CN105405413B - 一种自动调整lcd拼接的白平衡实现方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动调整LCD拼接的白平衡实现方法及系统，方法包括：将选定的测试图片显示在LCD拼接屏上；设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x、y色坐标值，伽马曲线，并转化为目标X、Y、Z值；通过色温仪获取LCD拼接屏中每一LCD屏的实际X、Y、Z值，与目标X、Y、Z值比较和计算得到色域补偿值，并根据色域补偿值进行色域校正；将预先存储的指定图片显示在LCD拼接屏上；通过色彩分析仪采集多个像素点，与像素点中的中间点进行差值运算得到光补偿值，并根据光补偿值进行色度和亮度的均匀性校正。本发明中无需将LCD拼接屏拆装，可同时调试屏多块区域，提高了白平衡调整的效率。

Description

一种自动调整LCD拼接的白平衡实现方法及系统
技术领域
本发明涉及LCD显示屏技术领域，尤其涉及的是一种自动调整LCD拼接的白平衡实现方法及系统。
背景技术
随着大屏幕拼接系统在各大行业运用的越来越广泛，极大的促进了企业的发展和信息化建设。由于液晶拼接墙具有低功耗、重量轻、寿命长(一般可正常工作5万小时)、无辐射、画面亮度均匀等优点，所以一经推出就成为大屏拼接行业的佼佼者。
由于目前整个市场上生产液晶拼接大屏的厂家越来越多，产品边框越来越窄。但多个液晶屏拼接起来后，液晶屏的均匀性很差，如相邻两块屏之间存在轻微的色差、阴阳屏的问题等。这就造成多个LCD拼接屏拼接到一起后，即使通过传统的调节白平衡的手段调整后，整个拼接项目看起来仍然有色差和亮度不均匀的问题。
目前做液晶拼接的厂商出货前调试白平衡最常用的方法是按项目将拼接屏挂起来，人工调试白平衡。整个过程需要拆装液晶屏，又因为拼接屏尺寸大、重量重，很不方便；其次在由于液晶屏本身四周与中央有色差、整个液晶屏的均匀性差等问题，调试白平衡传统方法只能调试屏某一区域，不能分区域调整，效果并不好。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自动调整LCD拼接的白平衡实现方法及系统，旨在解决现有技术中人工调试白平衡，整个过程需要拆装液晶屏，且只能调试屏某一区域，不能分区域调整的缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种自动调整LCD拼接的白平衡实现方法，其中，包括：
A、将选定的测试图片显示在LCD拼接屏上；
B、设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x、y色坐标值，伽马曲线，并转化为目标X、Y、Z值；
C、通过色温仪获取LCD拼接屏中每一LCD屏的实际X、Y、Z值，与目标X、Y、Z值比较和计算得到色域补偿值，并根据色域补偿值进行色域校正；
D、将预先存储的指定图片显示在LCD拼接屏上；
E、通过色彩分析仪采集多个像素点，与像素点中的中间点进行差值运算得到光补偿值，并根据光补偿值进行色度和亮度的均匀性校正。
所述自动调整LCD拼接的白平衡实现方法，其中，所述步骤A中选取100％白画面作为测试图片。
所述自动调整LCD拼接的白平衡实现方法，其中，所述步骤B具体包括：
B1、设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x，y色坐标值分别为xR，yR，zR，xG，yG，zG，xB，yB，zB，xW，yW，zW；
B2、R、G、B、W均采集256灰阶，并归一化得到r、g、b，并根据r、g、b得到目标伽马曲线；
B3、根据计算目标X、Y、Z值；其中
所述自动调整LCD拼接的白平衡实现方法，其中，所述步骤D中指定图片为100％白画面。
所述自动调整LCD拼接的白平衡实现方法，其中，所述步骤E具体包括：
E1、通过与LCD拼接屏连接的色彩分析仪采集M*N个像素点，并将M*N个像素点对应的数据点传输至与色彩分析仪连接的电脑；其中，M和N均为大于0的奇数；
E2、电脑对所取样的M*N个像素点及其中的中心点进行差值运算，得到光补偿值，并根据光补偿值对LCD拼接屏进行色度和亮度的均匀性校正；
E3、获取经色度和亮度的均匀性校正后的LCD拼接屏中m*n个像素点，判断与中线点的色度的色彩偏离值是否小于3％，且与中心点的亮度的偏离值是否小于2％，当与中线点的色度的色彩偏离值小于3％且与中心点的亮度的偏离值小于2％时则返回执行步骤E1；其中，m≤M，n≤N。
一种自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，其中，所述系统包括：
