CN111951745A - 一种显示器的影像调校装置及其校正方法 - Google Patents

Abstract

一种显示器的影像调校装置，包括：微控制器，接收电讯号并对电讯号进行自我调校程序；微处理外部灵活总线，与微控制器连接，并且将经由自我调校程序后的电讯号传送至图像处理模块；影像接收模块，由影像接收接口接收影像讯号；图像处理模块，对影像讯号进行影像调校处理，使得显示器输出影像讯号时，影像讯号符合色温标准、Gamma值、均匀度及色域标准；以及影像输出模块，与显示器连接，将已进行自我调校程序的电讯号及经过影像调校处理的影像讯号传送至显示器，使得显示器根据自我调校程序后的电讯号进行调校，并且输出经过影像调校处理的影像讯号。

Description

一种显示器的影像调校装置及其校正方法

技术领域

本发明是涉及一种显示屏技术领域，特别是有关于利用外接于显示器的影像调校装置对各种形态的显示器进行影像调校。

背景技术

目前市面上医疗显示器、一般显示器、大型液晶电视墙、或是投影屏幕等显像设备，都是为了呈现色彩影像给用户，而在影像色彩的正确度往往都有所偏差，色彩的偏差可能会造成使用者在观看显示屏时的不舒适。又，如果是用于医疗层面的显示器，如果显示的影像有色彩的偏差可能会造成医生的错误判断。

因此，上述的显像设备需要透过一个标准的影像规范来规范这些色彩影像，而目前对于影像的调校方式有硬件调校及软件调校两种方式。硬件调校是将调校装置是直接设置于显像设备内，在显像设备出厂时即附有调校装置；而软件调校则是将调校的软件安装在计算机内，再与显像设备连接之后，由已安装有调校的软件的计算机端来对显像设备进行调校；或是将软件以程序的方式写入显像设备的韧体内，即内建在显像设备的控制芯片或是显像设备的主板内，来对显像设备进行影像的校正。然而这些调校装置或是安装在计算机或是在显像设备的韧体内的调校软件都只能针对单一且特定的显像设备进行调校，而各个显像设备都具有各自的调校方式并无法统一。举例来说，A厂牌的显像设备中的调校软件或是调校装置不一定能用于调校B厂牌的显像设备。

此外，每一个厂牌的显示器面板在制作时也存在着些微差异，即使物理特性稍有出入，呈现最大亮度也不一致。再经过Gamma校正、色温补偿之后的亮度更加明显，而对于使用频率高且需要精准色相的医疗体系，更需要维持高标准基准值以便提供医生作为正确判断依据。

发明内容

根据现有技术的缺陷，本发明主要的目的在于提供一种外接于显示器的影像调校装置，可以与各种形态、可输出影像的显像设备连接，影像调校装置与可输出影像的影像设备之间不需要透过任何中间媒介例如计算机或是软件连接，透过外接式影像调校装置可以对任何厂牌或是任何型态的显示器进行调校，以解决现有技术中，不同厂牌、相同类型的显示器或是各种类型的显示器其输出的色彩影像不一致的技术问题。

本发明的再一目的是在于利用外接式的影像调校装置对于连接的各种类型的显示器自动自我调校完毕，使得每一个显示器所输出的影像符合色温、Gamma值、均匀度及色域的标准范围。

本发明的又一目的是在于外接式的影像调校装置可以使用在没有影像调校装置的显示器，利用光传感器感测显示器当前的光讯号，并由光传感器将此光讯号转换成电讯号，并经由影像调校装置的微处理器对具有红、绿、蓝、白光的电讯号进行校正，使得校正后的电讯号让显示器输出可以符合色温值、亮度值、Gamma值、均匀度及色域值。

