CN107622761B - 一种基于负反馈的屏幕显示校正方法 - Google Patents

一种基于负反馈的屏幕显示校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于负反馈的屏幕显示校正方法，属于显示器技术领域，在每次调节屏幕工作参数时测量屏幕显示的特征值作为反馈，依次校正G通道值、B通道值、R通道值记为对屏幕的工作参数的一次校正，在校正一次工作参数后测量屏幕显示的亮度、色温y轴坐标、色温x轴坐标是否同时达到时相应的目标值，若是则当前灰阶校正结束；若否则从校正G通道值开始，再一次对当前的灰阶进行工作参数的校正。上述技术方案的有益效果是：基于反馈对对屏幕的RGB通道值进行分离校正，简化校正过程，使得单次校正的准确度高，从而提高屏幕显示校正的速度。

Description

一种基于负反馈的屏幕显示校正方法
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种基于负反馈的屏幕显示校正方法。
背景技术
在屏幕(如：等离子体显示器(Plasma Display Panel，简称PDP)及液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)等)的生产过程中，其红、绿、蓝三原色发光比例的均一性一般均难以达成，导致业者无法确保出厂时的每一台显示器均能达成最佳的色彩表现，即使是同一厂牌、同一批生产且相同制程的显示器亦然，因此，需要对屏幕的各灰阶的色温和亮度进行校正。通常的校正方法是，在当前灰阶下通过校正R、G、B三个颜色通道的参数，使该灰阶的色温和亮度达到要求。
由于R、G、B三个颜色通道的参数，对屏幕显示的亮度、色温分别具有不同的影响效果，往往调节其中一个参数，都会导致亮度、色温的变化，因此在目前的屏幕显示校正的过程中，通常使用对R、G、B三个颜色通道的参数同时联动校正的方法，存在单次校正准确度低，校正速度慢的问题。
发明内容
根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种基于负反馈的屏幕显示校正方法，旨在解决现有技术中，屏幕亮度与色温校正过程中单次校正准确度低，校正速度慢的问题。本发明采用如下技术方案：
一种基于负反馈的屏幕显示校正方法，包括以下步骤：
步骤S1、设置屏幕的工作参数的初始值，以及设置需要校正的目标灰阶，所述工作参数包括R通道值、G通道值、B通道值；
步骤S2、计算对应所述目标灰阶的用于体现屏幕显示效果的目标特征值，所述特征值包括亮度以及色温x轴坐标和色温y轴坐标；
步骤S3、验证当前的所述亮度与目标亮度是否匹配，如是则进入步骤 S5，如否则进入步骤S4；
步骤S4、根据当前的所述亮度与所述目标亮度的偏差校正所述G通道值并返回步骤S3；
步骤S5、验证当前的所述色温y轴坐标与目标色温y轴坐标是否匹配，如是则进入步骤S7，如否则进入步骤S6；
步骤S6、根据当前的所述色温y轴坐标与所述目标色温y轴坐标的偏差校正所述B通道值并返回步骤S5；
步骤S7、验证当前的所述色温x轴坐标与目标色温x轴坐标是否匹配，如是则进入步骤S9，如否则进入步骤S8；
步骤S8、根据当前的所述色温x轴坐标与所述目标色温x轴坐标的偏差校正所述R通道值并返回步骤S7；
步骤S9、验证当前的所述亮度、色温y轴坐标、色温x轴坐标分别与所述目标亮度、目标色温y轴坐标、目标色温x轴坐标是否同时匹配，若是则退出，若否则返回步骤S3。
较佳的，上述屏幕显示校正方法中，通过测量获取当前的所述亮度、色温y轴坐标、色温x轴坐标。
较佳的，上述屏幕显示校正方法中，所述目标亮度通过以下公式计算得到：
Figure RE-GDA0001504841770000031
