CN112637579A - 一种Micro LED深度颜色校正的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种Micro LED深度颜色校正的方法及系统，其中，所述方法包括步骤：根据Micro LED显示屏的RGB三基色数据构建各个显示像素的颜色校正参数矩阵；根据所述颜色校正参数矩阵对各个显示像素的显示脉宽进行调整，实现Micro LED深度颜色校正。本发明提供的方法克服了Micro LED技术发展和批量生产中的瓶颈，有效提高了颜色均匀度，且以较低的成本提升了显示屏的亮度和色彩均匀性，还原色彩真实性，从而大幅度提高图像质量。
Description
技术领域
本发明涉及Micro LED显示技术领域，特别涉及一种Micro LED深度颜色校正的方法及系统。
背景技术
Micro LED的电致发光光谱根据驱动电压和电流的大小变化而显著变化，同时由于Micro LED显示屏每个点的离散分布特性，存在亮度不一致性和色度不一致性。因此，在大量像素上确保红色，绿色，蓝色在色度和亮度方面的均匀性，对于批量生产具有挑战性。由于LED颜色不均(波长一致性差)，不同的LED之间亮度和波长都存在着很大的差异，当显示屏使用一段时间后，在不同的区域会出现不同的亮度和色度差异，从而导致出现麻点，甚至花屏现象。
传统大尺寸LED灯生产完成后，可通过对每一个灯进行测试，保证一致性。但是对于Micro LED来讲，由于Micro LED其微米级的尺寸，在生产中通过机械处理进行的色彩校正受到限制。Micro LED显示屏中每个显示点尺寸在100微米左右，生产中是通过巨量转移方式实现的，不可能把每个或者某几个Micro LED显示点单独测试。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种Micro LED深度颜色校正的方法及系统，旨在解决现有技术无法实现对Micro LED显示屏进行颜色校正的问题。
本发明的技术方案如下：
一种Micro LED深度颜色校正的方法，其中，包括步骤：
根据Micro LED显示屏的RGB三基色数据构建各个显示像素的颜色校正参数矩阵；
根据所述颜色校正参数矩阵对各个显示像素的显示脉宽进行调整，实现MicroLED深度颜色校正。
所述Micro LED深度颜色校正的方法，其中，所述根据Micro LED显示屏的原始RGB三基色数据构建各个显示像素的颜色校正参数矩阵的步骤包括：
将Micro LED显示屏划分成a×b个显示像素，每个显示像素包含m*m 个MicroLED，其中m为大于等于2的整数；
获取当前显示像素的RGB三基色数据以及与其相接的显示像素的RGB 三基色数据，根据麦克亚当的颜色容量图进行对比计算，获得当前像素的颜色校正数据，依次获得所述a×b个显示像素的颜色校正数据，生成颜色校正参数矩阵。
所述Micro LED深度颜色校正的方法，其中，m为4至16之间的整数。
所述Micro LED深度颜色校正的方法，其中，通过CCD相机采集当前显示像素的RGB三基色数据以及与其相接的显示像素的RGB三基色数据。
所述Micro LED深度颜色校正的方法，其中，所述RGB三基色数据包括亮度、色度和饱和度。
所述Micro LED深度颜色校正的方法，其中，所述根据所述颜色校正参数矩阵对各个显示像素的显示脉宽进行调整，实现Micro LED深度颜色校正的步骤包括：
根据所述颜色校正参数矩阵把对应格式信号转换成Micro LED驱动数据信号；
根据所述Micro LED驱动数据信号对各个显示像素中的Micro LED进行驱动，实现Micro LED深度颜色校正。
一种存储介质，其中，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现本发明所述Micro LED深度颜色校正的方法中的步骤。
一种终端设备，其中，包括处理器，适于实现各指令；以及存储介质，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行本发明Micro LED 深度颜色校正的方法中的步骤。
一种Micro LED深度颜色校正的系统，其中，包括依次电连接的CCD 相机、SOC芯片、传输模块以及控制模块，以及分别与所述控制模块电连接的存储器和驱动芯片；所述CCD相机用于采集Micro LED的颜色数据并传输给SOC芯片；所述SOC芯片用于将接收的Micro LED的颜色数据进行AD 转换后传输给传输模块；所述传输模块用于对经过AD转换后的颜色数据进行处理以及计算编码后，生成Micro LED颜色校正参数矩阵并传输给控制模块；所述控制模块用于将所述Micro LED颜色校正参数矩阵存储在所述存储器中，并将所述Micro LED颜色校正参数矩阵转换成Micro LED驱动数据信号后传输给驱动芯片；所述驱动芯片驱动Micro LED调整显示，实现Micro LED颜色校正。
