CN109166555B - 伽马曲线校正方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种伽马曲线校正方法，包括在显示面板彩色图像的全灰阶范围中选取至少两个相异的灰阶，作为特征灰阶；测量特征灰阶的子像素信息，得到特征灰阶的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息；再采用内插法计算出除特征灰阶之外其他灰阶的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息；再结合查找表计算公式，利用递迴法计算得到各灰阶的红色子像素、绿色子像素、及蓝色子像素各自对应的查找表；存储各自的查找表至伽马曲线对应的存储器中，得到校正后的伽马曲线；测试校正后的伽马曲线，与目标伽马曲线进行对比，若满足产品规格要求，则结束校正流程。该校正方法缩短了校正时间，校正结果准确，改善面板的生产效率和产品通过率。

Description

伽马曲线校正方法及装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种伽马曲线校正方法及装置。
背景技术
伽马曲线(Gamma Curve)是显示器领域最重要的光电转换曲线。一般而言，显示器的伽马曲线会设计在gamma 2.2，才能有效补偿现行的显示系统，以使人眼获得最佳的显示效果。然而，液晶单元间隙、预倾角等因素都会影响到显示器的伽马曲线特性，导致伽马曲线变化范围相当大，使得伽马曲线的管控难度相当高。因此，为了增加符合伽马曲线的显示器产品的合格率，对于显示面板制程的管控越趋严格。传统的伽马电压校正方法需要按照时序方式依次测量各子像素的每一灰阶值，然而测量一组8bit色深的系统的伽马曲线大约需要256秒，若每一片显示面板都需要256秒的测量时间，则会严重影响生产效率。目前，为了缩短伽马曲线的校正时间，利用5到7组的绑点电压控制显示面板的伽马曲线，但由于绑点灰阶的数量较多，每个绑点灰阶往往又需要多次调整，导致进行伽马校正的时间也较长，也会影响生产效率。
发明内容
基于此，有必要针对伽马曲线校正时间长的问题，提供一种伽马曲线校正方法及装置。
一种一种伽马曲线校正方法，包括：
在显示面板彩色图像的全灰阶范围中选取至少两个相异的灰阶，作为特征灰阶；
测量所述特征灰阶的子像素信息，得到所述特征灰阶的子像素信息；
根据所述子像素信息，采用内插法计算出除所述特征灰阶之外其他灰阶的子像素信息；
根据各灰阶的子像素信息及查找表计算公式，利用递迴法计算得到各灰阶的子像素对应的查找表；
存储所述子像素对应的查找表至伽马曲线对应的存储器中，得到校正后的伽马曲线；
测试校正后的伽马曲线，与目标伽马曲线进行对比，若满足产品规格要求，则结束校正流程。
在其中一个实施例中，所述特征灰阶的数量为三个及三个以上时，各相邻的两个所述特征灰阶之间的差值相同。
在其中一个实施例中，分别将所述特征灰阶的子像素信息及各所述特征灰阶对应代入系数未知的5次方多项式f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，计算得到各系数a、b、c、d、e、f及5次方多项式；其中，x表示灰阶，f(x)表示不同灰阶下的子像素信息，a、b、c、d、e、f表示5次方多项式的未知系数；
再将除所述特征灰阶之外其他灰阶分别代入所述5次方多项式，计算得到所述其他灰阶相对应的子像素信息。
在其中一个实施例中，调整中心灰阶的电压，直至所述电压相对于除所述中心灰阶之外的各灰阶对应的电压对称，并将所述电压设为所述中心灰阶的基准电压。
在其中一个实施例中，所述查找表计算公式为：
RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)＝L；
[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wx；
[RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wy；
其中，L为已知的目标伽马曲线中，各灰阶所对应的目标亮度值，Wx为已知的标准白色在X原色下的色坐标值，Wy为已知的标准白色在Y原色下的色坐标值，R_LUT为红色子像素对应的查找表，G_LUT为绿色子像素对应的查找表，B_LUT为蓝色子像素对应的查找表，RX(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在X原色下的人眼刺激值，RY(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Y原色下的人眼刺激值，RZ(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Z原色下的人眼刺激值，GX(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在X原色下的人眼刺激值，GY(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Y原色下的人眼刺激值，GZ(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Z原色下的人眼刺激值，BX(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在X原色下的人眼刺激值，BY(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Y原色下的人眼刺激值，BZ(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Z原色下的人眼刺激值。
