CN111341271B - 一种显示装置的灰阶补偿方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示装置的灰阶补偿方法和装置，所述方法包括：对显示面板进行灰阶补偿数据侦测，获取第一灰阶补偿数据；对背光模组进行灰阶补偿数据侦测，获取第二灰阶补偿数据；对所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据进行数据融合，获取融合后的第三灰阶补偿数据；根据所述第三灰阶补偿数据对所述显示面板进行灰阶补偿。通过同时对显示面板和背光模组的灰阶进行补偿，使得显示面板的显示亮度更加均匀；在数据融合之前对第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据进行降低解析度的操作，使得融合计算的数据量减小，节省了计算时间和存储空间。

Description

一种显示装置的灰阶补偿方法和装置
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种显示装置的灰阶补偿方法和装置。
背景技术
现有的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，包括壳体、设于壳体内的液晶面板和背光模组。通常液晶面板由一彩色滤光片(Color Filter，CF)基板、一薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列基板以及一填充于两基板间的液晶层所构成，其工作原理是通过在CF基板和TFT阵列基板上施加驱动电压来控制液晶层中的液晶分子旋转，从而控制光的输出量，将背光模组的光线折射出来产生画面。
在显示面板制作完成之后，由于制程工艺的限制，各个显示面板均会产生不同程度的亮度不均匀(灰阶mura)现象，为了补偿显示面板的灰阶mura，现有技术会通过一相机拍摄的显示面板在不同灰阶下显示画面，并根据该显示画面的亮暗差异得出一灰阶补偿数据，时序控制器(Tcon IC)上电后会先通过所述灰阶补偿数据对待显示的灰阶数据进行补偿，然后再输出补偿后的灰阶数据进行画面显示，从而提高显示面板的亮暗均一性。
然而，现有的显示面板大多数为背光性液晶显示器，在正常显示时需要背光模组为显示面板提供光源从而显示画面，再通过相机拍摄所述显示面板的显示画面得出灰阶补偿数据，若背光模组本身也存在明显的亮暗差异时，则此时如果仅通过显示面板的灰阶补偿数据补偿显示面板的亮暗差异，会因为背光模组的亮暗差异而产生新的亮暗差异。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种显示装置的灰阶补偿方法和装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明的一个方面提供了一种显示装置的灰阶补偿方法，包括：
对显示面板进行灰阶补偿数据侦测，获取第一灰阶补偿数据；
对背光模组进行灰阶补偿数据侦测，获取第二灰阶补偿数据；
对所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据进行数据融合，获取第三灰阶补偿数据；
根据所述第三灰阶补偿数据对所述显示面板进行灰阶补偿。
在本发明的一个实施例中，所述对显示面板进行灰阶补偿数据侦测，获取第一灰阶补偿数据，包括：
在所述显示面板的点亮状态下向所述显示面板输入对应第一灰阶值的第一灰阶数据，获取所述显示面板的第一初始显示图像；
将所述第一初始显示图像与第一预期显示图像进行对比，获得第一灰阶误差图像；
降低所述第一灰阶误差图像的解析度，获得第一低解析度灰阶误差图像；
根据所述第一低解析度灰阶误差图像计算所述第一灰阶补偿数据。
在本发明的一个实施例中，所述对背光模组进行灰阶补偿数据侦测，获取第二灰阶补偿数据，包括：
获取在所述背光模组照射下的测试用显示面板的第二初始显示图像；
将所述第二初始显示图像与所述第二预期显示图像进行对比，获得第二灰阶误差图像；
降低所述第二灰阶误差图像的解析度，获得第二低解析度灰阶误差图像；
根据所述第二低解析度灰阶误差图像计算所述第二灰阶补偿数据。
在本发明的一个实施例中，获取在所述背光模组照射下的测试用显示面板的第二初始显示图像，包括：
选取一亮度均匀的显示面板作为测试用显示面板；
向所述测试用显示面板输入对应第二灰阶值的第二灰阶数据；
通过所述背光模组为所述测试用显示面板提供光源；
利用所述相机拍摄所述测试用显示面板的所述第二初始显示图像。
