CN103268745A - 一种lcd监视器批量gamma校正方法与系统 - Google Patents

一种lcd监视器批量gamma校正方法与系统 Download PDF

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本发明涉及LCD屏显示领域，尤其涉及一种LCD监视器批量校正方法与系统，包括；PC发送GAMMA标准给色彩分析仪，发送颜色测试数据给LCD监视器的LCD处理器；LCD监视器的LCD屏显示该颜色测试数据的颜色；色彩分析仪读取显示的颜色的相关参数给PC；PC根据颜色测试数据以及接收的颜色的相关参数，形成一个GAMMA曲线表；PC发送该GAMMA曲线表对应的GAMMA数据给LCD处理器；LCD处理器保存该数据在外挂的EEPROM芯片中；LCD处理器读取EEPROM芯片的数据，通过加载对应的颜色数值，实现对LCD监视器的GAMMA校正。本发明在LCD监视器批量生产时节省人力且操作方便快捷。

Description

一种LCD监视器批量GAMMA校正方法与系统
技术领域
本发明涉及LCD屏显示领域，尤其涉及一种LCD监视器批量GAMMA校正方法与系统。
背景技术
对于LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示器）监视器的颜色校正，是LCD监视器或者LCD电视生产厂商普遍关注的问题。LCD监视器由于液晶屏红绿蓝三色光电特性不一致，表现为各个灰阶的颜色差异较大，需要校正各个灰阶的颜色。尤其暗场的灰阶误差非常明显，无法通过白平衡调节来清除各灰阶的颜色误差。只有各灰阶的颜色一致后，方能通过亮暗场的白平衡调节，将色温调节到要求的色温。另一方面LCD监视器的亮度比较高，为了增加LCD监视器的透亮度，更好地表现颜色，需要对LCD监视器的亮度进行非线性校正。这些，都需要通过对LCD监视器进行GAMMA校正来完成。校正GAMMA曲线后，可以实现如下目的：暗场灰阶的颜色明显改善，各灰阶的颜色误差明显减少，暗场颜色细节分明，图像亮度颜色一致，透亮度好，对比明显。同一尺寸不同屏的监视器对颜色表现的明显一致。
目前传统的GAMMA校正方法一般有三个设备，即一台PC、一台色彩分析仪和一个待校正的电视或者监视器，PC通过在内部装好的GAMMA校正软件与色彩分析仪和监视器相连接，如图1所示，PC与色彩分析仪设置好需要测试的GAMMA标准后，通过串口不断发送测试颜色的数据给监视器，色彩分析仪通过光学探头从监视器的屏幕中将读取的亮度信息值发回给PC，PC安装的GAMMA校正软件将测试数据和返回过来的亮度信息通过GAMMA公式形成一张GAMMA表，软件开发人员将生成的GAMMA表贴到LCD处理器的代码中形成固件程序，然后烧录到监视器的FLASH中，监视器重新开启时，就能加载校正后的GAMMA数据，从而实现该监视器的GAMMA校正功能，如图2所示。
在监视器的批量生产中，该技术方法显然操作过于烦琐，因为对每台监视器进行GAMMA校正后，都需要将所有的GAMMA表一次次地贴到LCD处理器中进行编译，最终产生出来的结果是每台监视器对应一个固件程序。对于软件开发人员，有多少台监视器就需要进行多少次的GAMMA表张贴和工程编译，然后将编译的固件程序与每台监视器对应好并逐个命好名。对于程序烧写人员来说，程序烧写人员必须将每次批量生产的固件程序全部管理好。这种方法显然不能在日常生产过程中操作，所以，一般的工厂采用对于同一型号同一批次的监视器屏，只对其中一个监视器屏进行GAMMA校正，然后将经GAMMA校正后的GAMMA表贴在监视器中编译生成固件程序，将所有的监视器都烧写这一个程序，但由于同一型号同一批次的监视器屏幕差异也很多，所以每台监视器最后出来的色彩还是不正。
发明内容
本发明提供一种LCD监视器批量GAMMA校正方法与系统，旨在解决现有技术中需要对每一个LCD监视器生成LCD固件驱动程序，并逐一烧写在LCD处理器的FLASH中，批量校正时非常繁琐的问题。
本发明公开一种LCD监视器批量GAMMA校正方法，其特征在于，所述方法包括：
A.PC将GAMMA标准发送给色彩分析仪；
B.PC发送颜色测试数据给LCD监视器的LCD处理器；
C.LCD处理器接收所述颜色测试数据，并根据所述颜色测试数据在LCD监视器的LCD屏进行显示；
