CN114743509A - 图像处理方法、装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种图像处理方法、装置和显示装置。该图像处理方法包括：接收图像包含的多个像素点的初始像素值；对补偿查找表进行插值处理以获得每个像素点对应的补偿值；以及根据补偿值对相应的初始像素值进行补偿，以获得每个像素点的第一像素值，其中，补偿查找表包含像素块与补偿系数之间的对应关系，像素块包括多个像素点中的至少一部分。该图像处理方法的补偿精度高，并且补偿查找表的占用内存小。

Description

图像处理方法、装置和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及图像处理方法、装置和显示装置。
背景技术
由于发光二级管(Light-Emitting Diode,LED)具有发光效率高、光束方向性较好、色彩还原性好、体积小、寿命长、可靠性好、易组合装配等优点，已成为液晶显示面板(Liquid Crystal Display,LCD)中重要的背光源(BackLight)。背光源是位于液晶显示面板背后的一种光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示模块视觉效果，随着显示技术的发展，LED背光源基本取代传统的冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)光源。
LED背光源产品最重要的性能指标是其亮度和亮度均匀性，由于屏幕所有区域背光源无法做到亮度一致，那么出厂时不同区域就存在亮度和色度不均匀问题，屏幕越大，该缺陷越明显。为了克服这个缺点，现有补偿技术有利用屏幕分块的高圆经验数据进行线性插值获取每个像素点补偿值方案，还有将屏幕分块求分块像素点的均值和最小值，然后求取分块区域斜率来计算各个像素点补偿值的方法。但是这些处理方案要么存在经验数据无法反应屏幕较为真实像素点的问题。或者分块太大，单个区域容易满足亮度一致，但是不同区域仍然存在亮度和色度差现象。
因此，期望对现有的图像处理方法进行改进，以解决上述问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种图像处理方法、装置和显示装置，从而提高对显示面板的补偿精度。
根据本发明的第一方面，提供一种图像处理方法，包括：
接收图像包含的多个像素点的初始像素值；
对补偿查找表进行插值处理以获得每个像素点对应的补偿值；以及
根据所述补偿值对相应的所述初始像素值进行补偿，以获得每个像素点的第一像素值，
其中，所述补偿查找表包含像素块与补偿系数之间的对应关系，所述像素块包括所述多个像素点中的至少一部分。
可选的，还包括：基于人眼视觉特性调整每个像素点的第一像素值的灰阶，以获得每个像素点的第二像素值。
可选的，在每个所述像素点中，调整每个像素点的第一像素值的灰阶的方法包括：
获取每个像素点对应的所述第一像素值与所述初始像素值之间的差值；
根据所述差值获得比值查找表和差值查找表的坐标值；
基于所述比值查找表和所述差值查找表，根据所述坐标值获得每个像素点的差值和比值，并根据所述差值和所述比值获得新的比值；
对所述新的比值进行取整右移；
对多个像素点的进行取整右移后的所述新的比值进行处理，以获得多个像素点的公共比值；
根据所述公共比值对每个像素点的第一像素值进行处理，以获得每个像素点的第二像素值。
可选的，将所述图像上的所有像素点分隔为多个所述像素块，各个所述像素块成行成列地排列，部分所述像素块为正方形，至多一行和/或一列的所述像素块为长宽不等的矩形，根据所述像素块的尺寸配置各个所述像素点的所述坐标值。
可选的，获得多个像素点的公共比值包括：
基于软件配置的模式，对多个像素点的进行取整右移后的所述新的比值进行数据处理之后作为所述公共比值；或
基于软件配置的模式，将各个像素点的所述新的比值作为所述公共比值。
可选的，获得每个像素点的第二像素值包括：基于软件配置的模式选择信号确定所述第二像素值，若软件配置的模式选择信号为预定电平，则基于所述初始像素值、所述第一像素值和所述公共比值输出所述第二像素值，否则基于所述第一像素值和所述公共比值的乘积输出所述输出第二像素值。
可选的，还包括：
对所述第一像素值进行比特移位，以调节所述第一像素值的灰阶；和/或
对所述第二像素值进行比特移位，以调节所述第二像素值的灰阶。
可选的，对补偿查找表进行插值处理以获得每个像素点对应的补偿值包括：
根据所述初始像素值获得所述像素块中的行像素点的计数值和列像素点的计数值；
基于所述行像素点的计数值和所述列像素点的计数值，对各个所述像素块对应的补偿系数进行双线性插值，
