CN108428436A - 亮度补偿方法、亮度补偿装置、显示装置及存储介质 - Google Patents

亮度补偿方法、亮度补偿装置、显示装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

一种显示装置的亮度补偿方法、亮度补偿装置、显示装置以及存储介质。显示装置包括背光模组和显示面板，显示面板被划分为多个分区，背光模组包括多个背光单元，多个背光单元分别对应多个分区设置，亮度补偿方法包括：将背光模组中的多个背光单元的亮度值设置为同一亮度设定值，并将显示面板中的多个像素单元的灰阶数据设置为同一灰阶设定值；在多个背光单元发光时，测量所述显示面板的所述多个分区的出光亮度值，获得显示面板的第一亮度矩阵；根据第一亮度矩阵确定补偿系数矩阵。该亮度补偿方法可以补偿背光模组的发光亮度，提高显示面板的出光亮度的均一性，从而可以提升包括该显示面板的显示装置的显示效果。

Description

亮度补偿方法、亮度补偿装置、显示装置及存储介质
技术领域
本公开实施例涉及一种亮度补偿方法、亮度补偿装置、显示装置及存储介质。
背景技术
微发光二极管(Micro-LED)可以将发光二极管(LED)的长度缩小至原来的1％，例如缩小至100微米(μm)或100微米以下，且具有更高的发光亮度、发光效率以及更低的运行功耗等特点，从而逐渐受到人们的关注。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种显示装置的亮度补偿方法，所述显示装置包括背光模组和显示面板，所述显示面板被划分为多个分区，所述背光模组包括多个背光单元，所述多个背光单元分别对应所述多个分区设置，所述亮度补偿方法包括：将背光模组中的多个背光单元的亮度值设置为同一亮度设定值，并将显示面板中的多个像素单元的灰阶数据设置为同一灰阶设定值；在所述多个背光单元发光时，测量所述显示面板的所述多个分区的出光亮度值，获得所述显示面板的第一亮度矩阵；根据所述第一亮度矩阵确定补偿系数矩阵；以及根据所述补偿系数矩阵对所述显示装置进行亮度补偿。
例如，在本公开一实施例提供的亮度补偿方法中，根据所述第一亮度矩阵确定补偿系数矩阵包括：获取所述多个背光单元的扩散矩阵；根据第一公式获取所述多个背光单元的第一设定矩阵；调整所述第一设定矩阵中的至少一个数值以获取第二设定矩阵，直到第二亮度矩阵的均一性误差值小于预设误差值，其中，所述第二亮度矩阵满足第二公式以及根据第三公式F2＝F1·X确定所述补偿系数矩阵。L1表示所述第一亮度矩阵，L2表示所述第二亮度矩阵，K表示所述扩散矩阵，F1表示所述第一设定矩阵，F2表示所述第二设定矩阵，X表示所述补偿系数矩阵，表示所述扩散矩阵与所述第一设定矩阵做卷积运算，F1·X表示所述第一设定矩阵与所述补偿系数矩阵做点乘运算。
例如，在本公开一实施例提供的亮度补偿方法中，获取所述多个背光单元的扩散矩阵包括：驱动所述多个背光单元中的一个背光单元发光，并使得其余背光单元不发光；以及测量所述显示面板的出光亮度值。
例如，在本公开一实施例提供的亮度补偿方法中，调整所述第一设定矩阵中的至少一个数值获得第二设定矩阵包括：将所述第一设定矩阵中的最大值减小一个步长值；或者将所述第一设定矩阵中的最小值增加一个所述步长值。
例如，在本公开一实施例提供的亮度补偿方法中，根据所述补偿系数矩阵对所述显示装置进行亮度补偿包括：根据所述补偿系数矩阵对所述多个背光单元的发光亮度进行补偿。
例如，在本公开一实施例提供的亮度补偿方法中，根据所述补偿系数矩阵对所述多个背光单元的发光亮度进行补偿包括：将所述多个背光单元的驱动电流分别乘以所述补偿系数矩阵中对应的补偿系数。
例如，在本公开一实施例提供的亮度补偿方法中，根据所述补偿系数矩阵对所述显示装置进行亮度补偿包括：根据所述补偿系数矩阵对所述多个像素单元的灰阶数据进行补偿。
例如，在本公开一实施例提供的亮度补偿方法中，根据所述补偿系数矩阵对所述多个像素单元的灰阶数据进行补偿包括：按照所述多个分区，将所述多个像素单元的灰阶数据分别乘以所述补偿系数矩阵中对应的补偿系数。