其中Lvt表示所述目标亮度，n表于屏幕的亮度层级的总数，i表示所述目标灰阶的级数，gamma_pow为一设定值，Lvmax表示屏幕的最大亮度值， Lvmin表示屏幕的最小亮度值。
较佳的，上述屏幕显示校正方法中，所述最大亮度值和所述最小亮度值于通过测量获得，具体方法为：
于屏幕显示校正前，将屏幕显示调节至最大灰阶，并测量此时屏幕显示的亮度值得到所述最大亮度值；以及
于屏幕显示校正前，将屏幕显示调节至最小灰阶，并测量此时屏幕显示的亮度值得到所述最小亮度值。
较佳的，上述屏幕显示校正方法中，所述目标色温y轴坐标和所述目标色温x轴坐标为可设定的常数。
较佳的，上述屏幕显示校正方法中，验证当前的所述亮度与所述目标亮度是否匹配的方法为，验证当前的所述亮度与所述目标亮度之间的偏差是否小于或等于一第一阈值，若是则匹配，若否则不匹配。
较佳的，上述屏幕显示校正方法中，验证当前的所述色温y轴坐标与所述目标色温y轴坐标是否匹配的方法为，验证当前的所述色温y轴坐标与所述目标色温y轴坐标之间的偏差是否小于或等于一第二阈值，若是则匹配，若否则不匹配。
较佳的，上述屏幕显示校正方法中，验证当前的所述色温x轴坐标与所述目标色温x轴坐标是否匹配的方法为，验证当前的所述色温x轴坐标与所述目标色温x轴坐标之间的偏差是否小于或等于一第三阈值，若是则匹配，若否则不匹配。
上述技术方案的有益效果是：通过对屏幕的RGB通道值进行分离校正，简化校正过程，使得单次校正的准确度高，从而提高屏幕显示校正的速度。
附图说明
图1是本发明的较佳的实施例中，一种校正屏幕亮度与色温的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的较佳的实施例中，如图1所示，提供一种基于负反馈的屏幕显示校正方法，包括以下步骤：
步骤S1、设置屏幕的工作参数的初始值，以及设置需要校正的目标灰阶，工作参数包括R通道值、G通道值、B通道值；
步骤S2、计算对应目标灰阶的用于体现屏幕显示效果的目标特征值，特征值包括亮度以及色温x轴坐标和色温y轴坐标；
步骤S3、验证当前的亮度与目标亮度是否匹配，如是则进入步骤S5，如否则进入步骤S4；
步骤S4、根据当前的亮度与目标亮度的偏差校正G通道值并返回步骤 S3；
步骤S5、验证当前的色温y轴坐标与目标色温y轴坐标是否匹配，如是则进入步骤S7，如否则进入步骤S6；
步骤S6、根据当前的色温y轴坐标与目标色温y轴坐标的偏差校正B通道值并返回步骤S5；
步骤S7、验证当前的色温x轴坐标与目标色温x轴坐标是否匹配，如是则进入步骤S9，如否则进入步骤S8；
步骤S8、根据当前的色温x轴坐标与目标色温x轴坐标的偏差校正R通道值并返回步骤S7；
步骤S9、验证当前的亮度、色温y轴坐标、色温x轴坐标分别与目标亮度、目标色温y轴坐标、目标色温x轴坐标是否同时匹配，若是则退出，若否则返回步骤S3。
进一步地，本发明的较佳的实施例中，通过测量获取当前的亮度、色温 y轴坐标、色温x轴坐标。
灰阶的级数对应屏幕的亮度的层级数，例如，色深为8bit屏幕，共有256 个亮度的层级，对应256个灰阶，即0级、1级……255级灰阶。本实施例中，在屏幕前设置一亮度色温仪，检测屏幕显示的亮度和色温(包括色温x轴坐标、色温y轴坐标)，作为对应于指定灰阶的屏幕显示的目标亮度和目标色温的校正的反馈，在每次工作参数调整后，测量屏幕显示的特征值，因此，在屏幕显示校正时，可以从任意级灰阶开始校正，可以不依赖历史记录进行校正，在校正过程更灵活。
上述技术方案中，通过对屏幕的RGB通道值进行分离校正，简化校正过程，使得单次校正的准确度高，从而提高屏幕显示校正的速度。
本发明的较佳的实施例中，目标亮度通过以下公式计算得到：
Figure RE-GDA0001504841770000051
