CN111883046A - 双帧分权融合扫描方法、扫描装置及显示装置 - Google Patents

双帧分权融合扫描方法、扫描装置及显示装置 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种双帧分权融合扫描方法、扫描装置及显示装置，扫描方法包括将灰度数据中的设定高数据位的权值进行重新分配，设定高数据位的权值变为原始权值的1/m，设定高数据位在一帧画面中的出现次数变为原始次数的m倍，至少一个设定高数据位的权值小于1；选取设定数据位的权值为1，将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位；将每帧显示画面中融合后的设定高数据位依据权值以及出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，根据获取到的该帧显示画面的数据位扫描顺序对该帧显示画面进行扫描。通过本公开的技术方案，改善了人眼观察图的像显示亮度变差的问题。

Description

双帧分权融合扫描方法、扫描装置及显示装置
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种双帧分权融合扫描方法、扫描装置及显示装置。
背景技术
Micro LED(Micro Light Emitting Diode，微型发光器件)和OLED(OrganicLight Emitting Diode，有机发光器件)是当下两种前沿的显示技术。与传统LED技术相比，Micro LED和OLED具有更高的发光亮度和发光效率，在同等亮度下所需的功耗更低。
数字脉宽调制方式是指通过PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)调制来控制Micro LED和OLED发光的时间进而产生不同的灰度等级，在极短时间内，LED的发光亮度与导通时间可以近似看作一种线性关系，导通时间越长，LED亮度越大。但由于MicroLED和OLED材料的自身属性，其发光亮度远远大于传统LED发光亮度，为满足人眼的正常观看，需对Micro LED和OLED的亮度进行调节，使得Micro LED和OLED所需的导通时间上百倍的缩小，导通占空比远远小于LED，由于人眼观察亮度是动态积分过程，传统的PWM调制会使Micro LED和OLED长时间处于闭合状态，影响人眼观看的图像显示亮度。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种双帧分权融合扫描方法、扫描装置及显示装置，改善了人眼观察图的像显示亮度变差的问题，提高了微显示器的扫描效率和场频。
第一方面，本公开提供了一种双帧分权融合扫描方法，包括：
将灰度数据中的设定高数据位的权值进行重新分配；其中，所述设定高数据位的权值变为原始权值的1/m，所述设定高数据位在一帧画面中的出现次数变为原始次数的m倍，至少一个所述设定高数据位的权值小于1；
选取设定数据位的权值为1，将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进所述两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位；其中，同一帧显示画面数据经由所述两帧显示画面进行两次扫描，融合后的两帧显示画面分别包括至少m个需扫描数据位；其中，m等于2i，i为大于1的整数；
将每帧显示画面中融合后的所述设定高数据位依据权值以及所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，并根据获取到的该帧显示画面的数据位扫描顺序对该帧显示画面进行扫描。
可选地，所述将灰度数据中的设定高数据位的权值进行重新分配，包括：
将原始灰度公式：
L0＝Dn·2n+Dn-1·2n-1+Dn-2·2n-2+……+D1·2+D0
变换为权值分配灰度公式：
L1＝2i·(Dn·2n-i……)+……+D0
其中，n+1为所述灰度数据的比特数。
可选地，所述设定高数据位包括第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位。
可选地，选取第n-2位数据位为所述设定数据位，权值重新分配后的第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位的权值分别为1/2i-3、1/2i-2和1/2i-1。
可选地，所述将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进所述两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位，包括：
将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合；
将融合后的数据位放入所述两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位，另一帧显示画面的相同数据位的权值变为0。
