CN109979390B - 一种Gamma校正方法、设备及系统、介质 - Google Patents

一种Gamma校正方法、设备及系统、介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种Gamma校正方法、设备及系统、介质。该Gamma校正方法包括：在N段调试模式下，对其中M段调试所得的Gamma寄存器同一灰阶同一颜色的值，进行Gamma寄存器值与段编号的拟合，获得该灰阶该颜色下的拟合曲线，所述M大于等于3，且M<N；基于所述拟合曲线确定该M段外其他段在该拟合曲线对应的灰阶及颜色下的Gamma寄存器值。通过拟合方式得到未进行调试的Band的Gamma寄存器值，相比直接线性插值的方式，能大幅度优化视觉效果，消除低下亮度及颜色偏差。

Description

一种Gamma校正方法、设备及系统、介质
技术领域
本发明涉及显示技术，尤指一种Gamma(伽马)校正方法、设备及系统、介质。
背景技术
AMOLED(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode，有源矩阵有机发光二极体)产品在大规模生产时通常通过软件程序来实现Gamma的自动化调试。Gamma校正调试系统核心部分主要由显示驱动单元a(信号发生器，提供驱动信号驱动产品，基于ARM(Advanced RISC Machine，高级精简指令集计算机处理器)实现或基于FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)+PC(PersonalComputer，个人计算机)等实现)、光学测量单元b(光学测试系统)、软件驱动程序+Gamma校正调试算法单元c、AMOLED产品d。在实际Gamma校正中，自动Gamma校正软件通过程序算法预设条件来自动控制光学测量单元b采样并反馈显示驱动单元a的驱动工作的AMOLED产品的光学参数，软件算法通过AMOLED产品的驱动电压、亮度映射关系，进行实时的红绿蓝三色像素电压匹配调试修正产品光学参数。后续的计算基于此系统，于软件驱动程序+Gamma校正调试算法单元c实现。
对于Gamma校正前，程序会根据客户定义要求DBV(Display Brightness Value，显示亮度值)曲线样式(一般为线性)、PWM(一般为线性)及Band调节个数进行设置。一般数字IC(Integrated Circuit，集成电路)会有10组(每组称为一个Band(段))以上gamma寄存器可以用于Gamma校正，以供调试DBV曲线样式。去除特殊模式(比如，AOD(Always OnDisplay，常亮模式)、HBM(High Brightness Mode，高亮模式))，剩余Band全部为Nor模式。由于tack time(节拍时间)的要求，调10组band会花费很长时间，所以一般会选择其中4组Band进行调试，其他Band采用IC线性插值算法进行计算，比如，Band之间的亮度数据通过两端Band寄存器值进行线性插值得到，但该方法所得到的亮度及颜色会有轻微偏差。
发明内容
本发明至少一实施例提供了一种Gamma校正方法、设备及系统、介质，减少亮度及颜色偏差。
为了达到本发明目的，本发明至少一实施例提供了一种Gamma校正方法，包括：
在N段调试模式下，对其中M段调试所得的Gamma寄存器同一灰阶同一颜色的值，进行Gamma寄存器值与段编号的拟合，获得该灰阶该颜色下的拟合曲线，所述M大于等于3，且M<N；
基于所述拟合曲线确定该M段外其他段在该拟合曲线对应的灰阶及颜色下的Gamma寄存器值。
在一实施例中，所述N段的段编号满足：按段对应的亮度排序后，段编号依次增大或依次减小。
在一实施例中，所述段编号为等差序列。
在一实施例中，所述拟合曲线为：
Figure BDA0002021472790000021
所述Reg为Gamma寄存器值，所述band为段编号，C0及Ci，i＝1～M-1为拟合所得的系数。
在一实施例中，所述M段包括所述N段中的起始段和结束段。
在一实施例中，所述M＝4。
在一实施例中，所述N＝9。
在一实施例中，所述段编号分别为1至9。
本发明一实施例提供一种Gamma校正设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现任一实施例所述的Gamma校正方法。
本发明一实施例提供一种Gamma校正系统，包括如上述Gamma校正设备。
本发明一实施例提供一种介质，其上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现任一实施例所述的Gamma校正方法的步骤。