一种伽马曲线校正装置，包括：
取样单元，用于在显示面板彩色图像的全灰阶范围中选取至少两个相异的灰阶，作为特征灰阶；
测量单元，用于测量所述特征灰阶的子像素信息，得到所述特征灰阶的子像素信息；
内插单元，用于根据所述子像素信息，采用内插法计算出除所述特征灰阶之外其他灰阶的子像素信息；
计算单元，用于根据各灰阶的子像素信息及查找表计算公式，利用递迴法计算得到各灰阶的子像素对应的查找表；
存储单元，用于存储所述子像素对应的查找表至伽马曲线对应的存储器中，得到校正后的伽马曲线；
测试单元，用于测试校正后的伽马曲线，与目标伽马曲线进行对比，若满足产品规格要求，则结束校正流程。
在其中一个实施例中，所述特征灰阶的数量为三个及三个以上时，各相邻的两个所述特征灰阶之间的差值相同。
在其中一个实施例中，所述计算单元包括第一计算子单元和第二计算子单元；
所述第一计算子单元用于分别将所述特征灰阶的子像素信息及各所述特征灰阶对应代入系数未知的5次方多项式f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，计算得到各系数a、b、c、d、e、f及5次方多项式；其中，x表示灰阶，f(x)表示不同灰阶下的子像素信息，a、b、c、d、e、f表示5次方多项式的未知系数；
所述第二计算子单元用于将除所述特征灰阶之外其他灰阶分别代入所述5次方多项式，计算得到所述其他灰阶相对应的子像素信息。
在其中一个实施例中，所述装置还包括调整单元，所述调整单元用于调整中心灰阶的电压，直至所述电压相对于除所述中心灰阶之外的各灰阶对应的电压对称，并将所述电压设为所述中心灰阶的基准电压。
一种显示装置，包括上述任一种伽马曲线校正装置。
上述伽马曲线校正方法、伽马曲线校正装置及显示装置，通过在显示面板彩色图像上选取一些灰阶作为特征灰阶，进而测量这些特征灰阶，得到特征灰阶的子像素信息，再采用内插法计算出其他各灰阶的子像素信息，再结合查找表计算公式采用递迴法计算得到各灰阶的子像素对应的查找表，并进行存储，从而得到校正后的伽马曲线，再将校正后的伽马曲线与目标伽马曲线进行比对，若满足产品规格要求，得到校正时间更短的伽马曲线。因此，该校正方法及装置，一方面不需要测量各灰阶的子像素信息，从而大大缩短了校正时间；另一方面也不需要将各灰阶对应的光学参数调整至目标值，以获得最佳的数据电压，而是直接测量特征灰阶的子像素信息，再采用内插法计算出各灰阶的子像素信息，从而缩短了校正时间，同时校正结果也更准确，大幅度改善了显示面板的生产效率和产品通过率，另外该方法及装置还可校正显示面板的白平衡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为一实施方式提供的一种伽马曲线校正方法的流程示意图；
图2为图1所示实施方式的一种伽马曲线校正方法的其中一个实施例的的流程示意图；
图3为图1所示实施方式的一种伽马曲线校正方法的其中一个实施例的红色子像素的特征灰阶与其对应的刺激值之间的实际关系曲线图；
图4为图1所示实施方式的一种伽马曲线校正方法的其中一个实施例的红色子像素的特征灰阶与其对应的刺激值之间的实际关系曲线与拟合曲线之间的对比图；
图5为图1所示实施方式的一种伽马曲线校正方法的其中一个实施例的绿色子像素的特征灰阶与其对应的刺激值之间的实际关系曲线图；
图6为图1所示实施方式的一种伽马曲线校正方法的其中一个实施例的绿色子像素的特征灰阶与其对应的刺激值之间的实际关系曲线与拟合曲线之间的对比图；
图7为图1所示实施方式的一种伽马曲线校正方法的其中一个实施例的蓝色子像素的特征灰阶与其对应的刺激值之间的实际关系曲线图；
图8为图1所示实施方式的一种伽马曲线校正方法的其中一个实施例的蓝色子像素的特征灰阶与其对应的刺激值之间的实际关系曲线与拟合曲线之间的对比图；
图9为图1所示实施方式的一种伽马曲线校正方法的其中一个实施例的各子像素所对应的查找表的关系图；
图10为一实施方式提供的一种伽马曲线校正装置的结构框图；
图11为图10所示实施方式提供的一种伽马曲线校正装置的其中一个实施例的内插单元的结构框图；
图12为图10所示实施方式提供的一种伽马曲线校正装置的其中一个实施例的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参考图1，一实施方式提供了一种伽马曲线校正方法。该伽马曲线校正方法包括如下步骤:
步骤S110，在显示面板彩色图像的全灰阶范围中选取至少两个相异的灰阶，作为特征灰阶。其中，彩色图像都是由许多点所组合而成的，这些点又称为像素。通常每一个像素可以呈现出许多不同的颜色，它是由红色子像素、绿色子像素及蓝色子像素组成。每一个子像素背后的光源都可以显现出不同的亮度级别。而灰阶代表了由最暗到最亮之间不同亮度的层次级别。
例如，在8bit色深的系统中，能表现2的8次方，等于256个亮度层次，因此相应的彩色图像的全灰阶范围为0到255，如可选取255、192、128、64、0灰阶，也可选取255、204、153、102、51、0灰阶，还可选取255、163、58、0灰阶等，这些点将作为特征灰阶，只要确保是在彩色图像的全灰阶范围中所选取的两个或两个以上相异的灰阶作为特征灰阶即可。
步骤S120，测量特征灰阶的子像素信息，得到特征灰阶的子像素信息。其中，子像素灰阶的变化将带来彩色图像亮度和色彩的变化，因而可通过测量灰阶的不同对子像素的影响，以获得一些规律，进而可以通过调整灰阶，使得彩色图像的色彩更饱满，更符合人的视觉特性。子像素信息包括红色子像素信息、绿色子像素信息和蓝色子像素信息。具体地，利用光电转换装置，依次测量特征灰阶相对应的子像素信息，进而测量之后得到各特征灰阶所对应的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息。
