CN103050109B - 多屏显示装置颜色校正方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种多屏显示装置颜色校正方法和系统，其中，该方法包括步骤：采集多屏显示装置的各个显示单元的R、G、B颜色的色度、亮度；根据所述色度、亮度计算各个所述显示单元的R、G、B光源校正到目标色度、亮度所需的校正亮度值；根据所述校正亮度值及R、G、B光源亮度与电流之间的关系模型计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值；根据所述校正电流值对各个显示单元的R、G、B光源的电流值进行校正。本发明的技术对多屏显示装置校正后，可以使得多屏显示装置的各个显示单元颜色一致性好，采用电流值的校正方式，较传统的压缩信号的校正方式，可以保持各个显示单元之间的颜色层次感，具有更好的显示效果。

Description

多屏显示装置颜色校正方法和系统

技术领域

本发明涉及颜色校正技术，特别是涉及一种多屏显示装置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。由于各个显示单元之间的R、G、B光源颜色之间存在差异，所以需要对各个显示单元的颜色进行校正。

传统的多屏显示装置颜色进行校正技术，一般需要专业的颜色调试人员通过人眼观察手动进行调整颜色显示参数，这不仅需要对调试人员进行专业培训，而且会耗费很长的调试时间，校正效率低，而且，现有的校正技术是对颜色的调试是通过信号进行调整，这样会压缩颜色，无法保持各个显示单元之间的颜色层次感，校正后的显示效果差。

发明内容

基于此，有必要针对上述校正效率低、效果差的问题，提供一种多屏显示装置颜色校正方法和系统。

一种多屏显示装置颜色校正方法，包括如下步骤：

采集多屏显示装置的各个显示单元的R、G、B颜色的色度、亮度；

根据所述色度、亮度计算各个所述显示单元的R、G、B光源校正到目标色度、亮度所需的校正亮度值；

根据所述校正亮度值及R、G、B光源亮度与电流之间的关系模型计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值；

利用所述校正电流值对各个显示单元的R、G、B光源的电流值进行校正。

一种多屏显示装置颜色校正系统，包括：

数据采集模块，用于采集多屏显示装置的各个显示单元的R、G、B颜色的色度、亮度；

亮度值计算模块，用于根据所述色度、亮度计算各个所述显示单元的R、G、B光源校正到目标色度、亮度所需的校正亮度值；

电流值计算模块，用于根据所述校正亮度值及R、G、B光源亮度与电流之间的关系模型计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值；

颜色校正模块，用于利用所述校正电流值对各个显示单元的R、G、B光源的电流值进行校正。

上述多屏显示装置颜色校正方法和系统，通过采集多屏显示装置的各个显示单元颜色参数，并计算校正到目标色域所需的光源亮度，利用各个显示单元的亮度值与电流值之间的相互关系，对显示单元的电流值进行校正，从而实现对多屏显示装置的颜色校正，对多屏显示装置校正后，可以使得多屏显示装置的各个显示单元颜色一致性好，采用电流值的校正方式，较传统的压缩信号的校正方式，可以保持各个显示单元之间的颜色层次感，具有更好的显示效果。

附图说明

图1为一个实施例的多屏显示装置颜色校正方法流程图；

图2为一个校正应用示例的示意图；

图3为一个实施例的多屏显示装置颜色校正系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的多屏显示装置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多屏显示装置颜色校正方法流程图，包括如下步骤：

