CN106409212B - 伽马曲线调整方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种伽马曲线调整方法及装置，其中该伽马曲线调整方法包括以下步骤：通过调试设备生成基准伽马曲线；根据所述基准伽马曲线，采用线性内插法计算得到预设个数的辅助伽马曲线；存储所述基准伽马曲线和所述辅助伽马曲线并作为所需的伽马曲线。本发明技术方案使得在生产显示器件时，只需矫正一条伽马曲线，其他伽马曲线自动生成，提高生产效率，降低工厂产线生产成本。

Description

伽马曲线调整方法及装置
技术领域
本发明涉及图像显示技术领域，特别涉及一种伽马曲线调整方法及装置。
背景技术
伽马(又称Gamma)是用来表征显示器件亮度响应特性的一个参数。通常显示器件上显示的亮度与输入电平的关系接近一条指数曲线(即为Gamma曲线)。Gamma曲线是一种特殊的色调曲线，当Gamma值等于1的时候，曲线为与坐标轴成45°的直线，这个时候表示输入和输出密度相同。高于1的Gamma值将会造成输出暗化，低于1的Gamma值将会造成输出亮化。由于显卡或者显示器的本身硬件原因会出现实际输出的图像在亮度上有偏差，而Gamma曲线矫正就是用来矫正图像的这种偏差。
目前工厂在生产显示器件时，需要矫正多条Gamma曲线(一般有9条曲线)，例如Gamma2.2曲线、Gamma2.6曲线等，以满足不同场景的需要，这需要增加耗费工厂产线的生产成本。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种伽马曲线调整方法，旨在生产显示器件时，提高伽马曲线的矫正速率，以提高生产效率，降低工厂产线生产成本。
为实现上述目的，本发明提出了一种伽马曲线调整方法，包括以下步骤：
通过调试设备生成基准伽马曲线；
根据所述基准伽马曲线，采用线性内插法计算得到预设个数的辅助伽马曲线；
存储所述基准伽马曲线和所述辅助伽马曲线并作为所需的伽马曲线。
优选地，所述“根据所述基准伽马曲线，采用线性内插法计算得到预设个数的辅助伽马曲线；”包括：
计算基准伽马曲线的归一化值及辅助伽马曲线的归一化值，根据基准伽马曲线及两所述归一化值，采用线性内插法计算得到辅助伽马曲线。
优选地，所述步骤“计算基准伽马曲线的归一化值及辅助伽马曲线的归一化值，根据基准伽马曲线及两所述归一化值，采用线性内插法计算得到辅助伽马曲线”包括：
计算辅助伽马曲线的伽马值；
根据所述伽马值，计算辅助伽马曲线对应的归一化值；
根据该归一化值及基准伽马曲线的R值、G值、B值，采用线性内插法计算辅助伽马曲线对应的R值、G值、B值。
优选地，所述采用线性内插法计算辅助伽马曲线对应的R值、G值、B值包括：
将辅助伽马曲线的G值和对应的归一化值拟合为线性关系；
将辅助伽马曲线的归一化值与基准伽马曲线的归一化值进行比较，找到第一个小于基准伽马曲线的归一化值所对应的取样值，取该取样值相邻的两取样值所对应的基准伽马曲线的G值和归一化值；
根据线性内插法公式，计算得到该辅助伽马曲线的一G值，再依次计算出其他辅助伽马曲线的G值；
依此方法计算辅助伽马曲线的R值和B值。
优选地，所述基准伽马曲线采用伽马值为2.2的伽马曲线。
本发明还提出一种伽马曲线调整装置，该装置包括：
第一伽马曲线模块，通过调试设备生成基准伽马曲线；
第二伽马曲线模块，依据所述基准伽马曲线，采用线性内插法计算得到预设个数的辅助伽马曲线；
存储模块，存储所述基准伽马曲线和所述辅助伽马曲线并作为所需的伽马曲线。
