CN105702231B - 一种获取像素亮度补偿目标的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种获取像素亮度补偿目标的方法，内容是：首先测量平板显示器在欲补偿灰度级下各像素的亮度；然后利用插值算法计算插值区域内各像素的插值亮度；比较各像素在不同插值区域下的插值亮度，最终得到各像素的亮度补偿目标。本发明利用先插值再比较的方法计算各像素的亮度补偿目标，在消除原始亮度中局部亮度起伏的同时保持了亮度的整体变化趋势，根据该目标进行图像数据补偿可以获得较好的亮度均匀性，并且对原始亮度改变较小，减少了像素的灰度级损失，有利于保持图像的灰度层次。
Description
技术领域
本发明属于平板显示技术领域，具体涉及利用图像数据补偿提高平板显示器亮度均匀性时获取像素亮度补偿目标的方法。
背景技术
显示技术是信息传播的主要手段，平板显示技术已经成为当前主流的显示技术，亮度均匀性则是衡量显示质量的重要指标。目前无论是液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)还是有机发光显示器(OLED)都存在着不同程度的亮度均匀性问题，即显示相同灰度级时屏幕各处的亮度不能完全一致，局部区域的像素存在亮度过亮或过暗的现象。提高平板显示器的亮度均匀性可以有效增强产品的市场竞争力。
对制作工艺和驱动方法进行改进可以从源头上改善平板显示器的亮度均匀性问题，但无法完全消除亮度不均匀现象。对图像数据进行补偿，提高暗区的实际显示灰度级，降低亮区的实际显示灰度级，是改善平板显示器亮度均匀性的另一种有效手段，确定各像素在不同灰度级时的亮度补偿目标则是图像数据补偿中的一个重要环节。
发明内容
本发明提供一种获取像素亮度补偿目标的方法，通过对平板显示器在欲补偿灰度级下各像素的亮度进行计算，得到进行图像数据补偿时各像素需要达到的亮度补偿目标，按照该目标进行图像数据补偿可以改善平板显示器的亮度均匀性，提高图像显示质量。
本发明所述的一种获取像素亮度补偿目标的方法，内容是：首先测量平板显示器在欲补偿灰度级下各像素的亮度；然后利用插值算法计算插值区域内各像素的插值亮度；比较各像素在不同插值区域下得到的插值亮度，最终得到各像素的亮度补偿目标。上述发明的实现步骤和特征如下：
1)使平板显示器均匀的显示欲补偿灰度级A，测量此时全屏各像素的亮度，记为原始亮度Ly(i,j)，其中i和j分别表示像素在屏幕中所处的行数和列数，对于Q灰阶的显示器有0≤A≤Q-1，对于分辨率为N行M列的显示器，有1≤i≤N，1≤j≤M；
2)设Lm(i,j)为各像素的亮度补偿目标，令其初值等于原始亮度，即Lm(i,j)＝Ly(i,j)；
3)选定屏幕中某个n行m列的区域作为插值区域，其中n和m分别满足1≤n≤N，1≤m≤M，当n和m都大于1时，插值区域为一个矩形区域；当n和m中有一个等于1时，插值区域为一条线段；
4)使用插值区域中K个像素的原始亮度数据为基础数据，插值计算区域中所有像素的插值亮度，记为Lc(i,j)，其中K应满足1≤K≤m×n，将插值区域中各像素当前亮度补偿目标记为Lt(i,j)，其中i，j均属于当前插值区域；
5)比较插值区域中各像素的插值亮度Lc(i,j)和Lt(i,j)，令亮度补偿目标Lm(i,j)等于两者中较大或较小的一个，即Lm(i,j)＝Max(Lt(i,j),Lc(i,j))或Lm(i,j)＝Min(Lt(i,j),Lc(i,j))；
6)逐步移动插值区域所处的位置，在每一个新位置重复步骤4)和步骤5)，直至插值区域在屏幕中完整的移动一遍，覆盖到屏幕中的每一个像素，插值区域横向移动时，每次移动的步长X应满足1≤X≤m，插值区域纵向移动时，每次移动的步长Y应满足1≤Y≤n；
7)将Lm(i,j)中的值作为该平板显示器在该灰度级的亮度补偿目标。
计算插值亮度所采用的插值算法包括线性插值、多项式插值或样条插值算法。
将步骤6)中得到的亮度补偿目标Lm(i,j)中的值作为原始亮度，重复步骤3)至步骤6)，直至获得满足要求的亮度补偿目标Lm(i,j)。
将亮度补偿目标反馈给原始亮度进行一次或多次修正。
