CN116744122A - 图像处理方法、光学补偿方法以及光学补偿系统 - Google Patents

图像处理方法、光学补偿方法以及光学补偿系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种图像处理方法、光学补偿方法以及光学补偿系统。在光学补偿方法中，通过显示装置显示点图像，通过拍摄装置拍摄显示在所述显示装置中的点图像来生成第一拍摄数据，通过显示装置显示第二图像，通过拍摄装置拍摄显示在显示装置中的第二图像来生成第二拍摄数据，基于第一拍摄数据对第二拍摄数据进行去模糊来生成去模糊数据，并且基于去模糊数据来生成用于校正显示装置的亮度的补偿数据。

Description

图像处理方法、光学补偿方法以及光学补偿系统
技术领域
本发明涉及一种图像处理方法、光学补偿方法以及光学补偿系统。
背景技术
随着对信息显示的关注日益增加以及对利用能够携带的信息媒体的需求日益增加，对显示装置的需求和商业化已成为重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在彼此相邻的像素之间具有低相关性或几乎没有相关性的显示装置中能够生成用于亮度校正(或斑点补偿)的适当的补偿数据(或补偿值)的图像处理方法、光学补偿方法以及光学补偿系统。
根据本发明的实施例的一种光学补偿方法包括如下步骤：通过显示装置显示第一图像，其中，所述第一图像包括使将至少两个像素置于它们之间而隔开的像素发光而形成的点图案；通过拍摄装置拍摄显示在所述显示装置中的所述第一图像来生成第一拍摄数据；通过所述显示装置显示第二图像；通过所述拍摄装置拍摄显示在所述显示装置中的所述第二图像来生成第二拍摄数据；基于所述第一拍摄数据对所述第二拍摄数据进行去模糊来生成去模糊数据；以及基于所述去模糊数据来生成用于所述显示装置的亮度校正的补偿数据。
所述第一图像可以包括以基准块为基准划分的多个区域，在所述多个区域中的每一个中，所述显示装置内的像素中的对象像素发光，并且所述像素中的与所述对象像素相邻的相邻像素不发光，从而可以表现所述点图案。
所述点图案可以根据拍摄条件和所述拍摄装置的分辨率中的至少一个而被模糊(blurred)地拍摄，所述第一拍摄数据可以包括与所述点图案对应的模糊点图案。
生成所述去模糊数据的步骤可以包括如下步骤：基于所述第一拍摄数据，在借由所述拍摄装置拍摄的图像中检测表示所述点图案模糊(blurring)的程度的模糊信息；以及基于所述模糊信息对所述第二拍摄数据进行去模糊。
检测所述模糊信息的步骤可以包括如下步骤：导出用于将包括在所述第一拍摄数据中的模糊点图案转换为理想点图案的权重值矩阵。
导出所述权重值矩阵的步骤可以包括如下步骤：通过针对所述模糊点图案的机器学习来计算用于与所述点图案对应的对象像素的第一权重值和用于与所述对象像素相邻的相邻像素的第二权重值，其中，所述第一权重值和所述第二权重值可以包括在所述权重值矩阵中。
在所述机器学习中可以利用梯度下降法(Gradient Descent Algorithm)。
导出所述权重值矩阵的步骤可以包括如下步骤：利用所述权重值矩阵来计算包括去模糊点图案的去模糊点数据；计算包括理想点图案的理想点数据与所述去模糊点数据之间的误差；以及基于所述误差调整所述第一权重值和所述第二权重值。
导出所述权重值矩阵的步骤可以包括如下步骤：重复计算所述误差的步骤以及调整所述第一权重值和所述第二权重值的步骤，使得所述误差被最小化。
在计算所述误差的步骤中，可以对所述第一拍摄数据进行归一化来计算所述误差。
生成所述去模糊数据的步骤还可以包括如下步骤：对所述第二拍摄数据进行去模糊来生成第一去模糊数据；通过针对所述第一去模糊数据的空间频率分析来检测伪像，其中，所述伪像是在对所述第二拍摄数据进行去模糊时偏离基准范围而被去模糊的值；以及利用所述第二拍摄数据的对应值替换所述伪像。
生成所述第一拍摄数据的步骤可以包括如下步骤：将由所述拍摄装置拍摄的图像的分辨率转换为与所述显示装置的分辨率相同。
所述补偿数据可以存储在存储器装置中，以用于在驱动所述显示装置时补偿亮度偏差。
根据本发明的实施例的一种图像处理方法可以对用于显示装置的光学补偿的拍摄图像进行预处理。所述图像处理方法包括如下步骤：在包括点图案的第一拍摄图像中检测表示所述点图案模糊的程度的模糊信息；以及基于所述模糊信息对第二拍摄图像进行去模糊。
检测所述模糊信息的步骤可以包括如下步骤：导出用于将包括在所述第一拍摄图像中的模糊点图案转换为理想点图案的权重值矩阵。
导出所述权重值矩阵的步骤可以包括如下步骤：通过针对所述模糊点图案的机器学习来计算用于与所述点图案对应的对象像素的第一权重值和用于与所述对象像素相邻的相邻像素的第二权重值，其中，所述第一权重值和所述第二权重值包括在所述权重值矩阵中。
在所述机器学习中可以利用梯度下降法。
导出所述权重值矩阵的步骤可以包括如下步骤：利用所述权重值矩阵来生成包括去模糊点图案的去模糊点图像；计算包括理想点图案的理想点图像与所述去模糊点图像之间的误差；以及基于所述误差调整所述第一权重值和所述第二权重值。
对所述第二拍摄图像进行去模糊的步骤可以包括如下步骤：对所述第二拍摄图像进行去模糊来生成第一去模糊图像；通过针对所述第一去模糊图像的空间频率分析来检测伪像，其中，所述伪像是在对所述第二拍摄图像进行去模糊时偏离基准范围而被去模糊的值；以及用所述第二拍摄图像的对应值替换所述伪像。
根据本发明的实施例的一种光学补偿系统包括：拍摄装置，拍摄通过显示装置显示的图像来生成拍摄数据；以及亮度校正装置，基于所述拍摄数据生成用于校正所述显示装置的亮度的补偿数据，其中，所述亮度校正装置在从包括点图案的第一拍摄数据中检测表示所述点图案模糊的程度的模糊信息，并且基于所述模糊信息对第二拍摄数据去模糊。
在根据本发明的实施例的图像处理方法、光学补偿方法以及光学补偿系统中，可以基于拍摄包括点图案的第一图像而获取的第一拍摄数据来获取表示拍摄时发生的模糊的程度的模糊信息，并基于所述模糊信息对关于第二图像(即，用于生成补偿数据的图像)的第二拍摄数据进行去模糊。通过去模糊，可以改善在第二拍摄数据中发生的模糊的问题，并可以提高拍摄准确度，并且可以生成用于亮度校正的更适当的补偿数据。
本发明的实施例的效果并不限于以上例示的内容，在本说明书内包括更加多样的效果。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的光学补偿系统的图。
图2是说明根据包括在图1的光学补偿系统中的拍摄装置的分辨率的拍摄图像的准确度的图。
图3是示出根据拍摄装置的分辨率的像素之间的亮度干涉比率的图。
图4是示出包括在图1的光学补偿系统中的显示装置的一实施例的图。
图5是示出包括在图1的光学补偿系统中的亮度校正装置的一实施例的框图。
图6是示出包括在图1的光学补偿系统中的亮度校正装置的另一实施例的框图。
图7是示出包括在图5的亮度校正装置中的去模糊块的一实施例的图。
图8是示出在图7的去模糊块中利用的第一拍摄数据的一实施例的图。
图9和图10是说明包括在图7的去模糊块中的权重值矩阵生成器的操作的图。
图11是示出包括在图7的去模糊块中的权重值矩阵生成器的一实施例的图。
图12是说明在图11的权重值矩阵生成器中计算误差的过程的图。
图13是说明包括在图7的去模糊块中的运算器的操作的图。
图14和图15是示出包括在图5的亮度校正装置中的去模糊块的另一实施例的图。
