CN112614455A - 显示屏色温漂移补偿方法、装置和系统以及显示控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种显示屏色温漂移补偿方法、装置及系统和显示控制系统。所述补偿方法例如包括：对待处理图像进行白平衡调节以得到处理后图像；获取显示屏的多个物理像素的工作环境温度；基于所述工作环境温度获取多个颜色分量色温补偿系数；以及利用所述多个颜色分量色温补偿系数对所述处理后图像进行色温补偿，并驱动所述多个物理像素对补偿后的图像进行显示。本发明实施例能够基于获取的工作环境温度对白平衡调节后的图像进行自动色温漂移补偿，使得显示屏在不同的工作环境温度下趋于达到同一个白点色温的显示效果，可以有效提升显示屏的显示质量。

Description

显示屏色温漂移补偿方法、装置和系统以及显示控制系统
技术领域
本发明涉及图像处理及显示控制技术领域，尤其涉及一种显示屏色温漂移补偿方法、一种显示屏色温漂移补偿装置、一种显示屏色温漂移补偿系统以及一种显示控制系统。
背景技术
随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示技术的发展，LED显示屏因其成本低、功耗小、可视性高、组装自由等优点被应用到各种领域。同时，随着LED显示屏应用的普及，人们对其显示质量的要求也越来越高，因此如何提升LED显示屏显示质量已成为该领域的研究热点。
LED显示屏的显示色温(例如白点色温)是LED显示的一个重要指标，Rec.709规定SDR(Standard Dynamic Range，标准动态范围)显示白点色温为6500K。不同的显示色温会显示出不同的画面效果，例如6500K色温下人的肤色会偏红，8000K色温下人的肤色会偏蓝一点；也即，同一个输入信号源的白点，有可能显示出不同的颜色，在色温比较低的时候，显示出的白点偏红色，在色温比较高的时候，显示的白点偏蓝色。在会议屏幕或者室内显示的时候，对色温的稳定性要求尤其高；而LED由于其自身的材料特性，造成R/G/B亚像素受到的温度影响大小不同，因此LED会有显示色温随着温度漂移的问题例如白点漂移问题。
现有的色温调节方案只能采用固定形式的色温调节例如白平衡(White Balance)调节，其通过对红色(R)分量、绿色(G)分量、蓝色(B)分量分别乘以不同颜色分量调节系数的方式实现色温调节，如图1所示。例如想将屏幕的色温调低，可以给G分量和B分量分别乘以一个小于1的G分量调节系数及B分量调节系数，这样R分量占的比例变高，整个屏幕的色温会下降。然而，对于LED显示屏来说，应用场景的复杂使得LED显示屏自身的白点色温容易受到温度的影响，单纯的人工设定系数方式色温调节在LED显示屏应用中显然并不合适。
发明内容
因此，为克服现有技术的至少部分缺陷和不足，本发明实施例提出一种显示屏色温漂移补偿方法、一种显示屏色温漂移补偿装置、一种显示屏色温漂移补偿系统以及一种显示控制系统，其可以基于工作环境温度自动补偿色温漂移，进而提升显示屏的显示质量。
一方面，本发明实施例提出的一种显示屏色温漂移补偿方法，包括：对待处理图像进行白平衡调节以得到处理后图像；获取显示屏的多个物理像素的工作环境温度，例如每一个所述物理像素中的多种不同颜色亚像素分别具有不同的温度依赖发光效率曲线；基于所述工作环境温度获取多个颜色分量色温补偿系数；以及利用所述多个颜色分量色温补偿系数对所述处理后图像进行色温补偿，并驱动所述多个物理像素对补偿后的图像进行显示。
本实施例的显示屏色温漂移补偿方法，其能够基于获取的工作环境温度对白平衡调节后的图像进行自动色温漂移补偿，使得显示屏在不同的工作环境温度下趋于达到同一个白点色温的显示效果，因此可以有效提升显示屏的显示质量。
在本发明的一个实施例中，所述对待处理图像进行白平衡调节以得到处理后图像，包括：利用多个颜色分量调节系数分别对所述待处理图像中的多种不同颜色分量灰阶数据进行白平衡调节。
在本发明的一个实施例中，所述基于所述工作环境温度获取多个颜色分量色温补偿系数，包括：基于所述工作环境温度、与所述工作环境温度分别相关的第一温度依赖系数、第二温度依赖系数及多个颜色亚像素的温度依赖发光效率确定补偿目标值；以及基于所述补偿目标值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率获取所述多个颜色分量色温补偿系数。
在本发明的一个实施例中，所述基于所述工作环境温度、与所述工作环境温度分别相关的第一温度依赖系数、第二温度依赖系数及多个颜色亚像素的温度依赖发光效率确定补偿目标值，包括：1)基于第一温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第一温度依赖系数；2)基于第二温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第二温度依赖系数；3)基于所述第二温度依赖系数、所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最大值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最小值得到中间值；以及4)基于所述中间值、所述第一温度依赖系数和温度依赖系数极值得到所述补偿目标值。
