CN105528976A - 全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置与方法，装置包括亮度测量装置以及控制与计算组件。亮度测量装置是与控制与计算组件进行通信的可编程通用光度测量仪表，其是亮度测量模块、连接有与控制与计算组件进行通信的通信模块的照度计、亮度计、光谱仪以及连接有电参数测量模块和与控制与计算组件进行通信的通信模块的采用光敏器件的光度传感器与Y光谱响应匹配滤光片中的一种；控制与计算组件与显示屏控制系统的上位机软件之间通过协议指令进行通信。本发明实现测量与校准全程自动化，无须人工设置显示内容、读数、手动逐值修改伽玛表。操作简便，实用性好。将全灰阶亮色一致性校正实用化，批次不同而规格相同的屏体混用实用化，实现资源共享。

Description

全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置与方法

技术领域

本发明涉及显示屏，特别是涉及一种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置与方法。

背景技术

发光二极管(LightEmittingDiode，缩略词为LED)显示屏、OLED屏，以及OLED拼接墙的控制系统设置显示参数，一般分为基础操作界面和高级操作界面。包括灰阶、刷新频率、时钟、连接和端口的复杂参数设置常常隐藏于高级参数设置界面，伽玛值与伽玛表也由生产厂商预设在高级参数设置界面。生产厂家中有经验的工程技术人员需要输入特定密码或通过其他权限管理方式才能进入高级参数设置界面进行调节和设置，而屏终端用户一般无法进入并进行调整伽玛值，修改伽玛表这些高阶操作。然而，预设的伽玛值与伽玛表，在屏上呈现的伽玛曲线往往与理论值存在或多或少的误差，特别是在0～30的低灰阶，随着灰阶的逐级上升，屏亮度常常不能做到平滑沿理论伽玛曲线上升，而是出现台阶、跳跃，甚至逆转等各种低辉显示问题，使得屏的暗部表现不佳，诸如人的头发、深色西装纹理和灯光昏暗的演出舞台细节丢失，出现严重的画质失真。此外，由于伽玛曲线存在的误差无法校准，现有的亮色一致性校正技术，仅能保证LED显示屏某个灰阶的亮色一致，不能保证所有灰阶的亮色一致，即LED显示屏全灰阶亮色一致性校正尚未实用化。由于伽玛曲线的测定本质上是一个亮度值集合的测定，需要进行3×255次亮度测量加后续的数据处理，工序多，步骤繁琐，出错概率大，耗时长，而且低灰阶的亮度测量对测量环境和仪器要求太高，现有设备十分昂贵，行业内大多数企业没有购置专门的LED屏伽玛曲线实测与校准的设备，不做伽玛曲线的测定，只是凭借经验设定伽玛值交付用户，以上下渐变或左右渐变的标准图样显示在LED屏上，通过肉眼粗略定性检验，判定合格与否。遇到问题需要调整伽玛表时，也是凭借经验单级逐个修改数值，通过肉眼评估，势必影响LED显示屏的使用性能，难以满足屏终端用户的使用要求。包括液晶显示屏(LiquidCrystalDisplay，缩略词为LCD)的平板显示类产品进行伽玛灰阶校正都可以提升显示品质，也有必要提供全自动测量与校准伽玛曲线的装置与方法。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的方法。

本发明的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，包括亮度测量装置，以及与所述亮度测量装置连接的控制与计算组件，所述控制与计算组件与显示屏控制系统连接，所述显示屏控制系统与待测量与校准的显示屏连接，所述亮度测量装置接收所述控制与计算组件的测量指令，对全彩显示模块进行亮度测量，反馈实测亮度数值。

这种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置的特点是：

所述亮度测量装置是可编程通用光度测量仪表，对待测量与校准的显示屏进行非接触测量，用于测量亮度数据、可通过理论计算转换成亮度数据的照度数据、光通量数据、光源三刺激值中的Y即亮度数据和光源光谱能量分布数据中的一种。