步骤S130，根据子像素信息，采用内插法计算出除特征灰阶之外其他灰阶的子像素信息。具体地，根据所获得的各特征灰阶所对应的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息，再通过内插法计算出除特征灰阶之外其他灰阶的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息。
例如，在8bit色深的系统中，当选取的特征灰阶为255、192、128、64、0灰阶时，根据前面已经获得的255、192、128、64、0灰阶所对应的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息，利用内插法再计算出除255、192、128、64、0灰阶以外的其他灰阶所对应的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息。
步骤S140，根据各灰阶的子像素信息及查找表计算公式，利用递迴法计算得到各灰阶的子像素对应的查找表。具体地，根据前面已获得的各灰阶的红色子像素信息、绿色子像素信息、蓝色子像素信息，再结合查找表计算公式，利用递迴法计算得到各灰阶的红色子像素对应的查找表、绿色子像素对应的查找表及蓝色子像素对应的查找表。其中，查找表为灰阶映射表，它实际采样到的像素灰阶经过一定的变换如阈值、反转、二值化、对比度调整、线性变换等，变成了另外一个与之对应的灰阶，这样可以起到突出图像的有用信息，增强图像的光对比度的作用。
步骤S150，存储子像素对应的查找表至伽马曲线对应的存储器中，得到校正后的伽马曲线。具体地，将所获得的红色子像素对应的查找表、绿色子像素对应的查找表及蓝色子像素对应的查找表存储到伽马曲线对应的存储器中，从而得到了一种新的映射关系，进而也得到了新的伽马曲线，即校正后的伽马曲线。
步骤S160，测试校正后的伽马曲线，与目标伽马曲线进行对比，若满足产品规格要求，则结束校正流程。具体地，对所得到的校正后的伽马曲线进行测试，并与目标伽马曲线gamma2.2进行对比，以判断校正后的伽马曲线是否与目标伽马曲线gamma2.2相吻合，若吻合，说明满足产品规格要求，则结束校正流程。若不吻合，说明不满足产品规格要求，则重新开始校正。
上述伽马曲线校正方法，通过在显示面板彩色图像上选取一些灰阶作为特征灰阶，进而测量这些特征灰阶，得到特征灰阶的子像素信息，再采用内插法计算出其他各灰阶的子像素信息，再结合查找表计算公式采用递迴法计算得到各灰阶的子像素对应的查找表，并进行存储，从而得到校正后的伽马曲线，再将校正后的伽马曲线与目标伽马曲线进行比对，若满足产品规格要求，得到校正时间更短的伽马曲线。因此，该校正方法及装置，一方面不需要测量各灰阶的子像素信息，从而大大缩短了校正时间；另一方面也不需要将各灰阶对应的光学参数调整至目标值，以获得最佳的数据电压，而是直接测量特征灰阶的子像素信息，再采用内插法计算出各灰阶的子像素信息，从而缩短了校正时间，同时校正结果也更准确，大幅度改善了显示面板的生产效率和产品通过率，另外该方法及装置还可校正显示面板的白平衡。
在一实施例中，特征灰阶的数量为三个及三个以上时，各相邻的两个特征灰阶之间的差值相同。具体地，在所选取的特征灰阶的个数大于等于三个时，以等分的方式在全灰阶范围内选取。例如，在8bit色深的系统中，相应的彩色图像的全灰阶范围为0到255，可选取255、192、128、64、0灰阶，也可选取255、204、153、102、51、0灰阶等，这些点将作为特征灰阶，即所选取的灰阶中，相邻两灰阶之间的差值均相等。
在一实施例中，请参考图2，步骤S130包括：
步骤S131，分别将特征灰阶的子像素信息及各特征灰阶对应代入系数未知的5次方多项式f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，计算得到各系数a、b、c、d、e、f及5次方多项式。其中，x表示灰阶，f(x)表示不同灰阶下的子像素信息，a、b、c、d、e、f表示5次方多项式的未知系数。具体地，分别将特征灰阶的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息及各特征灰阶对应代入系数未知的5次方多项式f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，计算得到各系数a、b、c、d、e、f及5次方多项式。其中，x表示灰阶，f(x)表示不同灰阶下的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息，a、b、c、d、e、f表示5次方多项式的未知系数。
步骤S132，再将除特征灰阶之外其他灰阶分别代入所述5次方多项式，计算得到其他灰阶相对应的子像素信息。具体地，再将除特征灰阶之外其他灰阶分别代入所述5次方多项式，计算得到其他灰阶相对应的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息。
例如，当所选取的特征灰阶为255、204、153、102、51、0灰阶时，可从中选取五个特征灰阶及五个特征灰阶相对应的红色子像素信息代入系数未知的f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，分别得到：
f(255)＝a(255)5+b(255)4+c(255)3+d(255)2+e(255)+f；
f(204)＝a(204)5+b(204)4+c(204)3+d(204)2+e(204)+f；
f(153)＝a(153)5+b(153)4+c(153)3+d(153)2+e(153)+f；