与相关技术相比，本发明一实施例包括一种Gamma校正方法，N段调试模式下，对其中M段调试所得的Gamma寄存器同一灰阶同一颜色的值，进行Gamma寄存器值与段编号的拟合，获得该灰阶该颜色下的拟合曲线，所述M大于等于3，且M<N，所述N段的段编号满足：按段对应的亮度排序后，段编号依次增大或依次减小；基于所述拟合曲线确定该M段外其他段在该拟合曲线对应的灰阶及颜色下的Gamma寄存器值。通过拟合方式得到未进行调试的Band的Gamma寄存器值，相比直接线性插值的方式，能大幅度优化视觉效果，消除低下亮度及颜色偏差(发绿发红)，另外，该方案与当前硬件装置完全兼容，不增加额外的硬件成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为各Band对应的Gamma寄存器结构图；
图2为本发明一实施例提供Gamma校正方法流程图；
图3为本发明一实施例提供的Band A Gamma寄存器结构图；
图4为本发明一实施例提供Band A至Band I寄存器结构图
图5为本发明一实施例提供的Y[0]9数据结构示意图(Y为R/G/B)；
图6为本发明一实施例提供的Y[j]9数据结构示意图(Y为R/G/B，j为0～n-1)；
图7为本发明一实施例提供的9 Band R[0]寄存器关系公式示意图；
图8为本发明一实施例提供的各n灰阶R/G/B9 Band关系公式示意图；
图9为本发明一实施例提供的Gamma校正方法流程图；
图10为本发明一实施例提供的不同方式得到的Gamma寄存器值比较示意图；
图11为本发明一实施例提供的Gamma校正设备示意图；
图12为本发明一实施例提供的介质示意图；
图13为本发明一实施例提供的Gamma校正系统示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
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发明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。“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。
相关技术中，Gamma算法采用多Band模式进行调试，以保证DBV进行变动时Gamma效果。假设Band数为N，Gamma寄存器结构如图1所示。R[x]表示红色寄存器地址，G[x]表示绿色寄存器地址，B[x]表示蓝色寄存器地址，其中，x＝0～n-1，n为灰阶个数，意为Band i调试的总灰阶个数。Bandi,Rn为Band i红色寄存器数组，Bandi,Gn为Band i绿色寄存器数组，Bandi,Bn为Band i蓝色寄存器数组，其中，i＝1～N，N为band个数。
本申请中，对多band中的部分band进行调试，确定部分Band中各颜色各灰阶的寄存器值，对已调试的各Band同一灰阶同一颜色的Gamma寄存器值进行拟合，得到拟合曲线后，基于该拟合曲线得到其他Band下各灰阶和各颜色的寄存器值。
如图2所示，本发明一实施例提供一种Gamma校正方法，包括：
步骤201，在N段调试模式下，对其中M段调试所得的Gamma寄存器同一灰阶同一颜色的值，进行Gamma寄存器值与段编号的拟合，获得该灰阶该颜色下的拟合曲线，所述M大于等于3，且M<N；
其中，N段调试模式是指将屏幕的亮度区间划分为N段进行调试。
其中，该拟合曲线可以使用拟合公式表示。一般的，该拟合曲线为非线性曲线。
步骤202，基于所述拟合曲线确定该M段外其他段在该拟合曲线对应的灰阶及颜色下的Gamma寄存器值。
本实施例提供的方案，仅调试M个band即可得到N个band的Gamma寄存器值，能够将M Band Gamma优化达到N Band Gamma效果，且通过拟合方式得到未进行调试的Band的Gamma寄存器值，相比直接线性插值的方式，能大幅度优化视觉效果，消除低下亮度及颜色偏差(发绿发红)，另外，该方案与当前硬件装置完全兼容，不增加额外的硬件成本。
在一实施例中，所述N段的段编号满足：按段对应的亮度排序后，段编号依次增大或依次减小。各段亮度依次减小或依次增大，段编号可以依次增大，也可以依次减小，比如分成九段(9个Band)，每段一个编号，比如为Band1至Band9，也可以是Band9至Band1。此处段编号仅为示例，段编号也可以是其他值，本申请对此不作限定。
在一实施例中，所述段编号为等差序列。比如，N个band，段编号依次为1至N，或者，为2至N+1，又比如，为2至2N，彼此相差2，等等。当然，段编号也可以是负数，小数等等。
在一实施例中，段编号为等差序列时，所述拟合曲线为：
Figure BDA0002021472790000061
