CN105810157B - 一种显示器校正装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器校正装置及方法，包括：背光传感器，用于采集显示器的背光值；背光控制电路，用于将背光值反馈至处理器；显示驱动电路，用于调节显示器所显示的灰阶的亮度值及色度值；前置传感器，用于采集显示器当前所显示的灰阶的亮度值及色度值；校正控制电路，用于获取所采集的所有灰阶的亮度值及色度值；处理器，用于依据所反馈的信号控制背光控制电路、显示驱动电路及校正控制电路工作。实施本发明的有益效果是，解决了显示器背光发生变化时，屏中心背光与边角背光对应关系发生变化使用得前置传感器无法精确校正的问题，又解决了液晶屏本身亮度特性发生变化时使得无法使用背光传感器做校正的问题。

Description

一种显示器校正装置及方法

技术领域

本发明涉及显示器校正技术领域，尤其涉及一种显示器校正装置及方法。

背景技术

随着科技的不断发展，人机智能交互已经成为各个行业不可缺少的一部分，而人机对话则是其中非常重要的一个角色，由于各个厂家都有不同的液晶显示技术，如果使用未经校正的显示器显示图像，会使同一图像在不同显示器上展现出不同的效果，如何让显示图像在不同的显示终端中真实再现一致的效果已经成为目前显示领域的重点。

由于液晶显示的液晶分子自身不能发光，而是靠控制液晶分子偏转的角度来改变背光的光透率来显示图像，而背光自身是保持同一亮度，但是在生产过程中，同一种电子原件会程现出个体差异，从而使得生产出来的液晶显示器亮度成现出不同的亮度，以及亮度曲线。因此造成了液晶显示器亮度一直较差的缺点。所以一般在一些高端显示及医疗影像显示方面，显示器在出厂时候都要经过色温与gamma的校正，才能满足客户的要求。但是一方面由于出厂时只能定制有限，而客户用途非常广泛往往使用不同的色温与gamma曲线以匹配客户自己的需求。另一方面由于显示器在使用的过程中随着时间的变化与显示器电压与亮度的改变，会改变显示器的显示效果，从而需要进一步的校正才能满足需要。

然而目前使用技术中，大都使用单一的sensor(传感器)对显示器进行校正，要么是使用背光sensor，要么使用前置sensor对显示器进行校正，但是如果使用背光sensor是只能解决背光发生变化时显示器的校正，却不能解液晶分子与电压对应发生变化时的校正，相反使用前置sensor虽然很好的解决液晶分子与电压对应变化关系，但是却不能解决背光中间与边角的亮度对应关系。所以如何能真正实现显示器的精确智能自动校正已经成为当前校正技术一大难题。本发明结合两种sensor互补相互缺点，形成立方体的综合校正技术。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种显示器校正装置及方法，旨在解决因现有技术中使用背光sensor是只能解决背光发生变化时显示器的校正，却不能解液晶分子与电压对应发生变化时的校正，使用前置sensor不能解决背光中间与边角的亮度对应关系的技术问题。

本发明的技术方案实现如下：

本发明的一个目的在于提供一种显示器校正装置，包括处理器、背光控制电路、背光传感器、显示驱动电路、显示器、校正控制电路以及前置传感器，所述处理器与所述背光控制电路、所述显示驱动电路及所述校正控制电路电性连接，所述背光控制电路与所述背光传感器电性连接，所述显示驱动电路与所述显示器电性连接，所述校正控制电路与所述前置传感器电性连接，其中：

所述背光传感器，用于采集显示器的背光值，并将其回传至所述背光控制电路；

所述背光控制电路，用于在所述处理器的控制下将所述背光值反馈至所述处理器；

所述显示驱动电路，用于在所述处理器的控制下调节所述显示器所显示的灰阶的亮度值及色度值；

所述前置传感器，用于采集所述显示器当前所显示的灰阶的亮度值及色度值；

所述校正控制电路，用于在所述处理器的控制下获取所采集的所有灰阶的亮度值及色度值，并将其反馈至所述处理器；

所述处理器，用于依据所反馈的信号控制所述背光控制电路、所述显示驱动电路及所述校正控制电路工作，从而校正所述显示器所显示的亮度值及色度值。

在本发明所述的显示器校正装置中，所述背光传感器设置于显示器内部，所述前置传感器设置于所述显示器前端。

在本发明所述的显示器校正装置中，所述处理器还用于依据所述背光值向所述显示驱动电路发出第一校正指令以校正所述显示器所显示的亮度值。

在本发明所述的显示器校正装置中，所述处理器还用于发出第一灰阶变化指令以调节所述显示器于第一时间内依次显示所有灰阶，将所有灰阶的亮度值及色度值组成显示特征曲线，计算所述显示器的显示查找表对应的第一RGB值，依据所述第一RGB值发出第二校正指令以校正所述显示器所显示的第一RGB值。

