CN114299062B - 一种用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法 - Google Patents

一种用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,包括:S1将一个纯色图像作为输入灰阶图像,输入待测显示屏;S2拍摄待测显示屏显示的输入灰阶图像;S3对拍摄得到的输入灰阶图像提取各子像素的子像素亮度值;S4统计子像素亮度值的统计分布方差
Figure DEST_PATH_IMAGE002
;S5若不满足预设的输出条件,则执行S6;S6对子像素亮度值进行计算,获得各子像素的补图灰阶值;S7将当前的补图灰阶值作为新的输入灰阶图像,输入待测显示屏,回到S2进行迭代。本发明能够进一步甄别出DeMura精度较低或失败的情况,进行进一步的迭代处理,以提高DeMura精度及成功率。

Description

一种用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法
技术领域
本发明涉及一种用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,属于显示制造领域。
背景技术
在现有技术中,使用电流驱动的自发光显示器(包括OLED显示屏、MiniLED显示屏以及未来的MicroLED显示屏)由于制造工艺的限制,会产生子像素级别的电路上的不一致性。这种不一致性表现在显示上,即为一种整体或局部的显示不均匀性,表现为块状,沙装,点状等等,这种不均匀性统称为Mura(指显示器亮度不均匀, 造成各种痕迹的现象)。Mura通常有亮度Mura和色Mura两种,表示亮度的不均匀性和颜色的不均匀性,目前限制Mura是国产OLED生产良率的主要因素之一。而对于显示器的Mura校准通常称为DeMura。
目前业界常用的DeMura方案包括以下几个步骤:拍摄、提图、建模、压缩和显示驱动芯片(DriverIC)算法处理。但是针对现有的拍摄工序,由于成像亮度计本身的一致性以及线性可能并不理想,会带来一定的误差。同时提图的时候,由于空间采样的倍率非整数,会产生采样的相位不一致,从而导致提图的模式不同,也会产生误差。比如很难避免的是提图的数据会有周期性的条纹产生,俗称摩尔纹(Moire)。提图软件在处理摩尔纹的时候会使用某些滤波算法,这些算法也会人为产生误差。理想的拍摄提图,能够精准的获得每个子像素的显示特性(不一致性),但不理想的拍摄和提图,往往会导致DeMura的精度较低,甚至造成DeMura的失败。
因此,急需一种能够提高显示器Mura测量精度的方法,能够进一步甄别出DeMura精度较低或失败的情况,进行进一步的迭代处理,以提高DeMura精度及成功率。
发明内容
为解决现有的技术问题,本发明提供一种用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,通过迭代的方法减少拍摄和提图的误差,提高拍摄提图的精度。
本发明中主要采用的技术方案为:
一种用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,包括以下步骤:
S1输入:将一个纯色图像作为输入灰阶图像,输入待测显示屏;
S2拍摄:拍摄待测显示屏显示的输入灰阶图像;
S3提图:对拍摄得到的输入灰阶图像提取各子像素的子像素亮度值;
S4统计方差:统计子像素亮度值的统计分布方差
Figure SMS_1
,n为执行S4的次序数,n为正整数;
S5输出判断:若满足预设的输出条件,则通过校验,输出当前的输入灰阶图像;若不满足预设的输出条件,则执行S6计算补图;
S6计算补图:对子像素亮度值进行计算,获得各子像素的补图灰阶值;
S7迭代:将当前的补图灰阶值作为新的输入灰阶图像,输入待测显示屏,回到S2进行迭代;
S5中输出的图像即为本方法测量得到的校准数据。
进一步地,所述预设的输出条件具体为:
在第一次计算补图前,输出条件为:
Figure SMS_2
,其中,k为预设的常数,L1为初始图像中各子像素的子像素亮度值,
Figure SMS_3
为L1的平均值;
在第一次计算补图后,输出条件为:
Figure SMS_4
/
Figure SMS_5
>0.95。
进一步地,所述预设的输出条件具体为:n达到预设的迭代次数上限值,即预设一个固定的迭代次数。
进一步地,S6具体为:
计算
Figure SMS_6
其中,
Figure SMS_7
为各子像素的子像素亮度值,
Figure SMS_8
为各子像素的亮度目标值,
Figure SMS_9
(x)为待测显示屏的反伽马函数,
Figure SMS_10
为各子像素的补图灰阶值,
Figure SMS_11
为对应的输入灰阶图像的灰阶值,i表示第i个子像素;当n=1时,
Figure SMS_12
为S1中初始的输入灰阶图像的灰阶值。
进一步地,所述亮度目标值为各子像素
Figure SMS_13
的平均值。
进一步地,
Figure SMS_14
,其中