例如，在本公开一实施例提供的亮度补偿方法中，根据所述补偿系数矩阵对所述显示装置进行亮度补偿包括：将所述显示面板中的多个像素单元的用于显示画面的第一灰阶数据转换为六角椎体颜色模型数据；根据所述补偿系数矩阵对所述六角椎体颜色模型值中的明度数据进行补偿；以及将所述补偿后的六角椎体颜色模型数据转换为第二灰阶数据。
本公开至少一实施例还提供一种亮度补偿装置，包括处理器和存储介质。所述存储介质被配置为存储有可适于所述处理器执行的计算机指令，且所述计算机指令被所述处理器执行时实施如本公开的实施例提供的亮度补偿方法。
例如，本公开一实施例提供的亮度补偿装置还包括图像采集装置。所述图像采集装置被配置为对所述显示面板进行图像采集，所述处理器还被配置为对所述图像采集装置采集的图像进行处理以获取所述第一亮度矩阵。
本公开至少一实施例还提供一种显示装置，包括背光模组、显示面板以及如本公开的实施例提供的亮度补偿装置。
本公开至少一实施例还提供一种存储介质，所述存储介质被配置为存储有可适于处理器执行的计算机指令，且所述计算机指令被所述处理器执行时实施如本公开的实施例提供的亮度补偿方法。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为本公开的实施例提供的一种亮度补偿方法的示意图1；
图2为本公开的实施例提供的一种显示装置的示意图1；
图3为本公开的实施例中第一亮度矩阵的示意图；
图4为本公开的实施例提供的一种亮度补偿方法的示意图2；
图5为本公开的实施例中扩散矩阵的示意图；
图6为本公开的实施例提供的一种亮度补偿方法的示意图3；
图7为本公开的实施例提供的一种亮度补偿方法的示意图4；
图8为一种分区动态背光调节方法的示意图；
图9为本公开的实施例提供的一种亮度补偿装置的示意图；
图10为本公开的实施例提供的另一种亮度补偿装置的示意图；
图11为本公开的实施例提供的一种显示装置的示意图2；以及
图12为本公开的实施例提供的一种存储介质的示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
微发光二极管(Micro-LED)阵列可以作为液晶显示装置(Liquid CrystalDisplay)的背光模组，为LCD提供背光源，从而使得LCD具有更高的对比度和更低的功耗。但由于制造工艺等限制，Micro-LED阵列在发光时可能会存在发光亮度不均匀的问题，严重时可能会影响显示装置的显示效果。
本公开至少一实施例提供一种显示装置的亮度补偿方法，显示装置包括背光模组和显示面板，显示面板被划分为多个分区，背光模组包括多个背光单元，多个背光单元分别对应多个分区设置，亮度补偿方法包括：将背光模组中的多个背光单元的亮度值设置为同一亮度设定值，并将显示面板的多个像素单元的灰阶数据设置为同一灰阶设定值；在多个背光单元发光时，测量所述显示面板的所述多个分区的出光亮度值，获得显示面板的第一亮度矩阵；根据第一亮度矩阵确定补偿系数矩阵；以及根据补偿系数矩阵对显示装置进行亮度补偿。
本公开至少一实施例还提供一种对应于上述亮度补偿方法的亮度补偿装置、显示装置以及存储介质。
本公开的实施例提供的亮度补偿方法、亮度补偿装置、显示装置以及存储介质，可以补偿背光模组的发光亮度，提高显示面板的出光亮度的均一性，从而可以提升包括该显示面板的显示装置的显示效果。
下面结合附图对本公开的实施例进行详细说明。
本公开的至少一个实施例提供一种显示装置的亮度补偿方法，如图1和图2所示，该亮度补偿方法包括如下操作。
步骤S10：将背光模组100中的多个背光单元110的亮度值设置为同一亮度设定值，并将显示面板200中的多个像素单元210的灰阶数据设置为同一灰阶设定值；
步骤S20：在多个背光单元110发光时，测量显示面板200的多个分区的出光亮度值，获得显示面板200的第一亮度矩阵L1；
步骤S30：根据第一亮度矩阵L1确定补偿系数矩阵X；以及
步骤S40：根据补偿系数矩阵X对显示装置进行亮度补偿。