步骤S10：采集多屏显示装置的各个显示单元的R、G、B颜色的色度、亮度。

在一个实施例中，利用色彩测量仪器(如无线光谱仪)对多屏显示装置各个显示单元的颜色进行测量及采集，采集的数据包括R、G、B通道的色度、亮度。

步骤S20：根据所述色度、亮度计算各个所述显示单元的R、G、B光源校正到目标色度、亮度所需的校正亮度值。

在一个实施例中，步骤S20的过程包括如下：

在本步骤中，主要是计算多屏显示装置的各个显示单元校正到目标色域(色度、亮度)所需要校正的参数大小。

对于目标色域，可以根据无线光谱仪采集的数据计算多屏显示装置可实现的色域范围，一般情况下，多屏显示装置的R、G、B目标色域取多屏显示装置的最小色域范围，目标色域中R、G、B通道的亮度值取多屏显示装置各显示单元的颜色亮度最小值。若显示单元包括R、G、B、M、C、Y(黄)、W这7种颜色，则W的亮度为R、G、B三者亮度之和，Y(黄)为R、G两者之和，C为G、B两者之和，M为R、B两者之和。

在一个实施例中，步骤S20的过程主要包括如下：

步骤S201，计算各个显示单元匹配到目标色度、亮度所需的R、G、B电流通道亮度比。

具体的，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，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，亮度值L＝Y，则公式(3)可进一步化为：

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

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电流通道亮度比，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电流通道亮度比。

步骤S202，根据所述R、G、B通道亮度比分别计算各个显示单元匹配到目标色度、亮度时所需的R、G、B光源的亮度值，得到各个显示单元的R、G、B光源对应的校正亮度值。

具体地，根据所述R、G、B电流通道亮度比及所述目标色域的亮度值，分别计算显示单元在显示R、G、B桌面时的R、G、B电流通道亮度值，即计算匹配到目标色域R、G、B通道各自所需的R、G、B电流通道亮度值。

上述实施例中，通过在R光源中添加G、B颜色，G光源中添加R、B颜色，B光源中添加R、G颜色，对多屏显示装置基色进行混色调整，不会压缩色彩层次感。

步骤S30：根据所述校正亮度值及R、G、B光源亮度与电流之间的关系模型计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值。

在本步骤中，可以分别计算多屏显示装置显示R桌面、G桌面及B桌面时，各个显示单元对应的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式，然后根据关系式求得对应的校正电流值。

在一个实施例中，所述步骤S30的计算过程主要包括如下：

步骤S301，计算各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值之间的关系式。

在本步骤中，主要是建立各个显示单元的光源亮度值和电流值之间的关系，从而通过调整电流值来实现颜色的调整，具体包括如下：

(1)分别计算在所述多屏显示装置显示R桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式。

(2)分别计算在所述多屏显示装置显示G桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式。

(3)分别计算在所述多屏显示装置显示B桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式。

下面以多屏显示装置显示R桌面为例进行说明：

R桌面R电流通道；

多屏显示装置显示桌面R，测试电流值为(255，0，0)、(210，0，0)时的亮度值，设电流值x_R与亮度值y_R之间满足方程：y_R＝a_Rx_R+b_R，将上述两个测量数据代入到该方程中，则可计算出a_R、b_R，求得显示R桌面R电流通道电流值与亮度值之间的关系式。

R桌面G电流通道；

多屏显示装置显示桌面R即(255，0，0)时，测量亮度值L_R，其次测量(255，5，0)、(255，60，0)时的亮度值L_R，并计算ΔL_G5、ΔL_G60，其中：

ΔL_G5＝L_R+G(G＝5)-L_GR，

ΔL_G60＝L_R+G(G＝60)-L_GR；

设电流值和亮度增加值之间满足y_G＝a_Gx_G+b_G，将(5，ΔL_G5)、(60，ΔL_G60)代入y_G＝a_Gx_G+b_G，求出a_G、b_G，即可求出R桌面G电流通道电流值与亮度值之间的关系式。

R桌面B电流通道；

多屏显示装置显示桌面R，即(255，0，0)时测L_R，其次，测量(255，0，5)、(255，0，60)时的L_R，并计算ΔL_B5、ΔL_B60，其中：

ΔL_B5＝L_R+B(B＝5)-L_BR，

ΔL_B60＝L_R+B(B＝60)-L_BR；

设电流值和亮度增加值之间满足y_G＝a_Gx_G+b_G，将(5，ΔL_B5)、(60，ΔL_B60)代入y_B＝a_Bx_B+b_B，求出a_B、b_B，即可求出R桌面B电流通道电流值与亮度值之间的关系式。