根据进行双线性插值后的所述补偿系数计算出每个像素点的补偿值。
可选的，对各个所述像素块对应的补偿系数进行双线性插值包括：
基于行方向最顶行的参考像素点，计算出最顶行的像素点的补偿值；
基于行方向最底行的参考像素点，计算出最底行的像素点的补偿值；以及
在每一列像素点中，基于最顶行的像素点的补偿值和最底行的像素点的补偿值进行插值，以获得列方向像素点的补偿值。
可选的，获得所述补偿查找表的方法包括：
获取源参考图像；
在显示面板上显示所述源参考图像，并对所述显示面板进行拍摄以获得像素图；
对所述源参考图像进行下采样以获得第一矩阵；
对所述像素图进行下采样以获得第二矩阵；以及
基于所述第一矩阵和所述第二矩阵获得所述补偿查找表。
根据本发明的第二方面，提供一种图像处理装置，包括：
接收模块，接收图像包含的多个像素点的初始像素值；
存储模块，存储有补偿查找表，所述补偿查找表包含像素块与补偿系数之间的对应关系，所述像素块包括所述多个像素点中的至少一部分；
插值模块，对所述补偿查找表进行插值处理以获得每个像素点对应的补偿值；以及
补偿模块，根据所述补偿值对相应的所述初始像素值进行补偿，以获得每个像素点的第一像素值。
可选的，还包括：灰阶调节模块，基于人眼视觉特性调整每个像素点的第一像素值的灰阶，以获得第二像素值。
可选的，所述灰阶调节模块包括：
差值计算单元，获取每个像素点对应的所述第一像素值与所述初始像素值之间的差值；
索引单元，根据所述差值获得比值查找表和差值查找表的坐标值；
比值单元，基于所述比值查找表和所述差值查找表，根据所述坐标值获得每个像素点的差值和比值，并根据所述差值和所述比值获得新的比值，并对所述新的比值进行取整右移；
公共比值单元，对多个像素点的进行取整右移后的所述新的比值进行处理，以获得多个像素点的公共比值；以及
乘法单元，根据所述公共比值对每个像素点的第一像素值进行处理，以获得每个像素点的第二像素值。
可选的，所述显示面板上的多个像素点被分隔为多个所述像素块，各个所述像素块成行成列地排列，部分所述像素块为正方形，至多一行和/或一列的所述像素块为长宽不等的矩形，并根据所述像素块的尺寸配置各个所述像素块的坐标值。
可选的，所述公共比值单元基于软件配置的模式，对多个像素点的进行取整右移后的所述新的比值进行数据处理以作为所述公共比值；或
所述公共比值单元基于软件配置的模式，将各个像素点的所述新的比值作为所述公共比值。
可选的，所述乘法单元基于软件配置的模式选择信号确定所述第二像素值，若软件配置的模式选择信号为预定电平，则所述乘法单元基于所述初始像素值、所述第一像素值和所述公共比值输出所述第二像素值，否则所述乘法单元基于所述第一像素值和所述公共比值的乘积输出所述输出第二像素值。
可选的，还包括：
第一移位模块，对所述第一像素值进行比特移位，以调节所述第一像素值灰阶；和/或
第二移位模块，对所述第二像素值进行比特移位，以调节所述第二像素值灰阶。
可选的，所述插值模块包括：
计数单元，根据所述初始像素值获得行像素点的计数值和列像素点的计数值；
插值单元，基于所述行像素点的计数值、所述列像素点的计数值和补偿系数，对各个所述像素块对应的补偿系数进行双线性插值，以获得该像素块中的各个像素点的补偿值；
统计单元，根据进行双线性插值后的所述补偿系数计算出每个像素点的补偿值。
可选的，所述插值单元执行以下步骤：
基于行方向最顶行的参考像素点，计算出最顶行的像素点的补偿值；
基于行方向最底行的参考像素点，计算出最底行的像素点的补偿值；以及
在每一列像素点中，基于最顶行的像素点的补偿值和最底行的像素点的补偿值进行插值，以获得列方向像素点的补偿值。
可选的，所述补偿查找表是基于对源参考图像进行下采样获得的第一矩阵和对像素图进行下采样获得的第二矩阵计算得到的，所述像素图是拍摄的显示面板显示的所述源参考图像。
根据本发明的第三方面，提供一种显示装置，包括：
显示面板，包括多个像素点；以及
如上所述的图像处理装置，用于接收初始像素值，并基于补偿查找表对所述初始像素值进行补偿，以向所述显示面板提供各个像素点的第一像素值，
其中，所述补偿查找表包含像素块与补偿系数之间的对应关系，所述像素块包括所述多个像素点中的至少一部分。
本发明提供的图像处理方法、装置和显示装置，获得了补偿查找表表征像素块与补偿系数之间的对应关系，在图像处理的过程中对补偿查找表进行插值，从而获得每个像素点的补偿值，可以达到精确补偿的效果，有效避免了屏幕背光源带来的亮度和色度不均匀的问题，并且补偿查找表占用的内存小，有利于节省硬件存储空间；进一步的，该技术方案在插值过程中和补偿过程中均支持比特移位，可以灵活适用不同性能的屏幕、达到不同的显示性能，具有很好的兼容性。