如图2所示，显示装置包括背光模组100和显示面板200。例如，背光模组100包括多个背光单元110，每个背光单元110中例如设置有多个呈阵列排布的Micro-LED，背光模组100中的多个Micro-LED可以形成Micro-LED阵列，从而可以为显示面板200提供背光源。例如，显示面板200为液晶显示面板，显示面板200包括呈阵列排布的多个像素单元210。需要说明的，在图2中仅示意性的示出了部分背光单元110和部分像素单元210，背光单元110和像素单元210的数量可以根据显示装置的尺寸和分辨率要求进行设置，本公开的实施例对此不作限定。此外，图2中示出的例如背光单元110和像素单元210的尺寸仅是示意性的，不代表真实比例。
例如，该显示装置在发光时，背光模组100提供背光源，同时向显示面板200中的每个像素单元210提供灰阶数据以控制每个像素单元210的透光率，从而可以控制显示面板200的出光亮度。
在本公开的实施例中，显示面板被划分为多个分区，背光模组100包括多个背光单元110，多个背光单元110分别对应多个分区设置。需要说明的是，在划分分区时，可以使得每个分区的区域大小相等，例如，可以使得每个分区呈正方形。例如，将显示面板划分为N个分区，相应地，背光模组100被划分为N个分区，背光模组100的N个分区和显示面板200的N个分区一一对应。显示面板200的每个分区可以包括一个或多个像素单元210。
在背光模组100的每个分区中设置有一个背光单元110，同一个背光单元110中的多个Micro-LED的亮度设定值(即驱动电流)保持一致。显示面板200中的每个分区中设置有多个像素单元210。当背光模组100和显示面板200装配在一起时，背光模组100的每个分区中的背光单元向显示面板200中对应于该分区中的多个像素单元210提供背光源，即显示面板200中的同一个分区中的多个像素单元210接收到的背光源的亮度相等。
例如，在步骤S10中，将背光模组100中的多个背光单元110的亮度值设置为同一亮度设定值，例如在通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)调节背光单元110的亮度值的情形中，就是将PWM的设定值设置为同一值。例如，在一个示例中，可以将多个背光单元110的亮度值设置为最大，使得多个背光单元110的发光亮度达到最大亮度。当然，本公开的实施例包括但不限于此，也可以将多个背光单元110的亮度值设置为介于最小值和最大值之间的一个值，只要该多个背光单元110的亮度值设置为同一亮度设定值即可。
同时，在步骤S10中，将显示面板200中的多个像素单元210的灰阶数据设置为同一灰阶设定值。例如，以显示模式为常黑模式的显示面板为例，在显示面板200的显示数据采用8比特的RGB灰阶数据时，可以将显示面板200中的所有像素单元210的灰阶数据设置为最大值255，即，使得显示面板200中的所有像素单元210的透过率最大。当然，本公开的实施例包括但不限于此，也可以将显示面板200中的多个像素单元210的灰阶数据设置为介于0和255之间的一个值，例如为199，只要该显示面板200中的多个像素单元210的灰阶数据设置为同一灰阶设定值即可。
例如，在步骤S20中，当图2中的背光模组100中的多个背光单元110按照步骤S10中的亮度设定值进行发光时，测量显示面板200的多个分区的出光亮度值，例如可以采用图像采集装置在显示面板200的出光侧对该显示面板200进行图像采集，然后对图像采集装置采集的图像数据进行处理以获得第一亮度矩阵L1。
图像采集装置拍照所获得的图像数据中包括亮度信息，在对该图像数据进行处理时可以首先将图像数据中的亮度信息提取出来，形成一个显示面板200的出光亮度值矩阵；然后对显示面板200的每一个分区中的出光亮度值取平均值，即将上述出光亮度值矩阵按照分区取平均值，并将每个分区的平均值作为该分区对应的出光亮度值；最后将多个分区分别对应的出光亮度值组成第一亮度矩阵L1。
在将显示面板划分为Q*M(Q行M列)个分区时，第一亮度矩阵L1也是Q*M的矩阵。例如，如图3所示，在一个示例中，可以将显示面板划分为7*7(7行7列)个分区，则获得的第一亮度矩阵L1也是一个7*7的矩阵，该矩阵中的每一个值(A1、A2、A3……)表示显示面板200中的对应分区的出光亮度值。在假设显示面板200的均一性误差可以忽略即不考虑显示面板200的非均匀性时，第一亮度矩阵L1可以看作背光模组100的实际发光亮度值的矩阵。
