CN113077759A - 一种曲面屏边缘补偿方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲面屏边缘亮度和色度补偿的方法和装置，属于图像处理领域。本发明主要通过调节曲面屏边缘区域各子像素点的发光比例及强度，以达到边缘补偿的效果。所述方法包括以下步骤：依据像素点坐标，计算像素点到曲面屏左右边缘水平距离；根据水平距离及设定绑点位置找到像素点所在的补偿区间；由所在区间的相邻绑点最大补偿增益计算像素点最大补偿增益；由像素点输入值与像素点最大补偿增益计算像素点实际补偿增益；计算像素点输出。

Description

一种曲面屏边缘补偿方法及系统

技术领域

本发明公开了一种曲面屏边缘亮度和色度补偿方法和系统，属于图像处理领域。

背景技术

手机曲面屏通常采用柔性AMOLED(active-matrix organic light-emittingdiode)制作而成，通过将新型塑料基板代替传统玻璃基板，可使屏幕更具有柔韧性。手机曲面屏具有屏占比高，握持手感好的特点。近年来也越来越受到国内高端机型的青睐，其中华为Mate30 Pro就采用了88度瀑布屏。然而，手机曲面屏也存在一些性能上的弊端，包括曲面屏边缘处显示内容易产生畸变，曲面屏边缘处易产生误触操作等，给使用者带来不少困扰。此外，手机曲面屏边缘色偏的问题也较为突出。

造成边缘色偏的原因并不唯一，业界普遍的解释是AMOLED屏幕的WAD(WhiteAngular Dependency)现象。其次，曲面屏在弯折处人眼观察的角度较大，也会造成屏幕边缘人眼观察到的红绿蓝光并非是等比例的。最后，曲面屏的弯折处也会受到光的折射或反射路径的影响造成色偏现象。

目前还没有较好的针对边缘色偏的解决方案，无论是从根本上改变曲面屏的物理结构和光学特性来改善，抑或是从屏幕校正算法的方向处理。在手机曲面屏流行的今天，为提升其实际使用体验和感受，有必要提出一种电路实现简单、适用性广泛、补偿效果好的边缘补偿方法和装置。本文提出的方法可动态地、分区域地调整屏幕边缘曲面处红绿蓝通道各子像素的驱动IC输出的Source电压，达到消除边缘色偏的目的。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种曲面屏边缘亮度和色度补偿的方法，包括以下步骤：

步骤一，依据像素点坐标，计算像素点到曲面屏左右边缘水平距离；

步骤二，根据水平距离及设定绑点位置找到像素点所在的补偿区间；

步骤三，由所在区间的相邻绑点最大补偿增益计算像素点最大补偿增益；

步骤四，由像素点输入值与像素点最大补偿增益计算像素点实际补偿增益；

步骤五，计算像素点输出。

所述步骤一中，假定屏幕分辨率为Height*Width，其中，每一行的屏幕像素点从左到右依次标号为0，1，2，……，Width-1，已知当前像素点坐标为(x,y)，则该像素点距离手机曲面屏两侧的最短水平距离为

所述步骤二中，设定绑点位置包括：假设补偿区域内各绑点的水平坐标位置分别为x(n)，n∈[0,N]，其中n表示绑点序号，N表示绑点所围成的区间数，对应的绑点数为N+1，在水平坐标位置，相邻绑点间的间隔设定为

其中t_n在0、1、2、3中任意选择一个。

所述步骤二包括：

步骤2.1，若所述最短水平距离D∈[x(0),x(N))，其中x(0)＝0，则该像素点属于边缘补偿区域，并进行步骤2.2，若所述最短水平距离

则该像素点不做任何处理；

步骤2.2，若该像素点属于边缘补偿区域，则找出其补偿区间及对应的相邻绑点，若n∈[0,N-1]，满足D∈[x(n),x(n+1))，则该像素点相邻绑点为x(n),x(n+1)。