根据上述目的，本发明提供一种显示器的影像调校装置，包括：微控制器，接收电讯号，并对电讯号进行自我调校程序；微处理外部灵活总线，与处理器连接，并且将经由自我调校程序后的电讯号传送至图像处理模块；影像接收模块，由影像接收接口接收影像讯号；图像处理模块，对影像讯号进行影像调校处理，使得显示器输出影像讯号时，影像讯号符合色温标准、Gamma值、均匀度及色域标准；以及影像输出模块，与显示器连接，将已进行自我调校程序的电讯号及经过影像调校处理的影像讯号传送至显示器，使得显示器根据自我调校程序后的电讯号进行调校，并且输出经过影像调校处理的影像讯号。

附图说明

图1是根据本发明所揭露的技术，表示外接式的影像调校装置分别与显示器及可输出影像的设备连接的示意图。

图2是根据本发明所揭露的技术，表示外接式的影像调校装置分别与显示器及可输出影像的设备连接的另一实施例的示意图。

图3是根据本发明所揭露的技术，表示影像调校装置的方块示意图。

图4是根据本发明所揭露的技术，表示影像调校装置进行自我调校程序的步骤流程图。

图5A是根据本发明所揭露的技术，表示依据显示器的分辨率将显示画面分成16个量测点的示意图。

图5B是根据本发明所揭露的技术，表示依据显示器的分辨率将显示画面分成28个量测点的示意图。

图6是根据本发明所揭露的技术，表示显示器进行均匀度校正的各步骤流程图。

图7是根据本发明所揭露的技术，表示进行亮度与色度的均匀度校正量测步骤中，于显示器上的各点的量测方块显示全白画面、全红画面、全绿画面、全蓝画面的示意图。

图8是根据本发明所揭露的技术，表示进行Gamma校正的进一步的步骤流程图。

图9是根据本发明所揭露的技术，表示Gamma校正运算处理的进一步的步骤流程图。

图10是根据本发明所揭露的技术，表示对显示器进行色温校正运算的进一步的步骤流程图。

图11是根据本发明所揭露的技术，表示对显示器进行反Gamma校正运算的步骤流程图。

图12是根据本发明所揭露的技术，表示对显示器进行色域对应转换矩阵运算的进一步的步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术特征及优点，能更为相关技术领域人员所了解，并得以实施本发明，在此配合所附的图式、具体阐明本发明的技术特征与实施方式，并列举较佳实施例进一步说明。以下文中所对照的图式，为表达与本发明特征有关的示意，并未亦不需要依据实际情形完整绘制。而关于本案实施方式的说明中涉及本领域技术人员所熟知的技术内容，亦不再加以陈述。

首先请参考图1。图1表示外接式的影像调校装置分别与显示器及可输出影像的设备连接的示意图。在图1中，外接式的影像调校装置10(以下则称为影像调校装置10)分别与可以输出影像的设备20及显示器30连接。其中，可以输出影像的设备20指的是可以输出影像的设备例如摄影机，手机、平板计算机、投影机、桌面计算机、或笔记本电脑；显示器30可以是任何一家厂牌的显示器或是显像设备。

在本发明的实施例中，影像调校装置10可以利用有线的方式分别与显示器及可输出影像的设备20连接。举例来说，在外接式的影像调校装置10与可输出影像的设备20之间可以利用串行数字接口(SDI)、高画质多媒体接口(HDMI,high definition multimediainterface)、VGA端口或是显示端口(Display port)等连接通讯格式来彼此连接，因此在影像调校装置10的这一端的端口可以有多种连接端子让使用者来选择，以避免使用者在配对端口上的限制及选择的限制。而上述的连接方式为众所皆知的连接通讯格式不再此多加陈述。