所述可编程通用光度测量仪表是与所述控制与计算组件进行通信的亮度测量模块、连接有与所述控制与计算组件进行通信的通信模块的照度计、亮度计、光谱仪，以及连接有电参数测量模块和与所述控制与计算组件进行通信的通信模块的采用光敏器件的光度传感器与Y光谱响应匹配滤光片中的一种。

所述控制与计算组件与所述显示屏控制系统的上位机软件之间通过协议指令进行通信。

本发明的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述可编程通用光度测量仪表是带有供开发的软件开发工具包(SoftwareDevelopmentKit，缩略词为SDK)的亮度测量模块，提供待测量与校准的全彩显示模块三刺激值X、Y、Z中至少有刺激值Y的测量功能。

所述亮度测量模块是采用实验室用标准光源和标准亮度计进行校准的亮度测量模块。

进一步的是，所述亮度测量模块是采用编程控制的至少有测量刺激值Y功能的色彩亮度计，以及由光敏传感器、至少与Y光谱响应匹配滤光片、控制电路和通信模块组成的亮度仪中的一种。

优选的是，所述色彩亮度计是日本柯尼卡美能达公司出品的型号为CS-100A的三刺激式色彩亮度计(简称色度计)。

所述控制与计算组件与所述显示屏控制系统的上位机软件之间通过协议指令进行通信，是通过通用串行总线(UniversalSerialBus，缩略词为USB)连接线、RS232连接线、RJ45连接线、wifi、蓝牙和红外进行通信中的一种。

所述控制与计算组件与所述亮度测量装置进行通信，是通过USB连接线、RS232连接线、RJ45连接线、wifi、蓝牙和红外进行通信中的一种。

所述显示屏是LED显示屏、OLED显示屏、OLED拼接墙用OLED显示屏、LCD显示屏、LCD拼接墙用LCD显示屏中的一种。

本发明的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述控制与计算组件是CPU的内核为X86架构或者ARM架构的个人电脑(PersonalComputer，缩略词为PC)、笔记本电脑、平板电脑、智能手机和智能终端中的一种。

所述控制与计算组件包括CPU单元、RAM存储单元、Flash存储单元、通信单元，以及电源，上述各个单元通过内部总线互联，所述控制与计算组件还包括嵌入式系统软件，所述嵌入式系统软件包括内存实时数据库功能模块、通信规约功能模块、维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的应用程序编程接口(ApplicationProgrammingInterface，缩略词为API)，以及底层驱动模块，所述控制与计算组件发指令给所述显示屏控制系统控制全彩显示模块显示指定色彩与灰阶图样、控制亮度测量装置进行测量并读回测量数据、根据实测的伽玛曲线和目标伽玛曲线进行计算、给出新的自定义伽玛表并回传给所述显示屏控制系统使用，还通过人机交互界面人工调整伽玛曲线的目标值，伽玛曲线的目标是由用户根据需要自行定义的目标、由软件内置选项供选择的目标，以及直接读显示屏控制系统当前的伽玛表用作校准的目标中的一种。

所述显示屏控制系统包括主控板卡，以及分别与所述主控板卡连接的至少一个分控板卡，用于控制一定像素数量以内的显示屏，比如1280×960像素数，一个像素就是一组RGB灯，是显示屏的基本显示单元，所述显示屏控制系统还包括安装在个人电脑PC或者笔记本电脑上的上位机软件，用于用户通过人机交互界面设置控制显示内容的主控板卡和分控板卡的相关参数。