需要说明的是，本公开的实施例对图像采集装置采用的感光元件的类型不作限定，例如，图像采集装置中的感光元件可以采用电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)；又例如，图像采集装置中的感光元件还可以采用互补金属氧化物半导体元件(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)。
在本公开的一个实施例中，如图4所示，步骤S30包括如下操作。
步骤S31：获取多个背光单元110的扩散矩阵K；
步骤S32：根据第一公式获取多个背光单元110的第一设定矩阵F1；
步骤S33：调整第一设定矩阵F1中的至少一个数值以获取第二设定矩阵F2，直到第二亮度矩阵L2的均一性误差值小于预设误差值，第二亮度矩阵L2满足第二公式以及
步骤S34：根据第三公式F2＝F1·X确定补偿系数矩阵X。
需要说明的是，在本公开的实施例中，L1表示第一亮度矩阵，L2表示第二亮度矩阵，K表示扩散矩阵，F1表示第一设定矩阵，F2表示第二设定矩阵，X表示补偿系数矩阵，表示扩散矩阵K与第一设定矩阵F1做卷积运算，F1·X表示第一设定矩阵F1与补偿系数矩阵X做点乘运算。以下各实施例与此相同，不再赘述。
由于每个分区对应的背光单元110在发光时，发出的光会以该分区为中心，扩散到与该分区相邻的分区中，与中心的距离越远，扩散的光的亮度越低。在本公开的实施例中，如图5所示，一个背光单元110的扩散矩阵K是由测得的该背光单元110对应的分区的出光亮度值K0以及相邻的分区的出光亮度值(K1、K2、K3)组成。需要说明的是，在图5所示的示例中，扩散矩阵K是以3*3的矩阵为例进行示意的，本公开的实施例包括但不限于此，例如，当背光单元110的扩散能力更强时，扩散矩阵K还可以是5*5、7*7或者包括更多出光亮度值的矩阵。
例如，在本公开的一个实施例中，如图6所示，步骤S31包括如下操作。
步骤S311：驱动多个背光单元110中的一个背光单元110发光，并使得其余背光单元110不发光；以及
步骤S312：测量显示面板200的出光亮度值。
例如，在步骤S311中，可以驱动背光模组100中多个背光单元110中的一个背光单元110发光，并使得其余背光单元110不发光。例如，可以驱动位于背光模组100中的中心位置处的背光单元110发光。
例如，在步骤S312中，和步骤S20相似地，同样可以采用图像采集装置在显示面板200的出光侧对该显示面板200进行图像采集，然后对图像采集装置采集的图像数据进行处理以获得发光的背光单元110对应的分区以及相邻的八个分区的出光亮度值(这八个分区是围绕着发光的背光单元110对应的分区)，从而获得如图5所示的扩散矩阵K。需要说明的是，在步骤S312中关于获得分区对应的出光亮度值的方法可以参考步骤S20中的相应描述，这里不再赘述。另外，在本公开的实施例中，多个背光单元110的扩散矩阵K可以看作是一致的，所以可以获得一个背光单元110的扩散矩阵K并将该扩散矩阵K作为多个背光单元110共用的扩散矩阵K。
如上所述，例如在将显示面板200划分为7*7个分区的情形中，第一亮度矩阵L1也是一个7*7的矩阵(如图3所示)。例如可以将图3看作第一亮度矩阵L1对应的显示面板200划分的7*7个分区，在获取扩散矩阵K时，例如在步骤311中可以使得位于背光模组100中的中心位置处、即D4对应的背光单元110发光，并使得其余的背光单元110不发光，然后在步骤S312中可以测量显示面板200的所有分区的出光亮度值。例如，当测量的位于D4周围的第一圈的8个分区(C3、C4、C5、D3、D5、E3、E4和E5)的出光亮度值不为零，且位于D4周围的第二圈的16个分区(B2、B3、B4、B5、B6、C6、D6、E6、F6、F5、F4、F3、F2、E2、D2和C2)的出光亮度值为零或近似为零时，则扩散矩阵K是一个3*3的矩阵；例如，当位于D4周围的第二圈的16个分区(B2、B3、B4、B5、B6、C6、D6、E6、F6、F5、F4、F3、F2、E2、D2和C2)的出光亮度值不为零，且位于D4周围的第三圈即最外侧的一圈的24个分区的出光亮度值为零或近似为零时，则扩散矩阵K为一个5*5的矩阵；又例如，当位于D4周围的第三圈即最外侧的一圈的24个分区的出光亮度值也不为零时，则扩散矩阵K为一个7*7的矩阵。在显示面板200被划分为其他个数的分区时，扩散矩阵K的获取方法与上述类似，不再赘述。