在外接式的影像调校装置10与显示器30之间，同样可以利用上述端口来彼此连接，亦可以避免使用者在配对端口上的限制及选择的限制，并且提高使用者在使用上的选择性。

而在图1中，影像调校装置10更包含与光传感器40连接，且光传感器40是设置在显示器30的屏幕(即输出影像的面板端)的前方；于另一实施例则是如图2所示，光传感器42是内建于影像调校装置10内。无论是如图1中，光传感器40以外挂的方式与影像调校装置10连接，或是如图2，光传感器40是内建于影像调校装置10内，其目的都是为了要侦测该显示器30的用以侦测显示器30的光讯号，并将光讯号转换成电讯号，其中光讯号内包含了红(red)、绿(green)、蓝(blue)、白(white)光的波长光值接着，再经由影像调校装置10的微控制器(MCU,Microcontroller Unit)(如图3所示)进行处理，计算出所要的色温值、亮度值及Gamma值，使得显示器30在输出影像讯号时，在显示器30上所显示的影像数据的色温标准、Gamma值、均匀度及色域标准能符合显示器30的色温值、亮度值、Gamma值及对比值。

接着请参考图3，并且同时配合图1及图2来说明。图3表示外接式的影像调校装置的方块示意图。在图3中，影像调校装置10主要包括影像接收模块(image receiver)110、图像处理模块(image processing module)120、影像传送模块(image transmitter)130、微控制器(Microcontroller Unit)140、连接模块150及无线传输模块160，以下针对各个模块的功能(function)进行说明。

影像接收接口110，用以接收由可输出影像的设备20所输出的影像讯号，其中可输出影像的设备20可以是由摄/录像设备、内视镜、影像播放设备、行动装置、个人计算机、或终端计算机所传送的影像数据，其影像数据可以是动态的影片格式或是静态的相片格式。

图像处理模块(image processing module)120，用以接收由影像接收接口110所传送的影像讯号，并且对此影像讯号进行处理。图像处理模块120至少包括Gamma校正单元(Gamma correction unit)1202、色域对应转换矩阵单元(Gamut mapping matrix unit)1204、反Gamma校正单元(De－Gamma correction unit)1206、色温校正单元(colortemperature correction unit)1208、均匀度校正单元(uniformity correction unit)1210、微处理外部灵活总线(FB BUS)1212以及视控调整单元(on-screen displayingunit)1214，上述各个单元之间彼此以电性连接或是以讯号传送的方式彼此连接，其连接的方式并未如上述所限制。

Gamma校正单元1202，又可以称为Gamma非线性化(Gamma nonlinearity)、Gamma编码(Gamma encoding)或是只是单纯称为Gamma。Gamma校正单元1202是用来针对影像讯号(影片格式或是相片格式)或是影像系统里对于光线辉度(luminance)或是三色刺激值(tristimulus values)所进行的非线性的运算或是反运算，当影像讯号经过Gamma校正单元1202之后，可以使得影像讯号符合Gamma标准。

色域对应转换矩阵单元(Gamut mapping matrix unit)1204，在本发明的实施例特别指的是3x3色域对应转换矩阵单元，是将经过Gamma校正单元1202校正后的影像讯号进行色域对应转换，使得该影像讯号符合色域标准。

反Gamma校正单元1206，用以将显示器30的电讯号中的非线性Gamma曲线校正成线性的Gamma曲线。

色温校正单元1208，用以将显示器30的电讯号中的色温值校正，使得显示器30在输出影像数据时可以符合色温标准。

均匀度校正单元1210，主要是针对显示器30的色度及亮度的均匀度进行校正，使得显示器30在输出数据时其显示器30符合色度及亮度的均匀度标准。

微处理外部灵活总线1212，与微控制器130连接，用以将微控制器130处理后的电讯号传送至图像处理模块120。

视控调整单元1214，用以调整影像在显示器30的各个设定值例如色温值、Gamma值、亮度值及对比值，使用者可以利用此视控调整单元1214调整上述显示器30的显示设置值并且可以储存在影像调校装置10的储存单元(未在图中表示)，其中影像调校装置10的储存单元可以是PROM、EEPROM或是闪存(Flash memory)，此外影像调校装置10的储存单元亦可以储存显示器30的厂商名称及序号。