D.色彩分析仪读取LCD屏显示的颜色的相关参数，并返回给PC；
E.PC根据所述颜色测试数据以及接收的LCD屏显示的颜色的相关参数，形成一个GAMMA曲线表；
F.PC发送所述GAMMA曲线表对应的GAMMA数据给LCD处理器；
G.LCD处理器接收所述GAMMA数据并保存在外挂的EEPROM芯片中；
H.LCD处理器读取所述EEPROM芯片的数据，通过加载对应的颜色数值，实现对LCD监视器的GAMMA校正。
本发明还公开一种LCD监视器批量GAMMA校正系统，包括PC、色彩分析仪和LCD监视器，其中，所述LCD监视器包括LCD处理器、LCD屏和外挂EEPROM芯片；
PC，用于发送GAMMA标准给色彩分析仪以及发送颜色测试数据给LCD处理器；根据所述颜色测试数据以及接收到的色彩分析仪返回的LCD屏显示的颜色的相关参数后形成一个GAMMA曲线表，并发送所述GAMMA曲线表对应的GAMMA数据给LCD处理器；
色彩分析仪，用于接收PC发送的GAMMA标准；读取LCD屏显示的颜色的相关参数，并返回给PC；
LCD监视器，用于LCD处理器接收PC发送的颜色测试数据，并根据所述颜色测试数据在LCD屏进行显示；LCD处理器接收PC发送的GAMMA曲线表对应的GAMMA数据，并保存在外挂的EEPROM芯片中；LCD处理器读取所述EEPROM芯片的数据，通过加载对应的颜色数值，实现对LCD监视器的GAMMA校正。
由此可见，实施本发明将校正的GAMMA数据保存在外挂的EEPROM芯片中，通过LCD处理器读取EEPROM芯片中的数据来实现LCD监视器的批量GAMMA校正，节省人力，提高处理效率且操作方便快捷，能保证每台监视器最后显示出来的色彩正确。
附图说明
图1表示现有技术中LCD监视器GAMMA校正示意图；
图2表示现有技术中LCD监视器GAMMA校正示意图；
图3表示本发明实施例提供的一种LCD监视器批量GAMMA校正方法流程图；
图4表示本发明实施例提供的一种LCD监视器批量GAMMA校正方法流程图；
图5表示本发明实施例提供的一种LCD监视器批量GAMMA校正示意图；
图6表示本发明实施例提供的一种LCD监视器批量GAMMA校正系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图3示出了本发明实施例提供的一种LCD监视器批量GAMMA校正方法流程图，详述如下：
在步骤S101中，PC将GAMMA标准发送给色彩分析仪；
在本发明实施例中，PC通过USB接口将要测试的GAMMA标准发送给色彩分析仪，其中，GAMMA标准包括GAMMA类型和色温类型对应的亮度以及色彩规格。
在步骤S102中，PC发送颜色测试数据给LCD监视器的LCD处理器；
在本发明实施例中，PC通过串口命令将R/G/B颜色数据发送给LCD处理器。
在步骤S103中，LCD处理器接收颜色测试数据，并根据该颜色测试数据在LCD监视器的LCD屏进行显示；
在本发明实施例中，PC与LCD处理器通过GAMMA数据串口传输协议通信，LCD处理器接收PC通过串口发送的颜色测试数据，并根据该测试数据在LCD屏进行显示。
在步骤S104中，色彩分析仪读取LCD屏显示的颜色的相关参数，并返回给PC；
在本发明实施例中，色彩分析仪是通过光学探头读取LCD屏显示的颜色的相关参数，其中，颜色的相关参数包括颜色亮度值。
在步骤S105中，PC根据颜色测试数据以及接收的LCD屏显示的颜色的相关参数，形成一个GAMMA曲线表；
在本发明实施例中，PC将根据发送的颜色测试数据以及接收的LCD屏显示的颜色的亮度值通过GAMMA公式形成一个GAMMA曲线表，GAMMA曲线表对应一张GAMMA数组。
在步骤S106中，PC发送该GAMMA曲线表对应的GAMMA数据给LCD处理器；
在本发明实施例中，PC通过GAMMA数据串口传输协议将GAMMA数据打包下发给LCD处理器。
在步骤S107中，LCD处理器接收GAMMA数据并保存在外挂的EEPROM芯片中；
在本发明实施例中，在LCD处理器增加了一个EEPROM芯片，用于存储接收的GAMMA数据，LCD处理器接收到数据后，通过IIC（Inter-IntegratedCircuit，集成电路总线）通信将GAMMA数值写到外挂的EEPROM芯片中。
在步骤S108中，LCD处理器读取EEPROM芯片的数据，通过加载对应的颜色数值，实现对LCD监视器的GAMMA校正。
