CN116741069A - 一种曲面液晶显示优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曲面液晶显示优化方法，属于图像处理技术领域，本发明中采用曲面液晶显示单一颜色，从而获取其成像效果图，对成像图像去除随机噪声，提高优化精度，再根据去噪图像中曲面区域与非曲面区域的颜色值，从而得到每个像素点的颜色差值，由于不同亮度下，曲面对于成像效果影响不同，因此，本发明利用不同亮度下每个像素点的颜色差值，构建颜色差值预测模型，预测在单一颜色下每个亮度下每个像素点的颜色差值，从而实现对对应颜色的LED灯光亮度进行补偿，矫正曲面带来的影响。

Description

一种曲面液晶显示优化方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种曲面液晶显示优化方法。
背景技术
在同一个面积下，曲面液晶拥有更大的屏幕尺寸，相比平面显示器可以营造出更广的视角，视觉上更出色。但液晶面板被弯曲后，会影响成像效果，弯曲后的玻璃物理及光学特性发生改变，灌注在玻璃基板中的液晶分子也会由于应力作用产生形变和排列不均，导致屏幕亮度、色彩、清晰度受到影响。另外，强制把屏幕弯曲之后，面板的光学与电气特性也发生变化，从而影响液晶分子的偏转速度，屏幕上不同区域的动态响应速度甚至有可能会不一致。因此，在曲面上每个位置的画质点的显示情况均会与平面时不同。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种曲面液晶显示优化方法解决了曲面液晶存在成像误差的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种曲面液晶显示优化方法，包括以下步骤：
S1、采集曲面液晶显示单一颜色时的图像，得到成像图像；
S2、去除成像图像中随机噪声，得到去噪图像；
S3、根据去噪图像中曲面区域与非曲面区域的颜色值，得到曲面区域中每个像素点的颜色差值；
S4、根据不同亮度下每个像素点的颜色差值，构建颜色差值预测模型；
S5、根据颜色差值预测模型预测的每个亮度下每个像素点的颜色差值，对LED灯光亮度进行补偿。
进一步地，所述S1中单一颜色的类型包括：红色、黄色和蓝色。
上述进一步地方案的有益效果为：红色、黄色和蓝色为三原色，曲面液晶中采用发红光的LED灯、发黄光的LED灯和发蓝光的LED灯进行颜色配比，显示彩色图像，因此，本发明基于该点基本常识，通过曲面液晶显示单一的红色、黄色或蓝色，从而找到曲面对每种单一颜色的影响，从而分别控制对应颜色的LED灯进行补偿。
进一步地，所述S2包括对曲面区域和非曲面区域去除随机噪声；
对曲面区域去除随机噪声的公式为：
，
其中，为曲面区域中去除随机噪声后的像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的第个像素点的颜色值，/>为颜色阈值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的左侧像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的右侧像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的上侧像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的下侧像素点的颜色值；
对非曲面区域去除随机噪声的公式为：
，
其中，为非曲面区域中去除随机噪声后的像素点的颜色值，/>为非曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的第/>个像素点的颜色值，/>为邻近区域中像素点的编号。
上述进一步地方案的有益效果为：本发明中在对曲面区域去除随机噪声时，根据曲面区域中每个像素点与周边像素点的位置不同，曲面对其造成影响不同，因此，其成像后的颜色值存在差异，本发明设置颜色阈值，在时，该种差异过大，其为随机噪声点，因此，采用邻近区域内的8个像素点的颜色值对其进行评估，本发明以8个像素点的颜色值的均值为基础，再根据领域范围内上下左右像素点的颜色值的变化情况，对其进行修正，保障去除随机噪声的精度，在/>时，差异在正常范围。对于非曲面区域，成像均匀，因此，直接采用邻近区域中像素点的颜色值的均值对其处理。