进一步的，该图像处理方法、装置和显示装置还设置了灰阶调节模块来执行灰阶调节功能，增大了灰阶显示范围，可以达到显示面板的亮度和灰阶之间的平衡性，有利于达到更符合人眼敏感度的灰阶。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出了根据本发明第一实施例的图像处理装置的示意图；
图2示出了根据本发明实施例的显示面板的分区示意图；
图3示出了根据本发明第二实施例的图像处理装置的示意图；
图4示出了根据本发明第一实施例的图像处理方法的流程图；
图5示出了根据本发明第二实施例的图像处理方法的流程图；
图6示出了根据本发明第一实施例的显示装置的框图；
图7示出了根据本发明第二实施例的显示装置的框图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。
附图中的流程图、框图图示了本发明实施例的方法、装置的可能的体系框架、功能和操作，流程图和框图上的方框可以代表一个模块、程序段或仅仅是一段代码，所述模块、程序段和代码都是用来实现规定逻辑功能的可执行指令。也应当注意，所述实现规定逻辑功能的可执行指令可以重新组合，从而生成新的模块和程序段。因此附图的方框以及方框顺序只是用来更好的图示实施例的过程和步骤，而不应以此作为对发明本身的限制。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1示出了根据本发明第一实施例的图像处理装置的示意图；图2示出了根据本发明实施例的显示面板的分区示意图。
如图1所示，该图像处理装置包括接收模块101、存储模块110、插值模块120、补偿模块130。
存储模块110存储有补偿查找表(Look Up Table，LUT)，补偿查找表是基于对源参考图像进行下采样获得的第一矩阵和对像素图进行下采样(under-sampling)获得的第二矩阵计算得到的，像素图包括显示面板显示源参考图像时的每个像素点的初始亮度值。
在出厂配置时，获取源参考图像的标准校准源图像矩阵RGB_REF，在显示面板上显示源参考图像，并采用工业相机对所述显示面板进行拍摄以获得像素图，记该像素图的像素图矩阵为RGB_ORI，像素图矩阵RGB_ORI与各个像素点一一对应。之后，对标准校准源图像矩阵RGB_REF和像素图矩阵RGB_ORI分别进行下采样以获得第一矩阵和第二矩阵。在下采样的过程中，像素图矩阵RGB_ORI对应的多个像素点被分隔为多个像素块，各个像素块成行成列地排列，部分像素块为正方形，至多一行和/或一列的像素块为长宽不等的矩形，根据像素块的尺寸可以配置各个像素块的坐标值。之后，对第一矩阵和第二矩阵进行除法运算，以获得补偿矩阵，补偿矩阵内包括多个补偿系数，根据补偿矩阵和像素块之间的对应关系，即可获得补偿查找表，并将补偿查找表配置到存储模块110内。存储模块110例如是寄存器、高速缓冲存储器(Cache)或主存储器。存储模块110存储的补偿查找表表征像素块与补偿系数之间的对应关系，像素块包括矩形区域内的多个像素点。
插值模块120对补偿查找表进行插值处理，以获得每个像素点的补偿值。
在该实施例中，插值模块120包括：计数单元，根据初始像素值获得行像素点的计数值和列像素点的计数值；插值单元，基于行像素点的计数值、列像素点的计数值和补偿系数，对各个像素块对应的补偿系数进行双线性插值；统计单元，根据进行双线性插值后的补偿系数计算出每个像素点的补偿值。
插值模块120利用存储模块110存储的查找表进行双线性插值，从而计算出每个像素点的补偿值。如图2所示，显示面板150包含的每个像素块block包含的像素点数量例如为MxM，其中M＝2^n，n例如取值4-7。例如，n＝4，则像素块的长宽尺寸为M＝2^4＝16，每个像素块包含的像素点数量为MxM＝256。由于显示面板像素块的尺寸并非2^N，所以最后一列或最后一行像素块的尺寸有可能是矩形。采用软件配置显示面板正方形像素块的四个参考点a、b、c、d，和最后一行/列矩形像素块的四个参考点a、b、c、d，例如，正方形像素块的四个顶点的像素点，或者，矩形像素块的四个顶点的像素点。然后根据四个参考点a、b、c、d的补偿值，插值出显示面板每个像素点的补偿值，利用补偿值可以完成对相应像素点的RGB数据的乘法补偿。
作为一个示例，首先，根据软件配置n可得到像素块的长宽尺寸为blk_w＝blk_h＝2^n，n例如取值为6或7。例如，n＝4，则像素块的长宽尺寸为M＝2^4＝16。
根据初始像素值产生行像素点的计数值px_cnt，列像素点的计数值ln_cnt。取列像素点的计数值ln_cnt的低nbit变量为offset_v＝ln_cnt[n-1：0]；行像素点的计数值px_cnt剩余高bit可作为行像素点的blk_idx计数值，并用于索引像素块中的参考点的坐标值，之后，根据offset_v*blk_w可更新列方向像素块的参考点的坐标值。