优选地，所述第二伽马曲线模块，计算基准伽马曲线的归一化值及辅助伽马曲线的归一化值，根据基准伽马曲线及两所述归一化值，采用线性内插法计算得到辅助伽马曲线。
优选地，所述第二伽马曲线模块包括：
伽马值计算单元，计算辅助伽马曲线的伽马值；
归一化值计算单元，根据所述伽马值，计算辅助伽马曲线对应的归一化值；
RGB值计算单元，根据该所述归一化值及基准伽马曲线的R值、G值、B值，采用线性内插法计算辅助伽马曲线对应的R值、G值、B值。
优选地，所述RGB值计算单元包括：
第一计算子单元，将辅助伽马曲线的G值和对应的归一化值拟合为线性关系；
第二计算子单元，将辅助伽马曲线的归一化值与基准伽马曲线的归一化值进行比较，找到第一个小于基准伽马曲线的归一化值所对应的取样值，取该取样值相邻的两取样值所对应基准伽马曲线的G值和归一化值；
第三计算子单元，根据内插法公式，计算得到该辅助伽马曲线的一G值，再依次计算出其他辅助伽马曲线的G值；
第四计算子单元，依次计算辅助伽马曲线的R值和B值。
优选地，所述基准伽马曲线采用伽马值为2.2的伽马曲线。
本发明技术方案通过生成基准伽马曲线，根据该基准伽马曲线，再计算辅助伽马曲线，再将伽马曲线保存。在对显示器件进行调试或设置时再调用这些伽马曲线。本发明技术方案只需调整一条作为基准伽马曲线，其余的伽马曲线都是基于这条曲线生成，简化了生产流程，提高了工厂的生产效率，降低了制造成本。
附图说明
图1为本发明伽马曲线调整方法一实施例的流程示意图；
图2为图1中步骤S200进一步的流程示意图；
图3为图2中S230进一步的流程示意图；
图4为本发明伽马曲线调整方法整体的一实施例的流程示意图；
图5为本发明伽马曲线调整装置一实施例的功能模块图；
图6为本发明伽马曲线调整装置的第二伽马曲线模块的功能模块图；
图7为本发明第二伽马曲线模块的RGB值计算单元的功能模块图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 第一伽马曲线模块 230 RGB值计算单元
200 第二伽马曲线模块 231 第一计算子单元
300 存储模块 232 第二计算子单元
210 伽马值计算单元 233 第三计算子单元
220 归一化值计算单元 234 第四计算子单元
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
本发明提出一种伽马曲线调整方法，在本实施例中，该伽马曲线应用于电视机中，此外还可应用于投影仪、摄像机、电脑等设备上，此处不一一列举。
伽马曲线是一种特殊的色调曲线，该曲线通常为一种乘幂函数。电视机中显示器输入取样值，要经过伽马曲线矫正后，输出实际显示的亮度值，再经显示器进行显示。
参照图1，在本发明实施例中，该伽马曲线调整方法包括以下步骤：
S100、通过调试设备生成基准伽马曲线。本实施例中作为基准伽马曲线采用Gamma2.2曲线。这一步是通过工厂的调试设备来调试的。
工厂在生成基准Gamma曲线时，首先初始化电视机屏幕的Gamma数据，即写一条Gamma曲线到电视机中，Gamma数据包括R值、G值及B值各256个点，R值、G值及B值所有点对应同一条直线。这条直线可以描述为Y＝nX，即归一化曲线。其中n为常数，0≤X≤255且X为整数。
然后采用色彩分析仪，如CA310，采样电视机屏的RGB数据到调试电脑上，再采用调试软件，对采样的数据进行计算，即可得到Gamma2.2的RGB数据值，即得到所述的基准伽马曲线。
S200、根据所述基准伽马曲线，采用线性内插法计算得到预设个数的辅助伽马曲线。