第一显示模块，用于将选定的测试图片显示在LCD拼接屏上；
设定及转化模块，用于设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x、y色坐标值，伽马曲线，并转化为目标X、Y、Z值；
色域校正模块，用于通过色温仪获取LCD拼接屏中每一LCD屏的实际X、Y、Z值，与目标X、Y、Z值比较和计算得到色域补偿值，并根据色域补偿值进行色域校正；
第二显示模块，用于将预先存储的指定图片显示在LCD拼接屏上；
色度和亮度校正模块，用于通过色彩分析仪采集多个像素点，与像素点中的中间点进行差值运算得到光补偿值，并根据光补偿值进行色度和亮度的均匀性校正。
所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，其中，所述第一显示模块中选取100％白画面作为测试图片。
所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，其中，所述设定及转化模块具体包括：
设定单元，用于设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x，y色坐标值分别为xR，yR，zR，xG，yG，zG，xB，yB，zB，xW，yW，zW；
伽马曲线获取单元，用于R、G、B、W均采集256灰阶，并归一化得到r、g、b，并根据r、g、b得到目标伽马曲线；
目标XYZ获取单元，用于根据计算目标X、 Y、Z值；其中
所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，其中，所述第二显示模块中指定图片为100％白画面。
所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，其中，所述色度和亮度校正模块具体包括：
像素点采集单元，用于通过与LCD拼接屏连接的色彩分析仪采集M*N个像素点，并将M*N个像素点对应的数据点传输至与色彩分析仪连接的电脑；其中，M和N均为大于0的奇数；
均匀性校正单元，用于电脑对所取样的M*N个像素点及其中的中心点进行差值运算，得到光补偿值，并根据光补偿值对LCD拼接屏进行色度和亮度的均匀性校正；
验证单元，用于获取经色度和亮度的均匀性校正后的LCD拼接屏中m*n个像素点，判断与中线点的色度的色彩偏离值是否小于3％，且与中心点的亮度的偏离值是否小于2％，当与中线点的色度的色彩偏离值小于3％且与中心点的亮度的偏离值小于2％时则返回执行步骤E1；其中，m≤M，n≤N。
本发明所述的自动调整LCD拼接的白平衡实现方法及系统，方法包括：将选定的测试图片显示在LCD拼接屏上；设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x、y色坐标值，伽马曲线，并转化为目标X、Y、Z值；通过色温仪获取LCD拼接屏中每一LCD屏的实际X、Y、Z值，与目标X、Y、Z值比较和计算得到色域补偿值，并根据色域补偿值进行色域校正；将预先存储的指定图片显示在LCD拼接屏上；通过色彩分析仪采集多个像素点，与像素点中的中间点进行差值运算得到光补偿值，并根据光补偿值进行色度和亮度的均匀性校正。本发明中无需将LCD拼接屏拆装，可同时调试屏多块区域，提高了白平衡调整的效率。
附图说明
图1为本发明所述自动调整LCD拼接的白平衡实现方法较佳实施例的流程图。
图2为本发明所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统较佳实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明提供一种自动调整LCD拼接的白平衡实现方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。
请参见图1，图1是本发明所述自动调整LCD拼接的白平衡实现方法较佳实施例的流程图。如图1所示，其包括以下步骤：
步骤S100、将选定的测试图片显示在LCD拼接屏上。
本发明的实施例中，先选定测试图片并显示在LCD拼接屏上，然后将色温仪(本发明选用CA-310型号的色温仪)与电脑和LCD拼接屏的液晶拼接监视器连接。具体实施例中，所述步骤S100中选取100％白画面作为测试图片。
步骤S200、设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x、y色坐标值，伽马曲线，并转化为目标X、Y、Z值。
具体的，所述步骤S200包括：
步骤S201、设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x，y色坐标值分别为xR，yR，zR，xG，yG，zG，xB，yB，zB，xW，yW，zW；
