CN114582279B - 基于误差扩散的显示屏对比度提升方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED显示屏对比度提升领域,具体涉及一种基于误差扩散的显示屏对比度提升方法、装置及电子设备,方法包括:获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值;将灰度值拆分为整数部分与小数部分,按照视频图像点亮顺序,获取第一位待点亮灯点作为目标灯点,对目标灯点进行预设处理操作,包括利用目标灯点对应的滤波器进行误差扩散;获取下一灯点作为目标灯点,继续对目标灯点进行预设处理操作,直至对LED显示屏中的全部灯点进行预处理操作,本发明提供的方法、装置及电子设备,能够提高显示屏对比度,并且通过误差扩散,有效处理了当前帧视频图像存在上一帧视频图像的历史遗留信息的问题,显著提升LED显示屏显示连续画面或者图片的显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示屏对比度提升领域,尤其涉及一种基于误差扩散的显示屏对比度提升方法、装置及电子设备。
背景技术
LED显示屏具有低能耗、高亮度、寿命长、性能稳定性好等特点,被广泛应用于指挥中心、视频会议室、演播厅、商场等室内场所以及户外大屏显示,随着技术的发展,其对显示效果的要求,比如对比度、亮度、分辨率等也越来越高。目前的LED显示屏由于受到发光芯片特性的影响,屏幕起灰亮度过高,通常在0.2cd/m2,不能满足客户需求。此外,由于目前LED显示屏灰度精度较低,低灰度跳灰修复难度大,受到最小精度影响,低灰开启校正后存在亮度跳变,播放部分画面时,会出现马赛克线性问题(因屏幕灰阶不够而导致显示效果不好)。
现有技术中会通过对灰阶进行拓展,从而达到更多的灰阶数,以提高显示屏对比度,但是对于连续画面,由于显示当前帧图像时,会存在上一帧的历史遗留信息(上一帧历史遗留信息指上一帧未显示完全的视频图像信息),若对上一帧的历史遗留信息没有处理好,会对当前帧图像的显示效果存在影响,造成当前帧图像显示效果不佳。因此,本领域人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种基于误差扩散的显示屏对比度提升方法、装置及电子设备。
本发明提供的一种基于误差扩散的显示屏对比度提升方法,包括:
获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值;
根据预设的灰阶拓展倍数n,将灰度值拆分为整数部分与小数部分;
按照视频图像点亮顺序,获取第一位待点亮灯点作为目标灯点,对目标灯点进行预设处理操作;
预设处理操作包括:获取目标灯点的当前整数部分Pi以及当前小数部分Pj;判断Pj是否大于预设阈值,若是,令Pi=Pi+1,令目标灯点的残差值delta=Pj-n,否则,令目标灯点的残差值delta=Pj;根据目标灯点对应的滤波器,对位于目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,以将目标灯点的残差值delta分散至位于目标灯点之后的误差扩散灯点上;
按照视频图像点亮顺序,获取下一位待点亮灯点作为目标灯点,继续对目标灯点进行预设处理操作,直至对视频图像中的全部灯点进行预设处理操作。
进一步的,灰阶拓展倍数为64,预设阈值的取值范围为[0,64]。
进一步的,滤波器,为大小为M×N的滤波表格,其中滤波表格中包括一第一预设单元格以及位于第一预设单元格之后的多个第二预设单元格,第一预设单元格为目标灯点所在单元格,第二预设单元格为误差扩散灯点所在单元格,每个误差扩散灯点所在单元格对应设有残差值分配比例,其中,全部误差扩散灯点所在单元格的误差分配比例之和等于1。
进一步的,方法还包括预先设置一第一滤波器,预设处理操作还包括:
根据目标灯点在视频图像中的位置,判断在目标灯点之后,视频图像上是否存在与第一滤波器中的第二预设单元格一一对应的误差扩散灯点;
若是,将第一滤波器作为目标灯点对应的滤波器;
否则,根据目标灯点在视频图像中的位置,重新设置一第二滤波器,以使视频图像上存在与第二滤波器中的第二预设单元格一一对应的误差扩散灯点,将第二滤波器作为目标灯点对应的滤波器。