在本发明的一个实施例中，对所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据进行数据融合，获取第三灰阶补偿数据，包括：
分别对所述第一灰阶补偿数据中的每个数据点与所述第二灰阶补偿数据中对应的数据点进行加法运算，获得第三灰阶补偿数据。
在本发明的一个实施例中，在对所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据进行数据融合，获取第三灰阶补偿数据之后，还包括：
对所述第三灰阶补偿数据进行提高解析度的运算，使得所述第三灰阶补偿数据恢复至初始解析度。
本发明的另一方面提供了一种显示装置的灰阶补偿装置，包括相机、灰阶补偿数据产生模块、灰阶补偿数据融合模块和补偿模块，其中，
所述相机用于分别拍摄反映显示面板亮度的第一初始显示图像和反映背光模组亮度的第二初始显示图像；
所述灰阶补偿数据产生模块用于对所述显示面板的第一初始显示图像与相应的第一预期显示图像进行对比获得第一灰阶补偿数据，对第二初始显示图像所述背光模组与相应的第二预期显示图像进行对比获得第二灰阶补偿数据；
所述灰阶补偿数据融合模块用于对所述第一灰阶补偿数据和所述第二补偿数据进行数据融合，获取融合后的第三灰阶补偿数据；
所述补偿模块用于根据所述第三灰阶补偿数据对所述显示面板进行灰阶补偿。
在本发明的一个实施例中，所述灰阶补偿装置还包括解析度调整模块，连接所述灰阶补偿数据产生模块和所述灰阶补偿数据融合模块，用于在数据融合之前降低所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据的解析度，并且在数据融合之后恢复所述第三灰阶补偿数据的解析度。
在本发明的一个实施例中，所述灰阶补偿装置还包括闪存器，连接至所述灰阶补偿数据融合模块，用于存储所述第三灰阶补偿数据。
在本发明的一个实施例中，所述灰阶补偿装置还包括动态随机存储器，连接至所述闪存器和所述补偿模块，用于在所述显示面板上电时读取所述第三灰阶补偿数据并将所述第三灰阶补偿数据传输至所述补偿模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的灰阶补偿方法和装置先获取显示面板的第一灰阶补偿数据，再获得背光模组的第二灰阶补偿数据，然后将第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据进行数据融合获得第三灰阶数据补偿数据，通过第三灰阶补偿数据对显示面板进行灰阶补偿。通过同时计算显示面板和背光模组的灰阶补偿数据，使得显示面板的显示亮度更加均匀。
2、本发明的显示装置的灰阶补偿方法在数据融合之前对第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据进行降低解析度的操作，从而使得融合计算的数据量更少，节省了计算时间和存储空间。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿方法的步骤S11的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿方法的步骤S21的示意图；
图4是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿装置的简单示意图；
图5是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿装置的具体示意图。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本发明提出的显示面板和显示装置进行详细说明。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。
实施例一、
请一并参见图1，图1是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿方法的流程图。该显示装置的灰阶补偿方法，包括：
S1：对显示面板进行灰阶补偿数据侦测，获取第一灰阶补偿数据；
S2：对背光模组进行灰阶补偿数据侦测，获取第二灰阶补偿数据；
S3：对所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据进行数据融合，获取第三灰阶补偿数据；
S4：根据所述第三灰阶补偿数据对所述显示面板进行灰阶补偿，以显示灰阶补偿后的图像。
进一步地，所述S1包括：
