CN110211535B

CN110211535B - 一种针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法

Info

Publication number: CN110211535B
Application number: CN201910449072.7A
Authority: CN
Inventors: 董波; 李堃; 王道宁; 廖志梁; 陶亮; 张亚东
Original assignee: Yicheng Gaoke Dalian Technology Co ltd
Current assignee: Yicheng Gaoke Dalian Technology Co ltd
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2039-05-28
Also published as: CN110211535A

Abstract

一种针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法，包括以下步骤：1)、规定基准区间，利用亮度信息中心区域作为基准区间做色偏调整；2)、在DeMURA过程中对校正后的亮度和按比例重新分配，进一步修正调整因子。本发明的针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法，基于基准区域，在不影响DeMURA流程的情况下，通过DeMURA因子的优化处理，可以消除过度校正带来的色偏。

Description

一种针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法

技术领域

本发明涉及图像质量处理技术领域，尤其涉及一种OLED屏的调整方法。

背景技术

针对OLED屏每个发光单元与输入灰度呈现出的关系模型而造成的局部色彩不均匀性，在对单通道做DeMURA时，可以按照严格的灰阶对应关系得出调整表，降低甚至消除这种不均匀性。但是在多通道融合时，由于单色调整带来的亮度差会引起局部或者整体的色偏，此问题现阶段在DeMURA过程中是没有相关合理方案的，更加关注的是DeMURA调整后是否会引入色偏。而应用在LCD显示屏调整色偏的方法主要通过匹配查表的方式，并且利用多个视角，结合拍摄硬件一起做色偏校准(如申请号为201511003613.1的专利)。

由于现阶段还没有针对OLED屏DeMURA结果的色偏调优方法，而且用于做LCD显示评测的方法无法保证在消除色偏的同时不引入新的MURA。

发明内容

鉴于上述现有情况，本发明的目的是在不影响DeMURA流程的情况下，消除过度校正带来的色偏，实现无色偏的多通道融合。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法，包括以下步骤：

1)、规定基准区间，利用亮度信息中心区域作为基准区间做色偏调整，计算整个区域的亮度L_t，统计基准区域的RGB三个通道的亮度比

α_c∈[0,1]，

2)、采集每个灰度级的能量后，进行相关DeMURA处理，得到对应的DeMURA因子ω(x,y,c)，对同位置(x,y)、不同通道处的DeMURA因子，当ω(x,y,1)＝ω(x,y,2)＝ω(x,y,3)时，不用做调整；当任意两个通道的调整因子不相等时，假定输入灰度为g(g∈[0,255])，调整后各自的灰度值分别是ω(x,y,1)g、ω(x,y,2)g与ω(x,y,3)g，则：

步骤2-1、对调整后的灰度做gamma校正，得到校正后的亮度数据

γ为gamma校正系数；

步骤2-2、计算亮度和：

c∈{1,2,3}代表RGB三个通道；

步骤2-3、按照亮度比例α_c对整体亮度做重新分配，L'(x,y,c)＝α_cL_α；

步骤2-4、依据重新分配的亮度做gamma逆校正，得到逆gamma校正在(x,y)处相对应的灰度

步骤2-5、则新的调整因子

DeMURA因子的获取方法包括以下步骤：

步骤1、基于中心区域的Gamma逆校正仿真，由于不同的灰度值在显示过程中存在gamma 校正，理想条件下输入的灰度I(x,y)与输出的亮度L(x,y)之间存在关系：

步骤2、基于中心区域的平均亮度估计输入灰度，(x,y)代表拍摄的亮度数据在水平、竖直方向的坐标，γ为变换因子，则：

步骤2-1、计算亮度L_i,c的中心区域平均亮度来代替L_max，c为RGB三个通道的编号；

步骤2-2、通过gamma逆变换得到对应的灰度调整值

步骤3、基于多灰度阶的像素级DeMURA模型估计：

步骤3-1、当I(x,y)调整完毕，以I(x,y)为纵坐标，以相对应的灰度f_i为横坐标，可以得到(x,y)处的抽样数据，对该组抽样数据进行判定,是否要进行DeMURA，