其中Lvt表示目标亮度，n表于屏幕的亮度层级的总数，i表示目标灰阶的级数，gamma_pow为一设定值，Lvmax表示屏幕的最大亮度值，Lvmin表示屏幕的最小亮度值。
本发明的较佳的实施例中，最大亮度值和最小亮度值于通过测量获得，具体方法为：
于屏幕显示校正前，将屏幕显示调节至最大灰阶，并测量此时屏幕显示的亮度值得到最大亮度值；以及
于屏幕显示校正前，将屏幕显示调节至最小灰阶，并测量此时屏幕显示的亮度值得到最小亮度值。
本发明的较佳的实施例中，目标色温y轴坐标和目标色温x轴坐标为可设定的常数。
本发明的较佳的实施例中，验证当前的亮度与目标亮度是否匹配的方法为，验证当前的亮度与目标亮度之间的偏差是否小于或等于一第一阈值，若是则匹配，若否则不匹配。
本发明的较佳的实施例中，验证当前的色温y轴坐标与目标色温y轴坐标是否匹配的方法为，验证当前的色温y轴坐标与目标色温y轴坐标之间的偏差是否小于或等于一第二阈值，若是则匹配，若否则不匹配。
本发明的较佳的实施例中，验证当前的色温x轴坐标与目标色温x轴坐标是否匹配的方法为，验证当前的色温x轴坐标与目标色温x轴坐标之间的偏差是否小于或等于一第二阈值，若是则匹配，若否则不匹配。
本实施例中，根据CIE_RGB转CIE_XYZ的转换公式
Figure RE-GDA0001504841770000061
其中，X、Y、Z用于表示CIE_XYZ系统中的光谱三刺激值，X代表红原色，Y代表绿原色，Z代表蓝原色；R、G、B为CIE_RGB系统中的光谱三刺激值。
以及CIE_xyY表色公式
Lv＝Y
Figure RE-GDA0001504841770000062
Figure RE-GDA0001504841770000063
其中，Lv用于表示屏幕显示亮度，Sx、Sy分别表示屏幕显示的色温x 轴坐标和色温y轴坐标。
由公式(1)和(2)可知，当B通道值增大，则显著影响Z增大，Lv 增大，sx减小，sy减小；当G通道值增大，则显著影响Y增大，X增大， Lv增大，sx减小，sy增大；当R通道值增大，则显著影响X增大，X增大， Lv增大，sx增大，sy减小。
因此本实施例中，在保证Sx、Sy测量值接近目标值的情况下，假设Lv 仅为G通道值的函数(改变G通道值对Lv的影响最大)表示为Lv＝l(g)，其中Lv为亮度测量值，该函数单调递增，要使Lv值接近一个目标值Lvt，则需要一个负反馈的关系，因此屏幕前设置一亮度色温仪，在每次调节G通道值后，测量屏幕当前显示的亮度值(Lv即l(g))。当l(g)>Lvt时，根据Lv与l(g)之间的差值相应地将G通道值调小，反之将G通道值调大，从而使Lv达到目标值。
为了保证上述操作是在Sx、Sy接近目标值的情况下进行的，上述操作每调一次G通道值，相当于给定一个G通道值，此时G通道值不变，调整B 通道值以及R通道值，B通道值与R通道值是否调整到位分别看调整后的色温y坐标(Sy)与色温x坐标(Sx)是否分别靠近对应的目标值。
单独将B通道值调大会使Sy减小，Sx减小；单独将B通道值调小则Sy 增大，Sx增；单独将R通道值调大，会使Sx增大，对Sy影响比较小，单独将R通道值调小则Sx减小，对Sy影响比较小。
因此先调B通道值，设此时Sy与B通道值的函数关系为Sy＝y(b)，该函数单调递减，要使Sy接近一个目标值(色温y轴坐标的目标值用Syt表示)，则需要一个负反馈的关系，因此在每次调节B通道值后，测量屏幕当前显示的色温y轴坐标(Sy即y(b))。当y(b)>Syt时，根据Syt与y(b)之间的差值相应地将B通道值调大，反之将B通道值调小，从而使Sy达到目标值。
最后调R通道值，设此时Sx与R通道值的函数关系为Sx＝x(r)，该函数单调递增，要使Sx接近一个目标值(色温x轴坐标的目标值用Sxt表示)，则需要一个负反馈的关系，因此在每次调节R通道值后，测量屏幕当前显示的色温x轴坐标(Sx即x(r))。当x(r)>Sxt时，根据Sxt与x(r)之间的差值相应地将R通道值调小，反之将R通道值调大，从而使Sx达到目标值。