图16是说明包括在图14和图15的去模糊块中的伪像去除器的操作的图。
图17至图19是说明针对拍摄数据的去模糊的效果的图。
图20a及图20b是示出包括在图4的显示装置中的像素的一实施例的电路图。
图21是示出包括在图20a的像素中的发光元件的立体图。
图22是示出根据本发明的实施例的光学补偿方法的流程图。
图23是说明图22的对第二拍摄数据进行去模糊的过程的流程图。
图24是示出图23的导出权重值矩阵的过程的流程图。
具体实施方式
本发明可进行多样的变更，并可具有多种形态，因而在附图中示例性示出特定实施例，并在本文中进行详细说明。但是，这并非将本发明限定于特定的公开形态，应理解为包括包含于本发明的思想及技术范围的所有变更、等同物至替代物。
在说明各附图时，对类似的构成要素使用了类似的附图标记。在附图中，为了本发明的明确性，结构物的尺寸比实际放大而示出。第一、第二等术语可用于说明多样的构成要素，但上述构成要素并未被上述术语所限定。上述术语仅用于将一个构成要素与另一构成要素区分。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一构成要素可以命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以命名为第一构成要素。
在本申请中，“包括”或“具有”等术语应理解为用于指定说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或它们的组合的存在，并不预先排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、操作、构成要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。
关于功能块、单元和/或模块，一部分实施例在附图中被说明。本领域技术人员可以理解，这些块、单元和/或模块借由逻辑电路、单独构成要素、微处理器、硬线电路、存储器元件、布线连接和其他电子电路而物理地实现。其可以使用基于半导体的制造技术或其他制造技术来形成。对于借由微处理器或其他类似的硬件而实现的块、单元和/或模块，可以使用软件来编程和控制以执行本发明中讨论的多样的功能，并且可以借由固件和/或软件而选择性地驱动。并且，每个块、单元和/或模块可以借由专用硬件来实现，或者可以借由执行一部分功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如，一个以上的经编程的微处理器和相关电路)的组合来实现。并且，在一部分实施例中，在不脱离本发明的概念范围的范畴内，块、单元和/或模块也可以被物理地分离为相互作用的两个以上的单独块、单元和/或模块。并且，在一部分实施例中，在不脱离本发明的概念范围的范畴内，块、单元和/或模块也可以物理地组合成更复杂的块、单元和/或模块。
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例以及除此之外的本领域技术人员容易理解本发明的内容所需的事项。在以下的说明中，除非语境中明确地仅包括单数形式，否则单数形式也包括复数形式。
图1是示出根据本发明的实施例的光学补偿系统的图。图2是说明根据包括在图1的光学补偿系统中的拍摄装置的分辨率的拍摄图像的准确度的图。图3是示出根据拍摄装置的分辨率的像素之间的亮度干涉比率的图。
首先，参照图1，光学补偿系统10(或亮度校正系统、图像处理系统)可以包括拍摄装置3000和亮度校正装置2000(或图像处理装置)。根据实施例，光学补偿系统10也可以包括显示装置1000。
为了校正显示装置1000的亮度，拍摄装置3000可以布置为与显示装置1000面对。
拍摄装置3000可以拍摄显示装置1000的显示面或在显示装置1000中显示的图像，并且可以将拍摄的图像(即，拍摄数据PDATA)提供给亮度校正装置2000。例如，拍摄装置3000自身可以包括诸如电荷耦合器件(CCD：Charge-Coupled Device)相机、互补金属氧化物半导体(CMOS：Complementary MOS)传感器等的光接收元件。例如，拍摄装置3000可以将通过拍摄显示装置1000的显示面的图像一次而生成的单个图像帧提供给亮度校正装置2000。并且，例如，拍摄装置3000可以构成为自身不包括光接收元件，而是连接到外部光接收元件并且接收由外部光接收元件拍摄一次的单个图像帧。
拍摄数据PDATA的分辨率可以依赖于光接收元件的分辨率，并且图像的分辨率可以依赖于显示装置1000的像素的分辨率。在光接收元件的分辨率与像素的分辨率一致的情况下，拍摄数据PDATA的坐标和图像的坐标可以以1比1的比率彼此对应。在光接收元件的分辨率低于像素的分辨率的情况下，单个图像帧的坐标和图像的坐标可以以1比a的比率彼此对应。在此，a可以是大于1的实数。在光接收元件的分辨率高于像素的分辨率的情况下，拍摄数据PDATA的坐标和图像的坐标可以以b比1的比率彼此对应。在此，b可以是大于1的实数。
拍摄数据PDATA的值可对应于图像的亮度值。例如，当图像的特定坐标的亮度值相对高时，拍摄数据PDATA的值也可以相对高。并且，拍摄数据PDATA的值可根据光接收元件的分辨率来确定。
亮度校正装置2000可以控制显示装置1000(或显示面板)的操作。例如，亮度校正装置2000可以控制显示装置1000以在显示装置1000中显示特定图像。
亮度校正装置2000可以基于拍摄数据PDATA而生成用于校正显示装置1000的亮度的补偿值(或补偿数据)。亮度校正装置2000可以被实现为应用处理器等。
在实施例中，亮度校正装置2000可基于拍摄数据PDATA而获得模糊信息，并基于模糊信息对拍摄数据PDATA去模糊。在此，模糊信息可以表示拍摄图像模糊的程度。例如，模糊信息可以表示仅一个像素发光的点图案在拍摄图像中模糊的程度。模糊信息可以根据拍摄装置3000的分辨率、拍摄条件等而变化。
例如，亮度校正装置2000可以利用关于包括点图案的第一图像(或点图像)的第一拍摄数据来获取模糊信息，并基于模糊信息对关于第二图像(或用于测量亮度偏差的图像)的第二拍摄数据去模糊来生成去模糊数据。
例如，亮度校正装置2000可以基于第一拍摄数据导出用于将模糊(blurred)的点图案校正为理想的点图案的权重值矩阵，并将权重值矩阵应用于第二拍摄数据而生成去模糊数据。在此，权重值矩阵的逆矩阵可以对应于模糊信息。去模糊数据可以具有与通过高分辨率拍摄装置获取的拍摄数据类似的拍摄准确度。
参照图2，第一拍摄图像IMAGE_P1可以表示利用3×3个光接收元件(例如，CMOS像素)拍摄显示装置1000内的一个像素PX(或子像素)的图像。即，在第一拍摄图像IMAGE_P1中，显示装置1000的一个像素PX对应于3×3个光接收元件，在这种情况下，拍摄装置3000的放大率(MR：magnification ratio)可以为3(即，MR3)。第二拍摄图像IMAGE_P2可以表示利用6×6个光接收元件拍摄显示装置1000内的一个像素PX的图像。即，在第二拍摄图像IMAGE_P2中，显示装置1000的一个像素PX对应于6×6个光接收元件，在这种情况下，拍摄装置3000的放大率可以为6(即，MR6)。第三拍摄图像IMAGE_P3可以表示利用12×12个光接收元件拍摄显示装置1000内的一个像素PX的图像。即，在第三拍摄图像IMAGE_P3中，显示装置1000的一个像素PX对应于12×12个光接收元件，并且在这种情况下，拍摄装置3000的放大率可以是12(即，MR12)。