S300、存储所述基准伽马曲线和所述辅助伽马曲线并作为所需的伽马曲线。
将生成的基准伽马曲线和辅助伽马曲线存储于设定路径中。通过以一定的格式保存至bin文件中，然后存放到电视机的某个分区中，使用时将伽马曲线数据文件映射至电视机内存中，可即时调用。
本发明技术方案通过生成基准伽马曲线，根据该基准伽马曲线，再计算辅助伽马曲线，再将伽马曲线保存。在对显示器件进行调试或设置时再调用这些伽马曲线。本发明技术方案只需调整一条作为基准伽马曲线，其余的伽马曲线都是基于这条曲线生成，简化了生产流程，提高了工厂的生产效率，降低了制造成本。
进一步地，所述“根据所述基准伽马曲线，采用线性内插法计算得到预设个数的辅助伽马曲线”包括：计算基准伽马曲线的归一化值及辅助伽马曲线的归一化值，根据基准伽马曲线及两所述归一化值，采用线性内插法计算得到辅助伽马曲线。线性内插法是根据一组已知的未知函数自变量的值和它相对应的函数值，是一种求位置函数逼近数值的求解方法。
参照图2，进一步地，所述步骤S200包括如下步骤：
S210、计算辅助伽马曲线的伽马值；
S220、根据所述伽马值，计算辅助伽马曲线对应的归一化值；
S230、根据该归一化值及基准伽马曲线的R值、G值、及B值，采用线性内插法计算辅助伽马曲线对应的R值、G值、及B值。
假设共有8条伽马曲线需要生成，本实施例根据公式M＝0.05*N+2.2来算Gamma曲线的伽马值，其中M为伽马值，N表示第一N条曲线。当N取0时，M＝2.2，表示基准Gamma2.2曲线；若N取6时，M＝2.5，表示Gamma2.5曲线。
本实施例中，根据公式Y＝(i/255)M来计算辅助伽马曲线的归一化值。其中，Y表示归一化值，i(即上文中X值)为输入的取样值，0≤i≤255，共256个值，表示共有255个取样点。
其中，R(red，红色)、G(green，绿色)、B(blue，蓝色)为三原色光，RGB为业界的一种色彩模式，R值、G值及B值则表示自身颜色亮度大小，只要计算出伽马曲线的R值、G值及B值各256个值，一条伽马曲线就生成了。
参照图3，进一步地，所述采用线性内插法计算辅助伽马曲线对应的R值、G值、B值包括：
S231、将辅助伽马曲线的G值和对应的归一化值近似为线性关系；
S232、将辅助伽马曲线的归一化值与基准伽马曲线的归一化值进行比较，找到第一个小于基准伽马曲线的归一化值所对应的取样值，取该取样值相邻的两取样值所对应基准伽马曲线的G值和归一化值；
S233、根据线性内插法公式，计算得到该辅助伽马曲线的一G值，再依次计算出其他的G值；
S234、依次方法计算辅助伽马曲线的R值和B值。
需要说明的是，本实施例中，先计算某一条伽马曲线GammaM的G值，需要把G值和Y值(即归一化值)近似为线性关系，然后用GammaM的Y值去和基准Gamma2.2的Y值中去比较，找到第一个GammaM的Y小于基准Gamma2.2的Y值时所对应的i值，此时取基准的Gamma2.2的i-1与i+1两点的G值和Y值，同时已知GammaM的i点对应的Y值，
这里已知Y＝(i/255)M，因为实际的G值的变化和Y值的变化趋势是一样的，现在就是假设G值就是按Y值的变化规律变化。即两者若Y增加，则G也增加，Y减小，G也减小；若在很小的一个区间内，如公式中的相邻两个点，可以近似认为这两点就在同一条直线上。
当比较所需生成的Y值小于基准伽马曲线的Y值时，取相邻的两点，把所需生成的Y值内插到这两点中间，因而这三点也可以近似在同一条直线上。又G值变化规律和Y值一样。故通过三点例如(Y1,G1)、(Y2,G2)、(Y3,G3)，已经两G点，就能求出另一G点。
