分别计算各个颜色光源的单位占空比亮度；

根据所述单位占空比亮度计算校正到目标白色时，所述颜色光源的校正占空比；

利用所述校正占空比对所述多屏显示装置的各个颜色光源进行校正。

一种基于定制光源占空比的颜色校正系统，其特征在于，包括：

单位占空比亮度计算模块，用于根据多屏显示装置各种颜色当前状态的占空比及其显示的色度、亮度，分别计算各个颜色光源的单位占空比亮度；

校正占空比计算模块，用于根据所述单位占空比亮度计算校正到目标白色时，所述颜色光源的校正占空比；

颜色光源校正模块，用于利用所述校正占空比对所述多屏显示装置的各个颜色光源进行校正。

上述基于定制光源占空比的颜色校正方法和系统，根据颜色光源自身的颜色参数特性，计算出当前颜色的色度、亮度下，各颜色光源实际提供的单位占空比亮度，量身定制满足目标白色时各个显示单元的颜色光源各自的校正占空比，可以从源头上保证显示单元显示目标白色的色度一致性，提高了显示单元的校正显示效果。

附图说明

图1为一个实施例的基于定制光源占空比的颜色校正方法流程图；

图2为一个实施例的基于定制光源占空比的颜色校正系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的基于定制光源占空比的颜色校正方法的具体实施方式作详细描述。

图1示出了一个实施例的基于定制光源占空比的颜色校正方法流程图，包括如下步骤：

步骤S10：根据多屏显示装置各种颜色当前状态的占空比及其显示的色度、亮度，分别计算各个颜色光源的单位占空比亮度。

在一个实施例中，步骤S10计算单位占空比亮度的过程可以包括如下：

步骤S101，获取多屏显示装置的各个显示单元各种颜色当前状态的占空比。

在本步骤中，主要是读取多屏显示装置的各个显示单元各种颜色当前状态的占空比。

对于R、G、B三种颜色光源的显示单元，用F_R、F_G、F_B、分别代表R、G、B各自的占空比，在显示单元不加Overlap技术的情况下，以100%为例，F_R+F_G+F_B=100，可以读取显示单元的机芯通过DLP COMPOSER制作的RGB各自占空比，得到R、G、B颜色光源当前状态的F_R、F_G、F_B。

步骤S102，采集在所述占空比下各个显示单元的各个颜色光源的色度、亮度。

具体地，利用色彩分析仪采集在上述占空比下各个显示单元的各种颜色的色度、亮度，得到颜色光源以上述色度、亮度进行显示时，对应光源所需的亮度值，例如，对于R、G、B三种颜色光源的显示单元，通过测量色度、亮度，获得R、G、B颜色光源对应光源所需的亮度值L_R、L_G、L_B。

步骤S103，根据所述占空比及所述色度、亮度计算出各个显示单元的各个颜色光源的单位占空比亮度。

例如，对于R、G、B三种颜色光源的显示单元，采用R、G、B三原色光源提供亮度，则其计算过程表示如下：

L_r＝L_R/F_R;

L_g＝L_G/F_G;

L_b＝L_B/F_B;

式中，L_r、L_g、L_b分别为R、G、B颜色光源提供亮度时的单位占空比亮度。

通过上述步骤，考虑到每个机芯的颜色光源的颜色特性不同，在提供亮度时实际的单位占空比提供的亮度存在差异，利用实际测量值计算各个显示单元的颜色光源实际的单位占空比亮度。

步骤S20：根据所述单位占空比亮度计算校正到目标白色时，所述颜色光源的校正占空比。

在一个实施例中，步骤S20计算校正占空比的过程可以包括如下：

步骤S201，根据设定的目标白色计算各个显示单元的各个颜色光源实现所述目标白色所需提供的亮度比。

具体地，通过设置色品图的色品坐标输入校正的目标白色，计算各个显示单元的各个颜色光源实现所述目标白色所需提供的亮度比。

对于R、G、B三颜色光源的显示单元，根据加色原理，即三基色可以混合出由基色组成的色域三角形范围内的任意一种颜色，所以色品坐标和三刺激值之间满足：

$\left\{\begin{array}{c}x=\frac{X}{X+Y+Z}\\ y=\frac{Y}{X+Y+Z}\\ z=\frac{Z}{X+Y+Z}\end{array}\right.---\left(1\right)$