进一步地，所述颜色阈值的计算公式为：
，
其中，为颜色阈值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的第/>个像素点的颜色值，/>为曲面区域上去除随机噪声前所有像素点的颜色值的均值，为取序列中最大值，/>为取序列中最小值。
上述进一步地方案的有益效果为：本发明中采用邻近区域中每个像素点的颜色值与曲面区域上所有像素点的颜色值的均值的差值，从而通过临近区域与整体的差值体现出该待去除随机噪声的像素点与周边邻域范围像素点的颜色值存在的差值，再采用最大的差值和最小的差值，估算出最大的波动比例，从而最大程度的找到曲面区域中所有随机噪声点。
进一步地，所述S4中颜色差值预测模型包括：亮度子模型、位置子模型和颜色差值预测子模型；
所述亮度子模型用于输入亮度值；
所述位置子模型用于输入曲面区域中像素点对应的位置坐标；
所述颜色差值预测子模型用于综合位置子模型的输出和亮度子模型的输出，预测颜色差值。
进一步地，所述亮度子模型为：
，
其中，为亮度子模型的输出，/>为亮度值，/>为亮度子模型的比例系数，/>为亮度子模型的调节系数，/>为自然常数。
进一步地，所述位置子模型为：
，
其中，为位置子模型的输出，/>为位置子模型中横坐标的比例系数，/>为位置子模型中纵坐标的比例系数，/>为位置子模型中横坐标的调节系数，/>为位置子模型中纵坐标的调节系数，/>为像素点的横坐标，/>为像素点的纵坐标，/>为自然常数。
进一步地，所述颜色差值预测子模型为：
，
，
其中，为颜色差值预测子模型的输出，/>为中间参数，/>为亮度子模型的输出的比例系数，/>为位置子模型的输出/>的比例系数，/>为颜色差值预测子模型的调节系数，/>为反正切函数，/>为自然常数。
上述进一步地方案的有益效果为：本发明中分别对亮度和像素点的位置采用不同的模型，从而实现对其赋予不同的比例系数和调节系数，亮度值、横坐标和纵坐标任一项改变，颜色差值预测模型对其感知更明显，提高了预测精度，在颜色差值预测子模型中根据亮度子模型的输出和位置子模型的输出，对亮度子模型的输出和位置子模型的输出进行归一化处理，容易表达出两个输出的之间的数据变化，再对其分别赋予不同比例系数，采用指数函数来预测其走向，但是指数函数增长过快，本发明中采用反正切函数根据指数函数的走向，从而对其增长趋势进行削弱。
进一步地，所述颜色差值预测模型中获取比例系数、/>、/>、/>、/>，调节系数/>、/>、/>、/>的最优值包括以下步骤：
A1、将LED灯光的亮度值和曲面区域中像素点的位置坐标输入颜色差值预测模型；
A2、根据颜色差值预测模型的输出，计算系数合适程度；
A3、在系数合适程度小于等于合适阈值时，当前颜色差值预测模型中比例系数和调节系数为最优值，在系数合适程度大于合适阈值时，根据系数合适程度对当前颜色差值预测模型中比例系数和调节系数进行更新，直到系数合适程度小于等于合适阈值。
上述进一步地方案的有益效果为：本发明通过系数合适程度来评估当前的系数是否合适，若小于等于合适阈值，则合适，若大于合适阈值，则对系数进行更新，直到找到最优值。
进一步地，所述A2中计算系数合适程度的公式为：
，
，
其中，为第/>次更新后的系数合适程度，/>为第/>次更新后的颜色差值预测模型的输出，/>为实际颜色差值，/>为指数系数，/>为合适阈值，/>为更新次数的编号。
上述进一步地方案的有益效果为：本发明中一方面通过颜色差值预测模型的输出与实际颜色差值/>的距离，从而衡量出颜色差值预测模型的误差，另一方面采用指数系数，增大这种差距，本发明/>远远大于1时，系数合适程度较大，因此，当前的系数不可能为最优值，/>小于1时，/>越小，则系数合适程度越小，说明预测的颜色差值与实际颜色差值越相近，越能够找到最优值。
进一步地，比例系数更新的公式为：
，
其中，为第/>次更新后的比例系数，/>为第/>次更新后的比例系数，为最大比例系数，/>为最小比例系数，/>为自然常数；
调节系数更新的公式为：
，
其中，为第/>次更新后的调节系数，/>为第/>次更新后的调节系数，为最大调节系数，/>为最小调节系数，/>为更新次数的编号。
上述进一步地方案的有益效果为：本发明中根据系数合适程度，对系数进行更新，系数合适程度越大，系数更新幅度越大，系数合适程度越小，系数更新幅度越小，从而实现自适应的调整系数。
