CN113554982B - 一种显示面板像素亮度补偿的方法、系统及显示面板 - Google Patents

一种显示面板像素亮度补偿的方法、系统及显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种显示面板像素亮度补偿的方法、系统及显示面板，该方法包括：从指定灰阶图像中选定以待补偿像素为中心的局部邻域，局部邻域为正多边形；其中，指定灰阶图像为显示面板显示指定灰阶时采集的显示面板显示的图像，待补偿像素为指定灰阶图像中任一个像素；每次从局部邻域中随机选取包含待补偿像素的多个像素，作为线性滤波器的窗口中的像素，对待补偿像素进行线性滤波，获得对应次待补偿像素的滤波值，并计算滤波值与局部邻域中被选取像素外的所有剩余像素的标准差，直到至少一个标准差满足预设条件停止滤波；选取满足预设条件的标准差对应的滤波值，作为待补偿像素的亮度补偿值。

Description

一种显示面板像素亮度补偿的方法、系统及显示面板
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其是涉及一种显示面板像素亮度补偿的方法、系统及显示面板。
背景技术
目前，有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)已成为显示面板市场最受欢迎技术之一。
但是，受制于OLED材料自发光原理与现有设备生产工艺，OLED商业化产品还是存在一些问题。其中直接影响用户整体体验的最大问题就是显示亮度不均匀(Mura现象)。这主要是由于OLED屏中各个像素的驱动电路的电流-电压特性(IV特性)不一致造成的。
现有技术主要采用内部电学和外部光学式补偿方法，改善亮度不均匀问题，但效果并不好。
发明内容
本发明提供一种显示面板像素亮度补偿的方法、系统及显示面板，用以解决现有技术中存在的显示面板亮度不均匀的技术问题。
第一方面，为解决上述技术问题，本发明实施例提供的一种显示面板像素亮度补偿的方法的技术方案如下：
从指定灰阶图像中选定以待补偿像素为中心的局部邻域，所述局部邻域为正多边形；其中，所述指定灰阶图像为显示面板显示指定灰阶时采集的所述显示面板显示的图像，所述待补偿像素为所述指定灰阶图像中任一个像素；
每次从所述局部邻域中随机选取包含所述待补偿像素的多个像素，作为所述线性滤波器的窗口中的像素，对所述待补偿像素进行线性滤波，获得对应次所述待补偿像素的滤波值，并计算所述滤波值与所述局部邻域中被选取像素外的所有剩余像素的标准差，直到至少一个标准差满足预设条件停止滤波；
选取满足所述预设条件的标准差对应的滤波值，作为所述待补偿像素的亮度补偿值。
一种可能的实施方式，所述线性滤波器，包括：
均值滤波器、中值滤波器、高斯滤波器中的任一个。
一种可能的实施方式，若所述线性滤波器为所述高斯滤波器，每次从所述局部邻域中随机选取包含所述待补偿像素的多个像素，作为所述线性滤波器的窗口中的像素，包括：
设定所述高斯滤波器的高斯滤波算子核大小；其中，所述高斯滤波算子核大小包含的像素数量小于所述局部邻域的边长包含的像素数量，且所述高斯滤波算子核大小包含的像素数量为奇数；
将每次从所述局部邻域中随机选取的像素总数，设置为所述高斯滤波算子核大小包含的像素数量的平方值；
每次从所述局部邻域中随机选取数量为所述像素总数的多个像素，作为所述窗口中的像素；其中，所述多个像素中包含所述待补偿像素。
一种可能的实施方式，所述局部领域的单边包含的像素数量为奇数。
一种可能的实施方式，所述局部领域的单边包含的像素数量为7。
一种可能的实施方式，所述预设条件，包括：
所述局部邻域中的每个像素至少参与过一次所述待补偿像素的线性滤波；
或，达到所述待补偿像素的最优滤波值对应的标准差阈值。
一种可能的实施方式，选取满足所述预设条件的标准差对应的滤波值，作为所述待补偿像素的亮度补偿值，包括：
当所述预设条件为所述局部邻域中的每个像素至少参与过一次所述待补偿像素的线性滤波时，选取与所述待补偿像素对应的所有标准差中最小值对应的滤波值，作为所述待补偿像素的亮度补偿值。
一种可能的实施方式，选取满足所述预设条件的标准差对应的滤波值，作为所述待补偿像素的亮度补偿值，包括：
当所述预设条件为所述局部邻域中的每个像素至少参与过一次所述待补偿像素的线性滤波时，选取与所述待补偿像素对应的所有标准差中最小值对应选取的多个像素，为所述线性滤波器的窗口中的像素；