需要说明的是，除了上述方式计算亮度值与电流值的关系式外，也可以通过其它的手段来确定两者之间的关系。

步骤S302，根据所述关系式及所述校正亮度值计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值。

在本步骤中，主要是根据上述步骤S301计算的关系式，计算桌面R、G、B、C、Y(黄)各自需要的RGB电流通道电流，进而确定各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值，并将校正电流值下发到各个显示单元，用于校正。

将校正亮度值代入上述各个关系式，即可求出其对应的校正电流值。

步骤S40：利用所述校正电流值对各个显示单元的R、G、B光源的电流值进行校正。

在本步骤中，主要是将上述计算出的校正电流值下发至多屏显示装置的各个显示单元的R、G、B光源，分别对相应的显示单元进行颜色校正。

在一个实施例中，步骤S40的校正过程如下：

在各个显示单元上根据对应的R、G、B光源对应的校正电流值显示各种颜色。

利用色彩测量仪器检测所述显示单元的实时亮度值。

对实时亮度值进行判断，若所述实时亮度值与所述R、G、B电流通道亮度值的差值在设定的误差范围内，以当前校正电流值进行校正。

若所述实时亮度值与所述R、G、B电流通道亮度值的差值在设定的误差范围外，采用逼近算法调整当前校正电流值，利用所述差值在设定的误差范围内时对应的校正电流值进行校正。

采用逼近算法调整当前校正电流值的过程可以如下：

若差值不在设定的误差范围内时，重新设定所述R、G、B电流通道电流值，即根据上述计算差值，增加(小于目标值时)或降低(大于目标值时)电流值，显示单元以新的电流值进行颜色显示，使得检测的实时亮度值逼近于所述R、G、B电流通道亮度值，直至差值在设定的误差范围内；一种判断的方式是，当前后两次电流值对应的亮度值处于目标值两侧，即一个大于目标值，一个小于目标值，此时选择与目标值相差较小的亮度值对应的电流值，为最终调试的目标值。

上述校正过程，考虑到电流值与亮度值仅在小区间内满足线性关系，采用电流逼近的方法进行校正，提高校正的准确性。

作为另一个实施例，步骤S40的校正过程还可以如下：

将计算出的R、G、B电流通道电流值下发至各个显示单元进行颜色显示；测量当前R桌面三刺激值X、Y、Z；计根据目标色域R对应的三刺激值(目标值)计算其各自对应的R、G、B电流值，分别求出I_RR，I_RG，I_RB；将上述3个电流值下发到各个显示单元，测量当前电流值下的R桌面的三刺激值，并与目标值进行比较，若测量值与目标值的差值不在设定的误差范围内，则重新设定所述R、G、B电流通道电流值，下发到各个显示单元，直至差值在设定的误差范围内，差值在设定的误差范围内对应的R、G、B电流通道电流值为R桌面的校正值，根据该电流值对显示单元的颜色进行校正。

同理，采用与R桌面校正过程对G、B桌面进行校正，完成全部校正过程。

上述实施例的多屏显示装置颜色校正方法，可以方便地实现对多屏显示装置颜色校正，根据实际的光机参数及目标色域，计算出满足多屏显示装置一致性的各台光机颜色参数信息对应电流值，并进一步通过电流逼近算法，调试到目标电流处，从而实现多屏显示装置各个显示单元之间的颜色一致性好，提高了效率，同时，调整电流值的方式，保证各个显示单元之间的色彩层次感。

