CN108492776B - 一种amoled屏亮度不均智能外部光学补偿方法 - Google Patents
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Abstract
一种AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，主要包括AMOLED发光屏幕RGB三色画面不同灰阶子像素的发光亮度数据提取，及提高均一性的多种形式补偿数据生成，可对应后续采用不同方案来存储补偿数据和硬件实现的实时补偿。本发明针对特定灰阶和每一种颜色通道分别单独进行数据提取，实现均一性的精确智能化补偿但又不会引起Gamma曲线偏离和色坐标偏离；本发明能够大幅提高AMOLED显示屏Mura缺陷修复效率和精度，适用性强，可用于在线De‑Mura设备上，可处理多种AMOLED显示产品。
Description
技术领域
本发明涉及计算机视觉检测技术和显示技术领域，具体涉及一种AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法。
背景技术
在AMOLED显示屏生产过程中由于材料、工艺等原因，会有部分产品出现画面显示亮度不均的现象，也就是Mura，这种亮度不均的斑点痕迹会给视觉上带来不舒适感，留有这种痕迹的产品无法达到终端客户的规格要求，一般只能报废或降级处理。针对AMOLED生产工艺的外部补偿系统是将存在Mura不良的显示屏通过先进的子像素级光学成像技术和软件算法消除Mura纹，使得显示屏的显示质量达到面板厂出货规格要求，提高显示屏量产的良率。
有源矩阵有机发光二级管显示器（AMOLED）具有响应速度快、对比度更高、视角宽、色域广、无背光源等特点，成为下一代显示技术的核心代表。随着AMOLED需求及产能增加，光学外部补偿作为AMOLED生产的后端工艺步骤，对保证出厂产品质量，分析前段工艺不良，降低材料损耗，大幅提升良率起着重要作用，成为模组段急需的技术。
目前采用的补偿方法，主要有内部电路补偿和外部光学补偿两种。相比内部电路补偿，外部光学补偿方式驱动速度快、补偿效果好，同时适用于大尺寸显示器，补偿速度快，提高了效率。
发明内容
本申请实施提供了一种AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，用以实现AMOLED的自动外部光学补偿，提高AMOLED的发光一致性，提高产品良率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，包括如下步骤：
S1、连接一块需要进行外部补偿的AMOLED屏到一补偿设备；
S2、 通过设于补偿设备上的信号发生器驱动AMOLED屏体，并导入不同画面点屏，再利用设于补偿设备上的CCD相机采图，自动识别子像素排列关系；
S3、自动进行CCD相机消除Moire纹的视觉对位和对焦调整；
S4、 采用CCD相机与驱动屏体信号发生器同步技术，并同步采集AMOLED显示屏得到原始灰阶图像数据；
S5、利用图像处理算法处理原始灰阶图像数据；
S6、 根据Gamma发光亮度标准，对驱动信号进行调整，生成补偿灰阶数据。
所述步骤S3中自动进行CCD相机消除Moire的视觉对位和对焦调整包括：首先通过信号发生器下发单色或者白色画面，逻辑信号在分辨率中心带“十”字图形，进行AMOLED屏点亮，再利用CCD相机拍摄图像，接着根据图像识别算法计算十字中心A，即为屏体中心；由于下发的图形中同时包含在水平方向的孤立信号点B，同样通过图形识别算法进行定位，然后在相机坐标下计算AB线段与水平方向夹角，即为屏体与相机之间的夹角。
所述步骤S3中自动进行CCD相机消除Moire纹的视觉对位和对焦调整还包括：通过信号发生器发单色待进行子像素亮度提取的图片点亮AMOLED屏体，利用CCD相机进行拍图，并对图片进行空间Fourier变换，得到二维Fourier谱并分析非周期性信号的比例；同时调整相机位置及角度，使得二维Fourier谱的非周期信号达到最小，确定为Moire纹消除的工作状态，且根据二维Fourier谱选取适当相机光圈大小，截止高频谐波干涉信号。
所述步骤S4中CCD相机与驱动屏体信号发生器同步技术包括：依次按照步骤S2中所述的子像素排列关系，通过信号发生器下发不同RGB单色的图片，点亮屏体，控制不同灰阶值，CCD相机按照预设定要求进行曝光时间控制拍照。
所述步骤S4中CCD相机与驱动屏体信号发生器同步技术还包括：
