CN113077748A - 显示面板的灰阶补偿方法、灰阶补偿装置及灰阶补偿系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种显示面板的灰阶补偿方法、灰阶补偿装置及灰阶补偿系统；该灰阶补偿方法通过获取至少一组与显示面板的绑点灰阶对应的图像数据，基于图像数据对显示面板进行显示主区和显示子区的划分，可以根据各显示子区自己的伽马平均值确定显示子区中对应像素的灰阶补偿值，能够提高显示面板中像素的单次灰阶补偿精度。

Description

显示面板的灰阶补偿方法、灰阶补偿装置及灰阶补偿系统
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板的灰阶补偿方法、灰阶补偿装置及灰阶补偿系统。
背景技术
显示面板(Panel)在进行亮度均一化(Demura)修复时，为保证产品中心的光学特性，通常采用Panel的中心亮度及伽马(gamma)作为目标值，如图1所示的中心点，其所采用的伽马曲线为gamma23，某一绑点灰阶对应的伽马值为2.218，进行显示面板的灰阶补偿计算，其他位置的灰阶补偿根据与中心的灰阶差值进行拟合，但由于Panel各点的实际gamma存在差异，如图1所示，采用的伽马曲线分别为gamma11-gamma35，在同一绑点灰阶下，不同的伽马曲线对应不同的伽马值，因此，采用以中心点的亮度、gamma为基准进行灰阶差值补偿的话，单次的灰阶补偿精度过低。
发明内容
本申请提供一种显示面板的灰阶补偿方法、灰阶补偿装置及灰阶补偿系统，以缓解显示面板单次进行灰阶补偿时存在的精度过低的技术问题。
第一方面，本申请提供一种显示面板的灰阶补偿方法，其包括：获取至少一组与显示面板的绑点灰阶对应的图像数据；根据图像数据，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各显示子区的伽马平均值；以及基于显示子区的伽马平均值，确定显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值。
在其中一些实施方式中，获取至少一组与显示面板的绑点灰阶对应的图像数据的步骤，包括：确定显示面板的多个绑点灰阶；基于每个绑点灰阶，获取一组图像数据，图像数据包括各像素的像素数据；确定像素数据的像素亮度和像素坐标。
在其中一些实施方式中，根据图像数据，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各显示子区的伽马平均值的步骤，包括：确定图像数据中各像素之间的第一亮度差异阈值；基于第一亮度差异阈值和像素坐标，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区。
在其中一些实施方式中，根据图像数据，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各显示子区的伽马平均值的步骤，还包括：基于同一像素的多组对应的绑点灰阶和像素亮度，拟合亮度-灰阶关系曲线；根据亮度-灰阶关系曲线，确定各像素的伽马值；基于各像素的伽马值和像素坐标，计算显示子区的伽马平均值。
在其中一些实施方式中，基于显示子区的伽马平均值，确定显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值的步骤，包括：根据显示子区中各像素的伽马值，得到显示子区的伽马平均值；基于亮度-灰阶关系曲线和伽马平均值，确定任一像素的像素亮度对应的第一实际灰阶；基于亮度-灰阶关系曲线，确定目标灰阶，目标灰阶为显示主区中一像素的绑点灰阶对应的第二实际灰阶；根据第二实际灰阶与第一实际灰阶的差值结果，确定灰阶补偿值。
在其中一些实施方式中，基于亮度-灰阶关系曲线和伽马平均值，确定任一像素的像素亮度对应的第一实际灰阶的步骤，包括：根据像素的像素坐标，确定像素所在的显示子区；确定显示子区的伽马平均值为像素的伽马平均值；基于亮度-灰阶关系曲线和像素的伽马平均值，得到任一像素的第一实际灰阶。
在其中一些实施方式中，基于显示子区的伽马平均值，确定显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值的步骤之后，还包括：基于至少一个显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值，得到绑点灰阶对应的灰阶补偿表；烧录灰阶补偿表至显示面板。