可选地，所述将每帧显示画面中融合后的所述设定高数据位依据权值以及所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，包括：
将每帧显示画面中融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位依据所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间。
可选地，所述将每帧显示画面中融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位依据所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，包括：
在每帧显示画面中需要扫描的相邻的数位之间插入一组融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位；其中，m组融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位间隔地插入不同的m组需要扫描的相邻的数据位之间。
可选地，每组融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位的扫描时间变为原始扫描时间的1/m。
第二方面，本公开还提供了一种双帧分权融合扫描装置，包括：
权值分配模块，用于将灰度数据中的设定高数据位的权值进行重新分配；其中，所述设定高数据位的权值变为原始权值的1/m，所述设定高数据位在一帧画面中的出现次数变为原始次数的m倍，至少一个所述设定高数据位的权值小于1；
融合模块，用于选取设定数据位的权值为1，将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进所述两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位；其中，同一帧画面数据经由所述两帧显示画面进行两次扫描，融合后的两帧显示画面分别包括至少m个需扫描数据位；其中，m等于2i，i为大于1的整数；
数据重组模块，用于将每帧显示画面中融合后的所述设定高数据位依据权值以及所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，并根据获取到的该帧显示画面的数据位扫描顺序对该帧显示画面进行扫描。
第三方面，本公开还提供了一种显示装置，包括扫描控制器和存储器，所述扫描控制器通过调用所述存储器存储的程序或指令，执行如第一方面所述的双帧分权融合扫描方法的步骤。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例基于PWM调制算法将设定高数据位的权值进行重新分权，使人眼观察到的连续的闭合时间变短，改善了因Micro LED或者OLED长时间闭合导致的人眼观察的图像显示亮度变差的问题，然后将分权之后的权值进行双帧融合，最后将经过融合之后的各数据位的扫描顺序重新排列，在于各数据位的总权值和占空比没有发生变化的情况下，提高了视觉刷新率，充分减少了Micro LED或者OLED的连续关闭时间。这样，本公开实施例提供的双帧分权融合扫描方法能够精确地调制微显示器的不同灰度等级，改善了因MicroLED或者OLED长时间闭合而导致人眼观察图的像显示亮度变差的问题，减少了微显示器的扫描数据带宽，提高了微显示器的扫描效率和场频，进一步弱化了图像显示的闪烁，优化了微显示器的画面质量。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为在相同亮度下传统LED导通时间演变为Micro LED导通时间的示意图；
图2为本公开实施例提供的一种双帧分权融合扫描方法的流程示意图；
图3为本公开实施例提供的一种双帧融合示意图；
图4为本公开实施例提供的一种数据位扫描顺序示意图；
图5为本公开实施例提供的一种双帧分权融合扫描装置的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
Micro LED和OLED是当下两种前沿的显示技术。与传统LED技术相比，Micro LED和OLED具有更高的发光亮度和发光效率，在同等亮度下所需的功耗更低。Micro LED和OLED发光材料都可以生长在硅基上制作成硅基微显示器，该类微显示器具有功耗低、响应快等特点，主要应用于近眼显示设备和虚拟显示设备。
硅基微显示器的灰度产生方式主要有模拟幅值调制和数字脉宽调制两种调制方式，模拟幅值调制是通过DAC将数字信号转换成模拟信号，通过调节Micro LED和OLED两端的电压值来获得不同的亮度值，其主要面临着DAC精度、速度以及面积开销等方面的问题，不适用于高灰度级和高分辨率的微显示器。数字脉宽调制方式是指通过PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)调制来控制Micro LED和OLED发光的时间进而产生不同的灰度等级，数字调制方式具有精度和灵活性高、对电路特性要求低等特点。由于Micro LED和OLED的伏安特性类似于PN结，当其处于正向工作区时，电流曲线斜率很大，难以通过调节电压来精确地调节电流进而得到不同的亮度，因此选取数字脉宽PWM调制方式。
