CN116264056A - 显示设备的亮度调整方法及装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种显示设备的亮度调整方法及装置、电子设备、存储介质，该方法包括：显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据；针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标；根据所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度；针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成所述颜色对应的伽马曲线；调整所述显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配。本申请使伽马调整至少提高了3倍速度，从而提高亮度调整的速度，改善显示设备的性能，适用工厂实际量产使用。

Description

显示设备的亮度调整方法及装置、电子设备、存储介质
技术领域
本申请涉及图像显示技术领域，特别涉及一种显示设备的亮度调整方法及装置、电子设备、存储介质。
背景技术
伽马(又称Gamma)是用来表征显示器件亮度响应特性的一个参数。通常显示器件上显示的亮度与输入电平的关系接近一条指数曲线(即为Gamma曲线)。Gamma曲线是一种特殊的色调曲线，当Gamma值等于1的时候，曲线为与坐标轴成45°的直线，这个时候表示输入和输出密度相同。高于1的Gamma值将会造成输出暗化，低于1的Gamma值将会造成输出亮化。由于显卡或者显示器的本身硬件原因会出现实际输出的图像在亮度上有偏差，而Gamma曲线调整就是用来调整图像的这种偏差。
目前，DGC(digtial gamma control，数字伽马控制)调整RGB(红绿蓝)gamma曲线的方案，需要分别三种颜色下的对应亮度。例如首先显示红色图片，测量亮度并记录；然后显示绿色图片，测量亮度并记录；最后显示蓝色图片，测量亮度并记录。这种调整方法操作非常耗时，不利于工厂量产使用。
发明内容
本申请实施例提供了一种显示设备的亮度调整方法，用于提高伽马调整的速度，从而提高亮度调整的速度，改善显示设备的性能，适用工厂实际量产使用。
本申请实施例提供了一种显示设备的亮度调整方法，包括：
显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据；
针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标；
根据所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度；
针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成所述颜色对应的伽马曲线；
调整所述显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配。
在一实施例中，所述显示不同灰阶等级的灰阶图像，包括：
显示一张灰阶图像，所述灰阶图像包括多个不同灰阶等级的图像区域。
在一实施例中，所述显示不同灰阶等级的灰阶图像，包括：
显示多张灰阶图像，多张灰阶图像分别具有不同的灰阶等级。
在一实施例中，所述针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，包括：
针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，转换为XYZ坐标；
基于色度系统变换关系，将所述XYZ坐标转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标。
在一实施例中，所述根据所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度，包括：
将所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，作为所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度。
在一实施例中，所述针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成所述颜色对应的伽马曲线，包括：
针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，通过线性插值，获得多个中间灰阶等级对应的预测亮度；
以灰阶等级为横坐标，亮度为纵坐标，根据不同灰阶等级对应的测量亮度以及多个中间灰阶等级对应的预测亮度，拟合得到所述颜色对应的伽马曲线。
在一实施例中，所述调整所述显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配，包括：
调整红、绿、蓝三种颜色对应的亮度控制寄存器的值，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与每种颜色对应的指定曲线相匹配。
本申请实施例还提供了一种显示设备的亮度调整装置，包括：
亮度数据测量模块，显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据；
数据转换模块，针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标；
数据处理模块，根据所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度；
伽马曲线生成模块，针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成所述颜色对应的伽马曲线；
曲线匹配模块，调整所述显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配。
本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行上述显示设备的亮度调整方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序可由处理器执行以完成上述显示设备的亮度调整方法。
本申请上述实施例提供的技术方案，通过显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据，针对每个灰阶等级，将亮度数据以及亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，根据红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到红、绿、蓝三种颜色的测量亮度，针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成颜色对应的伽马曲线，调整显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配，从而提高亮度调整速度，改善显示设备的性能，适用工厂实际量产使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图；
图2是本申请一实施例提供的显示设备的亮度调整方法的流程示意图；
图3是本申请一实施例提供的显示设备的亮度调整方法的流程示意图；