依次校正G通道值、B通道值、R通道值记为对屏幕的工作参数的一次校正，在校正一次工作参数后要测量屏幕显示的亮度、色温y轴坐标、色温 x轴坐标是否同时达到时相应的目标值，若是则当前灰阶校正结束，可以再次设置需要校正的灰阶的级数，进行相应灰阶的校正；若否则从校正G通道值开始，再一次对当前的灰阶进行工作参数的校正。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于负反馈的屏幕显示校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、设置屏幕的工作参数的初始值，以及设置需要校正的目标灰阶，所述工作参数包括R通道值、G通道值、B通道值；
步骤S2、计算对应所述目标灰阶的用于体现屏幕显示效果的目标特征值，所述特征值包括亮度以及色温x轴坐标和色温y轴坐标；
步骤S3、验证当前的所述亮度与目标亮度是否匹配，如是则进入步骤S5，如否则进入步骤S4；
步骤S4、根据当前的所述亮度与所述目标亮度的偏差校正所述G通道值并返回步骤S3；
步骤S5、验证当前的所述色温y轴坐标与所述目标色温y轴坐标是否匹配，如是则进入步骤S7，如否则进入步骤S6；
步骤S6、根据当前的所述色温y轴坐标与所述目标色温y轴坐标的偏差校正所述B通道值并返回步骤S5；
步骤S7、验证当前的所述色温x轴坐标与目标色温x轴坐标是否匹配，如是则进入步骤S9，如否则进入步骤S8；
步骤S8、根据当前的所述色温x轴坐标与所述目标色温x轴坐标的偏差校正所述R通道值并返回步骤S7；
步骤S9、验证当前的所述亮度、色温y轴坐标、色温x轴坐标分别与所述目标亮度、目标色温y轴坐标、目标色温x轴坐标是否同时匹配，若是则退出，若否则返回步骤S3。
2.如权利要求1所述的屏幕显示校正方法，其特征在于，通过测量获取当前的所述亮度、色温y轴坐标、色温x轴坐标。
3.如权利要求1所述的屏幕显示校正方法，其特征在于，所述目标亮度通过以下公式计算得到：
Figure FDA0001460162380000021
其中Lvt表示所述目标亮度，n表于屏幕的亮度层级的总数，i表示所述目标灰阶的级数，gamma_pow为一设定值，Lvmax表示屏幕的最大亮度值，Lvmin表示屏幕的最小亮度值。
4.如权利要求3所述的屏幕显示校正方法，其特征在于，所述最大亮度值和所述最小亮度值于通过测量获得，具体方法为：
于屏幕显示校正前，将屏幕显示调节至最大灰阶，并测量此时屏幕显示的亮度值得到所述最大亮度值；以及
于屏幕显示校正前，将屏幕显示调节至最小灰阶，并测量此时屏幕显示的亮度值得到所述最小亮度值。
5.如权利要求1所述的屏幕显示校正方法，其特征在于，所述目标色温y轴坐标和所述目标色温x轴坐标为可设定的常数。
6.如权利要求1所述的屏幕显示校正方法，其特征在于，验证当前的所述亮度与所述目标亮度是否匹配的方法为，验证当前的所述亮度与所述目标亮度之间的偏差是否小于或等于一第一阈值，若是则匹配，若否则不匹配。
7.如权利要求1所述的屏幕显示校正方法，其特征在于，验证当前的所述色温y轴坐标与所述目标色温y轴坐标是否匹配的方法为，验证当前的所述色温y轴坐标与所述目标色温y轴坐标之间的偏差是否小于或等于一第二阈值，若是则匹配，若否则不匹配。
8.如权利要求1所述的屏幕显示校正方法，其特征在于，验证当前的所述色温x轴坐标与所述目标色温x轴坐标是否匹配的方法为，验证当前的所述色温x轴坐标与所述目标色温x轴坐标之间的偏差是否小于或等于一第三阈值，若是则匹配，若否则不匹配。
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