在获得第一亮度矩阵L1和扩散矩阵K后，可以执行步骤S32，根据第一公式：通过反卷积运算获得多个背光单元110的第一设定矩阵F1。例如，在第一亮度矩阵L1为一个7*7的矩阵且扩散矩阵K为一个3*3的矩阵的情形下，通过反卷积运算获得的第一设定矩阵F1也是一个7*7的矩阵，该矩阵中的每一个值表示在显示面板200出光亮度值满足第一亮度矩阵L1时，对应的每个背光单元110的实际的亮度设定值。
需要说明的是，在本公开的实施例中，符号表示卷积运算，“·”表示点乘运算，以下各实施例与此相同，不再赘述。
在步骤S33中，可以通过多次迭代的方式获得第二亮度矩阵L2。例如，在获得第一设定矩阵F1后，可以调整第一设定矩阵F1中的至少一个数值以获取第二设定矩阵F2。例如，在一个示例中，可以将第一设定矩阵F1中的最大值减小一个步长值。又例如，在另一个示例中，可以将第一设定矩阵F1中的最小值增加一个步长值。需要说明的是，步长值需要根据实际情况设定，例如当第一设定矩阵F1中的最大值和最小值相差0.5时，步长值可以取0.1或0.05。另外，每次调整第一设定矩阵F1时，可以只调整一个数值，也可以调整两个或者更多个数值，本公开对此不作限定。
每次调整完第一设定矩阵F1获得第二设定矩阵F2后，需要根据第二公式：通过卷积运算获取第二亮度矩阵L2，并判断第二亮度矩阵L2的均一性误差值是否小于预设误差值，如果大于等于预设误差值，则继续上述调整第一设定矩阵F1的步骤，直到第二亮度矩阵L2的均一性误差值小于预设误差值。
在本公开的实施例中，第二亮度矩阵L2的均一性误差值可以按照如下方式获得：假设第二亮度矩阵L2中所有数值的最大值为M1，第二亮度矩阵L2中所有数值的最小值为M2，第二亮度矩阵L2中所有数值的平均值为MA，然后，计算(M1-MA)/MA与(MA-M2)/MA，取两者中的较大的数值为第二亮度矩阵L2的均一性误差值。需要说明的是，本公开的实施例对计算第二亮度矩阵L2的均一性误差值的方式不作限定，只要是可以反映第二亮度矩阵L2的均一性的数值即可。例如，在一个示例中，预设误差值为5％，本公开的实施例包括但不限于此。
在获得第一亮度矩阵L1和第二亮度矩阵L2后，可以执行步骤S34，根据第三公式：F2＝F1·X确定补偿系数矩阵X。需要注意的是，在第三公式中，第一亮度矩阵F1和补偿系数矩阵X之间是点乘的关系。例如，在第一亮度矩阵L1和第二亮度矩阵L2均为7*7矩阵的情形下，补偿系数矩阵X也是一个7*7的矩阵。容易理解，补偿系数矩阵X中的补偿系数就是第二亮度矩阵L2和第一亮度矩阵L1中对应位置元素之间的比值，即对应于显示装置中的每一个分区，均有一个补偿系数与之对应。
在本公开的一个实施例中，步骤S40：根据补偿系数矩阵X对显示装置进行亮度补偿，可以包括如下操作。
步骤S41：根据补偿系数矩阵X对多个背光单元110的发光亮度进行补偿。
例如，在一个示例中，上述步骤S41可以包括如下操作。
步骤S411：将多个背光单元110的驱动电流分别乘以补偿系数矩阵X中对应的补偿系数。
在本公开的实施例中，通过求取补偿系数矩阵X，并根据补偿系数矩阵X对多个背光单元110的驱动电流进行补偿，可以补偿背光模组100的发光亮度，提高显示面板200的出光亮度的均一性，从而可以提升包括该显示面板200的显示装置的显示效果。
在本公开的一个实施例中，步骤S40：根据补偿系数矩阵X对显示装置进行亮度补偿，可以包括如下操作。
步骤S42：根据补偿系数矩阵X对多个像素单元210的灰阶数据进行补偿。
例如，在一个示例中，上述步骤S42可以包括如下操作。
步骤S421：按照多个分区，将多个像素单元210的灰阶数据分别乘以补偿系数矩阵X中对应的补偿系数。
在步骤S421中，需要注意的是，每个分区中的像素单元210的灰阶数据所乘的补偿系数是相同的。例如，该灰阶数据可以为RGB灰阶数据。