例如，可以假设一个像素PX包括两个光源(即，响应于相同的数据信号而同时发光的两个光源)，并且仅一个像素PX发光，而与像素PX相邻的像素不发光的情况。在第三拍摄图像IMAGE_P3中两个光源中的每一个得到区分，据此可以利用第三拍摄图像IMAGE_P3准确地测量针对一个像素PX的亮度(进而，针对两个光源中的每一个的亮度)。在第二拍摄图像IMAGE_P2中，虽然两个光源没有得到区分，但是亮度分布大致出现在一个像素区域内，并且可以利用第二拍摄图像IMAGE_P2比较准确地测量针对一个像素PX的亮度。在第一拍摄图像IMAGE_P1中，基于从像素PX发出的光的亮度分布出现在超出一个像素区域的相邻像素区域(即，产生模糊)，在利用第一拍摄图像IMAGE_P1来测量针对一个像素PX的亮度的情况下，准确度可能较低。
参照图3，示出了根据拍摄装置3000的分辨率而发光像素的亮度与相邻像素干涉的比率。发光像素的像素位置可以是0，并且像素位置的单位可以对应于像素的数量。例如，1的像素位置可以表示与发光像素沿特定方向第一个相邻的像素，并且2的像素位置可以表示与发光像素沿特定方向第二个相邻的像素。
在拍摄装置3000的放大率为3的情况下(即，MR3)，发光像素的亮度(或图像或点图像)可以表现为在相邻像素中扩散或模糊约57％的程度。在拍摄装置3000的放大率为6的情况下(即，MR6)，发光像素的亮度可以表现为在相邻像素中扩散或模糊约17％的程度。在拍摄装置3000的放大率为12的情况下(即，MR12)，发光像素的亮度可以表现为在相邻像素中扩散约2％的程度。
即，拍摄装置3000的放大率越高，可以仅准确地测量发光像素的亮度。然而，拍摄装置3000的放大率越高，拍摄装置3000可能越昂贵，或者可能需要多次拍摄而不是一次拍摄来测量针对显示装置1000的整个区域的亮度。例如，在拍摄装置3000的放大率为3的情况下(即，MR3)，可以一次测量针对显示装置1000的整个区域的亮度，在拍摄装置3000的放大率为6的情况下(即，MR6)，可以将显示装置1000的整个区域划分为至少四个区域而分别测量亮度，在拍摄装置3000的放大率为12的情况下(即，MR12)，可以将显示装置1000的整个区域划分为至少十六个区域而分别测量亮度。在这种情况下，拍摄时间(以及根据其的用于光学补偿的所需时间)可能增加，并且显示装置1000的制造成本可能增加。
因此，为了最小化光学补偿系统10(或制造设备)的成本或显示装置1000的制造成本的增加的同时提高拍摄图像的准确度，光学补偿系统10可以执行针对拍摄图像(或拍摄数据)的去模糊。
图4是示出包括在图1的光学补偿系统中的显示装置的一实施例的图。
参照图4，显示装置1000可以包括显示面板100、扫描驱动部200、数据驱动部300、时序控制部400及存储器500。
显示装置1000可以利用无机发光显示装置实现，例如，可以包括柔性(flexible)显示装置、可卷曲(rollable)显示装置、弯曲(curved)显示装置、透明显示装置、镜面显示装置等。作为一示例，显示装置1000可以实现为包括具有纳米级至微米级大小的多个发光元件的显示装置。然而，显示装置1000不限于此，并且显示装置1000也可以包括有机发光元件。
显示面板100可以包括多个像素PX并显示图像。具体地讲，显示面板100可以包括以与多条扫描线SL1至SLn和多条数据线DL1至DLm连接的方式布置的像素PX。并且，像素PX也可以与多条感测控制线SSL1至SSLn连接。
在一实施例中，每个像素PX可以发出红色、绿色及蓝色中的一种颜色的光。然而，这仅是示例性的，每个像素PX也可以发出诸如青色、品红色、黄色等的光。在显示面板100可以被供应第一驱动电压VDD和第二驱动电压VSS，使得第一驱动电压VDD和第二驱动电压VSS被施加到多个像素PX。根据实施例，为了初始化多个像素PX，还可以向显示面板100供应初始化电压VINT。
扫描驱动部200可以通过扫描线SL1至SLn向显示面板100的像素PX提供扫描信号。扫描驱动部200可以基于从时序控制部400接收的扫描控制信号SCS而向显示面板100提供扫描信号。
数据驱动部300可以通过数据线DL1至DLm向显示面板100的像素PX提供应用了图像数据CDATA的数据信号。数据驱动部300可以基于从时序控制部400接收的数据驱动控制信号DCS而向显示面板100提供数据信号(或数据电压)。在一实施例中，数据驱动部300可以将图像数据CDATA转换为模拟形态的数据信号。
时序控制部400可以从外部的图形源(例如，应用处理器)等接收输入图像数据IDATA，并且可以从外部接收控制信号等来控制扫描驱动部200及数据驱动部300的驱动。时序控制部400可以生成扫描控制信号SCS和数据驱动控制信号DCS。在一实施例中，时序控制部400可以基于输入图像数据IDATA而生成图像数据CDATA。例如，时序控制部400可以将输入图像数据IDATA转换为图像数据CDATA，以符合显示面板100内的像素PX的排列。图像数据CDATA可以被提供给数据驱动部300。
在一实施例中，时序控制部400可以通过基于从存储器500提供的补偿值CV补偿输入图像数据IDATA来生成图像数据CDATA。补偿值CV可以由亮度校正装置2000生成并存储在存储器500中，以补偿显示面板100的亮度偏差。
图5是示出包括在图1的光学补偿系统中的亮度校正装置的一实施例的框图。图6是示出包括在图1的光学补偿系统中的亮度校正装置的另一实施例的框图。
首先，参照图1和图5，亮度校正装置2000可以包括亮度测量块2100(或者，分辨率转换块)、去模糊块2200和补偿值计算块2300。
亮度测量块2100可以基于从拍摄装置3000提供的拍摄数据PDATA提取像素PX中的每一个的亮度值。
例如，在亮度测量块2100接收到图2所示的第一拍摄图像IMAGE_P1(或者，与此对应的拍摄数据)的情况下，可以从与一个像素PX对应的3×3个值中提取位于中心的值。
换句话说，亮度测量块2100可以将拍摄数据PDATA(或者，拍摄图像)的分辨率转换为与显示装置1000的分辨率相同，并且可以输出转换数据WDATA。例如，亮度测量块2100可以通过图像变形(image warping)来转换拍摄数据PDATA的分辨率。
虽然说明了亮度测量块2100针对拍摄数据PDATA执行图像变形的情形，但不限于此。在拍摄数据PDATA的分辨率与显示装置1000的分辨率相同的情况下，也可以省略亮度测量块2100。
去模糊块2200可以通过对转换数据WDATA执行去模糊来生成去模糊数据DDATA。
在实施例中，去模糊块2200可以基于转换数据WDATA来导出模糊信息或权重值矩阵，并且可以基于模糊信息或权重值矩阵对转换数据WDATA进行去模糊。将参照图7对去模糊块2200进行后述。
补偿值计算块2300可以基于去模糊数据DDATA来计算针对像素PX中的每一个的补偿值或补偿系数。例如，补偿值可以是将被反映在针对像素PX的输入灰度值中的灰度值，并且补偿系数可以是用于计算补偿灰度值的补偿函数的系数。
例如，补偿值计算块2300可以基于去模糊数据DDATA来计算像素PX的平均亮度值，并且基于平均亮度值及每个像素PX的亮度值来计算每个像素PX的补偿值CV。例如，补偿值计算块2300可以将平均亮度值与像素PX的亮度值之间的差确定为补偿值CV。然而，这仅是示例性的，不限于此，补偿值计算块2300可以利用多样的公知的光学补偿技术或亮度校正(或斑点补偿)技术来计算补偿值CV。