传统的8位二进制数据PWM调制，其产生的有效高电平满足公式L＝D7·27+D6·26+D5·25+……+D1·2+D0，通过调节每个PWM周期中的L值来获得不同的灰阶。L公式中，数据位越高对应的权值越大，各数据位的值可为1或0，分别表示LED导通或关闭状态，因此8bit数据可以表示256个不同的L值，即25阶灰度。在极短时间内，LED的发光亮度与导通时间可以近似看作一种线性关系，导通时间越长，LED亮度越大。
但由于Micro LED和OLED材料的自身属性，其发光亮度远远大于传统LED发光亮度，为满足人眼的正常观看，需对Micro LED和OLED的亮度进行调节，也就是调节它们的导通时间。图1为在相同亮度下传统LED导通时间演变为Micro LED导通时间的示意图，其中高电平持续时间表示发光材料的导通时间，低电平持续时间为关闭时间，a表示该段时间发光器件关闭。假设LED所需要的导通时间为1ms，则Micro LED和OLED所需的导通时间甚至需要缩小上百倍，导通占空比远远小于LED，Micro LED微显示器闭合时间变长，两次导通时间间隔较大。
由于人眼存在视觉惰性，人眼感受到的视觉响应和实际的光激励信号之间存在着一定的延迟，延迟包括光激励信号的接收到人眼产生光激励信号之间的延迟和光激励信号的消失到人眼视觉响应消失的延迟。人眼视觉惰性意味着人眼并不能随着实际的光激励信号发生变化而立即产生反应，接收到不同频率的明暗相间光激励信号而观看到图像画面处于闪烁或者连续状态，人眼在接收图像光亮时是在不断地进行动态积分，关闭时间过长会导致人眼观察到微显示器图像亮度变差，因此传统的PWM调制会使Micro LED和OLED长时间处于闭合状态，影响人眼观看的图像显示亮度。
本公开实施例基于PWM调制算法将设定高数据位的权值进行重新分权，使人眼观察到的连续的闭合时间变短，改善了因Micro LED或者OLED长时间闭合导致的人眼观察的图像显示亮度变差的问题，然后将分权之后的权值进行双帧融合，最后将经过融合之后的各数据位的扫描顺序重新排列，在于各数据位的总权值和占空比没有发生变化的情况下，提高了视觉刷新率，充分减少了Micro LED或者OLED的连续关闭时间。这样，本公开实施例提供的双帧分权融合扫描方法能够精确地调制微显示器的不同灰度等级，改善了因MicroLED或者OLED长时间闭合而导致人眼观察图的像显示亮度变差的问题，减少了微显示器的扫描数据带宽，提高了微显示器的扫描效率和场频，进一步弱化了图像显示的闪烁，优化了微显示器的画面质量。
图2为本公开实施例提供的一种双帧分权融合扫描方法的流程示意图。双帧分权融合扫描方法可以应用在需要对微显示器进行显示扫描的应用场景，可以由本公开实施例提供的双帧分权融合扫描装置执行，该双帧分权融合扫描装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现。如图2所示，双帧分权融合扫描方法包括：
S110、将灰度数据中的设定高数据位的权值进行重新分配；其中，设定高数据位的权值变为原始权值的1/m，设定高数据位在一帧画面中的出现次数变为原始次数的m倍，至少一个设定高数据位的权值小于1。
具体地，将原始灰度公式：
L0＝Dn·2n+Dn-1·2n-1+Dn-2·2n-2+……+D1·2+D0
变换为权值分配灰度公式：
L1＝2i·(Dn·2n-i……)+……+D0
其中，n+1为灰度数据的比特数。
示例性地，以灰度数据为8bit数据为例，即以n等于7为例，则原始灰度公式如下：
L0＝D7·27+D6·26+D5·25+……+D1·2+D0
式中L0为8bit数据所产生的灰度值，例如数据00000010的灰度值为2。8bit的数据能够产生256个L0值，分别对应256级灰度，每个数据位的系数为数据位对应的权值，由于微显示器的亮度主要是受到权值较大的高阶数据位的影响，因此对设定高数据位的权值进行重新分配。
示例性地，可以设置设定高数据位包括第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位，当n等于7时，设定高数据位则包括第八位数据位D7、第七位数据位D6和第六位数据位D5，示例性地设置m等于4，m等于2i，i为大于1的整数，即i等于2。此时，原始灰度公式变换为如下权值分配灰度公式：
L1＝22·(D7·25+D6·24+D5·23)+D4·24+……+D0
上述灰度公式的变换为将数据位D7、D6和D5的权值变为原始权值的1/4，在一帧画面中的出现次数变为原始次数的4倍，这样各数据位总的权值和占空比是并没有发生变化。该变换可以理解为将原设定高数据位的导通时间平均分为四份分散到总时间之内，进而提高了人眼观察到光激励信号的频率，缩短人眼在不断进行动态积分的之间的时间间隔，改善了人眼接收到的微显示器画面亮度。