在其中一些实施方式中，烧录灰阶补偿表至显示面板的步骤之后，还包括：获取灰阶补偿表对应的图像数据；评估显示面板的灰阶补偿效果；若灰阶补偿效果符合预期补偿效果，则结束灰阶补偿方法，预期补偿效果为显示子区中任一像素的像素亮度与显示主区中一像素的像素亮度之差小于或者等于第二亮度差异阈值；若灰阶补偿效果不符合预期补偿效果，则重复上述实施方式中至少一项的灰阶补偿方法。
第二方面，本申请提供一种灰阶补偿装置，其包括获取模块、处理模块以及确定模块；获取模块用于获取至少一组与显示面板的绑点灰阶对应的图像数据；处理模块用于根据图像数据，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各显示子区的伽马平均值；确定模块用于基于显示子区的伽马平均值，确定显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值。
第三方面，本申请提供一种灰阶补偿系统，其包括显示面板、上述任一实施方式中的灰阶补偿装置以及烧录装置；灰阶补偿装置用于确定显示面板的灰阶补偿值；烧录装置与显示面板和灰阶补偿装置连接，用于烧录灰阶补偿值至显示面板。
本申请提供的显示面板的灰阶补偿方法、灰阶补偿装置及灰阶补偿系统，通过图像数据对显示面板进行显示主区和显示子区的划分，可以根据各显示子区自己的伽马平均值确定显示子区中对应像素的灰阶补偿值，能够提高显示面板中像素的单次灰阶补偿精度。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为显示面板的分区以及伽马分布的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的灰阶补偿方法的流程示意图。
图3为本申请实施例提供的灰阶补偿装置的的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的灰阶补偿系统的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的灰阶补偿的流程示意图。
图6为本申请实施例提供的亮度-灰阶关系曲线的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1至图6，如图2所示，本实施例提供了一种显示面板的灰阶补偿方法，其包括以下步骤：
步骤S10：获取至少一组与显示面板的绑点灰阶对应的图像数据.
步骤S20：根据图像数据，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各显示子区的伽马平均值。
以及步骤S30：基于显示子区的伽马平均值，确定显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值。
可以理解的是，本实施例提供的显示面板的灰阶补偿方法，通过图像数据对显示面板进行显示主区和显示子区的划分，可以基于各显示子区自己的伽马平均值确定显示子区中对应像素的灰阶补偿值，能够提高显示面板中像素的单次灰阶补偿精度。
需要进行说明的是，本实施例中的显示面板具有一个或者多个绑点灰阶，可以针对每个绑点灰阶获取一组图像数据。该一组图像数据为显示面板在对应绑点灰阶驱动下的一幅图像所具有的原始图像数据，可以通过图像获取模块，例如，相机等进行获取，原始图像数据可以包括有各个像素的像素坐标和像素亮度。
其中，像素亮度与像素灰阶具有一一对应的关系，因此，基于不同的像素亮度可以获得对应的像素灰阶。
其中，绑点灰阶可以但不限于为灰阶L0、灰阶L25、灰阶L48、灰阶L64、灰阶L128、灰阶L225以及灰阶L255中的至少一个。基于此，可以根据同一像素的不同绑点灰阶与对应的像素亮度，通过拟合计算获得亮度-灰阶关系曲线。
在此基础上，可以根据对应公式，通过绑点灰阶以及一些绑点灰阶对应的像素亮度得到该像素在该绑点灰阶下对应的伽马值。
因此，可以根据各像素点的像素亮度之间的差异范围，对所述图像数据中的各像素点进行分区，其中，一般情况下，中心区的像素亮度普遍较高，这种情况下，可以将中心区内的各像素划分为显示主区，而其他区域可以划分为至少一个显示子区。可以理解的是，图像数据中各像素的像素坐标与显示面板中各像素的像素坐标可以通过对应的坐标转换实现一一对应关系。
基于各像素的伽马值和显示子区的分布情况，可以确定对应的显示子区都包括哪些像素以及该些像素的伽马值，将同一显示子区中各像素的伽马值叠加之后除以该显示子区中的像素数量，即可得到该显示子区的伽马平均值。
然后每个显示子区中的各像素在计算各自绑点灰阶对应的灰阶补偿值时，采用各像素所在显示子区的伽马平均值，而非显示主区中一像素点的伽马值，可以消除或者降低基于显示主区中一像素点的伽马值获得对应灰阶补偿值时所存在的精度不高的技术问题。
