CN114519987B - 显示器的伽玛校正方法、系统和存储介质 - Google Patents

显示器的伽玛校正方法、系统和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种显示器的伽玛校正方法、系统和存储介质，涉及显示器技术，该方法包括以下步骤：向显示器输出第一灰度测试信号，所述第一灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的M个测试信号；捕获所述显示器对应于M个测试信号的第一光信号；获取标准伽玛曲线；根据所述第一光信号和标准伽玛曲线，得到各所述第一光信号的校正参数；根据M个所述测试信号对应的校正参数，拟合校正曲线；根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数。通过本方案可以提高伽玛校正的效率，增加设备生产效率。

Description

显示器的伽玛校正方法、系统和存储介质
技术领域
本申请涉及显示技术，特别是一种显示器的伽玛校正方法、系统和存储介质。
背景技术
伽马校正又叫伽马非线性化或伽马编码，是用来针对影片或是影像系统里对于光线的辉度或是三色刺激值所进行非线性的运算或反运算。现在的图像处理时都进行了伽玛编码，如果要将图像还原成适合的画面，则将图像数据输出显示的时候对其进行伽玛校正。
一般情况下，会对显示器的每个灰阶进行逐级校正，从而实现准确校正，但是随着显示器灰阶级数的增加，现有技术的校正效率低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种显示器的伽玛校正方法、系统和存储介质，以实现快速的伽玛校正。
一方面，本申请实施例提供了一种显示器的伽玛校正方法，包括以下步骤：
向显示器输出第一灰度测试信号，所述第一灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的M个测试信号，其中，M小于等于N的一半；
捕获所述显示器对应于M个测试信号的第一光信号；
获取标准伽玛曲线；
根据所述第一光信号和标准伽玛曲线，得到各所述第一光信号的校正参数；
根据M个所述测试信号对应的校正参数，拟合校正曲线；
根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数。
在一些实施例中，所述M个测试信号按照设定间隔在N阶灰度测试信号中选择测试信号。
在一些实施例中，在拟合校正曲线之前还包括以下步骤：
获取屏幕类型参数；
根据所述屏幕类型确定所述校正曲线的曲线函数。
在一些实施例中，在所述根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数的步骤之前，还包括：
向显示器输出第二灰度测试信号，所述第二灰度测试信号是从所述灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的L个测试信号，其中这L个测试信号不同于第一灰度测试信号，其中，L小于M；
捕获所述显示器对应于L个测试信号的第二光信号；
根据所述第二光信号和标准伽玛曲线确定校正量；
判断各所述第二光信号对应的校正量与第二光信号在校正曲线校正量之间的误差是否满足预设条件；若满足，则执行根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数的步骤；若不满足，则重新执行所述方法。
在一些实施例中，所述预设条件为各所述误差均小于等于预设值。
在一些实施例中，M等于20％*N。
在一些实施例中，所述校正曲线中对应于N各灰阶的参数被保存在所述显示器的存储器之中。
另一方面，本实施例提供了一种显示器的伽玛校正系统，包括：
输出单元，用于向显示器输出第一灰度测试信号，所述灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的M个测试信号，其中，M小于等于N的一半；
捕获单元，用于捕获所述显示器对应于M个测试信号的第一光信号；
获取单元，用于获取标准伽玛曲线；
校正参数确定单元，用于根据所述第一光信号和标准伽玛曲线，得到各所述第一光信号的校正参数；
拟合单元，用于根据M个所述测试信号对应的校正参数，拟合校正曲线；
换算单元，用于根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数。
另一方面，本实施例提供了一种显示器的伽玛校正系统，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行所述的显示器的伽玛校正方法。
另一方面，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有程序，所述程序被处理器执行时实现所述的显示器的伽玛校正方法。
本申请实施例通过从N个灰阶对应的测试信号中选择M个作为测试信号，然后根据M各测试信号所对应的光信号来计算各测试信号校正参数，接着由这些校正参数拟合校正曲线，并由校正曲线得到每个灰阶对应的校正参数，本方案通过这样的方式，减少了测试的次数，并运用拟合曲线的方式得到未实际测试的灰阶对应的校正参数，减少了测试次数，提升了伽玛校正的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种显示器的伽玛校正方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的一种显示器的伽玛校正系统的模块框图；