可选地，可以选取第n-2位数据位为设定数据位，权值重新分配后的第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位的权值分别为1/2i-3、1/2i-2和1/2i-1。仍以灰度数据为8bit数据为例，即以n等于7为例，则可以选取第五位数据位D4位设定数据位，即选取第五位数据位D4位参考数据位，其权值为1，则数据位从高至低，即数据位D7至D0的的权值分别为4×2、4×1、4×1/2、1、1/2、1/4、1/8和1/16，i等于2，第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位，即D7、D6和D5的权值分别为2、1和1/2。
随着显示技术的发展，显示器图像的灰度阶数也从8bit数据提升至l0bit数据，一些专业领域也需求高位深色彩，例如胶片的扫描输出、三维动画的制作、摄影等。与8bit数据相比，10bit数据可以产生1024个灰度级，灰度变化范围更广，精度更高，显示效果更佳，并能够改善8bit数据存在的灰度断层问题。
示例性地，以灰度数据为10bit数据为例，即以n等于9为例，则原始灰度公式如下：
L0＝D9·29+D8·28+D7·27+D6·26+D5·25+……+D1·2+D0
同样地，由于微显示器的亮度主要是受到权值较大的高阶数据位的影响，因此对设定高数据位的权值进行重新分配。示例性地，可以设置设定高数据位包括第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位，当n等于9时，设定高数据位则包括第十位数据位D9、第九位数据位D9和第八位数据位D8，示例性地设置m等于4，m等于2i，i为大于1的整数，即i等于2。此时，原始灰度公式变换为如下权值分配灰度公式：
L1＝22·(D9·27+D8·26+D7·25)+D6·26+D5·25+……+D0
上述灰度公式的变换同样为将数据位D9、D8和D7的权值变为原始权值的1/4，在一帧画面中的出现次数变为原始次数的4倍，这样各数据位总的权值和占空比是并没有发生变化。该变换可以理解为将原设定高数据位的导通时间平均分为四份分散到总时间之内，进而提高了人眼观察到光激励信号的频率，缩短人眼在不断进行动态积分的之间的时间间隔，改善了人眼接收到的微显示器画面亮度。
可选地，可以选取第n-2位数据位为设定数据位，权值重新分配后的第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位的权值分别为1/2i-3、1/2i-2和1/2i-1。仍以灰度数据为10bit数据为例，即以n等于9为例，则可以选取第七位数据位D6位设定数据位，即选取第七位数据位D6位参考数据位，其权值为1，则数据位从高至低，即数据位D9至D0的权值分别为4×2、4×1、4×1/2、1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32和1/64，i等于2，第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位，即D9、D8和D7的权值分别为2、1和1/2。
S120、选取设定数据位的权值为1，将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位；其中，同一帧显示画面数据经由两帧显示画面进行两次扫描，融合后的两帧显示画面分别包括至少m个需扫描数据位；其中，m等于2i，i为大于1的整数。
具体地，上述8bit数据或者10bit数据，某些数据位的权值小于一个基准子场，即权值小于1，针对这些数据位，在扫描过程中会利用消隐操作来获取小于1的权值对应时间。例如权值为1/2时，在实现过程中，屏幕扫描到一半的时候，从第一行开始将己经点亮的像素点关闭，进行消隐操作，微显示器的发光亮度则为T/2间内所产生的亮度，T为扫描周期，消隐操作会导致扫描效率降低。
可选地，将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位，可以将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合，将融合后的数据位放入两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位，另一帧显示画面的相同数据位的权值变为0。
为了提高扫描效率，本公开实施例从时间维度上分析，将两帧扫描图像对应的子场作为一个场单元，把两帧中不足一个基本场时间长度的子场权值合并，减少了消隐子场的影响及画面的亮度损失。在对前一帧画面进行消隐操作时，仍可继续扫描下一帧画面，前后两帧的数据值保持相同，即相同数据位用不同的权值分配扫描两次以确保数据不会被丢失。