由线性内插法公式(Gi-Gi-1)/(Gi+1-Gi-1)＝(Yi-Yi-1)/(Yi+1-Yi-1)，
推导出GammaM的Gi：Gi＝(Yi-Yi-1)/(Yi+1-Yi-1)*(Gi+1-Gi-1)+Gi-1，
这里Gi表示坐标点i对应的G值，Gi+1表示坐标点i+1对应的G值，Gi-1表示坐标点i-1对应的G值；Yi表示坐标点i对应的归一化值，同理Yi+1表示坐标点i+1对应的归一化值，Yi-1表示坐标i-1对应的归一化值。
如此，计算出了GammaM一个G值，依次类推，可计算出GammaM的256个G值。然后再把R值和B值与Y值近似为线性关系，采用与计算G值相同的方法，计算出GammaM的R值和B值。这样，GammaM的R、G、B值全部计算出，一条新的伽马曲线生成。再采用类似的方法，依次计算出其他剩余的伽马曲线的R值、G值、及B值。
现结合图4，对整个技术方案进行阐述：本实施例中的计算过程是基于一处理器完成的。易于理解的是，该处理器中烧录有用于完成计算过程的程序。
在开始计算时，处理器初始化程序；
S10、计算基准Gamma2.2的Y值(归一化值)；
S20、计算GammaM的Y值；
S30、迭代计算Gamma2.2的Y值和GammaM的Y值；
S40、判断GammaM的Y值是否小于Gamma2.2的Y值；若否，则返回步骤S30，继续迭代计算Gamma2.2的Y值和GammaM的Y；若是，则到下一步；
S50、取得i值(取样值)；
S60、根据内插法分别计算GammaM的G值、R值、及B值；
计算完成后结束。
本发明技术方案先调试出一条基准伽马曲线，在根据该基准伽马曲线，采用线性内插法计算出第N条伽马曲线的G值、R值、及B值，从而生成新的所需的伽马曲线。相对传统的单独调试出多条伽马曲线，本发明技术方案只需调试出一条基准伽马曲线即可，其他的伽马曲线都基于这条基准伽马曲线生成，简化了生产流程，提高了生产效率，较大的较低了显示器件生产过程中的成本。
参照图5，本发明还提出一种伽马曲线调整装置，该装置包括：
第一伽马曲线模块100，生成基准伽马曲线；
第二伽马曲线模块200，计算基准伽马曲线及辅助伽马曲线对应的归一化值，根据基准伽马曲线及所述归一化值，计算辅助伽马曲线；
存储模块，存储所述基准伽马曲线和所述辅助伽马曲线并作为所需的伽马曲线。
需要说明的是，该装置可单独设置，将生成好的伽马曲线的数据通过线缆烧录到显示器件中，也可直接集成于显示器件中，随时调用。
参照图6，进一步地，所述第二伽马曲线模块200根据基准伽马曲线及所述归一化值，采用线性内插法计算辅助伽马曲线。
进一步地，所述第二伽马曲线模块200包括：
伽马值计算单元210，计算辅助伽马曲线的伽马值；
归一化值计算单元220，根据所述伽马值，计算辅助伽马曲线对应的归一化值；
RGB值计算单元230，根据基准伽马曲线的R值、G值、B值及所述归一化值，采用线性内插法计算辅助伽马曲线对应的R值、G值、B值。
参照图7，进一步地，所述RGB值计算单元230包括：
第一计算子单元231，将辅助伽马曲线的G值和对应的归一化值近似为线性关系；
第二计算子单元232，将辅助伽马曲线的归一化值与基准伽马曲线的归一化值进行比较，找到第一个小于基准伽马曲线的归一化值所对应的取样值，取该取样值相邻的两取样值所对应基准伽马曲线的G值和归一化值；
第三计算子单元233，根据内插法公式，计算得到辅助伽马曲线的一G值，再依次计算出其他的G值；
第四计算子单元234，采用相同方法计算辅助伽马曲线的R值和B值。
进一步地，所述基准伽马曲线采用伽马值为2.2的伽马曲线。