优选的，在本发明的一个实施例中，所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率的求取函数分别表征的多个温度-发光效率曲线在指定温度范围内呈非线性变化，且所述多个温度-发光效率曲线在同一参考温度下的发光效率为参考发光效率；其中，所述指定温度范围包括小于等于所述参考温度的第一温度子范围和大于所述参考温度的第二温度子范围，所述第一温度依赖系数求取函数表征的温度-系数曲线在所述第一温度子范围内随温度减小而减小、且在所述第二温度子范围内随温度增加而减小，所述第二温度依赖系数求取函数表征的温度-系数曲线在所述第一温度子范围内等于所述温度依赖系数极值、且在所述第二温度子范围内随温度增加而减小。
在本发明的一个实施例中，所述基于所述补偿目标值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率获取所述多个颜色分量色温补偿系数，包括：a)基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的红色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的红色分量色温补偿系数；b)基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的绿色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的绿色分量色温补偿系数；以及c)基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的蓝色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的蓝色分量色温补偿系数。
另一方面，本发明实施例提出的一种显示屏色温漂移补偿装置，包括：白平衡调节模块，用于对待处理图像进行白平衡调节以得到处理后图像；温度获取模块，用于获取显示屏的多个物理像素的工作环境温度，例如每一个所述物理像素中的多种不同颜色亚像素分别具有不同的温度依赖发光效率曲线；补偿系数设定模块，用于基于所述工作环境温度获取多个颜色分量色温补偿系数；以及色温补偿模块，用于利用所述多个颜色分量色温补偿系数对所述处理后图像进行色温补偿，并驱动所述多个物理像素对补偿后的图像进行显示。
本实施例的显示屏色温漂移补偿装置，其能够基于获取的工作环境温度对白平衡调节后的图像进行自动色温漂移补偿，使得显示屏在不同的工作环境温度下趋于达到同一个白点色温的显示效果，因此可以有效提升显示屏的显示质量。
在本发明的一个实施例中，所述白平衡调节模块具体用于：利用多个颜色分量调节系数分别对所述待处理图像中的多种不同颜色分量灰阶数据进行白平衡调节。
在本发明的一个实施例中，所述补偿系数设定模块包括：补偿目标计算单元，用于基于所述工作环境温度、与所述工作环境温度分别相关的第一温度依赖系数、第二温度依赖系数及多个颜色亚像素的温度依赖发光效率确定补偿目标值；以及补偿系数计算单元，用于基于所述补偿目标值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率获取所述多个颜色分量色温补偿系数。
在本发明的一个实施例中，所述补偿目标计算单元具体用于：1)基于第一温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第一温度依赖系数；2)基于第二温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第二温度依赖系数；3)基于所述第二温度依赖系数、所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最大值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最小值得到中间值；以及4)基于所述中间值、所述第一温度依赖系数和温度依赖系数极值得到所述补偿目标值。
优选的，在本发明的一个实施例中，所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率的求取函数分别表征的多个温度-发光效率曲线在指定温度范围内呈非线性变化，且所述多个温度-发光效率曲线在同一参考温度下的发光效率为参考发光效率；其中，所述指定温度范围包括小于等于所述参考温度的第一温度子范围和大于所述参考温度的第二温度子范围，所述第一温度依赖系数求取函数表征的温度-系数曲线在所述第一温度子范围内随温度减小而减小、且在所述第二温度子范围内随温度增加而减小，所述第二温度依赖系数求取函数表征的温度-系数曲线在所述第一温度子范围内等于所述温度依赖系数极值、且在所述第二温度子范围内随温度增加而减小。