所述控制与计算组件的个人电脑PC，是所述显示屏控制系统的个人电脑PC。

所述控制与计算组件的笔记本电脑，是所述显示屏控制系统的笔记本电脑。

所述控制与计算组件的个人电脑PC，是通过协议指令与所述显示屏控制系统的个人电脑PC或者笔记本电脑互联进行通信的个人电脑PC。

所述控制与计算组件的笔记本电脑，是通过协议指令与所述显示屏控制系统的个人电脑PC或者笔记本电脑互联进行通信的笔记本电脑。

本发明的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的方法技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的方法，采用包括亮度测量装置以及与所述亮度测量装置连接的控制与计算组件的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，R0G0B0是全黑，R255G255B255是最大亮度的白，即白平衡，而R1G0B0是微弱的1级灰阶的单红色，R1G0B100是红灯用1灰阶点亮，蓝灯用100的灰阶点亮的合成光。

这种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的方法的特点是：

有以下步骤：

1)以R255G0B0点亮显示屏；

点亮方式是如下两种方式中的一种：

1·1)基于预先选定的通信规约已完成与所述显示屏控制系统的通信对接的，由所述控制与计算组件的嵌入式系统软件发指令给所述显示屏控制系统的上位机软件，由所述显示屏控制系统点亮显示屏；

1·2)基于预先选定的通信规约未完成与所述显示屏控制系统的通信对接且全彩显示屏工作设置成同步模式的，所述显示屏控制系统自带的显示屏上的内容同步复制输出至全彩显示屏，由所述控制与计算组件的嵌入式系统软件通过控制当前显示屏的画面实现对显示屏显示内容的控制，以点亮显示屏；

2)进行测量并反馈给所述控制与计算组件；

所述亮度测量装置通过USB连接线、RS232连接线、RJ45连接线与所述控制与计算组件连接，或者通过蓝牙与所述控制与计算组件连接，或者通过wifi与所述控制与计算组件连接，由所述控制与计算组件发送SDK提供的指令，设定包括灵敏度和增益的亮度测量参数，亮度测量装置执行测量指令，并将测量结果反馈给所述控制与计算组件；

3)逐级降低显示屏的灰阶进行亮度测量并反馈给所述控制与计算组件；

包括以下分步骤：

3·1)设置显示屏显示内容

有协议的，由所述控制与计算组件发协议指令给显示屏控制系统设置显示屏显示内容，无协议的，通过同步画面方式设置显示屏显示内容；

3·2)测亮度

由所述控制与计算组件通过SDK指令控制所述亮度测量模块实现。

3·3)读回亮度

由所述控制与计算组件通过SDK指令控制读回亮度测量值，分步骤3·1)、3·2)、3·3)循环进行3×255次，对每个单色的255个亮度值进行测量，其中红色R1-255，绿色G1-255，蓝色B1-255，获得3×255个单色的亮度值；

4)所述控制与计算组件完成实测伽玛曲线的计算

对每个单色的255个亮度值进行归一化，就是Y_R254/Y_255、Y_R253/Y_255、……，获得一组灰阶对应亮度的集合，数值从0～1渐变，可用折线绘出伽玛曲线图；

5)以R0G255B0点亮显示屏；

点亮方式同步骤1)；

6)所述亮度测量装置进行测量并反馈给所述控制与计算组件；

同步骤2)；

7)逐级降低显示屏的灰阶进行亮度测量并反馈给所述控制与计算组件；

同步骤3)；

8)所述控制与计算组件完成实测伽玛曲线的计算

同步骤4)；

9)以R0G0B255点亮显示屏；

点亮方式同步骤1)；

10)所述亮度测量装置进行测量并反馈给所述控制与计算组件；

同步骤2)；

11)逐级降低显示屏的灰阶进行亮度测量并反馈给所述控制与计算组件；

同步骤3)；

12)所述控制与计算组件完成实测伽玛曲线的计算

同步骤4)；

13)读回当前正在测定中的伽玛表

基于预先选定的通信规约已完成与所述显示屏控制系统的通信对接的，由所述控制与计算组件的嵌入式系统软件发指令给所述显示屏控制系统，由所述控制与计算组件读回当前正在测定中的伽玛表，即每级灰阶对应的16位整数值序列；