所述Micro LED深度颜色校正的系统，其中，所述驱动芯片的型号为 MB15759。
有益效果：本发明提供了一种Micro LED深度颜色校正的方法，首先根据MicroLED显示屏的RGB三基色数据构建各个显示像素的颜色校正参数矩阵；然后根据所述颜色校正参数矩阵对各个显示像素的显示脉宽进行调整，实现Micro LED深度颜色校正。本发明提供的方法克服了Micro LED 技术发展和批量生产中的瓶颈，有效提高了颜色均匀度，且以较低的成本提升了显示屏的亮度和色彩均匀性，还原色彩真实性，从而大幅度提高图像质量。
附图说明
图1为本发明一种Micro LED深度颜色校正的方法较佳实施例的流程图。
图2为麦克亚当的颜色椭圆宽容量范围图。
图3为Micro LED显示屏的划分示意图。
图4为本发明一种终端设备的原理框图。
图5为本发明一种Micro LED深度颜色校正的系统结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种Micro LED深度颜色校正的方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
Micro LED的电致发光光谱根据驱动电压和电流的大小变化而显著变化，同时由于Micro LED显示屏每个点的离散分布特性，存在亮度不一致性和色度不一致性。因此，在大量像素上确保红色，绿色，蓝色在色度和亮度方面的均匀性，对于批量生产具有挑战性。由于LED颜色不均(波长一致性差)，不同的LED之间亮度和波长都存在着很大的差异，当显示屏使用一段时间后，在不同的区域会出现不同的亮度和色度差异，从而导致出现麻点，甚至花屏现象。
Micro-LED的电致发光光谱根据驱动电压和电流而显着变化，因此，在大量像素上确保红色，绿色，蓝色在色度和亮度方面的均匀性对于批量生产具有挑战性。解决MicroLED显示屏显示的不一致性，进行颜色均匀性校正，是Micro LED显示技术的难点。中国专利申请号：201010257906.3 的专利提供了一种LED显示屏逐点亮度色度校正系统及其校正方法。其缺点是针对户外超大尺寸LED显示屏进行校正，需要相机距离LED显示屏前方30-50米，无法针对家用Micro LED显示屏尺寸进行亮度和色度调整，其是针对大间距、大尺寸显示屏。同时上述专利需要提前手动设置校正处理器的数据采集模块的灯点间距、灯点排布方式和分区方案等，这些在 Micro LED现实中也是无法实现的。而且上述专利只是对亮度和色度进行了调整，没有考虑到饱和度，对于Micro LED这种自发光器件来讲，亮度、色度、饱和度是一个不可分割的整体；缺少任何一个都是不完善的，也就失去了校正的意义。
为了克服Micro-LED技术发展和批量生产中的瓶颈，本发明提出了一种Micro LED深度颜色校正的方法，如图1所示，其包括步骤：
S10、根据Micro LED显示屏的RGB三基色数据构建各个显示像素的颜色校正参数矩阵；
S20、根据所述颜色校正参数矩阵对各个显示像素的显示脉宽进行调整，实现Micro LED深度颜色校正。
具体来讲，Micro LED显示屏的每一个像素在输入同一种颜色时，由于现实的亮度、色度不能完全一致，从而容易形成如图2所示的麻点现象。 1942年美国柯达研究所的研究人员麦克亚当发现，在1931CIE-XYZ系统中，不同位置、不同方向上颜色的宽容量是不同的，也就是CIE标准的色度图上相同的几何距离，在不同的颜色区域，不同的颜色变化方向上，视觉颜色差别量大小不同，比如蓝色区域颜色宽容量小，绿色区域颜色宽容量大，说明不同颜色在色度图上分布是不均匀的。根据这个原理，不同的基色有自己独特的宽容量，宽容量大小范围就是图中的椭圆范围。所以可以确定出椭圆的边界，避免观察波动带来的不合理的影响。如果MicroLED显示屏任意显示像素坐标的距离小于它所在基色的颜色宽容量，则认为该显示屏不存在色度差异，图3为麦克亚当的颜色椭圆宽容量范围图(色域马蹄图)。 Micro LED显示屏由几百万个Micro LED组成，受LED半导体器件自身物理特性及其生产工艺影响，不同的Micro LED显示存在亮度色度等的分布不一致性，造成同一颜色的颜色数据产生色弥散。
基于此，本实施例将Micro LED显示屏划分成a×b个显示像素，每个显示像素包含m*m个Micro LED，其中m为大于等于2的整数；获取当前显示像素的RGB三基色数据以及与其相接的显示像素的RGB三基色数据，根据麦克亚当的颜色容量图进行对比计算，获得当前像素的颜色校正数据，依次类推获得所述a×b个显示像素的颜色校正数据，生成颜色校正参数矩阵。具体来讲，在色域马蹄图中，每一个坐标点代表一种颜色，这个点与它附近相连点的颜色是不同的。但是实验过程中发现，人眼不能区分当前点与它临近点的颜色差异，而是认为它们是相同的颜色。实验还发现只有当两个点的距离足够远时，人才能感受到他们的颜色差别。因此虽然每个颜色在色域图只占一个点的位置，但是对人的视觉来说，实际它是一个范围。只要在这个范围内的颜色变化，对于人眼它就是等效的，而这个人眼感觉不到的颜色变化范围就是颜色的容忍度。这个容忍度在色域马蹄图中不同位置呈椭圆形状，研究发现，人眼对光谱颜色的差别感受以及颜色识别度是非均匀的，人眼在色域马蹄图的不同区域的容忍度也是不同的，即不同的椭圆的大小是不同的。因此本实施例测量得到当前像素的三基色数据，得到在色域马蹄图中的位置，之后通过对比麦克亚当的颜色椭圆宽容量范围图，根据当前点的所在的椭圆大小以及坐标范围，得到人眼可以容忍的偏差数据，作为当前像素的颜色校正数据。