在本发明的一个实施例中，所述补偿系数计算单元具体用于：a)基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的红色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的红色分量色温补偿系数；b)基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的绿色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的绿色分量色温补偿系数；以及c)基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的蓝色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的蓝色分量色温补偿系数。
再一方面，本发明实施例提出的一种显示屏色温漂移补偿系统，包括：处理器和连接所述处理器的存储器；其中所述存储器存储可由所述处理器执行的指令，且所述指令使得所述处理器执行操作以进行前述任意一个实施例所述的显示屏色温漂移补偿方法。
又一方面，本发明实施例提出的一种显示控制系统，包括：LED显示屏；以及显示控制器，电连接所述LED显示屏。所述显示控制器用于：对初始图像进行伽马校正，以得到所述待处理图像；对所述待处理图像进行前述任意一个实施例所述的显示屏色温漂移补偿方法，以得到所述补偿后的图像；以及对所述补偿后的图像进行逐像素点亮度或亮色度校正，以得到校正后图像用于驱动控制所述多个物理像素进行显示。其中，所述多个物理像素分别为所述LED显示屏中的多个LED像素，且每一个所述LED像素包括多种不同颜色LED。
本实施例的显示控制系统，其能够在伽马校正之后且逐像素点亮度或亮色度校正之前对待处理图像进行白平衡调节(首次色温调节)以及基于获取的工作环境温度对白平衡调节后的图像进行自动色温漂移补偿(二次色温调节)，这种两级色温调节方式使得LED显示屏在不同的工作环境温度下趋于达到同一个白点色温的显示效果，因此可以有效提升LED显示屏的显示质量。
由上可知，本发明上述技术特征可以具有如下一个或多个有益效果：本实施例的显示屏色温漂移补偿方法、装置及系统和显示控制系统，其能够基于获取的工作环境温度对白平衡调节后的图像(或称首次色温调节后的图像)进行自动色温漂移补偿，使得显示屏比如LED显示屏在不同的工作环境温度下趋于达到同一个白点色温的显示效果，因此可以有效提升显示屏的显示质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为相关技术中的一种白平衡调节方式示意图。
图2为RGB三色LED分别对应的三个温度依赖发光效率曲线的示意图。
图3为本发明第一实施例的一种显示屏色温漂移补偿方法的流程示意图。
图4为图3所示步骤S35的子步骤流程示意图。
图5A为求取温度依赖系数A的函数所表征的温度-系数A曲线示意图。
图5B为求取温度依赖系数B的函数所表征的温度-系数B曲线示意图。
图6为本发明第二实施例的一种显示屏色温漂移补偿装置的模块示意图。
图7为图6所示补偿系数设定模块的单元构成示意图。
图8为本发明第三实施例的一种显示屏色温漂移补偿系统的结构示意图。
图9为本发明第四实施例的一种显示控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体地，为便于理解本发明下述实施例，首先说明一下为什么LED显示屏的色温容易受到温度的影响。简单说来，红绿蓝(RGB)三色LED的材质不同，造成LED的白点色温受到温度的影响。
承上述，红色LED一般是由磷化铝镓铟(AlGaInP)制成的LED，绿色和蓝色LED一般是由氮化铟镓(InGaN)制成的LED。RGB三色LED由于其制作材料不同，而不同材料的发光效率又受温度影响不同，造成LED显示屏色温受到温度的影响。其中，RGB三色LED受温度影响造成发光效率变化曲线如图2所示。由图2所示的RGB三色LED的温度依赖发光效率曲线可以得知，红色LED发光效率受到温度影响非常大；假定在温度25摄氏度情况下调整好LED显示屏的白点色温到某个值，当温度受到环境影响或者LED自己散热影响升到45摄氏度的时候，红色LED发光效率减少20％，而绿色和蓝色的发光效率只降5％，这就造成红色亮度明显下降，整个显示屏的颜色会偏青，白点色温会随之漂移；而这种白点漂移在某系特定的应用场景中是不被允许的。
因此，本发明下述实施例例如通过传感器实时监测LED工作环境温度，然后根据LED的显示特性做自动的色温漂移补偿，以解决LED的白点漂移问题。
【第一实施例】
如图3所示，本发明第一实施例提供的一种显示屏色温漂移补偿方法，包括步骤：
S31：对待处理图像进行白平衡调节以得到处理后图像；
S33：获取显示屏的多个物理像素的工作环境温度，例如每一个所述物理像素中的多种不同颜色亚像素分别具有不同的温度依赖发光效率曲线；
S35：基于所述工作环境温度获取多个颜色分量色温补偿系数；
S37：利用所述多个颜色分量色温补偿系数对所述处理后图像进行色温补偿，并驱动所述多个物理像素对补偿后的图像进行显示。
本发明实施例的显示屏色温漂移补偿方法，其能够基于获取的工作环境温度对白平衡调节后的图像进行自动色温漂移补偿，使得显示屏在不同的工作环境温度下趋于达到同一个白点色温的显示效果，因此可以有效提升显示屏的显示质量。
在一个具体实施方式中，所述步骤S31包括：利用多个颜色分量调节系数分别对所述待处理图像中的多种不同颜色分量灰阶数据进行白平衡调节。本实施方式通过对待处理图像中各个像素的多种不同颜色分量灰阶数据采用各自的颜色分量调节系数进行白平衡调节，其可以调节各个颜色分量的配比比例例如RGB的比例，从而实现对待处理图像的初步色温调节。