进一步的,根据目标灯点对应的滤波器,对位于目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,包括:
根据目标灯点在LED显示屏上的位置以及目标灯点对应的滤波器,确定目标灯点对应的多个误差扩散灯点;
从滤波器中,获取每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例;
根据每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例以及目标灯点的残差值delta,计算每个误差扩散灯点的分配残差;
将每个误差扩散灯点的当前小数部分与分配残差相加,以对每个误差扩散灯点的当前小数部分重新赋值。
进一步的,根据每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例以及目标灯点的残差值delta,计算每个误差扩散灯点的分配残差包括:
利用每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例乘以目标灯点的残差值delta,得到每个误差扩散灯点的分配残差。
本发明还提供一种基于误差扩散的显示屏对比度提升装置,装置包括获取模块、灰阶拓展模块、灯点预处理模块,其中:
获取模块,与灰阶拓展模块连接,用于获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值;
灰阶拓展模块,与灯点预处理模块连接,用于根据预设的灰阶拓展倍数n,将灰度值拆分为整数部分与小数部分;
灯点预处理模块,用于按照视频图像点亮顺序,获取第一位待点亮灯点作为目标灯点,对目标灯点进行预设处理操作;
预设处理操作包括:获取目标灯点的当前整数部分Pi以及当前小数部分Pj;判断Pj是否大于预设阈值,若是,令Pi=Pi+1,令目标灯点的残差值delta=Pj-n,否则,令目标灯点的残差值delta=Pj;根据目标灯点对应的滤波器,对位于目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,以将目标灯点的残差值delta分散至位于目标灯点之后的误差扩散灯点上;
按照视频图像点亮顺序,获取下一位待点亮灯点作为目标灯点,继续对目标灯点进行预设处理操作,直至对视频图像中的全部灯点进行预设处理操作。
进一步的,装置还包括预设阈值存储模块;
预设阈值存储模块与灯点预处理模块连接,用于存储预设阈值,其中,灰阶拓展倍数为64,预设阈值的取值范围为[0,64]。
进一步的,灯点预处理模块,根据目标灯点对应的滤波器,对位于目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,包括:
根据目标灯点在LED显示屏上的位置以及目标灯点对应的滤波器,确定目标灯点对应的多个误差扩散灯点;
从滤波器中,获取每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例;
根据每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例以及目标灯点的残差值delta,计算每个误差扩散灯点的分配残差;
将每个误差扩散灯点的当前小数部分与分配残差相加,以对每个误差扩散灯点的当前小数部分重新赋值。
本发明还提供一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放处理器可执行指令;
处理器,用于执行存储器上所存放的指令时,实现上述的方法步骤。
本发明提供的基于误差扩散的显示屏对比度提升方法、装置及电子设备,至少具有以下有益效果:针对每一帧视频图像,通过获取获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值,对灰阶进行拓展,将各个灯点的灰度值拆分成整数部分和小数部分,并对每个目标灯点进行预处理操作,预处理操作包括获取目标灯点的当前整数部分Pi以及当前小数部分Pj;判断Pj是否大于预设阈值,若是,则执行点亮操作,对目标灯点的小数部分和整数部分进行重新赋值,并将重新赋值后的小数部分作为残差值,若否,直接将该目标灯点的小数部分作为残差值,利用目标灯点对应的滤波器,进行误差扩散,将目标灯点的残差值分散至误差扩散灯点。