在其中一个实施例中，获取至少一组与显示面板的绑点灰阶对应的图像数据的步骤包括：确定显示面板的多个绑点灰阶。基于每个绑点灰阶，获取一组图像数据，图像数据包括各像素的像素数据。确定像素数据的像素亮度和像素坐标。
需要进行说明的是，本实施例中的图像数据可以为拍摄显示面板的画面的过程中，生成的原始图像数据，然后图像获取模块，例如，相机等再根据该原始图像数据生成对应的画面。在原始图像数据中，其可以包括各像素的像素亮度和像素坐标。
在其中一个实施例中，根据图像数据，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各显示子区的伽马平均值的步骤包括：确定图像数据中各像素之间的第一亮度差异阈值。基于第一亮度差异阈值和像素坐标，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区。
可以理解的是，根据图像数据可以得到各像素的像素亮度，基于各像素的像素亮度可以得到某一亮度范围内各像素，以及对应的各像素的像素坐标，然后将在同一亮度范围内各像素所在的区域作为一个显示子区，同理，可以得到其他显示子区的所在区域。
在其中一个实施例中，根据图像数据，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各显示子区的伽马平均值的步骤还包括：基于同一像素的多组对应的绑点灰阶和像素亮度，拟合亮度-灰阶关系曲线。根据亮度-灰阶关系曲线，确定各像素的伽马值。基于各像素的伽马值和像素坐标，计算显示子区的伽马平均值。
在其中一个实施例中，基于显示子区的伽马平均值，确定显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值的步骤包括：根据显示子区中各像素的伽马值，得到显示子区的伽马平均值。基于亮度-灰阶关系曲线和伽马平均值，确定任一像素的像素亮度对应的第一实际灰阶。基于亮度-灰阶关系曲线，确定目标灰阶，目标灰阶为显示主区中一像素的绑点灰阶对应的第二实际灰阶。根据第二实际灰阶与第一实际灰阶的差值结果，确定灰阶补偿值。
需要进行说明的是，在图像数据中，可以根据像素坐标选取显示主区中的一像素的灰阶作为目标灰阶。
在其中一个实施例中，基于亮度-灰阶关系曲线和伽马平均值，确定任一像素的像素亮度对应的第一实际灰阶的步骤包括：根据像素的像素坐标，确定像素所在的显示子区。确定显示子区的伽马平均值为像素的伽马平均值。基于亮度-灰阶关系曲线和像素的伽马平均值，得到任一像素的第一实际灰阶。
需要进行说明的是，基于已获取到的每个显示子区中的像素坐标，可以通过像素坐标判断出那些像素属于对应的显示子区的。
在其中一个实施例中，基于显示子区的伽马平均值，确定显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值的步骤之后还包括：基于至少一个显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值，得到绑点灰阶对应的灰阶补偿表。烧录灰阶补偿表至显示面板。
在其中一个实施例中，烧录灰阶补偿表至显示面板的步骤之后还包括：获取灰阶补偿表对应的图像数据。评估显示面板的灰阶补偿效果。若灰阶补偿效果符合预期补偿效果，则结束灰阶补偿方法，预期补偿效果为显示子区中任一像素的像素亮度与显示主区中一像素的像素亮度之差小于或者等于第二亮度差异阈值。若灰阶补偿效果不符合预期补偿效果，则重复上述实施例中至少一项的灰阶补偿方法。
如图3所示，在其中一个实施例中，本实施例提供一种灰阶补偿装置，其包括获取模块10、处理模块20以及确定模块30；获取模块10用于获取至少一组与显示面板的绑点灰阶对应的图像数据；处理模块20用于根据图像数据，划分显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各显示子区的伽马平均值；确定模块30用于基于显示子区的伽马平均值，确定显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值。
可以理解的是，本实施例提供的灰阶补偿装置，通过图像数据对显示面板进行显示主区和显示子区的划分，可以基于各显示子区自己的伽马平均值确定显示子区中对应像素的灰阶补偿值，能够提高显示面板中像素的单次灰阶补偿精度。
如图4所示，在其中一个实施例中，本实施例提供一种灰阶补偿系统，其包括显示面板300、上述任一实施例中的灰阶补偿装置100以及烧录装置200；灰阶补偿装置100用于确定显示面板的灰阶补偿值；烧录装置200与显示面板300和灰阶补偿装置100连接，用于烧录灰阶补偿值至显示面板300。