14)基于预先设定的目标伽玛曲线计算新的伽玛表；

预先设定的目标伽玛曲线是一个离散的256个(0～255)数值的集合，是0～1的浮点数和0-65535之间的16位整数中的一种；

下面以100灰阶如例说明计算方法：

在设定的目标伽玛曲线上，100灰阶对应的浮点数Y_target_100＝0.081,而在当前测定出的伽玛曲线上，100灰阶对应的浮点数Y_orig_100＝0.077,读回的当前测定伽玛表中显示当前16位数值GrayScale_100_16bit＝5056，则计算新的伽玛表中的16位数值GrayScale_100_16bit＝5056×Y_target_100/Y_orig_100；

15)将新的伽玛表发送至所述显示屏控制系统并应用；

由所述控制与计算组件的嵌入式系统软件通过预先选定的通信规约发指令和新的伽玛表数据给所述显示屏控制系统的上位机软件，由所述显示屏控制系统的上位机软件写入所述显示屏控制系统的主控板卡或/和分控板卡；

16)重复步骤1)～12)，实测检验新写入的伽玛曲线，设置阈值，逐点对比由理论函数计算和根据自己的需要用户自定义中的一种目标伽玛曲线是否吻合，给出正确/错误(Pass/Fail)结论，如果超差，根据当前值与目标值的比例，再次计算，重置伽玛表，直至全部254个点和目标值之间的误差不超过阈值。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明基于预先选定的通信规约与显示屏控制系统的通信对接，实现显示屏伽玛曲线的测量与校准全程自动化，无须人工设置显示内容，无须人工读数，无须手动逐值修改伽玛表。操作简便，实用性好。可以将显示屏全灰阶亮色一致性校正实用化，批次不同而规格相同的屏体混用实用化，实现资源共享，减少资源浪费。

附图说明

附图是本发明具体实施方式的装置组成方框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明进行说明。

一种如附图所示的全自动测量与校准LED显示屏伽玛曲线的装置，包括亮度测量装置1，以及与亮度测量装置1连接的控制与计算组件2，控制与计算组件2与显示屏控制系统3连接，显示屏控制系统3与待测量与校准的LED显示屏4连接，亮度测量装置1接收控制与计算组件2的测量指令，对LED显示屏4的全彩显示模块进行亮度测量，反馈实测亮度数值。

亮度测量装置1是可编程通用光度测量仪表，对待测量与校准的LED显示屏4进行非接触测量，用于测量亮度数据、可通过理论计算转换成亮度数据的照度数据、光通量数据、光源三刺激值中的Y即亮度数据和光源光谱能量分布数据中的一种。

可编程通用光度测量仪表是与控制与计算组件2进行通信的亮度测量模块、连接有与控制与计算组件2进行通信的通信模块的照度计、亮度计、光谱仪，以及连接有电参数测量模块和与控制与计算组件2进行通信的通信模块的采用光敏器件的光度传感器与Y光谱响应匹配滤光片中的一种。

控制与计算组件2与显示屏控制系统3的上位机软件之间通过协议指令进行通信。

可编程通用光度测量仪表是带有供开发的软件开发工具包SDK的亮度测量模块，提供待测量与校准的LED显示屏4的全彩显示模块三刺激值X、Y、Z中至少有刺激值Y的测量功能。

亮度测量模块是采用实验室用标准光源和标准亮度计进行校准的亮度测量模块。

本具体实施方式的亮度测量模块是采用编程控制的至少有测量刺激值Y功能的色彩亮度计，以及由光敏传感器、至少与Y光谱响应匹配滤光片、控制电路和通信模块组成的亮度仪中的一种。

优选的色彩亮度计是日本柯尼卡美能达公司出品的型号为CS-100A的三刺激式色彩亮度计(简称色度计)。

控制与计算组件2与显示屏控制系统3的上位机软件之间通过协议指令进行通信，是通过USB连接线、RS232连接线、RJ45连接线、wifi、蓝牙和红外进行通信中的一种。