本发明的有益效果为：本发明中采用曲面液晶显示单一颜色，从而获取其成像效果图，对成像图像去除随机噪声，提高优化精度，再根据去噪图像中曲面区域与非曲面区域的颜色值，从而得到每个像素点的颜色差值，由于不同亮度下，曲面对于成像效果影响不同，因此，本发明利用不同亮度下每个像素点的颜色差值，构建颜色差值预测模型，预测在单一颜色下每个亮度下每个像素点的颜色差值，从而实现对对应颜色的LED灯光亮度进行补偿，矫正曲面带来的影响。
附图说明
图1为一种曲面液晶显示优化方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，一种曲面液晶显示优化方法，包括以下步骤：
S1、采集曲面液晶显示单一颜色时的图像，得到成像图像；
所述S1中单一颜色的类型包括：红色、黄色和蓝色。
红色、黄色和蓝色为三原色，曲面液晶中采用发红光的LED灯、发黄光的LED灯和发蓝光的LED灯进行颜色配比，显示彩色图像，因此，本发明基于该点基本常识，通过曲面液晶显示单一的红色、黄色或蓝色，从而找到曲面对每种单一颜色的影响，从而分别控制对应颜色的LED灯进行补偿。
S2、去除成像图像中随机噪声，得到去噪图像；
所述S2包括对曲面区域和非曲面区域去除随机噪声；
在本发明中，对比例为非曲面区域，通常一张显示屏，其可能全为曲面区域，也可能部分为曲面区域，另一部分为平面区域，在全为曲面区域的情况下，可以采用相同型号的LED构成的屏幕做作对。
对曲面区域去除随机噪声的公式为：
，
其中，为曲面区域中去除随机噪声后的像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的第个像素点的颜色值，/>为颜色阈值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的左侧像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的右侧像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的上侧像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的下侧像素点的颜色值；
对非曲面区域去除随机噪声的公式为：
，
其中，为非曲面区域中去除随机噪声后的像素点的颜色值，/>为非曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的第/>个像素点的颜色值，/>为邻近区域中像素点的编号。
在本发明中，在曲面液晶显示红色时，颜色值为R通道值，在曲面液晶显示黄色时，颜色值为G通道值，在曲面液晶显示蓝色时，颜色值为B通道值。
本发明中在对曲面区域去除随机噪声时，根据曲面区域中每个像素点与周边像素点的位置不同，曲面对其造成影响不同，因此，其成像后的颜色值存在差异，本发明设置颜色阈值，在时，该种差异过大，其为随机噪声点，因此，采用邻近区域内的8个像素点的颜色值对其进行评估，本发明以8个像素点的颜色值的均值为基础，再根据领域范围内上下左右像素点的颜色值的变化情况，对其进行修正，保障去除随机噪声的精度，在/>时，差异在正常范围。对于非曲面区域，成像均匀，因此，直接采用邻近区域中像素点的颜色值的均值对其处理。
所述颜色阈值的计算公式为：
，
其中，为颜色阈值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的第/>个像素点的颜色值，/>为曲面区域上去除随机噪声前所有像素点的颜色值的均值，为取序列中最大值，/>为取序列中最小值。
本发明中采用邻近区域中每个像素点的颜色值与曲面区域上所有像素点的颜色值的均值的差值，从而通过临近区域与整体的差值体现出该待去除随机噪声的像素点与周边邻域范围像素点的颜色值存在的差值，再采用最大的差值和最小的差值，估算出最大的波动比例，从而最大程度的找到曲面区域中所有随机噪声点。
S3、根据去噪图像中曲面区域与非曲面区域的颜色值，得到曲面区域中每个像素点的颜色差值；
在步骤S3中，可采用曲面区域中每个像素点的颜色值与非曲面区域所有像素点的颜色值的均值相减，从而得到曲面区域中每个像素点的颜色差值。
S4、根据不同亮度下每个像素点的颜色差值，构建颜色差值预测模型；
所述S4中颜色差值预测模型包括：亮度子模型、位置子模型和颜色差值预测子模型；
所述亮度子模型用于输入亮度值；
所述位置子模型用于输入曲面区域中像素点对应的位置坐标；