f(102)＝a(102)5+b(102)4+c(102)3+d(102)2+e(102)+f；
f(0)＝a(0)5+b(0)4+c(0)3+d(0)2+e(0)+f。
由于f(255)、f(204)、f(153)、f(102)、f(0)为已经测得的特征灰阶相对应的红色子像素信息，则可将上述五个方程联立求解，得到系数a、b、c、d、e、f，进而得到表示红色子像素信息的5次方多项式，再依次将红色子像素中除特征灰阶之外的其他灰阶代入该5次方多项式中，可得到其他灰阶相对应的红色子像素信息。同理，也可得到其他灰阶相对应的绿色子像素信息、蓝色子像素信息。
在一实施例中，步骤S110之前包括：
调整中心灰阶的电压，直至电压相对于除中心灰阶之外的各灰阶对应的电压对称，并将电压设为中心灰阶的基准电压。具体地，一般情况下，在显示面板中，各灰阶与各灰阶所对应的基准电压呈线性关系，及各灰阶的基准电压随着灰阶呈现渐升或递降的趋势，因此，我们先调整中心灰阶的电压，使得该中心灰阶的电压相对于除中心灰阶之外的各灰阶对应的电压对称，则将该电压设为中心灰阶的基准电压。设置128中心灰阶的电压为基准电压，可以使灰阶0或灰阶255的基准电压误差可以最小。
在一实施例中，红色子像素信息包括红原色在X原色下的人眼刺激值RX、红原色在Y原色下的人眼刺激值RY及红原色在Z原色下的人眼刺激值RZ。绿色子像素信息包括绿原色在X原色下的人眼刺激值GX、绿原色在Y原色下的人眼刺激值GY及绿原色在Z原色下的人眼刺激值GZ。蓝色子像素信息包括蓝原色在X原色下的人眼刺激值BX、蓝原色在Y原色下的人眼刺激值BY及蓝原色在Z原色下的人眼刺激值BZ。
其中，通常情况下，采用红绿蓝三原色配混合色，而在该混合色中所适用的红绿蓝三原色的数量，称之为刺激值，分别用R、G、B表示。但由于红、绿、蓝三原色光不可能调配出存在于自然界的所有色彩，于是就有了理论三原色，即X原色、Y原色及Z原色，那么在调配混合色所适用的X原色、Y原色及Z原色的数量也称之为刺激值。基于此，我们利用理论三原色调配红原色时，所使用的理论三原色的数量分别为RX、RY、RZ；同样的，调配绿原色时，所使用的理论三原色的数量分别为GX、GY、GZ，调配蓝原色时，所使用的理论三原色的数量分别为BX、BY、BZ。于是，红色子像素信息就包括刺激值RX、RY、RZ，绿色子像素信息就包括刺激值GX、GY、GZ，蓝色子像素信息就包括刺激值BX、BY、BZ。
在一实施例中，当所选取的特征灰阶为255、192、128、64、0灰阶时，所测的红色子像素在255、192、128、64、0灰阶的各刺激值，以横坐标表示灰阶，纵坐标表示刺激值，将红色子像素各灰阶与其对应的刺激值RX、RY、RZ得到一条实际曲线表示出来，如图3，同时也可根据这些数据信息进行拟合得到拟合后的曲线，如图4，可见拟合后的图线相比于实际曲线更符合要求。所测的绿色子像素在255、192、128、64、0灰阶的各刺激值，以横坐标表示灰阶，纵坐标表示刺激值，将绿色子像素各灰阶与其对应的刺激值RX、RY、RZ得到一条实际曲线表示出来，如图5，同时也可根据这些数据信息进行拟合得到拟合后的曲线，如图6，可见拟合后的图线相比于实际曲线更符合要求。所测的蓝色子像素在255、192、128、64、0灰阶的各刺激值，以横坐标表示灰阶，纵坐标表示刺激值，将蓝色子像素各灰阶与其对应的刺激值RX、RY、RZ得到一条实际曲线表示出来，如图7，同时也可根据这些数据信息进行拟合得到拟合后的曲线，如图8，可见拟合后的图线相比于实际曲线更符合要求。
在一实施例中，例如，当所选取的特征灰阶为255、204、153、102、51、0灰阶时，可从中选取五个特征灰阶及五个特征灰阶相对应的红色子像素信息中的刺激值RX代入系数未知的f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，分别得到：
frx(255)＝a(255)5+b(255)4+c(255)3+d(255)2+e(255)+f；
frx(204)＝a(204)5+b(204)4+c(204)3+d(204)2+e(204)+f；
frx(153)＝a(153)5+b(153)4+c(153)3+d(153)2+e(153)+f；
frx(102)＝a(102)5+b(102)4+c(102)3+d(102)2+e(102)+f；
frx(0)＝a(0)5+b(0)4+c(0)3+d(0)2+e(0)+f。
由于frx(255)、frx(204)、frx(153)、frx(102)、frx(0)为已经测得的特征灰阶相对应的刺激值RX，则可将上述五个方程联立求解，得到系数a、b、c、d、e、f，进而得到表示红色子像素信息的5次方多项式，再依次将红色子像素中除特征灰阶之外的其他灰阶代入该5次方多项式中，可得到其他灰阶相对应的刺激值RX。同理，也可得到其他灰阶相对应的刺激值RY、刺激值RZ。同样的，按照该方法也可以得到绿色子像素中其他灰阶相对应的刺激值GX、刺激值GY、刺激值GZ，；蓝色子像素中其他灰阶相对应的刺激值BX、刺激值BY、刺激值BZ。
在一实施例中，查找表计算公式为：
RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)＝L；
[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wx；
[RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wy；