图3是本申请实施例提供的另一种显示器的伽玛校正系统的模块框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本申请实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本申请的技术方案，显然，所描述的实施例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，都属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
伽马校正(Gamma correction)又叫伽马非线性化(gamma nonlinearity)、伽马编码(gamma encoding)，是用来针对影片或是影像系统里对于光线的辉度(luminance)或是三色刺激值(tristimulus values)所进行非线性的运算或反运算。
参照图1，一种显示器的伽玛校正方法，包括以下步骤：
S1、向显示器输出第一灰度测试信号，所述第一灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的M个测试信号，其中，M小于等于N的一半。例如，M可以等于20％*N。
在本实施例中，例如显示器的灰度是128阶，则在测试过程中需要对128阶的灰度都各自输出测试信号，并调整对应参数。需要理解的是被调整的参数是由各基础色所组成的，因此可能涉及多个参数的调整。每一个灰阶对应一个测试信号，该信号由信号发生器输出，并同步到本系统的控制器。
S2、捕获所述显示器对应于M个测试信号的第一光信号。
在本实施例中，通过测光仪器对显示屏在暗房中进行光线捕捉，从而计算出对应的灰度数值。其中，每个测试信号对应捕捉至少一个对应的光信号。
S3、获取标准伽玛曲线。
该伽马曲线一般以数组的方式存储，具体地，该曲线是由各灰阶对应的离散参数所描绘的曲线。当然，标准的伽玛曲线也是可以用函数式子而非离散数据描绘。
S4、根据所述第一光信号和标准伽玛曲线，得到各所述第一光信号的校正参数。
通过标准伽马曲线，可以换算出校正参数。在换算出每个第一光信号对应的校正参数之后，将这些校正参数临时存储在内存(缓存)之中，等待进行下一步的处理。
S5、根据M个所述测试信号对应的校正参数，拟合校正曲线。
可以理解的是，如果在选定校正曲线的曲线类型之后，通过M各校正参数点(灰阶是X坐标，对应参数是Y坐标)去进行曲线拟合，在拟合点数量足够，且分布均匀的情况下，可以相对准确地拟合出校正曲线，尤其是校正曲线的类型一般属于一次或者二次函数这样的简单曲线类型，拟合的效果相对较好。在拟合曲线的时候可以采用最小二乘法等方式进行拟合处理。
S6、根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数。
在本步骤中，经过计算得到了校正曲线，通过校正曲线可以将每个灰阶代入到校正曲线中，从而得到该灰阶对应的校正参数。
在一些实施例中，需要将每个灰阶对应的校正参数以数组的形式存储在显示器的存储器中，该存储器一般是EPPROM，当然，也可以是闪存等。显示器在输出画面之前，会根据存储器中的校正参数对画面数据伽玛校正，从而使得输出的画面在视觉上得到更好的观感。
本申请实施例通过从N个灰阶对应的测试信号中选择M个作为测试信号，然后根据M各测试信号所对应的光信号来计算各测试信号校正参数，接着由这些校正参数拟合校正曲线，并由校正曲线得到每个灰阶对应的校正参数，本方案通过这样的方式，减少了测试的次数，并运用拟合曲线的方式得到未实际测试的灰阶对应的校正参数，减少了测试次数，提升了伽玛校正的效率。
在一些实施例中，所述M个测试信号按照设定间隔在N阶灰度测试信号中选择测试信号。在本实施例中，为了使得用于拟合校正曲线的数据点更加贴合实际曲线，按照预设的间隔选取测试信号，可以使得用于拟合曲线的数据点均匀地分布，这样可以避免局部拟合不均匀的问题。
在一些实施例中，在拟合校正曲线之前还包括以下步骤：
获取屏幕类型参数。首先获取屏幕的类型参数，屏幕类型参数是代码。
根据所述屏幕类型确定所述校正曲线的曲线函数。根据代码可以从数据库中检索出对应的曲线函数类型。例如曲线可以是一次函数，也可以是二次函数、反比例函数等。本方案所需要拟合的是函数中的可变参数。
在一些实施例中，在所述根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数的步骤之前，还包括：
向显示器输出第二灰度测试信号，所述第二灰度测试信号是从所述灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的L个测试信号，其中这L个测试信号不同于第一灰度测试信号，其中，L小于M；这里的L个测试信号并未用于拟合曲线，在本实施例中，L个测试信号对应的数据是作为验证数值。
捕获所述显示器对应于L个测试信号的第二光信号。校验的过程与测试过程相同，仍然通过向显示器输出测试信号，然后通过传感器(测光仪)捕获。
根据所述第二光信号和标准伽玛曲线确定校正量。接着，如前述的一样，计算出每个光信号对应的校正量。原则上，在校正曲线准确的情况下，每个光信号对应的校正量坐标应该落在曲线上。
判断各所述第二光信号对应的校正量与第二光信号在校正曲线校正量之间的误差是否满足预设条件；若满足，则执行根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数的步骤；若不满足，则重新执行所述方法。具体地，所述预设条件为各所述误差均小于等于预设值。该条件可以是指每个误差是否都小于设定的数值。只有当条件满足的时候，才利用校正曲线去换算出所有灰阶对应的校正参数。