①某一颜色不同灰阶信号，相机曝光时间、增益大小等做相应调整，使得拍摄图片易于分割和区分子像素的位置；
②某一颜色的某一灰阶信号，需要根据要求控制屏体像素点点亮，使相机每次拍摄的图片易于分割和区分子像素的位置。
所述步骤S5中所述的利用图像处理算法处理原始灰阶图像数据是指根据某一颜色某一灰阶信号所拍摄的图片找出AMOLED屏的子像素及其所成像亮团中心点对应关系，根据子像素及其所成像亮团中心点坐标进行适当区域分割，得到子像素像的总亮度。
所述步骤S5中所述的利用图像处理算法处理原始灰阶图像数据是指将一副或多幅亮度图进行合成，形成某一颜色某一灰阶下的AMOLED屏亮度数据，亮度数据通过Gamma曲线关系折算成灰阶值。
所述步骤S6具体指利用相邻拍照灰阶的亮度读数与目标亮度读数偏高或偏低关系进行相关计算，得到每个子像素和每个拍照灰阶的补偿后灰阶值。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
（1）所述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。
（2）一般的AMOLED面板上每个像素由红蓝绿(RGB)三原色组成，每个像素上的每种颜色叫一个"子像素"。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1.发明针对特定灰阶和每一种颜色通道分别单独进行数据提取，实现均一性的精确智能化补偿但又不会引起Gamma曲线偏离和色坐标偏离；
2.本发明能够大幅提高AMOLED显示屏Mura纹缺陷修复效率和精度，适用性强，可用于在线De-Mura设备上，可处理多种AMOLED显示产品；
3.本发明具有快速、高效、屏幕规格及分辨率适用范围广、能适应特殊像素排列（如采用子像素渲染技术Sub-pixel rendering）等特点。
附图说明
图1为本本发明具体实施例的整体流程示意图。
图2a为本发明提供的一种对AMOLED屏幕进行外部补偿的子像素定位。
图2b为图2a的局部放大示意图。
图3 为本发明具体实施例用于下发进行中心定位和角度计算的画面，带一个“十”字和一个独立点。
图4为本发明提供的利用图像算法获取的亮度灰阶对AMOLED进行定点灰阶补偿数据生成方法的示例。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：
参阅图1至图4，一种AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，包括如下步骤：
1. 连接一块需要进行外部补偿的AMOLED屏到补偿设备中，导入一幅红色（绿色或蓝色）画面，使其只点亮屏体的四个角点一个子像素（假设为长方形发光区域），进行拍照；
2. 然后切换画面，使得四个角点点亮像素同时向屏体中间移动一个像素，拍照；依次类推得到一系列图片，进行图像处理，识别对应物理子像素的像，表现为一个亮团（参见图2a），获得其中心（图2a中用小点标记）在CCD传感器上的坐标，如果像素之间采用了子像素渲染共享（SPR），则通过IC配置关闭SPR功能；通过采集特定的图像画面，实现逻辑信号初始点对应屏的那个角点，确立SPR关闭情况下逻辑信号与物理像素对应关系，从而确立物理像素在空间的位置关系；
3. 调整系统使得屏体与相机确立相对距离和转角位置：逻辑信号在分辨率中心带“十”字图形（见图3），进行AMOLED屏点亮，相机拍摄图像，利用图像识别算法计算十字中心A，即为屏体中心；下发图形中同时包含在水平方向的孤立信号点B，同样通过图形识别算法进行定位，在相机坐标下计算AB线段与水平方向夹角，即为屏体与相机之间的夹角；下发单色待进行子像素亮度提取的图片并点亮AMOLED屏体，CCD相机进行拍摄，并判断图片锐度，与此同时调整相机与屏体距离，找到锐度最大值处并确定为对焦最佳位置；
4.进行消除Moire纹的视觉对位和对焦调整：发单色待进行子像素亮度提取的图片点亮AMOLED屏体，CCD相机进行拍图，并对图片进行空间Fourier变换，得到二维Fourier谱并分析非周期性信号的比例，同时调整相机位置及角度，使得二维Fourier谱的非周期信号达到最小，确定为Morie纹消除的工作状态，根据二维Fourier谱选取适当相机光圈大小，截止高频谐波干涉信号；
5.CCD相机与驱动屏体的信号发生器同步采图，依次按照子像素排列，下发不同RGB的单色图片，点亮屏体，控制不同灰阶值，相机按照预设定要求进行曝光时间控制依次拍照；
6. 根据某一颜色某一灰阶信号所拍摄的图片找出AMOLED屏的子像素及其所成像亮团中心点对应关系，根据子像素及其所成像亮团中心点坐标进行适当区域分割（图2b），求和得到子像素像的亮度读数；