如图4所示，在一个具体实施方式中，所述步骤S35包括子步骤：
S351：基于所述工作环境温度、与所述工作环境温度分别相关的第一温度依赖系数、第二温度依赖系数及多个颜色亚像素的温度依赖发光效率确定补偿目标值；
S353：基于所述补偿目标值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率获取所述多个颜色分量色温补偿系数。
本实施方式先确定不同颜色分量共同的补偿目标值，再根据所述补偿目标值确定不同颜色分量各自的颜色分量色温补偿系数；因此可以根据获取的工作环境温度来实时确定不同颜色分量各自的颜色分量色温补偿系数。
为便于更清楚地理解本实施例的显示屏色温漂移补偿方法，下面将以显示屏为RGB全彩LED显示屏为例并结合图5A及图5B进行详细说明。
具体地，本实施方式为一种基于工作环境温度对LED显示屏进行的自动色温漂移补偿方法。其中，LED显示屏的各个物理像素的工作环境温度可以通过设置在LED显示屏的若干LED灯板的电路板上的一个或多个温度传感器来实时感测，且感测到的工作环境温度可以上传至电连接所述LED显示屏的显示控制器以供所述显示控制器获取；当然所述工作环境温度也可以通过计算预测得到，本实施方式在此不做具体限制。再者，所述显示控制器的硬件架构可以采用现有成熟的接收卡、扫描卡或模组控制器的硬件架构，故在此不再赘述；此处每一个物理像素例如包含红色LED、绿色LED和蓝色LED等不同颜色亚像素，这些不同颜色的LED具有不同的温度依赖发光效率曲线，比如图2所示的三个温度依赖发光效率曲线。值得一提的是，在图2中，参考温度为25摄氏度，且这三个温度依赖发光效率曲线在参考温度25摄氏度处的发光效率称之为参考发光效率，比如参考发光效率的取值为100％。
承上述，在获取到工作环境温度T后，根据当前获取的工作环境温度T和预先设定的参数比如温度依赖系数A、温度依赖系数B和多个颜色亚像素的温度依赖发光效率FER(T)、FEG(T)及FEB(T)，先计算当前获取的工作环境温度T下RGB颜色分量分别需要补偿到多少(也即计算补偿目标值Tar，对应子步骤S351)，再将计算得到的补偿目标值Tar转换成RGB颜色分量各自的颜色分量色温补偿系数CR、CG及CB(对应子步骤S353)；然后利用计算得到的各个颜色分量色温补偿系数CR、CG及CB对白平衡调节后的图像进行色温补偿(对应步骤S37)。此处的白平衡调节可以采用现有成熟的白平衡调节算法，比如图1所示的调节方法。
更具体地，子步骤S351将当前获取的工作环境温度T和RGB三色LED各自的温度依赖发光效率FER(T)、FEG(T)及FEB(T)进行结合，并执行如下步骤：a)基于第一温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第一温度依赖系数；b)基于第二温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第二温度依赖系数；c)基于所述第二温度依赖系数、所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最大值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最小值得到中间值；以及d)基于所述中间值、所述第一温度依赖系数和温度依赖系数极值(比如1.0)得到所述补偿目标值。优选地，所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率的求取函数分别表征的多个温度-发光效率曲线在指定温度范围内呈非线性变化，且所述多个温度-发光效率曲线在同一参考温度下的发光效率为参考发光效率；其中，所述指定温度范围包括小于等于所述参考温度的第一温度子范围和大于所述参考温度的第二温度子范围，所述第一温度依赖系数求取函数表征的温度-系数曲线在所述第一温度子范围内随温度减小而减小、且在所述第二温度子范围内随温度增加而减小，所述第二温度依赖系数求取函数表征的温度-系数曲线在所述第一温度子范围内等于所述温度依赖系数极值、且在所述第二温度子范围内随温度增加而减小。
举例来说，可以利用如下四个公式计算出合理的补偿目标值Tar。
Tar＝Tar1×A+1.0×(1-A)
Tar1＝MAX[FER(T),FEG(T),FEB(T)]×B+MIN[FER(T),FEG(T),FEB(T)]×(1-B)
A＝f1(T)
B＝f2(T)
其中，f1表示求温度依赖系数A求取函数，f2表示求温度依赖系数B求取函数，MAX为求最大值函数，MIN为求最小值函数，FER(T)表示工作环境温度T下的红色亚像素发光效率，FEG(T)表示工作环境温度T下的绿色亚像素发光效率，FEB(T)表示工作环境温度T下的蓝色亚像素发光效率，FER(Red Efficiency Function)表示红色LED(红色亚像素的一种实施方式)发光效率的求取函数，FEG(Green Efficiency Function)表示绿色LED(绿色亚像素的一种实施方式)发光效率的求取函数，FEB(Blue Efficiency Function)表示蓝色LED(蓝色亚像素的一种实施方式)发光效率的求取函数。