步骤3-1-1、利用假设：输入灰度为0时，亮度应该为0，额外增加一组抽样数据，结合最高灰度与I(x,y)的抽样点，根据关系I(x,y)＝αf_i+β，计算得出关系模型参数α与β；

步骤3-1-2、计算其他采样点到I(x,y)＝αf_i+β的估计灰度I′(x,y)，假如存在关系

则不进行DeMURA处理，直接做结果反馈，否则继续做DeMURA处理，其中△为阈值参量，△取值范围是0～1；

步骤3-2、在G≥2时，利用分段线性插值的方式，利用每个采样点与相邻采样点求取直线方程，则在该两点间的灰度响应值，可以利用该直线方程计算得出，G为灰度阶数量；

步骤3-3、在G≥4时，利用分段三次样条插值的方式，利用每个采样点与相邻两个采样点求取样条插值参数，利用该三次方程计算得出不同输入灰度下的响应值；

步骤3-4、在需要进行DeMURA的条件下，得到每个灰度g在不同颜色通道的估计灰度调整值，与中心灰度值相乘，得到通过屏幕显示得到的实际灰度值I_N(x,y)，计算与g的比例差

则DeMURA的调整因子为

其中g∈[0,255]。

所述步骤1)中，中心区域是指以采集屏幕的几何中心为圆心、以屏幕长度的固定比例为长半轴、以屏幕宽的固定比例为短半轴形成的椭圆区域。

所述步骤2-1中gamma校正系数γ为2.0～2.4。

本发明的针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法，基于基准区域，在不影响DeMURA流程的情况下，通过DeMURA因子的优化处理，可以消除过度校正带来的色偏。

附图说明

图1是本发明针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法流程图。

具体实施方式

本发明的针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法，基于基准区域做色偏调整，统计基准区域RGB三个通道的亮度比，在DeMURA过程中根据亮度比对整体亮度做重分配。

步骤如下：1)、选择基准区域，利用亮度信息做色偏调整，并统计基准区域RGB三个通道的亮度比；2)、在DeMURA过程中对校正后的亮度和按比例重新分配，进一步修正调整因子。如图1所示。

假定OLED屏的分辨率为H×W，H，W∈Z⁺，DeMURA的调整因子为ω(x,y,c)， x∈[1,W]，y∈[1,H]，c∈{1,2,3}代表RGB三个通道。调整因子是通过DeMURA算法获取的，获取方法如下：

假定在整体流程中按不同灰度阶拍摄的过程不存在问题，本方法处理对象是多灰度输入后采集的亮度值，若拍摄的灰度阶假定有G个，G∈[2,256]，一般地，G＝5，拍摄的灰度阶是v＝{f_i|f_i∈Z+∩f_i∈(0,255)}，i∈[1,G]，通过高分辨率的亮度捕捉设备拍摄的亮度数据集为L＝{L_i,c|L_i,c∈R⁺,c∈{1,2,3}}，c代表RGB三个通道的编号，该方法整体包括五个步骤：

步骤1、基于中心区域的Gamma逆校正仿真：由于不同的灰度值在显示过程中存在gamma校正，因此理想条件下输入的灰度I(x,y)与输出的亮度L(x,y)(在不调节屏幕亮度L_max的情况下)之间存在关系：

步骤2、基于中心区域的平均亮度估计输入灰度：(x,y)代表拍摄的亮度数据在水平、竖直方向的坐标，γ为变换因子，取值为2.0～2.4，一般取值为2.2，则：

步骤2-1、计算L_i,c的中心区域平均亮度来代替L_max，这里中心区域是指以采集屏幕的几何中心为圆心、以屏幕长度的固定比例为长半轴、以屏幕宽的固定比例为短半轴形成的椭圆区域；