之后，根据双线性插值计算出每个像素点的补偿值，用于像素点补偿。双线性插值是有两个变量的插值函数的线性插值扩展，其核心思想是在两个方向分别进行一次线性插值。
对补偿系数进行像素块插值以获得各个像素点的补偿值计算过程如下，像素块中的各个参考点a、b、c、d的补偿值分别表示为f(a)、f(b)、f(c)、f(d)，这些补偿值可通过配置获取。
下面以对正方形像素块的补偿系数进行像素点插值过程为例，对发明实施例的双线性插值进行示例性说明。
1)基于行方向最顶行的参考点，计算出最顶行的像素点的补偿值top_h_val；
top_h_val＝(f(a)*(blk_w-offset_w)+f(b)*offset_w)>>blk_w_nshift
其中，top_h_val是最顶行的像素点的补偿值，f(a)是位于顶行的参考点a的补偿值，f(b)是位于顶行的参考点b的补偿值，blk_w是正方形像素块的宽度值，offset_w表示行像素块位置值，其取值范围为0～blk_w-1，blk_w_nshift是在行方向进行移位除法的值，且满足blk_w＝2^blk_w_nshift。
2)基于行方向最底行的参考点，计算出最底行的像素点的补偿值bottom_h_val；
bottom_h_val＝(f(c)*(blk_w-offset_w)+f(d)*offset_w)>>blk_w_nshift
其中，bottom_h_val是最底行的像素点的补偿值，f(c)是位于底行的参考点c的补偿值，f(d)是位于底行的参考点d的补偿值，blk_w是正方形像素块的宽度值，offset_w表示行像素块位置值，其取值范围为0～blk_w-1，blk_w_nshift是在行方向进行移位除法的值，且满足blk_w＝2^blk_w_nshift。
3)基于行方向2个像素点插值列方向像素点补偿值cmp_para：
cmp_para＝(top_h_val*(blk_h-offset_v)+bottom_h_val*offset_v)>>blk_h_nshift。
其中，cmp_para是列方向像素点补偿值，blk_h是正方形像素块的高度值，blk_w_nshift是在列方向进行移位除法的值，且满足blk_h＝2^blk_h_nshift，在正方形像素块中满足blk_w＝blk_h，top_h_val是最顶行的像素点的补偿值，bottom_h_val是最底行的像素点的补偿值，top_h_val和bottom_h_val为步骤1)和2)已计算。
基于在步骤1)和2)中获得的最顶行的各个像素点的补偿值和最低行的各个像素点的补偿值，在每一列像素点中执行步骤3)，即可获得像素块中的所有像素点的补偿值。
对于长宽不等的矩形像素块的插值过程，为了兼顾资源占优和补偿性能，可以采用与正方形像素块相同的插值过程。在替代的实施例中，也可以使用专用的矩形像素块插值过程来对长宽不等的矩形像素块进行插值。
之后，在显示面板包含的各个像素块中分别进行上述插值处理，以计算整个显示面板的补偿值。在该步骤中，按照预定的顺序依次对各个像素块的补偿系数进行插值，从而获得了整个显示面板包含的各个像素点对应的补偿值。
补偿模块130的输入端分别连接至接收模块101和插值模块120，接收模块101接收图像包含的多个像素点的初始像素值，补偿模块130根据补偿值对每个像素点的初始像素值进行补偿，以获得每个像素点的第一像素值。补偿模块130例如是乘法模块，对于每个像素点，将该像素点的初始像素值与其相应的补偿值进行乘法运算，从而获得该像素点的第一像素值。各个像素点的第一像素值均进行了亮度调节，从而可以达到亮度一致的效果。
在该实施例中，利用存储模块110存储表征像素块与补偿系数之间的关系的补偿查找表，利用插值模块120对补偿查找表进行插值，以还原出像素点对应的补偿值，再利用补偿模块130将原始像素值与补偿值进行乘法补偿，从而达到了对每个像素点进行精确补偿从而亮度一致的目的，并且补偿查找表占用的内存小。
图3示出了根据本发明第二实施例的图像处理装置的示意图。
如图3所示，该实施例的图像处理装置200包括存储模块210、插值模块220、补偿模块230和灰阶调节模块240。其中，存储模块210、插值模块220、补偿模块230与图1所示的存储模块110、插值模块120、补偿模块130相同，在此不再赘述其相同之处。
灰阶调节模块240基于人眼视觉特性调整每个像素点的第一像素值的灰阶，以获得第二像素值。
作为一个示例，灰阶调节模块240包括：差值计算单元，获取每个像素点对应的第一像素值与初始像素值之间的差值；索引单元，根据差值获得比值查找表和差值查找表的坐标值；比值单元，基于比值查找表和差值查找表，根据坐标值获得每个像素点的差值和比值，并根据差值和比值获得新的比值，并对新的比值进行取整右移；公共比值单元，对多个像素点的新的比值进行数据处理，以获得多个像素点的公共比值；以及乘法单元，根据公共比值对每个像素点的第一像素值进行处理，以获得每个像素点的第二像素值。