所述步骤三包括：若各水平坐标绑点位置分别为x(n)，n∈[0,N]，对应的各通道最大补偿增益g_max分别设定为

g_{R_max}(0),g_{R_max}(1),g_{R_max}(2),......,g_{R_max}(N-1),g_{R_max}(N)

g_{G_max}(0),g_{G_max}(1),g_{G_max}(2),......,g_{G_max}(N-1),g_{G_max}(N)

g_{B_max}(0),g_{B_max}(1),g_{B_max}(2),......,g_{B_max}(N-1),g_{B_max}(N)

在所述步骤2.2中已知该像素点相邻绑点为x(n),x(n+1)条件下，该像素点红、绿、蓝三个通道各自的最大补偿增益通过下列公式得到，其中g_{R_max},g_{G_max},g_{B_max}分别表示当前像素点红、绿、蓝三个通道各自的最大补偿增益，g_{R_max}(n),g_{G_max}(n),g_{B_max}(n)与g_{R_max}(n+1),g_{G_max}(n+1),g_{B_max}(n+1)分别表示当前像素点左右相邻绑点红、绿、蓝三个通道可设定的最大补偿增益

所述步骤四包括：假设像素点红、绿、蓝三个通道的输入值范围为[0,255]，表示为(R_in,G_in,B_in)，依次设定各灰阶的比例系数为k(m),k(m)∈[0,1]，灰阶为Gray(m)＝32*m,m∈[0,8]，m为[0,8]的自然数，m表示灰阶序号，m＝0～8对应的Gray(m)分别表示0,32,64,96,128,160,192,224,256灰阶，分别找到符合条件的m_R,m_G,m_B，使得

Gray(m_R)≤R_in＜Gray(m_R+1)

Gray(m_G)≤G_in＜Gray(m_G+1)

Gray(m_B)≤B_in＜Gray(m_B+1)

则当前像素点红、绿、蓝三个通道各自的实际补偿增益为

g_R＝(k(m_R)*g_{R_max}+(1-k(m_R))*1)*(Gray(m_R+1)-R_in)+(k(m_R+1)*g_{R_max}+(1-k(m_R+1))*1)*(R_in-Gray(m_R))

g_G＝(k(m_G)*g_{G_max}+(1-k(m_G))*1)*(Gray(m_G+1)-G_in)+(k(m_G+1)*g_{G_max}+(1-k(m_G+1))*1)*(G_in-Gray(m_G))

g_B＝(k(m_B)*g_{B_max}+(1-k(m_B))*1)*(Gray(m_B+1)-B_in)+(k(m_B+1)*g_{B_max}+(1-k(m_B+1))*1)*(B_in-Gray(m_B))。

所述步骤五包括：根据当前坐标的输出值和各自实际补偿增益计算当前坐标的输出值

R_out＝g_R*R_in

G_out＝g_G*G_in

B_out＝g_B*B_in

其中，g_R,g_G,g_B分别为对应R_in,G_in,B_in下的实际补偿增益。

进一步地，还包括一种曲面屏边缘补偿系统，包括：

补偿区间判断单元：获取当前像素的坐标，并计算像素点距离曲面屏左右两侧边缘的最短距离，根据绑点位置的设定，找出像素点的两个相邻绑点x(n),x(n+1)，并将其送给最大补偿增益计算单元；

最大补偿增益计算单元：根据像素点的两个相邻绑点所设定的最大补偿增益g_max，线性插补出当前像素点的最大补偿增益，并送给实际补偿增益计算单元；

实际补偿增益计算单元：根据当前点红、绿、蓝三通道的输入数据，分别计算各通道所在的灰度区间，线性插补出各通道在当前输入数据下的实际补偿增益。将当前点红、绿、蓝三通道的输入数据与实际补偿增益送给输出计算单元；

输出计算单元：根据输入数据与实际补偿增益，计算红、绿、蓝三个通道的输出值。

附图说明

图1所示是本发明的流程图；

图2所示为本发明的曲面屏手机正面图；

图3所示为本发明的曲面屏手机剖面图；

图4所示为本发明的相邻水平坐标绑点的间隔示意图；

图5所示为本发明的图像处理系统。

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做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。