根据实施例，亮度校正装置2000还可以包括存储器装置，并且存储器装置可以存储亮度校正装置2000的操作所需的信息。例如，存储器装置可以存储补偿值CV。例如，存储器装置可以存储在去模糊块2200中计算出的权重值矩阵，或者可以存储在导出权重值矩阵的过程中计算的中间值等。
另外，尽管说明了在图像变形之后执行去模糊，但不限于此。例如，如图6所示，去模糊块2200_1可以通过对拍摄数据PDATA进行去模糊来生成去模糊数据DDATA_1，并且亮度测量块2100_1通过转换去模糊数据DDATA_1的分辨率来生成转换数据WDATA_1，并且补偿值计算块2300_1基于转换数据WDATA_1来计算补偿值CV。
图7是示出包括在图5的亮度校正装置中的去模糊块的一实施例的图。图8是示出在图7的去模糊块中利用的第一拍摄数据的一实施例的图。图9和图10是示出包括在图7的去模糊块中的权重值矩阵生成器的操作的图。图11是示出包括在图7的去模糊块中的权重值矩阵生成器的一实施例的图。图12是说明在图11的权重值矩阵生成器中计算误差的过程的图。图13是说明包括在图7的去模糊块中的运算器的操作的图。
首先，参照图1、图5和图7，去模糊块2200可以包括权重值矩阵生成器2210(或模糊信息检测器)和运算器2220(或积分器)。首先，参照图7至图12说明权重值矩阵生成器2210，然后，参照图7和图13说明运算器2220。
权重值矩阵生成器2210可以基于第一拍摄数据PDATA1来检测模糊信息或计算权重值矩阵。
如图8所示，第一拍摄数据PDATA1可以是通过拍摄显示点图像IMAGE_DOT(或第一图像)的显示装置1000(参照图1)而获取的图像或数据。点图像IMAGE_DOT可以包括仅使显示装置1000的像素PX中将至少两个像素置于它们之间而隔开的像素发光而形成的点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23。
例如，点图像IMAGE_DOT可以包括以基准块BLK为基准划分的多个区域，并且可以通过在所述区域中的每一个中仅使所述显示装置内的像素中的对象像素发光且使所述像素中的与所述对象像素相邻的相邻像素不发光来表现出点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23。
例如，基准块BLK可以具有与40×40个像素对应的大小，并且点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23可以沿着第一方向DR1和第二方向DR2以与约40个像素对应的间隔彼此隔开。例如，第十一点图案DOT11的坐标可以是(1，1)，第十二点图案DOT12的坐标可以是(1，41)，第二十一点图案DOT21的坐标可以是(41，1)，并且第二十二点图案DOT22的坐标可以是(41，41)。可以预先设定点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23的位置。点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23之间的间隔以及点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23的位置可以多样地改变。
为了表现出点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23，与点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23中的每一个对应的像素PX可以以最大灰度级(例如，0～255灰度级中的255灰度级)发光，但不限于此。
另外，在显示装置1000包括以相互不同的颜色发光的颜色像素的情况下，按颜色生成点图像IMAGE_DOT，与此对应地，可以按颜色生成第一拍摄数据PDATA1。例如，在显示装置1000包括发出红色光的红色像素、发出绿色光的绿色像素和发出蓝色光的蓝色像素的情况下，可以针对红色、绿色和蓝色中的每一个分别生成点图像IMAGE_DOT和第一拍摄数据PDATA1。据此，后述的导出权重值矩阵的操作和去模糊操作也可以按颜色执行。然而，不限于此。
根据拍摄装置3000的分辨率和拍摄条件中的至少一个，点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23被模糊(blurred)地拍摄，并且第一拍摄数据PDATA1可以包括与点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23对应的模糊(blurred)点图案DOT_B(参照图9)。如参照图5所述，图像变形应用于第一拍摄数据PDATA1，并且第一拍摄数据PDATA1的分辨率可以与显示装置1000的分辨率相同。
模糊信息可以表示点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23(或模糊点图案DOT_B)模糊(blurring)的程度。
在一实施例中，权重值矩阵生成器2210可以导出用于将第一拍摄数据PDATA1内的模糊点图案DOT_B转换为理想点图案DOT_IDEAL的权重值矩阵W。
参照图9，模糊点图案DOT_B包括于第一拍摄数据PDATA1，并可以对应于点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23中的每一个。
权重值矩阵生成器2210可以通过对模糊点图案DOT_B(或包括模糊点图案DOT_B的第一拍摄数据PDATA1)和权重值矩阵W进行卷积运算来计算出去模糊点图案DOT_D(或包括去模糊点图案DOT_D的去模糊点数据DOT_DDATA)，并且可以计算出去模糊点图案DOT_D(或去模糊点数据DOT_DDATA)和理想点图案DOT_IDEAL(或包括理想点图案DOT_IDEAL的理想点数据DOT_DDATA_IDEAL)之间的误差ERROR。权重值矩阵生成器2210可以通过对模糊点图案DOT_B(或第一拍摄数据PDATA1)的机器学习来导出使所述误差ERROR最小化的权重值矩阵W。例如，权重值矩阵生成器2210可以利用作为机器学习技术之一的梯度下降算法(GDA：Gradient Descent Algorithm)来导出最小化所述误差ERROR的权重值矩阵W。
例如，权重值矩阵W可以具有3×3的大小。然而，这是示例性的，并且权重值矩阵W的大小可以多样地改变，例如，权重值矩阵W的大小也可以是5×5、7×7等。
在权重值矩阵W中，对应于模糊点图案DOT_B的第一分量(entry)(或第一权重值)的值(即，第一分量值)可以定义或表示为P，以第一分量为基准位于第一方向DR1和第二方向DR2上的第二分量(或第二权重值)的值(即，第二分量值)可以定义为Q，并且以第一分量为基准位于斜线方向上的第三分量(或第三权重值)的值(即，第三分量值)可以定义为R。在将第一分量、第二分量和第三分量表示为与像素的关系的情况下，第一分量可以对应于表示模糊点图案DOT_B的对象像素，并且第二分量和第三分量可以对应于与对象像素相邻的相邻像素。
