CN109994080B - 超宽度灰阶显示方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超宽度灰阶显示方法和装置。所述方法包括如下步骤：S1、基于一个像素点的RGB三个子像素的灰阶值的所有不同组合建立一张灰阶亮度表；S2、根据所需要的gamma曲线，从所述亮度表中找出与该gamma曲线相对应的灰阶上的亮度值对应的RGB组合值，重新对RGB表建立新的显示映射表；S3、将需要显示的图像按照所述新的显示映射表转换成RGB表中对应的各RGB值。该方法和装置完全利用现有的设备系统，只需要经过软件优化就能使显示器轻松实现超宽度bit的灰阶信息显示，因而适用于医疗显示系统CT、MR、X光机、核磁等等需要显示高灰阶的显示系统，还可适用于其它需要更加多的显示图像深度的显示领域里。

Description

超宽度灰阶显示方法和装置

技术领域

本发明涉及显示技术，更具体地说，涉及一种超宽度灰阶显示方法和装置。

背景技术

在医学影像显示领域，微小的灰度差异就可能对诊断结果产生极大的影响，导致误诊的可能性。因此，医疗领域的专业显示器必须具备显示较多灰阶数的能力。然而，目前人们常使用的是位宽为8bit的灰阶显示技术，先进一点的是使用编码方式来实现DVI的10bit显示技术，最先进的接口使用DP支持12bit显示技术。随着显示位数深度的增加，无疑会变相的增加成本，而且要达到10bit及以上的显示还必须得通过OPENGL显示技术，同时还必须得显卡支持才可能实现10bit以及以上的显示，不仅对显示器本身提出来了更高的要求，而且还要整个显示系统都要支持高比特技术，从采集、传输、处理到最后的显示都需要全部支持才可能完成10bit及以上的显示。因而，如何利用现有的设备实现更高灰阶的显示成为了一个能有效解决整个系统的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够利用现有设备实现的超宽度灰阶显示方法和装置。

本发明为解决其技术问题在第一方面提出一种超宽度灰阶显示方法，包括如下步骤：

S1、基于一个像素点的RGB三个子像素的灰阶值的所有不同组合建立一张灰阶亮度表；

S2、根据所需要的gamma曲线，从所述亮度表中找出与该gamma曲线相对应的灰阶上的亮度值对应的RGB组合值，重新对RGB表建立新的显示映射表；

S3、将需要显示的图像按照所述新的显示映射表转换成RGB表中对应的各RGB值。

根据本发明第一方面的一个实施例中，所述步骤S1中RGB三个子像素的不同灰阶值组合形成的灰阶数为：

其中，

表示每个子像素的灰阶值个数，W表示液晶显示面板的位宽。

根据本发明第一方面的一个实施例中，所述步骤S1中的灰阶亮度表按照RGB灰阶值的组合序列来排序。

本发明为解决其技术问题还提出一种超宽度灰阶显示装置，包括：

亮度表建立单元，用于基于一个像素点的RGB三个子像素的灰阶值的所有不同组合建立一张灰阶亮度表；

映射单元，用于根据所需要的gamma曲线，从所述亮度表中找出与该gamma曲线相对应的灰阶上的亮度值对应的RGB组合值，重新对RGB表建立新的显示映射表；

转换单元，用于将需要显示的图像按照所述新的显示映射表转换成RGB表中对应的各RGB值。

根据本发明第二方面的一个实施例中，所述亮度表建立单元根据RGB三个子像素的不同灰阶值组合形成的灰阶数为：

其中，

表示每个子像素的灰阶值个数，W表示液晶显示面板的位宽。

根据本发明第二方面的一个实施例中，所述亮度表建立单元建立的灰阶亮度表按照RGB灰阶值的组合序列来排序。

本发明的超宽度灰阶显示方法和装置通过对RGB重新组合，形成一张超高宽度的灰阶亮度表，然后根据所需要的gamma线重新对RGB表进行映射，建立起一个全新的超高bit的灰阶，应用程序只需要把所需要显示的图像按照新的映射方式转换成RGB表中的各RGB值，即可在普通显示器上显现出超高宽度的灰阶信息。该方法和装置完全利用现有的设备系统，只需要经过软件优化就能使显示器轻松实现超宽度bit的灰阶信息显示，使现在有的系统能充分发挥显示作用，完美呈现图像的灰阶信息显示，从而更好展现显示图像信息，加深医生对于信息的把控度，增加对于病人的精确诊断。使显示达到更加专业的技术水平。本发明的超宽度灰阶显示方法和装置适用于医疗显示系统CT、MR、X光机、核磁等等需要显示高灰阶的显示系统，还可适用于其它需要更加多的显示图像深度的显示领域里。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是常见的液晶面板的像素集组成示意图；

图2是图1中局部液晶显示基本单元的示意图；

图3示出显示器gamma显示灰阶度；

图4是根据本发明一个实施例的超宽度灰阶显示方法的流程图；

图5是根据本发明一个实施例中的灰阶亮度表的示意图；

图6是根据本发明一个实施例的超宽度灰阶显示装置的逻辑框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为整个液晶显示面板中的像素点的RGB分布。每片液晶面板由若干个相素点组成，而每个相素点都是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三个子相素组成，如图2所示，其是液晶显示面板的基本显示单元。每个子像素点目前可达到的显示灰阶的深度有6bit、8bit或者更高一些的10bit，而显示的灰阶度如图3所示。