请参见图1-5，本发明提供一种曲面屏边缘亮度和色度补偿的方法，包括以下步骤：

步骤一，依据像素点坐标，计算像素点到曲面屏左右边缘水平距离；

步骤二，根据水平距离及设定绑点位置找到像素点所在的补偿区间；

步骤三，由所在区间的相邻绑点最大补偿增益计算像素点最大补偿增益；

步骤四，由像素点输入值与像素点最大补偿增益计算像素点实际补偿增益；

步骤五，计算像素点输出。

所述步骤一中，假定屏幕分辨率为Height*Width，其中，每一行的屏幕像素点从左到右依次标号为0，1，2，……，Width-1，已知当前像素点坐标为(x,y)，则该像素点距离手机曲面屏两侧的最短水平距离为

所述步骤二中，设定绑点位置包括：假设补偿区域内各绑点的水平坐标位置分别为x(n)，n∈[0,N]，其中n表示绑点序号，N表示绑点所围成的区间数，对应的绑点数为N+1，在水平坐标位置，相邻绑点间的间隔设定为

其中t_n在0、1、2、3中任意选择一个。

所述步骤二包括：

步骤2.1，若所述最短水平距离D∈[x(0),x(N))，其中x(0)＝0，则该像素点属于边缘补偿区域，并进行步骤2.2，若所述最短水平距离

则该像素点不做任何处理；

步骤2.2，若该像素点属于边缘补偿区域，则找出其补偿区间及对应的相邻绑点，若n∈[0,N-1]，满足D∈[x(n),x(n+1))，则该像素点相邻绑点为x(n),x(n+1)。

所述步骤三包括：若各水平坐标绑点位置分别为x(n)，n∈[0,N]，对应的各通道最大补偿增益g_max分别设定为

g_{R_max}(0),g_{R_max}(1),g_{R_max}(2),......,g_{R_max}(N-1),g_{R_max}(N)

g_{G_max}(0),g_{G_max}(1),g_{G_max}(2),......,g_{G_max}(N-1),g_{G_max}(N)

g_{B_max}(0),g_{B_max}(1),g_{B_max}(2),......,g_{B_max}(N-1),g_{B_max}(N)

在所述步骤2.2中已知该像素点相邻绑点为x(n),x(n+1)条件下，该像素点红、绿、蓝三个通道各自的最大补偿增益通过下列公式得到，其中g_{R_max},g_{G_max},g_{B_max}分别表示当前像素点红、绿、蓝三个通道各自的最大补偿增益，g_{R_max}(n),g_{G_max}(n),g_{B_max}(n)与g_{R_max}(n+1),g_{G_max}(n+1),g_{B_max}(n+1)分别表示当前像素点左右相邻绑点红、绿、蓝三个通道可设定的最大补偿增益

所述步骤四包括：假设像素点红、绿、蓝三个通道的输入值范围为[0,255]，表示为(R_in,G_in,B_in)，依次设定各灰阶的比例系数为k(m),k(m)∈[0,1]，灰阶为Gray(m)＝32*m,m∈[0,8]，m为[0,8]的自然数，m表示灰阶序号，m＝0～8对应的Gray(m)分别表示0,32,64,96,128,160,192,224,256灰阶，分别找到符合条件的m_R,m_G,m_B，使得

Gray(m_R)≤R_in＜Gray(m_R+1)

Gray(m_G)≤G_in＜Gray(m_G+1)

Gray(m_B)≤B_in＜Gray(m_B+1)

则当前像素点红、绿、蓝三个通道各自的实际补偿增益为

g_R＝(k(m_R)*g_{R_max}+(1-k(m_R))*1)*(Gray(m_R+1)-R_in)+(k(m_R+1)*g_{R_max}+(1-k(m_R+1))*1)*(R_in-Gray(m_R))

g_G＝(k(m_G)*g_{G_max}+(1-k(m_G))*1)*(Gray(m_G+1)-G_in)+(k(m_G+1)*g_{G_max}+(1-k(m_G+1))*1)*(G_in-Gray(m_G))

g_B＝(k(m_B)*g_{B_max}+(1-k(m_B))*1)*(Gray(m_B+1)-B_in)+(k(m_B+1)*g_{B_max}+(1-k(m_B+1))*1)*(B_in-Gray(m_B))。