7. 将一副或多幅亮度图进行合成，形成某一颜色某一灰阶下的AMOLED屏亮度数据，亮度数据通过Gamma曲线关系折算成灰阶值，参见图4a；
8. 利用拍照相邻灰阶的亮度读数与目标亮度读数偏高或偏低关系进行线性插值，得到每个子像素和每个拍照灰阶的补偿后灰阶值（参见图4b）；
9. 对比补偿前后结果，确认后将数据写入屏体所载Flash存储器中，取下屏体；
10. 上料下一块需要进行外部光学补偿的屏体，重复步骤1-9， 如果此屏和上一块为同一型号规格，只需要重复步骤3-9，如此循环。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、连接一块需要进行外部补偿的AMOLED屏到一补偿设备；
S2、 通过设于补偿设备上的信号发生器驱动AMOLED屏体，并导入不同画面点屏，再利用设于补偿设备上的CCD相机采图，自动识别子像素排列关系；
S3、自动进行CCD相机消除Moire纹的视觉对位和对焦调整；
S4、 采用CCD相机与驱动屏体信号发生器同步技术，并同步采集AMOLED显示屏得到原始灰阶图像数据；
S5、利用图像处理算法处理原始灰阶图像数据；
S6、 根据Gamma发光亮度标准，对驱动信号进行调整，生成补偿灰阶数据；
其中，所述步骤S3中自动进行CCD相机消除Moire的视觉对位和对焦调整包括：首先通过信号发生器下发单色或者白色画面，逻辑信号在分辨率中心带“十”字图形，进行AMOLED屏点亮，再利用CCD相机拍摄图像，接着根据图像识别算法计算十字中心A，即为屏体中心；由于下发的图形中同时包含在水平方向的孤立信号点B，同样通过图形识别算法进行定位，然后在相机坐标下计算AB线段与水平方向夹角，即为屏体与相机之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，其特征在于：所述步骤S3中自动进行CCD相机消除Moire纹的视觉对位和对焦调整还包括：通过信号发生器发单色待进行子像素亮度提取的图片点亮AMOLED屏体，利用CCD相机进行拍图，并对图片进行空间Fourier变换，得到二维Fourier谱并分析非周期性信号的比例；同时调整相机位置及角度，使得二维Fourier谱的非周期信号达到最小，确定为Moire纹消除的工作状态，且根据二维Fourier谱选取适当相机光圈大小，截止高频谐波干涉信号。
3.根据权利要求1所述的AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，其特征在于：所述步骤S4中CCD相机与驱动屏体信号发生器同步技术包括：依次按照步骤S2中所述的子像素排列关系，通过信号发生器下发不同RGB单色的图片，点亮屏体，控制不同灰阶值，CCD相机按照预设定要求进行曝光时间控制拍照。
4.根据权利3所述的AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，其特征在于：所述步骤S4中CCD相机与驱动屏体信号发生器同步技术还包括：
①某一颜色不同灰阶信号，相机曝光时间、增益大小等做相应调整，使得拍摄图片易于分割和区分子像素的位置；
②某一颜色的某一灰阶信号，需要根据要求控制屏体像素点点亮，使相机每次拍摄的图片易于分割和区分子像素的位置。
5.根据权利1所述的AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，其特征在于：所述步骤S5中所述的利用图像处理算法处理原始灰阶图像数据是指根据某一颜色某一灰阶信号所拍摄的图片找出AMOLED屏的子像素及其所成像亮团中心点对应关系，根据子像素及其所成像亮团中心点坐标进行适当区域分割，得到子像素像的总亮度。
6.根据权利5所述的AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，其特征在于：所述步骤S5中所述的利用图像处理算法处理原始灰阶图像数据是指将一副或多幅亮度图进行合成，形成某一颜色某一灰阶下的AMOLED屏亮度数据，亮度数据通过Gamma曲线关系折算成灰阶值。
7.根据权利1所述的AMOLED屏亮度不均智能外部光学补偿方法，其特征在于：所述步骤S6具体指利用相邻拍照灰阶的亮度读数与目标亮度读数偏高或偏低关系进行相关计算，得到每个子像素和每个拍照灰阶的补偿后灰阶值。
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