可以理解的是，本实施例提供的灰阶补偿系统，通过图像数据对显示面板进行显示主区和显示子区的划分，可以基于各显示子区自己的伽马平均值确定显示子区中对应像素的灰阶补偿值，能够提高显示面板中像素的单次灰阶补偿精度。
综上所述，如图5所示，上述实施例中的灰阶补偿过程具体如下：
Demura开始的同时，灰阶补偿写入次数cycle置零。然后擦除显示面板的X印制电路板中闪存(Flash)内的原始灰阶补偿数据，并复位显示面板的时序控制器，然后灰阶补偿写入次数cycle置为1。
使用相机拍摄进行取图：根据相机拍摄到的显示面板中不同预设的绑点灰阶对应的具有初始mura的亮度图片的过程中，可以得到对应的图像数据。该图像数据包括各像素点的坐标值和各像素点的亮度值。
预处理以及分区gamma计算数据处理：根据各像素之间的亮度值差异确定图像分区，例如，亮度差异值在一定范围内的作为一个分区，由于各像素点的绑点灰阶和对应的亮度值是已知的，因此，根据如下所示的公式1和公式2，可以获得各像素点在不同绑点灰阶下的gamma，然后根据上述各像素点的gamma计算得到各分区的平均gamma。具体地，根据显示面板各区域gamma实际差异状况对要补偿的绑点灰阶(L25、L48、L64、L128、L225等)进行图像分区，例如图1所示，可以将Panel分为3x5个区域，然后根据采集到的每个绑点灰阶与其对应的亮度值，拟合亮度-灰阶关系曲线，并对每个区域依据公式2计算各分区的平均伽马值。
Figure BDA0003002541380000071
根据公式1进行变换后，可以得到如下所示的公式2：
Figure BDA0003002541380000081
根据公式2进行变换后，可以得到如下所示的公式3：
Figure BDA0003002541380000082
其中，X为对应的灰阶，可以为绑点灰阶，也可以为需要计算的灰阶；Lum(X)为相机采集到的灰阶X对应的亮度值；Lum(255)和Lum(0)为相机采集到的灰阶L255、灰阶L0归一化之后对应的亮度值；gamma可以为伽马值，也可以为平均伽马值。
生成灰阶补偿表(Table)：以显示面板的中心区域作为目标灰阶的取值范围，计算各像素的像素亮度与目标亮度的差值，对任一像素的像素坐标(i,j)判断其所在的分区(m,n)，其中，这些分区可以为阵列分布的，m可以为沿第一方向分布的行数，n可以为沿第二方向分布的列数，选取对应像素的伽马值为对应区域的平均gamma(m,n)值，然后根据公式(3)进行亮度-灰阶变换，求得对应伽马平均值对应的灰阶值，例如图6所示，分区内一像素，根据如图6所示的拟合生成的亮度-灰阶关系曲线，针对某一灰阶L1其对应的亮度G1，而中心点的目标亮度为G2，根据亮度-灰阶关系曲线及该分区的伽马平均值，利用公式(3)可以求得亮度G2对应的灰阶L2，则该像素的绑点灰阶所需的灰阶补偿值为ΔL＝(L2-L1)。基于此，可以得到不同像素的该绑点灰阶对应的灰阶补偿值，然后根据同一绑点灰阶下不同像素的灰阶补偿值可以生成对应的灰阶补偿表。同理，可以得到其他绑点灰阶对应的灰阶补偿表。
烧录这些灰阶补偿表至显示面板的时序控制器中，并复位时序控制器(ResetTCON)。
然后对显示面板的灰阶补偿效果进行效果评估：当灰阶补偿效果符合预期补偿效果时，则可以结束上述灰阶补偿过程；当灰阶补偿效果不符合预期补偿效果时，判断灰阶补偿写入次数cycle是否小于2，如果灰阶补偿写入次数cycle小于2的话，则重复依次上述补偿过程；如果灰阶补偿写入次数cycle大于或者等于2的话，则可以结束上述灰阶补偿过程。
可以理解的是，上述灰阶补偿过程可以实现基于不同分区的gamma进行亮度-灰阶转换进行补偿，提高Panel各区域差异较大时的一次修复补偿效果，降低多次迭代修复带来的额外生产成本。
在Demura流程中，拍摄到的图片经过预处理之后将图像划分成m*n个分区处理(m,n取值可根据Panel实际差异状况增减)，并拟合计算每个分区的gamma均值，在计算Panel各个像素点的补偿数据时，使用各自对应区域的gamma进行亮度-灰阶转换计算补偿值。可以解决Panel整面各区域的gamma与中心点差异较大时，单次Demura修复无法补偿到最佳的问题。
基于上述灰阶补偿过程，同理，可以降低灰阶补偿的次数，减小进行灰阶补偿所用的时间成本，进而降低显示面板的生产成本。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的显示面板的灰阶补偿方法、灰阶补偿装置及灰阶补偿系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种显示面板的灰阶补偿方法，其特征在于，包括：