用所述线性滤波器对所述待补偿像素进行线性滤波，获得所述待补偿像素的最优滤波值；
将所述最优滤波值作为所述待补偿像素的亮度补偿值。
第二方面，本发明实施例提供了一种显示面板像素亮度补偿的系统，包括：
图像采集装置，用于采集显示面板显示指定灰阶的指定灰阶图像；
信号处理装置，用于从所述图像采集装置获取所述指定灰阶图像，执行如第一方面所述的方法确定所述显示面板中每个像素的亮度补偿值，并保存到所述显示面板中。
第三方面，本发明实施例还提供一种显示面板，包括：
闪存，用于存储显示面板中每个像素的亮度补偿值，所述亮度补偿值是采用如第一方面所述的方法确定的。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种显示面板像素亮度补偿方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种待补偿像素的局部领域示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种待补偿像素的局部领域示意图；
图4为相关技术中线性滤波器的窗口中像素排布示意图；
图5为本发明实施例提供的单次从局部领域中随机选取多个像素作为线性滤波器的窗口中的像素的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种显示面板像素亮度补偿系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施列提供一种显示面板像素亮度补偿的方法、系统及显示面板，用以解决现有技术中存在的显示面板亮度不均匀的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
请参考图1，本发明实施例提供一种显示面板像素亮度补偿的方法，该方法的处理过程如下。
步骤101：从指定灰阶图像中选定以待补偿像素为中心的局部邻域，局部邻域为正多边形；其中，指定灰阶图像为显示面板显示指定灰阶时采集的显示面板显示的图像，待补偿像素为指定灰阶图像中任一个像素。
指定灰阶可以是由用户指定的任一灰阶，或预先设定的任一灰阶，或随机选取的任一灰阶，具体不做限定。显示面板显示指定灰阶的图像后，利用图像采集装置，如电耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)装置采集显示面板显示指定灰阶的图像，得到指定灰阶图像。
请参见图2为本发明实施例提供的一种待补偿像素的局部领域示意图。
局部领域的轮廓可以为正方形、正六边形等正多边形，局部领域的单边包含的像素数量为奇数，局部领域的单边包含的像素数量可以根据需要设定，在实际应用中局部领域的单边包含的像素数量为7较佳。在图2中以局部邻域为正方形为例，假设该局部领域的单边包含的像素数量为7，则此局部领域及为7×7的像素区域，待补偿像素位于局部邻域的中心。
请参见图3为本发明实施例提供的另一种待补偿像素的局部领域示意图。
假设待补偿像素为指定灰阶图中边界附近的像素，则以待补偿像素为中心的局部领域将超出指定灰阶图像的区域范围，对于局部领域中超出指定灰阶图像的部分像素，将它们的颜色设置为指定灰阶对应的颜色。
需要说明的是，在图2中只是示出了指定灰阶图像中一个像素(即待补偿像素的位置)，其余像素的并未示出，但并不能因此认定其余像素不存在；为了便于观看，将待补偿像素设置为黑色，但这并不代表待补偿像素的实际颜色，理论上指定灰阶图片显示的应是一种灰度(即指定灰度)对应的颜色，但由于显示面板存在亮度不均匀的问题，实际上指定灰阶图片中存在一些像素对应的颜色与指定灰度对应的颜色有偏差。
当需要计算指定灰阶图像中任一像素的补偿亮度时，对应局部领域的确定方式均与图2类似，故不再赘述。
在确定以待补偿像素为中心的局部领域后，便可执行步骤102。
步骤102：每次从局部邻域中随机选取包含待补偿像素的多个像素，作为线性滤波器的窗口中的像素，对待补偿像素进行线性滤波，获得对应次待补偿像素的滤波值，并计算滤波值与局部邻域中被选取像素外的所有剩余像素的标准差，直到至少一个标准差满足预设条件停止滤波。
其中，线性滤波器，可以包括均值滤波器、中值滤波器、高斯滤波器中的任一个。
请参见图4为相关技术中线性滤波器的窗口中像素排布示意图。
