CN113409726B - 面板边界处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种面板边界处理方法，应用于显示面板。显示面板包括第一显示区域及第二显示区域且第一显示区域与第二显示区域之间具有边界。该方法包括下列步骤：(a)分析显示面板的显示状态；(b)导入视觉模型；(c)利用视觉模拟演算法产生视觉仿真图；(d)利用视觉仿真图找出显示面板上需补偿位置及补偿亮度；以及(e)计算补偿亮度以产生补偿值。
Description
技术领域
本发明与显示面板有关，尤其是关于一种面板边界处理方法。
背景技术
随着显示技术的快速演进，目前业界已发展出多种屏下摄像头显示技术，其中一种技术是通过移除像素点的方式来达到提高光穿透率的效果。
然而，以现有的面板架构来看，若采用移除像素点的方式容易造成局部区域的解析度不同，就视觉上而言，容易在主屏与副屏(例如透明区)之间的边界处产生亮暗线或亮暗点。
举例而言，如图1所示，在主屏DA1与副屏(例如透明区)DA2之间的直线边界BD1处会产生亮暗线且在主屏DA1与副屏(例如透明区)DA2之间的弧形边界BD2处会产生亮暗点，因而造成视觉上的不连续感，严重影响显示面板的显示品质，亟待改善。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种面板边界处理方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。
依据本发明的一具体实施例为一种面板边界处理方法。于此实施例中，面板边界处理方法应用于显示面板。显示面板包括第一显示区域及第二显示区域且第一显示区域与第二显示区域之间具有边界。该方法包括下列步骤：(a)分析显示面板的显示状态；(b)导入视觉模型；(c)利用视觉模拟演算法产生视觉仿真图；(d)利用视觉仿真图找出显示面板上需补偿位置及补偿亮度；以及(e)计算补偿亮度以产生补偿值。
于一实施例中，显示面板为屏下摄影头显示面板。
于一实施例中，显示面板为有机发光二极管(OLED)显示面板。
于一实施例中，第一显示区域与第二显示区域具有不同的解析度。
于一实施例中，边界包括直线部分及/或弧形部分。
于一实施例中，于视觉模型中，显示面板的像素为具有离散信号的物平面，当物平面传递至像平面，点光源会扩散成光斑，称为脉冲响应(Impulse response)或卷积核(Kernel)，视觉上接收到的信号为物平面与脉冲响应(或卷积核)进行卷积(Convolution)而得。
于一实施例中，步骤(c)是对高解析度网格纹(High resolution grid)与卷积核(Kernel)进行卷积(Convolution)后再进行影像处理，以产生低解析度网格纹(Lowresolution grid)作为视觉仿真图。
于一实施例中，高解析度网格纹根据至少一像素信息而得。
于一实施例中，该至少一像素信息包括像素的渲染、面积、亮度及/或距离。
于一实施例中，面板边界处理方法还包括下列步骤：(f)储存步骤(e)所得到的单点的补偿值后，再经由计算还原输出灰阶值，以达成全灰阶补偿。
于一实施例中，在不同输入灰阶值下，计算输出灰阶值的对应关系。
于一实施例中，面板边界处理方法由处理电路执行，处理电路设置于子像素渲染(Sub-PixelRendering,SPR)电路与伽玛(Gamma)电路之间。
于一实施例中，处理电路包括去亮度不均单元、多区域补偿单元及合成单元。当处理电路自子像素渲染电路接收到信号时，去亮度不均单元及多区域补偿单元分别对信号进行去亮度不均处理及多区域补偿后由合成单元合成并输出至伽玛电路。
于一实施例中，去亮度不均单元及多区域补偿单元分别耦接存储器并分别自存储器取得去亮度不均数据及多区域补偿数据。
