CN111862887A

CN111862887A - 一种自适应灰度的校正数据控制方法、装置及led显示屏

Info

Publication number: CN111862887A
Application number: CN202010812867.2A
Authority: CN
Inventors: 严振航; 谢明璞; 吴振志; 吴涵渠
Original assignee: Shenzhen Aoto Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Aoto Electronics Co Ltd
Priority date: 2020-08-13
Filing date: 2020-08-13
Publication date: 2020-10-30
Also published as: WO2022032919A1

Abstract

本发明涉及一种自适应灰度的校正数据控制方法、装置及LED显示屏，其中，方法包括：获取一帧待显示的画面数据，从中提取出每个像素点的源灰度值；根据灰度区间的划分，确定像素点的源灰度值所属的灰度区间；当判断像素点的源灰度值属于预设低灰度区间时，该像素点使用低灰度校正数据进行校正；当判断像素点的源灰度值属于预设高灰度区间时，该像素点使用高灰度校正数据进行校正。通过在低灰度区间使用差异较小的低灰度校正数据，可以保证低灰显示的像素点的校正数据的一致性，不会出现麻点问题，可以有效提升显示质量。

Description

一种自适应灰度的校正数据控制方法、装置及LED显示屏

技术领域

本发明涉及LED显示屏控制领域，特别是涉及一种自适应灰度的校正数据控制方法、装置及LED显示屏。

背景技术

受到LED芯片制造工艺、物料的影响，LED芯片的发光特性具有一定的离散性。再加上LED显示屏制造工艺带来的差异，出厂前的LED显示屏，具有一定的显示不均匀现象，需要进行校正。

目前，LED显示行业，普遍使用逐点校正技术，来提升亮度和色彩的均匀度，使得显示画面的颜色一致，更真实的还原自然色彩。每一个像素点内部的RGB灯组合，可以视为一个色域空间。色度校正，就是利用一个转换系数矩阵(即校正数据)，将每个像素点的原始色域空间的三刺激值矩阵，转换为目标色域的三刺激值矩阵，从将显示屏上所有像素的色域空间校正到同一个色域空间上。

因为每个像素点的原始色域空间具有一定的差异，对应该像素点的校正数据也是各不相同的。由此导致，当LED显示屏显示纯色画面(即同一灰度)时，受到每个像素点的校正数据的不同的影响，各个像素点的亮度可能会有一定的差异。这一点，在显示低灰画面时，对人眼来讲，尤其敏感。

同时，在显示低灰画面时，如果某个像素点的校正数据中的数值非常小，可能会导致该像素点的LED灯，在校正后，无法启动。由此，低灰画面，可能会变成麻点图案——有的LED灯亮，有的LED灯灭，严重影响了低灰画面的显示效果。

为了解决这个问题，现有技术中，主要有两种解决方案：1、修改校正数据，降低校正数据之间的差异，但是会牺牲校正结果的一致性，降低显示效果；2、通过修改gamma表，跳过低灰度区域。现有的解决方案，均会不同程度的导致显示效果的下降。

因此，亟需一种能改善低灰度校正后的显示效果，并能同时维持色度一致性和均匀性的方案。

发明内容

基于此，有必要针对现有LED显示屏的校正方案，在低灰画面显示存在亮度差异、麻点图案等显示效果较差的问题，提供一种自适应灰度的校正数据控制方法、装置及LED显示屏。