在本发明实施例中，LCD处理器增加对EEPROM的GAMMA数值读取模块，使得LCD监视器开机后能准确地读取GAMMA数值，从而完成了通过EEPROM芯片实现批量生产时GAMMA校正功能。
图4示出了本发明实施例提供的一种LCD监视器批量GAMMA校正方法流程图，详述如下：
在步骤S201中，PC设置并初始化颜色测试循环参数i=0；
在本发明实施例中，PC设置并初始化颜色测试循环参数i=0，在后续步骤中通过i=i+1来实现PC连续发送颜色测试数据给LCD处理器。
在步骤S202中，PC将GAMMA标准发送给色彩分析仪；
在本发明实施例中，GAMMA标准包括GAMMA类型和色温类型对应的亮度以及色彩规格。
在步骤S203中，PC发送颜色测试数据给LCD监视器的LCD处理器；
在本发明实施例中，PC通过串口命令将R/G/B颜色数据发送给LCD处理器。
在步骤S204中，LCD处理器接收颜色测试数据，并根据该颜色测试数据在LCD监视器的LCD屏进行显示；
在本发明实施例中，PC与LCD处理器通过GAMMA数据串口传输协议通信。
在步骤S205中，色彩分析仪读取LCD屏显示的颜色的相关参数，并返回给PC；
在本发明实施例中，色彩分析仪是通过光学探头读取LCD屏显示的颜色的相关参数，其中，颜色的相关参数包括颜色亮度值。
在步骤S206中，PC判断i是否等于2^N，其中，N表示LCD屏的位深，是则继续步骤S203，否则i=i+1，继续步骤S207。
在本发明实施例中，PC发送的颜色测试数据由LCD屏的位深N所决定，发送量为2^N（表示2的N次方）。
在步骤S207中，PC根据颜色测试数据以及接收的LCD屏显示的颜色的相关参数，形成一个GAMMA曲线表；
在本发明实施例中，待所有数据发完后，PC将根据发送的颜色测试数据以及接收的LCD屏显示的颜色的亮度值通过GAMMA公式形成一个GAMMA曲线表。
在步骤S208中，PC发送该GAMMA曲线表对应的GAMMA数据给LCD处理器；
在步骤S209中，LCD处理器接收该GAMMA数据，返回接收状态给PC；
在本发明实施例中，LCD处理器接收到GAMMA数据后，返回接收成功或失败的状态给PC，避免数据接收错误或未收到而导致的GAMMA数据接收不完整的问题。
在步骤S210中，LCD处理器保存所述GAMMA数据在外挂的EEPROM芯片中；
在本发明实施例中，LCD处理器接收到数据后，通过IIC通信将GAMMA数值写到外挂的EEPROM芯片中。
在步骤S211中，LCD处理器读取EEPROM芯片的数据，通过加载对应的颜色数值，实现对LCD监视器的GAMMA校正。
本发明实施例实施前，需要对LCD处理器的硬件部分加以确认，主要包括以下两个部分：
串口连接：由于现有技术中的PC与LCD监视器通过串口已经连接，如果该串口是全双工的，则硬件设计不需要加以改进。如果不是，必须加以改进。
EEPROM芯片：一般由于大部分LCD处理器需要用一片容量较小的EEPROM作为显示、操作数据存储，所以只需要将该EEPROM换成容量较大的EEPROM，GAMMA数据占据容量的算法为：2^Nx3xC(其中N为LCD屏的位深，3表示每种GAMMA有R/G/B三种颜色，C为色温的种类)，单位为字节，比如说一个8位的LCD屏幕监视器需要对里面的5种色温进行GAMMA校正，所需要的容量为：2^8x3x5=3840个字节；其次必须对GAMMA的数据有个了解，由于8位屏所需的容量为2^8–1=255，所以8位屏的一个GAMMA数值对应一个字节，而10位屏由于所需的容量为2^10–1=1023,就是说10位屏的一个GAMMA数值对应两个字节，所以，按照以上算法，对10位屏而言，GAMMA数据容量计算公式应该变为：2^Nx2x3xC(其中N为LCD屏的位深，3表示每种GAMMA有R/G/B三种颜色，C为色温的种类)。目前市场上比较流行的LCD位深为6、8、10、12，可以归纳出他们容量的计算公式为：
对于6位、8位LCD屏：2^Nx3xC(单位Byte)
对于10位、12位LCD屏：2^Nx2x3xC(单位Byte)。
硬件连接及存储芯片确认后，需要对软件部分进行协议设计与编写，主要包括：
（1）GAMMA数据串口传输协议：从上面的GAMMA数据计算公式可以看出，GAMMA数据量都比较大，所以，需要对GAMMA数据进行分包传输，协议以包括协议头、命令类型、长度、协议包名、GAMMA数据和校验为好，用表表示为：