在本公开的实施例中，通过求取补偿系数矩阵X，并根据补偿系数矩阵X对多个像素单元210的灰阶数据进行补偿，可以补偿背光模组100的发光亮度，提高显示面板200的出光亮度的均一性，从而可以提升包括该显示面板200的显示装置的显示效果。
在本公开的一个实施例提供的亮度补偿方法中，如图7所示，步骤S40：根据补偿系数矩阵X对显示装置进行亮度补偿，可以包括如下操作。
步骤S50：将显示面板200中的多个像素单元210的用于显示画面的第一灰阶数据转换为六角椎体颜色模型数据；
步骤S60：根据补偿系数矩阵X对六角椎体颜色模型值中的明度数据进行补偿；以及
步骤S70：将补偿后的六角椎体颜色模型数据转换为第二灰阶数据。
六角椎体颜色模型(Hue,Saturation,Value,HSV)是根据颜色的直观特性创建的一种颜色模型，该模型中颜色的参数分别为：色调(H)、饱和度(S)以及明度(V)，其中，明度表示人眼感觉到的明暗程度。
在步骤S50中，在第一灰阶数据采用RGB灰阶数据时，明度V＝max(R，G，B)，即明度V的值取RGB灰阶数据中的最大值。
在步骤S60中，与步骤S421类似地，按照多个分区，将显示画面对应多个像素单元210的HSV数据中的明度数据分别乘以补偿系数矩阵X中对应的补偿系数。
然后在步骤S70中，将补偿后的HSV数据再转换为第二灰阶数据。例如，该第二灰阶数据提供至显示面板200中的多个像素单元210中，用于驱动显示。
例如，图8示出了一种用于显示装置的分区动态背光调节方法(Local Dimming)，该方法例如包括如下操作。
步骤S81：将显示面板200中的多个像素单元210的用于显示画面的第一灰阶数据转换为六角椎体颜色模型数据；
步骤S82：对每个分区中的六角椎体颜色模型数据中明度数据求取特征值以获得明度设定矩阵Fv；
步骤S83：根据明度设定矩阵Fv对多个背光单元110的发光亮度进行控制；
步骤S84：获取多个背光单元110的扩散矩阵K；
步骤S85：获得明度补偿矩阵Xv；以及
步骤S86：将明度补偿矩阵Xv对应的六角椎体颜色模型数据转换为第二灰阶数据。
步骤S81和上述实施例中的步骤S50相同，例如在步骤S81中，显示面板200中的多个像素单元210对应的明度数据可以组成第一明度数据矩阵Lv1。
在步骤S82中，例如在一个示例中，将显示面板200划分为7*7(7行7列)个分区，对每个分区中对应的多个明度数据求取特征值作为该分区对应的明度设定值，多个分区对应的明度设定值组成明度设定矩阵Fv，例如该明度设定矩阵Fv也是一个7*7的矩阵。在对每个分区中的多个明度数据求取特征值时，例如可以取多个明度数据中的最大值作为特征值；例如，还可以根据每个分区中的多个明度数据的累积分布函数(CDF)求取特征值；又例如，还可以取多个明度数据的平均值或平均值的倍数作为特征值。本公开对获得明度数据的特征值的方式不作限定。
在获得明度设定矩阵Fv后，可以执行步骤S83，根据明度设定矩阵Fv对多个背光单元110的发光亮度进行控制，例如在通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)调节背光单元110的发光亮度的情形中，就是根据明度设定矩阵Fv调节各个背光单元110的PWM的设定值。
上述步骤S84和上述实施例中的步骤S31相同，这里不再赘述。
在获得第一明度数据矩阵Lv1、明度设定矩阵Fv以及扩散矩阵K后，可以执行步骤S85。在步骤S85中，首先由第四公式：获得第二明度数据矩阵Lv2；然后由第五公式：Lv1＝Lv2·Xv获得明度补偿矩阵Xv。获得明度补偿矩阵Xv即完成了对六角椎体颜色模型数据中的明度数据的补偿，补偿了由于多个分区中的背光单元110的发光亮度不同而对显示面板200的出光亮度的影响。
需要说明的是，在步骤S85中，假设第一明度数据矩阵Lv1是一个700*700的矩阵，扩散矩阵K是一个3*3的矩阵，Fv是一个7*7的矩阵(和分区划分的行数和列数相关)，则通过第四公式求取的第二明度数据矩阵Lv2是一个7*7的矩阵，在将Lv2代入第五公式中求取明度补偿矩阵Xv时，需要先将Lv2按照分区的划分扩展为一个700*700的矩阵然后再进行计算，从而获得的明度补偿矩阵Xv也是一个700*700的矩阵。上述实施例中关于矩阵的维数均是示例性的，本公开对此不作限定。