所述步骤五包括：根据当前坐标的输出值和各自实际补偿增益计算当前坐标的输出值

R_out＝g_R*R_in

G_out＝g_G*G_in

B_out＝g_B*B_in

其中，g_R,g_G,g_B分别为对应R_in,G_in,B_in下的实际补偿增益。

进一步地，还包括一种曲面屏边缘补偿系统，包括：

补偿区间判断单元：获取当前像素的坐标，并计算像素点距离曲面屏左右两侧边缘的最短距离，根据绑点位置的设定，找出像素点的两个相邻绑点x(n),x(n+1)，并将其送给最大补偿增益计算单元；

最大补偿增益计算单元：根据像素点的两个相邻绑点所设定的最大补偿增益g_max，线性插补出当前像素点的最大补偿增益，并送给实际补偿增益计算单元；

实际补偿增益计算单元：根据当前点红、绿、蓝三通道的输入数据，分别计算各通道所在的灰度区间，线性插补出各通道在当前输入数据下的实际补偿增益。将当前点红、绿、蓝三通道的输入数据与实际补偿增益送给输出计算单元；

输出计算单元：根据输入数据与实际补偿增益，计算红、绿、蓝三个通道的输出值。

本文提出的曲面屏边缘补偿方法，在不改动曲面屏物理结构及光学特性的前提下，可有效改善曲面屏边缘的显示效果，具有独创性，并同时具备以下优点：

首先，本文方法参数设定灵活，适用性广泛，具体表现在，绑点位置可根据曲面屏不同宽度调整，补偿程度可根据曲面屏不同曲率调整；其次，本文方法可根据像素点亮度动态调整补偿增益大小；最后，本文方法电路实现方式简单，电路成本低，同时能达到较好的补偿效果。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限制。

Claims (8)

1.一种曲面屏边缘补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，依据像素点坐标，计算像素点到曲面屏左右边缘水平距离；

步骤二，根据水平距离及设定绑点位置找到像素点所在的补偿区间；

步骤三，由所在区间的相邻绑点最大补偿增益计算像素点最大补偿增益；

步骤四，由像素点输入值与像素点最大补偿增益计算像素点实际补偿增益；

步骤五，计算像素点输出。

2.根据权利要求1所述的一种曲面屏边缘补偿方法，其特征在于，所述步骤一中，假定屏幕分辨率为Height*Width，其中，每一行的屏幕像素点从左到右依次标号为0，1，2，……，Width-1，已知当前像素点坐标为(x,y)，则该像素点距离手机曲面屏两侧的最短水平距离为

3.根据权利要求1所述的一种曲面屏边缘补偿方法，其特征在于，所述步骤二中，设定绑点位置包括：假设补偿区域内各绑点的水平坐标位置分别为x(n)，n∈[0,N]，其中n表示绑点序号，N表示绑点所围成的区间数，对应的绑点数为N+1，在水平坐标位置，相邻绑点间的间隔设定为

t_n∈[0,3]，其中t_n在0、1、2、3中任意选择一个。

4.根据权利要求3所述的一种曲面屏边缘补偿方法，其特征在于，所述步骤二包括：

步骤2.1，若所述最短水平距离D∈[x(0),x(N))，其中x(0)＝0，则该像素点属于边缘补偿区域，并进行步骤2.2，若所述最短水平距离

则该像素点不做任何处理；

步骤2.2，若该像素点属于边缘补偿区域，则找出其补偿区间及对应的相邻绑点，若n∈[0,N-1]，满足D∈[x(n),x(n+1))，则该像素点相邻绑点为x(n),x(n+1)。