在本发明所述的显示器校正装置中，所述处理器还用于发出第二灰阶变化指令以调节所述显示器于第二时间内依次显示所有灰阶，将所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值与所述第二时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值比较，计算误差值，并依据所述误差值补偿至所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值，再计算所述显示器的显示查找表对应的第二RGB值，发出第三校正指令以校正所述显示器所显示的亮度值及色度值。

另一方面，提供一种显示器校正方法，提供上述的显示器校正装置，该方法包括以下步骤：

S1、所述背光传感器采集显示器的背光值，并将其回传至所述背光控制电路，所述背光控制电路在所述处理器的控制下将所述背光值反馈至所述处理器；

S2、所述处理器依据所述背光值通过所述显示驱动电路校正所述显示器所显示的亮度值；

S3、所述处理器调节所述显示器依次显示所有灰阶，通过所述校正控制电路反馈所述前置传感器所采集的所有灰阶的亮度值及色度值，计算所有灰阶的亮度值及色度值，校正所述显示器所显示的亮度值及色度值；

S4、所述处理器通过所述校正控制电路当前反馈所述前置传感器所采集的所有灰阶的亮度值及色度值，将所述当前的所有灰阶的亮度值及色度值与所计算的所有灰阶的亮度值及色度值比较，依据比较结果校正所述显示器所显示的亮度值及色度值。

在本发明所述的显示器校正方法中，所述步骤S2包括以下子步骤：

S21、所述处理器依据所述背光值向所述显示驱动电路发出第一校正指令；

S22、所述处理器依据所述第一校正指令校正所述显示器所显示的亮度值。

在本发明所述的显示器校正方法中，所述步骤S3包括以下子步骤：

S31、所述处理器发出第一灰阶变化指令以调节所述显示器于第一时间内依次显示所有灰阶，将所有灰阶的亮度值及色度值组成显示特征曲线，计算所述显示器的显示查找表对应的第一RGB值；

S32、所述处理器依据所述第一RGB值发出第二校正指令以校正所述显示器所显示的第一RGB值。

在本发明所述的显示器校正方法中，所述步骤S4包括以下子步骤：

S41、所述处理器发出第二灰阶变化指令以调节所述显示器于第二时间内依次显示所有灰阶，将所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值与所述第二时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值比较，依据比较结果计算误差值；

S42、所述处理器依据所述误差值补偿至所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值，计算所述显示器的显示查找表对应的第二RGB值；

S43、所述处理器依据所述第二RGB值发出第三校正指令以校正所述显示器所显示的亮度值及色度值。

因此，本发明的有益效果是，解决了显示器由于工作一段时间背光发生变化时，屏中心背光与边角背光对应关系发生变化使用得前置传感器无法精确校正，需要再一次做对应关系问题，又解决了液晶屏本身亮度特性发生变化时使得无法使用背光传感器做校正的问题，形成立体多层次综合智能校正，满足显示器的实时校正工作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明提供的一种显示器校正装置的结构方框图；

图2为本发明提供的背光传感器的连接示意图；

图3为本发明提供的前置传感器的连接示意图；

图4为本发明提供的一种显示器校正方法的流程图；

图5为本发明提供的显示特征曲线的坐标图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下将对照附图详细说明本发明的具体实施方式。应当理解，以下说明仅为本发明实施例的具体阐述，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明提供一种显示器校正装置及方法，其目的在于提供一种采用显示器5的背光sensor(背光传感器3)与显示器5前置sensor(前置传感器7)实时监测显示器5的动态状态快速智能自动校正显示器5gamma技术及装置，其使用自适应曲线技术来快速准确的校正背光亮度及显示器5的色温与gamma曲线，可使液晶显示器5达到更好的一致性，并能提供用户实时校正显示器5的色温与gamma曲线。为了达到精确校正显示器5目的，本发明所使用背光sensor与显示器5前置sensor实时监测显示器5的动态状态快速智能自动校正显示器5gamma技术及装置的方法，适用于普通显示器5以及专业医疗显示的亮度与DICOM(DigitalImaging and Communications in Medicine，即医学数字成像和通信，是医学图像和相关信息的国际标准)校正及色温自动智能。

