CN109637437B

CN109637437B - 图像显示控制方法、装置、介质及显示屏控制系统

Info

Publication number: CN109637437B
Application number: CN201910093526.1A
Authority: CN
Inventors: 陈先勇
Original assignee: Beijing Kystar Technology Co ltd
Current assignee: Beijing kaishida Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2020-07-17
Anticipated expiration: 2039-01-30
Also published as: CN109637437A

Abstract

本公开涉及一种图像显示控制方法、装置、介质及显示屏控制系统。所述方法包括：获取输入图像每个像素点的输入灰度值；针对各个所述像素点，若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值和预设的伽马值，确定与所述像素点对应的PWM值，或者，若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值，确定与所述像素点对应的PWM值；根据各个所述像素点的PWM值进行脉宽调制，以在目标显示屏显示所述输入图像。这样，在将图像显示到显示屏上时，显示屏上的图像是连续且均匀的，可提升显示效果。并且，本公开在应用到任意低位显示数据映射至高位显示数据的场景，均能保证输出图像的显示质量。

Description

图像显示控制方法、装置、介质及显示屏控制系统

技术领域

本公开涉及显示领域，具体地，涉及一种图像显示控制方法、装置、介质及显示屏控制系统。

背景技术

目前，电脑屏幕或者摄像机的图像均是以8位RGB显示模式进行显示，以还原图像的真彩色。8位RGB显示模式是指R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)均为8位数据，也就是说，其中每种颜色存在256(2⁸＝256)个灰度层级。而现有的高亮度显示设备(例如，LED显示屏)一般都具有高对比度，因此高亮度显示设备一般是以16位RGB显示模式进行显示的。所以，若要将电脑屏幕或者摄像机的图像通过高亮度显示设备进行显示，则应将电脑或者摄像机的图像转换成高亮度显示设备可用的16位RGB显示模式。

显示屏控制器通过控制PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制，简称脉宽调制)的占空比来调节高亮度显示屏的亮度，一般通过伽马校正的方法调节灰度和亮度之间的关系，其关键是利用灰度确定PWM的占空比。因此，在现有技术中，将8位灰度数据转换为16位灰度数据通常利用标准灰度PWM值函数，标准灰度PWM值函数为y＝k₁x^γ，其中，x为灰度值，γ为伽马值，k₁为预设系数，y为PWM值，即PWM的占空比。在灰度值较小的低灰度区间，在利用上述公式确定PWM值时，得到的PWM值跳跃性较强，导致高亮度显示屏幕在显示图像时颜色分布不均。也就是说，在图像低灰度的部分存在显示缺陷，细节无法显示，导致显示效果有偏差，造成用户观看显示屏的体验不佳。

发明内容

本公开的目的是提供一种图像显示控制方法、装置、介质及显示屏控制系统，以达到更优的图像显示效果。

为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供一种图像显示控制方法，所述方法包括：

获取输入图像每个像素点的输入灰度值；

针对各个所述像素点，若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值和预设的伽马值，确定与所述像素点对应的PWM值，或者，若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值，确定与所述像素点对应的PWM值，其中，所述PWM值为脉宽调制的占空比，并且，在所述像素点的所述输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值的情况下，所述像素点的PWM值与所述像素点的输入灰度值满足线性关系；

根据各个所述像素点的PWM值进行脉宽调制，以在目标显示屏显示所述输入图像。

可选地，所述若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值和预设的伽马值，确定与所述像素点对应的PWM值，包括：

若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，按照如下公式(1)计算与所述像素点对应的PWM值：

y＝k₁x^γ+Δ (1)

其中，x为所述像素点的输入灰度值，y为与所述像素点对应的PWM值，γ为所述预设的伽马值，k₁为第一计算系数，Δ为预设偏差；

并且，所述k₁通过如下方式获得：

其中，γ为所述预设的伽马值，PWM_max为占空比的最大值。

可选地，所述预设偏差Δ通过如下公式(2)计算：

其中，x₀为所述预设的灰度阈值，k₂为第二计算系数。

可选地，所述若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值，确定与所述像素点对应的PWM值，包括：

若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，按照如下公式(3)计算与所述像素点对应的PWM值：

y＝k₂x (3)

其中，x为所述像素点的输入灰度值，y为与所述像素点对应的PWM值，k₂为第二计算系数。

根据本公开的第二方面，提供一种图像显示控制装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取输入图像每个像素点的输入灰度值；

