CN105208459A - 通过机顶盒调整电视机的颜色还原能力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过机顶盒调整电视机的颜色还原能力的方法，包括如下步骤：首先启动手机的调整APP，并将手机与机顶盒建立通信，同时开启摄像头；手机发送白色视频信号给机顶盒；机顶盒接白色视频信号并传递给电视机进行显示，手机捕捉到此时电视机的白色，手机摄像头完成第一次白平衡调整；通过机顶盒在电视机上形成手机信号区域及机顶盒信号区域；调整手机信号区域的白色，使手机信号区域的白色和手机屏幕上的白色尽可能的一致，并计算出手机区域的白色和机顶盒默认的白色的数值的偏差值，使偏差值在设定的范围之内；待白色调整好之后，进行RGB的颜色调校。本发明能够充分发掘电视机的表现能力，使显示颜色更加生动，清晰，自然。

Description

通过机顶盒调整电视机的颜色还原能力的方法

技术领域

本发明涉及一种通过机顶盒调整/测试电视机的颜色还原能力的方法。

背景技术

众所周知，在超市大家挑电视机时，发现同一个节目源，不同型号的，品牌的电视机，同一型号的不同电视播出来的颜色，清晰度就是不一样。

电视机使用一段时间后，色域，背光亮度，色度，都会发生变化，电视机老龄化，直接导致用户的观感下降。这时需要重新配置高清输出的视频特性，让电视机重获青春。

电视机本身的偏差，由于背光，液晶面板，各种驱动电路，视频处理电路就有各中各样的差别，导致同一型号表现出来的视频效果千奇百怪。

以上各个问题，均可通过机顶盒一对一的来弥补这些问题，让电视表现出一致效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过机顶盒调整/测试电视机的颜色还原能力的方法。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种通过机顶盒调整电视机的颜色还原能力的方法，通过手机、机顶盒作为信号发生器，对电视机的颜色还原能力、清晰度进行调整，其中手机与机顶盒通过有线或无线的方式进行通信，其特征在于，包括如下步骤：

a、首先启动手机的调整APP，并将手机与机顶盒，机顶盒与电视机之间建立通信，同时开启手机摄像头；

b、手机发送白色视频信号给机顶盒；

c、机顶盒接收手机发送来的白色视频信号并传递给电视机进行显示，手机捕捉到此时电视机的白色，手机摄像头完成第一次白平衡调整；

d、通过机顶盒在电视机上形成两显示区域，其中一个作为手机信号区域，另一个为机顶盒信号区域；

e、通过调整APP调整手机信号区域的白色，使手机信号区域的白色和手机屏幕上的白色一致，并计算出手机区域的白色和机顶盒默认的白色的数值的偏差值，如果偏差值超过设定范围，则重新执行步骤c～e，直到偏差值在设定的范围之内，再次调整或者使用照片等其他物体作为白色参考物，比较出电视机的白色偏差以及老化程度；

f、待白色调整好之后，参照步骤b～e进行RGB的颜色调校。

还包括色温调整步骤，且该色温调整步骤参照步骤b～e进行。

还包括色度调整步骤，且该色度调整步骤参照步骤b～e进行。

手机信号区域与机顶盒信号区域中还设有对焦区，并通过黑白对比网格，条纹的图样来使手机摄像头很轻松地对上焦距，使手机摄像头能够获取到清晰的、无畸变的图片，为后续的数据分析提供可靠的数据。

白平衡调整利用手机屏幕白色和手机摄像头获取的白色进行对比。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明通过机顶盒调整电视机的颜色还原能力的方法的电路原理模块图。

图2为电视机上形成的对焦区的示意图。

图3为手机调整APP界面的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述：

本发明通过机顶盒作为信号发生器，产生标准的视频色度信号，通过电视机表示出来，再通过手机摄像头，把视频信号的色度等信息捕捉出来，通过分析捕捉到数据，对比机顶盒作为信号发生器色度信号，手机摄像头捕捉的色度信号，构成一个信号发生，结果，结果误差，反馈，调整的控制回路，计算出电视机实际的表现误差，用户的颜色喜好，从而让电视机播放出令人赏心悦目的色彩，让普通电视拥有专业级的播放效果。

本发明通过机顶盒调整电视机的颜色还原能力的方法的控制流程描述：

1，首先启动手机的调整APP，并将手机与机顶盒，机顶盒与电视机之间建立通信，同时开启手机摄像头；

2，手机发送白色的视频信号给机顶盒；

3，机顶盒接收手机发送来的白色视频信号并传递给电视机进行显示，手机捕捉到此时电视机的白色，手机摄像头完成第一次白平衡调整。

4，通过机顶盒在电视机上形成两显示区域，其中一个作为手机信号区域，另一个为机顶盒信号区域；

5，通过调整APP调整手机信号区域的白色，使手机信号区域的白色和手机屏幕上的白色一致，并计算出手机区域的白色和机顶盒默认的白色的数值的偏差值，如果偏差值超过设定范围，则重新执行步骤2～5，直到偏差值在设定的范围之内；