Figure BDA0002021472790000062
所述Reg为寄存器值，所述band为段编号，C0及Ci，i＝1～M-1为拟合所得的系数。比如：
M＝3时，
Figure BDA0002021472790000063
M＝4时，
Figure BDA0002021472790000064
M＝5时，
Figure BDA0002021472790000065
Figure BDA0002021472790000066
在一实施例中，所述M＝4，此时调试4个Band即可得到N个Band的Gamma寄存器的值，与相关技术中需要调试的Band数相同，只需调试4个Band，从而不增加Tack Time，不影响生产进度。
在一实施例中，所述N＝9，即采用9band模式调试。在N＝9时，段编号可以是1～9。
在一实施例中，所述M段包括该N段的起始段和结束段。其他段可以通过预先测试进行确定。比如，对某类产品，选择一个产品对其N段均进行调试，对得到的同一灰阶同一颜色的N个点进行拟合，选择拟合曲线的起始点和拐点对应的Band作为Gamma校正时待调试的M个Band。
本实施例提供的方案，适用于AMOLED产品尤其是中小尺寸AMOLED的Gamma校正，该算法能够匹配屏幕特性，优化显示效果。同时本方法原理与LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)等产品Gamma驱动原理相同兼容，也可适用。
下面通过一个具体实施例对本申请做进一步说明。
以9个band，Band A～Band I为例进行说明，这9个Band的编号分别为1～9。
Band A对应的Gamma寄存器结构如图3所示，其中，R[x]表示红色寄存器地址，G[x]表示绿色寄存器地址，B[x]表示蓝色寄存器地址。ARn为Band A红色寄存器数组，AGn为BandA绿色寄存器数组，ABn为Band A蓝色寄存器数组；其中n为灰阶个数，意为Band A调试的总灰阶个数。
整体数据结构为图4所示，且不同Band对应的R/G/B数组地址不同。其中，Band A对应的Gamma寄存器结构参考上述图3的描述，其余Band对应的Gamma寄存器中，BRn为Band B红色寄存器数组，BGn为Band B绿色寄存器数组，BBn为Band B蓝色寄存器数组；IRn为Band I红色寄存器数组，IGn为Band I绿色寄存器数组，IBn为Band I蓝色寄存器数组。其余类似，不再说明。
对图4中9 Band Gamma(A/B/C/D/E/F/G/H/I)数据进行调整。用数组R[j]9表示9个Band的红色寄存器j灰阶值，G[j]9表示9个Band的绿色寄存器j灰阶值，B[j]9表示9个Band的蓝色寄存器j灰阶值，j为0～n-1。
具体的，将图4中不同band中同灰阶同颜色的数据放在同一个数组中，比如，将Band A至Band I红色0灰阶的数据放在同一个数组中，用数组R[0]9表示。其余类似，G[0]9表示9个Band的绿色寄存器0灰阶值，B[0]9表示9个Band的蓝色寄存器0灰阶值，如图5所示。
将灰阶数进行拓展到n，即可得到n个灰阶的数据结构，如图6所示。其中，数组R[0]9表示9个Band的红色寄存器0灰阶值，G[0]9表示9个Band的绿色寄存器0灰阶值，B[0]9表示9个Band的蓝色寄存器0灰阶值。数组R[1]9表示9个Band的红色寄存器1灰阶值，G[1]9表示9个Band的绿色寄存器1灰阶值，B[1]9表示9个Band的蓝色寄存器1灰阶值。数组R[n-1]9表示9个Band的红色寄存器n-1灰阶值，G[n-1]9表示9个Band的绿色寄存器n-1灰阶值，B[n-1]9表示9个Band的蓝色寄存器n-1灰阶值。
将Band A-I进行编号为1-9后，对R[0]9数组中的9个数据进行拟合，得到公式yR0＝fR0(x)，此公式为9个Band之间R[0]的互相关系，x为Band编号，即1～9，输入Band编号即可得到对应Band红色0灰阶寄存器值y R0，如图7所示。将灰阶与颜色数进行拓展，得到n灰阶R/G/B寄存器的全部关系公式，如图8所示。具体的，yR0＝fR0(x)，yG0＝f G0(x)，yB0＝fB0(x)，…，yR(n-1)＝fR(n-1)(x)，yG(n-1)＝f G(n-1)(x)，yB(n-1)＝fB(n-1)(x)。
下面说明一下拟合所得的公式。
观察实测Reg-band曲线，通过minitab初步拟合选用三次曲线，拟合度较高，拟合式如下：
Regn＝C0+C1band+C2band2+C3band3
选取Reg-band曲线起始点和拐点附近的band用作tuning(调试)，其余band通过插值计算，拟合式展开如下：