在相关技术中，使用线性滤波器对图像进行滤波时，通过滑动图4所示的窗口，对窗口中心的像素(图4中以具有斜线的正方形示出)进行线性滤波，窗口中心的像素滤波后的值与窗口中围绕该像素的其它像素的值相关，由于使用线性滤波器的不同，相应的算法不同，具体可以参见相关线性滤波器的算法，在此不再赘述。
请参见图5为本发明实施例提供的单次从局部领域中随机选取多个像素作为线性滤波器的窗口中的像素的示意图。
在图5中局部领域是指定灰阶图像中以待补偿像素为中心的像素区域，该像素区域的大小为7×7，线性滤波器的窗口大小为3×3，图5中为了便于观察被选取的多个像素的位置，将待补偿像素设置为黑色，将其余被选取的8个像素设置为填充点，也就是从局部领域中随机选取包含待补偿像素的9个像素作为线性滤波器的窗口中的像素，然后用线性滤波器对待补偿像素进行线性滤波，得到待补偿像素的滤波值。同时，计算待补偿像素的滤波值与当前被选取的所有剩余像素(即图5中局部领域中填充白色的像素)的标准差。上述选取像素、计算标准差的过程可能需要重复多次，结束上述过程的条件是以至少一个标准差满足预设条件为准。
需要说明的是，在实际计算时，并不需要如图5那样将选取的多个像素组合为线性滤波器的窗口中的像素，图5只是为了便于理解进行的图形化示意，在实际的处理过程中可以将局部领域中的像素视为一个集合，将从局部领域中选取的包含待补偿像素的多个像素视为另一个集合。且在图5中像素中填充的颜色或图形仅仅是为了示意像素的位置、被选取的像素，而非代表它们实际的颜色。
预设条件，包括局部邻域中的每个像素至少参与过一次待补偿像素的线性滤波；或，达到待补偿像素的最优滤波值对应的标准差阈值。
例如，以图5为例，假设预设条件是局部邻域中的每个像素至少参与过一次待补偿像素的线性滤波，则需要多次从图5所示的局部领域中选取包含待补偿像素的多个像素，每选取一次对待补偿像素线性滤波一次，并相应的计算一次与本次未被选择的所有像素的标准差，直至局部邻域中的每个像素至少参与过一次待补偿像素的线性滤波。
又如，假设预设条件是待补偿像素的最优滤波值对应的标准差阈值，则每次从图5所示的局部领域中选取包含待补偿像素的多个像素，对待补偿像素线性滤波，并相应的计算一次与本次未被选择的所有像素的标准差，判断该达到标准差是否达到待补偿像素的最优滤波值对应的标准差阈值(及标准差是否小于或等于标准阈值)，若为否，则重复执行上述随机选取、线性滤波、标准差计算的过程，直至计算出的标准差小于或等于标准差阈值。这样可以减少计算量，提高确定待补偿像素的亮度补偿值的效率。
一种可能的实施方式，若线性滤波器为高斯滤波器，每次从局部邻域中随机选取包含待补偿像素的多个像素，作为线性滤波器的窗口中的像素，可以通过下列方式实现：
设定高斯滤波器的高斯滤波算子核大小；其中，高斯滤波算子核大小包含的像素数量小于局部邻域的边长包含的像素数量，且高斯滤波算子核大小包含的像素数量为奇数；将每次从局部邻域中随机选取的像素总数，设置为高斯滤波算子核大小包含的像素数量的平方值；每次从局部邻域中随机选取数量为像素总数的多个像素，作为窗口中的像素；其中，多个像素中包含待补偿像素。
例如，线性滤波器为高斯滤波器时，设定高斯滤波器的高斯滤波算子核大小为n个像素，局部邻域的边长包含的像素数量为M，n<M，且为奇数。每次从局部邻域中随机选取的像素总数为n2。
以图5为例，则M＝7、n＝3，每次随机选取的多个像素的像素总数为9，这即为高斯滤波器的窗口中包含的像素的总数量。从图5所示的局部领域中选取包含待补偿像素的9个像素，作为高斯滤波器的窗口中的像素，每选取一次对待补偿像素线性滤波一次，并相应的计算一次与本次未被选择的所有像素(剩余40个像素)的标准差，直至局部邻域中的每个像素至少参与过一次待补偿像素的线性滤波，或当前计算出的标准差小于等于标准差阈值。
在至少一个标准差满足预设条件停止滤波后，便可执行步骤103。
步骤103：选取满足预设条件的标准差对应的滤波值，作为待补偿像素的亮度补偿值。
例如，以图5为例，假设预设条件为局部邻域中的每个像素至少参与过一次待补偿像素的线性滤波，当局部领域中每个像素至少参与过一次待补偿像素的线性滤波后，总共实施了50次随机选取多个像素、对待补偿像素进行相信滤波、计算标准差，得到了待补偿像素的50个滤波值，及对应的50个标准差，从这50个标准中确定出最小的标准差，并选取最小的标准差对应的待补偿像素的滤波值作为待补偿像素的亮度补偿值。