步骤S202、R、G、B、W均采集256灰阶，并归一化得到r、g、b，根据r、g、b得到目标伽马曲线；
步骤S203、根据计算目标X、Y、Z值；其中
本发明的实施例中，R、G、B、W都可256个点都校正，可根据需要设定伽马曲线，也可根据需要取点(如33)，已知R、G、B、W的范围为(0-255)，r、g、b为其归一化的值，要得到相对应的目标X、Y、Z，根据XYZ与RGB的转换公式为
已知目标R、G、B、W的色坐标xR、yR、xG、yG、xB、yB、xW、yW，只要推出3x3矩阵就可得到目标X、Y、Z值。
由L＝X+Y+Z可知，即X＝L*x，
当白画面时，R＝G＝B＝255，r＝g＝b＝1,
而w＝1-u-v,则
xw＝(xR-xB)u+(xG-xB)v+xB
yw＝(yR-yB)u+(yG-yB)v+yB
由目标R、G、B、W的色坐标xR、yR、xG、yG、xB、yB、xW、yW，根据克莱姆法则，可以得到
D＝(xR-xB)(yG-yB)-(yR-yB)(xG-xB)
U＝(xw-xB)(yG-yB)-(yw-yB)(xG-xB)
V＝(xR-xB)(yw-yB)-(yR-yB)(xw-xB)
u＝U/D
v＝V/D
w＝1-u-v
根据公式X＝Vx/y，Y＝V，Z＝Vz/y；
及公式得到
由于V＝1，则
如上公式就可以推算出XYZ和RGB之间的3x3矩阵，通过归一化的r、g、b进而得到归一化的X、Y、Z，再乘以LCD屏的最大亮度，就可以得到该LCD屏的目标X、Y、Z。
步骤S300、通过色温仪获取LCD拼接屏中每一LCD屏的实际X、Y、Z值，与目标X、Y、Z值比较和计算得到色域补偿值，并根据色域补偿值进行色域校正。
具体的，LCD拼接屏中每一LCD屏均至少采集9个点，并将采集的数据传输至电脑。进一步的，可补偿后的X、Y、Z值与CIE L*a*b*之间的转换公式如下：
L*＝116f(Y/Yn)-16
a*＝500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)]
b*＝200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)]
任取L1 *，a1 *，b1 *，L2 *，a2 *，b2 *可以得到相对应点的Lab坐标值，可根据
根据式(2)对校正后的效果进行评估。
步骤S400、将预先存储的指定图片显示在LCD拼接屏上。
具体实施时，所述步骤S400中指定图片为100％白画面。
步骤S500、通过色彩分析仪采集多个像素点，与像素点中的中间点进行差值运算得到光补偿值，并根据光补偿值进行色度和亮度的均匀性校正。
具体的，所述步骤S500具体包括：
步骤S501、通过与LCD拼接屏连接的色彩分析仪采集M*N个像素点，并将M*N个像素点对应的数据点传输至与色彩分析仪连接的电脑；其中，M和N均为大于0的奇数；
步骤S502、电脑对所取样的M*N个像素点及其中的中心点进行差值运算，得到光补偿值，并根据光补偿值对LCD拼接屏进行色度和亮度的均匀性校正；
步骤S503、获取经色度和亮度的均匀性校正后的LCD拼接屏中m*n个像素点，判断与中线点的色度的色彩偏离值是否小于3％，且与中心点的亮度的偏离值是否小于2％，当与中线点的色度的色彩偏离值小于3％且与中心点的亮度的偏离值小于2％时则返回执行步骤E1；其中，m≤M，n≤N。
为了更清楚的理解本发明的技术方案，下面通过一具体实施例来说明。
步骤11：选定100％白画面显示在LCD拼接屏上，并且将电脑、色温仪、LCD拼接屏连接好，并将色温仪固定在对应位置；
步骤12：以sRGB为例，即相对应坐标点为R(0.6400,0.3300)、G(0.3000,0.6000)、B(0.1500,0.0600)，而白画面的坐标根据需要设定为W(0.2850,0.2940)；而目标伽马曲线，则可根据下列公式推算出，其中r、g、b为R、G、B(取值范围为0～255)归一化后的值：如果r、g、b≤0.04045时，
R＝r÷12.92
G＝g÷12.92
B＝b÷12.92
否则，
步骤13：以R、G、B、W都采集256灰阶为例，根据已知的R(0.6400,0.3300)、G(0.3000,0.6000)、B(0.1500,0.0600)、W(0.2850,0.2940)坐标，带入公式：
D＝(xR-xB)(yG-yB)-(yR-yB)(xG-xB)
U＝(xw-xB)(yG-yB)-(yw-yB)(xG-xB)
u＝U/D
得出R、G、B、W每种颜色对应256灰阶的X、Y、Z值；
步骤14：将100％R、G、B、W的坐标、得到的目标X、Y、Z值和目标Gamma曲线数据表保存到相对应位置；