在通过子步骤S351得到合理的补偿目标值Tar后，可以由子步骤S353执行如下步骤：i)基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的红色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的红色分量色温补偿系数；ii)基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的绿色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的绿色分量色温补偿系数；以及iii)基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的蓝色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的蓝色分量色温补偿系数。
举例来说，可以利用如下三个公式计算各个颜色分量色温补偿系数CR、CG及CB。
CR＝Tar/FER(T)
CG＝Tar/FEG(T)
CB＝Tar/FEB(T)；
其中，CR、CG、CB分别代表所述多个颜色分量色温补偿系数中的红色分量色温补偿系数、绿色分量色温补偿系数和蓝色分量色温补偿系数。
参考图2，以红绿蓝亚像素分别为RGB LED为例，FER、FEG及FEB分别表征的三个温度-发光效率曲线在指定温度范围比如-35摄氏度至125摄氏度内呈非线性变化，且所述三个温度-发光效率曲线在同一参考温度25摄氏度下的发光效率为参考发光效率100％。图5A示出由函数f1表征的温度-系数A的曲线示意图，以参考温度25摄氏度为分界点，在-35摄氏度至25摄氏度的温度子范围内温度依赖系数A随温度减小而减小，且在25摄氏度至125摄氏度的温度子范围内温度依赖系数A随温度增加而减小。图5B示出由函数f2表征的温度-系数B的曲线示意图，以参考温度25摄氏度为分界点，在-35摄氏度至25摄氏度的温度子范围内温度依赖系数B为恒定值且等于温度依赖系数极值比如1.0，且在25摄氏度至125摄氏度的温度子范围内温度依赖系数B随温度增加而减小。本实施方式通过设计温度依赖系数A和B的函数曲线，可以实现在工作环境温度T低于参考温度比如25摄氏度的时候，补偿目标值Tar为1.0，而在工作环境温度T高于参考温度比如25摄氏度的时候，补偿目标值Tar低于1.0并接近于红色LED发光效率；这是因为工作环境温度太高的时候，盲目的设置补偿目标值Tar，容易抬高红色LED电流，造成红色LED散热进一步增强，有损坏LED的风险。
在得到各个颜色分量色温补偿系数CR、CG及CB之后，可以通过步骤S37利用各个颜色分量色温补偿系数CR、CG及CB按照如下三个公式对所述处理后图像进行色温补偿，以得到目标图像。
Rout＝Rin×CR
Gout＝Gin×CG
Bout＝Bin×CB。
其中，Rout、Gout及Bout表示所述目标图像中各个像素的R、G、B颜色分量灰阶数据，Rin、Gin及Bin为所述处理后图像中各个像素的R、G、B颜色分量灰阶数据。
之后，基于对所述目标图像进行后续处理及生成画面显示信号(例如包含LED显示屏所需的RGB数据和时钟信号CLK、使能信号OE、锁存信号LAT、行选择信号A～E等显示控制信号)控制显示屏的各个物理像素进行显示，可以使得显示屏在不同的工作环境温度下趋于达到同一个白点色温的显示效果，藉此有效提升显示屏的显示质量。
综上所述，本发明第一实施例能够解决传统LED显示屏的LED白点色温调整好之后在不同工作环境温度下还是会发生变化(白点漂移)的问题，通过分析LED发光材料的在不同工作环境温度下的发光效率，然后根据不同的工作环境温度能够实时的对LED显示屏的色温进行补偿，以此达到补偿LED显示屏色温的目的，使得LED显示效果在不同工作环境温度下保持稳定。
【第二实施例】
如图6所示，本发明第二实施例提供的一种显示屏色温漂移补偿装置60，包括：白平衡调节模块61、温度获取模块63、补偿系数设定模块65和色温补偿模块67。
其中，所述白平衡调节模块61例如用于对待处理图像进行白平衡调节以得到处理后图像；所述温度获取模块63例如用于获取显示屏的多个物理像素的工作环境温度，例如每一个所述物理像素中的多种不同颜色亚像素分别具有不同的温度依赖发光效率曲线；所述补偿系数设定模块65例如用于基于所述工作环境温度获取多个颜色分量色温补偿系数；以及所述色温补偿模块67例如用于利用所述多个颜色分量色温补偿系数对所述处理后图像进行色温补偿，并驱动所述多个物理像素对补偿后的图像进行显示。
至于白平衡调节模块61、温度获取模块63、补偿系数设定模块65和色温补偿模块67的具体功能细节可参考前述第一实施例中的详细描述，在此不再赘述。此外，值得一提的是，白平衡调节模块61、温度获取模块63、补偿系数设定模块65和色温补偿模块67可以为软件模块，存储于非易失性存储器中且由处理器执行相关操作以进行前述第一实施例中的步骤S31、S33、S35和S37。
本发明实施例的显示屏色温漂移补偿装置60，其能够基于获取的工作环境温度对白平衡调节后的图像进行自动色温漂移补偿，使得显示屏在不同的工作环境温度下趋于达到同一个白点色温的显示效果，因此可以有效提升显示屏的显示质量。