假设预设条件为达到待补偿像素的最优滤波值对应的标准差阈值，若第一次从局部邻域中选取的多个像素，参与待补偿像素的线性滤波，并进行标准差计算，若确定该标准差小于或等于标准差阈值，则直接将本次线性滤波得到的待补偿像素的滤波值作为待补偿像素的亮度补偿值。若本次计算出的标准差大于标准差阈值，则从新从局部领域中选取多个像素，参与待补偿像素的线性滤波，并进行标准差计算，若确定次标准差小于或等于标准差阈值，则将此次待补偿像素的滤波值作为待补偿像素的亮度补偿值。
当预设条件为局部邻域中的每个像素至少参与过一次待补偿像素的线性滤波时，选取满足所述预设条件的标准差对应的滤波值，作为所述待补偿像素的亮度补偿值，可以有以下两种方案：
第一种：选取与待补偿像素对应的所有标准差中最小值对应的滤波值，作为待补偿像素的亮度补偿值。
第二种：选取与待补偿像素对应的所有标准差中最小值对应选取的多个像素，为线性滤波器的窗口中的像素；用线性滤波器对待补偿像素进行线性滤波，获得待补偿像素的最优滤波值；将最优滤波值作为待补偿像素的亮度补偿值。
例如，预设条件为局部邻域中的每个像素至少参与过一次待补偿像素的线性滤波，当局部领域中每个像素至少参与过一次待补偿像素的线性滤波后，总共实施了100次随机选取多个像素、对待补偿像素进行相信滤波、计算标准差，得到了待补偿像素的100个滤波值对应选取的100组多个像素，及对应的50个标准差，从这50个标准中确定出最小的标准差，并选取最小的标准差对应的一组多个像素作为线性滤波器的窗口中的像素，用线性滤波器对待补偿像素进行线性滤波，此时得到的待补偿像素的滤波值作为待补偿像素的亮度补偿值。
在本发明提供的实施例中，从指定灰阶图像中选定以待补偿像素为中心的局部邻域，每次从局部邻域中随机选取包含待补偿像素的多个像素，作为线性滤波器的窗口中的像素，对待补偿像素进行线性滤波，获得对应次待补偿像素的滤波值，并计算滤波值与局部邻域中被选取像素外的所有剩余像素的标准差，直到至少一个标准差满足预设条件停止滤波；选取满足预设条件的标准差对应的滤波值，作为待补偿像素的亮度补偿值。由于在上述处理过程中，使用线性滤波器对待补偿像素进行滤波，将满足预设条件的标准差对应的滤波值确定为待补偿像素的亮度补偿值，可以克服显示面板中存在的散点类型的亮度不均问题(sandy mura)，及线性滤波在一定程度上有存在块状不均的问题，从而提高了整个显示面板中像素亮度补偿的鲁棒性，并克服显示面板的孤点噪声、提高显示面板的亮度均匀性。在上述待补偿像素的亮度补偿值的确定过程中，从局部邻域中随机选取包含待补偿像素的多个像素，作为线性滤波器的窗口中的像素，对待补偿像素进行线性滤波，可以使用线性滤波器存在的块状不均匀的问题，使得用从中确定的待补偿像素的亮度补偿值对待补偿像素进行像素亮度补偿后，能够在更大的局部邻域的范围内均匀的实现亮度的平滑过渡，从而可以提升显示面板的亮度不均匀的补偿效果的鲁棒性。
基于同一发明构思，本发明一实施例中提供一种显示面板像素亮度补偿的系统，该系统，请参见图6，包括：
图像采集装置601，用于采集显示面板显示指定灰阶的指定灰阶图像；显示面板显示的图像在显示区中呈现，因此，指定灰阶图像是显示面板中与显示区对应的图像。
信号处理装置602，用于从所述图像采集装置获取所述指定灰阶图像，执行如上所述的显示面板像素亮度补偿方法确定所述显示面板中每个像素的亮度补偿值，并保存到所述显示面板中。
其中，显示面板像素亮度补偿方法的具体实施方式可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述。
信号处理装置602得到显示面板中每个像素的亮度补偿值，可以表的形式存储到显示面板的闪存(Flash)中。
基于同一发明构思，本发明一实施例中提供一种显示面板，包括：
闪存，用于存储显示面板中每个像素的亮度补偿值，所述亮度补偿值是采用如上所述的显示面板像素亮度补偿方法确定的。