第一分量值P、第二分量值Q、第三分量值R的总和可以为1(即，P+4Q+4R＝1)。在确定第一分量值P和第二分量值Q的情况下，可以自动计算出第三分量值R(即，R＝(1-P-4Q)/4)。
如图10所示，权重值矩阵生成器2210可以反复执行计算所述误差ERROR的过程和调整第一分量值P和第二分量值Q(以及根据其的第三分量值R)的过程。随着所述反复的次数增加，误差ERROR减小并收敛，并且第一分量值P和第二分量值Q(以及第三分量值R)可以收敛到特定值。即，可以导出最小化所述误差ERROR的权重值矩阵W。
在一实施例中，如图11所示，权重值矩阵生成器2210可以包括矩阵生成器2211、卷积运算器2212和误差计算器2213。
矩阵生成器2211可以接收第一分量值P(或初始第一分量值)和第二分量值Q(或初始第二分量值)，并且基于第一分量值P和第二分量值Q生成权重值矩阵W。
卷积运算器2212可以执行第一拍摄数据PDATA1与权重值矩阵W之间的卷积运算来生成去模糊点数据DOT_DDATA。根据实施例，可以省略卷积运算器2212，并且也可以在运算器2220中生成去模糊点数据DOT_DDATA。
误差计算器2213可以计算出去模糊点数据DOT_DDATA与理想点数据DOT_DDATA_IDEAL之间的误差ERROR。根据实施例，理想点数据DOT_DDATA_IDEAL也可以对拍摄数据PDATA1进行二值化来获取。误差ERROR可以提供给矩阵生成器2211或单独的控制器，并可以用于改变或调整第一分量值P和第二分量值Q。
在一实施例中，误差计算器2213可以计算出去模糊点数据DOT_DDATA与理想点数据DOT_DDATA_IDEAL之间的均方误差(Mean Squared Error)。
参照图12，以一个去模糊点图案DOT_D为基准，去模糊点数据DOT_DDATA可以由具有7×7的大小的块表示。然而，块的大小不限于此，块的大小可以在权重值矩阵W的大小(例如，3×3)和基准块BLK的大小(例如，40×40)之间多样地设置。由于权重值矩阵W用于定义点图案在第一拍摄数据PDATA1中扩散或模糊的程度(即，相邻值之间的相对关系)，因此误差计算器2213可以以块为单位对去模糊点数据DOT_DDATA进行归一化。例如，误差计算器2213可以以使得包括在具有7×7的大小的块中的值的总和成为1的方式对去模糊点数据DOT_DDATA进行归一化。
此后，误差计算器2213可以对去模糊点数据DOT_DDATA(或归一化的去模糊点数据)与理想点数据DOT_DDATA_IDEAL之间的对应的值进行差值运算来计算均方误差。
在一实施例中，误差计算器2213可以按点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23(参照图8)的位置对去模糊点数据DOT_DDATA进行归一化来计算均方误差，并通过整体累积与点图案DOT11～DOT13、DOT21～DOT23(参照图8)中的每一个对应的均方误差来计算误差ERROR。
在一实施例中，误差计算器2213(或权重值矩阵生成器2210)可以依次调整第一分量值P和第二分量值Q。
例如，误差计算器2213可以利用梯度下降法来更新第一分量值P。例如，误差计算器2213可以在第一分量值P和第二分量值Q中仅改变第一分量值P来计算误差ERROR的变化量，当误差ERROR减小时减小学习速率(即，误差ERROR的变化率)，并且基于所述学习速率和误差ERROR的变化量来改变第一分量值P。
此后，误差计算器2213可以利用梯度下降法来更新第二分量值Q。例如，误差计算器2213可以在第一分量值P和第二分量值Q中仅改变第二分量值Q来计算误差ERROR的变化量，当误差ERROR减小时减小学习速率，并且基于所述学习速率和误差ERROR的变化量来改变第二分量值Q。
误差计算器2213可以利用梯度下降法依次重复对第一分量值P和第二分量值Q的更新，直到第一分量值P不会改变(或更新)。换句话说，在更新过程中第一分量值P不会改变或者第一分量值P不再被更新的情况下，误差计算器2213可以停止机器学习，并且基于最终更新的第一分量值P和第二分量值Q来生成权重值矩阵W(即，优化的权重值矩阵)。
再次参照图7，运算器2220可以利用权重值矩阵W对第二拍摄数据PDATA2进行去模糊来生成第一去模糊数据DDATA1。第二拍摄数据PDATA2可以是在通过使显示装置1000的所有像素(例如，表现出相同颜色的像素)发光来显示图像(或第二图像)的状态下获得的拍摄数据。第一去模糊数据DDATA1可以作为去模糊数据DDATA(参照图5)而提供给补偿值计算块2300。然而，不限于此。
例如，运算器2220可以通过执行第二拍摄数据PDATA2与权重值矩阵W之间的卷积运算来生成第一去模糊数据DDATA1。
如图13所示，运算器2220可以在以像素为单位移位权重值矩阵W的同时执行卷积运算。例如，可以借由第一区域A1内的值98、101、103、105、120、109、103、118、115与权重值矩阵W之间的卷积运算来获取值131。因此，可以通过第一去模糊数据DDATA1更准确地获取显示装置1000内的像素PX中的每一个的亮度值。
如上所述，去模糊块2200可以通过对包括点图案(或模糊点图案)的第一拍摄数据PDATA1的机器学习来导出权重值矩阵W(或模糊信息)，并且可以通过基于权重值矩阵W对第二拍摄数据PDATA2去模糊来生成第一去模糊数据DDATA1(或去模糊数据DDATA)。由于第一去模糊数据DDATA1以一个像素PX为单位被去模糊，因此第一去模糊数据DDATA1可以包括针对显示装置1000内的像素PX中的每一个的更准确的亮度值。换句话说，可以改善由模糊引起的问题，并且可以提高拍摄准确度。
图14和图15是示出包括在图5的亮度校正装置中的去模糊块的另一实施例的图。图16是说明包括在图14和图15的去模糊块中的伪像去除器的操作的图。图16示出了针对第一去模糊数据的空间频率直方图(或空间直方图)。
参照图7、图14和图15，去模糊块2200还可以包括伪像去除器2230(或部分去模糊器(partial deblur))。
伪像去除器2230可以通过去除在去模糊过程中在第一去模糊数据DDATA1中产生的伪像(artifact)来生成第二去模糊数据DDATA2。在此，伪像可以是过度去模糊的值。第二去模糊数据DDATA2可以作为去模糊数据DDATA(参照图5)而提供给补偿值计算块2300。
在一实施例中，伪像去除器2230可以通过针对第一去模糊数据DDATA1的空间频率分析来检测产生伪像的值(或其位置)，并且可以用第二拍摄数据PDATA2内的值(即，未去模糊的原始值)来替换所述值。
在一实施例中，如图15所示，伪像去除器2230可以包括高频分析器2231和多路复用器2232。
高频分析器2231可以执行针对第一去模糊数据DDATA1的空间频率分析。例如，高频分析器2231可以利用平均滤波器(average filter)执行针对第一去模糊数据DDATA1的空间频率分析。
参照图16，针对第一去模糊数据DDATA1的空间频率直方图可以表现为以平均值(例如，0)为基准具有正态分布(例如，高斯分布)。例如，高频分析器2231可以判断为包括在作为标准偏差内的第一区间R1(例如，±3σ之间的区间)中的值被正常去模糊，并且可以判断为包括在超过标准偏差的第二区间R2(例如，超过±3σ的区间)中的值被过度去模糊。在这种情况下，高频分析器2231可以将关于包括在第二区间R2中的值(或像素)的位置信息提供给多路复用器2232。