一方面,实现了对于每一帧视频图像,仅点亮部分灯点的效果,从而提升了显示屏显示画面的对比度,使显示屏显示画面的色条过渡更加均匀、细腻,解决低灰阶跳灰问题,显著提高LED显示屏的显示效果;
另一方面,利用滤波器进行了误差扩散,对每一帧视频图像的历史遗留信息进行了有效处理,降低上一帧视频图像信息的历史遗留信息对当前帧视频图像信息的影响,从而显著提升LED显示屏显示连续画面或者图片的显示效果。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅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它附图。
图1为本发明一种实施例中的基于误差扩散的显示屏对比度提升方法流程图;
图2为本发明一种实施例中的对目标灯点进行预处理操作的步骤流程图;
图3为本发明一种实施例中的误差扩散方法流程图;
图4为本发明一种实施例中的基于误差扩散的显示屏对比度提升装置示意图;
图5为本发明又一种实施例中的基于误差扩散的显示屏对比度提升装置示意图;
图6为本发明一种实施例中的电子设备结构示意图;
401-获取模块、402-灰阶拓展模块、403-灯点预处理模块、404-预设阈值存储模块、601-处理器、602-通信接口、603-存储器、604-通信总线。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,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,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明的保护范围。
在本发明的一种实施例中,如图1所示,提供一种基于误差扩散的显示屏对比度提升方法,具体的,针对于每一帧视频图像,此方法包括以下步骤:
步骤S101:获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值。
具体的,视频图像的灰度值是信号源发送的。在现有技术中,LED显示屏示每一帧视频图像时,需要将显示屏上的每个LED灯点的灰度值调整为该帧视频图像中每个灯点的灰度值,以实现相应的显示效果。
步骤S102:根据预设的灰阶拓展倍数n,将灰度值拆分为整数部分与小数部分。
具体的,在本步骤中,需要由用户预先设置灰阶拓展倍数n,对灰阶进行拓展,灰阶拓展倍数越高,则灰度精度越高,通过提高灰度精度来解决低灰度跳灰修复难度大的问题。
更具体的,在本发明中,灰阶拓展倍数的取值为2m,其中,m为正整数。m越大,对应的灰阶拓展倍数就越大。更具体的,灰阶拓展倍数越大,显示屏的显示精度越高。
优选的,在本发明中,m的取值为6,灰阶拓展倍数为26=64,即可满足于当前的显示需求,又不会引起资源不够的问题。当灰阶拓展倍数为64时,将灰阶级数拓展为原始灰阶级数的64倍,原始灰度范围为0-255,共有256个灰阶等级,则拓展之后的灰度范围即为0-16383,共有16384个灰阶等级,灰阶等级数量变为原来的64倍,则显示屏的显示精度提高至原有精度的64倍。
进一步的,在获取到预设的灰阶拓展倍数以后,根据灰阶拓展倍数对每个灯点的灰度值进行拆分,得到整数部分以及小数部分(在实际显示时,只有整数部分显示,小数部分不显示,不显示的部分也即成为了该帧视频图像的历史遗留信息,会对下一帧视频图像造成影响)。
拆分过程为:令整数部分为灰度值除以灰阶拓展倍数以后得到的商,小数部分为灰度值除以灰阶拓展倍数以后得到的余数。
为了便于理解,下面举例说明步骤S102的实际过程:
将每个灯点记为P,Pi记为整数部分,Pj记为小数部分,若其中一个灯点P的灰度值为52,预设的灰阶拓展倍数为64,则整数部分Pi=0,小数部分Pj=52。整数部分用于正常的点亮显示。
步骤S103:按照视频图像点亮顺序,获取第一位待点亮灯点作为目标灯点。
具体的,在视频图像上,可以按照从上到下、从左到右的顺序(视频图像点亮顺序)遍历视频图像,按照上述顺序获取到每一个灯点(也即待点亮灯点)作为目标灯点,进行预处理操作。本步骤中,先获取顺序排在第一位的待点亮灯点作为目标灯点。
步骤S104:对目标灯点进行预设处理操作。