Figure SMS_15
为待测显示屏的伽马系数。
进一步地,S6具体为:
对于各个子像素,根据子像素亮度值的大小,选择参与拟合的另一灰阶图像的对应子像素亮度值,连线得到线段,通过线性拟合计算获得补图灰阶值。
进一步地,S6具体为:
对每一个子像素i的第j个灰阶值G(j),根据其在该灰阶的亮度实测值
Figure SMS_16
、在相邻灰阶的亮度实测值
Figure SMS_17
Figure SMS_18
、以及该灰阶的目标亮度值
Figure SMS_19
的大小关系,分别进行如下计算:
情况(1):若
Figure SMS_20
,则计算
Figure SMS_21
情况(2):若
Figure SMS_22
,则计算
Figure SMS_23
情况(3):若
Figure SMS_24
,则计算
Figure SMS_25
若该灰阶为最小的灰阶值,则按情况(2)计算;
若该灰阶为最大的灰阶值,则按情况(1)计算;
其中,目标亮度值
Figure SMS_26
为该灰阶下各子像素中心区域的平均亮度值。
进一步地,S6具体为:
对于各个子像素,选择若干个灰阶图像,将子像素亮度值与相同纯色的其他灰阶图像的对应子像素亮度值进行曲线拟合,计算获得补图灰阶值。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)对于Mura问题严重的屏幕,能够进一步甄别出DeMura精度较低或失败的情况,通过多次迭代来获得更高的精度和更好的DeMura效果;
(2)拍摄和提图系统的供应商有多家,同时性能和适配性良莠不齐,本发明可以作为显示屏拍摄提图精确性的一个量化的评价,通过看一次补图后的亮度分布直方图,可以评价其准确性;
(3)压缩算法由于压缩比非常大,通常是30倍以上,通常使用有损压缩,这种压缩会带来一定的误差,而往往压缩比越大,其所带来的误差就越大,但好处是DriverIC芯片上的面积和成本开销就越小。本发明在前端拍摄提图建模时候就能获得更准确的显示亮度信息,那么后端压缩所容许的误差冗余度就越大,越有利于成本的降低。
附图说明
图1为本发明中的迭代测量流程图;
图2为实施例1中子像素R的成像细节图;
图3为实施例1中子像素G的成像细节图;
图4为实施例1中子像素B的成像细节他;
图5为实施例1中三次迭代后子像素亮度直方图分布。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面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,都应当属于本申请保护的范围。
实施例1
如图1所示,为本发明实施例1的迭代测量流程图,具体如下:
S1输入:将一个纯色图像作为输入灰阶图像,输入待测显示屏。具体地,对于某个待测显示屏,分别送入{R32,R64,R96,R160,R192,R224,G32,G64,G96,G192,G224,B32,B64,B96,B160,B192,B224}共18个纯色灰阶到待测显示器;其中,R代表红色,G代表绿色,B代表绿色,例如,R32是红色32灰阶(显示8bit颜色深度,最大值是255)。
S2拍摄:拍摄待测显示屏显示的输入灰阶图像。具体地,分别使用成像亮度计拍摄其所有子像素显示的亮度信息。
S3提图:对拍摄得到的输入灰阶图像提取各子像素的子像素亮度值。具体地址,对拍摄的灰阶图像进行子像素分辨,提取各子像素的子像素亮度值,从而获得每个子像素在6个灰阶的显示特性,如图2至图4所示分别为子像素R、G、B的成像细节。
S4统计方差:统计子像素亮度值的统计分布方差
Figure SMS_27
,n为执行S4的次序数,n为正整数。具体地,根据步骤S3获得的各子像素的子像素亮度值绘制亮度分布的统计直方图,如图5中1号线所示。
S5输出判断:若满足预设的输出条件,则通过校验,输出当前的输入灰阶图像,S5中输出的图像即为本方法测量得到的校准数据;若不满足预设的输出条件,则执行S6计算补图。
本实施例第一次计算补图前的输出条件为:
Figure SMS_28
,其中,k为预设的常数,L1为初始图像中各子像素的子像素亮度值,
Figure SMS_29
为L1的平均值。k值越大,则允许不经过DeMura而直接输出的精度越低,反之亦然。
在第一次计算补图后,输出条件为:
Figure SMS_30
/
Figure SMS_31
>0.95。
S6计算补图:对子像素亮度值进行计算,获得各子像素的补图灰阶值。
本实施例步骤S6的实施过程具体如下:
计算
Figure SMS_32
其中,
Figure SMS_35
为各子像素的子像素亮度值,
Figure SMS_37
为各子像素的亮度目标值,
Figure SMS_40
(x)为待测显示屏的反伽马函数,
Figure SMS_34
为各子像素的补图灰阶值,
Figure SMS_36
为对应的输入灰阶图像的灰阶值,i表示第i个子像素;当n=1时,
Figure SMS_41
为S1中初始的输入灰阶图像的灰阶值。其中,所述亮度目标值为各子像素
Figure SMS_42