所述颜色差值预测子模型用于综合位置子模型的输出和亮度子模型的输出，预测颜色差值。
所述亮度子模型为：
，
其中，为亮度子模型的输出，/>为亮度值，/>为亮度子模型的比例系数，/>为亮度子模型的调节系数，/>为自然常数。
所述位置子模型为：
，
其中，为位置子模型的输出，/>为位置子模型中横坐标的比例系数，/>为位置子模型中纵坐标的比例系数，/>为位置子模型中横坐标的调节系数，/>为位置子模型中纵坐标的调节系数，/>为像素点的横坐标，/>为像素点的纵坐标，/>为自然常数。
所述颜色差值预测子模型为：
，
，
其中，为颜色差值预测子模型的输出，/>为中间参数，/>为亮度子模型的输出的比例系数，/>为位置子模型的输出/>的比例系数，/>为颜色差值预测子模型的调节系数，/>为反正切函数，/>为自然常数。
本发明中分别对亮度和像素点的位置采用不同的模型，从而实现对其赋予不同的比例系数和调节系数，亮度值、横坐标和纵坐标任一项改变，颜色差值预测模型对其感知更明显，提高了预测精度，在颜色差值预测子模型中根据亮度子模型的输出和位置子模型的输出，对亮度子模型的输出和位置子模型的输出进行归一化处理，容易表达出两个输出的之间的数据变化，再对其分别赋予不同比例系数，采用指数函数来预测其走向，但是指数函数增长过快，本发明中采用反正切函数根据指数函数的走向，从而对其增长趋势进行削弱。
所述颜色差值预测模型中获取比例系数、/>、/>、/>、/>，调节系数/>、/>、/>、/>的最优值包括以下步骤：
A1、将LED灯光的亮度值和曲面区域中像素点的位置坐标输入颜色差值预测模型；
A2、根据颜色差值预测模型的输出，计算系数合适程度；
A3、在系数合适程度小于等于合适阈值时，当前颜色差值预测模型中比例系数和调节系数为最优值，在系数合适程度大于合适阈值时，根据系数合适程度对当前颜色差值预测模型中比例系数和调节系数进行更新，直到系数合适程度小于等于合适阈值。
本发明通过系数合适程度来评估当前的系数是否合适，若小于等于合适阈值，则合适，若大于合适阈值，则对系数进行更新，直到找到最优值。
所述A2中计算系数合适程度的公式为：
，
，
其中，为第/>次更新后的系数合适程度，/>为第/>次更新后的颜色差值预测模型的输出，/>为实际颜色差值，/>为指数系数，/>为合适阈值。
本发明中一方面通过颜色差值预测模型的输出与实际颜色差值/>的距离，从而衡量出颜色差值预测模型的误差，另一方面采用指数系数，增大这种差距，本发明远远大于1时，系数合适程度较大，因此，当前的系数不可能为最优值，小于1时，/>越小，则系数合适程度越小，说明预测的颜色差值与实际颜色差值越相近，越能够找到最优值。
比例系数更新的公式为：
，
其中，为第/>次更新后的比例系数，/>为第/>次更新后的比例系数，为最大比例系数，/>为最小比例系数，/>为自然常数；
调节系数更新的公式为：
，
其中，为第/>次更新后的调节系数，/>为第/>次更新后的调节系数，为最大调节系数，/>为最小调节系数，/>为更新次数的编号。
本发明中根据系数合适程度，对系数进行更新，系数合适程度越大，系数更新幅度越大，系数合适程度越小，系数更新幅度越小，从而实现自适应的调整系数。
S5、根据颜色差值预测模型预测的每个亮度下每个像素点的颜色差值，对LED灯光亮度进行补偿。
在S5中在获知每种亮度下每个像素点的颜色差值时，可换算为亮度增量，对LED灯光亮度进行补偿。
本发明中采用曲面液晶显示单一颜色，从而获取其成像效果图，对成像图像去除随机噪声，提高优化精度，再根据去噪图像中曲面区域与非曲面区域的颜色值，从而得到每个像素点的颜色差值，由于不同亮度下，曲面对于成像效果影响不同，因此，本发明利用不同亮度下每个像素点的颜色差值，构建颜色差值预测模型，预测在单一颜色下每个亮度下每个像素点的颜色差值，从而实现对对应颜色的LED灯光亮度进行补偿，矫正曲面带来的影响。

Claims (10)

1.一种曲面液晶显示优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采集曲面液晶显示单一颜色时的图像，得到成像图像；
S2、去除成像图像中随机噪声，得到去噪图像；
S3、根据去噪图像中曲面区域与非曲面区域的颜色值，得到曲面区域中每个像素点的颜色差值；
S4、根据不同亮度下每个像素点的颜色差值，构建颜色差值预测模型；
S5、根据颜色差值预测模型预测的每个亮度下每个像素点的颜色差值，对LED灯光亮度进行补偿。