在步骤S86中，将明度补偿矩阵Xv对应的六角椎体颜色模型数据转换为第二灰阶数据。例如，该第二灰阶数据提供至显示面板200中的多个像素单元210中，用于驱动显示。
例如，可以将图7中所示的亮度补偿方法结合到图8所示的分区动态背光调节方法(Local Dimming)中，例如在执行完步骤S85获得明度补偿矩阵Xv后，还可以执行步骤S60以对明度补偿矩阵Xv进一步补偿，然后再执行步骤S70获得用于驱动显示的第二灰阶数据。
在本公开的实施例中，首先将显示画面的灰阶数据转换为HSV数据，然后再根据补偿系数矩阵X对HSV数据中的明度数据进行补偿，最后再将补偿后的HSV数据转换为灰阶数据用于驱动显示，采用这种方式可以补偿背光模组100的发光亮度，提高显示面板200的出光亮度的均一性，从而可以提升包括该显示面板200的显示装置的显示效果。
本公开的一个实施例还提供一种亮度补偿装置300，如图9所示，该亮度补偿装置300包括处理器310和存储介质320。存储介质320被配置为存储有可适于处理器310执行的计算机指令321，且计算机指令321被处理器310执行时可以实施如本公开的实施例提供的亮度补偿方法中的操作。
例如，在本公开的一个实施例提供的亮度补偿装置300中，如图10所示，还可以包括图像采集装置330。例如，该图像采集装置330被配置为对显示面板200进行拍照，处理器310还被配置为对图像采集装置330获取的图像进行处理以获取第一亮度矩阵L1。需要说明的是，关于获取第一亮度矩阵L1的详细描述可以参考上述实施例中的相应描述，这里不再赘述。
本公开的实施例提供的亮度补偿装置300可以补偿背光模组100的发光亮度，提高显示面板200的出光亮度的均一性，从而可以提升包括该显示面板200的显示装置的显示效果。
本公开的一个实施例还提供一种显示装置10，如图2和图11所示，该显示装置10包括背光模组100、显示面板200以及如本公开的实施例提供的亮度补偿装置300。例如，亮度补偿装置300与背光模组100和显示面板200分别电连接，从而可以根据补偿系数矩阵X对背光模组100或者显示面板200进行亮度补偿。关于背光模组100、显示面板200以及亮度补偿装置300的详细描述可以参考上述实施例，这里不再赘述。
本公开的实施例提供的显示装置10可以补偿背光模组100的发光亮度，提高显示面板200的出光亮度的均一性，从而可以提升包括该显示面板200的显示装置的显示效果。
本公开的一个实施例还提供一种存储介质320，如图12所示，该存储介质320被配置为存储有可适于处理器执行的计算机指令321，且计算机指令321被处理器执行时可以实施如本公开的实施例提供的亮度补偿方法中的操作。
例如，在一个示例中，存储介质320可以设置在计算装置中，该计算装置还可以包括处理器，处理器可以调用存储在存储介质320中的计算机指令321。
在本公开的实施例中，处理器可以由通用集成电路芯片或专用集成电路芯片实现，例如该集成电路芯片可以设置在一个主板上，例如在该主板上还可以设置有存储介质以及电源电路等；此外，处理器也可以由电路或者采用软件、硬件(电路)、固件或其任意组合方式实现。在本公开的实施例中，处理器可以包括各种计算结构，例如复杂指令集计算机(CISC)结构、精简指令集计算机(RISC)结构或者一种实行多种指令集组合的结构。在一些实施例中，处理器也可以是中央处理器、微处理器，例如X86处理器、ARM处理器，或者可以是图像处理器(GPU)或张量处理器(TPU)，或者可以是数字处理器(DSP)等。
在本公开的实施例中，存储介质例如可以设置在上述主板上，存储介质可以保存处理器执行的指令和/或数据，以及保存运行指令产生的数据等，所产生的数据可以是结构化数据或非结构化数据等。例如，存储介质可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储器，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、磁盘、光盘、半导体存储器(例如闪存、阻变存储器等)等。在所述计算机可读存储器上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器可以运行所述程序指令，以实现本公开实施例中(由处理器实现)期望的功能。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种显示装置的亮度补偿方法，所述显示装置包括背光模组和显示面板，所述显示面板被划分为多个分区，所述背光模组包括多个背光单元，所述多个背光单元分别对应所述多个分区设置，所述亮度补偿方法包括：