处理模块，用于针对各个所述像素点，若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值和预设的伽马值，确定与所述像素点对应的PWM值，或者，若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值，确定与所述像素点对应的PWM值，其中，所述PWM值为脉宽调制的占空比，并且，在所述像素点的所述输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值的情况下，所述像素点的PWM值与所述像素点的输入灰度值满足线性关系；

调制模块，用于根据各个所述像素点的PWM值进行脉宽调制，以在目标显示屏显示所述输入图像。

可选地，所述处理模块用于若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，按照如下公式(1)计算与所述像素点对应的PWM值：

y＝k₁x^γ+Δ (1)

并且，所述k₁通过如下方式获得：

其中，γ为所述预设的伽马值，PWM_max为占空比的最大值。

可选地，所述预设偏差Δ通过如下公式(2)计算：

其中，x₀为所述预设的灰度阈值，k₂为第二计算系数。

可选地，所述处理模块用于若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，按照如下公式(3)计算与所述像素点对应的PWM值：

y＝k₂x (3)

根据本公开的第三方面，提供一种显示屏控制系统，所述系统包括：

显示屏；

显示控制器，包括本公开第二方面所述的图像显示控制装置。

可选地，所述显示屏为LED显示屏。

根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开第一方面所述方法的步骤。

通过上述技术方案，首先获取输入图像每个像素点的输入灰度值，从而针对每个像素点，若像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，则根据输入灰度值和预设的伽马值，确定与像素点对应的PWM值，或者，若像素点的输入灰度值小于或等于预设的灰度阈值，则根据输入灰度值确定与像素点对应的PWM值，而后根据各个像素点的PWM值进行脉宽调制，从而在目标显示屏显示输入图像。这样，针对低灰度区域和非低灰度区域的特点分别进行处理，以得到PWM值，使得到的PWM值是连续、无跳跃性变化的，从而将图像显示到显示屏上时，显示屏上的图像是连续且均匀的，可以提升显示效果。并且，通过本公开提供的方案，可以在将任意低位显示数据转换为高位显示数据的同时，能够保证转换后的高位数据的数据连续性，从而保证图像的显示质量，应用广泛。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是现有技术中标准灰度PWM值函数的示意图；

图2是根据本公开的一种实施方式提供的图像显示控制方法的流程图；

图3是根据本公开提供的图像显示控制方法中，确定预设的灰度阈值的一种示例性的函数图像；

图4是根据本公开提供的图像显示控制方法中，确定预设偏差的一种示例性的函数图像；

图5是根据本公开提供的图像显示控制方法中，通过灰度值确定PWM值的函数曲线的一种示例性示意图；

图6是根据本公开的一种实施方式提供的图像显示控制装置的框图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

下面针对本公开提供的方法的应用场景进行简单说明。显示屏控制器通过控制PWM的占空比来调节高亮度显示屏的亮度，一般通过伽马校正的方法调节灰度和亮度之间的关系，其关键是利用灰度确定PWM的占空比。在现有技术中，将低位灰度数据转换为高位灰度数据(例如，将8位灰度数据转换为16位灰度数据)通常利用标准灰度PWM值函数，标准灰度PWM值函数为y＝k₁x^γ，其中，x为灰度值，γ为伽马值，k₁为预设系数，y为PWM值，即PWM的占空比。示例地，标准灰度PWM值函数可以如图1中所示，由图1可知，在灰度值较小的低灰度区间，灰度值的变化会导致根据灰度值得到的PWM值跳跃性较强，导致高亮度显示屏幕在显示图像时颜色分布不均，因此，在图像低灰度的部分存在显示缺陷，细节无法显示，导致显示效果有偏差，造成用户观看显示屏的体验不佳。所以，本公开提供一种图像显示控制方法，以改进现有技术中图像低灰度部分显示效果不佳的问题。

图2是根据本公开的一种实施方式提供的图像显示控制方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括以下步骤。

在步骤21中，获取输入图像每个像素点的输入灰度值。

其中，输入图像可以是8位RGB显示模式的图像，例如电脑图像、摄像机图像等。输入图像由若干个像素点构成，因此，可以获取构成输入图像的每个像素点的输入灰度值。对于8位RGB显示模式的图像来说，其灰度值为整数，且取值范围为[0，255]。

在步骤22中，针对各个像素点，若像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，根据输入灰度值和预设的伽马值，确定与像素点对应的PWM值，或者，若像素点的输入灰度值小于或等于预设的灰度阈值，根据输入灰度值，确定与像素点对应的PWM值。