在本实施例中，由于采取的是局部校正，然后通过运算方式计算全局校正参数的方式，这一方式难免可能出现偏差。为了尽可能避免这些偏差，在计算完校正曲线后，会选择没有用于拟合曲线的数据点，即另外L个测试信号对应的数据点来进行抽样校验，在通过这一方式，可以及时发现拟合曲线是否存在重大的偏差。
参照图2，本实施例提供了一种显示器的伽玛校正系统，包括：
输出单元，用于向显示器输出第一灰度测试信号，所述灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的M个测试信号，其中，M小于等于N的一半；
捕获单元，用于捕获所述显示器对应于M个测试信号的第一光信号；
获取单元，用于获取标准伽玛曲线；
校正参数确定单元，用于根据所述第一光信号和标准伽玛曲线，得到各所述第一光信号的校正参数；
拟合单元，用于根据M个所述测试信号对应的校正参数，拟合校正曲线；
换算单元，用于根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数。
参照图3，本实施例提供了一种显示器的伽玛校正系统，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行所述的显示器的伽玛校正方法。
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有程序，所述程序被处理器执行时实现所述的显示器的伽玛校正方法。
在本申请中所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种显示器的伽玛校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
向显示器输出第一灰度测试信号，所述第一灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的M个测试信号，其中，M小于等于N的一半；
捕获所述显示器对应于M个测试信号的第一光信号；
获取标准伽玛曲线；
根据所述第一光信号和标准伽玛曲线，得到各所述第一光信号的校正参数；
根据M个所述测试信号对应的校正参数，拟合校正曲线；
向显示器输出第二灰度测试信号，所述第二灰度测试信号是从所述灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的L个测试信号，其中这L个测试信号不同于第一灰度测试信号，其中，L小于M；
捕获所述显示器对应于L个测试信号的第二光信号；
根据所述第二光信号和标准伽玛曲线确定校正量；
判断各所述第二光信号对应的校正量与第二光信号在校正曲线校正量之间的误差是否满足预设条件；若满足，则执行根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数的步骤；若不满足，则重新执行所述方法；
根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数。
2.根据权利要求1所述的显示器的伽玛校正方法，其特征在于，所述M个测试信号按照设定间隔在N阶灰度测试信号中选择测试信号。
3.根据权利要求1所述的显示器的伽玛校正方法，其特征在于，在拟合校正曲线之前还包括以下步骤：
获取屏幕类型参数；
根据所述屏幕类型确定所述校正曲线的曲线函数。
4.根据权利要求1所述的显示器的伽玛校正方法，其特征在于，所述预设条件为各所述误差均小于等于预设值。
5.根据权利要求1所述的显示器的伽玛校正方法，其特征在于，M等于20％*N。
6.根据权利要求1所述的显示器的伽玛校正方法，其特征在于，所述校正曲线中对应于N各灰阶的参数被保存在所述显示器的存储器之中。
7.一种显示器的伽玛校正系统，其特征在于，包括：
输出单元，用于向显示器输出第一灰度测试信号，所述灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的M个测试信号，其中，M小于等于N的一半；
捕获单元，用于捕获所述显示器对应于M个测试信号的第一光信号；
获取单元，用于获取标准伽玛曲线；
校正参数确定单元，用于根据所述第一光信号和标准伽玛曲线，得到各所述第一光信号的校正参数；
拟合单元，用于根据M个所述测试信号对应的校正参数，拟合校正曲线；
换算单元，用于根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数；
所述显示器的伽玛校正系统，还用于向显示器输出第二灰度测试信号，所述第二灰度测试信号是从所述灰度测试信号为从N阶灰度测试信号中选择的L个测试信号，其中这L个测试信号不同于第一灰度测试信号，其中，L小于M；
捕获所述显示器对应于L个测试信号的第二光信号；
根据所述第二光信号和标准伽玛曲线确定校正量；
判断各所述第二光信号对应的校正量与第二光信号在校正曲线校正量之间的误差是否满足预设条件；若满足，则执行根据所述校正曲线，换算出N个灰阶对应的校正参数的步骤；若不满足，则重新执行所述方法。
8.一种显示器的伽玛校正系统，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行如权利要求1-6任一项所述的显示器的伽玛校正方法。
9.一种计算机可读存储介质，其存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的显示器的伽玛校正方法。
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