的平均值;
Figure SMS_33
,其中
Figure SMS_38
为待测显示屏的伽马系数,
Figure SMS_39
的常见值为2.2。
S7迭代:将当前的补图灰阶值作为新的输入灰阶图像,输入待测显示屏,回到S2进行迭代。具体地址,将18张补图送入显示屏显示,再次用成像亮度计重新拍摄。
对重新拍摄的灰阶图像进行子像素分辨,提取各子像素的子像素亮度值,从而获得每个子像素在6个灰阶的显示特性,并根据获得的各子像素的子像素亮度值绘制亮度分布的统计直方图,如图5中2号线所示,即为一次迭代的DeMura理想效果。
以此类推,可得图5中的3号线为本实施例二次迭代的DeMura理想效果;图5中4号线为本实施例三次迭代的DeMura理想效果,可见其基本和第三次拍摄的亮度分布(3号线)重合,基本已经达到迭代效果的极限。此时,
Figure SMS_43
/
Figure SMS_44
>0.95,满足输出条件,将第3次补图文件的补图灰阶值
Figure SMS_45
输出,即为本实施例测量得到的校准数据。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于:步骤S6具体为:
对于各个子像素,根据子像素亮度值的大小,选择参与拟合的另一灰阶图像的对应子像素亮度值,连线得到线段,通过线性拟合计算获得补图灰阶值。
具体地,对每一个子像素i的灰阶值G(j),根据其在该灰阶的亮度实测值
Figure SMS_46
、在相邻灰阶的亮度实测值
Figure SMS_47
Figure SMS_48
、以及该灰阶的目标亮度值
Figure SMS_49
的大小关系,分别进行如下计算:
情况(1):若
Figure SMS_50
,则计算
Figure SMS_51
情况(2):若
Figure SMS_52
,则计算
Figure SMS_53
情况(3):若
Figure SMS_54
,则计算
Figure SMS_55
若该灰阶为最小的灰阶值,则令
Figure SMS_56
若该灰阶为最大的灰阶值,则按情况(1)计算;
其中,目标亮度值
Figure SMS_57
为该灰阶下各子像素中心区域的平均亮度值。
在一具体的实施例中,使用G(j)={32,64,96,160,192,224}作为建模的6个灰阶值。
第一次产生补图:
不失一般性,假设要产生R64的补图,实测R32的各个子像素的子像素亮度值为
Figure SMS_58
,R64的各个子像素的子像素亮度值为
Figure SMS_59
,子像素中心区域的平均亮度值为
Figure SMS_60
,R96灰阶的各个子像素的子像素亮度值为
Figure SMS_61
对于某个子像素i,考察其校准目标值
Figure SMS_62
如果
Figure SMS_63
,则选用32灰阶和64灰阶作为拟合直线的两个端点,计算
Figure SMS_64
如果
Figure SMS_65
,则选用64灰阶和96灰阶作为拟合直线的两个端点,计算
Figure SMS_66
如果
Figure SMS_67
,则计算
Figure SMS_68
通常
Figure SMS_69
不会超出32灰阶和96灰阶的子像素亮度值区间,否则表示屏的质量太差。
当计算最小灰阶值的补图灰阶值
Figure SMS_70
时,可以认为往小一个节点为0,亮度是0;
当计算最大灰阶值的补图灰阶值
Figure SMS_71
时,可以只使用
Figure SMS_72
由于目前是第一次产生补图,因此上述公式中的
Figure SMS_73
第一次迭代完毕,产生的补图{
Figure SMS_74
}。
第二次产生迭代后的补图,同样计算如下,此时的输入由{32,64,96,160,192,224}变成{
Figure SMS_75
},其具体的计算
Figure SMS_76
的方法同上。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于:步骤S6具体为:
对于各个子像素,选择若干个灰阶图像,将子像素亮度值与相同纯色的其他灰阶图像的对应子像素亮度值进行曲线拟合,计算获得补图灰阶值。
曲线拟合方法类似,通过6个灰阶,使用多项式或者其他曲线拟合,代替实施例2中的折线段的拟合公式,即实施例2中的情况(1)至情况(3)中的公示,通过查找表或者曲线的反函数计算各次迭代的补图。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1输入:将一个纯色图像作为输入灰阶图像,输入待测显示屏;
S2拍摄:拍摄待测显示屏显示的输入灰阶图像;
S3提图:对拍摄得到的输入灰阶图像提取各子像素的子像素亮度值;
S4统计方差:统计子像素亮度值的统计分布方差
Figure 283535DEST_PATH_IMAGE001
,n为执行S4的次序数,n为正整数;
S5输出判断:若满足预设的输出条件,则通过校验,输出当前的输入灰阶图像;若不满足预设的输出条件,则执行S6计算补图;
S6计算补图:对子像素亮度值进行计算,获得各子像素的补图灰阶值;