在一种可能的实施方式中，预设的灰度阈值可以是按照经验值确定的。

在另一种可能的实施方式中，可以按照如下方式确定该预设的灰度阈值。如图3所示，曲线部分为现有技术中标准灰度PWM值函数y＝k₁x^γ对应的图像曲线，针对该曲线，可以从中确定其曲线上斜率为第二计算系数k₂的点，图3中虚线m的斜率为k₂，虚线m与函数y＝k₁x^γ对应的图像曲线相切于一点。其中，示例地，第二计算系数k₂可以是按照经验值确定的。在确定标准灰度PWM值函数曲线上斜率为k₂的点后，以该点向x轴做投影，得到一灰度值x₀，此时，可以将灰度值x₀作为预设的灰度阈值。示例地，x₀取值可以满足如下公式：

显示器的伽马值表示输入信号的颜色值以及发光的亮度之间的关系，使用不同的伽马值会达到不同的显示效果，伽马值没有标准，因此预设的伽马值可以人为进行设定。示例地，预设的伽马值可以为2.2。PWM值为脉宽调制的占空比，占空比就是在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例，其范围可以为[0，1]，也就是[0，100％]。

下面将针对一个像素点确定图像输出的PWM值的情况进行详细说明，针对输入图像的每一个像素点，均可按照下文所提到的方式确定PWM值。

在一种情况中，像素点的输入灰度值可能会大于预设的灰度阈值。在这种情况中，可以根据输入灰度值和预设的伽马值，确定与像素点对应的PWM值。

在一种可能的实施方式中，若像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，可以按照如下公式(1)计算与像素点对应的PWM值：

y＝k₁x^γ+Δ (1)

其中，x为像素点的输入灰度值，y为与像素点对应的PWM值，γ为预设的伽马值，k₁为第一计算系数，Δ为预设偏差。

示例地，第一计算系数k₁可以通过此方式获得：

其中，γ为预设的伽马值，PWM_max为占空比的最大值。示例地，PWM_max可以为1。需要说明的是，公式(1)中除去预设偏差Δ的部分，剩余部分y＝k₁x^γ即为标准灰度PWM值函数，也就是说，第一计算系数k₁与现有技术中标准灰度PWM值函数的第一计算系数是相同的，因此可以直接利用现有技术中的准灰度PWM值函数得到第一计算系数。

在一种可能的实施例中，预设偏差Δ可以按照如下方式获得，如图4所示，在利用第二计算系数k₂得到预设的灰度阈值后，可以在坐标系中构建函数y＝k₂x的函数图像，并将该函数y＝k₂x与标准灰度PWM值函数y＝k₁x^γ在预设的灰度阈值x₀处的纵坐标差值(即PWM值差值)作为预设偏差Δ。

在另一种可能的实施方式中，预设偏差Δ可以通过如下公式(2)计算：

其中，x₀为预设的灰度阈值，k₂为第二计算系数。

采用上述方式，通过预设偏差Δ可以实现对PWM值求取函数的校正，防止公式(1)求取的PWM值溢出。

在另一种情况中，像素点的输入灰度值可能会小于或等于预设的灰度阈值。在这种情况中，可以根据输入灰度值，确定与像素点对应的PWM值。其中，在像素点的输入灰度值小于或等于预设的灰度阈值的情况下，像素点的PWM值与像素点的输入灰度值满足线性关系。

在一种可能的实施方式中，若像素点的输入灰度之小于或等于预设的灰度阈值，可以按照如下公式(3)计算与像素点对应的PWM值：

y＝k₂x (3)

其中，x为像素点的输入灰度值，y为与像素点对应的PWM值，k₂为第二计算系数。示例地，第二计算系数可以是通过经验值确定的。

采用上述方式，在像素点的输入灰度值小于或等于预设的灰度阈值，也就是处于低灰度区域时，PWM值的变化是连续性的，不会存在跳跃性变化的问题。

由上文所述，本公开提供的利用灰度值确定PWM值的函数曲线可以如图5中曲线n所示。由图5中曲线n可知，即使在低灰度区域，PWM值也是连续变化的，不存在跳跃性变化的问题。