步骤15：采集数据：针对设定采集数据，如果之间有针对同一型号屏进行过批量采样、分析，在此步可进行快速采集数据；
步骤16：电脑将采集的数据与目标值之间进行计算、分析，得到补偿数据；
步骤17：将补偿数据存储，并针对校正结果进行检验：检测时，可R、G、B、W每种颜色256灰阶都检测，或根据需要选择(如33)；
步骤18：检测成功后，保存检测数据阶及相关数据表，色域校正后更接近目标色域；
步骤19：色域校正成功后，将将电脑、色彩分析仪、LCD拼接屏连接好，将100％白画面显示在LCD拼接屏上；
步骤20：此次校正设定只针对100％R、G、B、W进行校正，色彩分析仪进行图像采集，并将图像数据传给电脑；
步骤21：此次电脑设定采集41x21个像素点进行数据分析，与中央点数据进行一系列差值运算，得到最终补偿数据并将数据进行保存；
步骤22：对结果进行检测。此次选取的是最常用的3x3个点进行检测，设置Delta≤3(Delta即色彩偏离值)、98％≤亮度≤102％。校正成功后则保存相关数据，否则重回步骤20，重新校正。
可见，本发明中整个调试过程快速准确，能够很好的满足大屏拼接的需求，解决了目前行业中调试准备工作繁琐，拆装麻烦的问题，且白平衡效果有显著提升。
基于上述方法实施例，本发明还提供在一种自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，如图2所示，其包括：
第一显示模块100，用于将选定的测试图片显示在LCD拼接屏上；
设定及转化模块200，用于设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x、y色坐标值，伽马曲线，并转化为目标X、Y、Z值；
色域校正模块300，用于通过色温仪获取LCD拼接屏中每一LCD屏的实际X、Y、Z值，与目标X、Y、Z值比较和计算得到色域补偿值，并根据色域补偿值进行色域校正；
第二显示模块400，用于将预先存储的指定图片显示在LCD拼接屏上；
色度和亮度校正模块500，用于通过色彩分析仪采集多个像素点，与像素点中的中间点进行差值运算得到光补偿值，并根据光补偿值进行色度和亮度的均匀性校正。
进一步的，在所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统中，所述第一显示模块100中选取100％白画面作为测试图片。
进一步的，在所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统中，所述设定及转化模块200具体包括：
设定单元，用于设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x，y色坐标值分别为xR，yR，zR，xG，yG，zG，xB，yB，zB，xW，yW，zW；
伽马曲线获取单元，用于R、G、B、W均采集256灰阶，并归一化得到r、g、b，根据r、g、b得到目标伽马曲线；
目标XYZ获取单元，用于根据计算目标X、 Y、Z值；其中
进一步的，在所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统中，所述第二显示模块400中指定图片为100％白画面。
进一步的，在所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统中，所述色度和亮度校正模块500具体包括：
像素点采集单元，用于通过与LCD拼接屏连接的色彩分析仪采集M*N个像素点，并将M*N个像素点对应的数据点传输至与色彩分析仪连接的电脑；其中，M和N均为大于0的奇数；
均匀性校正单元，用于电脑对所取样的M*N个像素点及其中的中心点进行差值运算，得到光补偿值，并根据光补偿值对LCD拼接屏进行色度和亮度的均匀性校正；
验证单元，用于获取经色度和亮度的均匀性校正后的LCD拼接屏中m*n个像素点，判断与中线点的色度的色彩偏离值是否小于3％，且与中心点的亮度的偏离值是否小于2％，当与中线点的色度的色彩偏离值小于3％且与中心点的亮度的偏离值小于2％时则返回执行步骤E1；其中，m≤M，n≤N。
综上所述，本发明所述的一种自动调整LCD拼接的白平衡实现方法及系统，方法包括：将选定的测试图片显示在LCD拼接屏上；设定目标色域的100％R、G、B、W画面的目标x、y色坐标值，伽马曲线，并转化为目标X、Y、Z值；通过色温仪获取LCD拼接屏中每一LCD屏的实际X、Y、Z值，与目标X、Y、Z值比较和计算得到色域补偿值，并根据色域补偿值进行色域校正；将预先存储的指定图片显示在LCD拼接屏上；通过色彩分析仪采集多个像素点，与像素点中的中间点进行差值运算得到光补偿值，并根据光补偿值进行色度和亮度的均匀性校正。本发明中无需将LCD拼接屏拆装，可同时调试屏多块区域，提高了白平衡调整的效率。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动调整LCD拼接的白平衡实现方法，其特征在于，包括：