步骤2-2、通过gamma逆变换得到对应的灰度调整图

保证中心区域的灰度调整图与输入灰度大体呈线性关系；

步骤3、基于多灰度阶的像素级DeMURA模型估计：

步骤3-1、当I(x,y)调整完毕，以I(x,y)为纵坐标，以相对应的f_i为横坐标，可以得到(x,y)处的抽样数据，对该组抽样数据进行判定,是否要进行DeMURA：

(△为阈值参量，取值范围是0～1，建议取值0.3),则认为该屏幕差异性过大，没有必要进行DeMURA处理，直接做结果反馈，否则认为可以继续做DeMURA处理；

步骤3-2、在G≥2时，可以利用分段线性插值的方式，利用每个采样点与相邻采样点求取直线方程，则在该两点间的灰度响应值，可以利用该直线方程计算得出；

步骤3-3、在G≥4时，可以利用分段三次样条插值的方式，利用每个采样点与相邻两个采样点求取样条插值参数，然后可以利用该三次方程计算得出不同输入灰度下的响应值；

步骤3-4、通过不同的处理策略，在可以进行DeMURA的条件下，得到每个灰度g (g∈[0,255])在不同颜色通道的估计灰度调整值，与中心灰度值相乘，得到通过屏幕显示得到的实际灰度值I_N(x,y)，计算与g的比例差

则DeMURA的调整因子为

在实际显示过程中，理论上输入的灰度按照ω(x,y)g做实时调整就可以消除MURA影响。

在未调整时，不同相机之间的显示单元排列方式不同，同灰度下的亮度能量比并不满足实际图像中1:1:1，因此，在单灰度通道下做调整忽略了调整后亮度比并非1:1:1，从而造成色偏，这里针对这种情况做的调整方法是：

1)、规定基准区间，每个捕捉的OLED亮度图像会随着亮度的变化而变化，因此在输入灰度相同的情况下，捕捉亮度可能不一样，为了做统一校准，利用亮度信息中心区域作为基准区间做色偏调整，这里中心区域是指以采集屏幕的几何中心为圆心、以屏幕长度的固定比例为长半轴、以屏幕宽的固定比例为短半轴形成的椭圆区域，计算整个区域的亮度L_t，统计基准区域的RGB三个通道的亮度比

α_c∈[0,1]，

。

2)、在进行DeMURA过程中，采集每个灰度级的能量后，进行相关DeMURA处理，得到对应的因子ω(x,y,c)，对同位置(x,y)、不同通道处的DeMURA因子，当ω(x,y,1)＝ω(x,y,2)＝ω(x,y,3)时，不用做调整；当任意两个通道的的调整因子不相等时，假定输入灰度为g(g∈[0,255])，调整后各自的灰度值分别是ω(x,y,1)g、ω(x,y,2)g与ω(x,y,3)g，则：

γ为gamma校正系数，一般为2.0～2.4；

步骤2-2、计算亮度和：

步骤2-5、则新的调整因子

综上所述，按亮度比例对调整后的整体亮度重新分配可以保证每个通道的亮度比例与原先一致，不会出现色偏的情况。

本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法，其特征在于：包括以下步骤：

α_c∈[0,1]，

2)、采集每个灰度级的能量后，进行相关DeMURA处理，得到对应的DeMURA因子ω(x,y,c)，对同位置(x,y)、不同通道处的DeMURA因子，当ω(x,y,1)＝ω(x,y,2)＝ω(x,y,3)时，不用做调整；当任意两个通道的调整因子不相等时，假定输入灰度为g，g∈[0,255]，调整后各自的灰度值分别是ω(x,y,1)g、ω(x,y,2)g与ω(x,y,3)g，则：