图3为本公开实施例提供的一种双帧融合示意图。如图3所示，上方为融合前的两帧数据frame1和frame2，下方为融合后的两帧数据frame1和frame2，图3中填充有图案的部分表示不发光，未填充部分表示发光每帧数据上方第一行数据为对应的数据位，第二行数据位为数据位对应的权值。以10bit数据为例，融合操作即将分权之后的D7、D5、D4和D3进行融合并放在第一帧内，第二次读取的D7、D5、D4和D3权值变为0，并放入第二帧内。同理将数据位D2、D1和D0融合至第二帧内，则第一帧内的D2、D1和D0的权值则变为0。即数据位权值的重新定义会出现大于等于1或者小于1的情况，其中权值等于1的数据位为标准数据位，标准数据位之后的数据位权值均小于1，标准数据位之前的高数据位经过权值变化之后，也会出现权值小于1的情况，权值小于1的数据位在两次扫描时，权值进行叠加到一次扫描权值内，另一次扫描对应的数据位则不需要扫描。
数据位D9、D8和D7经处理后，权值和出现次数发生了变化，图3只是初步展示了各数据位对应的权值，其中权值为0的数据位在扫描过程中是不用扫描的。由于这两帧的视频数据是相同的，总体上每一个数据位都进行了扫描，故数据信息仍保持完整，没有缺失。
S130、将每帧显示画面中融合后的设定高数据位依据权值以及出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，并根据获取到的该帧显示画面的数据位扫描顺序对该帧显示画面进行扫描。
可选地，将每帧显示画面中融合后的设定高数据位依据权值以及出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，可以将每帧显示画面中融合后的权值大于等于1的设定高数据位依据出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间。
可选地，将每帧显示画面中融合后的权值大于等于1的设定高数据位依据出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，可以在每帧显示画面中需要扫描的相邻的数位之间插入一组融合后的权值大于等于1的设定高数据位；其中，m组融合后的权值大于等于1的设定高数据位间隔地插入不同的m组需要扫描的相邻的数据位之间。
图4为本公开实施例提供的一种数据位扫描顺序示意图。结合图3和图4，双帧融合之后，进一步对各数据位的扫描顺序重新排列，以10bit数据为例，第一帧显示画面frame1中，权值大于等于1的设定高数据位包括数据位D9、D8和D7，第二帧显示画面frame2中，权值大于等于1的设定高数据位包括数据位D9和D8，融合后的两帧显示画面分别包括至少m个需扫描数据位，示例性地，m等于4，即设定高数据位提取的公共因子为4，融合后的两帧显示画面分别包括至少4个需扫描数据位，图3示例性地设置融合后的第一帧显示画面中需扫描的数据位包括数据位D6、D5、D4和D3，融合后的第二帧显示画面中需扫描的数据位包括数据位D6、D2、D1和D0，以为出现次数变为原来的4倍的设定高数据位提供插入间隙。每组融合后的权值大于等于1的设定高数据位的扫描时间变为原始扫描时间的1/m，以m等于4为例，每组融合后的权值大于等于1的设定高数据位的扫描时间变为原始扫描时间的1/4，每组融合后的权值大于等于1的设定高数据位的四倍。
具体地，结合图3和图4，第一帧的HDB0包含数据位D9、D8和D7，第二帧的HDB1包含数据位D9和D8。由于分权之后，高数据位的导通时间间隔还会比一些低数据位的导通时间长，因此本公开实施例进一步地将数据位插进到分权之后连续重复的高数据位内，再次减小人眼接收光刺激的间隔。具体地，在第一帧显示画面内，分别将HBD0间隔地插入数据位D6、D5、D4和D3之间，在第一帧显示画面内，分别将HBD1间隔地插入数据位D6、D2、D1和D0之间。这种排列方式下，各数据位的总权值和占空比没有发生变化的情况下，提高了视觉刷新率，缩短了发光器件连续导通时间间隔。
当视频数据输入后，数据会先按照第一帧显示画面的扫描数据进行扫描输出，此时微显示器显示为第一帧显示画面。当第一帧数据扫描完后，再次读取和第一帧相同的视频数据，按照第二帧显示画面的扫描数据进行扫描输出，此时微显示器显示为第二帧显示画面，由于扫描的时间很短暂，此人眼观看到的实际效果为这两次显示画面的叠加。
经双帧分权融合扫描策略处理后，人眼观看的图像的实际效果为两幅图像的叠加效果，与原图所展示的图像灰度信息并无差别。在扫描过程当中，数据扫描效率是衡量一个扫描策略优劣的指标之一，扫描效率越高意味着数据在传输时间内利用率越高，在相同的条件下，微显示器所展现出来的最高亮度也就越大，因为亮度是数据脉冲在时间上的积分。扫描效率具体计算公式如下：
Figure BDA0002587291710000131
本公开实施例所采用的双帧分权融合扫描方法的扫描效率达到88.8％，具体计算过程如下：
Figure BDA0002587291710000132
