CN105976743A - 一种自带显示校准功能的显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自带显示校准功能的显示屏，包括：图像信号处理模块、坐标对比模块、阈值对比模块和校准补偿模块。本发明通过坐标对比模块从图像信号处理模块截取待显示的源图像作为测试图像，然后将屏幕上显示出来的实际图像作为实测图像，其根据测试图像和实测图像生成目标色坐标和实测色坐标。从而，将测试图像和实测图像的对比转换为目标色坐标和实测色坐标上对应的像素点的合成三基色的对比，使得测试图像和实测图像的对比判断更加精确直观。本发明中，测试图像从屏幕带显示图像中截取，实测图像从屏幕直接获得，即使得整个色差判断纠正过程都可以后台完成，不影响显示屏的正常使用。

Description

一种自带显示校准功能的显示屏

技术领域

本发明涉及显示屏技术领域，尤其涉及一种自带显示校准功能的显示屏。

背景技术

LED显示屏的使用场合越来越广泛，涉及到广场、车站、球场、商场、银行等等。由于LED显示屏具有高亮度的特点，将其作为广告载体出现在公共场合是一种普及得最快的应用方式，最典型的就是应用在体育赛场。在比赛场地周围如足球场、篮球场、乒乓球场、网球场等等放置LED显示屏，观众在观看比赛的同时自然就看到了LED显示屏上的广告图像，再者一些重要的比赛还会出现电视转播甚至直播，直播的镜头瞄准球场上的运动员的同时，LED显示屏上的广告图像也做为运动员的背景被转播或者直播。此外，一些手持终端如手机、平板也离不开显示屏的应用。

显示屏播放画面是通过LED灯或者LCD灯的色光变换实现，但是一些外界因素如使用时间过长、色光串扰等都有可能导致显示屏显示过程中出现色差，从而影响使用者体验。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种自带显示校准功能的显示屏。

本发明提出的一种自带显示校准功能的显示屏，包括：

图像信号处理模块，用于获取屏幕待显示图像信息，并将图像信息转换为屏幕驱动信号后驱动屏幕显示图像；

坐标对比模块，其分别连接图像信号处理模块和屏幕，并从图像信号处理模块截取一副图像信息作为测试图像，然后获取屏幕根据测试图像显示的结果作为实测图像；坐标对比模块分别根据测试图像和实测图像生成目标色坐标和实测色坐标；色坐标包括屏幕各像素点位置X_iY_j和各像素点合成三基色R_XiYj、G_XiYj和B_XiYj；

阈值对比模块，其内部预设有三基色阈值R_阈值、G_阈值和B_阈值，其连接坐标对比模块，从实测色坐标中随机获取多个像素点三基色值R'_0XiYj、G'_0XiYj和B'_0XiYj，并与目标色坐标中对应坐标位置的像素点的三基色R_0XiYj、G_0XiYj和B_0XiYj作差，然后将获得的差值的绝对值|R'_0XiYj-R_0XiYj|、|G'_0XiYj-G_0XiYj|和|B'_0XiYj-B_0XiYj|分别与三基色阈值R_阈值、G_阈值和B_阈值比较，根据比较结果判断是否需要对屏显进行校准；

校准补偿模块，其分别连接阈值比较模块和图像信号处理模块，当阈值比较模块判断屏显需要校准，校准补偿模块根据目标色坐标和实测色坐标生成色差坐标，然后将色差坐标发送给图像信号处理模块，图像信号处理模块根据色差坐标对带显示图像进行调整。

优选地，当|R'_0XiYj-R_0XiYj|＞R_阈值或者|G'_0XiYj-G_0XiYj|＞G_阈值或者|B'_0XiYj-B_0XiYj|＞B阈值，阈值对比模块判断屏显需要校准。

优选地，校准补偿模块根据目标色坐标和实测色坐标生成色差坐标作为原始色差坐标，其还连接坐标对比模块，控制坐标对比模块重新从图像信号处理模块调取不少于一副待显示图像，并获取屏幕根据待显示图像的显示结果，然后获得待显示图像和对应的显示结果的色差坐标作为对比色差坐标；校准补偿模块根据原始色差坐标和对比色差坐标获得均差坐标；图像信号处理模块根据均差坐标对后续待显示图像进行补偿。

优选地，图像信号处理模块根据以下公式对后续待显示图像进行补偿：

R'_XiYj＝R_XiYj-ΔR_XiYj

G'_XiYj＝G_XiYj-ΔG_XiYj

B'_XiYj＝B_XiYj-ΔB_XiYj

其中，R_XiYj、G_XiYj和B_XiYj分别为待显示图像中像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值；R'_XiYj、G'_XiYj和B'_XiYj分别为补偿后的待显示图像中像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，ΔR_XiYj、ΔG_XiYj和ΔB_XiYj分别为均差坐标中像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值。