控制与计算组件2与亮度测量装置1进行通信，是通过USB连接线、RS232连接线、RJ45连接线、wifi、蓝牙和红外进行通信中的一种。

控制与计算组件2是CPU的内核为X86架构或者ARM架构的个人电脑PC、笔记本电脑、平板电脑、智能手机和智能终端中的一种。

控制与计算组件2包括CPU单元、RAM存储单元、Flash存储单元、通信单元，以及电源，上述各个单元通过内部总线互联，控制与计算组件2还包括嵌入式系统软件，嵌入式系统软件包括内存实时数据库功能模块、通信规约功能模块、维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的应用程序编程接口API，以及底层驱动模块，控制与计算组件2发指令给显示屏控制系统3控制LED显示屏4的全彩显示模块显示指定色彩与灰阶图样、控制亮度测量装置1进行测量并读回测量数据、根据实测的伽玛曲线和目标伽玛曲线进行计算、给出新的自定义伽玛表并回传给显示屏控制系统4使用，还通过人机交互界面人工调整伽玛曲线的目标值，伽玛曲线的目标是由用户根据需要自行定义的目标、由软件内置选项供选择的目标，以及直接读显示屏控制系统4当前的伽玛表用作校准的目标中的一种。

控制与计算组件2的个人电脑PC，可以是显示屏控制系统3的个人电脑PC，也可以是通过协议指令与显示屏控制系统3的个人电脑PC或者笔记本电脑互联进行通信的个人电脑PC。本具体实施方式采用Lenovo公司出品的型号为T410笔记本电脑。

控制与计算组件2的笔记本电脑，可以是是显示屏控制系统3的笔记本电脑，也可以是通过协议指令与显示屏控制系统3的个人电脑PC或者笔记本电脑互联进行通信的笔记本电脑。

显示屏控制系统3包括主控板卡，以及分别与主控板卡连接的至少一个分控板卡，用于控制一定像素数量以内的显示屏，比如1280×960像素数，一个像素就是一组RGB灯，是显示屏的基本显示单元，显示屏控制系统3还包括安装在个人电脑PC或者笔记本电脑上的上位机软件，用于用户通过人机交互界面设置控制显示内容的主控板卡和分控板卡的相关参数。

本具体实施方式全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的方法如下：

R0G0B0是全黑，R255G255B255是最大亮度的白，即白平衡，而R1G0B0是微弱的1级灰阶的单红色，R1G0B100是红灯用1灰阶点亮，蓝灯用100的灰阶点亮的合成光。

依次有以下步骤：

1)以R255G0B0点亮显示屏；

点亮方式是如下两种方式中的一种：

1·1)基于预先选定的通信规约已完成与显示屏控制系统的通信对接的，由控制与计算组件的嵌入式系统软件发指令给显示屏控制系统的上位机软件，由显示屏控制系统点亮显示屏；

1·2)基于预先选定的通信规约未完成与显示屏控制系统的通信对接且全彩LED显示屏工作设置成同步模式的，显示屏控制系统自带的LCD显示屏上的内容同步复制输出至全彩LED显示屏，由控制与计算组件的嵌入式系统软件通过控制当前LCD显示屏的画面实现对LED显示屏显示内容的控制，以点亮显示屏；

2)进行测量并反馈给控制与计算组件；

亮度测量装置通过USB连接线、RS232连接线、RJ45连接线与控制与计算组件连接，或者通过蓝牙与显示屏控制系统连接，或者通过wifi与显示屏控制系统连接，由控制与计算组件发送SDK提供的指令，设定包括灵敏度和增益的亮度测量参数，亮度测量装置执行测量指令，并将测量结果反馈馈给控制与计算组件；