图4为本申请一实施例示出的显示设备的亮度调整装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请中首先显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据，其次针对每个灰阶等级，将亮度数据以及亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，接着根据红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到红、绿、蓝三种颜色的测量亮度，然后针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成颜色对应的伽马曲线，最后调整显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配。
图1为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以用于执行本申请实施例提供的显示设备的亮度调整方法。如图1所示，该电子设备100包括：一个或多个处理器102，一个或多个存储处理器可执行指令的存储器104，其中，所述处理器102被配置为执行本申请下述实施例提供的显示设备的亮度调整方法。
所述处理器102可以是网关，也可以为智能终端，或者是包含中央处理单元(CPU)、图像处理单元(GPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元的设备，可以对所述电子设备100中的其它组件的数据进行处理，还可以控制所述电子设备100中的其它组件以执行期望的功能。
所述存储器104可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器102可以运行所述程序指令，以实现下文所述的显示设备的亮度调整方法。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。
在一实施例中，图1所示电子设备100还可以包括输入装置106、输出装置108以及数据采集装置110，这些组件通过总线系统112和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意，图1所示的电子设备100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，所述电子设备也可以具有其他组件和结构。
所述输入装置106可以是用户用来输入指令的装置，并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。所述输出装置108可以向外部(例如，用户)输出各种信息(例如，图像或声音)，并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。所述数据采集装置110可以采集对象的图像，并且将所采集的图像存储在所述存储器104中以供其它组件使用。示例性地，该数据采集装置110可以为摄像头。
在一实施例中，用于实现本申请实施例的显示设备的亮度调整方法的示例电子设备中的各器件可以集成设置，也可以分散设置，诸如将处理器102、存储器104、输入装置106和输出装置108集成设置于一体，而将数据采集装置110分离设置。
在一实施例中，用于实现本申请实施例的显示设备的亮度调整方法的示例电子设备可以被实现为诸如智能手机、平板电脑、智能手表、车载设备等智能终端。
图2为本申请一实施例提供的显示设备的亮度调整方法的流程示意图。如图2所示，该方法可以包括以下步骤S210-S240。
步骤S210：显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据。
显示设备显示不同灰阶等级的灰阶图像，并用光学测量仪器测量每个灰阶等级对应的亮度数据。其中，灰阶代表由最暗到最亮之间不同亮度的层次级别，灰阶图像，即R＝G＝B的图像。灰阶等级可以为0，1，…，255，其中，0代表黑色，255代表白色。
步骤S220：针对每个灰阶等级，将亮度数据以及亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标。
针对每个灰阶等级的亮度数据，将亮度数据Y以及亮度数据对应的色坐标(x，y)，基于CIE1931标准色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标(R，G，B)。
步骤S230：根据红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到红、绿、蓝三种颜色的测量亮度。
R(红)寄存器值控制红色亮度，G(绿)寄存器值控制绿色亮度，B(蓝)寄存器值控制蓝色亮度，R，G，B(色度坐标)，或者写成R_logic，G_logic，B_logic更准确，是换算出来的逻辑色度坐标。当寄存器值变化时，例如R变大，红色亮度增加，R_logic也会变大，反之亦然。它们之间在数学上存在线性对应关系，所以在算法中把R_logic等同于红色亮度来处理。则可根据红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到红、绿、蓝三种颜色的测量亮度，也就是说将红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，作为红、绿、蓝三种颜色的测量亮度。
步骤S240：针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成颜色对应的伽马曲线。
针对红、绿、蓝每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度R，G，B，生成每种颜色对应的伽马曲线。
步骤S250：调整显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配。
调整显示设备的输出亮度，即调整亮度控制寄存器的值，使生成的红、绿、蓝每种颜色对应的伽马曲线与指定的标准曲线相匹配，其中，指定的标准曲线可以为伽马值等于2.2的曲线，曲线相匹配代表曲线相同或者曲线在一定的误差范围内逼近，此处不作限定。
在一实施例中，在上述步骤S210显示不同灰阶等级的灰阶图像，本申请实施例提供的方法包括：
显示一张灰阶图像，所述灰阶图像包括多个不同灰阶等级的图像区域。
在一实施例中，在上述步骤S210显示不同灰阶等级的灰阶图像，本申请实施例提供的方法还包括：
显示多张灰阶图像，多张灰阶图像分别具有不同的灰阶等级。
图3为本申请一实施例提供的显示设备的亮度调整方法的流程示意图。如图3所示，该方法可以包括以下步骤S310-S370。
步骤S310：显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据。详细参见上述实施例中对步骤S210的描述，此处不做赘述。
步骤S320：针对每个灰阶等级，将亮度数据以及亮度数据对应的色坐标，转换为XYZ坐标。
针对每个灰阶等级的亮度数据，将亮度数据Y以及亮度数据对应的色坐标(x，y)，通过X＝x/y*Y，Y＝Y，Z＝(1-x-y)/y*Y，将其转换为XYZ坐标。
步骤S330：基于色度系统变换关系，将XYZ坐标转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标。
基于CIE1931标准色度系统变换关系，将XYZ坐标转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标(R，G，B)。
其中，CIE1931标准色度系统变换关系为如下所示。