将背光模组中的多个背光单元的亮度值设置为同一亮度设定值，并将显示面板中的多个像素单元的灰阶数据设置为同一灰阶设定值；
在所述多个背光单元发光时，测量所述显示面板的所述多个分区的出光亮度值，获得所述显示面板的第一亮度矩阵；
根据所述第一亮度矩阵确定补偿系数矩阵；以及
根据所述补偿系数矩阵对所述显示装置进行亮度补偿。
2.根据权利要求1所述的亮度补偿方法，其中，根据所述第一亮度矩阵确定补偿系数矩阵包括：
获取所述多个背光单元的扩散矩阵；
根据第一公式获取所述多个背光单元的第一设定矩阵；
调整所述第一设定矩阵中的至少一个数值以获取第二设定矩阵，直到第二亮度矩阵的均一性误差值小于预设误差值，其中，所述第二亮度矩阵满足第二公式以及
根据第三公式F2＝F1·X确定所述补偿系数矩阵；
其中，L1表示所述第一亮度矩阵，L2表示所述第二亮度矩阵，K表示所述扩散矩阵，F1表示所述第一设定矩阵，F2表示所述第二设定矩阵，X表示所述补偿系数矩阵，表示所述扩散矩阵与所述第一设定矩阵做卷积运算，F1·X表示所述第一设定矩阵与所述补偿系数矩阵做点乘运算。
3.根据权利要求2所述的亮度补偿方法，其中，获取所述多个背光单元的扩散矩阵包括：
驱动所述多个背光单元中的一个背光单元发光，并使得其余背光单元不发光；以及
测量所述显示面板的出光亮度值。
4.根据权利要求2所述的亮度补偿方法，其中，调整所述第一设定矩阵中的至少一个数值获得第二设定矩阵包括：
将所述第一设定矩阵中的最大值减小一个步长值；或者
将所述第一设定矩阵中的最小值增加一个所述步长值。
5.根据权利要求1所述的亮度补偿方法，其中，根据所述补偿系数矩阵对所述显示装置进行亮度补偿包括：根据所述补偿系数矩阵对所述多个背光单元的发光亮度进行补偿。
6.根据权利要求5所述的亮度补偿方法，其中，根据所述补偿系数矩阵对所述多个背光单元的发光亮度进行补偿包括：
将所述多个背光单元的驱动电流分别乘以所述补偿系数矩阵中对应的补偿系数。
7.根据权利要求1所述的亮度补偿方法，其中，根据所述补偿系数矩阵对所述显示装置进行亮度补偿包括：根据所述补偿系数矩阵对所述多个像素单元的灰阶数据进行补偿。
8.根据权利要求7所述的亮度补偿方法，其中，根据所述补偿系数矩阵对所述多个像素单元的灰阶数据进行补偿包括：
按照所述多个分区，将所述多个像素单元的灰阶数据分别乘以所述补偿系数矩阵中对应的补偿系数。
9.根据权利要求1所述的亮度补偿方法，其中，根据所述补偿系数矩阵对所述显示装置进行亮度补偿包括：
将所述显示面板中的多个像素单元的用于显示画面的第一灰阶数据转换为六角椎体颜色模型数据；
根据所述补偿系数矩阵对所述六角椎体颜色模型值中的明度数据进行补偿；以及
将所述补偿后的六角椎体颜色模型数据转换为第二灰阶数据。
10.一种亮度补偿装置，包括处理器和存储介质，其中，
所述存储介质被配置为存储有可适于所述处理器执行的计算机指令，且所述计算机指令被所述处理器执行时实施如权利要求1-9任一所述的亮度补偿方法。
11.根据权利要求10所述的亮度补偿装置，还包括图像采集装置，其中，
所述图像采集装置被配置为对所述显示面板进行图像采集，所述处理器还被配置为对所述图像采集装置采集的图像进行处理以获取所述第一亮度矩阵。
12.一种显示装置，包括背光模组、显示面板以及如权利要求10或11所述的亮度补偿装置。
13.一种存储介质，其中，所述存储介质被配置为存储有可适于处理器执行的计算机指令，且所述计算机指令被所述处理器执行时实施如权利要求1-9任一项所述的亮度补偿方法。
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