场频，即屏幕刷新率，也可作为衡量一个扫描方法优劣的指标之一，表示微显示器屏幕每秒刷新的次数，场频越高，屏幕刷新次数越多，人眼观察图象的闪烁感就越小，观看的画面质量越高，人眼就越不会疲劳。上述实施例描述的10bit数据位的双帧分权融合扫描方法在第一帧时间内扫描屏幕20次，第二帧内扫描16次，共扫描屏幕36次，因此在60Hz的帧频下场频为2160Hz，在此场频下，扫描时钟频率为97.55MHz，可以满足硬件要求。
本公开实施例提供的分权融合扫描方法，两次扫描数据位顺序包括处理过后的设定高数据位，设定高数据位的出现次数是增强的，故需要重复扫描多次，每次的持续时间较原时间按出现系数的比例减小，两次扫描时设定高数据位和其他数据位会呈间隔排列，第一次完成所有的数据位扫描后，再开始第二次扫描，处理后的数据位扫描顺序需要重新排列，人眼接收微显示器两次光刺激的间隔时间变短，且观看的画面为两次扫描叠加的画面。
通过对设定高数据位的处理，并进行两次扫描，增加了人眼视觉刷新率，即提高了微显示器的场频，场频的提高意味着微显示器画面质量的提升。同时，将两次扫描中权值小于1的数据位合并在一起，减少了数据的消隐时间，进而提高了微显示器的扫描效率，提高了各数据位在显示器上的发光亮度。
需要说明的是，对于设定高数据位的限定，数据灰度公式包含不同深度的n+1比特数据位，不同深度的数据中所处理的高数据位不同，例如不同深度的n+1比特数据的高数据位，组成为第n+1比特、第n比特和第n-1比特数据，处理后的出现次数也不相同，在处理完不同深度的n+1比特数据之后，图像灰度表达式会做出相应的变化，以表示处理之后n比特图像灰度数据。另外，设定高数据位不一定是三个高数据位，只要是权值大于1的数据位，都可以划到设定高数据位，设定高数据位提取的公因子m也不一定是4，即22，需要根据设定高数据位权值的大小而定，前面两方面的内容，目的是为了使设定高数据位变化后出现权值小于1的情况，然后用来实现权值小于1的数据位的融合，设定高数据位的选取和次数的变化都是为了实现这个目的。
这样，本公开实施例根据传统的n+1比特数据灰度公式，将公式进一步做出变换，其中变化包括设定高数据位出现的次数和对应的权值，根据变化后的公式，重新定义图像各数据位的权值，对同一帧数据做两次扫描；在数据两次扫描时，根据数据位权值的大小，对数据位的权值做一定的处理；在将数据处理之后，再重新定义两次时的各数据位的扫描顺序，将处理的数据输出，生成两次扫描效果叠加后人眼观看的显示器灰度图像。
基于PWM调制算法将设定高数据位的权值进行重新分权，使人眼观察到的连续的闭合时间变短，改善了因Micro LED或者OLED长时间闭合导致的人眼观察的图像显示亮度变差的问题，然后将分权之后的权值进行双帧融合，最后将经过融合之后的各数据位的扫描顺序重新排列，在于各数据位的总权值和占空比没有发生变化的情况下，提高了视觉刷新率，充分减少了Micro LED或者OLED的连续关闭时间。另外，在扫描过程当中，每帧的扫描数据带宽也从8bit减小到6bit或者5bit，扫描效率，即各bit位总导通时间所占总时间的百分比达到93.75％。场频表示显示器每秒显示图像的次数，本公开实施例所提供的扫描方法在原一帧时间内共扫描34次画面，场频达到2040Hz，场频越大，图像刷新的次数越多，图像显示的闪烁就越小，进而优化了微显示器的画面质量。
本公开实施例还提供了一种双帧分权融合扫描装置，图5为本公开实施例提供的一种双帧分权融合扫描装置的结构示意图。如图5所示，双帧分权融合扫描装置包括权值分配模块210、融合模块220和数据重组模块230，权值分配模块210用于将灰度数据中的设定高数据位的权值进行重新分配；其中，所述设定高数据位的权值变为原始权值的1/m，所述设定高数据位在一帧画面中的出现次数变为原始次数的m倍，至少一个所述设定高数据位的权值小于1；融合模块220用于选取设定数据位的权值为1，将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进所述两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位；其中，同一帧画面数据经由所述两帧显示画面进行两次扫描，融合后的两帧显示画面分别包括至少m个需扫描数据位；其中，m等于2i，i为大于1的整数；数据重组模块230用于将每帧显示画面中融合后的所述设定高数据位依据权值以及所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，并根据获取到的该帧显示画面的数据位扫描顺序对该帧显示画面进行扫描。
本公开实施例还提供了一种显示装置，显示装置包括扫描控制器和存储器，所述扫描控制器通过调用所述存储器存储的程序或指令，执行如上述实施例所述的双帧分权融合扫描方法的步骤。因此，本公开实施例公开的显示装置具备上述实施例所述的有益效果，这里不再赘述。示例性地，显示装置例如可以是Micro Led显示装置或OLED显示装置。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双帧分权融合扫描方法，其特征在于，包括：