本申请一实施例提供了一种自适应灰度的校正数据控制方法，适用于LED显示屏的显示控制，包括：

获取一帧待显示的画面数据，从中提取出每个像素点的源灰度值；

根据灰度区间的划分，确定像素点的源灰度值所属的灰度区间；

当判断像素点的源灰度值属于预设低灰度区间时，该像素点使用低灰度校正数据进行校正；

当判断像素点的源灰度值属于预设高灰度区间时，该像素点使用高灰度校正数据进行校正。

在一些实施例中，所述低灰度校正数据，为LED显示屏所有像素点在预设低灰度区间内的灰度值时均使用的校正数据。

在一些实施例中，所述低灰度校正数据，根据LED显示屏所有像素点的校正数据进行确定。

在一些实施例中，将整个灰度值范围划分为预设低灰度区间、过渡区间和预设高灰度区间；所述自适应灰度的校正数据控制方法，还包括：

当判断像素点的源灰度值属于过渡区间时，该像素点使用过渡的校正数据，所述过渡的校正数据根据低灰度校正数据和高灰度校正数据确定。

在一些实施例中，所述过渡的校正数据，根据低灰度校正数据和高灰度校正数据，采用线性拟合算法或者非线性拟合算法确定。

本申请一实施例还公开了一种自适应灰度的校正数据控制装置，适用于LED显示屏的显示控制，包括：

灰度源值确定单元，用于获取一帧待显示的画面数据，从中提取出每个像素点的源灰度值；

灰度区间判定单元，用于根据灰度区间的划分，确定像素点的源灰度值所属的灰度区间；

校正数据确定单元，用于当判断像素点的源灰度值属于预设低灰度区间时，该像素点使用低灰度校正数据进行校正；当判断像素点的源灰度值属于预设高灰度区间时，该像素点使用高灰度校正数据进行校正。

在一些实施例中，所述预设低灰度区间，细分为若干低灰度子区间，每个低灰度子区间可以对应设置单独的低灰度校正数据。

本申请另一实施例还公开了一种LED显示屏，包括若干个LED显示单元、接收卡，多个LED显示单元拼接形成显示屏体，一个接收卡对应至少一个LED显示单元设置；接收卡用于输入的画面数据，控制对应的LED显示单元进行画面显示；所述接收卡包括处理器、存储器；

所述存储器上存储有高灰度校正数据、低灰度校正数据以及计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现前述任一项实施例所述的自适应灰度的校正数据控制方法。

本申请另一实施例还公开了一种机器可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现前述任一项实施例所述的自适应灰度的校正数据控制方法。

本申请实施例提供的自适应灰度的校正数据控制方案，事先划分出低灰度区间，当判断像素点的源灰度值落入预设低灰度区间时，就使用差异较小的低灰度校正数据。如此，可以保证低灰显示的像素点的校正数据的一致性，所有低灰度的像素点的LED灯，要么均点亮，要么均灭，不会出现一些LED灯亮、一些LED灯灭的麻点问题，在保证画面显示的同时，可以提升显示效果。

附图说明

图1为本申请一实施例的自适应灰度的校正数据控制方法的流程示意图；

图2为本申请另一实施例的自适应灰度的校正数据控制方法的流程示意图；

图3为本申请一实施例中灰度区间的划分示意图；

图4为本申请另一实施例中灰度区间的划分示意图；

图5为本申请一实施例的自适应灰度的校正数据控制装置的框架结构示意图；

图6为本申请一实施例的LED显示屏的框架结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1所示，本申请一实施例公开了一种自适应灰度的校正数据控制方法，适用于LED显示屏的显示控制，包括：

S100，获取一帧待显示的画面数据，从中提取出每个像素点的源灰度值；

S200，根据灰度区间的划分，确定像素点的源灰度值所属的灰度区间；

S300，当判断像素点的源灰度值属于预设低灰度区间时，该像素点使用低灰度校正数据进行校正；

S400，当判断像素点的源灰度值属于预设高灰度区间时，该像素点使用高灰度校正数据进行校正。

LED显示屏在安装完成时，一般会进行整屏的逐点校正，此时得到的校正数据，就是原始的校正数据。对于LED显示屏中的每个像素点，各自均有一个对应的校正数据，即转换系数矩阵。为了方便描述，下面在提及像素点的校正数据时，一般是指对应该像素点的转换系数矩阵。

对于一个像素点，其校正数据F_cov一般用矩阵表示，如下所示。

其中，RR为显示源信号为红色时，红色LED灯的亮度系数；RG为显示源信号为红色时，绿色LED灯的亮度系数；RB为显示源信号为红色时，蓝色LED灯的亮度系数；GR为显示源信号为绿色时，红色LED灯的亮度系数；GG为显示源信号为绿色时，绿色LED灯的亮度系数；GB为显示源信号为绿色时，蓝色LED灯的亮度系数；BR为显示源信号为蓝色时，红色LED灯的亮度系数；BG为显示源信号为蓝色时，绿色LED灯的亮度系数；BB为显示源信号为蓝色时，蓝色LED灯的亮度系数。

