JP6737937B2 - 表示装置の製造上のばらつき及び設計上の欠陥を補償する方法 - Google Patents
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Description
式中、PR、PG、及びPBは、イメージセンサ16のピクセルから読み出された3つの色成分についての測定された成分値であり、FR、FG、及びFBはピクセル毎のばらつきを補正し、ピクセル値の平均値を調節するための増倍係数であり、CR、CG、及びCBは、正または負であり得、各ピクセルについてのオフセットである。このモデルでは、ピクセル応答は、ピクセルによって吸収された受け取った放射エネルギーに線形従属すると仮定されている。線形従属の傾きは、「応答性」である。ダークピクセル(すなわち、ゼロ入力放射エネルギー)において、ゼロ光応答性(「暗電流」)は、オフセットを表す。補償のための増倍係数の使用は、その単純さのために便利である。しかし、ピクセル特性が、成分値に対して非線形である場合には、更に複雑な補償関数が必要となり得る。一般的な場合では、項xFk,k=R,G,Bがfk(Pk))で置き換えられ得る。そのような関数は、例えば、対数または指数項を含む関数または多項式であり得る。当然ながら、fk(Pk))は、他のパラメータ、例えば後述するように温度等の関数であってもよい。R、G、及びBは原色である。PR、PG、及びPBは、非負値である(個々の値は、その計算された値が負である場合は、ゼロに保たれ、または計算された値が2N−1を超える場合は、Nビットの解像度について2N−1に保たれる)。
(係数4は、均等なゲートが4トランジスタを有するという仮定である)。0.2μmの項は、フリンジング容量を表す。今日広く採用されている1コードワード当たり1クロックのJPEG標準の場合、リアルタイムのスピードで30フレームを走らせるために約30MHzが必要である。従って、固有容量の2倍の配線容量と、全回路の1/3のアクティブ化レートを仮定すると、要求される電力は以下のように推定される。
30フレームを処理するエネルギーは、2.25mW×1秒=2.25mJであり、この値は、カプセルカメラのバッテリー容量のなかではごく僅かな値である。比較により、上述の補償係数の計算のための方程式は、ISO10918−2JPEGコーディング標準で特定されている他のステップのなかの、空間周波数ドメイン離散コサイン変換(DTC)演算及びエントロピーコード化を含むJPEG処理のための計算要求と比較して非常に単純なものである。更に、特性化のために必要なイメージの数は、通常は実質的に30イメージ未満である。従って、カプセルカメラ自体で係数を抽出することも、実際上容易に達成され得る。
式中、Clr,...Cnr,Clg,...Cng,及びClb,...Cnbは、各LEDの光強度に関連するパラメータであり、Il,...InはそれぞれLEDl〜LEDnにおける電流であり、時間tLEDl,...tLEDnは、対応するLED電流の期間である。ClR及びCR等の負の項は、それぞれ前述した手順を用いて決定された漏れパラメータ及びオフセット値である。LEDから放射される光学的強度は、電流に対して概ね線形であることから、イメージセンサで検知された反射光は、個々のLEDを流れる電流を時間積分したものに比例することが予測される。単純化のため、方程式(2)は、LEDiについての電流Iiが一定であることを仮定しているが、式(2)の電流項の各々は、電流と時間の積ではなく、瞬間電流を時間で積分したものとして表すこともできる。
1.空間周波数スペクトルの高い周波数成分を最小化する。
2.検出されたエッジに対するイメージ処理アルゴリズムを用いて、イメージにおける急峻なエッジを最小化する。
3.連続するイメージ間の変化を最小化する。
通常は、イメージ領域内のカプセルに接触する媒体は、あるフレームと次のフレームとで同一であり、従ってカプセルハウジング10の外側面からのLED反射についての各ピクセルにおける適切な補正は、あるフレームと次のフレームで不変である。補正が正しく(即ち、適切な較正データセットを用いて)特定された場合、イメージにおける変化は最小化される。
4.負でない補正ピクセル信号のみ生成する。負の値は、誤った較正データセットが適用されていることを示す。
Claims (12)
- イメージの各ピクセルの複数の色成分値を表す入力イメージデータを受け取るための表示システムであって、
前記入力イメージデータを補償するための補正用データを含む不揮発性メモリと、
前記イメージを表示するためのディスプレイハードウェアと、
(a)前記入力イメージデータに基づいて、前記不揮発性メモリから前記補正用データを取り出し、(b)取り出した前記補正用データを前記イメージの選択されたピクセル群の前記複数の色成分値に適用して、前記ディスプレイハードウェアで表示するためのデータ信号を生成するイメージ処理回路とを含み、