参见图1，图1为本发明提供的一种显示器校正装置100的结构方框图，该显示器校正装置100包括处理器1、背光控制电路2、背光传感器3、显示驱动电路4、显示器5、校正控制电路6以及前置传感器7，所述处理器1与所述背光控制电路2、所述显示驱动电路4及所述校正控制电路6电性连接，所述背光控制电路2与所述背光传感器3电性连接，所述显示驱动电路4与所述显示器5电性连接，所述校正控制电路6与所述前置传感器7电性连接，其中：

所述背光传感器3，用于采集显示器5的背光值，并将其回传至所述背光控制电路2；

所述背光控制电路2，用于在所述处理器1的控制下将所述背光值反馈至所述处理器1；

所述显示驱动电路4，用于在所述处理器1的控制下调节所述显示器5所显示的灰阶的亮度值及色度值；

所述前置传感器7，设置于所述显示器5前端，用于采集所述显示器5当前所显示的灰阶的亮度值及色度值；

所述校正控制电路6，用于在所述处理器1的控制下获取所采集的所有灰阶的亮度值及色度值，并将其反馈至所述处理器1；

所述处理器1，用于依据所反馈的信号控制所述背光控制电路2、所述显示驱动电路4及所述校正控制电路6工作，从而校正所述显示器5所显示的亮度值及色度值。该处理器1优选为MCU，由MCU来控制整个智能校正过程中的设置进行协调工作，并收集、分析及处理数据，经反复的数据命令传送及特殊的智能算法，完成显示器5的日常实时校正过程。

其中，所述背光传感器3设置于显示器5内部，所述前置传感器7设置于所述显示器5前端。

参见图2，图2为本发明提供的背光传感器3的连接示意图，所述背光控制电路2通过第一控制电路101与所述背光传感器3电性连接，第一控制电路101可以与各个接口适配，所述处理器1还用于依据所述背光值向所述显示驱动电路4发出第一校正指令以校正所述显示器5所显示的亮度值。

参见图3，图3为本发明提供的前置传感器7的连接示意图，所述校正控制电路6通过第二控制电路102与所述前置传感器7电性连接，第二控制电路102可以与各个接口适配，所述处理器1还用于发出第一灰阶变化指令以调节所述显示器5于第一时间内依次显示所有灰阶，将所有灰阶的亮度值及色度值组成显示特征曲线，计算所述显示器5的显示查找表对应的第一RGB值，依据所述第一RGB值发出第二校正指令以校正所述显示器5所显示的第一RGB值。此外，所述处理器1还用于发出第二灰阶变化指令以调节所述显示器5于第二时间内依次显示所有灰阶，将所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值与所述第二时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值比较，计算误差值，并依据所述误差值补偿至所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值，再计算所述显示器5的显示查找表对应的第二RGB值，发出第三校正指令以校正所述显示器5所显示的亮度值及色度值。本发明中，首先根据背光sensor校正显示器5的背光亮度值，使显示器5背光亮度满足标准要求。接着控制显示器5特定区域内的显示画面值，然后利用前置sensor采集显示器5的特征显示曲线，之后根据特征区线与校正标准计算显示器5LUT(显示查找表，Look-Up-Table)值，并下载LUT中RGB值，使显示器5完成初级的校正工作，最后再根据初级校正结果测试并修正校正误差，最终完成显示显示器5的亮度与色温曲线校正工作。

参见图4，图4为本发明提供的一种显示器校正方法的流程图，该方法提供上述的显示器校正装置，该方法包括以下步骤：

S1、所述背光传感器3采集显示器5的背光值，并将其回传至所述背光控制电路2，所述背光控制电路2在所述处理器1的控制下将所述背光值反馈至所述处理器1；例如，由MCU进入智能校正过程后，向背光控制电路2发出控制指令，背光控制电路2收到指令后，读取当前显示器5的当前背光值，并反馈给MCU，MCU得到显示器5当前的亮度之后，根据当前需要的标准亮度值调整显示器5的当前背光值，最终使显示器5的背光亮度达到所需要的亮度。