在一些实施方式中，根据所述颜色校正参数矩阵把对应格式信号转换成MicroLED驱动数据信号；根据所述Micro LED驱动数据信号对各个显示像素中的Micro LED进行驱动，实现Micro LED深度颜色校正。具体来讲，通过麦克斯当颜色容量图对比，已经得到颜色矫正参数矩阵，因此本实施例可根据颜色校正参数矩阵调整RGB像素的脉宽，比如红色偏移较大，通过所述颜色校正矩阵可获得红色调整的范围，之后通过调整Micro LED 此像素驱动信号的红色脉宽，来降低红色比例，从而实现颜色校正。
本实施例提供的方法克服了Micro LED技术发展和批量生产中的瓶颈，有效提高了颜色均匀度。以较低的成本提升了显示屏的亮度和色彩均匀性，还原色彩真实性，从而大幅度提高图像质量。
在一些实施方式中，所述m为4至16之间的整数。作为举例，可将Micro LED显示屏划分成3×4个显示像素，每个显示像素包含8*8个Micro LED，如图4所示。
在一些实施方式中，通过CCD相机采集当前显示像素的RGB三基色数据以及与其相接的显示像素的RGB三基色数据。
在一些具体的实施方式中，所述RGB三基色数据包括亮度、色度和饱和度。
在一些实施方式中，还可通过多维逐点校正技术，使得显示屏所有显示像素的亮度一致。具体地，根据屏幕原始信息建立修正查找表，控制系统脉宽调制，通过精确控制Micro LED显示像素RGB发光二极管驱动电流，精确调整每个像素同一基色的亮度比例关系，使得显示屏所有显示像素的亮度一致。
在一些具体实施方式中，用CCD相机采集到图像得到显示像素的相对亮度分布矩阵，得到显示屏上各个显示像素的相对亮度信息表，找到信息表中相对亮度最小的显示像素，把整个定为参考亮度，设定权值为1，而其余所有显示像素的权值计算成相对这个参考像素相对亮度的比值，小于或者等于1。这样就得到了全屏亮度的校正权值表，校正权值表存储在eMMC 中，eMMC之后把这个权值表格反馈到控制系统，控制系统根据权值表对各个像素的显示脉宽进行调整，减小相对亮度高的显示像素脉宽，达到亮度一致的目标。同时CCD相机得到各个像素的色坐标，同时得到每一个显示像素的系数转换矩阵，并反馈到控制系统，控制系统根据系数转换矩阵，响应减少其中主基色的显示脉宽，并增加另外两种辅基色的显示脉宽，就完成显示的颜色校正。
在一些实施方式中，还提供一种存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现本发明所述Micro LED深度颜色校正的方法中的步骤。
在一些实施方式中，还提供一种终端设备，如图5所示，其包括至少一个处理器(processor)20；显示屏21；以及存储器(memory)22，还可以包括通信接口(CommunicationsInterface)23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。
此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过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。
存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器20通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。
存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
此外，上述存储介质以及终端设备中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。
在一些实施方式中，还提供一种Micro LED深度颜色校正的系统，如图5所述，其包括依次电连接的CCD相机、SOC芯片、传输模块以及控制模块，以及分别与所述控制模块电连接的存储器和驱动芯片；所述CCD相机用于采集Micro LED的颜色数据并传输给SOC芯片；所述SOC芯片用于将接收的Micro LED的颜色数据进行AD转换后传输给传输模块；所述传输模块用于对经过AD转换后的颜色数据进行处理以及计算编码后，生成Micro LED颜色校正参数矩阵并传输给控制模块；所述控制模块用于将所述Micro LED颜色校正参数矩阵存储在所述存储器中，并将所述Micro LED颜色校正参数矩阵转换成Micro LED驱动数据信号后传输给驱动芯片；所述驱动芯片驱动Micro LED调整显示，实现Micro LED颜色校正。较佳地，所述驱动芯片的型号为MB15759。