6，在白色调整好之后，进行RGB调整的颜色调校，这些通过软件分析计算自动完成。

一个实施例中，还包括色温调整步骤，且该色温调整步骤参照步骤2～5进行。参照步骤2，首先是手机发送设定的色温信号给机顶盒，接下来的流程参照步骤3～5。

一个实施例中，还包括色度调整步骤，且该色度调整步骤参照步骤2～5进行。参照步骤2，首先是手机发送设定的色度信号给机顶盒，接下来的流程参照步骤3～5。

一个实施例中，根据个人喜好进行色度调整，每个人喜好有点不一样，可以根据用户的调整过程中对9宫格图片的选取来分析出用户的色度喜好。

一个实施例中，用户喜好的色调调整，原厂出来的色调是固定的色调，并不一定合适用户的感受和实际的电视机的表现，通过色调调整，得出最佳的，最符合用户口味的色调，具体过程参照步骤2～5。

一个实施例中，色域检测调整，参照步骤2，首先是手机发送设定的色域信号给机顶盒，接下来的流程参照步骤3～5。

一个实施例中，清晰度，分辨率检测调整，参照步骤2，首先是手机发送设定的清晰度、分辨率的信号给机顶盒，接下来的流程参照步骤3～5。

一个实施例中，对比度检测调整，参照步骤2，首先是手机发送设定的对比度信号给机顶盒，接下来的流程参照步骤3～5。

请参照图1，本发明电路原理模块图功能描述如下：

其中手机10包括：摄影头控制模块1：采用直接控制摄像头2方式，由于实际处理的是颜色类的信息，无需图片的清晰度和焦点，避免由镜头、软件设置导致数据读取产生误差，摄影头控制模块1直接控制摄像头2，直接读取原始数据进行分析。图像显示/调整模块3：把不同的图片，图像，拍摄数据进行同频显示，使其达到最佳对比效果。机顶盒通信管理模块4：负责和机顶通信，此外手机10还包括有处理器10a，其负责统筹其他各个模块的工作。

其中机顶盒20包括：手机接口通信模块5：负责与手机10内的机顶盒通信管理模块4进行通信。调整算法喜好分析模块6：算法主要包含如下几种算法：

偏差值获取算法：通过实际的数据和期望的数据进行分析，抽取出特征数据，分析出偏差值。

弥补算法：把偏差数据解析出来，建立矩阵对应函数，以便图像输出引擎模块6调用。

喜好分析算法流程：根据在操作过程中记录用户的颜色等的喜好，把这些数据加权到弥补算法里。

机顶盒20还包括：图像显示/调整模块7：把不同的图片，图像，拍摄数据进行同频显示，使其达到最佳对比效果。

此外，机顶盒20还包括：图像输出引擎模块8：把要播放视频、图片数据输出到可调整的图像输出引擎模块8，进行数据解码和弥补，最后输出电视机。

请参照图2，电视机图像校正的原理是通过检测电视的图像输出特性，用机顶盒来弥补电视机的不足，也就是用机顶盒的强大可升级的图像处理替代电视机的部分图像处理。从而提升显示画质，改变显示画质，满足人们的不断提升的观影要求。主要包括：1、电视机特性的获取；2、理想画面和实际画面的偏差数据的获取。

电视特性获取办法：首先，通过机顶盒做为信号发生器，它产生标准的色度，亮度，清晰度等信号，再通过摄像头进行信号扑捉，评价电视机的显示特性。在测试图案的中样设有对焦区9，对焦区9为黑白对比网格，如此通过强烈的黑白对比网格，条纹的图样来使摄像头很轻松地对上焦距，使摄像头能够获取到清晰的、无畸变的图片，为后续的数据分析提供可靠的数据。

需要说明的是：白平衡调整利用手机屏幕白色和摄像头获取的白色进行对比，利用操作者的眼睛进行判断。具体请参照图3，手机调整APP界面的示意图，调整APP界面包括：调整工具条10，摄像头获取的白色11，手机屏幕输出白色12，且手机屏幕输出白色12将摄像头获取的白色11包围，通过调整工具条10的值，使摄像头获取的白色11和手机屏幕输出白色12以及眼睛所看到的的电视屏幕的白色最为接近时，就是调整成功，可以进行电视机测试了。

评估电视机的特性的数据主要以下几点：Luminance(辉度)、CIE(色座标)、色度Chromaticity、对比ContrastRatio、灰度GrayScale/Gamma，因此需要进行以下5项特性的测试：1、显示清晰度，2、色度RGB测试，3、对比ContrastRatio测试，4、Luminance(辉度)测试，5、灰度GrayScale/Gamma测试，上面5种的测试方法和原理基本相同。

下面以色度R测试原理进行说明：

请参照图2、3，手机的调整工具条10切换到色度R测试条目，手机通过网络或者红外控制机顶盒进入色度R画面，手机对准如图2所示的对焦区，手机自动捕获电视机画面，但手机捕获完成后，把画面传送给机顶盒，机顶盒接收捕获的画面后，开始进行数据分析。