A、将选定的测试图片显示在LCD拼接屏上；
B、设定目标色域的100%R、G、B、W画面的目标x、y色坐标值，伽马曲线，并转化为目标X、Y、Z值；
C、通过色温仪获取LCD拼接屏中每一LCD屏的实际X、Y、Z值，与目标X、Y、Z值比较和计算得到色域补偿值，并根据色域补偿值进行色域校正；
D、将预先存储的指定图片显示在LCD拼接屏上；
E、通过色彩分析仪采集多个像素点，与像素点中的中间点进行差值运算得到光补偿值，并根据光补偿值进行色度和亮度的均匀性校正；
所述步骤B具体包括：
B1、设定目标色域的100%R、G、B、W画面的目标x，y色坐标值分别为xR，yR，zR， xG，yG，zG，xB，yB，zB，xW，yW，zW；
B2、R、G、B、W均采集256灰阶，并归一化得到r、g、b，并根据r、g、b得到目标伽马曲线；
B3、根据计算目标X、Y、Z值；其中。
2.根据权利要求1所述自动调整LCD拼接的白平衡实现方法，其特征在于，所述步骤A中选取100% 白画面作为测试图片。
3.根据权利要求1所述自动调整LCD拼接的白平衡实现方法，其特征在于，所述步骤D中指定图片为100% 白画面。
4.根据权利要求3所述自动调整LCD拼接的白平衡实现方法，其特征在于，所述步骤E具体包括：
E1、通过与LCD拼接屏连接的色彩分析仪采集M*N个像素点，并将M*N个像素点对应的数据点传输至与色彩分析仪连接的电脑；其中，M和N均为大于0的奇数；
E2、电脑对所取样的M*N个像素点及其中的中心点进行差值运算，得到光补偿值，并根据光补偿值对LCD拼接屏进行色度和亮度的均匀性校正；
E3、获取经色度和亮度的均匀性校正后的LCD拼接屏中m*n个像素点，判断与中线点的色度的色彩偏离值是否小于3%，且与中心点的亮度的偏离值是否小于2%，当与中线点的色度的色彩偏离值小于3%且与中心点的亮度的偏离值小于2%时则返回执行步骤E1；其中，，。
5.一种自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，其特征在于，所述系统包括：
第一显示模块，用于将选定的测试图片显示在LCD拼接屏上；
设定及转化模块，用于设定目标色域的100%R、G、B、W画面的目标x、y色坐标值，伽马曲线，并转化为目标X、Y、Z值；
色域校正模块，用于通过色温仪获取LCD拼接屏中每一LCD屏的实际X、Y、Z值，与目标X、Y、Z值比较和计算得到色域补偿值，并根据色域补偿值进行色域校正；
第二显示模块，用于将预先存储的指定图片显示在LCD拼接屏上；
色度和亮度校正模块，用于通过色彩分析仪采集多个像素点，与像素点中的中间点进行差值运算得到光补偿值，并根据光补偿值进行色度和亮度的均匀性校正；
所述设定及转化模块具体包括：
设定单元，用于设定目标色域的100%R、G、B、W画面的目标x，y色坐标值分别为xR，yR，zR，xG，yG，zG，xB，yB，zB，xW，yW，zW；
伽马曲线获取单元，用于R、G、B、W均采集256灰阶，并归一化得到r、g、b，并根据r、g、b得到目标伽马曲线；
目标XYZ获取单元，用于根据计算目标X、Y、Z值；其中。
6.根据权利要求5所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，其特征在于，所述第一显示模块中选取100% 白画面作为测试图片。
7.根据权利要求6所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，其特征在于，所述第二显示模块中指定图片为100% 白画面。
8.根据权利要求7所述自动调整LCD拼接的白平衡实现系统，其特征在于，所述色度和亮度校正模块具体包括：
像素点采集单元，用于通过与LCD拼接屏连接的色彩分析仪采集M*N个像素点，并将M*N个像素点对应的数据点传输至与色彩分析仪连接的电脑；其中，M和N均为大于0的奇数；
均匀性校正单元，用于电脑对所取样的M*N个像素点及其中的中心点进行差值运算，得到光补偿值，并根据光补偿值对LCD拼接屏进行色度和亮度的均匀性校正；
验证单元，用于获取经色度和亮度的均匀性校正后的LCD拼接屏中m*n个像素点，判断与中线点的色度的色彩偏离值是否小于3%，且与中心点的亮度的偏离值是否小于2%，当与中线点的色度的色彩偏离值小于3%且与中心点的亮度的偏离值小于2%时则返回执行步骤E1；其中，，。
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