一般的，当该像素点工作时，需要从获取的画面数据中，提取出对应该像素点的源灰度(R,G,B)；然后根据校正数据F_cov，计算校正后实际显示的目标灰度(R’,G’,B’)。最终，该像素点按照目标灰度(R’,G’,B’)进行工作。

其中，R为画面数据中，该像素点的红色LED灯的灰度；G为画面数据中，该像素点的绿色LED灯的灰度；B为画面数据中，该像素点的蓝色LED灯的灰度；R’为该像素点的红色LED灯，在校正后实际显示的灰度；G’为该像素点的红色LED灯，在校正后实际显示的灰度；B’为该像素点的红色LED灯，在校正后实际显示的灰度。

本方案中，在对LED显示屏进行校正时，至少在低灰度和高灰度两种灰度值情况下进行校正，如此，原始的校正数据，至少包括低灰度校正数据和高灰度校正数据。

示例的，当整个灰度范围为0～255时，低灰度校正时，校正画面的灰度值可以为低于55；高灰度校正时，校正画面的灰度值可以为255。可以理解的是，低灰度校正时的灰度值，高灰度校正时的灰度值，也可以是其他灰度值。

在本申请实施例的方案中，S100步骤，从待显示的画面数据中，提取出每个像素点的源灰度值Gray。示例的，可以先从待显示的画面数据中，提取出该像素点的各个分量的源灰度(R,G,B)，然后利用各个分量的源灰度(R,G,B)，计算得到该像素点的源灰度值Gray。

像素点的源灰度值Gray的确定，可以采用现有的灰度化处理方案，比如：

浮点算法：Gray＝R*0.3+G*0.59+B*0.11

整数方法：Gray＝(R*30+G*59+B*11)/100

移位方法：Gray＝(R*28+G*151+B*77)>>8

平均值法：Gray＝(R+G+B)/3

根据各分量确定像素点的源灰度值Gray的具体方案，可以根据实际需要进行选择，这里不做具体限制。可以理解的是，除了上述示例性的算法之外，还可以使用其他算法，只要能够合理确定像素点的灰度值即可。

可以预先将整个灰度值的范围划分为多个灰度区间。示例的，如图3所示，可以划分为两个灰度区间——预设低灰度区间和非低灰度区间。假定整个灰度值的范围取值为0～255，那么可以预先设置一个低灰度上限值，低于该低灰度上限值的区间，即为预设低灰度区间；高于该低灰度上限值的区间，即为非低灰度区间，非低灰度区间可以视为预设高灰度区间。在图2中，低灰度上限值设置为40，0～40为预设低灰度区间，40～255为非低灰度区间(也称为预设高灰度区间)。

当像素点的源灰度值落入预设高灰度区间时，该像素点可以使用高灰度校正数据进行校正、显示工作。

当像素点的源灰度值落入预设低灰度区间内时，该像素点就使用差异较小的低灰度校正数据进行校正。

示例的，低灰度校正数据，可以是在校正时使用低灰度校正画面得到的校正数据。当整个灰度范围为0～255时，低灰度校正画面，可以是灰度值低于50的校正画面。由此得到的低灰度校正数据，相互之间的差异比较小。

在一些实施例中，为了简化低灰度校正操作，降低数据存储量，低灰度校正数据，也可以是一个统一的、预设设置的校正数据——当LED显示屏上的像素点的源灰度值落入预设低灰度区间时，就使用该统一的低灰度校正数据。

极端情况下，如果LED显示屏上的所有像素点的源灰度值均落入预设低灰度区间，那么所有像素点均采用统一的低灰度校正数据进行校正，也就是说，所有像素点采用同一个校正数据进行校正。

本申请实施例提供的自适应灰度的校正数据控制方案，事先划分出低灰度区间，当判断像素点的源灰度值落入预设低灰度区间时，使用差异较小的低灰度校正数据。如此，可以保证低灰显示的像素点的校正数据的一致性，所有低灰度的像素点的LED灯，要么均点亮，要么均灭，不会出现一些LED灯亮、一些LED灯灭的麻点问题，在保证画面显示的同时，可以提升显示效果。

在一些实施例中，低灰度校正数据，可以设置为单位矩阵，如下所示。

此时，像素点校正后的目标灰度，就等于源灰度。由此，在低灰显示时，原本满足启辉值的LED灯仍然可以继续点亮，不会出现因为校正而导致显示信号小于启辉值、LED灯无法熄灭的问题，可以有效减少校正引起的LED灯在低灰显示无法点亮的数量。