式中，x、y、z为色品坐标，X、Y、Z分别为R、G、B为对应的三刺激值。

设C为匹配色，则

$\left\{\begin{array}{c}{X}_C=X_R+X_G+X_B\\ Y_C=Y_R+Y_G+Y_B\\ Z_C=Z_R+Z_G+Z_B\end{array}\right.---\left(2\right)$

令K_R＝X_R+Y_R+Z_R，K_G＝X_G+Y_G+Z_G，K_B＝X_B+Y_B+Z_B，并结合公式(2)得：

$\left(\begin{array}{ccc}{X}_C& Y_C& Z_C\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{K}_R& K_G& K_B\end{array}\right)*\left(\begin{array}{ccc}{x}_R& y_R& z_R\\ x_G& y_G& z_G\\ x_B& y_B& z_B\end{array}\right)---\left(3\right)$

式中，亮度L=Y，则公式(3)可进一步为：

$K*\left(\begin{array}{ccc}{x}_c& y_c& z_c\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}\frac{L_R}{y_R}& \frac{L_G}{y_G}& \frac{L_B}{y_B}\end{array}\right)*\left(\begin{array}{ccc}{x}_R& y_R& z_R\\ x_G& y_G& z_G\\ x_B& y_B& z_B\end{array}\right)---\left(4\right)$

其中，K=X_C+Y_C+Z_C，进一步可得：

$\left(\begin{array}{ccc}{L}_R& L_G& L_B\end{array}\right)=K*\left(\begin{array}{ccc}{x}_C*y_R& y_C*y_G& z_C*y_B\end{array}\right)*{\left(\begin{array}{ccc}{x}_R& y_R& z_R\\ x_G& y_G& z_G\\ x_B& y_B& z_B\end{array}\right)}^{-1}---\left(5\right)$

即

$\left(\begin{array}{ccc}{L}_R^{\′}& L_G^{\′}& L_B^{\′}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{x}_C*y_R& y_C*y_G& z_C*y_B\end{array}\right)*{\left(\begin{array}{ccc}{x}_R& y_R& z_R\\ x_G& y_G& z_G\\ x_B& y_B& z_B\end{array}\right)}^{-1}---\left(6\right)$

所以R、G、B通道各占C的比例为：

$\left\{\begin{array}{c}{l}_R=\frac{L_R^{\′}}{L_R^{\′}+L_G^{\′}+L_B^{\′}}\\ l_G=\frac{L_G^{\′}}{L_R^{\′}+L_G^{\′}+L_B^{\′}}\\ l_B=\frac{L_B^{\′}}{L_R^{\′}+L_G^{\′}+L_B^{\′}}\end{array}\right.---\left(7\right)$

式中，l_R、l_G、l_B分别为R、G、B通道亮度比，x、y、z分别为R、G、B对应的三刺激值，C为匹配色。根据上述公式(6)、公式(7)计算R、G、B光源实现目标白色时各自所需提供的亮度比。

例如，需要实现设定的目标白色坐标，根据匹配白色所需的各种颜色的亮度比，由公式(6)、公式(7)计算R、G、B光源相应的亮度比。

步骤S202，根据所述亮度比及所述单位占空比亮度计算各个显示单元对应的占空比比例。

具体地，计算过程可以表示如下：

F_RZ=F_R′/(F_R'+F_G'+F_B');

F_GZ=F_G′/(F_R'+F_G'+F_B');

F_BZ=F_B′/(F_R'+F_G'+F_B');

其中:

F_R'=l_r/L_r;

F_G'=l_g/L_g;

F_B'=l_b/L_b;

上式中，l_r、l_g、l_b，分别为实现目标白色时R、G、B光源相应的亮度比，F_R′F_G′F_B′分别为实现单位目标亮度R、G、B各自提供占空比，F_RZ、F_GZ、F_BZ分别为实现目标白色时显示单元对应的R、G、B光源占空比比例。