Figure BDA0002021472790000081
其中，Reg1，Reg4，Reg6，Reg9为实际tuning得到的Gamma寄存器值，Reg1为Band1的Gamma寄存器值，Reg4为Band4的Gamma寄存器值，Reg6为Band6的Gamma寄存器值，Reg9为Band9的Gamma寄存器值，通过解上述线性方程得到系数C0，C1，C2，C3，从而得到拟合曲线。需要说明的是，每个颜色每个灰阶均有对应的拟合曲线。确定系数后，对任一Band，将其段编号代入Regn＝C0+C1band+C2band2+C3band3即可得到该Band在该拟合曲线对应的颜色及灰阶下的Gamma寄存器值。
将Band1，Band4，Band6和Band9(即Band A/D/F/I)作为调试Band，其余Band(即Band2，Band3，Band5，Band7和Band8，即Band B，Band C，Band E，Band G和Band H)作为计算Band，则：
yRj＝F(Rj,1,R j,4,R j,6,R j,9,Band)
yGj＝F(G j,1,G j,4,G j,6,G j,9,Band)
yBj＝F(B j,1,B j,4,B j,6,B j,9,Band)
其中R j,1表示Band1(即band A)红色寄存器j灰阶数值，Rj,4表示Band4(即band D)红色寄存器j灰阶数值，其他依次类推；Band为Band编号，取值为2，3，5，7，8，分别表示BandB，Band C，Band E，Band G，Band H。即Band红色寄存器j灰阶值yRj根据Band1的红色寄存器j灰阶数值R j,1,Band4红色寄存器j灰阶数值R j,4，Band6的红色寄存器j灰阶数值R j,6,Band9的红色寄存器j灰阶数值R j,9，以及该band的编号确定。其中，Band1的红色寄存器j灰阶数值R j,1,Band4红色寄存器j灰阶数值R j,4，Band6的红色寄存器j灰阶数值R j,6,Band9的红色寄存器j灰阶数值R j,9用于确定拟合曲线的系数。
当Band A/D/F/I调试完成后，将其数据输入即可得到对应的XYn(其中，X为Band，即Band A/B/C/D/E/F/G/H/I，Y为颜色，R/G/B)；举例如下：
Band2(即Band B)红色255灰阶的寄存器值BR255＝F(R255,1,R255,4,R255,6,R255,9,2)，即根据Band1红色255灰阶的寄存器值R255,1,Band4红色255灰阶的寄存器值R255,4,Band6红色255灰阶的寄存器值R255,6,Band9红色255灰阶的寄存器值R255,9以及Band2的编号得到，具体的，根据Band1红色255灰阶的寄存器值R255,1,Band4红色255灰阶的寄存器值R255,4,Band6红色255灰阶的寄存器值R255,6,Band9红色255灰阶的寄存器值R255,9确定拟合公式的系数后，将Band2代入拟合公式得到Band2(即Band B)红色255灰阶的寄存器值。
Band7(即Band G)绿色3灰阶的寄存器值GG3＝F(G3,1,G3,4,G3,6,G3,9,7)，即根据Band1绿色3灰阶的寄存器值G3,1，Band4绿色3灰阶的寄存器值G3,4，Band6绿色3灰阶的寄存器值G3,6和Band9绿色3灰阶的寄存器值G3,9以及band7的编号7确定。
下面说明校正过程。
如图9所示，本发明一实施例提供一种Gamma校正方法，基于一校正系统实现，包括：
步骤901，待校正的产品上电点亮，光学设备初始化与对位完成；
光学设备是校正系统中用来采集屏幕的光学参数(亮度)等的设备。
步骤902，采用预设数组XYn(X为A/D/F/I，Y为R/G/B)对Band A/D/F/I的Gamma寄存器值进行初始化；
步骤903，对Band A/D/F/I进行调试；
即对Band A/D/F/I进行Gamma校正，使其符合要求。调试方法参考相关技术，此处不再赘述。
步骤904，Band A/D/F/I进行调试完成后(即完成Band A/D/F/I Gamma校正)，得到该产品数组XYn(X为A/D/F/I，Y为R/G/B)；
即获得Band A/D/F/I对应的Gamma寄存器值。
步骤905，对Band A/D/F/I对应的Gamma寄存器值进行拟合，得到拟合公式，调用拟合公式；
即调用下述公式
yRj＝F(Rj,1,R j,4,R j,6,R j,9,Band)
yGj＝F(G j,1,G j,4,G j,6,G j,9,Band)
yBj＝F(B j,1,B j,4,B j,6,B j,9,Band)