多路复用器2232可以接收第一去模糊数据DDATA1和第二拍摄数据PDATA2，并且可以基于从高频分析器2231提供的位置信息使用第二拍摄数据PDATA2的值替换第一去模糊数据DDATA1的一部分。参照图13，例如，第一去模糊数据DDATA1可以包括值131，并且多路复用器2232可以基于与值131对应的位置信息使用包括在第二拍摄数据PDATA2中的值120(即，原始值)替换值131。例如，多路复用器2232可以输出第一去模糊数据DDATA1的值，并且可以响应于所述位置信息选择并输出第二拍摄数据PDATA2的值而不是第一去模糊数据DDATA1的值。
另外，尽管已经说明了多路复用器2232基于位置信息选择并输出第二拍摄数据PDATA2的值的情形，但不限于此。例如，多路复用器2232也可以输出预先设定的值而不是第二拍摄数据PDATA2的值。
如上所述，去模糊块2200可以通过针对第一去模糊数据DDATA1的空间频率分析来检测并去除伪像。因此，第二去模糊数据DDATA2可以包括针对显示装置1000内的像素PX中的每一个的更准确的亮度值。换句话说，可以进一步提高拍摄准确度。
图17至图19是说明针对拍摄数据的去模糊的效果的图。图17示出了包括在拍摄数据的一条水平线中的值(或亮度值)。图18示出了根据是否应用亮度校正(或斑点补偿)和去模糊的显示装置1000的短距离均匀度(SRU：Short Range Uniformity)。短距离均匀度是指相邻像素之间的亮度均匀度。图19示出了显示装置1000中显示的单个灰度级的图像。
参照图17，可以确认，在对拍摄数据执行去模糊的情况下，与对拍摄数据未执行去模糊的情况相比，相邻的亮度值被明确区分。
参照图18，示出了显示16、47、63、95或127的单个灰度级的图像的显示装置1000的短距离均匀度。
在不执行利用补偿值CV(参照图4和图5)的亮度校正(或者，斑点补偿)的情况下，短距离均匀度表现为在约94.2％至约96.6％的范围内。在利用基于未执行去模糊的拍摄数据生成的补偿值CV来执行亮度校正(或者，斑点补偿)的情况下，短距离均匀度表现为在约96.7％至约98.4％的范围内。另外，在利用基于去模糊的拍摄数据生成的补偿值CV来执行亮度校正(或者，斑点补偿)的情况下(即，以1×1大小单位执行斑点补偿的情况下)，短距离均匀度表现为在约97.4％至约98.8％的范围内，表现为比未执行去模糊的情况下的短距离均匀度高。即，可以确认通过对拍摄数据进行去模糊来提高了短距离均匀度。
参照图19，第一显示图像IMAGE1、第二显示图像IMAGE2和第三显示图像IMAGE3中的每一个可以对应于特定的单个灰度级(例如，127的单个灰度级)。第一显示图像IMAGE1可以是在显示装置1000中显示的未执行利用补偿值CV的补偿操作的图像。第二显示图像IMAGE2可以是在显示装置1000中显示的利用基于未去模糊的拍摄数据生成的补偿值CV的图像。第三显示图像IMAGE3可以是在显示装置1000中显示的利用基于去模糊的拍摄数据生成的补偿值CV的图像。在第一显示图像IMAGE1的情况下，可以看到相对暗或亮的斑点。在第二显示图像IMAGE2及第三显示图像IMAGE3的情况下，可以确认大体上看不到斑点，尤其，与第一显示图像IMAGE1的情况相比，具有更加均匀的亮度。
图20a及图20b是示出包括在图4的显示装置中的像素的一实施例的电路图。在图20a及图20b中，为了便于说明，示出了位于第j行(水平线)且位于第k列的像素PX。
参照图20a和图20b，像素PX可以包括发光元件LD、第一晶体管T1(驱动晶体管)、第二晶体管T2、第三晶体管T3和存储电容器Cst。
发光元件LD的第一电极(阳极或阴极)与第二节点N2连接，第二电极(阴极或阳极)通过第二电源线PL2与第二驱动电压VSS连接。发光元件LD生成与从第一晶体管T1供应的电流量对应的预定亮度的光。
在一实施例中，像素PX包括多个发光元件LD，发光元件LD可以相互并联连接。如图20a所示，多个发光元件LD可以构成一个光源EMU(或发光单元)。多个发光元件LD中的一部分可以具有相互不同的发光特性(例如，电流-亮度特性)，并且，发光元件LD的数量可以按像素PX不同。例如，发光元件LD可以分散于溶剂而以喷墨方式供应至各个像素PX，但是发光元件LD可能无法均匀地分散于溶剂。例如，发光元件LD通过单独的对齐过程连接在第二节点N2与第二电源线PL2之间，但是在所述对齐过程中正常对齐的发光元件LD的数量可能按像素PX不均匀。据此，相邻的像素PX之间可能发生亮度偏差。尤其，与像素PX仅包括一个发光元件LD的情况相比，亮度偏差可能表现为相对较大。
在另一实施例中，多个发光元件LD也可以构成多个光源。如图20b所示，多个发光元件LD中的一部分可以彼此并联连接以构成第一光源EMU1，多个发光元件LD中的剩余部分可以彼此并联连接以构成第二光源EMU2，并且第一光源EMU1与第二光源EMU2可以彼此串联连接在第二节点N2与第二电源线PL2之间。在这种情况下，可以显示出图2所示的第三拍摄图像IMAGE_P3和/或第二拍摄图像IMAGE_P2。
第一晶体管T1的第一电极可以通过第一电源线PL1连接到第一驱动电压VDD，并且第一晶体管T1的第二电极可以连接到发光元件LD的第一电极。第一晶体管T1的栅极电极可以连接到第一节点N1。第一晶体管T1可以对应于第一节点N1的电压而控制流向发光元件LD的电流量。
第二晶体管T2的第一电极可以连接到数据线DLk，并且第二电极可以连接到第一节点N1。第二晶体管T2的栅极电极可以连接到扫描线SLj。当扫描信号被供应到扫描线SLj时，第二晶体管T2可以导通以将来自数据线DLk的数据信号传输到第一节点N1。
第三晶体管T3可以连接在读取线RLk与第一晶体管T1的第二电极(即，第二节点N2)之间。即，第三晶体管T3的第一电极可以连接到读取线RLk，第三晶体管T3的第二电极可以连接到第一晶体管T1的第二电极，第三晶体管T3的栅极电极可以连接到感测控制线SSLj。当控制信号被供应到感测控制线SSLj时，第三晶体管T3可以导通以将读取线RLk电连接到第二节点N2(即，第一晶体管T1的第二电极)。
在一实施例中，当第三晶体管T3导通时，初始化电压VINT(参照图4)可以被供应到第二节点N2。在另一实施例中，当第三晶体管T3导通时，在第一晶体管T1中生成的电流可以被供应到感测部(未示出)。
存储电容器Cst可以连接在第一节点N1与第二节点N2之间。存储电容器Cst可以存储对应于第一节点N1与第二节点N2之间的电压差的电压。
另外，在本发明的实施例中，像素PX的电路结构不限于图20a和图20b。作为一示例，发光元件LD也可以位于第一电源线PL1与第一晶体管T1的第一电极之间。并且，在第一晶体管T1的栅极电极(即，第一节点N1)与漏极电极之间也可以形成寄生电容。
另外，在图20a及图20b中，将晶体管T1、T2、T3示出为n型金属氧化物半导体晶体管(NMOS)，但本发明不限于此。作为一示例，晶体管T1、T2、T3中的至少一个可以形成为p型金属氧化物半导体晶体管(PMOS)。并且，图20a及图20b所示的晶体管T1、T2、T3可以是包括氧化物半导体、非晶硅半导体、多晶硅半导体中的至少一种的薄膜晶体管。
以下，参照图21对根据一实施例的发光元件进行说明。
图21是示出包括在图20a的像素中的发光元件的立体图。