其中,在本步骤中,如图2所示,预处理操作包括以下步骤:
步骤S1041:获取目标灯点的当前整数部分Pi以及当前小数部分Pj;判断Pj是否大于预设阈值,若是,执行步骤S1042,否则,执行步骤S1043。
本步骤中,目标灯点的当前小数部分指的是该灯点最近一次作为误差扩散灯点进行重新赋值之后的小数部分(由于一个灯点A在被选中作为目标灯点之前,可能是其他被选中作为目标灯点的灯点B所对应的误差扩散灯点,因此当灯点A被选中作为目标灯点之前,灯点A的小数部分可能会被进行过一次或多次重新赋值)。
进一步的,在本实施例中,若灰阶拓展倍数为64,则预设阈值的取值范围为[0,64],本领域技术人员可以根据实际需求自行确定预设阈值的具体数值,优选的,预设阈值的取值为灰阶拓展倍数/2,也即当灰阶拓展倍数为64时,预设阈值优选的为32。
步骤S1042:令Pi=Pi+1,令目标灯点的残差值delta=Pj-n。
具体的,此步骤是对目标灯点的整数部分以及小数部分进行重新赋值,在实际显示时,只有整数部分显示,小数部分不显示。本步骤中是将目标灯点重新赋值之后的小数部分作为目标灯点的残差值delta。
以目标灯点的整数部分为0、小数部分为50、灰阶拓展倍数为64、预设阈值为32为例,则本步骤中,由于小数部分大于预设阈值,则目标灯点的整数部分加1即为0+1=1,目标灯点的小数部分减去64即为50-64=-14。也即目标灯点的残差值为-14。
步骤S1043:令目标灯点的残差值delta=Pj。
本步骤中,无需对目标灯点的整数部分以及小数部分进行重新赋值,直接将该目标灯点的小数部分作为目标灯点的残差值delta。
步骤S1044:根据目标灯点对应的滤波器,对位于目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,以将目标灯点的残差值delta分散至位于目标灯点之后的误差扩散灯点上。
其中,误差扩散灯点的当前小数部分,指的是误差扩散灯点最近一次被重新赋值之后的小数部分(目标灯点对应的误差扩散灯点可能在之前即被选中为某一灯点B或者某些灯点的误差扩散灯点,对该误差扩散灯点的小数部分进行过一次或者多次重新赋值)。
另外,本步骤中,可以理解的,将目标灯点的残差值分散至位于目标灯点之后的误差扩散灯点上后,目标灯点的残差值delta也即目标灯点的小数部分变为0。
具体的,在本步骤中,滤波器,也可以称之为卷积核(误差扩散函数),其为大小为M×N的滤波表格,其中滤波表格中包括一第一预设单元格以及位于第一预设单元格之后的多个第二预设单元格,第一预设单元格为目标灯点所在单元格,第二预设单元格为误差扩散灯点所在单元格,每个误差扩散灯点所在单元格对应设有残差值分配比例,其中,全部误差扩散灯点所在单元格的误差分配比例之和等于1。
更具体的,滤波器可以由技术人员根据需要自行设置,其中在设置误差扩散灯点所在单元格的误差分配比例时,可以按照将残差值均分为n份,其中n为灰阶拓展倍数,也即当灰阶拓展倍数为64时,可以将残差值均分为64份,设置误差扩散灯点所在单元格的误差分配比例为q/64,q为大于0且小于64的正整数。
如下表1所示,为灰阶拓展倍数为64时的一种滤波器,该滤波器为大小为7×4的滤波表格,其中标有X的单元格即为第一预设单元格,在第一预设单元格之后的其他标有残差值分配比例的单元格即为第二预设单元格。
表1
如下表2所示,为灰阶拓展倍数为64时的另一种预设的滤波器,该滤波器为大小为3×2的滤波表格,其中标有X的单元格即为第一预设单元格,在第一预设单元格之后的其他标有残差值分配比例的单元格即为第二预设单元格。
表2
X | 28/64 | |
12/64 | 20/64 | 4/64 |
应当可以理解的,如果考虑算力可以选用简单的滤波表格(表2),虽然最终效果会有损失,但是该滤波表格相比于表1中的滤波表格,计算速度是会得到较大提高。更具体的,在本步骤中,如图3所示,根据目标灯点对应的滤波器,对位于目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,包括:
步骤S301:根据目标灯点在LED显示屏上的位置以及目标灯点对应的滤波器,确定目标灯点对应的多个误差扩散灯点;