首先发送一个8Bit的色度R的信号给电视机，由于8Bit最大的数据位是255，从10开始每级10的逐步上升，通过机顶盒-电视机-手机摄像头-手机-机顶盒构成的反馈回路，把数据取出来，然后对比，假如机顶盒输出的是100，而反馈回来的值是120，则可以简单想到电视机在R上偏高了20，同理再取110时的偏差。这样把所有的偏差数据做加权平均处理，得出平均偏差，区段平均偏差值，这些数据用来作为后续调整用的参数。数据获取完成后，在进行人眼、手机、电视机三者的对比，如同白平衡调整样进行调整，计算出用户实际感受的数据。如此完成对色度R的测试。

下面详细说明偏差值获取算法：

首先说明产生偏差值主要有几个地方：

1、机顶盒视频输出的解码计算。

2、电视机的视频运算处理电路。

3、液晶屏幕显示驱动电路的特性差。

4、背光板的色差。

5、液晶体的特性差。

6、手机镜头的色偏。

要想得到正确的数据，必须先把干扰的数据踢出去。第6项：手机镜头的色偏，其为最难评估的数据，第1、2、3、4、5项的数据可以合拼成一个数据，最终处理的是机顶盒把这个合并的数据和图像的数据进行加权处理。

关于如何去除第6项的干扰数据，第1步，白平衡调整，得出亮度，环境光的数据，避免出现色偏差。第2步，在调整RGB等数据时，通过眼睛来辨别手机屏，电视屏，摄像头三者的差别，得出摄像头本身的RGB偏差数据，如此建立一个平均偏差值、区段平均偏差值数据表格。将获取到的实际数据加上偏差数据和机顶盒产生的数据进行比较，就能得出期望的数据和实际的差值，再通过扰动输出的办法得出随机误差值，用滤波办法去掉这些干扰和误差。最终得出实际的偏差值。由这些偏差值建立电视机显示特性数据。

下面详细说明弥补算法：

弥补算法就是利用偏差获取算法计算出来的电视机显示特性数据，把电视机的视频显示差异通过弥补算法加入机顶盒的图像解码中，让电视机还原出真实的图像。YUV信号在解码器工作下还原出RGB信号，由校正算法得出的电视机实际的CIE色度图，把这个CIE色度图的颜色划分为N个色域，N的数值取决机器的运算能力和实际观影要求，在每个色域内对RGB矩阵进行修正，计算出调整后的色度信号。

以区域中心为坐标点，作为参考修正像素点用矩阵x修正RGB系数，得出中心点的修正值。区域内任一点需要计算出到原点的距离，用这个值作为系数得出任一点的修正后的值。

具体公式简单描述如下：

$f\left(RGB\right)=\left[\begin{array}{c}R1\\ G1\\ B1\end{array}\right]*K\left[\begin{array}{ccc}R1& R2& R3\\ B1& B2& B3\\ G1& G2& G3\end{array}\right]*\left[\begin{array}{c}K1R\\ K1B\\ K1G\end{array}\right]*\left[\begin{array}{c}K2R\\ K2B\\ K2G\end{array}\right]$

三个系数K1，K，K2分别为校正系数，坐标点距离系数，个人喜好系数，以这个系数为计算因子。得出修正后的数据。K1R、K1B、K1G分别表示R、G、B三种颜色的校正系数。K2R、K2G、K2B分别表示R、G、B三种颜色的个人喜好系数。

其中，喜好分析算法：喜好算法把用户在校正测试过程中，对肤色，天蓝色，绿色植物，本色选取过程进行加权获得校正的计算因子。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种通过机顶盒调整电视机的颜色还原能力的方法，通过手机、机顶盒作为信号发生器，对电视机的颜色还原能力、清晰度进行调整，其中手机与机顶盒通过有线或无线的方式进行通信，其特征在于，包括如下步骤：

a、首先启动手机的调整APP，并将手机与机顶盒，机顶盒与电视机之间建立通信，同时开启手机摄像头；

b、手机发送白色视频信号给机顶盒；

c、机顶盒接收手机发送来的白色视频信号并传递给电视机进行显示，手机捕捉到此时电视机的白色，手机摄像头完成第一次白平衡调整；

d、通过机顶盒在电视机上形成两显示区域，其中一个作为手机信号区域，另一个为机顶盒信号区域；

e、通过调整APP调整手机信号区域的白色，使手机信号区域的白色和手机屏幕上的白色一致，并计算出手机区域的白色和机顶盒默认的白色的数值的偏差值，如果偏差值超过设定范围，则重新执行步骤c～e，直到偏差值在设定的范围之内；

f、待白色调整好之后，参照步骤b～e进行RGB的颜色调校。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括色温调整步骤，且该色温调整步骤参照步骤b～e进行。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括色度调整步骤，且该色度调整步骤参照步骤b～e进行。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：手机信号区域与机顶盒信号区域中还设有对焦区，并通过黑白对比网格，条纹的图样来使手机摄像头很轻松地对上焦距，使手机摄像头能够获取到清晰的、无畸变的图片，为后续的数据分析提供可靠的数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，白平衡调整利用手机屏幕白色和手机摄像头获取的白色进行对比。