目前正常的系统一般处理8bit的信息深度，所以通常显示器也只提供8bit的显示深度。对于灰阶显示器而言，无论哪个阶灰处于哪种显示状态，对其色温是没有任何要求的，而且仅仅只取决于背光本身，显示器通过控制RGB的深度提供不同的显示灰度，呈现出不同的亮度特性。

对于灰阶显示器来说，其灰度可以通过RGB的组合匹配来完成更多的灰变显示，例如可以通过RGB组成：

0 0 0，

0 0 1，

0 1 1，

1 1 1，

等等的不同的组合值，每一种不同的RGB组合都会呈现出不同的亮度。基于此，本发明提出超宽度灰阶显示方法。图4示出了根据本发明一个实施例的超宽度灰阶显示方法100的流程如。如图4所示，该方法200包括如下步骤：

首先步骤S110中，基于一个像素点的RGB三个子像素的灰阶值的所有不同组合建立一张灰阶亮度表。

对于一个位宽为M bit的液晶显示面板，其RGB三个子像素的不同灰阶值组合形成的灰阶数为：

其中，

表示每个子像素的灰阶值个数，W表示液晶显示面板的位宽。例如，8bit的显示器可通过RGB灰度值组合成的灰阶的亮度组合为：

即8bit的显示器可能通过RGB组合成1677216个灰阶亮度出来，相当于24bit的灰阶亮度。但是由于显示特性，其中必然会出现一些重复性的亮度灰阶值。因为RGB属于等亮点，所以RGB的排列方式有

种，相当于4bit。所以去掉4bit的重复计算，8bit的显示器最少也可以提供20bit即1048576个灰阶亮度。本发明按照以上组合建立一张完整的亮度表，如图5所示，并将灰阶亮度表按照RGB灰阶值的组合序列来排序，将其在普通的8bit的显示系统中进行应用显示将远远的超出目前显示系统中所能图像显示灰阶或者处理灰阶数。如果对于10bit或者本身就已经是12bit的显示系统，按上面计算，更可提供最少25bit的灰阶显示域。

然后步骤S120中，根据所需要的gamma曲线，从所述亮度表中找出与该gamma曲线相对应的灰阶上的亮度的亮度值对应的RGB组合值，重新对RGB表建立新的显示映射表。

然后步骤S130中，将需要显示的图像按照所述新的显示映射表转换成RGB表中对应的各RGB值，即可在普通显示器上显现出超高宽度的灰阶信息。

本发明上述的超宽度灰阶显示方法不仅解决了目前显示器显示灰阶需要损失很大部分图像信息才能显示出来问题，最重要的是摆脱了整个显示系统上硬件需要统一升级的问题，充分利用现在的系统设备，只需要更新一下显示应用软件即可实现超宽度灰阶的无损图像显示，即解决了对于医疗显示器需要的高灰阶显示的要求，又节约了生产厂家或者医院的管理成本。

基于以上超宽度灰阶显示方法，本发明还提出一种超宽度灰阶显示装置。图6示出了根据本发明一个实施例的超宽度灰阶显示装置200的逻辑框图。如图6所示，该装置200包括亮度表建立单元210、映射单元220和转换单元230。其中，亮度表建立单元210用于基于一个像素点的RGB三个子像素的灰阶值的所有不同组合建立一张灰阶亮度表；映射单元2220用于根据所需要的gamma曲线，从所述亮度表中找出与该gamma曲线相对应的灰阶上的亮度值对应的RGB组合值，重新对RGB表建立新的显示映射表；转换单元230用于将需要显示的图像按照所述新的显示映射表转换成RGB表中对应的各RGB值，，即可在普通显示器上显现出超高宽度的灰阶信息。该装置200通过亮度表建立单元210、映射单元220和转换单元230分别执行前述的超宽度灰阶显示方法100的对应各步骤，其具体实现可参见前述对方法100的描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种超宽度灰阶显示方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、基于一个像素点的RGB三个子像素的灰阶值的所有不同组合建立一张灰阶亮度表，并去掉其中重复性的亮度灰阶值；

S2、根据所需要的gamma曲线，从所述亮度表中找出与该gamma曲线相对应的灰阶上的亮度值对应的RGB组合值，重新对RGB表建立新的显示映射表；

S3、将需要显示的图像按照所述新的显示映射表转换成RGB表中对应的各RGB值；

其中，所述步骤S1中RGB三个子像素的不同灰阶值组合形成的灰阶数为：

其中，

表示每个子像素的灰阶值个数，W表示液晶显示面板的位宽。

2.根据权利要求1所述的超宽度灰阶显示方法，其特征在于，所述步骤S1中的灰阶亮度表按照RGB灰阶值的组合序列来排序。

3.一种超宽度灰阶显示装置，其特征在于，包括：

亮度表建立单元，用于基于一个像素点的RGB三个子像素的灰阶值的所有不同组合建立一张灰阶亮度表，并去掉其中重复性的亮度灰阶值；

映射单元，用于根据所需要的gamma曲线，从所述亮度表中找出与该gamma曲线相对应的灰阶上的亮度值对应的RGB组合值，重新对RGB表建立新的显示映射表；

转换单元，用于将需要显示的图像按照所述新的显示映射表转换成RGB表中对应的各RGB值；

其中，所述亮度表建立单元根据RGB三个子像素的不同灰阶值组合形成的灰阶数为：

其中，

表示每个子像素的灰阶值个数，W表示液晶显示面板的位宽。

4.根据权利要求3所述的超宽度灰阶显示装置，其特征在于，所述亮度表建立单元建立的灰阶亮度表按照RGB灰阶值的组合序列来排序。

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