步骤S203，根据所述占空比比例计算各个显示单元的校正占空比。

具体地，计算过程可以表示如下：

${\stackrel{\‾}{F}}_R=100*F_{\mathrm{RZ}};$

${\stackrel{\‾}{F}}_G=100*F_{\mathrm{GZ}};$

${\stackrel{\‾}{F}}_B=100*F_{\mathrm{GZ}};$

上式中，为校正后的占空比。

步骤S30：利用所述校正占空比对所述多屏显示装置的各个颜色光源进行校正。

在一个实施例中，具体地，将多屏显示装置的各个显示单元各个颜色光源对应的校正占空比下载至各个显示单元的机芯，控制R、G、B光源根据所述校正占空比进行显示。

在一个实施例中，所述多屏显示装置为DLP拼接墙。

为了更加清晰本发明的技术方案，下面阐述另一个实施例。

在显示单元加Overlap技术的情况下，显示单元包括R、G、B、Y(黄)、C颜色，以Overlap130%为例，F_R、F_G、F_B、F_Y、F_C分别代表R、G、B、Y(黄)、C颜色各自的占空比，F_R+F_G+F_B+F_Y+F_C=100。

例如，可以利用DLP COMPOSER获取各显示单元F_R、F_G、F_B、F_Y、F_C。

利用不加Overlap计算占空比方法计算单位占空比亮度，计算出在不加Overlap技术情况下R、G、B光源提供给R、G、B、Y(黄)、C颜色总的占空比比例F_RZ、R_GZ、F_BZ，设F'_RZ、F'_GZ、F'_BZ为R、G、B光源各自的总占空比，其中，F'_RZ+F'_GZ+F'_BZ=130，则：

F'_RZ=130*F_RZ;

F'_GZ=130*F_GZ;

F'_BZ=130*F_BZ;

然后根据F'_RZ、F'_GZ、F'_BZ计算各个显示单元R、G、B光源的校正占空比具体如下：

${\stackrel{\‾}{F}}_R={F^{\′}}_{\mathrm{RZ}}-F_Y;$

${\stackrel{\‾}{F}}_G={F^{\′}}_{\mathrm{GZ}}-30;$

${\stackrel{\‾}{F}}_B={F^{\′}}_{\mathrm{BZ}}-F_C;$

其中：

F_C＝30-F_Y;

F_Y/F_C＝F_R/F_B;

通过上述公式，即可求解出加Overlap情况下，满足目标白色的各显示单元R、G、B、Y(黄)、C占空比，按该上述计算占空比修改显示单元的R、G、B光源的占空比，获得上述R、G、B、Y(黄)、C颜色的占空比即可。

本发明的技术，根据R、G、B颜色光源自身的颜色参数特性，计算出当前颜色的色度、亮度下，R、G、B各自需要提供的亮度比例，进而分别计算出R、G、B各颜色光源单位占空比可以提供的亮度，量身定制满足目标白色时的R、G、B颜色光源各自的占空比，可以从源头上保证显示单元显示目标白色的色度一致性，提高了显示单元的颜色显示效果，同时，也可以降低调试的复杂度。

下面结合附图对本发明的基于定制光源占空比的颜色校正系统的具体实施方式作详细描述。

图2示出了一个实施例的基于定制光源占空比的颜色校正系统结构示意图，包括：单位占空比亮度计算模块、校正占空比计算模块以及颜色光源校正模块。

所述单位占空比亮度计算模块，用于根据多屏显示装置各种颜色当前状态的占空比及其显示的色度、亮度，分别计算各个颜色光源的单位占空比亮度。

在一个实施例中，单位占空比亮度计算模块包括：

占空比获取单元，用于获取多屏显示装置的各个显示单元各种颜色当前状态的占空比。

颜色参数采集单元，用于采集在所述占空比下各个显示单元的各个颜色光源的色度、亮度。

亮度计算单元，用于根据所述占空比及所述色度、亮度计算出各个显示单元的各个颜色光源的单位占空比亮度。

所述校正占空比计算模块，用于根据所述单位占空比亮度计算校正到目标白色时，所述颜色光源的校正占空比。

在一个实施例中，所述校正占空比计算模块包括：

目标亮度比计算单元，用于根据设定的目标白色计算各个显示单元的各个颜色光源实现所述目标白色所需提供的亮度比。

占空比比例计算单元，用于根据所述亮度比及所述单位占空比亮度计算各个显示单元对应的占空比比例。

校正占空比计算单元，用于根据所述占空比比例计算各个显示单元的校正占空比。

颜色光源校正模块，用于利用所述校正占空比对所述多屏显示装置的各个颜色光源进行校正。

在一个实施例中，颜色光源校正模块进一步用于将多屏显示装置的各个显示单元各个颜色光源对应的校正占空比下载至各个显示单元的机芯，控制所述各个颜色光源根据所述校正占空比进行显示。