该伽马曲线调整装置可以是投影仪、摄像机、电脑、电视机等需要用到显示器的设备上。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种伽马曲线调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过调试设备生成基准伽马曲线；
根据所述基准伽马曲线，采用线性内插法计算得到预设个数的辅助伽马曲线；
存储所述基准伽马曲线和所述辅助伽马曲线并作为所需的伽马曲线；
所述根据所述基准伽马曲线，采用线性内插法计算得到预设个数的辅助伽马曲线包括：
计算基准伽马曲线的归一化值及辅助伽马曲线的归一化值，根据基准伽马曲线及两所述归一化值，采用线性内插法计算得到辅助伽马曲线。
2.如权利要求1所述的伽马曲线调整方法，其特征在于，所述步骤计算基准伽马曲线的归一化值及辅助伽马曲线的归一化值，根据基准伽马曲线及两所述归一化值，采用线性内插法计算得到辅助伽马曲线包括：
计算辅助伽马曲线的伽马值；
根据所述伽马值，计算辅助伽马曲线对应的归一化值；
根据该归一化值及基准伽马曲线的R值、G值、及B值，采用线性内插法计算辅助伽马曲线对应的R值、G值、B值。
3.如权利要求2所述的伽马曲线调整方法，其特征在于，所述采用线性内插法计算辅助伽马曲线对应的R值、G值、B值包括：
将辅助伽马曲线的G值和对应的归一化值拟合为线性关系；
将辅助伽马曲线的归一化值与基准伽马曲线的归一化值进行比较，找到第一个小于基准伽马曲线的归一化值所对应的取样值，取该取样值相邻的两取样值所对应的基准伽马曲线的G值和归一化值；
根据线性内插法公式，计算得到该辅助伽马曲线的一G值，再依次计算出其他辅助伽马曲线的G值；
依此方法计算辅助伽马曲线的R值和B值。
4.如权利要求2所述的伽马曲线调整方法，其特征在于，所述基准伽马曲线采用伽马值为2.2的伽马曲线。
5.一种伽马曲线调整装置，其特征在于，包括：
第一伽马曲线模块，通过调试设备生成基准伽马曲线；
第二伽马曲线模块，依据所述基准伽马曲线，采用线性内插法计算得到预设个数的辅助伽马曲线；
存储模块，存储所述基准伽马曲线和所述辅助伽马曲线并作为所需的伽马曲线；
所述第二伽马曲线模块，计算基准伽马曲线的归一化值及辅助伽马曲线的归一化值，根据基准伽马曲线及两所述归一化值，采用线性内插法计算得到辅助伽马曲线。
6.如权利要求5所述的伽马曲线调整装置，其特征在于，所述第二伽马曲线模块包括：
伽马值计算单元，计算辅助伽马曲线的伽马值；
归一化值计算单元，根据所述伽马值，计算辅助伽马曲线对应的归一化值；
RGB值计算单元，根据该所述归一化值及基准伽马曲线的R值、G值、B值，采用线性内插法计算辅助伽马曲线对应的R值、G值、B值。
7.如权利要求6所述的伽马曲线调整装置，其特征在于，所述RGB值计算单元包括：
第一计算子单元，将辅助伽马曲线的G值和对应的归一化值拟合为线性关系；
第二计算子单元，将辅助伽马曲线的归一化值与基准伽马曲线的归一化值进行比较，找到第一个小于基准伽马曲线的归一化值所对应的取样值，取该取样值相邻的两取样值所对应基准伽马曲线的G值和归一化值；
第三计算子单元，根据内插法公式，计算得到该辅助伽马曲线的一G值，再依次计算出其他辅助伽马曲线的G值；
第四计算子单元，依次计算辅助伽马曲线的R值和B值。
8.如权利要求5所述的伽马曲线调整装置，其特征在于，所述基准伽马曲线采用伽马值为2.2的伽马曲线。
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