S11：获取所述显示面板的第一初始显示图像；
具体地，请参见图2，图2是是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿方法的步骤S11的示意图。向待测试的显示面板8输入对应第一灰阶值的第一灰阶数据；通过测试用背光光源9为所述显示面板8提供光源，使得所述显示面板8处于点亮状态；利用相机1在显示面板8的测试用背光光源9相反的一侧拍摄所述显示面板8的第一初始显示图像。
在本实施例中，优选地，所述第一灰阶值为255，此时，待测试的显示面板处于最亮的状态。所述测试用背光光源是用于测试显示面板的初始显示图像的理想背光光源，本实施例优选地选用亮度均一性大于95％的背光光源作为测试用背光光源，即最暗处与最亮处的亮度比值大于95％。
S12：将所述第一初始显示图像与第一预期显示图像进行对比，获得第一灰阶误差图像；
具体地，所述第一预期显示图像为向所述显示面板输入所述第一灰阶数据(在本实施例中为225灰阶)时，所述显示面板在亮度均匀性为100％时的理想显示图像。
S13：降低所述第一灰阶误差图像的解析度，获得第一低解析度灰阶误差图像；
为了缩短后续计算时间并减小存储区域，对所述第一灰阶误差图像进行降低解析度的采样。例如，在本实施例中，所述显示面板的初始显示图像的解析度为3840*2160，则通过S12获得的第一灰阶误差图像的解析度也为3840*2160。随后在进行降解析度时，对第一灰阶误差图像的3840*2160个像素点分别沿纵向和横向每8个点进行采样，得到具有481*271个像素点的第一低解析度灰阶误差图像，从而降低了第一灰阶误差图像的解析度。
S14：根据所述第一低解析度灰阶误差图像计算所述第一灰阶补偿数据。
进一步地，所述S2包括：
S21：获取在所述背光模组照射下的测试用显示面板的第二初始显示图像；
具体地，请参见图3，图3是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿方法的步骤S21的示意图。选取一亮度均匀的显示面板作为测试用显示面板10；向所述测试用显示面板10输入对应第二灰阶值的第二灰阶数据；通过所述背光模组11为所述测试用显示面板10提供光源；利用所述相机1拍摄所述测试用显示面板的显示图像，从而得到能够反映出背光模组11亮度均匀性的图像。图2和图3中的箭头方向为光照方向。
在本实施例中，优选地，所述第二灰阶值为255，此时，测试用显示面板10处于最亮的状态。所述测试用显示面板10是用于测试背光模组的亮度均匀性的理想面板，在本实施例中优选地选用亮度均一性大于95％的显示面板作为测试用显示面板，即最暗处与最亮处的亮度比值大于95％。
S22：将所述第二初始显示图像与所述第二预期显示图像进行对比，获得第二灰阶误差图像；
在本实施例中，所述第二预期显示图像为假设背光模组11的亮度均匀性为100％时，测试用显示面板10处于最亮状态的理想显示图像。
S23：降低所述第二灰阶误差图像的解析度，获得第二低解析度灰阶误差图像；
如上所述，在获得第一灰阶误差图像之后对第一灰阶误差图像进行了降低解析度的运算，类似的，在本实施例中，对所述第二灰阶误差图像同样进行降低解析度的采样。例如，在本实施例中，选取的测试用显示面板的显示图像的解析度为3840*2160，则通过S12获得的第二灰阶误差图像的解析度也为3840*2160。随后在进行降解析度时，为了方便在后续对第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据进行融合运算，在此同样地对第二灰阶误差图像的3840*2160个像素点分别沿纵向和横向每8个点进行采样，获得具有481*271个像素点的第二低解析度灰阶误差图像，从而降低了第二灰阶误差图像的解析度。
S24：根据所述第二低解析度灰阶误差图像计算所述第二灰阶补偿数据。
在本实施例中，所述S3包括：
分别对所述第一灰阶补偿数据中的每个数据点与所述第二灰阶补偿数据中的对应位置处的数据点进行加法运算，获得第三灰阶补偿数据。
具体地，第一灰阶补偿数据中的481*271个点的数据逐次与第二灰阶补偿数据中的481*271个点的数据对应相加，获得代表481*271个点的第三灰阶补偿数据。有上述计算公式和描述可知，此时得到的第三灰阶补偿数据能够同时反映显示面板以及和显示面板配套使用的背光模组的亮度均匀性。
在本实施例中，在S3之后，还包括：
对所述第三灰阶补偿数据进行提高解析度的运算，使得所述第三灰阶补偿数据恢复至初始解析度。