3)逐级降低LED显示屏的灰阶进行亮度测量并反馈给控制与计算组件；

包括以下分步骤：

3·1)设置LED显示屏显示内容

有协议的，由控制与计算组件发协议指令给LED显示屏控制系统设置LED显示屏显示内容，无协议的，通过同步画面方式设置LED显示屏显示内容；

3·2)测亮度

由控制与计算组件通过SDK指令控制亮度测量模块实现。

3·3)读回亮度

由控制与计算组件通过SDK指令控制读回亮度测量值，分步骤3·1)、3·2)、3·3)循环进行3×255次，对每个单色的255个亮度值进行测量，其中红色R1-255，绿色G1-255，蓝色B1-255，获得3×255个单色的亮度值；

4)控制与计算组件完成实测伽玛曲线的计算

对每个单色的255个亮度值进行归一化，就是Y_R254/Y_255、Y_R253/Y_255、……，获得一组灰阶对应亮度的集合，数值从0～1渐变，可用折线绘出伽玛曲线图；

5)以R0G255B0点亮显示屏；

点亮方式同步骤1)；

6)亮度测量装置进行测量并反馈给控制与计算组件；

同步骤2)；

7)逐级降低LED显示屏的灰阶进行亮度测量并反馈给控制与计算组件；

同步骤3)；

8)控制与计算组件完成实测伽玛曲线的计算

同步骤4)；

9)以R0G0B255点亮显示屏；

点亮方式同步骤1)；

10)亮度测量装置进行测量并反馈给控制与计算组件；

同步骤2)；

11)逐级降低LED显示屏的灰阶进行亮度测量并反馈给控制与计算组件；

同步骤3)；

12)控制与计算组件完成实测伽玛曲线的计算

同步骤4)；

13)读回当前正在测定中的伽玛表

基于预先选定的通信规约已完成与显示屏控制系统的通信对接的，由控制与计算组件的嵌入式系统软件发指令给显示屏控制系统，由控制与计算组件读回当前正在测定中的伽玛表，即每级灰阶对应的16位整数值序列；

14)基于预先设定的目标伽玛曲线计算新的伽玛表；

预先设定的目标伽玛曲线是一个离散的256个(0～255)数值的集合，是0～1的浮点数和0-65535之间的16位整数中的一种；

下面以100灰阶如例说明计算方法：

在设定的目标伽玛曲线上，100灰阶对应的浮点数Y_target_100＝0.081,而在当前测定出的伽玛曲线上，100灰阶对应的浮点数Y_orig_100＝0.077,读回的当前测定伽玛表中显示当前16位数值GrayScale_100_16bit＝5056，则计算新的伽玛表中的16位数值GrayScale_100_16bit＝5056×Y_target_100/Y_orig_100；

15)将新的伽玛表发送至显示屏控制系统并应用；

由控制与计算组件的嵌入式系统软件通过预先选定的通信规约发指令和新的伽玛表数据给显示屏控制系统的上位机软件，由显示屏控制系统的上位机软件写入显示屏控制系统的主控板卡或/和分控板卡；

16)重复步骤1)～12)，实测检验新写入的伽玛曲线，设置阈值，逐点对比由理论函数计算和根据自己的需要用户自定义中的一种目标伽玛曲线是否吻合，给出正确/错误(Pass/Fail)结论，如果超差，根据当前值与目标值的比例，再次计算，重置伽玛表，直至全部254个点和目标值之间的误差不超过阈值。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，包括亮度测量装置，以及与所述亮度测量装置连接的控制与计算组件，所述控制与计算组件与显示屏控制系统连接，所述显示屏控制系统与待测量与校准的显示屏连接，所述亮度测量装置接收所述控制与计算组件的测量指令，对全彩显示模块进行亮度测量，反馈实测亮度数值，其特征在于：

所述亮度测量装置是可编程通用光度测量仪表，对待测量与校准的显示屏进行非接触测量，用于测量亮度数据、可通过理论计算转换成亮度数据的照度数据、光通量数据、光源三刺激值中的Y即亮度数据和光源光谱能量分布数据中的一种；