前記補正用データは、前記ディスプレイハードウェアのばらつきを補正するためのモデルのパラメータの値に対応し、前記イメージの前記選択されたピクセル群の各色成分値の補償値は、前記入力イメージデータに前記モデルを適用することから生成され、
前記モデルは、前記イメージデータにおいて表された前記イメージの前記選択されたピクセル群の各色成分値の線形関数として、または多項式関数として、ルックアップテーブルにおいて表され、
前記不揮発性メモリにおける前記補正用データは、前記ディスプレイハードウェアのばらつきの検出を行う較正ステップで生成されたデータであることを特徴とする表示システム。 - 請求項1に記載の表示システムであって、
前記較正ステップは、診断システムによって、製造中に実施され、
前記診断システムは、前記較正ステップの間に前記ディスプレイハードウェア上に表示される各較正イメージにおける各ピクセルの前記複数の色成分値を決定するためのセンサを有し、前記較正イメージの各々は、各ピクセルにおける既知の複数の色成分値を有する標準化カラーパターンを含むことを特徴とする表示システム。 - 請求項2に記載の表示システムであって、
前記不揮発性メモリに格納された前記補正用データに基づいて生成される前記補償値は、前記ディスプレイハードウェアによって表示されるイメージ群の前記選択されたピクセル群の複数の色成分値の範囲にわたって前記入力イメージデータを補償することを可能にすることを特徴とする表示システム。 - 請求項1に記載の表示システムであって、
前記補償値は、その各々が前記ディスプレイハードウェアに表示される前記イメージの隣接するピクセルからなる複数の特定のグループのなかの1つのグループに適用可能であることを特徴とする表示システム。 - 請求項1に記載の表示システムであって、
前記補償値は、デジタルドメインにおいて前記ディスプレイハードウェアに適用されることを特徴とする表示システム。 - 請求項1に記載の表示システムであって、
前記補償値は、アナログドメインにおいて前記ディスプレイハードウェアに適用されることを特徴とする表示システム。 - 製造上のばらつきに対して表示装置に受け取られる入力イメージデータを補正する方法であって、
前記入力イメージデータは、イメージの各ピクセルの複数の色成分値を表し、
前記方法は、
不揮発性メモリから補正用データを取り出すステップであって、前記補正用データは、前記表示装置上に表示される較正イメージにおける各ピクセルの複数の色成分値を検出する診断システムを用いて、製造中に較正ステップで生成され前記不揮発性メモリに格納される、該ステップと、
前記入力イメージデータにおいて表される前記イメージの選択されたピクセル群の各色成分値に前記補正用データを適用するステップと、
前記入力イメージデータにおいて表された前記イメージの前記選択されたピクセル群の補正された前記複数の色成分値に基づいて、ディスプレイハードウェアのためのデータ信号を生成するステップとを含み、
前記補正用データは、補正用のモデルのパラメータの値に対応し、前記選択されたピクセル群の各色成分の補償値は、前記補正用のモデルから生成され、
前記モデルは、前記入力イメージデータにおいて表された前記イメージの前記選択されたピクセル群の各色成分値の線形関数として、または多項式関数として、ルックアップテーブルにおいて表されることを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記モデルから生成される前記補償値は、前記ディスプレイハードウェアによって表示されるイメージ群の前記選択されたピクセル群の複数の色成分値の範囲にわたって前記入力イメージデータを補償することを可能にすることを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法であって、前記診断システムは、各較正イメージにおける各ピクセルの前記複数の色成分値を決定するためのセンサを有し、各ピクセルにおける既知の複数の色成分値を有する標準化カラーパターンを含むことを特徴とする表示システム。
- 請求項7に記載の方法であって、
前記補償値は、その各々が前記ディスプレイハードウェアに表示される前記イメージの隣接するピクセルからなる複数の特定のグループのなかの1つのグループに適用可能であり、
各補償値は、対応する隣接するピクセルのグループの各ピクセルに適用されることを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記補償値は、デジタルドメインにおいて前記ディスプレイハードウェアに適用されることを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記補償値は、アナログドメインにおいて前記ディスプレイハードウェアに適用されることを特徴とする方法。
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