以上表1为例,在表1所示的滤波表格中,目标灯点所在单元格与各个误差扩散灯点所在单元格的相对位置是确定的,因此在已知目标灯点在LED显示屏上的位置以后,既可以根据目标灯点所在单元格与各个误差扩散灯点所在单元格的相对位置,从LED显示屏上的灯点中确定出误差扩散灯点。
步骤S302:从滤波器中,获取每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例;
步骤S303:根据每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例以及目标灯点的残差值delta,计算每个误差扩散灯点的分配残差。
具体的,本步骤是利用每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例乘以目标灯点的残差值delta,得到每个误差扩散灯点的分配残差。
步骤S304:将每个误差扩散灯点的当前小数部分与分配残差相加,以对每个误差扩散灯点的当前小数部分重新赋值。
经过上述的步骤S301-步骤S304,就实现了对位于目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,从而将目标灯点的残差值分散到该目标灯点所对应的多个误差扩散灯点上。
步骤S105:按照视频图像点亮顺序,获取下一位待点亮灯点作为目标灯点,继续执行步骤S104。
直至对视频图像中的全部灯点均进行了上述的预设处理操作,则结束整个操作,完成对视频图像的处理。
应当可以理解的,由于每次对目标灯点处理完成之后,将目标灯点的残差值分散至目标灯点之后的误差扩散灯点上,因此最终在对视频图像中的全部灯点进行了上述的预设处理操作后,使得除视频图像中的最后一个灯点(按照视频点亮顺序排在最后一位的灯点)以外,其余灯点的残差值均为0。
前面已经提及,在视频图像中,各个灯点的整数部分显示,小数部分不显示,每一帧视频图像经过上述步骤S101-步骤S105的处理,使得除最后一个灯点以外的其他灯点的小数部分均为0(也即没有不显示的视频图像信息),对每一帧视频图像的历史遗留信息进行了有效处理,从而降低上一帧图像信息对当前帧图像信息的影响,显著提升LED显示屏显示连续画面或者图片的显示效果。
在其中一种情形下,某一帧视频图像若经过上述步骤S101-步骤S105,该帧视频图像的最后一个灯点的残差值也可能为0,如:(1)在最后一个灯点作为目标灯点时,该灯点的当前小数部分Pj恰好等于灰阶拓展倍数,则根据上述的步骤S1042,最后一个灯点残差值恰好为0;(2)其他灯点没有给最后一个灯点分散残差值,且最后一个灯点的原本的小数部分恰好为0。在此种情形下,也即该帧视频图像中的全部灯点均实现了完全显示,即可完全解决了该帧图像的历史信息遗留问题,消除该帧图像信息对下一帧图像信息的影响。
本实施例中提供的基于误差扩散的显示屏对比度提升方法,针对每一帧视频图像,通过获取获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值,对灰阶进行拓展,将各个灯点的灰度值拆分成整数部分和小数部分,并对每个目标灯点进行预处理操作,预处理操作包括获取目标灯点的当前整数部分Pi以及当前小数部分Pj;判断Pj是否大于预设阈值,若是,则执行点亮操作,对目标灯点的小数部分和整数部分进行重新赋值,并将重新赋值后的小数部分作为残差值,若否,直接将该目标灯点的小数部分作为残差值,利用目标灯点对应的滤波器,进行误差扩散,将目标灯点的残差值分散至误差扩散灯点。一方面实现了对于每一帧视频图像,仅点亮部分灯点的效果,从而提升了显示屏显示画面的对比度,使显示屏显示画面的色条过渡更加均匀、细腻,解决低灰阶跳灰问题,显著提高LED显示屏的显示效果;另一方面,利用滤波器进行了误差扩散,对每一帧视频图像的历史遗留信息进行了有效处理,降低上一帧视频图像信息的历史遗留信息对当前帧视频图像信息的影响,从而显著提升LED显示屏显示连续画面或者图片的显示效果。
在本发明的又一种实施例中,基于误差扩散的显示屏对比度提升方法还包括预先设置一第一滤波器,在步骤S1044之前,预设处理操作还包括确定目标灯点对应的滤波器,具体如下:
根据目标灯点在视频图像中的位置,判断在目标灯点之后,视频图像上是否存在与第一滤波器中的第二预设单元格一一对应的误差扩散灯点;
若是,将第一滤波器作为目标灯点对应的滤波器;