5.根据权利要求4所述的一种曲面屏边缘补偿方法，其特征在于，所述步骤三包括：若各水平坐标绑点位置分别为x(n)，n∈[0,N]，对应的各通道最大补偿增益g_max分别设定为

g_{R_max}(0),g_{R_max}(1),g_{R_max}(2),......,g_{R_max}(N-1),g_{R_max}(N)

g_{G_max}(0),g_{G_max}(1),g_{G_max}(2),......,g_{G_max}(N-1),g_{G_max}(N)

g_{B_max}(0),g_{B_max}(1),g_{B_max}(2),......,g_{B_max}(N-1),g_{B_max}(N)

在所述步骤2.2中已知该像素点相邻绑点为x(n),x(n+1)条件下，该像素点红、绿、蓝三个通道各自的最大补偿增益通过下列公式得到，其中g_{R_max},g_{G_max},g_{B_max}分别表示当前像素点红、绿、蓝三个通道各自的最大补偿增益，g_{R_max}(n),g_{G_max}(n),g_{B_max}(n)与g_{R_max}(n+1),g_{G_max}(n+1),g_{B_max}(n+1)分别表示当前像素点左右相邻绑点红、绿、蓝三个通道设定的最大补偿增益

6.根据权利要求5所述的一种曲面屏边缘补偿方法，其特征在于，所述步骤四包括：假设像素点红、绿、蓝三个通道的输入值范围为[0,255]，表示为(R_in,G_in,B_in)，依次设定各灰阶的比例系数为k(m),k(m)∈[0,1]，灰阶为Gray(m)＝32*m,m∈[0,8]，m为[0,8]的自然数，m表示灰阶序号，m＝0～8对应的Gray(m)分别表示0,32,64,96,128,160,192,224,256灰阶，分别找到符合条件的m_R,m_G,m_B，使得

Gray(m_R)≤R_in＜Gray(m_R+1)

Gray(m_G)≤G_in＜Gray(m_G+1)

Gray(m_B)≤B_in＜Gray(m_B+1)

则当前像素点红、绿、蓝三个通道各自的实际补偿增益为

g_R＝(k(m_R)*g_{R_max}+(1-k(m_R))*1)*(Gray(m_R+1)-R_in)+(k(m_R+1)*g_{R_max}+(1-k(m_R+1))*1)*(R_in-Gray(m_R))

g_G＝(k(m_G)*g_{G_max}+(1-k(m_G))*1)*(Gray(m_G+1)-G_in)+(k(m_G+1)*g_{G_max}+(1-k(m_G+1))*1)*(G_in-Gray(m_G))

g_B＝(k(m_B)*g_{B_max}+(1-k(m_B))*1)*(Gray(m_B+1)-B_in)+(k(m_B+1)*g_{B_max}+(1-k(m_B+1))*1)*(B_in-Gray(m_B))。

7.根据权利要求6所述的一种曲面屏边缘补偿方法，其特征在于，所述步骤五包括：

根据当前坐标的输出值和各自实际补偿增益计算当前坐标的输出值

R_out＝g_R*R_in

G_out＝g_G*G_in

B_out＝g_B*B_in

其中，g_R,g_G,g_B分别为对应R_in,G_in,B_in下的实际补偿增益。

8.一种曲面屏边缘补偿系统，其特征在于，根据权利要求1-7所述的任意一种曲面屏边缘补偿方法，包括：

补偿区间判断单元：获取当前像素的坐标，并计算像素点距离曲面屏左右两侧边缘的最短距离，根据绑点位置的设定，找出像素点的两个相邻绑点x(n),x(n+1)，并将其送给最大补偿增益计算单元；

最大补偿增益计算单元：根据像素点的两个相邻绑点所设定的最大补偿增益g_max，线性插补出当前像素点的最大补偿增益，并送给实际补偿增益计算单元；

实际补偿增益计算单元：根据当前点红、绿、蓝三通道的输入数据，分别计算各通道所在的灰度区间，线性插补出各通道在当前输入数据下的实际补偿增益。将当前点红、绿、蓝三通道的输入数据与实际补偿增益送给输出计算单元；

输出计算单元：根据输入数据与实际补偿增益，计算红、绿、蓝三个通道的输出值。

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