该显示面板可以为OLED显示面板，也可以为液晶显示面板。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、系统、或程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机/处理器可用程序代码的可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的可读存储器中，使得存储在该可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机/处理器实现的处理，从而在计算机/处理器或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示面板像素亮度补偿的方法，其特征在于，包括：
从指定灰阶图像中选定以待补偿像素为中心的局部邻域，所述局部邻域为正多边形；其中，所述指定灰阶图像为显示面板显示指定灰阶时采集的所述显示面板显示的图像，所述待补偿像素为所述指定灰阶图像中任一个像素；
每次从所述局部邻域中随机选取包含所述待补偿像素的多个像素，作为线性滤波器的窗口中的像素，对所述待补偿像素进行线性滤波，获得对应次所述待补偿像素的滤波值，并计算所述滤波值与所述局部邻域中被选取像素外的所有剩余像素的标准差，直到至少一个标准差满足预设条件停止滤波；
选取满足所述预设条件的标准差对应的滤波值，作为所述待补偿像素的亮度补偿值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线性滤波器，包括：
均值滤波器、中值滤波器、高斯滤波器中的任一个。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述线性滤波器为所述高斯滤波器，每次从所述局部邻域中随机选取包含所述待补偿像素的多个像素，作为所述线性滤波器的窗口中的像素，包括：
设定所述高斯滤波器的高斯滤波算子核大小；其中，所述高斯滤波算子核大小包含的像素数量小于所述局部邻域的边长包含的像素数量，且所述高斯滤波算子核大小包含的像素数量为奇数；
将每次从所述局部邻域中随机选取的像素总数，设置为所述高斯滤波算子核大小包含的像素数量的平方值；
每次从所述局部邻域中随机选取数量为所述像素总数的多个像素，作为所述窗口中的像素；其中，所述多个像素中包含所述待补偿像素。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述局部邻域的单边包含的像素数量为奇数。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述局部邻域的单边包含的像素数量为7。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述预设条件，包括：
所述局部邻域中的每个像素至少参与过一次所述待补偿像素的线性滤波；
或，达到所述待补偿像素的最优滤波值对应的标准差阈值。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，选取满足所述预设条件的标准差对应的滤波值，作为所述待补偿像素的亮度补偿值，包括：
当所述预设条件为所述局部邻域中的每个像素至少参与过一次所述待补偿像素的线性滤波时，选取与所述待补偿像素对应的所有标准差中最小值对应的滤波值，作为所述待补偿像素的亮度补偿值。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，选取满足所述预设条件的标准差对应的滤波值，作为所述待补偿像素的亮度补偿值，包括：
当所述预设条件为所述局部邻域中的每个像素至少参与过一次所述待补偿像素的线性滤波时，选取与所述待补偿像素对应的所有标准差中最小值对应选取的多个像素，为所述线性滤波器的窗口中的像素；
用所述线性滤波器对所述待补偿像素进行线性滤波，获得所述待补偿像素的最优滤波值；
将所述最优滤波值作为所述待补偿像素的亮度补偿值。
9.一种显示面板像素亮度补偿的系统，其特征在于，包括：
图像采集装置，用于采集显示面板显示指定灰阶的指定灰阶图像；
信号处理装置，用于从所述图像采集装置获取所述指定灰阶图像，执行如权利要求1-8任一项所述的方法确定所述显示面板中每个像素的亮度补偿值，并保存到所述显示面板中。
10.一种显示面板，其特征在于，包括：
闪存，用于存储显示面板中每个像素的亮度补偿值，所述亮度补偿值是采用如权利要求1-8任一项所述的方法确定的。
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