γ为gamma校正系数；

步骤2-2、计算亮度和：

c∈{1,2,3}代表RGB三个通道；

步骤2-5、则新的调整因子

其中调整因子是通过DeMURA算法获取的，获取方法如下：

处理对象是多灰度输入后采集的亮度值，若拍摄的灰度阶假定有G个，G∈[2,256]，拍摄的灰度阶是v＝{f_i|f_i∈Z⁺I f_i∈(0,255)}，i∈[1,G]，通过高分辨率的亮度捕捉设备拍摄的亮度数据集为L＝{L_i,c|L_i,c∈R⁺,c∈{1,2,3}}，c代表RGB三个通道的编号，该方法整体包括五个步骤：

步骤a、基于中心区域的Gamma逆校正仿真：由于不同的灰度值在显示过程中存在gamma校正，因此理想条件下输入的灰度I(x,y)与输出的亮度L(x,y)之间存在关系：

步骤b、基于中心区域的平均亮度估计输入灰度：(x,y)代表拍摄的亮度数据在水平、竖直方向的坐标，γ为变换因子,则：

步骤b-1、计算L_i,c的中心区域平均亮度来代替L_max，这里中心区域是指以采集屏幕的几何中心为圆心、以屏幕长度的固定比例为长半轴、以屏幕宽的固定比例为短半轴形成的椭圆区域；

步骤b-2、通过gamma逆变换得到对应的灰度调整图

保证中心区域的灰度调整图与输入灰度大体呈线性关系；

步骤c、基于多灰度阶的像素级DeMURA模型估计：

步骤c-1、当I(x,y)调整完毕，以I(x,y)为纵坐标，以相对应的f_i为横坐标，得到(x,y)处的抽样数据，对该组抽样数据进行判定,是否要进行DeMURA：

步骤c-1-1、假设输入灰度为0时，亮度应该为0，额外增加一组抽样数据，结合最高灰度与I(x,y)的抽样点，根据关系I(x,y)＝αf_i+β，计算得出关系模型参数α与β；

步骤c-1-2、计算其他采样点到I(x,y)＝αf_i+β的估计灰度I′(x,y)，假如存在关系

△为阈值参量,则认为该屏幕差异性过大，没有必要进行DeMURA处理，直接做结果反馈，否则认为可以继续做DeMURA处理；

步骤c-2、在G≥2时，可以利用分段线性插值的方式，利用每个采样点与相邻采样点求取直线方程，则在该两点间的灰度响应值，可以利用该直线方程计算得出；

步骤c-3、在G≥4时，可以利用分段三次样条插值的方式，利用每个采样点与相邻两个采样点求取样条插值参数，然后可以利用该三次方程计算得出不同输入灰度下的响应值；

步骤c-4、通过不同的处理策略，在可以进行DeMURA的条件下，得到每个灰度g，g∈[0,255]，在不同颜色通道的估计灰度调整值，与中心灰度值相乘，得到通过屏幕显示得到的实际灰度值I_N(x,y)，计算与g的比例差

则DeMURA的调整因子为

2.根据权利要求1所述的一种针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法，其特征在于：DeMURA因子的获取方法包括以下步骤：

步骤1、基于中心区域的Gamma逆校正仿真，由于不同的灰度值在显示过程中存在gamma校正，理想条件下输入的灰度I(x,y)与输出的亮度L(x,y)之间存在关系：

步骤2-2、通过gamma逆变换得到对应的灰度调整值

步骤3、基于多灰度阶的像素级DeMURA模型估计：

则DeMURA的调整因子为

其中g∈[0,255]。

3.根据权利要求1所述的一种针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法，其特征在于：所述步骤1)中，中心区域是指以采集屏幕的几何中心为圆心、以屏幕长度的固定比例为长半轴、以屏幕宽的固定比例为短半轴形成的椭圆区域。

4.根据权利要求1所述的一种针对OLED屏DeMURA的多通道融合方法，其特征在于：所述步骤2-1中gamma校正系数γ为2.0～2.4。