具体来讲，所述SOC芯片用于接收外部输入HDMI、USB、TV等音视频信号，所述CCD相机采集Micro LED的亮度、色度、饱和度数据，所述SOC 芯片还用于将所述Micro LED的亮度、色度、饱和度数据进行AD转换后给到传输模块；所述传输模块用于对亮度、色度、饱和度数据进行处理、计算编码后，生成Micro LED颜色校正参数矩阵并输出给控制模块，所述控制模块把亮度色度校正参数矩阵存储在eMMC(存储器)中，所述控制模块还根据校正参数矩阵把对应格式信号转换成Micro LED驱动数据信号，给到驱动芯片MB15759，MB15759驱动Micro LED调整显示，实现Micro LED 颜色校正。
本发明提供的Micro LED深度颜色校正的系统克服了Micro LED技术发展和批量生产中的瓶颈，有效提高了颜色均匀度，且以较低的成本提升了显示屏的亮度和色彩均匀性，还原色彩真实性，从而大幅度提高图像质量。
综上所述，本发明提供了一种Micro LED深度颜色校正的方法，首先根据MicroLED显示屏的RGB三基色数据构建各个显示像素的颜色校正参数矩阵；然后根据所述颜色校正参数矩阵对各个显示像素的显示脉宽进行调整，实现Micro LED深度颜色校正。本发明提供的方法克服了Micro LED 技术发展和批量生产中的瓶颈，有效提高了颜色均匀度，且以较低的成本提升了显示屏的亮度和色彩均匀性，还原色彩真实性，从而大幅度提高图像质量。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种Micro LED深度颜色校正的方法，其特征在于，包括步骤：
根据Micro LED显示屏的RGB三基色数据构建各个显示像素的颜色校正参数矩阵；
根据所述颜色校正参数矩阵对各个显示像素的显示脉宽进行调整，实现Micro LED深度颜色校正。
2.根据权利要求1所述Micro LED深度颜色校正的方法，其特征在于，所述根据MicroLED显示屏的原始RGB三基色数据构建各个显示像素的颜色校正参数矩阵的步骤包括：
将Micro LED显示屏划分成a×b个显示像素，每个显示像素包含m*m个Micro LED，其中m为大于等于2的整数；
获取当前显示像素的RGB三基色数据以及与其相接的显示像素的RGB三基色数据，根据麦克亚当的颜色容量图进行对比计算，获得当前像素的颜色校正数据，依次获得所述a×b个显示像素的颜色校正数据，生成颜色校正参数矩阵。
3.根据权利要求2所述Micro LED深度颜色校正的方法，其特征在于，m为4至16之间的整数。
4.根据权利要求2所述Micro LED深度颜色校正的方法，其特征在于，通过CCD相机采集当前显示像素的RGB三基色数据以及与其相接的显示像素的RGB三基色数据。
5.根据权利要求2所述Micro LED深度颜色校正的方法，其特征在于，所述RGB三基色数据包括亮度、色度和饱和度。
6.根据权利要求1所述Micro LED深度颜色校正的方法，其特征在于，所述根据所述颜色校正参数矩阵对各个显示像素的显示脉宽进行调整，实现Micro LED深度颜色校正的步骤包括：
根据所述颜色校正参数矩阵把对应格式信号转换成Micro LED驱动数据信号；
根据所述Micro LED驱动数据信号对各个显示像素中的Micro LED进行驱动，实现Micro LED深度颜色校正。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-6任意一项所述Micro LED深度颜色校正的方法中的步骤。
8.一种终端设备，其特征在于，包括处理器，适于实现各指令；以及存储介质，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-8任意一种Micro LED深度颜色校正的方法中的步骤。
9.一种Micro LED深度颜色校正的系统，其特征在于，包括依次电连接的CCD相机、SOC芯片、传输模块以及控制模块，以及分别与所述控制模块电连接的存储器和驱动芯片；所述CCD相机用于采集Micro LED的颜色数据并传输给SOC芯片；所述SOC芯片用于将接收的Micro LED的颜色数据进行AD转换后传输给传输模块；所述传输模块用于对经过AD转换后的颜色数据进行处理以及计算编码后，生成Micro LED颜色校正参数矩阵并传输给控制模块；所述控制模块用于将所述Micro LED颜色校正参数矩阵存储在所述存储器中，并将所述Micro LED颜色校正参数矩阵转换成Micro LED驱动数据信号后传输给驱动芯片；所述驱动芯片驱动Micro LED调整显示，实现Micro LED颜色校正。
10.根据权利要求9所述Micro LED深度颜色校正的系统，其特征在于，所述驱动芯片的型号为MB15759。
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