2.根据权利要求1所述的曲面液晶显示优化方法，其特征在于，所述S1中单一颜色的类型包括：红色、黄色和蓝色。
3.根据权利要求1所述的曲面液晶显示优化方法，其特征在于，所述S2包括对曲面区域和非曲面区域去除随机噪声；
对曲面区域去除随机噪声的公式为：
，
其中，为曲面区域中去除随机噪声后的像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的第/>个像素点的颜色值，/>为颜色阈值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的左侧像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的右侧像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的上侧像素点的颜色值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的下侧像素点的颜色值；
对非曲面区域去除随机噪声的公式为：
，
其中，为非曲面区域中去除随机噪声后的像素点的颜色值，/>为非曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的第/>个像素点的颜色值，/>为邻近区域中像素点的编号。
4.根据权利要求3所述的曲面液晶显示优化方法，其特征在于，所述颜色阈值的计算公式为：
，
其中，为颜色阈值，/>为曲面区域中待去除随机噪声的像素点邻近区域的第/>个像素点的颜色值，/>为曲面区域上去除随机噪声前所有像素点的颜色值的均值，/>为取序列中最大值，/>为取序列中最小值。
5.根据权利要求1所述的曲面液晶显示优化方法，其特征在于，所述S4中颜色差值预测模型包括：亮度子模型、位置子模型和颜色差值预测子模型；
所述亮度子模型用于输入亮度值；
所述位置子模型用于输入曲面区域中像素点对应的位置坐标；
所述颜色差值预测子模型用于综合位置子模型的输出和亮度子模型的输出，预测颜色差值。
6.根据权利要求5所述的曲面液晶显示优化方法，其特征在于，所述亮度子模型为：
，
其中，为亮度子模型的输出，/>为亮度值，/>为亮度子模型的比例系数，/>为亮度子模型的调节系数，/>为自然常数。
7.根据权利要求6所述的曲面液晶显示优化方法，其特征在于，所述位置子模型为：
，
其中，为位置子模型的输出，/>为位置子模型中横坐标的比例系数，/>为位置子模型中纵坐标的比例系数，/>为位置子模型中横坐标的调节系数，/>为位置子模型中纵坐标的调节系数，/>为像素点的横坐标，/>为像素点的纵坐标，/>为自然常数。
8.根据权利要求7所述的曲面液晶显示优化方法，其特征在于，所述颜色差值预测子模型为：
，
，
其中，为颜色差值预测子模型的输出，/>为中间参数，/>为亮度子模型的输出/>的比例系数，/>为位置子模型的输出/>的比例系数，/>为颜色差值预测子模型的调节系数，为反正切函数，/>为自然常数。
9.根据权利要求8所述的曲面液晶显示优化方法，其特征在于，所述颜色差值预测模型中获取比例系数、/>、/>、/>、/>，调节系数/>、/>、/>、/>的最优值包括以下步骤：
A1、将LED灯光的亮度值和曲面区域中像素点的位置坐标输入颜色差值预测模型；
A2、根据颜色差值预测模型的输出，计算系数合适程度；
A3、在系数合适程度小于等于合适阈值时，当前颜色差值预测模型中比例系数和调节系数为最优值，在系数合适程度大于合适阈值时，根据系数合适程度对当前颜色差值预测模型中比例系数和调节系数进行更新，直到系数合适程度小于等于合适阈值。
10.根据权利要求9所述的曲面液晶显示优化方法，其特征在于，所述A2中计算系数合适程度的公式为：
，
，
其中，为第/>次更新后的系数合适程度，/>为第/>次更新后的颜色差值预测模型的输出，/>为实际颜色差值，/>为指数系数，/>为合适阈值；
比例系数更新的公式为：
，
其中，为第/>次更新后的比例系数，/>为第/>次更新后的比例系数，/>为最大比例系数，/>为最小比例系数，/>为自然常数；
调节系数更新的公式为：
，
其中，为第/>次更新后的调节系数，/>为第/>次更新后的调节系数，/>为最大调节系数，/>为最小调节系数，/>为更新次数的编号。
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