在一些实施例中，低灰度校正数据，可以根据LED显示屏所有像素点的校正数据进行确定。示例的，可以将LED显示屏所有像素点的校正数据的平均值，作为低灰度校正数据。示例的，也可以选择LED显示屏所有像素点的校正数据中最大值的校正数据，作为低灰度校正数据。可以理解的是，还可以使用其他统计方法，来根据LED显示屏所有像素点的校正数据，确定低灰度校正数据。

在一些实施例中，如图4所示，可以将整个灰度值范围划分为三段，预设低灰度区间、过渡区间和预设高灰度区间；所述自适应灰度的校正数据控制方法，如图2所示，还包括：

S500，当判断像素点的源灰度值属于过渡区间时，该像素点使用过渡的校正数据，所述过渡的校正数据根据低灰度校正数据和高灰度校正数据确定。

在显示工作时，像素点的源灰度值是一直处于变化中的，经常会出现从低灰度值变为高灰度值的突变。在这种灰度值的突变中，如果前后采用的校正数据也存在较大的变化，可能会存在亮度的突变，影响显示效果。

因此，可以设置有三段灰度区间，在预设低灰度区间和预设高灰度区间之间，增加一个过渡区间。当像素点的灰度值属于过渡区间时，该像素点使用过渡的校正数据。

过渡的校正数据可以根据低灰度校正数据和高灰度校正数据进行拟合得到。过渡区间包括有起点和终点，起点即为过渡区间邻接预设低灰度区间的灰度值，终点即为过渡区间邻接预设高灰度区间的灰度值。在起点位置，可以使用低灰度校正数据；在终点位置，可以使用高灰度校正数据。在起点与终点之间使用的过渡的校正数据，可以使用低灰度校正数据和高灰度校正数据拟合得到。从而，使得过渡区间使用的校正数据，可以平滑过渡，避免校正数据的剧烈变化，保证显示效果。

示例的，过渡的校正数据，可以根据低灰度校正数据和高灰度校正数据，通过线性拟合算法，计算得到。

示例的，也可以采用非线性拟合算法，来根据低灰度校正数据和高灰度校正数据计算过渡的校正数据。非线性拟合算法，可以是常见的非线性数据拟合算法，比如指数函数、幂函数、三角函数、双曲线函数、对数函数、logistic模型等等。

在一些实施例中，预设低灰度区间，也可以细分为若干低灰度子区间，每个低灰度子区间可以对应设置单独的低灰度校正数据。如此，可以让低灰度区间内的校正补偿更加细粒。

可以理解的是，更低灰度值的低灰度子区间对应的校正数据F_cov，其主系数RR、GG、BB的数值，可以设置得越大。如此，可以让低灰度值的子区间的校正系数的值越大，校正计算后的目标灰度也会相应增大，能够有效保障较低灰度值的像素点的LED灯也能够点亮，保障低灰度区间的正常显示。

可以理解的是，过渡区间也可以进一步细分为若干过渡子区间，每个过渡子区间根据低灰度校正数据和/或高灰度校正数据确定。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。

如图5所示，本申请一实施例公开了一种自适应灰度的校正数据控制装置，适用于LED显示屏的显示控制，包括：

灰度源值确定单元100，用于获取一帧待显示的画面数据，从中提取出每个像素点的源灰度值；

灰度区间判定单元200，用于根据灰度区间的划分，确定像素点的源灰度值所属的灰度区间；

校正数据确定单元300，用于当判断像素点的源灰度值属于预设低灰度区间时，该像素点使用低灰度校正数据进行校正；当判断像素点的源灰度值属于预设高灰度区间时，该像素点使用高灰度校正数据进行校正。

在一些实施例中，低灰度校正数据，为LED显示屏所有像素点在预设低灰度区间内的灰度值时均使用的校正数据。

示例的，低灰度校正数据，可以设置为单位矩阵。

示例的，低灰度校正数据，可以根据LED显示屏所有像素点的校正数据进行确定。示例的，可以将LED显示屏所有像素点的校正数据的平均值，作为低灰度校正数据。示例的，也可以选择LED显示屏所有像素点的校正数据中最大值的校正数据，作为低灰度校正数据。可以理解的是，还可以使用其他统计方法，来根据LED显示屏所有像素点的校正数据，确定低灰度校正数据。