在一个实施例中，所述多屏显示装置为DLP拼接墙。

本发明的基于定制光源占空比的颜色校正系统与本发明的基于定制光源占空比的颜色校正方法一一对应，在上述基于定制光源占空比的颜色校正方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于基于定制光源占空比的颜色校正系统的实施例中，在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于定制光源占空比的颜色校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据多屏显示装置各种颜色当前状态的占空比及其显示的色度、亮度，分别计算各个颜色光源的单位占空比亮度；

根据所述单位占空比亮度计算校正到目标白色时，所述颜色光源的校正占空比；

利用所述校正占空比对所述多屏显示装置的各个颜色光源进行校正。

2.根据权利要求1所述的基于定制光源占空比的颜色校正方法，其特征在于，所述根据多屏显示装置各种颜色当前状态的占空比及其显示的色度、亮度，分别计算各个颜色光源的单位占空比亮度的步骤包括：

获取多屏显示装置的各个显示单元各种颜色当前状态的占空比；

采集在所述占空比下各个显示单元的各种颜色的色度、亮度；

根据所述占空比及所述色度、亮度计算出各个显示单元的各个颜色光源的单位占空比亮度。

3.根据权利要求1所述的基于定制光源占空比的颜色校正方法，其特征在于，所述根据所述单位占空比亮度计算校正到目标白色时，所述颜色光源的校正占空比的步骤包括：

根据设定的目标白色计算各个显示单元的各个颜色光源实现所述目标白色所需提供的亮度比；

根据所述亮度比及所述单位占空比亮度计算各个显示单元对应的占空比比例；

根据所述占空比比例计算各个显示单元的校正占空比。

4.根据权利要求1所述的基于定制光源占空比的颜色校正方法，其特征在于，所述利用所述校正占空比对所述多屏显示装置的各个颜色光源进行校正的步骤包括：

将多屏显示装置的各个显示单元各个颜色光源对应的校正占空比下载至各个显示单元的机芯，控制所述各个颜色光源根据所述校正占空比进行显示。

5.根据权利要求1所述的基于定制光源占空比的颜色校正方法，其特征在于，所述多屏显示装置为DLP拼接墙。

6.一种基于定制光源占空比的颜色校正系统，其特征在于，包括：

单位占空比亮度计算模块，用于根据多屏显示装置各种颜色当前状态的占空比及其显示的色度、亮度，分别计算各个颜色光源的单位占空比亮度；

校正占空比计算模块，用于根据所述单位占空比亮度计算校正到目标白色时，所述颜色光源的校正占空比；

颜色光源校正模块，用于利用所述校正占空比对所述多屏显示装置的各个颜色光源进行校正。

7.根据权利要求6所述的基于定制光源占空比的颜色校正系统，其特征在于，所述单位占空比亮度计算模块包括：

占空比获取单元，用于获取多屏显示装置的各个显示单元各种颜色当前状态的占空比；

颜色参数采集单元，用于采集在所述占空比下各个显示单元的各种颜色的色度、亮度；

亮度计算单元，用于根据所述占空比及所述色度、亮度计算出各个显示单元的各个颜色光源的单位占空比亮度。

8.根据权利要求6所述的基于定制光源占空比的颜色校正系统，其特征在于，所述校正占空比计算模块包括：

目标亮度比计算单元，用于根据设定的目标白色计算各个显示单元的各个颜色光源实现所述目标白色所需提供的亮度比；

占空比比例计算单元，用于根据所述亮度比及所述单位占空比亮度计算各个显示单元对应的占空比比例；

校正占空比计算单元，用于根据所述占空比比例计算各个显示单元的校正占空比。

9.根据权利要求6所述的基于定制光源占空比的颜色校正系统，其特征在于，所述颜色光源校正模块进一步用于：

将多屏显示装置的各个显示单元各个颜色光源对应的校正占空比下载至各个显示单元的机芯，控制所述各个颜色光源根据所述校正占空比进行显示。

10.根据权利要求6所述的基于定制光源占空比的颜色校正系统，其特征在于，所述多屏显示装置为DLP拼接墙。