该灰阶调节模块240完成补偿后RGB数据(即，第一像素值)阈值调整功能，首先计算补偿后RGB数据与原始RGB数据(即，初始像素值)差值，然后根据输入行索引值对应增益，再插值每个像素点的增益值，完成增益调整功能。为了获得3路RGB像素点的公共比值，基于软件配置的模式，支持3路RGB像素点对应的像素值的最小值、最大值、中间值或均值选择过程。比值查找表Gain_ratio_lut和差值查找表diff_lut的获取，通过将0～2^N个像素点下采样至32个区间。对应32个深度的lut值，由软件配置。
作为一个示例，差值计算单元根据输入的原始RGB数据(即初始像素值)和补偿后的RGB数据(即第一像素值)，计算第一像素值与初始像素值之间的差值diff(n)＝data_out(n)-data_in(n)*2^4，其中，data_out(n)表示第一像素值，data_in(n)表示初始像素值。
第一像素值与初始像素值之间的差值diff(n)可能是正值或负值，对于正值的差值diff(n)和负值的差值diff(n)，需要进行不同的灰度补偿来达到更符合人眼灰度的补偿值。为此，在该实施例中，灰阶调节模块240设置了正向的查找表pull_up_lut和反向的查找表pull_down_lut，并根据差值diff(n)的正负来决定查找哪个查找表，然后进行下面的公式计算达到灵活的人眼视觉效果。
在索引单元中，将差值diff(n)的绝对值abs(diff(n))与33个门限s0～s32比较，得到比值查找表Gain_ratio_lut和差值查找表diff_lut的坐标值k，即索引值k。如果diff(n)>＝0，那么diff_lut(k)＝pull_up_lut(k)，否则diff_lut(k)＝pull_down_lut(k)。每个查找表的深度为33。该步骤可以保证索引值k大于0。
比值单元根据索引值k查找比值查找表Gain_ratio_lut和差值查找表diff_lut分别得到比值ratio_lut(k-1)、差值diff_lut(k-1)、比值ratio_lut(k)和差值diff_lut(k)，匹配到对应第n个像素点的新的比值ratio_new(n)为：ratio_new(n)＝[ratio_lut(k)*2^2]*[abs(diff(n))-diff_lut(k-1)]+[ratio_lut(k-1)*2^2]*[diff_lut(k)-abs(diff(n))]。
之后，将新的比值ratio_new进行取整右移shift_lut(k-1)。
对于每个像素点中的输入数据，灰阶调节模块240将并行3路RGB数据进行上述处理，分别输出R_ratio，G_ratio，B_ratio这3路数据的新的比值。
公共比值单元根据软件配置的模式选择mode＝0/1/2/3分别对取整右移后的3路数据的新的比值进行最小/最大/中间值/均值计算得到3路子像素点的公共比值comm_ratio，或者comm_ratio旁路功能(即用各自通路的ratio)。公共比值单元的设置可以使得该图像处理装置100更加灵活地适用于各种显示面板和各种应用场景。
最后，根据软件配置的模式选择信号mode_add_sel决定第二像素值。例如，如果软件配置的模式选择信号mode_add_sel＝1，那么输出第二像素值Data_out_adj＝data_in*2^4+(data_out-data_in*2^4)*ratio，否则输出第二像素值Data_out_adj＝data_out*ratio。
可选的，图像处理装置200还包括第一移位模块250，对第一像素值进行比特移位；和/或第二移位模块260，对第二像素值进行比特移位。第一移位模块250和第二移位模块260可以灵活地进行灰阶调节，以适应于不同性能的显示面板。
在此所用的术语“模块”可以指代以下各项、作为以下各项的一部分或者包括以下各项：专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，可简称为ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组)和/或存储器(共享、专用或群组)、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其他合适的组件。