参照图21，发光元件LD包括第一半导体层11、第二半导体层13以及位于第一半导体层11与第二半导体层13之间的活性层12。作为一示例，发光元件LD可以利用沿长度L方向依次堆叠第一半导体层11、活性层12和第二半导体层13的堆叠体构成。
发光元件LD可以设置为沿一方向延伸的棒形状，即，圆柱形状。如果将发光元件LD的延伸方向称为长度L的方向，则发光元件LD可以沿着长度L的方向具有一侧端部和另一侧端部。尽管图21示出了柱形发光元件LD，但是根据一实施例的发光元件的种类和/或形状不限于此。
第一半导体层11可以包括至少一个n型半导体层。例如，第一半导体层11包括InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN中的一种半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如Si、Ge、Sn等的第一导电性掺杂剂的n型半导体层。然而，构成第一半导体层11的物质不限于此，并且第一半导体层11可以利用除此之外的多样的物质构成。
活性层12布置在第一半导体层11上，并且可以形成为单量子阱结构或多量子阱结构。在一实施例中，在活性层12的上部和/或下部也可以形成有掺杂有导电性掺杂剂的包覆层(未示出)。作为一示例，包覆层可以利用AlGaN层或InAlGaN层形成。根据实施例，AlGaN、InAlGaN等物质可以用于形成活性层12，并且除此之外的多样的物质可以构成活性层12。
当向发光元件LD的两端施加阈值电压以上的电压时，电子-空穴对在活性层12中结合，从而使发光元件LD发光。通过利用这种原理控制发光元件LD的发光，可以将发光元件LD用作包括显示装置的像素在内的多样的发光装置的光源。
第二半导体层13布置在活性层12上，并且可以包括与第一半导体层11不同类型的半导体层。作为一示例，第二半导体层13可以包括至少一个p型半导体层。例如，第二半导体层13包括InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN中的至少一种半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等的第二导电性掺杂剂的p型半导体层。但是，构成第二半导体层13的物质不限于此，并且除此之外的多样的物质可以构成第二半导体层13。
在上述实施例中，说明了第一半导体层11和第二半导体层13分别利用一个层构成的情形，但本发明不限于此。在一实施例中，根据活性层12的物质，第一半导体层11和第二半导体层13中的每一个还可以进一步包括一个以上的层，作为一示例，包覆层和/或拉伸应变阻挡减少(TSBR：Tensile Strain Barrier Reducing)层。TSBR层可以是布置在晶格结构不同的半导体层之间并起到用于减少晶格常数(lattice constant)差异的缓冲作用的应变(strain)缓冲层。TSBR层可以利用诸如p-GaInP、p-AlInP、p-AlGaInP等的p型半导体层构成，但本发明不限于此。
并且，根据实施例，发光元件LD还可以包括设置于表面的绝缘膜14。绝缘膜14可以以包围活性层12的外周面的方式形成于发光元件LD的表面，除此之外，还可以包围第一半导体层11及第二半导体层13的一区域。然而，根据实施例，绝缘膜14可以暴露具有彼此不同的极性的发光元件LD的两端部。例如，绝缘膜14可以暴露在长度L的方向上位于发光元件LD两端的第一半导体层11和第二半导体层13中的每一个的一端(作为一示例，圆柱的两个底面(发光元件LD的上部面和下部面))，而不覆盖它们。
如果在发光元件LD的表面，尤其在活性层12的表面设置有绝缘膜14，则可以防止活性层12与未示出的至少一个电极(作为一示例，连接于发光元件LD的两端的接触电极中的至少一个接触电极)等短路。据此，可以确保发光元件LD的电稳定性。
并且，通过在发光元件LD的表面包括绝缘膜14，可以最小化发光元件LD的表面缺陷，从而可以提高寿命及效率。并且，若各个发光元件LD包括绝缘膜14，则即使在多个发光元件LD彼此紧密地布置的情况下，也能够防止在发光元件LD之间发生不期望的短路。
并且，在一实施例中，发光元件LD可以经过表面处理过程而制造。例如，当将多个发光元件LD混合到流动性溶液(或溶剂)中并供应到各个发光区域(作为一示例，各个像素的发光区域)时，可以对各个发光元件LD进行表面处理，使得发光元件LD可以均匀地分散而不是不均匀地聚集在溶液中。
在一实施例中，除了第一半导体层11、活性层12、第二半导体层13及绝缘膜14之外，发光元件LD还可以包括追加的构成要素。例如，发光元件LD还可以包括布置在第一半导体层11、活性层12和第二半导体层13的一端侧的一个以上的荧光体层、活性层、半导体层和/或电极。
发光元件LD可以用于包括显示装置在内的需要光源的多样种类的装置。例如，可以在显示装置的各个像素区域中布置至少一个发光元件LD(作为一示例，分别具有纳米级至微米级的大小的多个发光元件LD)，并且可以利用发光元件LD来构成各个像素的光源(或光源单元)。然而，在本发明中，发光元件LD的应用领域不限于显示装置。例如，发光元件LD也可以用于照明装置等需要光源的其他种类的装置。
图22是示出根据本发明的实施例的光学补偿方法的流程图。
参照图1、图7及图22，图22的方法可以在图1的光学补偿系统10中执行。
在图22的方法中，可以通过显示装置1000显示点图像IMAGE_DOT(参照图8)(或者，第一图像)(S100)。
图22的方法可以通过拍摄装置3000拍摄点图像IMAGE_DOT(或者，显示点图像IMAGE_DOT的显示装置1000)而生成第一拍摄数据PDATA1(S200)。
如参照图5所述，在图22的方法中，可以通过图像变形将第一拍摄数据PDATA1的分辨率转换为与显示装置1000的分辨率相同。
在图22的方法中，可以通过显示装置1000显示第二图像(S300)。如参照图7所述，第二图像可以是使显示装置1000的所有像素(例如，表现出相同颜色的像素)发光的图像。
在图22的方法中，可以通过拍摄装置3000拍摄第二图像来生成第二拍摄数据PDATA2(S400)。
在图22的方法中，可以通过亮度校正装置2000(参照图5)基于第一拍摄数据对第二拍摄数据进行去模糊来生成去模糊数据DDATA(S500)。
此后，在图22的方法中，可以通过亮度校正装置2000基于去模糊数据DDATA来计算补偿值CV(或者，补偿系数、补偿数据)(S600)，并且可以将补偿值CV存储在显示装置1000的存储器500中(S700)。
图23是说明图22的对第二拍摄数据进行去模糊的过程的流程图。
参照图7、图14、图22及图23，图23的方法(或者，图像处理方法)可以基于第一拍摄数据PDATA1导出模糊信息或权重值矩阵W(S510)。模糊信息表示拍摄图像模糊的程度，权重值矩阵的逆矩阵可对应于模糊信息。如参照图7所述，图23的方法可以通过对第一拍摄数据PDATA1的机器学习(例如，利用梯度下降法的机器学习)来导出权重值矩阵W。
如参照图11所述，在图23的方法中，可以利用权重值矩阵W来计算包括去模糊点图案DOT_D的去模糊点数据DOT_DDATA，可以计算包括理想点图案DOT_IDEAL的理想点数据DOT_DDATA_IDEAL与去模糊点数据DOT_DDATA之间的误差ERROR，并可以基于所述误差ERROR来调整权重值矩阵W的分量值(或者，权重值)。在图23的方法中，可以重复误差ERROR的计算和分量值的调整，使得所述误差ERROR最小化。