于一实施例中，多区域补偿单元于边界附近的第一显示区域及/或第二显示区域进行亮度补偿，以消除位于边界处的亮线及/或亮点。
于一实施例中，多区域补偿单元于边界附近的第一显示区域及/或第二显示区域形成亮度渐层过渡区，以消除位于边界处的颗粒感。
相较于现有技术，本发明所提出的面板边界处理方法可通过多区域补偿方法对于显示面板的亮度分布的优化，由以有效消除不同解析度的显示区域之间的视觉上不连续感(尤指亮暗线、亮暗点)，故能大幅提升显示面板的显示品质。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为现有技术容易在主屏与副屏(透明区)之间的边界处产生亮暗线或亮暗点的示意图。
图2为根据本发明的一较佳具体实施例中的面板边界处理方法的流程图。
图3为图2中的步骤S14的详细步骤的流程图。
图4A为在主屏与副屏(透明区)之间的边界处的相对亮度分布的示意图。
图4B为在主屏与副屏(透明区)之间的边界处的灰阶值分布的示意图。
图4C为输出灰阶值与输入灰阶值之间的对应关系图。
图5A为经源极调光的边缘区域进行多区域补偿后的灰阶值变化的示意图。
图5B为应输出灰阶值及补偿值与输入灰阶值之间的对应关系图。
图6为执行面板边界处理方法的处理电路的功能方块图。
图7A及图7B分别为显示面板原来的亮度分布以及经多区域补偿以消除边界上的亮线后的亮度分布的示意图。
图8A及图8B分别为显示面板原来的亮度分布以及经多区域补偿以消除边界上的颗粒感后的亮度分布的示意图。
主要元件符号说明：
BD1...直线边界
BD2...弧形边界
DA1...第一显示区域(主屏)
DA2...第二显示区域(副屏)
S10～S18...步骤
S20～S27...步骤
BD...边界
32、64、80、96、128、160、192、224、255...灰阶值SD...源极调光
MRC...多区域补偿
-48、-95...补偿值
GI...伽玛(Gamma)内插
B1～B4...y值
7...处理电路
70...去亮度不均单元
72...多区域补偿单元
74...增益表
76...增益表
79...合成单元
SPR...子像素渲染电路
SR...存储器
GC...伽玛(Gamma)电路
0、0.4、0.5、0.6、1、1.5、2.8、4...相对亮度
GT...亮度渐层过渡区
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示范性实施例，并在附图中说明所述示范性实施例的实例。在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
依据本发明的一具体实施例为一种面板边界处理方法。于此实施例中，面板边界处理方法应用于显示面板，例如设置有屏下摄影头的有机发光二极管(OLED)显示面板，但不以此为限。
此实施例中的显示面板至少包括第一显示区域及第二显示区域，并且第一显示区域与第二显示区域之间具有一边界。第一显示区域及第二显示区域可具有不同的解析度(PPI)，例如具有高解析度的主屏及具有低解析度的副屏(例如透明区)，但不以此为限。第一显示区域与第二显示区域的间的边界可包括直线部分及/或弧形部分，但不以此为限。
请参照图2，图2为此实施例中的面板边界处理方法的流程图。如图2所示，此实施例中的面板边界处理方法可包括下列步骤：
步骤S10：分析显示面板的显示状态；
步骤S12：导入视觉模型；
步骤S14：利用视觉模拟演算法产生视觉仿真图；
步骤S16：利用视觉仿真图找出显示面板上需补偿位置及补偿亮度；以及
步骤S18：计算补偿亮度以产生补偿值。