本领域技术人员可以理解，根据本发明的图像处理装置的各个模块或单元可以通过硬件、固件或软件实现。软件例如包括采用JAVA、C/C++/C#、SQL等各种编程语言形成的编码程序。虽然在方法以及方法图例中给出本发明实施例的步骤以及步骤的顺序，但是所述步骤实现规定的逻辑功能的可执行指令可以重新组合，从而生成新的步骤。所述步骤的顺序也不应该仅仅局限于所述方法以及方法图例中的步骤顺序，可以根据功能的需要随时进行调整。例如将其中的某些步骤并行或按照相反顺序执行。
图4示出了根据本发明第一实施例的图像处理方法的流程图。如图4所示，本发明还提供了一种图像处理方法，包括步骤S101-S103。
在步骤S101中，接收图像包含的多个像素点的初始像素值。
在步骤S102中，对补偿查找表进行插值处理以获得每个像素点对应的补偿值。插值处理包括：根据初始像素值获得行像素点的计数值和列像素点的计数值；基于行像素点的计数值、列像素点的计数值和补偿系数，对各个像素块对应的补偿系数进行双线性插值，以获得该像素块中的各个像素点的补偿值，根据进行双线性插值后的补偿系数计算出每个像素点的补偿值。
在步骤S103中，根据补偿值对相应的初始像素值进行补偿，以获得每个像素点的第一像素值。
该图像处理方法对拍摄到的显示面板的像素图和源参考图像进行下采样，以获得补偿查找表，并对补偿查找表进行插值，从而获得每个像素点的补偿值，可以达到精确补偿的效果，有效避免了屏幕背光源带来的亮度和色度不均匀的问题，并且补偿查找表占用的内存小，有利于节省硬件存储空间；进一步的，该技术方案在插值过程中和补偿过程中均支持比特移位，可以灵活适用不同性能的屏幕、达到不同的显示性能，具有很好的兼容性。
图5示出了根据本发明第二实施例的图像处理方法的流程图。如图5所示，该图像处理方法包括步骤S201-S207。其中，步骤S204-S206与图4所示的步骤S101-S103相同，在此不再赘述。
在步骤S201中，在显示面板上显示源参考图像，并对所述显示面板进行拍摄以获得像素图。像素图包括显示面板的每个像素点的初始亮度值，每个像素块包括多个像素点。
在步骤S202中，对源参考图像进行下采样以获得第一矩阵，对像素图进行下采样以获得第二矩阵。
在步骤S203中，基于第一矩阵和第二矩阵获得补偿查找表。在该步骤中，对第一矩阵和第二矩阵进行除法计算，以获得补偿查找表。
在该步骤中，补偿查找表表征像素块与补偿系数之间的对应关系，像素块包括矩形区域内的多个像素点。
可选的，将显示面板上的多个像素点分隔为多个像素块，各个像素块成行成列地排列，部分像素块为正方形，至多一行和/或一列的像素块为长宽不等的矩形。可选的，根据像素块的尺寸配置各个像素点的坐标值。
在步骤S204-S206中，接收图像包含的多个像素点的初始像素值，对补偿查找表进行插值处理以获得每个像素点对应的补偿值，并根据补偿值对相应的初始像素值进行补偿，以获得每个像素点的第一像素值。
在步骤S207中，基于人眼视觉特性调整每个像素点的第一像素值的灰阶，以获得第二像素值。该步骤增大了灰阶显示范围，可以达到显示面板的亮度和灰阶之间的平衡性，有利于达到更符合人眼敏感度的灰阶。
在该步骤中，在每个像素点中，调整每个像素点的第一像素值的灰阶的方法包括：获取每个像素点对应的第一像素值与初始像素值之间的差值；根据差值获得比值查找表和差值查找表的坐标值；基于比值查找表和差值查找表，根据坐标值获得每个像素点的差值和比值，并根据差值和比值获得新的比值；对新的比值进行取整右移；对多个像素点的新的比值进行处理，以获得多个像素点的公共比值；根据公共比值对每个像素点的第一像素值进行处理，以获得每个像素点的第二像素值。
根据本发明的图像处理方法可以部署在单个或多个服务器上。例如，可以将不同的模块分别部署在不同的服务器上，形成专用服务器。或者，可以在多个服务器上分布式部署相同的功能单元、模块或系统，以减轻负载压力。所述服务器包括但不限于在同一个局域网以及通过Internet连接的多个PC机、PC服务器、刀片机、超级计算机等。
图6示出了根据本发明第一实施例的显示装置的框图。
在该实施例中，该显示装置300包括显示面板310和图像处理装置320。图像处理装置320的具体结构可以参见图1或图3，在此不再叙述其相同之处。显示面板310用于根据像素值显示画面，图像处理装置320连接至显示面板310，用于接收初始像素值，并根据初始像素值向显示面板提供用于驱动各个像素点的像素值。该显示装置300利用图像处理装置320提供补偿后的像素值，避免了屏幕背光源带来的亮度和色度不均匀的问题，并且补偿查找表占用的内存小，有利于节省硬件存储空间；进一步的，该图像处理装置300还可以进行灰度调节，更符合人眼敏感特性，且调节方式灵活，兼容性强。
图7示出了根据本发明第二实施例的显示装置的框图。
如图7所示，该显示装置400包括显示面板410、图像处理装置420，可选的，还包括栅极驱动器430、源极驱动器440和时序控制器450。