将灰度数据中的设定高数据位的权值进行重新分配；其中，所述设定高数据位的权值变为原始权值的1/m，所述设定高数据位在一帧画面中的出现次数变为原始次数的m倍，至少一个所述设定高数据位的权值小于1；
选取设定数据位的权值为1，将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进所述两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位；其中，同一帧显示画面数据经由所述两帧显示画面进行两次扫描，融合后的两帧显示画面分别包括至少m个需扫描数据位；其中，m等于2i，i为大于1的整数；
将每帧显示画面中融合后的所述设定高数据位依据权值以及所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，并根据获取到的该帧显示画面的数据位扫描顺序对该帧显示画面进行扫描。
2.根据权利要求1所述的双帧分权融合扫描方法，其特征在于，所述将灰度数据中的设定高数据位的权值进行重新分配，包括：
将原始灰度公式：
L0＝Dn·2n+Dn-1·2n-1+Dn-2·2n-2+……+D1·2+D0
变换为权值分配灰度公式：
L1＝2i·(Dn·2n-i……)+……+D0
其中，n+1为所述灰度数据的比特数。
3.根据权利要求2所述的双帧分权融合扫描方法，其特征在于，所述设定高数据位包括第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位。
4.根据权利要求3所述的双帧分权融合扫描方法，其特征在于，选取第n-2位数据位为所述设定数据位，权值重新分配后的第n+1位数据位、第n位数据位和第n-1位数据位的权值分别为1/2i-3、1/2i-2和1/2i-1。
5.根据权利要求1所述的双帧分权融合扫描方法，其特征在于，所述将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进所述两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位，包括：
将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合；
将融合后的数据位放入所述两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位，另一帧显示画面的相同数据位的权值变为0。
6.根据权利要求1所述的双帧分权融合扫描方法，其特征在于，所述将每帧显示画面中融合后的所述设定高数据位依据权值以及所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，包括：
将每帧显示画面中融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位依据所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间。
7.根据权利要求6所述的双帧分权融合扫描方法，其特征在于，所述将每帧显示画面中融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位依据所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，包括：
在每帧显示画面中需要扫描的相邻的数位之间插入一组融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位；其中，m组融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位间隔地插入不同的m组需要扫描的相邻的数据位之间。
8.根据权利要求7所述的双帧分权融合扫描方法，其特征在于，每组融合后的权值大于等于1的所述设定高数据位的扫描时间变为原始扫描时间的1/m。
9.一种双帧分权融合扫描装置，其特征在于，包括：
权值分配模块，用于将灰度数据中的设定高数据位的权值进行重新分配；其中，所述设定高数据位的权值变为原始权值的1/m，所述设定高数据位在一帧画面中的出现次数变为原始次数的m倍，至少一个所述设定高数据位的权值小于1；
融合模块，用于选取设定数据位的权值为1，将两帧显示画面中权值小于1的相同数据位融合进所述两帧显示画面中的一帧显示画面的相同数据位；其中，同一帧画面数据经由所述两帧显示画面进行两次扫描，融合后的两帧显示画面分别包括至少m个需扫描数据位；其中，m等于2i，i为大于1的整数；
数据重组模块，用于将每帧显示画面中融合后的所述设定高数据位依据权值以及所述出现次数间隔地插入该帧显示画面中需要扫描的相邻数据位之间，并根据获取到的该帧显示画面的数据位扫描顺序对该帧显示画面进行扫描。
10.一种显示装置，其特征在于，包括扫描控制器和存储器，所述扫描控制器通过调用所述存储器存储的程序或指令，执行如权利要求1-8任一项所述的双帧分权融合扫描方法的步骤。
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