影像传送模块130，用以将影像讯号传送至显示器30。

微控制器140，用以接收由光传感器40所传送的电讯号，并对此电讯号进行自我调校程序，其中电讯号由外接于影像调校装置10的光传感器40(如图1所示)或是内建于影像调校装置10的光传感器42(如图2所示)侦测显示器30当前的光讯号所得到，并且将此光讯号进行处理并转换成电讯号。在本发明的实施例中，微控制器140至少包括动作控制模块(action controller)1402以及调校控制模块(calibration controller)1404，其中动作控制模块1402用以接收外部输入指令，并且进行动作指令的下达及控制影像调校装置10的自我调校流程，其中外部输入指令是由用户透过外部装置(未在图中表示)例如键盘，当动作控制模块1402接收到由外部装置所输入的外部输入指令之后，即会进行动作指令的下达及控制影像调校装置10的自我调校流程。

调校控制模块(calibration controller)1404又至少包括计算函数模块(calculation function module)14042以及补偿函数模块(compensate function)14044。计算函数模块14042，将光传感器40、42侦测到的显示器30的光讯号转换成电讯号之后，对此电讯号进行Gamma校正曲线函数运算、色温函数运算以及色域对应转换矩阵参数运算，在此对电讯号进行Gamma校正曲线函数运算、色温函数运算以及色域对应转换矩阵参数运算的目的是为了要将显示器30的上述Gamma校正曲线、色温以及色域等数值对应要输出在显示器影像讯号的Gamma校正曲线、色温以及色域。

补偿函数模块14044，对该电讯号进行均匀补偿运算及反Gamma校正运算，同样的，补偿函数模块14044是将光传感器40、42所侦测到的显示器30的光讯号转换成电讯号之后，进行均匀补偿运算及反Gamma校正运算，使得显示器30的上述亮度及色度的均匀度可以与要输出在显示器30的影像讯号的均匀度相对应以及电讯号中非线性曲线校正成Gamma曲线能与由反Gamma校正单元1206所校正的线性的Gamma曲线匹配。

连接模块150，分别与微控制器140及外部电子装置连接(未在图中表示)，其中连接模块150可以是通用串行总线(USB,Universal serial Bus)、RJ45及/或RS232，要说明的是，影像调校装置10可以利用序列总线(USB,Universal serial Bus)与计算机连接亦可以作为扩展槽与其他的摄影器材、数字电视、游戏设备进行连接。

无线传输模块160，与显示器30以无线方式连接或是与其他电子设备以无线通信方式连接。

因此，根据上述，本发明的影像调校装置10的调校流程步骤请参考图4。在陈述图4的步骤流程的同时，也一并配合图1至图3。在图4中，首先步骤70：由影像调校装置10透过接口(未在图中表示)读取显示器30的延伸显示能力识别(EDID，extended displayidentification date)(以下简称EDID)。在步骤70中，先由影像调校装置10透过接口例如串行数字接口(12G-SDI)、高画质多媒体接口(HDMI，high definition multimediainterface)或是显示端口(DP，display port)来读取显示器30的EDID，并且将读取的数值储存于影像调校装置10内的EDID缓存器170，并且传送至与影像调校装置10的影像输入模块110连接的可输出影像的设备20，使其可以送出符合显示器30分辨率大小的图像数据。

于步骤72：视控调整单元选择进入自动自我调校流程。

于步骤74：对显示器进行均匀度调校步骤。

于步骤76：对显示器进行Gamma调校步骤。

于步骤78：对显示器进行色温及色域值的调校步骤。

于步骤80：对显示器进行反Gamma校正运算步骤。

接着请参考图6，图6是根据步骤74针对显示器的均匀度调校步骤做进一步说明。

步骤742：针对显示器进行均匀度校正。在此步骤中，是利用均匀度校正单元1210来达成，其目的是为了解决显示器30的整体画面因面板背光强度不均匀及色度不均匀的问题。在此步骤中，均匀度校正单元1210依据显示器30的分辨率将显示画面分成16或是28个量测点，其可以处理的分辨率最小为640x480，最大可以达4K2K。当分辨率小于或是等于2560x2048，则由均匀度校正单元1210将显示器30的显示画面分成16个量测点，如图5A所示；于另一实施例中，若是分辨率大于2560x2048，则均匀度校正单元1210将显示器30的显示画面分成28个量测点，如图5B所示。