否则,根据目标灯点在视频图像中的位置,重新设置一第二滤波器(重新确定滤波表格、第一预设单元格、第二预设单元格以及每个第二预设单元格的残差分配比例),以使视频图像上存在与第二滤波器中的第二预设单元格一一对应的误差扩散灯点,将第二滤波器作为目标灯点对应的滤波器。
应当可以理解的,在本实施例中,通过采用上述的方式确定每个目标灯点对应的滤波器,使得无论目标灯点处于视频图像中的哪一个位置,利用目标灯点对应的滤波器,均能够将目标灯点的残差值全部分散至位于目标灯点之后的至少一个误差扩散灯点。当然,当目标灯点为视频图像中的最后一个灯点,且该目标灯点的残差值不为0时,由于该灯点之后没有其他灯点,因此无法将该灯点残差值进行分散。
在本发明的又一种实施例中,还提供一种基于误差扩散的显示屏对比度提升装置,如图4所示,装置包括获取模块401、灰阶拓展模块402、灯点预处理模块403,其中:
获取模块401,与灰阶拓展模块402连接,用于获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值;
灰阶拓展模块402,与灯点预处理模块403连接,用于根据预设的灰阶拓展倍数n,将灰度值拆分为整数部分与小数部分,其中整数部分为灰度值除以灰阶拓展倍数的商,小数部分为灰度值除以灰阶拓展倍数的余数;
灯点预处理模块403,用于按照视频图像点亮顺序,获取第一位待点亮灯点作为目标灯点,对目标灯点进行预设处理操作;
预设处理操作包括:获取目标灯点的当前整数部分Pi以及当前小数部分Pj;判断Pj是否大于预设阈值,若是,令Pi=Pi+1,令目标灯点的残差值delta=Pj-n,否则,令目标灯点的残差值delta=Pj;根据目标灯点对应的滤波器,对位于目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,以将目标灯点的残差值delta分散至位于目标灯点之后的误差扩散灯点上;
按照所述视频图像点亮顺序,获取下一位待点亮灯点作为目标灯点,继续对目标灯点进行预设处理操作,直至对视频图像中的全部灯点进行预设处理操作。
在本发明的又一种实施例中,如图5所示,装置还包括预设阈值存储模块404;
预设阈值存储模块404与灯点预处理模块403连接,用于存储预设阈值,其中,灰阶拓展倍数为64,预设阈值的取值范围为[0,64]。
在本发明的又一种实施例中,灯点预处理模块403,根据目标灯点对应的滤波器,对位于目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,包括:
根据目标灯点在LED显示屏上的位置以及目标灯点对应的滤波器,确定目标灯点对应的多个误差扩散灯点;
从滤波器中,获取每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例;
根据每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例以及目标灯点的残差值delta,计算每个误差扩散灯点的分配残差;
将每个误差扩散灯点的当前小数部分与分配残差相加,以对每个误差扩散灯点的当前小数部分重新赋值。
利用本发明中的基于误差扩散的显示屏对比度提升装置,针对每一帧视频图像,通过获取获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值,对灰阶进行拓展,将各个灯点的灰度值拆分成整数部分和小数部分,并对每个目标灯点进行预处理操作,预处理操作包括获取目标灯点的当前整数部分Pi以及当前小数部分Pj;判断Pj是否大于预设阈值,若是,则执行点亮操作,对目标灯点的小数部分和整数部分进行重新赋值,并将重新赋值后的小数部分作为残差值,若否,直接将该目标灯点的小数部分作为残差值,利用目标灯点对应的滤波器,进行误差扩散,将目标灯点的残差值分散至误差扩散灯点。
一方面,实现了对于每一帧视频图像,仅点亮部分灯点的效果,从而提升了显示屏显示画面的对比度,使显示屏显示画面的色条过渡更加均匀、细腻,解决低灰阶跳灰问题,显著提高LED显示屏的显示效果;