灰度源值确定单元100、灰度区间判定单元200及校正数据确定单元300的具体工作方式，可以参见前面方法实施例中的描述，在此不再赘述。

在一些实施例中，整个灰度值范围划分为三段，预设低灰度区间、过渡区间和预设高灰度区间；所述校正数据确定单元300，还用于当判断像素点的源灰度值属于过渡区间时，该像素点使用过渡的校正数据，所述过渡的校正数据根据低灰度校正数据和高灰度校正数据确定。

过渡的校正数据可以根据低灰度校正数据和高灰度校正数据进行拟合得到，比如线性拟合、非线性拟合。

本申请实施例提供的自适应灰度的校正数据控制的方案，事先划分出低灰度区间，当判断像素点的源灰度值落入预设低灰度区间时，就使用差异较小的低灰度校正数据。如此，可以保证低灰显示的像素点的校正数据的一致性，所有低灰度的像素点的LED灯，要么均点亮，要么均灭，不会出现一些LED灯亮、一些LED灯灭的麻点问题，在保证画面显示的同时，可以提升显示效果。

本申请一实施例还提供一种LED显示屏，如图6所示，包括若干个LED显示单元900、接收卡10，多个LED显示单元900拼接形成显示屏体，一个接收卡10对应至少一个LED显示单元900设置，接收卡10用于输入的画面数据，控制对应的LED显示单元900进行画面显示；

接收卡10包括处理器、存储器；所述存储器上存储有高灰度校正数据、低灰度校正数据以及计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现上述任一实施例所述的自适应灰度的校正数据控制方法。

本申请一实施例提供一种机器可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现上述任一实施例所述的自适应灰度的校正数据控制方法。

所述系统/计算机装置集成的部件/模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施方式方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施方式的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

在本发明所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施方式仅仅是示意性的，例如，所述部件的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块/部件可以集成在相同处理模块/部件中，也可以是各个模块/部件单独物理存在，也可以两个或两个以上模块/部件集成在相同模块/部件中。上述集成的模块/部件既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块/部件的形式实现。

对于本领域技术人员而言，显然本发明实施例不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明实施例的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明实施例。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明实施例内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统、装置或终端权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由同一个单元、模块或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种自适应灰度的校正数据控制方法，适用于LED显示屏的显示控制，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自适应灰度的校正数据控制方法，其特征在于，所述低灰度校正数据，为LED显示屏所有像素点在预设低灰度区间内的灰度值时均使用的校正数据。

3.根据权利要求2所述的自适应灰度的校正数据控制方法，其特征在于，所述低灰度校正数据，根据LED显示屏所有像素点的校正数据进行确定。

4.根据权利要求1所述的自适应灰度的校正数据控制方法，其特征在于，将整个灰度值范围划分为预设低灰度区间、过渡区间和预设高灰度区间；所述自适应灰度的校正数据控制方法，还包括：

5.根据权利要求4所述的自适应灰度的校正数据控制方法，其特征在于，所述过渡的校正数据，根据低灰度校正数据和高灰度校正数据，采用线性拟合算法或者非线性拟合算法确定。

6.一种自适应灰度的校正数据控制装置，适用于LED显示屏的显示控制，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的自适应灰度的校正数据控制装置，其特征在于，所述低灰度校正数据，为LED显示屏所有像素点在预设低灰度区间内的灰度值时均使用的校正数据。

8.根据权利要求6所述的自适应灰度的校正数据控制装置，其特征在于，所述预设低灰度区间，细分为若干低灰度子区间，每个低灰度子区间可以对应设置单独的低灰度校正数据。

9.一种LED显示屏，包括若干个LED显示单元、接收卡，多个LED显示单元拼接形成显示屏体，一个接收卡对应至少一个LED显示单元设置；接收卡用于输入的画面数据，控制对应的LED显示单元进行画面显示；所述接收卡包括处理器、存储器；其特征在于，

所述存储器上存储有高灰度校正数据、低灰度校正数据以及计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的自适应灰度的校正数据控制方法。

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的自适应灰度的校正数据控制方法。