于步骤744：进行亮度与色度的均匀度校正量测步骤。首先进行均匀度校正流程：由影像调校装置10送出全黑影像至显示器30，使得显示器30的画面为全黑画面如图7所示。图7是根据图5A或是图5B中的编号1的位置打出一量测方块为全白302W，其RGB值为(4096,4096,4096)，此时须要将外接或是内建于显示器30内的光传感器40、42的收光面置于此方块内，再由视控调整单元1214控制后续动作。而在此方块会陆续显示全红画面302R，其RGB值为(4096,0,0)、全绿画面302G，其RGB值为(0,4096,0)、全蓝画面302B，其RGB值为(0,0,4096)。由光传感器40、42感测量测值，因此量测方块会依据由图5A或是图5B的编号1跳至编号2，重复显示全白画面302W、全红画面302R、全绿画面302G、全蓝画面302B的量测方块，依据上述显示方式，在显示完全白302W、全红302R、全绿302G、全蓝302B的量测方块之后会依序下一个编号继续显示直到编号16或是编号28位置而结束量测，如图7所示。

接着步骤746：进行亮度与色度的均匀度校正运算处理。于此步骤中是以显示器30的分辨率为2560x2048的16个量测点来举例说明。首先针对显示器30亮度不均及色度不均的缺陷，用光传感器40、42经由均匀度校正单元1210将显示器30画面画分成16个量测点，而这16个量测点为各区域的R、G、B、W四个亮度值，可以决定最终的目标亮度为多少，其目标亮度可为最大亮度、平均亮度或是最小亮度。以目标亮度为最小亮度而言，此调校方法的目标亮度是得到的16个量测点中之最小亮度x100/95，其数学式可以表示成：目标亮度＝(最小亮度×100)/95式(1)，使得平均亮度误差在95％以上，经过上述式(1)运算之后，得到各区域亮度和目标亮度的比例关系及各区域色度及目标色度的比例关系，如式(2)所示：

式(2)，其中Lmax为16个量测点的最大亮度值，Lmin为16个量测点的最小亮度值。

紧接着，步骤748：将各编号量测得到的亮度值进行内插法计算以得到每两个编号的内插值，利用内插值计算所有像素的补偿比例值并且得到最后经过亮度及色度均匀度校正之后的影像值，使得显示器的亮度不均及色度不均可以做校正处理。在此步骤中，由前述图5A或是图5B中的各个编号所量测到的亮度值进行内插法的计算，可以得到两个编号的内插值，其中运算方式可以采用纵向的三次曲线插补法(Cubic spline interpolation)，因此，由编号1及编号5量测得到的亮度值经过计算以得到编号1和编号5的内插值为683个值、由编号9和编号13的亮度值可以内插得到682个内插值、由编号2及编号6测量得到的亮度值内插可以得到683个值、编号6及编号10量测得到的亮度值内插可得到683个值、编号10及编号14量测得到的亮度值内插可得到682个值，以此类推，其余编号位置一样使用三次曲线差补法得到内插值，因此会得到4x2048个纵向内插值。同样的，将编号1和编号2经过横向三次曲线插补法，计算得到其内插值为426个值、由编号2及编号3量测得到的亮度值内插可以得到426个值，以此类推，可以得到1280x1280个内插值，其中各编号的RGB的内插补法如式(3)至式(14)所列：

编号1的R内插补法：U(Ri)＝R_A1_x ³+R_B1_x ²+R_C1_x+R_D1，式(3)