Figure BDA0003411081020000101
Figure BDA0003411081020000102
步骤S340：将红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，作为红、绿、蓝三种颜色的测量亮度。
将红色的色度坐标作为红色的测量亮度，将绿色的色度坐标作为绿色的测量亮度，将蓝色的色度坐标作为蓝色的测量亮度。详细参见上述实施例中对步骤S230的描述，此处不做赘述。
步骤S350：针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，通过线性插值，获得多个中间灰阶等级对应的预测亮度。
针对红、绿、蓝每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，通过数学线性插值法，可获得多个中间灰阶等级对应的预测亮度。
举例来说，从0，1，…，255的256个灰阶等级中取0，1，3，…，250，252，254，255的26个灰阶等级的灰阶图像，通过上述步骤计算26个灰阶等级对应的测量亮度。针对红、绿、蓝每种颜色，分别根据26个灰阶等级对应的测量亮度，通过数学线性插值法，可获得每种颜色多个中间灰阶等级对应的预测亮度。
步骤S360：以灰阶等级为横坐标，亮度为纵坐标，根据不同灰阶等级对应的测量亮度以及多个中间灰阶等级对应的预测亮度，拟合得到颜色对应的伽马曲线。
以灰阶等级为横坐标，亮度为纵坐标，根据不同灰阶等级对应的测量亮度以及多个中间灰阶等级对应的预测亮度，拟合得到红、绿、蓝每种颜色对应的伽马曲线。
步骤S370：调整红、绿、蓝三种颜色对应的亮度控制寄存器的值，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与每种颜色对应的指定曲线相匹配。
调整红、绿、蓝三种颜色对应的亮度控制寄存器的值，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与每种颜色对应的指定的标准曲线相匹配，其中，指定的标准曲线可以为伽马值等于2.2的曲线，曲线相匹配代表曲线相同或者曲线在一定的误差范围内逼近，此处不作限定。
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请上述显示设备的亮度调整方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请显示设备的亮度调整方法实施例。
图4为本申请一实施例示出的显示设备的亮度调整装置的框图。如图4所示，该装置包括亮度数据测量模块410，数据转换模块420，数据处理模块430，伽马曲线生成模块440，曲线匹配模块450。
亮度数据测量模块410，用于显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据；
数据转换模块420，用于针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标；
数据处理模块430，用于根据所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度；
伽马曲线生成模块440，用于针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成所述颜色对应的伽马曲线；
曲线匹配模块450，用于调整所述显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述显示设备的亮度调整方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
功能如果以软件功能模块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设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种显示设备的亮度调整方法，其特征在于，包括：
显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据；
针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标；
根据所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度；
针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成所述颜色对应的伽马曲线；
调整所述显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示不同灰阶等级的灰阶图像，包括：
显示一张灰阶图像，所述灰阶图像包括多个不同灰阶等级的图像区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示不同灰阶等级的灰阶图像，包括：
显示多张灰阶图像，多张灰阶图像分别具有不同的灰阶等级。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，包括：
针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，转换为XYZ坐标；
基于色度系统变换关系，将所述XYZ坐标转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度，包括：
将所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，作为所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成所述颜色对应的伽马曲线，包括：
针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，通过线性插值，获得多个中间灰阶等级对应的预测亮度；
以灰阶等级为横坐标，亮度为纵坐标，根据不同灰阶等级对应的测量亮度以及多个中间灰阶等级对应的预测亮度，拟合得到所述颜色对应的伽马曲线。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配，包括：
调整红、绿、蓝三种颜色对应的亮度控制寄存器的值，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与每种颜色对应的指定曲线相匹配。
8.一种显示设备的亮度调整装置，其特征在于，包括：
亮度数据测量模块，显示不同灰阶等级的灰阶图像，并测量每个灰阶等级对应的亮度数据；
数据转换模块，针对每个灰阶等级，将所述亮度数据以及所述亮度数据对应的色坐标，基于色度系统变换关系，转换为红、绿、蓝三种颜色的色度坐标；
数据处理模块，根据所述红、绿、蓝三种颜色的色度坐标，得到所述红、绿、蓝三种颜色的测量亮度；
伽马曲线生成模块，针对每种颜色，根据不同灰阶等级对应的测量亮度，生成所述颜色对应的伽马曲线；
曲线匹配模块，调整所述显示设备的输出亮度，使生成的每种颜色对应的伽马曲线与指定曲线相匹配。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-7任意一项所述的显示设备的亮度调整方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序可由处理器执行以完成权利要求1-7任意一项所述的显示设备的亮度调整方法。
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