实际上，步骤S10分析显示面板的显示状态以得到第一显示区域及第二显示区域中的所有像素的亮度分布情形，但不以此为限。于步骤S12所导入的视觉模型中，显示面板的像素会被视为具有离散信号的物平面(Object plane)，当物平面传递至像平面(Imageplane)时，点光源会扩散成光斑，称的为脉冲响应(Impulse response)或卷积核(Kernel)，人眼视觉上所接收到的信号为物平面与脉冲响应(或卷积核)进行卷积(Convolution)而得，但不以此为限。
接下来，将针对图2中的步骤S14利用视觉模拟演算法产生视觉仿真图进行详细说明。
请参照图3，图3为图2中的步骤S14利用视觉模拟演算法产生视觉仿真图的详细步骤的流程图。
如图3所示，步骤S20至S22分别得到显示面板的像素的渲染、面积、亮度及/或距离等像素信息。步骤S23是根据上述像素信息得到高解析度网格纹(High resolution grid)。步骤S24是根据视觉模型得到卷积核(或脉冲响应)。步骤S25是对高解析度网格纹与卷积核(或脉冲响应)进行卷积(Convolution)处理，再经步骤S26进行影像处理后，步骤S27产生低解析度网格纹(Low resolution grid)作为视觉仿真图。
通过上述步骤S20至S27，本发明的面板边界处理方法能够产生视觉仿真图来模拟显示面板的实际亮度分布图。接着，本发明的面板边界处理方法即可利用视觉仿真图来找出显示面板上需补偿位置及补偿亮度(步骤S16)，并计算补偿亮度以产生补偿值(步骤S18)。
于一实施例中，如图4A所示，视觉仿真图可呈现出显示面板的第一显示区域(例如主屏)DA1及第二显示区域(例如副屏)DA2的像素亮度分布情形，其中的数字1及2.8为相对亮度。根据图4A可知：第一显示区域(例如主屏)DA1靠近边界BD处的像素的相对亮度2.8明显高于其他像素的相对亮度1，故可判定其应需进行补偿。
接下来，可以对相对亮度进行灰阶转换，如图4B所示，在相同的位置图，转化成灰阶，产生补偿关系。
需说明的是，如图4C所示，在不同输入灰阶值下，可计算出输出灰阶值的对应关系为线性关系，但不以此为限。换言的，显示面板的输出灰阶值与输入灰阶值的间可如图4C呈现线性关系，亦可以是其他对应关系，并无特定的限制。因此，本发明的面板边界处理方法可储存前述步骤所得到的单点的补偿值，再经由计算还原输出灰阶值，以达成全灰阶补偿的效果。
接下来，请参照图5A及图5B。图5A为经源极调光的边缘区域进行多区域补偿后的灰阶值变化的示意图。图5B为应输出灰阶值及补偿值与输入灰阶值的间的对应关系图。
于一实施例中，如图5A所示，就显示面板的正常区域而言，其像素的灰阶值经源极调光SD后会从原本的255变为128，接着再进行多区域补偿MRC后则仍维持于128不变。相较的下，就显示面板的边缘区域而言，其像素的灰阶值经源极调光SD后会从原本的255变为128，接着再进行多区域补偿MRC后则会从128变为80。
换言的，此实施例中的源极调光SD是同时对正常区域与边缘区域进行调光，而此实施例中的多区域补偿MRC则是仅对需要补偿的边缘区域进行补偿，并未对不需补偿的正常区域进行补偿，由以消除边缘区域所造成的视觉上的不连续感。
如图5B所示，应输出灰阶值是以正值表示且与输入灰阶值之间呈现线性关系；补偿值则以负值表示且与输入灰阶值之间呈现线性关系。举例而言，若输入灰阶值为128且其对应的补偿值为-48，则应输出灰阶值为128+(-48)＝80；若输入灰阶值为255且其对应的补偿值为-95，则应输出灰阶值为255+(-95)＝160，其余可依此类推。
请参照图6，图6为执行面板边界处理方法的处理电路的功能方块图。如图6所示，执行面板边界处理方法的处理电路7分别耦接子像素渲染电路SPR、伽玛(Gamma)电路GC及存储器SR。处理电路7包括去亮度不均(Demura)单元70、多区域补偿单元72、增益表74、增益表76及合成单元79。