编号2的R内插补法：U(Ri)＝R_A2_x ³+R_B2_x ²+R_C2_x+R_D2，式(4)

编号3的R内插补法：U(Ri)＝R_A3_x ³+R_B3_x ²+R_C3_x+R_D3，式(5)

编号4的R内插补法：U(Ri)＝R_A4_x ³+R_B4_x ²+R_C4_x+R_D4，式(6)

编号1的G内插补法：U(Gi)＝G_A1_x ³+G_B1_x ²+G_C1_x+G_D1，式(7)

编号2的G内插补法：U(Gi)＝G_A2_x ³+G_B2_x ²+G_C2_x+G_D2，式(8)

编号3的G内插补法：U(Gi)＝G_A3_x ³+G_B3_x ²+G_C3_x+G_D3，式(9)

编号4的G内插补法：U(Gi)＝G_A4_x ³+G_B4_x ²+G_C4_x+G_D4，式(10)

编号1的B内插补法：U(Bi)＝B_A1_x ³+B_B1_x ²+B_C1_x+B_D1，式(11)

编号2的B内插补法：U(Bi)＝B_A2_x ³+B_B2_x ²+B_C2_x+B_D2，式(12)

编号3的B内插补法：U(Bi)＝B_A3_x ³+B_B3_x ²+B_C3_x+B_D3，式(13)

编号4的G内插补法：U(Bi)＝B_A4_x ³+B_B4_x ²+B_C4_x+B_D4，式(14)，

其他的编号位置一样使用内插补法得到各内插值。

接着，根据上述三次曲线插补法计算所得到1280x1280个补偿比例值，每两个像素(pixel)使用1个补偿比例值，其中1个补偿比例值包含3个次像素(sub pixel)补偿比例值，各为RGB补偿比例值，将补偿比例值与输入影像做运算得到最后经过亮度及色度均匀度校正之后的影像值透过影像传送模块130传送至显示器30，使得显示器30的亮度不均及色度不均可以做校正处理，其中影像值的计算方式如下式(15)－式(17)所列：

Pixel R Data Out＝Pixel R Data In×U(Ri)，式(15)，其中i为第i个像素。

Pixel G Data Out＝Pixel G Data In×U(Gi)，式(16)，其中i为第i个像素。

Pixel B Data Out＝Pixel B Data In×U(Bi)，式(17)，其中i为第i个像素。

接着，针对前述步骤76：影像调校装置10对显示器30进行Gamma调校步骤做进一步说明。于此步骤的目的是为了让显示器30符合Gamma规范，例如：Gamma 1.8、Gamma 2.0、Gamma 2.2、Gamma 2.4或是Gamma DICOM等Gamma曲线。并针对步骤76进一步以图8来说明，表示显示器30进行Gamma校正的进一步的步骤流程图。

步骤762：进入Gamma校正流程。

步骤764：由影像调校装置10送出至显示器30显示为全黑画面。

步骤766：于显示器30画面正中央打出一量测方块为全白画面、全黑画面、全红画面、全绿画面及全蓝画面进行量测。全白画面，其RGB值为(4096,4096,4096)，此时需要将光感测40、42的(收光面)感测光的那一面置于此全白方块(即色彩方块)内，此量测方块(全白画面)内的影像值会由全黑，RGB值为(0,0,0)陆续往上增加，即会由RGB(0,0,0)依序增加为RGB(64,64,64)、RGB(128,128,128)…，直到RGB值增加为RGB(4096,4096,4096)白色64阶变化。因此，依据上述，如图7所示，红色64阶变化则是由RGB(0,0,0)依序增加为RGB(64,0,0)、RGB(128,0,0)…直到RGB(4096,0,0)。绿色64阶变化则是由RGB(0,0,0)依序增加为RGB(0,64,0)、RGB(0,128,0)…直到RGB增加为RGB(0,4096,0)。蓝色64阶变化则是由RGB(0,0,0)依序增加为RGB(0,0,64)、RGB(0,0,128)…直到RGB增加为RGB(0,0,4096)为止，以结束量测。