所述可编程通用光度测量仪表是与所述控制与计算组件进行通信的亮度测量模块、连接有与所述控制与计算组件进行通信的通信模块的照度计、亮度计、光谱仪，以及连接有电参数测量模块和与所述控制与计算组件进行通信的通信模块的采用光敏器件的光度传感器与Y光谱响应匹配滤光片中的一种；

所述控制与计算组件与所述显示屏控制系统的上位机软件之间通过协议指令进行通信。

2.如权利要求1所述的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，其特征在于：

所述可编程通用光度测量仪表是带有供开发的软件开发工具包SDK的亮度测量模块，提供待测量与校准的全彩显示模块三刺激值X、Y、Z中至少有刺激值Y的测量功能。

3.如权利要求1所述的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，其特征在于：

所述亮度测量模块是采用实验室用标准光源和标准亮度计进行校准的亮度测量模块。

4.如权利要求3所述的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，其特征在于：

所述亮度测量模块是采用编程控制的至少有测量刺激值Y功能的色彩亮度计，以及由光敏传感器、至少与Y光谱响应匹配滤光片、控制电路和通信模块组成的亮度仪中的一种。

5.如权利要求1所述的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，其特征在于：

所述控制与计算组件与所述显示屏控制系统的上位机软件之间通过协议指令进行通信，是通过通用串行总线USB连接线、RS232连接线、RJ45连接线、wifi、蓝牙和红外进行通信中的一种。

6.如权利要求1所述的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，其特征在于：

所述控制与计算组件与所述亮度测量装置进行通信，是通过USB连接线、RS232连接线、RJ45连接线、wifi、蓝牙和红外进行通信中的一种；

所述控制与计算组件是CPU的内核为X86架构或者ARM架构的个人电脑PC、笔记本电脑、平板电脑、智能手机和智能终端中的一种。

7.如权利要求1所述的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，其特征在于：

所述显示屏是LED显示屏、OLED显示屏、OLED拼接墙用OLED显示屏、LCD显示屏、LCD拼接墙用LCD显示屏中的一种。

8.如权利要求1所述的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，其特征在于：

所述控制与计算组件包括CPU单元、RAM存储单元、Flash存储单元、通信单元，以及电源，上述各个单元通过内部总线互联，所述控制与计算组件还包括嵌入式系统软件，所述嵌入式系统软件包括内存实时数据库功能模块、通信规约功能模块、维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的应用程序编程接口API，以及底层驱动模块，所述控制与计算组件发指令给所述显示屏控制系统控制全彩显示模块显示指定色彩与灰阶图样、控制亮度测量装置进行测量并读回测量数据、根据实测的伽玛曲线和目标伽玛曲线进行计算、给出新的自定义伽玛表并回传给所述显示屏控制系统使用，还通过人机交互界面人工调整伽玛曲线的目标值，伽玛曲线的目标是由用户根据需要自行定义的目标、由软件内置选项供选择的目标，以及直接读显示屏控制系统当前的伽玛表用作校准的目标中的一种。

9.如权利要求1所述的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，其特征在于：

所述显示屏控制系统包括主控板卡，以及分别与所述主控板卡连接的至少一个分控板卡；

所述显示屏控制系统还包括安装在个人电脑PC或者笔记本电脑上的上位机软件，用于用户通过人机交互界面设置控制显示内容的主控板卡和分控板卡的相关参数。

10.如权利要求1～9任意一项所述的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置的全自动测量与校准方法，其特征在于：

有以下步骤：

1)以R255G0B0点亮显示屏；

点亮方式是如下两种方式中的一种：

1·1)基于预先选定的通信规约已完成与所述显示屏控制系统的通信对接的，由所述控制与计算组件的嵌入式系统软件发指令给所述显示屏控制系统的上位机软件，由所述显示屏控制系统点亮显示屏；