由于此时的第三灰阶补偿数据所对应的图像的解析度为481*271，而液晶面板的解析度为3840*2160，在对显示面板进行灰阶补偿之前，首先对所述第三灰阶补偿数据进行提高解析度的运算，使所述第三灰阶补偿数据得解析度恢复至3840*2160。
随后，根据所述第三灰阶补偿数据对所述显示面板进行灰阶补偿，使得所述显示面板能够显示灰阶补偿后的图像，以提高显示面板显示的亮度均匀性。
本实施例的显示装置的灰阶补偿方法和装置法先获取显示面板的第一灰阶补偿数据，再获得背光模组的第二灰阶补偿数据，再将第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据进行数据融合获得第三灰阶数据补偿数据，通过第三灰阶补偿数据对显示面板进行灰阶补偿。通过同时计算显示面板和背光模组的灰阶补偿数据，使得显示面板的显示效果更好。此外，该灰阶补偿方法在数据融合之前对第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据进行降低解析度的操作，从而使得融合计算的数据量更少，节省了计算时间和存储空间。
实施例二、
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种显示装置的灰阶补偿装置。请参见图4，图4是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿装置的简单示意图。本实施例的显示装置的灰阶补偿装置包括相机1、灰阶补偿数据产生模块2、灰阶补偿数据融合模块3和补偿模块4，其中，相机1用于分别拍摄反映显示面板亮度的第一初始显示图像和反映背光模组亮度的第二初始显示图像；灰阶补偿数据产生模块2用于对第一初始显示图像与相应的第一预期显示图像进行对比获得第一灰阶补偿数据，对第二初始显示图像与相应的第二预期显示图像进行对比获得第二灰阶补偿数据；灰阶补偿数据融合模块3用于对第一灰阶补偿数据和第二补偿数据进行数据融合，获取融合后的第三灰阶补偿数据；补偿模块4用于根据第三灰阶补偿数据对显示面板进行灰阶补偿。
进一步地，请参见图5，图5是本发明实施例提供的一种显示装置的灰阶补偿装置的详细示意图。如图5所示，该灰阶补偿装置还包括解析度调整模块5，连接灰阶补偿数据产生模块2和灰阶补偿数据融合模块3，用于在数据融合之前降低所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据的解析度，并且在数据融合之后恢复所述第三灰阶补偿数据的解析度。具体地，为了缩短后续计算时间并减小存储区域，对所述第一灰阶误差图像进行降低解析度的采样。例如，在本实施例中，所述显示面板的初始显示图像的解析度为3840*2160，则通过S12获得的第一灰阶误差图像的解析度也为3840*2160。随后在进行降解析度时，对第一灰阶误差图像的3840*2160个像素点分别沿纵向和横向每8个点进行采样，得到具有481*271个点的第一低解析度灰阶误差图像，从而降低了第一灰阶误差图像的解析度。
类似的，为了方便在后续对第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据进行融合运算，在此同样地对第二灰阶误差图像的3840*2160个像素点分别沿纵向和横向每8个点进行采样，获得具有481*271个点的第二低解析度灰阶误差图像，从而降低了第二灰阶误差图像的解析度。
此外，本实施例的灰阶补偿装置还包括闪存器6，闪存器6连接至灰阶补偿数据融合模块3，用于存储第三灰阶补偿数据。具体地，在第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据进行融合运算并产生第三灰阶补偿数据之后，将所述第三灰阶补偿数据存储在闪存器6中，以供后续使用。
所述灰阶补偿装置还包括动态随机存储器7，连接至闪存器6和补偿模块4，用于在显示面板上电时读取第三灰阶补偿数据并将第三灰阶补偿数据传输至补偿模块4。具体地，在所述显示面板上电，即所述显示面板被施加工作电压之后，动态随机存储器7从闪存器6中读取第三灰阶补偿数据，并将第三灰阶补偿数据传输至补偿模块4，随后，补偿模块4根据第三灰阶补偿数据对显示面板进行灰阶补偿，使显示面板显示均匀的亮度。值得注意的是，根据上述描述，由于第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据的解析度均为481*271，因此由第一灰阶补偿数据和第二灰阶补偿数据计算得到的第三灰阶补偿数据的解析度也为481*271，在进行灰度补偿之前，需要通过解析度调整模块5先将第三灰阶补偿数据的解析度恢复至3840*2160。