接着步骤768：Gamma校正运算处理，由量测值建立显示器的亮度特征曲线。其中步骤768进一步的步骤流程如图9所示，其包括:

步骤768-1:通过光传感器40、42进行回馈控制调整显示器30的背光至适当的亮度，其中亮度必需要大于DICOM中规范的最低亮度。

步骤768-2：由显示器30打出32阶灰阶测试画面，由光传感器40、42量测并记录以当作参考的亮度，藉此以建立显示器30的亮度特征曲线。

步骤768-3:根据显示器30的显示芯片的需求，采用三次曲线插补法将上述的参考亮度进行插补，以获得显示器30的显示芯片所需要的亮度参考表(luminance referencetable)。

步骤768-4：将目标Gamma值根据Gamma公式，如式(18)求出各阶所需的亮度值，并在亮度参考表中取出最接近的对应阶数，并将其填入Gamma表(Gamma table)中。

式(18)，其中x＝0.1,..n-1；n为亮度参考表的大小。

步骤768-5：显示器30加载步骤768-3所调整出来的Gamma表，并重新测量一次灰阶曲线以验证调校结果是否正确，以完成显示器30的Gamma值校正。

接下来对步骤78：对显示器30进行色温及色域值的调校步骤做进一步说明。于步骤78:影像调校装置10对显示器30进行色温及色域值的调校步骤的目的是为了让显示器30输出影像时其符合色温规范，其中色温规范可以是5400K、6500K、7300K、8200K或是9300K等色温。其中步骤78进一步的步骤流程如图10所示，其步骤流程包含:

步骤782：于先前在Gamma量测流程中取得显示器30的Gamma量测值。

步骤784：利用光传感器40、42进行回馈控制以调整显示器30的背光至适当的亮度，其中亮度必须要大于DICOM中规范的最低亮度。

步骤786：调整缓存器中的显示器30的R Gain、G Gain、B Gain由图像处理模块例如FPGA加载，并再一次测量确认显示器30的色度空间坐标(x,y)及亮度γ值是否落入误差容许范围中，以完成显示器30的色温调整。显示器30显示全白的测试画面，由光传感器40、42利用转换矩阵测量出显示器40、42目前的色度空间坐标(x,y)及亮度γ值、缓存器(未在图中表示)的显示器30的R、G、B的增益(Gain)值(以下称R Gain、G Gain及B Gain)，其中RGain与色温对应的色坐标(x,y)中的x成正比例、G Gain与y成正比例、B Gain与x、y成反比例。另外，R Gain、G Gain及B Gain与显示器30的亮度γ值之间满足下列式(19):

γ＝0.299×R Gain+0.587×G Gain+0.114×B Gain，式(19)。

于步骤80：对显示器进行反Gamma校正运算。此步骤的目的是因为显示器30通常都带有非线性曲线Gamma，对显示器30进行反Gamma校正运算则是将显示器30校正成线性的Gamma曲线，其中步骤80进一步如图11来说明其步骤流程。

步骤802：于先前在Gamma量测流程中取得显示器30的反Gamma量测值。

步骤804：经由64阶各点量测值进行插补，以建立显示器30的亮度特征曲线(monitor Gamma)，并将所需目标Gamma曲线根据根据Gamma求出各点的亮度值。

步骤806：对显示器30进行色域对应转换矩阵运算。于此步骤的目的在于让显示器30输出影像时符合色域规范，例如：标准红绿蓝色彩空间(sRGB)、Adobe RGB或是由国际电信联盟(ITU)所制定的标准Rec.709、Rec.2020、SMPTE-C或是DCI色域，其中步骤806进一步包括如图12所示的步骤流程。