1·2)基于预先选定的通信规约未完成与所述显示屏控制系统的通信对接且全彩显示屏工作设置成同步模式的，所述显示屏控制系统自带的显示屏上的内容同步复制输出至全彩显示屏，由所述控制与计算组件的嵌入式系统软件通过控制当前显示屏的画面实现对显示屏显示内容的控制，以点亮显示屏；

2)进行测量并反馈给所述控制与计算组件；

所述亮度测量装置通过USB连接线、RS232连接线、RJ45连接线与所述控制与计算组件连接，或者通过蓝牙与所述控制与计算组件连接，或者通过wifi与所述控制与计算组件连接，由所述控制与计算组件发送SDK提供的指令，设定包括灵敏度和增益的亮度测量参数，亮度测量装置执行测量指令，并将测量结果反馈馈给所述控制与计算组件；

3)逐级降低显示屏的灰阶进行亮度测量并反馈给所述控制与计算组件；

包括以下分步骤：

3·1)设置显示屏显示内容

有协议的，由所述控制与计算组件发协议指令给显示屏控制系统设置显示屏显示内容，无协议的，通过同步画面方式设置显示屏显示内容；

3·2)测亮度

由所述控制与计算组件通过SDK指令控制所述亮度测量模块实现。

3·3)读回亮度

由所述控制与计算组件通过SDK指令控制读回亮度测量值，分步骤3·1)、3·2)、3·3)循环进行3×255次，对每个单色的255个亮度值进行测量，其中红色R1-255，绿色G1-255，蓝色B1-255，获得3×255个单色的亮度值；

4)所述控制与计算组件完成实测伽玛曲线的计算

对每个单色的255个亮度值进行归一化，就是Y_R254/Y_255、Y_R253/Y_255、……，获得一组灰阶对应亮度的集合，数值从0～1渐变，可用折线绘出伽玛曲线图；

5)以R0G255B0点亮显示屏；

点亮方式同步骤1)；

6)所述亮度测量装置进行测量并反馈给所述控制与计算组件；

同步骤2)；

7)逐级降低显示屏的灰阶进行亮度测量并反馈给所述控制与计算组件；

同步骤3)；

8)所述控制与计算组件完成实测伽玛曲线的计算

同步骤4)；

9)以R0G0B255点亮显示屏；

点亮方式同步骤1)；

10)所述亮度测量装置进行测量并反馈给所述控制与计算组件；

同步骤2)；

11)逐级降低显示屏的灰阶进行亮度测量并反馈给所述控制与计算组件；

同步骤3)；

12)所述控制与计算组件完成实测伽玛曲线的计算

同步骤4)；

13)读回当前正在测定中的伽玛表

基于预先选定的通信规约已完成与所述显示屏控制系统的通信对接的，由所述控制与计算组件的嵌入式系统软件发指令给所述显示屏控制系统，由所述控制与计算组件读回当前正在测定中的伽玛表，即每级灰阶对应的16位整数值序列；

14)基于预先设定的目标伽玛曲线计算新的伽玛表；

预先设定的目标伽玛曲线是一个离散的256个(0～255)数值的集合，是0～1的浮点数和0-65535之间的16位整数中的一种；

15)将新的伽玛表发送至所述显示屏控制系统并应用；

由所述控制与计算组件的嵌入式系统软件通过预先选定的通信规约发指令和新的伽玛表数据给所述显示屏控制系统的上位机软件，由所述显示屏控制系统的上位机软件写入所述显示屏控制系统的主控板卡或/和分控板卡；

16)重复步骤1)～12)，实测检验新写入的伽玛曲线，设置阈值，逐点对比由理论函数计算和根据自己的需要用户自定义中的一种目标伽玛曲线是否吻合，给出正确/错误结论，如果超差，根据当前值与目标值的比例，再次计算，重置伽玛表，直至全部254个点和目标值之间的误差不超过阈值。