图像处理装置420的具体结构可以参见图1或图3，在此不再叙述其相同之处。图像处理装置420可接收初始像素值，并向显示面板410提供用于驱动各个像素点的像素值。
图像处理装置420例如集成于时序控制器的内部，并经由栅极驱动器430和源极驱动器440驱动显示面板410。
该显示装置400设置了图像处理装置420，避免了屏幕背光源带来的亮度和色度不均匀的问题，并且补偿查找表占用的内存小，有利于节省硬件存储空间；进一步的，该图像处理装置420还可以进行灰度调节，更符合人眼敏感特性，且调节方式灵活，兼容性强。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的结构和方法，可以使用不同的配置方法或调节方法对每个结构或该结构的合理变形来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。并且，应理解，本申请实施例中前述的图的放大器各个部件之间的连接关系为示意性举例，并不对本申请实施例造成任何限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
接收图像包含的多个像素点的初始像素值；
对补偿查找表进行插值处理以获得每个像素点对应的补偿值；以及
根据所述补偿值对相应的所述初始像素值进行补偿，以获得每个像素点的第一像素值，
其中，所述补偿查找表包含像素块与补偿系数之间的对应关系，所述像素块包括所述多个像素点中的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，还包括：基于人眼视觉特性调整每个像素点的第一像素值的灰阶，以获得每个像素点的第二像素值。
3.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，在每个所述像素点中，调整每个像素点的第一像素值的灰阶的方法包括：
获取每个像素点对应的所述第一像素值与所述初始像素值之间的差值；
根据所述差值获得比值查找表和差值查找表的坐标值；
基于所述比值查找表和所述差值查找表，根据所述坐标值获得每个像素点的差值和比值，并根据所述差值和所述比值获得新的比值；
对所述新的比值进行取整右移；
对多个像素点的进行取整右移后的所述新的比值进行处理，以获得多个像素点的公共比值；
根据所述公共比值对每个像素点的第一像素值进行处理，以获得每个像素点的第二像素值。
4.根据权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，将所述图像上的所有像素点分隔为多个所述像素块，各个所述像素块成行成列地排列，部分所述像素块为正方形，至多一行和/或一列的所述像素块为长宽不等的矩形，根据所述像素块的尺寸配置各个所述像素点的所述坐标值。
5.根据权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，获得多个像素点的公共比值包括：
基于软件配置的模式，对多个像素点的进行取整右移后的所述新的比值进行数据处理之后作为所述公共比值；或
基于软件配置的模式，将各个像素点的所述新的比值作为所述公共比值。
6.根据权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，获得每个像素点的第二像素值包括：基于软件配置的模式选择信号确定所述第二像素值，若软件配置的模式选择信号为预定电平，则基于所述初始像素值、所述第一像素值和所述公共比值输出所述第二像素值，否则基于所述第一像素值和所述公共比值的乘积输出所述输出第二像素值。
7.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，还包括：
对所述第一像素值进行比特移位，以调节所述第一像素值的灰阶；和/或
对所述第二像素值进行比特移位，以调节所述第二像素值的灰阶。
8.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，对补偿查找表进行插值处理以获得每个像素点对应的补偿值包括：
根据所述初始像素值获得所述像素块中的行像素点的计数值和列像素点的计数值；
基于所述行像素点的计数值和所述列像素点的计数值，对各个所述像素块对应的补偿系数进行双线性插值，
根据进行双线性插值后的所述补偿系数计算出每个像素点的补偿值。
9.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，对各个所述像素块对应的补偿系数进行双线性插值包括：
基于行方向最顶行的参考像素点，计算出最顶行的像素点的补偿值；
基于行方向最底行的参考像素点，计算出最底行的像素点的补偿值；以及