可选的，作为本发明的一个实施方式，所述白平衡调节模块61具体用于：利用多个颜色分量调节系数分别对所述待处理图像中的多种不同颜色分量灰阶数据进行白平衡调节。本实施方式通过对待处理图像中各个像素的多种不同颜色分量灰阶数据采用各自的颜色分量调节系数进行白平衡调节，其可以调节各个颜色分量的配比比例例如RGB的比例，从而实现对待处理图像的初步色温调节。
参见图7，可选的，作为本发明的一个实施方式，所述补偿系数设定模块65包括：补偿目标计算单元651和补偿系数计算单元653。其中，所述补偿目标计算单元651例如用于基于所述工作环境温度、与所述工作环境温度分别相关的第一温度依赖系数、第二温度依赖系数及多个颜色亚像素的温度依赖发光效率确定补偿目标值；以及所述补偿系数计算单元653例如用于基于所述补偿目标值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率获取所述多个颜色分量色温补偿系数。至于补偿目标计算单元651和补偿系数计算单元653的具体功能细节可参考前述第一实施例中子步骤S351及子步骤S353的相关描述，在此不再赘述。本实施方式先确定不同颜色分量共同的补偿目标值，再根据所述补偿目标值确定不同颜色分量各自的颜色分量色温补偿系数；因此可以根据获取的工作环境温度来实时确定不同颜色分量各自的颜色分量色温补偿系数。
可选的，作为本发明的一个实施方式，所述补偿目标计算单元651具体用于：基于第一温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第一温度依赖系数；基于第二温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第二温度依赖系数；基于所述第二温度依赖系数、所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最大值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最小值得到中间值；基于所述中间值、所述第一温度依赖系数和温度依赖系数极值得到所述补偿目标值。进一步地，所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率的求取函数分别表征的多个温度-发光效率曲线在指定温度范围内呈非线性变化，且所述多个温度-发光效率曲线在同一参考温度下的发光效率为参考发光效率；其中，所述指定温度范围包括小于等于所述参考温度的第一温度子范围和大于所述参考温度的第二温度子范围，所述第一温度依赖系数求取函数表征的温度-系数曲线在所述第一温度子范围内随温度减小而减小、且在所述第二温度子范围内随温度增加而减小，所述第二温度依赖系数求取函数表征的温度-系数曲线在所述第一温度子范围内等于所述温度依赖系数极值(比如1.0)、且在所述第二温度子范围内随温度增加而减小。
举例来说，可以按照如下四个公式计算所述补偿目标值，
Tar＝Tar1×A+1.0×(1-A)
Tar1＝MAX[FER(T),FEG(T),FEB(T)]×B+MIN[FER(T),FEG(T),FEB(T)]×(1-B)
A＝f1(T)
B＝f2(T)；
其中，Tar表示所述补偿目标值，A表示所述第一温度依赖系数，B表示所述第二温度依赖系数，T表示所述工作环境温度，f1表示求所述第一温度依赖系数A求取函数，f2表示求所述第二温度依赖系数B求取函数，MAX为求最大值函数，MIN为求最小值函数，FER(T)表示所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率中的红色亚像素发光效率，FEG(T)表示所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率中的绿色亚像素发光效率，FEB(T)表示所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率中的蓝色亚像素发光效率，FER表示红色亚像素发光效率的求取函数，FEG表示绿色亚像素发光效率的求取函数，FEB表示蓝色亚像素发光效率的求取函数；
承上述，所述补偿系数计算单元653具体用于：基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的红色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的红色分量色温补偿系数；基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的绿色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的绿色分量色温补偿系数；以及，基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的蓝色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的蓝色分量色温补偿系数。
举例来说，可以按照如下三个公式计算所述多个颜色分量色温补偿系数，
CR＝Tar/FER(T)
CG＝Tar/FEG(T)
CB＝Tar/FEB(T)；
其中，CR、CG、CB分别代表所述多个颜色分量色温补偿系数中的红色分量色温补偿系数、绿色分量色温补偿系数和蓝色分量色温补偿系数。