本发明利用先插值再比较的方法计算各像素的亮度补偿目标，在消除原始亮度中局部亮度起伏的同时保持了亮度的整体变化趋势，根据该目标进行图像数据补偿可以获得较好的亮度均匀性，并且对原始亮度改变较小，减少了像素的灰度级损失，有利于保持图像的灰度层次。
附图说明
图1是获取像素亮度补偿目标的方法的流程图。
图2是插值区域为矩形时的示意图。
图3是插值区域为水平线段的示意图。
图4是插值区域为竖直线段的示意图。
具体实施方式
下面以一个256灰度级、分辨率为480行640列的平板显示器，采用矩形插值区域，使用双线性插值法获取128灰度级的亮度补偿目标为例，进一步说明本发明。
图1所示为本发明提供的一种获取像素亮度补偿目标的方法的流程图，在一个256灰度级、分辨率为480行640列的平板显示器上，采用矩形插值区域，使用双线性插值法获取128灰度级亮度补偿目标的具体执行流程如下：
步骤101，使平板显示器均匀的显示128灰度级，测量此时全屏各像素的亮度，记为原始亮度Ly(i,j)。
步骤102，设Lm(i,j)为各像素的亮度补偿目标，令其初值等于原始亮度Ly(i,j)。
步骤103，选定以(1,1)、(1,10)、(8,10)、(8,1)四个像素所包围的的矩形区域作为插值区域，如图2所示。
步骤104，以插值区域四个顶点像素(1,1)、(1,10)、(8,10)、(8,1)的原始亮度为基础数据，使用双线性插值计算区域中所有像素的插值亮度，记为Lc(i,j)。
步骤105a，比较插值区域中各像素的插值亮度Lc(i,j)和亮度补偿目标Lm(i,j)，令亮度补偿目标Lm(i,j)等于两者中较大的一个。
步骤106，将插值区域每次横向或纵向移动1个像素，在每一个新位置重复步骤104和步骤105a，直至插值区域在屏幕中完整的移动一遍，覆盖到屏幕中的每一个像素。
步骤107，将亮度补偿目标Lm(i,j)中的值存入原始亮度Ly(i,j)。
步骤103，选定以(1,1)、(1,10)、(8,10)、(8,1)四个像素所包围的的矩形区域作为插值区域。
步骤104，以插值区域四个顶点像素(1,1)、(1,10)、(8,10)、(8,1)的原始亮度为基础数据，使用双线性插值方法计算区域中所有像素的插值亮度，记为Lc(i,j)。
步骤105b，比较插值区域中各像素的插值亮度Lc(i,j)和亮度补偿目标Lm(i,j)，令亮度补偿目标Lm(i,j)等于两者中较小的一个。
步骤106，将插值区域每次横向或纵向移动1个像素，在每一个新位置重复步骤104和步骤105b，直至插值区域在屏幕中完整的移动一遍，覆盖到屏幕中的每一个像素。
步骤108，Lm(i,j)中的值即为该平板显示器在128灰度级的亮度补偿目标。
下面以一个512灰度级、分辨率为720行1280列的平板显示器，采用线段插值区域，使用线性插值获取384灰度级亮度补偿目标为例，进一步说明本发明。
图1所示为本发明提供的一种获取像素亮度补偿目标的方法的流程图，在一个512灰度级、分辨率为720行1280列的平板显示器上，采用线段插值区域，使用线性插值法获取384灰度级亮度补偿目标的具体执行流程如下：
步骤101，使平板显示器均匀的显示384灰度级，测量此时全屏各像素的亮度，记为原始亮度Ly(i,j)。
步骤102，设Lm(i,j)为各像素的亮度补偿目标，令其初值等于原始亮度Ly(i,j)。
步骤103，选定(1,1)和(1,20)像素之间的线段作为插值区域，如图3所示。
步骤104，以插值区域两个端点像素的原始亮度为基础数据，使用线性插值方法计算区域中所有像素的插值亮度，记为Lc(i,j)。
步骤105b，比较插值区域中各像素的插值亮度Lc(i,j)和亮度补偿目标Lm(i,j)，令亮度补偿目标Lm(i,j)等于两者中较小的一个。
步骤106，将插值区域每次横向移动2个像素或纵向移动1个像素，在每一个新位置重复步骤104和步骤105b，直至插值区域在屏幕中完整的移动一遍，覆盖到屏幕中的每一个像素。
步骤107，将亮度补偿目标Lm(i,j)中的值存入原始亮度Ly(i,j)。
步骤103，选定(1,1)和(1,20)像素之间的线段作为插值区域。
步骤104，以插值区域两个端点像素的原始亮度为基础数据，使用线性插值方法计算区域中所有像素的插值亮度，记为Lc(i,j)。