步骤906，根据数组XYn(X为A/D/F/I，Y为R/G/B)计算得到其他数组XYn(X为A/B/C/D/E/F/G/H/I，Y为R/G/B)；
即得到其他Band的Gamma寄存器值；
步骤907，将各Band的Gamma寄存器值写入对应的Gamma寄存器；
步骤908，断电。
本实施例提供的方案，通过拟合算法在不增加额外tack time的基础上，以调试4组Band gamma来达到9组Band的gamma效果，且效果优于直接调试4组Band gamma，能够更好的符合屏幕特性，优化视觉效果，消除或减弱低亮度下发红发绿的现象，且不增加硬件成本。
图10为采用本实施例提供的方案获得的Gamma寄存器值和采用相关技术中线性插值方式获得的Gamma寄存器值，以及实际调试所得的Gamma寄存器的值的示意图。如图10所示，圆点为实际调节数值(即直接进行Gamma校正调试得到的数值)，三角形为相关技术中通过线性插值得到的Gamma寄存器值，虚线为相关技术中线性插值曲线，菱形为本实施例得到的Gamma寄存器值，实线为本申请实施例中拟合得到的曲线，两端带箭头的线为线性插值算法所得的Gamma寄存器值与实际调节数值的误差，可以看到，线性插值的误差较大，本申请实施例所得的Gamma寄存器值较为接近实际调节数值。采用本申请提供的方案，各Band所得的Gamma寄存器值均比直接线性插值所得的Gamma寄存器值更接近调试所得的Gamma寄存器值。以Band8为例，可以看到，线性插值所得的Gamma寄存器值与实际调试所得的Gamma寄存器值相差较大，使用本申请提供的方法所得的Gamma寄存器值比较接近实际调试所得的Gamma寄存器值。从Gamma后的各目标数组数据分析可以看出(以G255灰阶为例)，9个Band的数据非常符合3次方关系。若采用Band A/D/F/I进行Gamma调试后，其他Band数据若采用IC的线性插值算法的话，会产生很大的误差；若采用拟合算法，则能够很好的匹配屏幕特性，消除亮度下误差，从而优化显示效果。
基于同一发明构思，如图11所示，本发明一实施例提供一种Gamma校正设备110，包括存储器1110和处理器1120，所述存储器1110存储有程序，所述程序在被所述处理器1120读取执行时，实现任一实施例所述的Gamma校正方法。
基于同一发明构思，本发明一实施例提供一种Gamma校正系统，包括上述Gamma校正设备110，还可包括显示驱动单元111和光学测量单元112。其中，显示驱动单元111对待测产品进行驱动，Gamma校正设备110控制光学测量单元112采样待测产品的光学参数，完成M个Band的调试，得到M个Band的Gamma寄存器值，之后，基于该M个Band的Gamma寄存器值确定其他Band的Gamma寄存器值，从而完成Gamma校正。
基于同一发明构思，如图13所示，本发明一实施例提供一种介质130，其上存储有可在处理器上运行的计算机程序1310，所述计算机程序1310被所述处理器执行时实现任一实施例所述的Gamma校正方法的步骤。
有以下几点需要说明：
(1)本发明实施例附图只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种Gamma校正方法，包括：
在N段调试模式下，对其中M段调试所得的Gamma寄存器同一灰阶同一颜色的值，进行Gamma寄存器值与段编号的拟合，获得该灰阶该颜色下的拟合曲线，所述M＝4，且M<N；所述段编号为等差序列，所述拟合曲线为：
Figure FDA0002565940320000011
所述Reg为Gamma寄存器值，所述band为段编号，C0及Ci，i＝1～M-1为拟合所得的系数；
基于所述拟合曲线确定该M段外其他段在该拟合曲线对应的灰阶及颜色下的Gamma寄存器值。
2.根据权利要求1所述的Gamma校正方法，其特征在于，所述N段的段编号满足：按段对应的亮度排序后，段编号依次增大或依次减小。
3.根据权利要求1所述的Gamma校正方法，其特征在于，所述M段包括所述N段中的起始段和结束段。
4.根据权利要求1所述的Gamma校正方法，其特征在于，所述N＝9。
5.一种Gamma校正设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如权利要求1至4任一所述的Gamma校正方法。
6.一种Gamma校正系统，其特征在于，包括如权利要求5所述的Gamma校正设备。
7.一种介质，其特征在于，其上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的Gamma校正方法的步骤。
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