去亮度不均单元70及增益表74串接于子像素渲染电路SPR与合成单元79之间。多区域补偿单元72及增益表76串接于子像素渲染电路SPR与合成单元79之间。合成单元79耦接至伽玛(Gamma)电路GC。存储器SR分别耦接至去亮度不均单元70及多区域补偿单元72。
当处理电路7自子像素渲染电路SPR接收到信号时，去亮度不均单元70会对接收到的信号进行去亮度不均处理并经增益表74后传送至合成单元79。多区域补偿单元72则会对接收到的信号进行多区域补偿并经增益表76后传送至合成单元79。合成单元79将经去亮度不均处理的信号与经多区域补偿的信号合成后输出至伽玛电路GC。
需说明的是，去亮度不均单元70及多区域补偿单元72分别自存储器SR取得去亮度不均数据及多区域补偿数据，且存储器SR可以是静态随机存取存储器(Static RandomAccess Memory,SRAM)，但不以此为限。
此外，虽然图6是以执行面板边界处理方法的处理电路7设置于子像素渲染电路SPR与伽玛(Gamma)电路GC之间为例进行说明，但实际上处理电路7、子像素渲染电路SPR及伽玛(Gamma)电路GC的相对配置关系亦可视需求而进行调整，例如处理电路7亦可设置于子像素渲染电路SPR及伽玛(Gamma)电路GC之后，并无特定的限制存在。
接下来，将通过不同实施例来说明显示面板经多区域补偿后的亮度分布变化及其达到的效果。
于一实施例中，如图7A所示，假设显示面板原来的亮度分布为第二显示区域(副屏)DA2中的所有像素的相对亮度均为4且第一显示区域(主屏)DA1中的所有像素的相对亮度均为1，使得第一显示区域(主屏)DA1与第二显示区域(副屏)DA2之间的边界BD处会产生亮线，造成视觉上的不连续感。
经本发明的面板边界处理方法进行多区域补偿后，如图7B所示，第一显示区域(主屏)DA1中的靠近边界BD的部分像素的相对亮度由原本的1变为0，第一显示区域(主屏)DA1中的其余像素的相对亮度仍维持1不变，第二显示区域(副屏)DA2中的所有像素的相对亮度仍维持4不变，由此可有效消除原本出现在边界BD处的亮线，以降低视觉上的不连续感并提升显示面板的显示品质。
于另一实施例中，如图8A所示，假设显示面板原来的亮度分布为第二显示区域(副屏)DA2中的所有像素的相对亮度均为4且第一显示区域(主屏)DA1中的所有像素的相对亮度均为1，使得第一显示区域(主屏)DA1与第二显示区域(副屏)DA2之间的边界BD处会产生颗粒感，造成视觉上的不连续感。
经本发明的面板边界处理方法进行多区域补偿后，如图8B所示，在第一显示区域(主屏)DA1内的靠近边界BD处会形成亮度渐层过渡区GT。位于亮度渐层过渡区GT内的一部分像素的相对亮度会由原本的1变为0.4～0.6不等，且位于亮度渐层过渡区GT内的另一部分像素的相对亮度会由原本的1变为1.5。
换言之，当本发明的面板边界处理方法进行多区域补偿时，亮度渐层过渡区GT内的一部分像素的相对亮度被提高且亮度渐层过渡区GT内的另一部分像素的相对亮度被降低。至于第一显示区域(主屏)DA1中的其余像素的相对亮度仍维持1不变且第二显示区域(副屏)DA2中的所有像素的相对亮度仍维持4不变。通过在邻近边界BD处形成亮度渐层过渡区GT的方式可有效消除原本在边界BD处产生的颗粒感，以降低视觉上的不连续感并提升显示面板的显示品质。
相较于现有技术，本发明所提出的面板边界处理方法可通过多区域补偿方法对于显示面板的亮度分布的优化，由以有效消除不同解析度的显示区域之间的视觉上不连续感(尤指亮暗线、亮暗点)，故能大幅提升显示面板的显示品质。
Claims (18)
1.一种面板边界处理方法，应用于一显示面板，其特征在于，该显示面板包括一第一显示区域及一第二显示区域且该第二显示区域为像素点移除，该第一显示区域与该第二显示区域之间具有一边界，该面板边界处理方法包括下列步骤：