在每一列像素点中，基于最顶行的像素点的补偿值和最底行的像素点的补偿值进行插值，以获得列方向像素点的补偿值。
10.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，获得所述补偿查找表的方法包括：
获取源参考图像；
在显示面板上显示所述源参考图像，并对所述显示面板进行拍摄以获得像素图；
对所述源参考图像进行下采样以获得第一矩阵；
对所述像素图进行下采样以获得第二矩阵；以及
基于所述第一矩阵和所述第二矩阵获得所述补偿查找表。
11.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
接收模块，接收图像包含的多个像素点的初始像素值；
存储模块，存储有补偿查找表，所述补偿查找表包含像素块与补偿系数之间的对应关系，所述像素块包括所述多个像素点中的至少一部分；
插值模块，对所述补偿查找表进行插值处理以获得每个像素点对应的补偿值；以及
补偿模块，根据所述补偿值对相应的所述初始像素值进行补偿，以获得每个像素点的第一像素值。
12.根据权利要求11所述的图像处理装置，其特征在于，还包括：灰阶调节模块，基于人眼视觉特性调整每个像素点的第一像素值的灰阶，以获得第二像素值。
13.根据权利要求12所述的图像处理装置，其特征在于，所述灰阶调节模块包括：
差值计算单元，获取每个像素点对应的所述第一像素值与所述初始像素值之间的差值；
索引单元，根据所述差值获得比值查找表和差值查找表的坐标值；
比值单元，基于所述比值查找表和所述差值查找表，根据所述坐标值获得每个像素点的差值和比值，并根据所述差值和所述比值获得新的比值，并对所述新的比值进行取整右移；
公共比值单元，对多个像素点的进行取整右移后的所述新的比值进行处理，以获得多个像素点的公共比值；以及
乘法单元，根据所述公共比值对每个像素点的第一像素值进行处理，以获得每个像素点的第二像素值。
14.根据权利要求13所述的图像处理装置，其特征在于，所述显示面板上的多个像素点被分隔为多个所述像素块，各个所述像素块成行成列地排列，部分所述像素块为正方形，至多一行和/或一列的所述像素块为长宽不等的矩形，并根据所述像素块的尺寸配置各个所述像素块的坐标值。
15.根据权利要求13所述的图像处理装置，其特征在于，所述公共比值单元基于软件配置的模式，对多个像素点的进行取整右移后的所述新的比值进行数据处理以作为所述公共比值；或
所述公共比值单元基于软件配置的模式，将各个像素点的所述新的比值作为所述公共比值。
16.根据权利要求13所述的图像处理装置，其特征在于，所述乘法单元基于软件配置的模式选择信号确定所述第二像素值，若软件配置的模式选择信号为预定电平，则所述乘法单元基于所述初始像素值、所述第一像素值和所述公共比值输出所述第二像素值，否则所述乘法单元基于所述第一像素值和所述公共比值的乘积输出所述输出第二像素值。
17.根据权利要求12所述的图像处理装置，其特征在于，还包括：
第一移位模块，对所述第一像素值进行比特移位，以调节所述第一像素值灰阶；和/或
第二移位模块，对所述第二像素值进行比特移位，以调节所述第二像素值灰阶。
18.根据权利要求11所述的图像处理装置，其特征在于，所述插值模块包括：
计数单元，根据所述初始像素值获得行像素点的计数值和列像素点的计数值；
插值单元，基于所述行像素点的计数值、所述列像素点的计数值和补偿系数，对各个所述像素块对应的补偿系数进行双线性插值，以获得该像素块中的各个像素点的补偿值；
统计单元，根据进行双线性插值后的所述补偿系数计算出每个像素点的补偿值。
19.根据权利要求18所述的图像处理装置，其特征在于，所述插值单元执行以下步骤：
基于行方向最顶行的参考像素点，计算出最顶行的像素点的补偿值；
基于行方向最底行的参考像素点，计算出最底行的像素点的补偿值；以及
在每一列像素点中，基于最顶行的像素点的补偿值和最底行的像素点的补偿值进行插值，以获得列方向像素点的补偿值。
20.根据权利要求11所述的图像处理装置，其特征在于，所述补偿查找表是基于对源参考图像进行下采样获得的第一矩阵和对像素图进行下采样获得的第二矩阵计算得到的，所述像素图是拍摄的显示面板显示的所述源参考图像。
21.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示面板，包括多个像素点；以及
如权利要求11至20任一项所述的图像处理装置，用于接收初始像素值，并基于补偿查找表对所述初始像素值进行补偿，以向所述显示面板提供各个像素点的第一像素值，
其中，所述补偿查找表包含像素块与补偿系数之间的对应关系，所述像素块包括所述多个像素点中的至少一部分。
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