优选地，均差坐标通过以下公式获得：

${\mathrm{\ΔR}}_{XiYj}=\frac{{\mathrm{\Δ}}_0{R}_{XiYj}+\underset{k=1}{\Σ}{\mathrm{\Δ}}_k{R}_{XiYj}}{k+1}$

${\mathrm{\ΔG}}_{XiYj}=\frac{{\mathrm{\Δ}}_0{G}_{XiYj}+\underset{k=1}{\Σ}{\mathrm{\Δ}}_k{G}_{XiYj}}{k+1}$

${\mathrm{\ΔB}}_{XiYj}=\frac{{\mathrm{\Δ}}_0{B}_{XiYj}+\underset{k=1}{\Σ}{\mathrm{\Δ}}_k{B}_{XiYj}}{k+1}$

其中，X_iY_j为像素点的坐标，Δ₀R_XiYj、Δ₀G_XiYj和Δ₀B_XiYj分别为初始色差坐标中各像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，Δ_kR_XiYj、Δ_kG_XiYj和Δ_kB_XiYj分别为第k个对比色差坐标中各像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值；

Δ₀R_XiYj＝R_0XiYj-R'_0XiYj

Δ₀G_XiYj＝G_0XiYj-G'_0XiYj

Δ₀B_XiYj＝B_0XiYj-B'_0XiYj

其中，R_0XiYj、G_0XiYj和B_0XiYj分别为目标色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，R'_0XiYj、G'_0XiYj和B'_0XiYj分别为实测色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值；

Δ_kR_XiYj＝R_kXiYj-R'_kXiYj

Δ_kG_XiYj＝G_kXiYj-G'_kXiYj

Δ_kB_XiYj＝B_kXiYj-B'_kXiYj

其中，R_kXiYj、G_kXiYj和B_kXiYj分别为坐标对比模块重新调取的第k幅待显示图像对应的色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，R'_kXiYj、G'_kXiYj和B'_kXiYj分别为第k幅待显示图像的显示结果对应的色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值。

本发明提出的一种自带显示校准功能的显示屏，其通过坐标对比模块从图像信号处理模块截取待显示的源图像作为测试图像，然后将屏幕上显示出来的实际图像作为实测图像，其根据测试图像和实测图像生成目标色坐标和实测色坐标。从而，将测试图像和实测图像的对比转换为目标色坐标和实测色坐标上对应的像素点的合成三基色的对比，使得测试图像和实测图像的对比判断更加精确直观。

本发明中，通过预设阈值R_阈值、G_阈值和B_阈值，为测试图像和实测图像的对比设定了标准，以便该显示屏对于色差纠正时机自动掌控，提高图像处理的实时性。

本发明中，当判断屏显需要纠正时，根据测试图像和实测图像生成的色差坐标对后续待显示图像各像素点的色值进行补偿，步骤简单，效果明显。

本发明中，测试图像从屏幕带显示图像中截取，实测图像从屏幕直接获得，即使得整个色差判断纠正过程都可以后台完成，不影响显示屏的正常使用，尤其适合手机、平板等移动显示设备。

附图说明

图1为本发明提出的一种自带显示校准功能的显示屏结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种自带显示校准功能的显示屏，包括图像信号处理模块1、坐标对比模块2、阈值对比模块3和校准补偿模块4。

图像信号处理模块1，用于获取屏幕5待显示图像信息，并将图像信息转换为屏幕5驱动信号后驱动屏幕5显示图像。

坐标对比模块2，其分别连接图像信号处理模块1和屏幕5，并从图像信号处理模块1截取一副图像信息作为测试图像，然后获取屏幕5根据测试图像显示的结果作为实测图像。坐标对比模块2分别根据测试图像和实测图像生成目标色坐标和实测色坐标。色坐标包括屏幕5各像素点坐标位置X_iY_j和各像素点合成三基色R_XiYj、G_XiYj和B_XiYj。具体的，坐标位置X_iY_j表示图像中X轴上第i行Y轴上第j列个像素点，i∈[1，∞)，j∈[1，∞)。R_XiYj、G_XiYj和B_XiYj分别表示像素点X_iY_j的红色色值、绿色色值和蓝色色值。

阈值对比模块3连接坐标对比模块2，其内部预设有三基色阈值R_阈值、G_阈值和B_阈值。阈值对比模块3从实测色坐标中随机获取多个像素点三基色值R'_0XiYj、G'_0XiYj和B'_0XiYj，并与目标色坐标中对应坐标位置的像素点的三基色R_0XiYj、G_0XiYj和B_0XiYj作差即：