获取至少一组与显示面板的绑点灰阶对应的图像数据；
根据所述图像数据，划分所述显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各所述显示子区的伽马平均值；以及
基于所述显示子区的伽马平均值，确定所述显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值。
2.根据权利要求1所述的灰阶补偿方法，其特征在于，所述获取至少一组与所述显示面板的绑点灰阶对应的图像数据的步骤，包括：
确定所述显示面板的多个绑点灰阶；
基于每个所述绑点灰阶，获取一组所述图像数据，所述图像数据包括各像素的像素数据；
确定所述像素数据的像素亮度和像素坐标。
3.根据权利要求2所述的灰阶补偿方法，其特征在于，所述根据所述图像数据，划分所述显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各所述显示子区的伽马平均值的步骤，包括：
确定所述图像数据中各像素之间的第一亮度差异阈值；
基于所述第一亮度差异阈值和所述像素坐标，划分所述显示面板为显示主区和至少一个显示子区。
4.根据权利要求3所述的灰阶补偿方法，其特征在于，所述根据所述图像数据，划分所述显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各所述显示子区的伽马平均值的步骤，还包括：
基于同一像素的多组对应的绑点灰阶和像素亮度，拟合亮度-灰阶关系曲线；
根据所述亮度-灰阶关系曲线，确定各像素的伽马值；
基于所述各像素的伽马值和像素坐标，计算所述显示子区的伽马平均值。
5.根据权利要求4所述的灰阶补偿方法，其特征在于，所述基于所述显示子区的伽马平均值，确定所述显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值的步骤，包括：
根据所述显示子区中各像素的伽马值，得到所述显示子区的伽马平均值；
基于所述亮度-灰阶关系曲线和所述伽马平均值，确定任一像素的像素亮度对应的第一实际灰阶；
基于所述亮度-灰阶关系曲线，确定目标灰阶，所述目标灰阶为所述显示主区中一像素的所述绑点灰阶对应的第二实际灰阶；
根据所述第二实际灰阶与所述第一实际灰阶的差值结果，确定所述灰阶补偿值。
6.根据权利要求4所述的灰阶补偿方法，其特征在于，所述基于所述亮度-灰阶关系曲线和所述伽马平均值，确定任一像素的像素亮度对应的第一实际灰阶的步骤，包括：
根据所述像素的像素坐标，确定所述像素所在的显示子区；
确定所述显示子区的伽马平均值为所述像素的伽马平均值；
基于所述亮度-灰阶关系曲线和所述像素的伽马平均值，得到任一像素的第一实际灰阶。
7.根据权利要求1所述的灰阶补偿方法，其特征在于，所述基于所述显示子区的伽马平均值，确定所述显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值的步骤之后，还包括：
基于所述至少一个显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值，得到所述绑点灰阶对应的灰阶补偿表；
烧录所述灰阶补偿表至所述显示面板。
8.根据权利要求7所述的灰阶补偿方法，其特征在于，所述烧录所述灰阶补偿表至所述显示面板的步骤之后，还包括：
获取所述灰阶补偿表对应的图像数据；
评估所述显示面板的灰阶补偿效果；
若所述灰阶补偿效果符合预期补偿效果，则结束所述灰阶补偿方法，所述预期补偿效果为所述显示子区中任一像素的像素亮度与所述显示主区中一像素的像素亮度之差小于或者等于第二亮度差异阈值；
若所述灰阶补偿效果不符合预期补偿效果，则重复如权利要求1至权利要求7中至少一项所述的灰阶补偿方法。
9.一种灰阶补偿装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取至少一组与所述显示面板的绑点灰阶对应的图像数据；
处理模块，用于根据所述图像数据，划分所述显示面板为显示主区和至少一个显示子区，及得到各所述显示子区的伽马平均值；以及
确定模块，用于基于所述显示子区的伽马平均值，确定所述显示子区中任一像素的绑点灰阶对应的灰阶补偿值。
10.一种灰阶补偿系统，其特征在于，包括：
显示面板；
如权利要求9所述的灰阶补偿装置，用于确定所述显示面板的灰阶补偿值；
烧录装置，与所述显示面板和所述灰阶补偿装置连接，用于烧录所述灰阶补偿值至所述显示面板。
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