综上所述，本发明第二实施例的显示屏色温漂移补偿装置60能够解决传统LED显示屏的LED白点色温调整好之后在不同工作环境温度下还是会发生变化(白点漂移)的问题，通过分析LED发光材料的在不同工作环境温度下的发光效率，然后根据不同的工作环境温度能够实时的对LED显示屏的色温进行补偿，以此达到补偿LED显示屏色温的目的，使得LED显示效果在不同工作环境温度下保持稳定。
【第三实施例】
如图8所示，本发明第三实施例提供的一种显示屏色温漂移补偿系统80，包括：处理器81和存储器83；其中，存储器83存储可由处理器81执行的指令，且所述指令例如使得处理器81执行操作以进行前述第一实施例所述的显示屏色温漂移补偿方法。
【第四实施例】
参见图9，本发明第四实施例提供的一种显示控制系统90，包括：显示控制器91以及显示屏93。其中，所述显示屏93包括多个物理像素930，其且每一个所述物理像素930例如为LED像素且包括多个不同颜色亚像素例如红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片；这些物理像素930例如以行列方式排布。
承上述，所述显示控制器91电连接所述显示屏93，其例如包括可编程逻辑器件911和电连接所述可编程逻辑器件911的易失性存储器913。其中，所述可编程逻辑器件911用于：(a)对初始图像进行伽马校正，以得到待处理图像；(b)对所述待处理图像进行前述第一实施例所述的显示屏色温漂移补偿方法，以得到补偿后的图像；以及(c)对所述补偿后的图像进行逐像素点亮度或亮色度校正，以得到校正后图像用于驱动控制所述多个物理像素930进行显示。至于伽马校正和逐像素点亮度或亮色度校正可以采用现有成熟技术方案，在此不再赘述。再者，所述易失性存储器913用于存储视频帧以供可编程逻辑器件911获取所述初始图像，其例如是DDR。另外，值得一提的是，对于本实施例的显示控制器91，其硬件架构可以采用LED显示控制领域中成熟的接收卡、扫描卡或模组控制器的硬件架构，例如其还可以包括其他电路元件比如：以太网接口、电连接在所述以太网接口与所述可编程逻辑器件911之间的以太网PHY芯片、以及与所述可编程逻辑器件911电连接且用于连接所述LED显示屏的LED灯板接口。当然，显示屏93也不仅限于LED显示屏，也可以是不同颜色亚像素具有不同的温度依赖发光效率曲线的其他显示屏。
此外，本发明其他实施例还提供一种计算机可读存储介质，其为非易失性存储器且存储有程序代码，当所述程序代码被一个或多个处理器执行时，例如使得所述一个或多个处理器执行前述第一实施例所述的显示屏色温漂移补偿方法。
另外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和/或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元/模块的划分，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，例如多路单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元/模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元/模块的形式实现。
上述以软件功能单元/模块的形式实现的集成的单元/模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)的一个或多个处理器执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种显示屏色温漂移补偿方法，其特征在于，包括：
对待处理图像进行白平衡调节以得到处理后图像；
获取显示屏的多个物理像素的工作环境温度；
基于所述工作环境温度获取多个颜色分量色温补偿系数；以及
利用所述多个颜色分量色温补偿系数对所述处理后图像进行色温补偿，并驱动所述多个物理像素对补偿后的图像进行显示。
2.如权利要求1所述的显示屏色温漂移补偿方法，其特征在于，所述对待处理图像进行白平衡调节以得到处理后图像，包括：
利用多个颜色分量调节系数分别对所述待处理图像中的多种不同颜色分量灰阶数据进行白平衡调节。
3.如权利要求1所述的显示屏色温漂移补偿方法，其特征在于，所述基于所述工作环境温度获取多个颜色分量色温补偿系数，包括：
基于所述工作环境温度、与所述工作环境温度分别相关的第一温度依赖系数、第二温度依赖系数及多个颜色亚像素的温度依赖发光效率确定补偿目标值；以及
基于所述补偿目标值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率获取所述多个颜色分量色温补偿系数。
4.如权利要求3所述的显示屏色温漂移补偿方法，其特征在于，所述基于所述工作环境温度、与所述工作环境温度分别相关的第一温度依赖系数、第二温度依赖系数及多个颜色亚像素的温度依赖发光效率确定补偿目标值，包括：
基于第一温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第一温度依赖系数；
基于第二温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第二温度依赖系数；