Δ₀R_XiYj＝R_0XiYj-R'_0XiYj；Δ₀G_XiYj＝G_0XiYj-G'_0XiYj；Δ₀B_XiYj＝B_0XiYj-B'_0XiYj，然后将获得的差值的绝对值|Δ₀R_XiYj|、|Δ₀G_XiYj|和|Δ₀B_XiYj|分别与三基色阈值R_阈值、G_阈值和B_阈值比较，根据比较结果判断是否需要对屏显进行校准。具体地，本实施方式中，当|R'_0XiYj-R_0XiYj|＞R_阈值或者|G'_0XiYj-G_0XiYj|＞G_阈值或者|B'_0XiYj-B_0XiYj|＞B_阈值，阈值对比模块3均判断屏显需要校准。此外，由于红光、绿光、蓝光的波长均不相同，本实施方式中，R_阈值≠G_阈值且R_阈值≠B_阈值且G_阈值≠B_阈值。

校准补偿模块4，其分别连接阈值比较模块、图像信号处理模块1和坐标对比模块2。当阈值比较模块判断屏显需要校准，校准补偿模块4根据目标色坐标和实测色坐标生成原始色差坐标。原始色差坐标中，各像素点三基色可根据以下公式获得：

Δ₀R_XiYj＝R_0XiYj-R'_0XiYj

Δ₀G_XiYj＝G_0XiYj-G'_0XiYj。

Δ₀B_XiYj＝B_0XiYj-B'_0XiYj

校准补偿模块4还控制坐标对比模块2重新从图像信号处理模块1调取不少于一副待显示图像，并获取屏幕5根据待显示图像的显示结果，然后根据获得待显示图像和对应的显示结果的色差坐标作为对比色差坐标。对比色差坐标中，各像素点三基色可根据以下公式获得：

Δ_kR_XiYj＝R_kXiYj-R'_kXiYj

Δ_kG_XiYj＝G_kXiYj-G'_kXiYj

Δ_kB_XiYj＝B_kXiYj-B'_kXiYj

R_kXiYj、G_kXiYj和B_kXiYj分别为坐标对比模块2重新调取的第k幅待显示图像对应的色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，R'_kXiYj、G'_kXiYj和B'_kXiYj分别为第k幅待显示图像的显示结果对应的色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值。

校准补偿模块4根据原始色差坐标和对比色差坐标获得均差坐标，均差坐标中，各像素点三基色根据以下公式获得：

${\mathrm{\ΔR}}_{XiYj}=\frac{{\mathrm{\Δ}}_0{R}_{XiYj}+\underset{k=1}{\Σ}{\mathrm{\Δ}}_k{R}_{XiYj}}{k+1}$

${\mathrm{\ΔG}}_{XiYj}=\frac{{\mathrm{\Δ}}_0{G}_{XiYj}+\underset{k=1}{\Σ}{\mathrm{\Δ}}_k{G}_{XiYj}}{k+1}.$

${\mathrm{\ΔB}}_{XiYj}=\frac{{\mathrm{\Δ}}_0{B}_{XiYj}+\underset{k=1}{\Σ}{\mathrm{\Δ}}_k{B}_{XiYj}}{k+1}$

图像信号处理模块1根据均差坐标对后续待显示图像进行补偿，调整屏显三基色。具体的，图像信号处理模块1对各像素点的补偿根据以下公式进行：

R'_XiYj＝R_XiYj-ΔR_XiYj

G'_XiYj＝G_XiYj-ΔG_XiYj

B'_XiYj＝B_XiYj-ΔB_XiYj

其中，R_XiYj、G_XiYj和B_XiYj分别为待显示图像中像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值；R'_XiYj、G'_XiYj和B'_XiYj分别为补偿后的待显示图像中像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，ΔR_XiYj、ΔG_XiYj和ΔB_XiYj分别为均差坐标中像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值。

本发明具体实施时，也可根据原始色差坐标对待显示图像进行补偿，公式如下：

R'_XiYj＝R_XiYj-Δ₀R_XiYj

G'_XiYj＝G_XiYj-Δ₀G_XiYj。如此，可提高图像处理效率，但是补偿精度较低。

B'_XiYj＝B_XiYj-Δ₀B_XiYj

本实施方式中，获得多个对比色差坐标后，将原始色差坐标和对比色差坐标求均值后对图像进行补偿，有利于提高显示屏色差纠正的精确度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自带显示校准功能的显示屏，其特征在于，包括：