步骤105a，比较插值区域中各像素的插值亮度Lc(i,j)和亮度补偿目标Lm(i,j)，令亮度补偿目标Lm(i,j)等于两者中较大的一个。
步骤106，将插值区域每次横向移动2个像素或纵向移动1个像素，在每一个新位置重复步骤104和步骤105a，直至插值区域在屏幕中完整的移动一遍，覆盖到屏幕中的每一个像素。
步骤107，将亮度补偿目标Lm(i,j)中的值存入原始亮度Ly(i,j)。
步骤103，选定(1,1)和(10,1)像素之间的线段作为插值区域，如图4所示。
步骤104，以插值区域两个端点像素的原始亮度为基础数据，使用线性插值方法计算区域中所有像素的插值亮度，记为Lc(i,j)。
步骤105b，比较插值区域中各像素的插值亮度Lc(i,j)和亮度补偿目标Lm(i,j)，令亮度补偿目标Lm(i,j)等于两者中较小的一个。
步骤106，将插值区域每次横向移动1个像素或纵向移动2个像素，在每一个新位置重复步骤104和步骤105b，直至插值区域在屏幕中完整的移动一遍，覆盖到屏幕中的每一个像素。
步骤107，将亮度补偿目标Lm(i,j)中的值存入原始亮度Ly(i,j)。
步骤103，选定(1,1)和(10,1)像素之间的线段作为插值区域。
步骤104，以插值区域两个端点像素的原始亮度为基础数据，使用线性插值方法计算区域中所有像素的插值亮度，记为Lc(i,j)。
步骤105a，比较插值区域中各像素的插值亮度Lc(i,j)和亮度补偿目标Lm(i,j)，令亮度补偿目标Lm(i,j)等于两者中较大的一个。
步骤106，将插值区域每次横向移动1个像素或纵向移动2个像素，在每一个新位置重复步骤104和步骤105a，直至插值区域在屏幕中完整的移动一遍，覆盖到屏幕中的每一个像素。
步骤108，Lm(i,j)中的值即为该平板显示器在384灰度级的亮度补偿目标。
Claims (4)
1.一种获取像素亮度补偿目标的方法，其特征在于：首先测量平板显示器在欲补偿灰度级下各像素的亮度；然后利用插值算法计算插值区域内各像素的插值亮度；比较各像素在不同插值区域下的插值亮度，最终得到各像素的亮度补偿目标，其特征包括以下步骤：
1)使平板显示器均匀的显示欲补偿灰度级A，测量此时全屏各像素的亮度，记为原始亮度Ly(i,j)，其中i和j分别表示像素在屏幕中所处的行数和列数，对于Q灰阶的显示器有0≤A≤Q-1，对于分辨率为N行M列的显示器，有1≤i≤N，1≤j≤M；
2)设Lm(i,j)为各像素的亮度补偿目标，令其初值等于原始亮度，即Lm(i,j)＝Ly(i,j)；
3)选定屏幕中某个n行m列的区域作为插值区域，其中n和m分别满足1≤n≤N，1≤m≤M，当n和m都大于1时，插值区域为一个矩形区域；当n和m中有一个等于1时，插值区域为一条线段；
4)使用插值区域中K个像素的原始亮度数据为基础数据，插值计算区域中所有像素的插值亮度，记为Lc(i,j)，其中K应满足1≤K≤m×n，将插值区域中各像素当前亮度补偿目标记为Lt(i,j)，其中i，j均属于当前插值区域；
5)比较插值区域中各像素的插值亮度Lc(i,j)和Lt(i,j)，令亮度补偿目标Lm(i,j)等于两者中较大或较小的一个，即Lm(i,j)＝Max(Lt(i,j),Lc(i,j))或Lm(i,j)＝Min(Lt(i,j),Lc(i,j))；
6)逐步移动插值区域所处的位置，在每一个新位置重复步骤4)和步骤5)，直至插值区域在屏幕中完整的移动一遍，覆盖到屏幕中的每一个像素，插值区域横向移动时，每次移动的步长X应满足1≤X≤m，插值区域纵向移动时，每次移动的步长Y应满足1≤Y≤n；
7)将Lm(i,j)中的值作为该平板显示器在该灰度级的亮度补偿目标。
2.根据权利要求1所述的一种获取像素亮度补偿目标的方法，其特征在于，计算插值亮度所采用的插值算法包括线性插值、多项式插值或样条插值算法。
3.根据权利要求1所述的一种获取像素亮度补偿目标的方法，其特征在于，将步骤6)中得到的亮度补偿目标Lm(i,j)中的值作为原始亮度，重复步骤3)至步骤6)，直至获得满足要求的亮度补偿目标Lm(i,j)。
4.根据权利要求1所述的一种获取像素亮度补偿目标的方法，其特征在于，将亮度补偿目标反馈给原始亮度进行一次或多次修正。
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