在本实施例中，相机1为CCD相机，动态随机存储器7为DDR(双倍数据速率动态随机存储器)。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种显示装置的灰阶补偿方法，其特征在于，包括：
对显示面板进行灰阶补偿数据侦测，获取第一灰阶补偿数据；
对背光模组进行灰阶补偿数据侦测，获取第二灰阶补偿数据；
对所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据进行数据融合，获取第三灰阶补偿数据，将所述第三灰阶补偿数据存储在闪存器中；
控制动态随机存储器从所述闪存器中读取第三灰阶补偿数据，根据所述第三灰阶补偿数据对所述显示面板进行灰阶补偿，其中，
所述对显示面板进行灰阶补偿数据侦测，获取第一灰阶补偿数据，包括：
在所述显示面板点亮状态下向所述显示面板输入对应第一灰阶值的第一灰阶数据，获取显示面板第一初始显示图像；
将所述第一初始显示图像与第一预期显示图像进行对比，获得第一灰阶误差图像；
降低所述第一灰阶误差图像的解析度，获得第一低解析度灰阶误差图像；
根据所述第一低解析度灰阶误差图像计算所述第一灰阶补偿数据，
所述对背光模组进行灰阶补偿数据侦测，获取第二灰阶补偿数据，包括：
获取在所述背光模组照射下的测试用显示面板的第二初始显示图像；
将所述第二初始显示图像与第二预期显示图像进行对比，获得第二灰阶误差图像；
降低所述第二灰阶误差图像的解析度，获得第二低解析度灰阶误差图像；
根据所述第二低解析度灰阶误差图像计算所述第二灰阶补偿数据。
2.根据权利要求1所述的灰阶补偿方法，其特征在于，获取在所述背光模组照射下的测试用显示面板的第二初始显示图像，包括：
选取一亮度均匀的显示面板作为测试用显示面板；
向所述测试用显示面板输入对应第二灰阶值的第二灰阶数据；
通过所述背光模组为所述测试用显示面板提供光源；
利用相机拍摄所述测试用显示面板的显示图像。
3.根据权利要求1所述的灰阶补偿方法，其特征在于，对所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据进行数据融合，获取第三灰阶补偿数据，包括：
分别对所述第一灰阶补偿数据中的每个数据点与所述第二灰阶补偿数据中的对应位置处的数据点进行加法运算，获得第三灰阶补偿数据。
4.根据权利要求3所述的灰阶补偿方法，其特征在于，在对所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据进行数据融合，获取第三灰阶补偿数据之后，还包括：
对所述第三灰阶补偿数据进行提高解析度的运算，使得所述第三灰阶补偿数据恢复至初始解析度。
5.一种显示装置的灰阶补偿装置，其特征在于，用于执行权利要求1至4中任一项所述的灰阶补偿方法，所述灰阶补偿装置包括：相机(1)、灰阶补偿数据产生模块(2)、灰阶补偿数据融合模块(3)和补偿模块(4)，其中，
所述相机(1)用于分别拍摄反映显示面板亮度的第一初始显示图像和反映背光模组亮度的第二初始显示图像；
所述灰阶补偿数据产生模块(2)用于对第一初始显示图像与相应的第一预期显示图像进行对比获得第一灰阶补偿数据，对第二初始显示图像与相应的第二预期显示图像进行对比获得第二灰阶补偿数据；
所述灰阶补偿数据融合模块(3)用于对所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶 补偿数据进行数据融合，获取融合后的第三灰阶补偿数据；
所述补偿模块(4)用于根据所述第三灰阶补偿数据对所述显示面板进行灰阶补偿。
6.根据权利要求5所述的灰阶补偿装置，其特征在于，还包括解析度调整模块(5)，连接所述灰阶补偿数据产生模块(2)和所述灰阶补偿数据融合模块(3)，用于在数据融合之前降低所述第一灰阶补偿数据和所述第二灰阶补偿数据的解析度，并且在数据融合之后恢复所述第三灰阶补偿数据的解析度。
7.根据权利要求6所述的灰阶补偿装置，其特征在于，还包括闪存器(6)，连接至所述灰阶补偿数据融合模块(3)，用于存储所述第三灰阶补偿数据。
8.根据权利要求7所述的灰阶补偿装置，其特征在于，还包括动态随机存储器(7)，连接至所述闪存器(6)和所述补偿模块(4)，用于在所述显示面板上电时读取所述第三灰阶补偿数据并将所述第三灰阶补偿数据传输至所述补偿模块(4)。
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