图像信号处理模块(1)，用于获取屏幕(5)待显示图像信息，并将图像信息转换为屏幕(5)驱动信号后驱动屏幕(5)显示图像；

坐标对比模块(2)，其分别连接图像信号处理模块(1)和屏幕(5)，并从图像信号处理模块(1)截取一副图像信息作为测试图像，然后获取屏幕(5)根据测试图像显示的结果作为实测图像；坐标对比模块(2)分别根据测试图像和实测图像生成目标色坐标和实测色坐标；色坐标包括屏幕(5)各像素点位置X_iY_j和各像素点合成三基色R_XiYj、G_XiYj和B_XiYj；

阈值对比模块(3)，其内部预设有三基色阈值R_阈值、G_阈值和B_阈值，其连接坐标对比模块(2)，从实测色坐标中随机获取多个像素点三基色值R'_0XiYj、G'_0XiYj和B'_0XiYj，并与目标色坐标中对应坐标位置的像素点的三基色R_0XiYj、G_0XiYj和B_0XiYj作差，然后将获得的差值的绝对值|R'_0XiYj-R_0XiYj|、|G'_0XiYj-G_0XiYj|和|B'_0XiYj-B_0XiYj|分别与三基色阈值R_阈值、G_阈值和B_阈值比较，根据比较结果判断是否需要对屏显进行校准；

校准补偿模块(4)，其分别连接阈值比较模块和图像信号处理模块(1)，当阈值比较模块判断屏显需要校准，校准补偿模块(4)根据目标色坐标和实测色坐标生成色差坐标，然后将色差坐标发送给图像信号处理模块(1)，图像信号处理模块(1)根据色差坐标对带显示图像进行调整。

2.如权利要求1所述的自带显示校准功能的显示屏，其特征在于，当|R'_0XiYj-R_0XiYj|＞R_阈值或者|G'_0XiYj-G_0XiYj|＞G_阈值或者|B'_0XiYj-B_0XiYj|＞B_阈值，阈值对比模块(3)判断屏显需要校准。

3.如权利要求2所述的自带显示校准功能的显示屏，其特征在于，校准补偿模块(4)根据目标色坐标和实测色坐标生成色差坐标作为原始色差坐标，其 还连接坐标对比模块(2)，控制坐标对比模块(2)重新从图像信号处理模块(1)调取不少于一副待显示图像，并获取屏幕(5)根据待显示图像的显示结果，然后获得待显示图像和对应的显示结果的色差坐标作为对比色差坐标；校准补偿模块(4)根据原始色差坐标和对比色差坐标获得均差坐标；图像信号处理模块(1)根据均差坐标对后续待显示图像进行补偿。

4.如权利要求3所述的自带显示校准功能的显示屏，其特征在于，图像信号处理模块(1)根据以下公式对后续待显示图像进行补偿：

R'_XiYj＝R_XiYj-ΔR_XiYj

G'_XiYj＝G_XiYj-ΔG_XiYj

B'_XiYj＝B_XiYj-ΔB_XiYj

其中，R_XiYj、G_XiYj和B_XiYj分别为待显示图像中像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值；R'_XiYj、G'_XiYj和B'_XiYj分别为补偿后的待显示图像中像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，ΔR_XiYj、ΔG_XiYj和ΔB_XiYj分别为均差坐标中像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值。

5.如权利要求4所述的自带显示校准功能的显示屏，其特征在于，均差坐标通过以下公式获得：

其中，X_iY_j为像素点的坐标，Δ₀R_XiYj、Δ₀G_XiYj和Δ₀B_XiYj分别为初始色差坐标中各像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，Δ_kR_XiYj、Δ_kG_XiYj和Δ_kB_XiYj分别为第k个对比色差坐标中各像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值；

Δ₀R_XiYj＝R_0XiYj-R'_0XiYj

Δ₀G_XiYj＝G_0XiYj-G'_0XiYj

Δ₀B_XiYj＝B_0XiYj-B'_0XiYj

其中，R_0XiYj、G_0XiYj和B_0XiYj分别为目标色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，R'_0XiYj、G'_0XiYj和B'_0XiYj分别为实测色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值；

Δ_kR_XiYj＝R_kXiYj-R'_kXiYj

Δ_kG_XiYj＝G_kXiYj-G'_kXiYj

Δ_kB_XiYj＝B_kXiYj-B'_kXiYj

其中，R_kXiYj、G_kXiYj和B_kXiYj分别为坐标对比模块(2)重新调取的第k幅待显示图像对应的色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值，R'_kXiYj、G'_kXiYj和B'_kXiYj分别为第k幅待显示图像的显示结果对应的色坐标像素点X_iY_j的红色、绿色和蓝色色值。