为了更加清晰本发明的技术方案，下面阐述一个基于本发明的多屏显示装置颜色校正方法实现的应用示例。

如图2所示，本应用示例中，对目标白色度、亮度有固定要求的拼接墙进行颜色校正，校正过程如下：

利用色彩测量仪器对拼接墙的各个显示单元的各种颜色参数，即R、G、B颜色的色度、亮度进行测量，并将测量数据发送给PC端。

PC端通过计算分析获得拼接墙可显示的色域范围，并确定校正的目标色域为可显示的最小色域范围。

计算目标色域对应的R、G、B光源的校正亮度值，根据该亮度值计算出桌面R、G、B亮度值占目标色域的亮度比，将该亮度比乘以目标色域的亮度值计算出所需要校正到的目标R、G、B颜色的R、G、B光源亮度值。

PC端调试控制软件根据R、G、B光源亮度值计算校正电流值，建立拼接墙光机(光源)的亮度值与电流值之间的关系式，利用色彩测量仪器检测当前显示单元的颜色亮度值，电流逼近计算桌面R、G、B、C、Y(黄)各自需要的R、G、B电流通道电流值，并将调试数据发送至各个显示单元，完成校正过程。

下面结合附图对本发明的多屏显示装置颜色校正系统的具体实施方式作详细描述。

图3示出了一个实施例的多屏显示装置颜色校正系统结构图，包括：数据采集模块、亮度值计算模块、电流值计算模块以及颜色校正模块。

所述数据采集模块，用于采集多屏显示装置的各个显示单元的R、G、B颜色的色度、亮度。

在一个实施例中，所述亮度值计算模块包括：

亮度比计算单元，用于计算各个显示单元匹配到目标色度、亮度所需的R、G、B通道亮度比。

亮度值计算单元，用于根据所述R、G、B通道亮度比分别计算各个显示单元匹配到目标色度、亮度时所需的R、G、B光源的亮度值，得到各个显示单元的R、G、B光源对应的校正亮度值。

所述亮度值计算模块，用于利用所述色度、亮度计算各个所述显示单元的R、G、B光源校正到目标色度、亮度所需的校正亮度值。

在一个实施例中，所述电流值计算模块包括：

关系式计算单元，用于计算各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值之间的关系式。

其中，所述关系式计算单元包括：

R电流值计算单元，用于分别计算在所述多屏显示装置显示R桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式；

G电流值计算单元，用于分别计算在所述多屏显示装置显示G桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式；

B电流值计算单元，用于分别计算在所述多屏显示装置显示B桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式。

电流值计算单元，用于根据所述关系式及所述校正亮度值计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值。

所述电流值计算模块，用于根据所述校正亮度值及R、G、B光源亮度与电流之间的关系模型计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值；

所述颜色校正模块，用于根据所述校正电流值对各个显示单元的R、G、B光源的电流值进行校正。

在一个实施例中，所述颜色校正模块进一步用于：

在各个显示单元上根据对应的R、G、B光源对应的校正电流值显示各种颜色；

检测所述显示单元的实时亮度值；

若所述实时亮度值与所述R、G、B电流通道亮度值的差值在设定的误差范围内，以当前校正电流值进行校正；

若所述实时亮度值与所述R、G、B电流通道亮度值的差值在设定的误差范围外，采用逼近算法调整当前校正电流值，利用所述差值在设定的误差范围内时对应的校正电流值进行校正。

本发明的多屏显示装置颜色校正系统与本发明的多屏显示装置颜色校正方法一一对应，在上述多屏显示装置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多屏显示装置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)

1.一种多屏显示装置颜色校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

采集多屏显示装置的各个显示单元的R、G、B颜色的色度、亮度；

根据所述色度、亮度计算各个所述显示单元的R、G、B光源校正到目标色度、亮度所需的校正亮度值；

根据所述校正亮度值及R、G、B光源亮度与电流之间的关系模型计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值；

利用所述校正电流值对各个显示单元的R、G、B光源的电流值进行校正。

2.根据权利要求1所述的多屏显示装置颜色校正方法，其特征在于，所述根据所述色度、亮度计算各个所述显示单元的R、G、B光源校正到目标色度、亮度所需的校正亮度值的步骤包括：