S7迭代:将当前的补图灰阶值作为新的输入灰阶图像,输入待测显示屏,回到S2进行迭代;
S5中输出的图像即为本方法测量得到的校准数据。
2.根据权利要求1所述的用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,所述预设的输出条件具体为:
在第一次计算补图前,输出条件为:
Figure 741020DEST_PATH_IMAGE002
,其中,k为预设的常数,L1为初始图像中各子像素的子像素亮度值,
Figure 823552DEST_PATH_IMAGE003
为L1的平均值;
在第一次计算补图后,输出条件为:
Figure 37670DEST_PATH_IMAGE001
/
Figure 570625DEST_PATH_IMAGE004
>0.95。
3.根据权利要求1所述的用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,所述预设的输出条件具体为:
n达到预设的迭代次数上限值。
4.根据权利要求1所述的用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,S6具体为:
计算
Figure 81503DEST_PATH_IMAGE005
其中,
Figure 35685DEST_PATH_IMAGE006
为各子像素的子像素亮度值,
Figure 911282DEST_PATH_IMAGE007
为各子像素的亮度目标值,
Figure 25168DEST_PATH_IMAGE008
(x)为待测显示屏的反伽马函数,
Figure 892632DEST_PATH_IMAGE009
为各子像素的补图灰阶值,
Figure 460010DEST_PATH_IMAGE010
为对应的输入灰阶图像的灰阶值,i表示第i个子像素;当n=1时,
Figure 400208DEST_PATH_IMAGE011
为S1中初始的输入灰阶图像的灰阶值。
5.根据权利要求4所述的用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,所述亮度目标值为各子像素
Figure 226389DEST_PATH_IMAGE006
的平均值。
6.根据权利要求4所述的用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,
Figure 970747DEST_PATH_IMAGE012
,其中
Figure 758576DEST_PATH_IMAGE013
为待测显示屏的伽马系数。
7.根据权利要求1所述的用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,S6具体为:
将子像素亮度值与相同纯色的其他灰阶图像的对应子像素亮度值进行拟合,计算获得各子像素的补图灰阶值。
8.根据权利要求7所述的用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,S6具体为:
对于各个子像素,根据子像素亮度值的大小,选择参与拟合的另一灰阶图像的对应子像素亮度值,连线得到线段,通过线性拟合计算获得补图灰阶值。
9.根据权利要求8所述的用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,S6具体为:
对每一个子像素i的第j个灰阶值G(j),根据其在该灰阶的亮度实测值
Figure 726708DEST_PATH_IMAGE014
、在相邻灰阶的亮度实测值
Figure 64454DEST_PATH_IMAGE015
Figure 659814DEST_PATH_IMAGE016
、以及该灰阶的目标亮度值
Figure 410906DEST_PATH_IMAGE017
的大小关系,分别进行如下计算:
情况(1):若
Figure 792516DEST_PATH_IMAGE018
,则计算
Figure 961331DEST_PATH_IMAGE020
情况(2):若
Figure 568198DEST_PATH_IMAGE021
,则计算
Figure 183815DEST_PATH_IMAGE023
情况(3):若
Figure 511327DEST_PATH_IMAGE024
,则计算
Figure 650020DEST_PATH_IMAGE025
若该灰阶为最小的灰阶值,则按情况(2)计算;
若该灰阶为最大的灰阶值,则按情况(1)计算;
其中,目标亮度值
Figure 263406DEST_PATH_IMAGE026
为该灰阶下各子像素中心区域的平均亮度值。
10.根据权利要求7所述的用于提高显示器Mura测量精度的迭代测量方法,其特征在于,S6具体为:
对于各个子像素,选择若干个灰阶图像,将子像素亮度值与相同纯色的其他灰阶图像的对应子像素亮度值进行曲线拟合,计算获得补图灰阶值。
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