另一方面,利用滤波器进行了误差扩散,对每一帧视频图像的历史遗留信息进行了有效处理,降低上一帧视频图像信息的历史遗留信息对当前帧视频图像信息的影响,从而显著提升LED显示屏显示连续画面或者图片的显示效果。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图6所示,包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604,其中,处理器601,通信接口602,存储器603通过通信总线604完成相互间的通信,存储器603,用于存放计算机程序;处理器601,用于执行存储器603上所存放的程序时,实现上述实施例中的基于误差扩散的显示屏对比度提升方法。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(PeripheralComponentInterconnect,PCI) 总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustryStandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。存储器可以包括随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-VolatileMemory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。
计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidStateDisk(SSD))等。
本发明说明书中使用的术语和措辞仅仅为了举例说明,并不意味构成限定。本文中在本发明的权利要求书、说明书中所使用的“第一”、“第二”只是为了便于区分的目的,没有特殊含义,不是旨在于限制本发明。本领域技术人员应当理解,在不脱离所公开的实施方式的基本原理的前提下,对上述实施方式中的各细节可进行各种变化。因此,本发明的范围只由权利要求确定,在权利要求中,除非另有说明,所有的术语应按最宽泛合理的意思进行理解。
Claims (10)
1.一种基于误差扩散的显示屏对比度提升方法,其特征在于,包括:
获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值;
根据预设的灰阶拓展倍数n,将所述灰度值拆分为整数部分与小数部分;
按照视频图像点亮顺序,获取第一位待点亮灯点作为目标灯点,对所述目标灯点进行预设处理操作;
所述预设处理操作包括:获取所述目标灯点的当前整数部分Pi以及当前小数部分Pj;判断Pj是否大于预设阈值,若是,令Pi=Pi+1,令所述目标灯点的残差值delta=Pj-n,否则,令所述目标灯点的残差值delta=Pj;根据所述目标灯点对应的滤波器,对位于所述目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,以将所述目标灯点的残差值delta分散至位于所述目标灯点之后的误差扩散灯点上;所述滤波器为包括一第一预设单元格以及位于所述第一预设单元格之后的多个第二预设单元格的滤波表格,所述第一预设单元格为目标灯点所在单元格,所述第二预设单元格为误差扩散灯点所在单元格;
按照所述视频图像点亮顺序,获取下一位待点亮灯点作为目标灯点,继续对所述目标灯点进行所述预设处理操作,直至对所述视频图像中的全部灯点进行所述预设处理操作。
2.根据权利要求1所述的基于误差扩散的显示屏对比度提升方法,其特征在于,所述灰阶拓展倍数为64,所述预设阈值的取值范围为[0,64]。
3.根据权利要求1所述的基于误差扩散的显示屏对比度提升方法,其特征在于,所述滤波器,为大小为M×N的滤波表格,每个误差扩散灯点所在单元格对应设有残差值分配比例,其中,全部误差扩散灯点所在单元格的误差分配比例之和等于1。
4.根据权利要求3所述的基于误差扩散的显示屏对比度提升方法,其特征在于,所述方法还包括预先设置一第一滤波器,所述预设处理操作还包括:
根据所述目标灯点在所述视频图像中的位置,判断在所述目标灯点之后,所述视频图像上是否存在与所述第一滤波器中的第二预设单元格一一对应的误差扩散灯点;
若是,将所述第一滤波器作为所述目标灯点对应的滤波器;
否则,根据所述目标灯点在所述视频图像中的位置,重新设置一第二滤波器,以使所述视频图像上存在与所述第二滤波器中的第二预设单元格一一对应的误差扩散灯点,将所述第二滤波器作为所述目标灯点对应的滤波器。