在步骤23中，根据各个像素点的PWM值进行脉宽调制，以在目标显示屏显示输入图像。

根据各个像素点的PWM值进行脉宽调制，从而控制显示屏的亮度，以在目标显示屏显示输入图像。示例地，目标显示屏可以是LED显示屏。

通过上述方案，首先获取输入图像每个像素点的输入灰度值，从而针对每个像素点，若像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，则根据输入灰度值和预设的伽马值，确定与像素点对应的PWM值，或者，若像素点的输入灰度值小于或等于预设的灰度阈值，则根据输入灰度值确定与像素点对应的PWM值，而后根据各个像素点的PWM值进行脉宽调制，从而在目标显示屏显示输入图像。这样，针对低灰度区域和非低灰度区域的特点分别进行处理，以得到PWM值，使得到的PWM值是连续、无跳跃性变化的，从而将图像显示到显示屏上时，显示屏上的图像是连续且均匀的，可以提升显示效果。并且，通过本公开提供的方案，可以在将任意低位显示数据转换为高位显示数据的同时，能够保证转换后的高位数据的数据连续性，从而保证图像的显示质量，应用广泛。

图6是根据本公开的一种实施方式提供的图像显示控制装置的框图。如图6所示，该装置60可以包括：

获取模块61，用于获取输入图像每个像素点的输入灰度值；

处理模块62，用于针对各个所述像素点，若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值和预设的伽马值，确定与所述像素点对应的PWM值，或者，若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值，确定与所述像素点对应的PWM值，其中，所述PWM值为脉宽调制的占空比，并且，在所述像素点的所述输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值的情况下，所述像素点的PWM值与所述像素点的输入灰度值满足线性关系；

调制模块63，用于根据各个所述像素点的PWM值进行脉宽调制，以在目标显示屏显示所述输入图像。

可选地，所述处理模块62用于若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，按照如下公式(1)计算与所述像素点对应的PWM值：

y＝k₁x^γ+Δ (1)

并且，所述k₁通过如下方式获得：

其中，γ为所述预设的伽马值，PWM_max为占空比的最大值。

可选地，所述预设偏差Δ通过如下公式(2)计算：

其中，x₀为所述预设的灰度阈值，k₂为第二计算系数。

可选地，所述处理模块62用于若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，按照如下公式(3)计算与所述像素点对应的PWM值：

y＝k₂x (3)

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开还提供一种显示屏控制系统，该系统可以包括：

显示屏；

显示控制器，包括本公开任意实施例提供的图像显示控制装置。

通过本公开提供的显示屏控制系统，可以在实现将低位显示数据转换为高位显示数据的同时，保证转换后的高位显示数据的连续性，保证显示效果。示例地，显示屏可以为LED显示屏。示例地，若LED显示屏是16位RGB显示模式，则在显示屏为LED显示屏时，如果输入图像是8位RGB显示模式，则图像显示控制装置就是将8位RGB显示模式的显示数据转换为16位RGB显示模式的显示数据。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。如图7所示，该电子设备700可以包括：处理器701，存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。

其中，处理器701用于控制该电子设备700的整体操作，以完成上述的图像显示控制方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件707可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。

在一示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的图像显示控制方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的图像显示控制方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的图像显示控制方法。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims

1.一种图像显示控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取输入图像每个像素点的输入灰度值；

根据各个所述像素点的PWM值进行脉宽调制，以在目标显示屏显示所述输入图像；

其中，所述若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值，确定与所述像素点对应的PWM值，包括：

y＝k₂x (3)

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，根据所述输入灰度值和预设的伽马值，确定与所述像素点对应的PWM值，包括：

y＝k₁x^γ+Δ (1)

并且，所述k₁通过如下方式获得：

其中，γ为所述预设的伽马值，PWM_max为占空比的最大值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设偏差Δ通过如下公式(2)计算：

其中，x₀为所述预设的灰度阈值，k₂为第二计算系数。

4.一种图像显示控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取输入图像每个像素点的输入灰度值；

调制模块，用于根据各个所述像素点的PWM值进行脉宽调制，以在目标显示屏显示所述输入图像；

其中，所述处理模块用于若所述像素点的输入灰度值小于或等于所述预设的灰度阈值，按照如下公式(3)计算与所述像素点对应的PWM值：

y＝k₂x (3)

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于若所述像素点的输入灰度值大于预设的灰度阈值，按照如下公式(1)计算与所述像素点对应的PWM值：

y＝k₁x^γ+Δ (1)

并且，所述k₁通过如下方式获得：

其中，γ为所述预设的伽马值，PWM_max为占空比的最大值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预设偏差Δ通过如下公式(2)计算：

其中，x₀为所述预设的灰度阈值，k₂为第二计算系数。

7.一种显示屏控制系统，其特征在于，所述系统包括：

显示屏；

显示控制器，包括权利要求4-6中任一项所述的图像显示控制装置。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。