根据实施例，权重值矩阵W的导出可以在获取第一拍摄数据PDATA1之后执行，或者也可以在获取第二拍摄数据PDATA2之后执行。
此后，在图23的方法中，可以通过基于模糊信息或权重值矩阵W对第二拍摄数据PDATA2进行去模糊来生成第一去模糊数据DDATA1(S520)。
此后，在图23的方法中，可以通过针对第一去模糊数据DDATA1的空间频率分析来检测伪像(artifact)并去除伪像(S530)。
如参照图14所述，在图23的方法中，可以利用第二拍摄数据PDATA2的值替换在第一去模糊数据DDATA1中产生的伪像。
图24是示出图23的导出权重值矩阵的过程的流程图。
参照图11、图23和图24，图24的方法可以通过依次/重复地调整权重值矩阵W的第一分量值P和第二分量值Q来确定最佳权重值矩阵W。
如参照图11所述，在图24的方法中，可以利用梯度下降法更新第一分量值P(S511)，并可以利用梯度下降法更新第二分量值Q(S512)。
在图24的方法中，可以确定第一分量值P是否改变(或者，更新)(S513)。在第一分量值P改变的情况下(例如，当第一分量值P被更新为新值或基准范围之外的值的情况下)，图24的方法可以重复针对第一分量值P和第二分量值Q的更新。与此不同地，在第一分量值P未改变的情况下，或者在第一分量值P在基准范围(例如，1％以下的范围)内更新的情况下，图24的方法可以停止针对第一分量值P和第二分量值Q的更新(或其重复)。在这种情况下，在图24的方法中，可以利用最终更新的第一分量值P和第二分量值Q来生成权重值矩阵W(S514)。
以上，参照本发明的优选实施例进行了说明，但只要是本发明所属技术领域的熟练的技术人员或在本发明所属技术领域中具有普通知识的人员，便可以理解在不脱离权利要求书中记载的本发明的思想及技术领域的范围内，可以对本发明进行多样的修改及变更。
因此，本发明的技术范围并不限于说明书的详细说明中记载的内容，而应由权利要求书来确定。

Claims (20)

1.一种光学补偿方法，包括如下步骤：
通过显示装置显示第一图像，其中，所述第一图像包括使将至少两个像素置于它们之间而隔开的像素发光而形成的点图案；
通过拍摄装置拍摄显示在所述显示装置中的所述第一图像来生成第一拍摄数据；
通过所述显示装置显示第二图像；
通过所述拍摄装置拍摄显示在所述显示装置中的所述第二图像来生成第二拍摄数据；
基于所述第一拍摄数据对所述第二拍摄数据进行去模糊来生成去模糊数据；以及
基于所述去模糊数据来生成用于所述显示装置的亮度校正的补偿数据。
2.根据权利要求1所述的光学补偿方法，其中，
所述第一图像包括以基准块为基准划分的多个区域，
在所述多个区域中的每一个中，所述显示装置内的像素中的对象像素发光，并且所述像素中的与所述对象像素相邻的相邻像素不发光，从而表现所述点图案。
3.根据权利要求1所述的光学补偿方法，其中，
所述点图案根据拍摄条件和所述拍摄装置的分辨率中的至少一个而被模糊地拍摄，
所述第一拍摄数据包括与所述点图案对应的模糊点图案。
4.根据权利要求1所述的光学补偿方法，其中，
生成所述去模糊数据的步骤包括如下步骤：
基于所述第一拍摄数据，在借由所述拍摄装置拍摄的图像中检测表示所述点图案模糊的程度的模糊信息；以及
基于所述模糊信息对所述第二拍摄数据进行去模糊。
5.根据权利要求4所述的光学补偿方法，其中，
检测所述模糊信息的步骤包括如下步骤：
导出用于将包括在所述第一拍摄数据中的模糊点图案转换为理想点图案的权重值矩阵。
6.根据权利要求5所述的光学补偿方法，其中，
导出所述权重值矩阵的步骤包括如下步骤：
通过针对所述模糊点图案的机器学习来计算用于与所述点图案对应的对象像素的第一权重值和用于与所述对象像素相邻的相邻像素的第二权重值，
其中，所述第一权重值和所述第二权重值包括在所述权重值矩阵中。
7.根据权利要求6所述的光学补偿方法，其中，
在所述机器学习中利用梯度下降法。
8.根据权利要求6所述的光学补偿方法，其中，
导出所述权重值矩阵的步骤包括如下步骤：
利用所述权重值矩阵来计算包括去模糊点图案的去模糊点数据；
计算包括所述理想点图案的理想点数据与所述去模糊点数据之间的误差；以及
基于所述误差调整所述第一权重值和所述第二权重值。
9.根据权利要求8所述的光学补偿方法，其中，
导出所述权重值矩阵的步骤包括如下步骤：
重复计算所述误差的步骤以及调整所述第一权重值和所述第二权重值的步骤，使得所述误差被最小化。
10.根据权利要求8所述的光学补偿方法，其中，
在计算所述误差的步骤中，对所述第一拍摄数据进行归一化来计算所述误差。
11.根据权利要求4所述的光学补偿方法，其中，
生成所述去模糊数据的步骤还包括如下步骤：
对所述第二拍摄数据去模糊来生成第一去模糊数据；
通过针对所述第一去模糊数据的空间频率分析来检测伪像，其中，所述伪像是在对所述第二拍摄数据进行去模糊时偏离基准范围而被去模糊的值；以及
利用所述第二拍摄数据的对应值替换所述伪像。
12.根据权利要求1所述的光学补偿方法，其中，
生成所述第一拍摄数据的步骤包括如下步骤：
将借由所述拍摄装置拍摄的图像的分辨率转换为与所述显示装置的分辨率相同。
13.根据权利要求1所述的光学补偿方法，其中，
所述补偿数据存储在存储器装置中，以用于在驱动所述显示装置时补偿亮度偏差。
14.一种图像处理方法，对用于显示装置的光学补偿的拍摄图像进行预处理，其中，包括如下步骤：
在包括点图案的第一拍摄图像中检测表示所述点图案模糊的程度的模糊信息；以及
基于所述模糊信息对第二拍摄图像进行去模糊。
15.根据权利要求14所述的图像处理方法，其中，
检测所述模糊信息的步骤包括如下步骤：
导出用于将包括在所述第一拍摄图像中的模糊点图案转换为理想点图案的权重值矩阵。
16.根据权利要求15所述的图像处理方法，其中，
导出所述权重值矩阵的步骤包括如下步骤：
通过针对所述模糊点图案的机器学习来计算用于与所述点图案对应的对象像素的第一权重值和用于与所述对象像素相邻的相邻像素的第二权重值，
其中，所述第一权重值和所述第二权重值包括在所述权重值矩阵中。
17.根据权利要求16所述的图像处理方法，其中，
在所述机器学习中利用梯度下降法。
18.根据权利要求16所述的图像处理方法，其中，
导出所述权重值矩阵的步骤包括如下步骤：
利用所述权重值矩阵来生成包括去模糊点图案的去模糊点图像；
计算包括理想点图案的理想点图像与所述去模糊点图像之间的误差；以及
基于所述误差调整所述第一权重值和所述第二权重值。
19.根据权利要求14所述的图像处理方法，其中，
对所述第二拍摄图像进行去模糊的步骤包括如下步骤：
对所述第二拍摄图像进行去模糊来生成第一去模糊图像；
通过针对所述第一去模糊图像的空间频率分析来检测伪像，其中，所述伪像是在对所述第二拍摄图像进行去模糊时偏离基准范围而被去模糊的值；以及
利用所述第二拍摄图像的对应值替换所述伪像。
20.一种光学补偿系统，包括：
拍摄装置，拍摄通过显示装置显示的图像来生成拍摄数据；以及
亮度校正装置，基于所述拍摄数据生成用于校正所述显示装置的亮度的补偿数据，
其中，所述亮度校正装置在包括点图案的第一拍摄数据中检测表示所述点图案模糊的程度的模糊信息，并且基于所述模糊信息对第二拍摄数据进行去模糊。
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