计算各个显示单元匹配到目标色度、亮度所需的R、G、B通道亮度比；

根据所述R、G、B通道亮度比分别计算各个显示单元匹配到目标色度、亮度时所需的R、G、B光源的亮度值，得到各个显示单元的R、G、B光源对应的校正亮度值。

3.根据权利要求1所述的多屏显示装置颜色校正方法，其特征在于，所述根据所述校正亮度值及R、G、B光源亮度与电流之间的关系模型计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值的步骤包括：

计算各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值之间的关系式；

根据所述关系式及所述校正亮度值计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值。

4.根据权利要求3所述的多屏显示装置颜色校正方法，其特征在于，所述计算各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值之间的关系式的步骤包括：

分别计算在所述多屏显示装置显示R桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式；

分别计算在所述多屏显示装置显示G桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式；

分别计算在所述多屏显示装置显示B桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式。

5.根据权利要求1所述的多屏显示装置颜色校正方法，其特征在于，所述利用所述校正电流值对各个显示单元的R、G、B光源的电流值进行校正的步骤包括：

在各个显示单元上根据对应的R、G、B光源对应的校正电流值显示各种颜色；

检测所述显示单元的实时亮度值；

若所述实时亮度值与所述R、G、B电流通道亮度值的差值在设定的误差范围内，以当前校正电流值进行校正；

若所述实时亮度值与所述R、G、B电流通道亮度值的差值在设定的误差范围外，采用逼近算法调整当前校正电流值，利用所述差值在设定的误差范围内时对应的校正电流值进行校正。

6.一种多屏显示装置颜色校正系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集多屏显示装置的各个显示单元的R、G、B颜色的色度、亮度；

亮度值计算模块，用于根据所述色度、亮度计算各个所述显示单元的R、G、B光源校正到目标色度、亮度所需的校正亮度值；

电流值计算模块，用于根据所述校正亮度值及R、G、B光源亮度与电流之间的关系模型计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值；

颜色校正模块，用于利用所述校正电流值对各个显示单元的R、G、B光源的电流值进行校正。

7.根据权利要求6所述的多屏显示装置颜色校正系统，其特征在于，所述亮度值计算模块包括：

亮度比计算单元，用于计算各个显示单元匹配到目标色度、亮度所需的R、G、B通道亮度比；

亮度值计算单元，用于根据所述R、G、B通道亮度比分别计算各个显示单元匹配到目标色度、亮度时所需的R、G、B光源的亮度值，得到各个显示单元的R、G、B光源对应的校正亮度值。

8.根据权利要求6所述的多屏显示装置颜色校正系统，其特征在于，所述电流值计算模块包括：

关系式计算单元，用于计算各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值之间的关系式；

电流值计算单元，用于根据所述关系式及所述校正亮度值计算各个显示单元的R、G、B光源对应的校正电流值。

9.根据权利要求8所述的多屏显示装置颜色校正系统，其特征在于，所述关系式计算单元包括：

R电流值计算单元，用于分别计算在所述多屏显示装置显示R桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式；

G电流值计算单元，用于分别计算在所述多屏显示装置显示G桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式；

B电流值计算单元，用于分别计算在所述多屏显示装置显示B桌面时，各个显示单元的R、G、B光源的亮度值与电流值的关系式。

10.根据权利要求6所述的多屏显示装置颜色校正系统，其特征在于，所述颜色校正模块进一步用于：

在各个显示单元上根据对应的R、G、B光源对应的校正电流值显示各种颜色；

检测所述显示单元的实时亮度值；

若所述实时亮度值与所述R、G、B电流通道亮度值的差值在设定的误差范围内，以当前校正电流值进行校正；

若所述实时亮度值与所述R、G、B电流通道亮度值的差值在设定的误差范围外，采用逼近算法调整当前校正电流值，利用所述差值在设定的误差范围内时对应的校正电流值进行校正。