其中，L为已知的目标伽马曲线中，各灰阶所对应的目标亮度值，Wx为已知的标准白色在X原色下的色坐标值，Wy为已知的标准白色在Y原色下的色坐标值，R_LUT为红色子像素对应的查找表，G_LUT为绿色子像素对应的查找表，B_LUT为蓝色子像素对应的查找表，RX(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在X原色下的人眼刺激值，RY(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Y原色下的人眼刺激值，RZ(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Z原色下的人眼刺激值，GX(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在X原色下的人眼刺激值，GY(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Y原色下的人眼刺激值，GZ(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Z原色下的人眼刺激值，BX(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在X原色下的人眼刺激值，BY(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Y原色下的人眼刺激值，BZ(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Z原色下的人眼刺激值。其中红色子像素对应的查找表、绿色子像素对应的查找表及蓝色子像素对应的查找表如图9所示。
请参考图10，一实施方式提供了一种伽马曲线校正装置100。该装置包括
取样单元110，用于在显示面板彩色图像的全灰阶范围中选取至少两个相异的灰阶，作为特征灰阶。例如，在8bit色深的系统中，能表现2的8次方，等于256个亮度层次，因此相应的彩色图像的全灰阶范围为0到255，如可选取255、192、128、64、0灰阶，也可选取255、204、153、102、51、0灰阶，还可选取255、163、58、0灰阶等，这些点将作为特征灰阶，只要确保是在彩色图像的全灰阶范围中所选取的两个或两个以上相异的灰阶作为特征灰阶即可。
测量单元120，用于测量特征灰阶的子像素信息，得到特征灰阶的子像素信息。其中，子像素信息包括红色字像素信息、绿色子像素信息和蓝色子像素信息。具体地，利用光电转换装置，依次测量特征灰阶相对应的子像素信息，进而测量之后得到各特征灰阶所对应的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息。
内插单元130，用于根据子像素信息，采用内插法计算出除特征灰阶之外其他灰阶的子像素信息。例如，在8bit色深的系统中，当选取的特征灰阶为255、192、128、64、0灰阶时，根据前面已经获得的255、192、128、64、0灰阶所对应的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息，利用内插法再计算出除255、192、128、64、0灰阶以外的其他灰阶所对应的红色子像素信息、绿色子像素信息及蓝色子像素信息。
计算单元140，用于根据各灰阶的子像素信息及查找表计算公式，利用递迴法计算得到各灰阶的子像素对应的查找表。具体地，根据前面已获得的各灰阶的红色子像素信息、绿色子像素信息、蓝色子像素信息，再结合查找表计算公式，利用递迴法计算得到各灰阶的红色子像素对应的查找表、绿色子像素对应的查找表及蓝色子像素对应的查找表。
存储单元150，用于存储子像素对应的查找表至伽马曲线对应的存储器中，得到校正后的伽马曲线。具体地，将所获得的红色子像素对应的查找表、绿色子像素对应的查找表及蓝色子像素对应的查找表存储到伽马曲线对应的存储器中，从而得到了一种新的映射关系，进而也得到了新的伽马曲线，即校正后的伽马曲线。
测试单元160，用于测试校正后的伽马曲线，与目标伽马曲线进行对比，若满足产品规格要求，则结束校正流程。具体地，对所得到的校正后的伽马曲线进行测试，并与目标伽马曲线gamma2.2进行对比，以判断校正后的伽马曲线是否与目标伽马曲线gamma2.2相吻合，若吻合，说明满足产品规格要求，则结束校正流程。若不吻合，说明不满足产品规格要求，则重新开始校正。
在一实施例中，特征灰阶的数量为三个及三个以上时，各相邻的两个特征灰阶之间的差值相同。具体地，在所选取的特征灰阶的个数大于等于三个时，以等分的方式在全灰阶范围内选取。例如，在8bit色深的系统中，相应的彩色图像的全灰阶范围为0到255，可选取255、192、128、64、0灰阶，也可选取255、204、153、102、51、0灰阶等，这些点将作为特征灰阶，即所选取的灰阶中，相邻两灰阶之间的差值均相等。
在一实施例中，请参考图11，内插单元130包括第一计算子单元131和第二计算子单元132。
第一计算子单元131，用于分别将特征灰阶的子像素信息及各特征灰阶对应代入系数未知的5次方多项式f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，计算得到各系数a、b、c、d、e、f及5次方多项式。其中，x表示灰阶，f(x)表示不同灰阶下的子像素信息，a、b、c、d、e、f表示5次方多项式的未知系数。
第二计算子单元132，用于再将除特征灰阶之外其他灰阶分别代入所述5次方多项式，计算得到其他灰阶相对应的子像素信息。
例如，当所选取的特征灰阶为255、204、153、102、51、0灰阶时，可从中选取五个特征灰阶及五个特征灰阶相对应的红色子像素信息代入系数未知的f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，分别得到：