S2、所述处理器1依据所述背光值通过所述显示驱动电路4校正所述显示器5所显示的亮度值；例如：MCU控制显示驱动电路4使之在前置传感器7所在的屏幕下产生亮度变化的灰阶，并且向前置传感器7发送控制指令，测试液晶显示屏(显示器5优选为液晶显示屏)所在的灰阶亮度与色度值，进一步向显示模块发送灰阶指令，使用之发生相应变化，并再次向前置传感器7发送控制指令读取当前灰阶的亮度与色度值，最终从灰阶1到n收集完整个液晶显示屏的显示特征曲线，特征曲线参见图5，图5为本发明提供的显示特征曲线的坐标图，其中，第一虚线104为屏幕原始曲线，第二虚线105为校正后的曲线，曲线103为标准曲线。

所述步骤S2包括以下子步骤：

S21、所述处理器1依据所述背光值向所述显示驱动电路4发出第一校正指令；

S22、所述处理器1依据所述第一校正指令校正所述显示器5所显示的亮度值。

S3、所述处理器1调节所述显示器5依次显示所有灰阶，通过所述校正控制电路6反馈所述前置传感器7所采集的所有灰阶的亮度值及色度值，计算所有灰阶的亮度值及色度值，校正所述显示器5所显示的亮度值及色度值；例如：MCU在收集完当前显示器5的特征显示曲线之后，根据特有的智能亮度与色温曲线算法，计算当前校正显示器5的LUT数据，使显示器5的亮度与色温典线符合标准的要求。并把计算出的LUT的RGB值下载到MCU所控制的内在之中，并在液晶显示屏中显示出来。

所述步骤S3包括以下子步骤：

S31、所述处理器1发出第一灰阶变化指令以调节所述显示器5于第一时间内依次显示所有灰阶，将所有灰阶的亮度值及色度值组成显示特征曲线，计算所述显示器5的显示查找表对应的第一RGB值；

S32、所述处理器1依据所述第一RGB值发出第二校正指令以校正所述显示器5所显示的第一RGB值。

S4、所述处理器1通过所述校正控制电路6当前反馈所述前置传感器7所采集的所有灰阶的亮度值及色度值，将所述当前的所有灰阶的亮度值及色度值与所计算的所有灰阶的亮度值及色度值比较，依据比较结果校正所述显示器5所显示的亮度值及色度值。例如：MCU根据当前显示器5的初步校正后，控制显示驱动电路4在液晶显示屏中显示初步校正之后的灰阶，并控制校正控制电路6从前置传感器7中得到当前显示器5的灰阶中的直接亮度与色温值，如此反复从灰阶下1测试到最后一个灰阶，然后MCU根据计算出来的理论亮度与色温值与前置传感器7测试出来的真实值进行比较并得出相应的误差值，并把每一阶的亮度与色温的误差值补偿到标准的色温与亮度值中，并重新计算LUT的RGB值。最终使液晶显示屏达到所需要的标准色温与亮度值，最终完成显示器5的自动校正功能。

所述步骤S4包括以下子步骤：

S41、所述处理器1发出第二灰阶变化指令以调节所述显示器5于第二时间内依次显示所有灰阶，将所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值与所述第二时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值比较，依据比较结果计算误差值；

S42、所述处理器1依据所述误差值补偿至所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值，计算所述显示器5的显示查找表对应的第二RGB值；

S43、所述处理器1依据所述第二RGB值发出第三校正指令以校正所述显示器5所显示的亮度值及色度值。

依照本发明方法及装置，通过背光sensor与前置sensor的结合，即解决了由于工作一段时间背光发生变化时，显示屏中心背光与边角背光对应关系发生变化使用得前置sensor无法精确校正，需要再一次计算对应关系问题，又解决了液晶屏本身亮度显示特性发生变化时使得无法通过背光sensor校正的问题。形成立体多层次综合智能校正，满足现实显示器5的实时校正工作，使之更加方便可靠快速智能。并且，在显示器5的生命周期内保正了液晶显示器5出厂的一致性。