(a)分析该显示面板的显示状态；
(b)导入一视觉模型；
(c)根据一视觉模拟演算法产生一视觉仿真图；
(d)利用该视觉仿真图找出该显示面板上需补偿位置及补偿亮度；以及
(e)计算该补偿亮度以产生补偿值；
于该视觉模型中，该显示面板的像素为具有离散信号的物平面，当该物平面传递至像平面，点光源会扩散成光斑，称为脉冲响应或卷积核，视觉上接收到的信号为该物平面与该脉冲响应或卷积核进行卷积而得。
2.根据权利要求1所述的面板边界处理方法，其特征在于，该显示面板为屏下摄影头显示面板。
3.根据权利要求1所述的面板边界处理方法，其特征在于，该显示面板为有机发光二极管显示面板。
4.根据权利要求1所述的面板边界处理方法，其特征在于，该第一显示区域与该第二显示区域具有不同的解析度。
5.根据权利要求1所述的面板边界处理方法，其特征在于，该边界包括直线部分及/或弧形部分。
6.根据权利要求1所述的面板边界处理方法，其特征在于，步骤(c)是对高解析度网格纹与卷积核进行卷积后再进行影像处理，以产生低解析度网格纹作为该视觉仿真图。
7.根据权利要求6所述的面板边界处理方法，其特征在于，该高解析度网格纹是根据至少一像素信息而得。
8.根据权利要求7所述的面板边界处理方法，其特征在于，该至少一像素信息包括像素的渲染、面积、亮度及/或距离。
9.根据权利要求1所述的面板边界处理方法，其特征在于，还包括下列步骤：
(f)储存步骤(e)所得到的单点的补偿值后，再经由计算还原输出灰阶值，以达成全灰阶补偿。
10.根据权利要求9所述的面板边界处理方法，其特征在于，在不同输入灰阶值下，计算该输出灰阶值的对应关系。
11.根据权利要求1所述的面板边界处理方法，其特征在于，该面板边界处理方法由一处理电路执行，该处理电路设置于一子像素渲染电路与一伽玛电路之间。
12.根据权利要求11所述的面板边界处理方法，其特征在于，该处理电路包括一去亮度不均单元、一多区域补偿单元及一合成单元，当该处理电路自该子像素渲染电路接收到一信号时，该去亮度不均单元及该多区域补偿单元分别对该信号进行去亮度不均处理及多区域补偿后由该合成单元合成并输出至该伽玛电路。
13.根据权利要求12所述的面板边界处理方法，其特征在于，该去亮度不均单元及该多区域补偿单元分别耦接一存储器并分别自该存储器取得一去亮度不均数据及一多区域补偿数据。
14.根据权利要求12所述的面板边界处理方法，其特征在于，该多区域补偿单元于该边界附近的该第一显示区域及/或该第二显示区域进行亮度补偿，以消除位于该边界处的亮线及/或亮点。
15.根据权利要求12所述的面板边界处理方法，其特征在于，该多区域补偿单元于该边界附近的该第一显示区域及/或该第二显示区域形成亮度渐层过渡区，以消除位于该边界处的颗粒感。
16.一种面板边界处理方法，应用于一显示面板，其特征在于，该显示面板包括一第一显示区域及一第二显示区域且该第二显示区域为像素点移除，该第一显示区域与该第二显示区域之间具有一边界，该面板边界处理方法包括下列步骤：
(a)分析该显示面板的显示状态；
(b)导入一视觉模型；
(c)根据一视觉模拟演算法产生一视觉仿真图；
(d)利用该视觉仿真图找出该显示面板上需补偿位置及补偿亮度；以及
(e)计算该补偿亮度以产生补偿值；
其中，步骤(c)是对高解析度网格纹与卷积核进行卷积后再进行影像处理，以产生低解析度网格纹作为该视觉仿真图。
17.如权利要求16所述的面板边界处理方法，其特征在于，该高解析度网格纹是根据至少一像素信息而得。
18.如权利要求17所述的面板边界处理方法，其特征在于，该至少一像素信息包括像素的渲染、面积、亮度及/或距离。
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