f(255)＝a(255)5+b(255)4+c(255)3+d(255)2+e(255)+f；
f(204)＝a(204)5+b(204)4+c(204)3+d(204)2+e(204)+f；
f(153)＝a(153)5+b(153)4+c(153)3+d(153)2+e(153)+f；
f(102)＝a(102)5+b(102)4+c(102)3+d(102)2+e(102)+f；
f(0)＝a(0)5+b(0)4+c(0)3+d(0)2+e(0)+f。
由于f(255)、f(204)、f(153)、f(102)、f(0)为已经测得的特征灰阶相对应的红色子像素信息，则可将上述五个方程联立求解，得到系数a、b、c、d、e、f，进而得到表示红色子像素信息的5次方多项式，再依次将红色子像素中除特征灰阶之外的其他灰阶代入该5次方多项式中，可得到其他灰阶相对应的红色子像素信息。同理，也可得到其他灰阶相对应的绿色子像素信息、蓝色子像素信息。
在一实施例中，请参考图12，装置还包括调整单元170。调整单元用于调整中心灰阶的电压，直至电压相对于除所述中心灰阶之外的各灰阶对应的电压对称，并将电压设为所述中心灰阶的基准电压。具体地，一般情况下，在显示面板中，各灰阶与各灰阶所对应的基准电压呈线性关系，及各灰阶的基准电压随着灰阶呈现渐升或递降的趋势，因此，我们先调整中心灰阶的电压，使得该中心灰阶的电压相对于除中心灰阶之外的各灰阶对应的电压对称，则将该电压设为中心灰阶的基准电压。设置128中心灰阶的电压为基准电压，可以使灰阶0或灰阶255的基准电压误差可以最小。
在一实施例中，红色子像素信息包括红原色在X原色下的人眼刺激值RX、红原色在Y原色下的人眼刺激值RY及红原色在Z原色下的人眼刺激值RZ。绿色子像素信息包括绿原色在X原色下的人眼刺激值GX、绿原色在Y原色下的人眼刺激值GY及绿原色在Z原色下的人眼刺激值GZ。蓝色子像素信息包括蓝原色在X原色下的人眼刺激值BX、蓝原色在Y原色下的人眼刺激值BY及蓝原色在Z原色下的人眼刺激值BZ。
其中，通常情况下，采用红绿蓝三原色配混合色，而在该混合色中所适用的红绿蓝三原色的数量，称之为刺激值，分别用R、G、B表示。但由于红、绿、蓝三原色光不可能调配出存在于自然界的所有色彩，于是就有了理论三原色，即X原色、Y原色及Z原色，那么在调配混合色所适用的X原色、Y原色及Z原色的数量也称之为刺激值。基于此，我们利用理论三原色调配红原色时，所使用的理论三原色的数量分别为RX、RY、RZ；同样的，调配绿原色时，所使用的理论三原色的数量分别为GX、GY、GZ，调配蓝原色时，所使用的理论三原色的数量分别为BX、BY、BZ。于是，红色子像素信息就包括刺激值RX、RY、RZ，绿色子像素信息就包括刺激值GX、GY、GZ，蓝色子像素信息就包括刺激值BX、BY、BZ。
在一实施例中，当所选取的特征灰阶为255、192、128、64、0灰阶时，所测的红色子像素在255、192、128、64、0灰阶的各刺激值，以横坐标表示灰阶，纵坐标表示刺激值，将红色子像素各灰阶与其对应的刺激值RX、RY、RZ得到一条实际曲线表示出来，如图3，同时也可根据这些数据信息进行拟合得到拟合后的曲线，如图4，可见拟合后的图线相比于实际曲线更符合要求。所测的绿色子像素在255、192、128、64、0灰阶的各刺激值，以横坐标表示灰阶，纵坐标表示刺激值，将绿色子像素各灰阶与其对应的刺激值RX、RY、RZ得到一条实际曲线表示出来，如图5，同时也可根据这些数据信息进行拟合得到拟合后的曲线，如图6，可见拟合后的图线相比于实际曲线更符合要求。所测的蓝色子像素在255、192、128、64、0灰阶的各刺激值，以横坐标表示灰阶，纵坐标表示刺激值，将蓝色子像素各灰阶与其对应的刺激值RX、RY、RZ得到一条实际曲线表示出来，如图7，同时也可根据这些数据信息进行拟合得到拟合后的曲线，如图8，可见拟合后的图线相比于实际曲线更符合要求。
在一实施例中，例如，当所选取的特征灰阶为255、204、153、102、51、0灰阶时，可从中选取五个特征灰阶及五个特征灰阶相对应的红色子像素信息中的刺激值RX代入系数未知的f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，分别得到：
frx(255)＝a(255)5+b(255)4+c(255)3+d(255)2+e(255)+f；
frx(204)＝a(204)5+b(204)4+c(204)3+d(204)2+e(204)+f；
frx(153)＝a(153)5+b(153)4+c(153)3+d(153)2+e(153)+f；
frx(102)＝a(102)5+b(102)4+c(102)3+d(102)2+e(102)+f；
frx(0)＝a(0)5+b(0)4+c(0)3+d(0)2+e(0)+f。
由于frx(255)、frx(204)、frx(153)、frx(102)、frx(0)为已经测得的特征灰阶相对应的刺激值RX，则可将上述五个方程联立求解，得到系数a、b、c、d、e、f，进而得到表示红色子像素信息的5次方多项式，再依次将红色子像素中除特征灰阶之外的其他灰阶代入该5次方多项式中，可得到其他灰阶相对应的刺激值RX。同理，也可得到其他灰阶相对应的刺激值RY、刺激值RZ。同样的，按照该方法也可以得到绿色子像素中其他灰阶相对应的刺激值GX、刺激值GY、刺激值GZ；蓝色子像素中其他灰阶相对应的刺激值BX、刺激值BY、刺激值BZ。
在一实施例中，查找表计算公式为：
RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)＝L；
[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wx；
[RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wy；
其中，L为已知的目标伽马曲线中，各灰阶所对应的目标亮度值，Wx为已知的标准白色在X原色下的色坐标值，Wy为已知的标准白色在Y原色下的色坐标值，R_LUT为红色子像素对应的查找表，G_LUT为绿色子像素对应的查找表，B_LUT为蓝色子像素对应的查找表，RX(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在X原色下的人眼刺激值，RY(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Y原色下的人眼刺激值，RZ(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Z原色下的人眼刺激值，GX(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在X原色下的人眼刺激值，GY(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Y原色下的人眼刺激值，GZ(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Z原色下的人眼刺激值，BX(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在X原色下的人眼刺激值，BY(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Y原色下的人眼刺激值，BZ(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Z原色下的人眼刺激值。其中红色子像素对应的查找表、绿色子像素对应的查找表及蓝色子像素对应的查找表如图9所示。
一种显示装置，包括上述伽马曲线校正装置的任一实施例，不再赘述。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种伽马曲线校正方法，其特征在于，包括：
在显示面板彩色图像的全灰阶范围中选取至少两个相异的灰阶，作为特征灰阶；
测量所述特征灰阶的子像素信息，得到所述特征灰阶的子像素信息；
根据所述子像素信息，采用内插法计算出除所述特征灰阶之外其他灰阶的子像素信息；
根据各灰阶的子像素信息及查找表计算公式，利用递迴法计算得到各灰阶的子像素对应的查找表；
存储所述子像素对应的查找表至伽马曲线对应的存储器中，得到校正后的伽马曲线；
测试校正后的伽马曲线，与目标伽马曲线进行对比，若满足产品规格要求，则结束校正流程；
其中，子像素信息包括红色子像素信息、绿色子像素信息和蓝色子像素信息；红色子像素信息包括红原色在X原色下的人眼刺激值RX、红原色在Y原色下的人眼刺激值RY及红原色在Z原色下的人眼刺激值RZ；绿色子像素信息包括绿原色在X原色下的人眼刺激值GX、绿原色在Y原色下的人眼刺激值GY及绿原色在Z原色下的人眼刺激值GZ；蓝色子像素信息包括蓝原色在X原色下的人眼刺激值BX、蓝原色在Y原色下的人眼刺激值BY及蓝原色在Z原色下的人眼刺激值BZ；查找表为灰阶映射表；
所述查找表计算公式为：
RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)＝L；
[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wx；
[RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wy；其中，L为已知的目标伽马曲线中，各灰阶所对应的目标亮度值，Wx为已知的标准白色在X原色下的色坐标值，Wy为已知的标准白色在Y原色下的色坐标值，R_LUT为红色子像素对应的查找表，G_LUT为绿色子像素对应的查找表，B_LUT为蓝色子像素对应的查找表，RX(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在X原色下的人眼刺激值，RY(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Y原色下的人眼刺激值，RZ(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Z原色下的人眼刺激值，GX(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在X原色下的人眼刺激值，GY(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Y原色下的人眼刺激值，GZ(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Z原色下的人眼刺激值，BX(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在X原色下的人眼刺激值，BY(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Y原色下的人眼刺激值，BZ(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Z原色下的人眼刺激值。
2.根据权利要求1所述的伽马曲线校正方法，其特征在于，所述特征灰阶的数量为三个及三个以上时，各相邻的两个所述特征灰阶之间的差值相同。
3.根据权利要求1所述的伽马曲线校正方法，其特征在于，所述根据所述子像素信息，采用内插法计算出除所述特征灰阶之外其他灰阶的子像素信息的步骤包括：