Header Command Length Package ID Gamma数据 CheckSum T
Header:协议包头，以LCD处理器其他串口处理部分相区分；
Command：命令类型，必须包括色温类型与R/G/B颜色类型；
Length：长度，可以是从Package ID到最后一个GAMMA数据的长度；
Package ID：协议包名，由于大批量GAMMA数据必须分包发送，该ID指示目前发送的包为拆分后的第几包数据。
Gamma数据：考虑到6位屏的一个色温的一个颜色数据为128个字节，定义成128个字节一包；
CheckSum T：校验，可以统一成一种算法将协议包从Header到最后一个GAMMA数据的所有运算。
LCD处理器接收到GAMMA数据后，PC需要得到接收状态的回复，我们可以处于简便考虑，将原来的包除GAMMA数据外，原包返回，具体如下：
Header Command Length Package ID CheckSum R
Header:协议包头，以LCD处理器其他串口处理部分相区分；
Command：命令类型，必须包括色温类型与R/G/B颜色类型；
Length：长度，可以单独是Package ID的长度；
Package ID：协议包名，由于大批量GAMMA数据必须分包发送，该ID指示目前接收的包为拆分后的第几包数据。
CheckSum R：校验，可以统一成一种算法将协议包从Header到Package ID的所有运算。
（2）GAMMA数据的保存和读取：LCD处理器接收到GAMMA数据后，需要将接收到的GAMMA数据进行存储，首先，必须从屏的位深考虑每一个色温中每一个颜色数据需要的空间量，具体可以以上面的公式为标准，即为：2^N（N为LCD屏位深）。由此可以将EEPROM的存储区域划分为：
色温1的R，长度为2^N
色温1的G，长度为2^N
色温1的B，长度为2^N
......
色温n的R，长度为2^N
色温n的G，长度为2^N
色温n的B，长度为2^N
区域划分好后，GAMMA数据将存储在EEPROM的固定区域，需要读取时，只要找到相应色温的三个颜色的GAMMA数值。
（3）将GAMMA数据加载函数从程序的ROM取数改为从EEPROM取数，现有技术的GAMMA数据加载方式为贴在代码的ROM里面，将ROM里面的数值通过GAMMA数据的入口写入。本发明需要在数据存储区开辟三个颜色的三个数组，每次色温切换时，三个数组分别从EEPROM加载对应的色温的三个颜色数值，然后将该三个数组通过GAMMA数据的入口写入。
在本发明实施例中，将测试的结果数据从PC生成GAMMA表后，通过预先设计好的串口协议，将GAMMA数值通过串口传送给LCD处理器，LCD处理器接收到数据后，返回相应的接收成功或失败的状态给PC，然后，通过IIC通信将GAMMA数值写到外挂的EEPROM芯片中（见图5）。
通过设置LCD数据接收状态回传，避免数据接收错误或未收到而导致的GAMMA数值接收不完整问题。
图6示出了本发明实施例提供的一种LCD监视器批量GAMMA校正系统结构图，详述如下：
LCD监视器批量GAMMA校正系统包括PC61、色彩分析仪62和LCD监视器63，其中LCD监视器63包括LCD处理器631、LCD屏632和外挂EEPROM芯片633。
PC61发送GAMMA标准给色彩分析仪以及发送颜色测试数据给LCD处理器631；根据所述颜色测试数据以及接收到的色彩分析仪63返回的LCD屏632显示的颜色的相关参数后形成一个GAMMA曲线表，并发送该GAMMA曲线表对应的GAMMA数据给LCD处理器631。
色彩分析仪62接收PC61发送的GAMMA标准；读取LCD屏632显示的颜色的相关参数，并返回给PC61。
LCD监视器63，LCD处理器631接收PC61发送的颜色测试数据，并根据该颜色测试数据在LCD屏632进行显示；LCD处理器631接收PC61发送的GAMMA曲线表对应的GAMMA数据，并保存在外挂的EEPROM芯片633中；LCD处理器631读取EEPROM芯片633的数据，通过加载对应的颜色数值，实现对LCD监视器63的GAMMA校正。
其中，PC61与色彩分析仪62通过USB接口连接，PC61与LCD处理器631通过GAMMA数据串口传输协议通信，色彩分析仪62通过光学探头读取LCD屏632显示的颜色的相关参数，LCD处理器631与外挂EEPROM芯片通过IIC通信。