步骤806-1：于先前在Gamma量测流程中取得显示器30的反Gamma量测值。

步骤806-2：对反Gamma量测值进行色域校正运算，其运算如下列式(20)所示：

由式(20的矩阵可以得到如式(21)的计算公式：

因此，本发明中的显示器30经由光传感器40、42量测得到的光讯号经转换为电讯号并且经过上述影像调校装置10的自我调校步骤对显示器30进行校正之后，由显示器30所输出的影像数据可以符合色温、Gamma值、均匀度及色域的标准范围。此外，本发明所揭露的影像调校装置10可以适用于各种不同厂牌的显示器30，由于影像调校装置10是透过光传感器40、42感测显示器的光讯号来针对个别的显示器30的色温、Gamma值、均匀度及色域等来调校，因此不同的显示器30在经过调校后，其显示出来的影像数据不会因为不同厂牌的显示器30而由过深或是过浅的色彩及/或灰阶的呈现，也可以让用户输入相同的影像数据时，例如摄录像机，经由本发明的影像调校装置10对于使用不同厂牌的显示器30例如优派(View Sonic)或是索尼(Sony)所输出的影像可具有相同的色温、Gamma值、均匀度及色域标准。

以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用以限定本发明之权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域之专门人士应可明了及实施，因此其他未脱离本发明所揭示之精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。

Claims (10)

1.一种显示器的影像调校装置，其特征在于，包括：

微控制器，用以接收电讯号，并对所述电讯号进行自我调校程序；

微处理外部灵活总线，与所述微控制器连接，并且将经由所述自我调校程序后的所述电讯号传送至所述图像处理模块；

影像接收模块，由影像接收接口接收影像讯号；

所述图像处理模块，对所述影像讯号进行影像调校处理，并使得所述显示器输出该影像讯号时，所述影像讯号符合色温标准、Gamma值、均匀度及色域标准；以及

影像输出模块，与所述显示器连接，用以将已进行所述自我调校程序的所述电讯号及经过所述影像调校处理的所述影像讯号传送至所述显示器，使得所述显示器根据经由所述自我调校程序的所述电讯号进行调校，并且输出经过所述影像调校处理的该影像讯号。

2.如权利要求1所述的显示器的影像调校装置，其特征在于，所述电讯号由光传感器侦测所述显示器的光讯号转换得到。

3.如权利要求1所述的显示器的影像调校装置，其特征在于，所述光传感器设置在所述影像调校装置内或是外接于所述影像调校装置。

4.如权利要求1所述的显示器的影像调校装置，其特征在于，所述影像讯号由摄/录像设备、内视镜、影像播放设备、行动装置、个人计算机、或终端计算机所提供。

5.如权利要求1所述的显示器的影像调校装置，其特征在于，所述微控制器包括：

动作控制模块，接收外部输入指令，并执行所述外部输入指令的动作；

计算函数模块，对所述电讯号进行Gamma校正函数运算、色温函数运算及色域对应转换矩阵参数运算；以及

补偿函数模块，对所述电讯号进行亮度/色度均匀补偿函数及反Gamma校正运算。

6.如权利要求5所述的显示器的影像调校装置，其特征在于，所述外部输入指令是由外部装置产生。

7.如权利要求6所述的显示器的影像调校装置，其特征在于，所述外部装置可以是键盘。

8.如权利要求1所述的显示器的影像调校装置，更包含连接模块与所述微控制器连接，其中所述连接模块可以是USB连接端、RJ45连接端及/或RS232连接端。

9.如权利要求1所述的显示器的影像调校装置，更包含闪存用以储存相对应于所述显示设备的所述分辨率的所述色温标准、所述Gamma值、所述均匀度及所述色域标准的所述亮度值及/或所述对比值。

10.如权利要求1所述的显示器的影像调校装置，其特征在于，对所述影像讯号的所述光线辉度及/或所述三色刺激值运算是利用非线性运算或是非线性反运算达成。

Images