本发明的方法及装置，可以用于校正普通液晶显示器5亮度、医疗显示器5的亮度校正，医疗显示的DICOM校正，以及显示的亮度灰阶校正以及色温校正等等。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种显示器校正装置，其特征在于，包括处理器、背光控制电路、背光传感器、显示驱动电路、显示器、校正控制电路以及前置传感器，所述处理器与所述背光控制电路、所述显示驱动电路及所述校正控制电路电性连接，所述背光控制电路与所述背光传感器电性连接，所述显示驱动电路与所述显示器电性连接，所述校正控制电路与所述前置传感器电性连接，其中：

所述背光传感器，用于采集所述显示器的背光值，并将其回传至所述背光控制电路；

所述背光控制电路，用于在所述处理器的控制下将所述背光值反馈至所述处理器；

所述显示驱动电路，用于在所述处理器的控制下调节所述显示器所显示的灰阶的亮度值及色度值；

所述前置传感器，用于采集所述显示器当前所显示的灰阶的亮度值及色度值；

所述校正控制电路，用于在所述处理器的控制下获取所采集的所有灰阶的亮度值及色度值，并将其反馈至所述处理器；

所述处理器，用于依据所反馈的信号控制所述背光控制电路、所述显示驱动电路及所述校正控制电路工作，从而校正所述显示器所显示的亮度值及色度值；

其中，所述处理器用于依据所述背光值向所述显示驱动电路发出第一校正指令以校正所述显示器所显示的亮度值；

所述处理器还用于发出第一灰阶变化指令以调节所述显示器于第一时间内依次显示所有灰阶，将所有灰阶的亮度值及色度值组成显示特征曲线，计算所述显示器的显示查找表对应的第一RGB值，依据所述第一RGB值发出第二校正指令以校正所述显示器所显示的第一RGB值；

所述处理器还用于发出第二灰阶变化指令以调节所述显示器于第二时间内依次显示所有灰阶，将所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值与所述第二时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值比较，计算误差值，并依据所述误差值补偿至所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值，再计算所述显示器的显示查找表对应的第二RGB值，发出第三校正指令以校正所述显示器所显示的亮度值及色度值。

2.根据权利要求1所述的显示器校正装置，其特征在于，所述背光传感器设置于显示器内部，所述前置传感器设置于所述显示器前端。

3.一种显示器校正方法，提供如权利要求1所述的显示器校正装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、所述背光传感器采集显示器的背光值，并将其回传至所述背光控制电路，所述背光控制电路在所述处理器的控制下将所述背光值反馈至所述处理器；

S2、所述处理器依据所述背光值通过所述显示驱动电路校正所述显示器所显示的亮度值；

S3、所述处理器调节所述显示器依次显示所有灰阶，通过所述校正控制电路反馈所述前置传感器所采集的所有灰阶的亮度值及色度值，计算所有灰阶的亮度值及色度值，校正所述显示器所显示的亮度值及色度值；

S4、所述处理器通过所述校正控制电路当前反馈所述前置传感器所采集的所有灰阶的亮度值及色度值，将所述当前的所有灰阶的亮度值及色度值与所计算的所有灰阶的亮度值及色度值比较，依据比较结果校正所述显示器所显示的亮度值及色度值；

其中，所述步骤S3包括以下子步骤：

S31、所述处理器发出第一灰阶变化指令以调节所述显示器于第一时间内依次显示所有灰阶，将所有灰阶的亮度值及色度值组成显示特征曲线，计算所述显示器的显示查找表对应的第一RGB值；

S32、所述处理器依据所述第一RGB值发出第二校正指令以校正所述显示器所显示的第一RGB值；

其中，所述步骤S4包括以下子步骤：

S41、所述处理器发出第二灰阶变化指令以调节所述显示器于第二时间内依次显示所有灰阶，将所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值与所述第二时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值比较，依据比较结果计算误差值；

S42、所述处理器依据所述误差值补偿至所述第一时间所采集到的所有灰阶的亮度值及色度值，计算所述显示器的显示查找表对应的第二RGB值；

S43、所述处理器依据所述第二RGB值发出第三校正指令以校正所述显示器所显示的亮度值及色度值。

4.根据权利要求3所述的显示器校正方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：

S21、所述处理器依据所述背光值向所述显示驱动电路发出第一校正指令；

S22、所述处理器依据所述第一校正指令校正所述显示器所显示的亮度值。