在本发明实施例中，颜色的相关参数包括颜色亮度值，GAMMA标准包括GAMMA类型和色温类型对应的亮度、色彩规格。
本发明将校正的GAMMA数据保存在外挂的EEPROM芯片中，通过LCD处理器读取EEPROM芯片中的数据来实现LCD监视器的批量GAMMA校正，节省人力且操作方便快捷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LCD监视器批量GAMMA校正方法，其特征在于，所述方法包括：
A．PC将GAMMA标准发送给色彩分析仪；
B．PC发送颜色测试数据给LCD监视器的LCD处理器；
C．LCD处理器接收所述颜色测试数据，并根据所述颜色测试数据在LCD监视器的LCD屏进行显示；
D．色彩分析仪读取LCD屏显示的颜色的相关参数，并返回给PC；
E．PC根据所述颜色测试数据以及接收的LCD屏显示的颜色的相关参数，形成一个GAMMA曲线表；
F．PC发送所述GAMMA曲线表对应的GAMMA数据给LCD处理器；
G．LCD处理器接收所述GAMMA数据并保存在外挂的EEPROM芯片中；
H．LCD处理器读取所述EEPROM芯片的数据，通过加载对应的颜色数值，实现对LCD监视器的GAMMA校正。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A之前还包括：
PC设置并初始化颜色测试循环参数i=0；
在步骤D之后步骤E之前还包括：
PC判断i是否等于2^N，其中，N表示LCD屏的位深，是则继续步骤E，否则i=i+1，继续步骤B；
其中，PC发送的颜色测试数据量由屏幕的位深N所决定，发送量为2^N。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤G具体包括：
LCD处理器接收所述GAMMA数据，返回接收状态给PC；
保存所述GAMMA数据在外挂的EEPROM芯片中。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述色彩分析仪是通过光学探头读取LCD屏显示的颜色的相关参数。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PC与所述LCD处理器通过GAMMA数据串口传输协议通信。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述颜色的相关参数包括颜色亮度值。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GAMMA标准包括GAMMA类型和色温类型对应的亮度以及色彩规格。
8.一种LCD监视器批量GAMMA校正系统，包括PC、色彩分析仪和LCD监视器，其特征在于，所述LCD监视器包括LCD处理器、LCD屏和外挂EEPROM芯片；
PC，用于发送GAMMA标准给色彩分析仪以及发送颜色测试数据给LCD处理器；根据所述颜色测试数据以及接收到的色彩分析仪返回的LCD屏显示的颜色的相关参数后形成一个GAMMA曲线表，并发送所述GAMMA曲线表对应的GAMMA数据给LCD处理器；
色彩分析仪，用于接收PC发送的GAMMA标准；读取LCD屏显示的颜色的相关参数，并返回给PC；
LCD监视器，用于LCD处理器接收PC发送的颜色测试数据，并根据所述颜色测试数据在LCD屏进行显示；LCD处理器接收PC发送的GAMMA曲线表对应的GAMMA数据，并保存在外挂的EEPROM芯片中；LCD处理器读取所述EEPROM芯片的数据，通过加载对应的颜色数值，实现对LCD监视器的GAMMA校正。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述色彩分析仪是通过光学探头读取LCD屏显示的颜色的相关参数；所述颜色的相关参数包括颜色亮度值。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述PC与所述LCD处理器通过GAMMA数据串口传输协议通信；所述GAMMA标准包括GAMMA类型和色温类型对应的亮度以及色彩规格。
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