5.根据权利要求3所述的基于误差扩散的显示屏对比度提升方法,其特征在于,所述根据所述目标灯点对应的滤波器,对位于所述目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,包括:
根据所述目标灯点在LED显示屏上的位置以及所述目标灯点对应的滤波器,确定所述目标灯点对应的多个误差扩散灯点;
从所述滤波器中,获取每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例;
根据每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例以及所述目标灯点的残差值delta,计算每个误差扩散灯点的分配残差;
将每个误差扩散灯点的当前小数部分与分配残差相加,以对每个误差扩散灯点的当前小数部分重新赋值。
6.根据权利要求5所述的基于误差扩散的显示屏对比度提升方法,其特征在于,所述根据每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例以及所述目标灯点的残差值delta,计算每个误差扩散灯点的分配残差包括:
利用每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例乘以所述目标灯点的残差值delta,得到每个误差扩散灯点的分配残差。
7.一种基于误差扩散的显示屏对比度提升装置,其特征在于,所述装置包括获取模块、灰阶拓展模块、灯点预处理模块,其中:
所述获取模块,与所述灰阶拓展模块连接,用于获取视频图像中LED显示屏的各个灯点对应的灰度值;
所述灰阶拓展模块,与所述灯点预处理模块连接,用于根据预设的灰阶拓展倍数n,将所述灰度值拆分为整数部分与小数部分;
所述灯点预处理模块,用于按照视频图像点亮顺序,获取第一位待点亮灯点作为目标灯点,对所述目标灯点进行预设处理操作;
所述预设处理操作包括:获取所述目标灯点的当前整数部分Pi以及当前小数部分Pj;判断Pj是否大于预设阈值,若是,令Pi=Pi+1,令所述目标灯点的残差值delta=Pj-n,否则,令所述目标灯点的残差值delta=Pj;根据所述目标灯点对应的滤波器,对位于所述目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,以将所述目标灯点的残差值delta分散至位于所述目标灯点之后的误差扩散灯点上;所述滤波器为包括一第一预设单元格以及位于所述第一预设单元格之后的多个第二预设单元格的滤波表格,所述第一预设单元格为目标灯点所在单元格,所述第二预设单元格为误差扩散灯点所在单元格;
按照所述视频图像点亮顺序,获取下一位待点亮灯点作为目标灯点,继续对所述目标灯点进行所述预设处理操作,直至对所述视频图像中的全部灯点进行所述预设处理操作。
8.根据权利要求7所述的基于误差扩散的显示屏对比度提升装置,其特征在于,所述装置还包括预设阈值存储模块;
所述预设阈值存储模块与所述灯点预处理模块连接,用于存储所述预设阈值,其中,所述灰阶拓展倍数为64,所述预设阈值的取值范围为[0,64]。
9.根据权利要求8所述的基于误差扩散的显示屏对比度提升装置,其特征在于,所述灯点预处理模块,根据所述目标灯点对应的滤波器,对位于所述目标灯点之后的误差扩散灯点的当前小数部分进行重新赋值,包括:
根据所述目标灯点在LED显示屏上的位置以及所述目标灯点对应的滤波器,确定所述目标灯点对应的多个误差扩散灯点;
从所述滤波器中,获取每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例;
根据每个误差扩散灯点对应的残差值分配比例以及所述目标灯点的残差值delta,计算每个误差扩散灯点的分配残差;
将每个误差扩散灯点的当前小数部分与分配残差相加,以对每个误差扩散灯点的当前小数部分重新赋值。
10.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放处理器可执行指令;
处理器,用于执行存储器上所存放的指令时,实现权利要求1-6任一项所述的方法步骤。
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