基于所述第二温度依赖系数、所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最大值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最小值得到中间值；
基于所述中间值、所述第一温度依赖系数和温度依赖系数极值得到所述补偿目标值。
5.如权利要求3所述的显示屏色温漂移补偿方法，其特征在于，所述基于所述补偿目标值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率获取确定所述多个颜色分量色温补偿系数，包括：
基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的红色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的红色分量色温补偿系数；
基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的绿色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的绿色分量色温补偿系数；
基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的蓝色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的蓝色分量色温补偿系数。
6.一种显示屏色温漂移补偿装置，其特征在于，包括：
白平衡调节模块，用于对待处理图像进行白平衡调节以得到处理后图像；
温度获取模块，用于获取显示屏的多个物理像素的工作环境温度；
补偿系数设定模块，用于基于所述工作环境温度获取多个颜色分量色温补偿系数；以及
色温补偿模块，用于利用所述多个颜色分量色温补偿系数对所述处理后图像进行色温补偿，并驱动所述多个物理像素对补偿后的图像进行显示。
7.如权利要求6所述的显示屏色温漂移补偿装置，其特征在于，所述白平衡调节模块具体用于：
利用多个颜色分量调节系数分别对所述待处理图像中的多种不同颜色分量灰阶数据进行白平衡调节。
8.如权利要求6所述的显示屏色温漂移补偿装置，其特征在于，所述补偿系数设定模块包括：
补偿目标计算单元，用于基于所述工作环境温度、与所述工作环境温度分别相关的第一温度依赖系数、第二温度依赖系数及多个颜色亚像素的温度依赖发光效率确定补偿目标值；以及
补偿系数计算单元，用于基于所述补偿目标值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率获取所述多个颜色分量色温补偿系数。
9.如权利要求8所述的显示屏色温漂移补偿方法，其特征在于，所述补偿目标计算单元具体用于：
基于第一温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第一温度依赖系数；
基于第二温度依赖系数求取函数和所述工作环境温度得到所述第二温度依赖系数；
基于所述第二温度依赖系数、所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最大值和所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的最小值得到中间值；
基于所述中间值、所述第一温度依赖系数和温度依赖系数极值得到所述补偿目标值。
10.如权利要求8所述的显示屏色温漂移补偿方法，其特征在于，所述补偿系数计算单元具体用于：
基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的红色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的红色分量色温补偿系数；
基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的绿色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的绿色分量色温补偿系数；
基于所述补偿目标值与所述多个颜色亚像素的温度依赖发光效率在所述工作环境温度下的蓝色亚像素发光效率得到所述多个颜色分量色温补偿系数中的蓝色分量色温补偿系数。
11.一种显示屏色温漂移补偿系统，其特征在于，包括：处理器和连接所述处理器的存储器；其中所述存储器存储可由所述处理器执行的指令，且所述指令使得所述处理器执行操作以进行如权利要求1至5任意一项所述的显示屏色温漂移补偿方法。
12.一种显示控制系统，其特征在于，包括：
LED显示屏；以及
显示控制器，电连接所述LED显示屏且用于：
对初始图像进行伽马校正，以得到所述待处理图像；
对所述待处理图像进行如权利要求1至5任意一项所述的显示屏色温漂移补偿方法，以得到所述补偿后的图像；以及
对所述补偿后的图像进行逐像素点亮度或亮色度校正，以得到校正后图像用于驱动控制所述多个物理像素进行显示；
其中，所述多个物理像素分别为所述LED显示屏中的多个LED像素，且每一个所述LED像素包括多种不同颜色LED。
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