分别将所述特征灰阶的子像素信息及各所述特征灰阶对应代入系数未知的5次方多项式f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，计算得到各系数a、b、c、d、e、f及5次方多项式；其中，x表示灰阶，f(x)表示不同灰阶下的子像素信息，a、b、c、d、e、f表示5次方多项式的未知系数；
再将除所述特征灰阶之外其他灰阶分别代入所述5次方多项式，计算得到所述其他灰阶相对应的子像素信息。
4.根据权利要求1所述的伽马曲线校正方法，其特征在于，所述方法还包括：调整中心灰阶的电压，直至所述电压相对于除所述中心灰阶之外的各灰阶对应的电压对称，并将所述电压设为所述中心灰阶的基准电压。
5.一种伽马曲线校正装置，其特征在于，包括：
取样单元，用于在显示面板彩色图像的全灰阶范围中选取至少两个相异的灰阶，作为特征灰阶；
测量单元，用于测量所述特征灰阶的子像素信息，得到所述特征灰阶的子像素信息；
内插单元，用于根据所述子像素信息，采用内插法计算出除所述特征灰阶之外其他灰阶的子像素信息；
计算单元，用于根据各灰阶的子像素信息及查找表计算公式，利用递迴法计算得到各灰阶的子像素对应的查找表；
存储单元，用于存储所述子像素对应的查找表至伽马曲线对应的存储器中，得到校正后的伽马曲线；
测试单元，用于测试校正后的伽马曲线，与目标伽马曲线进行对比，若满足产品规格要求，则结束校正流程；
其中，子像素信息包括红色子像素信息、绿色子像素信息和蓝色子像素信息；红色子像素信息包括红原色在X原色下的人眼刺激值RX、红原色在Y原色下的人眼刺激值RY及红原色在Z原色下的人眼刺激值RZ；绿色子像素信息包括绿原色在X原色下的人眼刺激值GX、绿原色在Y原色下的人眼刺激值GY及绿原色在Z原色下的人眼刺激值GZ；蓝色子像素信息包括蓝原色在X原色下的人眼刺激值BX、蓝原色在Y原色下的人眼刺激值BY及蓝原色在Z原色下的人眼刺激值BZ；查找表为灰阶映射表；所述查找表计算公式为：
RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)＝L；
[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wx；
[RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)]/[RX(R_LUT)+GX(G_LUT)+BX(B_LUT)+RY(R_LUT)+GY(G_LUT)+BY(B_LUT)+RZ(R_LUT)+GZ(G_LUT)+BZ(B_LUT)]＝Wy；其中，L为已知的目标伽马曲线中，各灰阶所对应的目标亮度值，Wx为已知的标准白色在X原色下的色坐标值，Wy为已知的标准白色在Y原色下的色坐标值，R_LUT为红色子像素对应的查找表，G_LUT为绿色子像素对应的查找表，B_LUT为蓝色子像素对应的查找表，RX(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在X原色下的人眼刺激值，RY(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Y原色下的人眼刺激值，RZ(R_LUT)为在红色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的红原色在Z原色下的人眼刺激值，GX(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在X原色下的人眼刺激值，GY(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Y原色下的人眼刺激值，GZ(G_LUT)为在绿色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的绿原色在Z原色下的人眼刺激值，BX(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在X原色下的人眼刺激值，BY(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Y原色下的人眼刺激值，BZ(B_LUT)为在蓝色子像素对应的查找表中各灰阶所对应的蓝原色在Z原色下的人眼刺激值。
6.根据权利要求5所述的伽马曲线校正装置，其特征在于，所述特征灰阶的数量为三个及三个以上时，各相邻的两个所述特征灰阶之间的差值相同。
7.根据权利要求5所述的伽马曲线校正装置，其特征在于，所述计算单元包括第一计算子单元和第二计算子单元；
所述第一计算子单元用于分别将所述特征灰阶的子像素信息及各所述特征灰阶对应代入系数未知的5次方多项式f(x)＝a(x)5+b(x)4+c(x)3+d(x)2+e(x)+f中，计算得到各系数a、b、c、d、e、f及5次方多项式；其中，x表示灰阶，f(x)表示不同灰阶下的子像素信息，a、b、c、d、e、f表示5次方多项式的未知系数；
所述第二计算子单元用于将除所述特征灰阶之外其他灰阶分别代入所述5次方多项式，计算得到所述其他灰阶相对应的子像素信息。
8.根据权利要求5所述的伽马曲线校正装置，其特征在于，所述装置还包括调整单元，所述调整单元用于调整中心灰阶的电压，直至所述电压相对于除所述中心灰阶之外的各灰阶对应的电压对称，并将所述电压设为所述中心灰阶的基准电压。
9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求6-8中任一项权利要求所述的伽马曲线校正装置。
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