WO2016026146A1 - 图像显示方法及显示系统 - Google Patents

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    • G09G2320/0673—Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve

Definitions

  • the present invention relates to the field of liquid crystal display technologies, and in particular, to a method for displaying an image and a display system.
  • Background Liquid crystal display or LCD (Liquid Crystal Display) is a flat, ultra-thin display device consisting of a certain number of color or black-and-white pixels placed in front of a light source or reflector. LCD monitors have low power consumption and are characterized by high image quality, small size, and light weight, so they are favored by everyone and become the mainstream of displays.
  • Liquid crystal displays have been widely used in various electronic products, such as computer devices with display screens, mobile phones, or digital photo frames, and wide viewing angle technology is one of the development priorities of current liquid crystal displays. However, when the viewing angle of the side view or the squint is too large, a wide-angle liquid crystal display often has a color shift phenomenon.
  • the so-called 2D1G technology means that in the liquid crystal panel, each pixel unit is divided into a main pixel area and a sub pixel area, and a main pixel area in the same pixel unit and The sub-pixel area is connected to different data lines (Data l ine ) and the same scan line (Gate l ine ).
  • Data l ine data lines
  • Gate l ine scan line
  • an object of the present invention is to provide an image display method and a display system,
  • the traditional RGB three-pixel LCD panel simulates the display of the 2D1G panel, and simulates the conversion effect to ensure the quality of the hardware chip design.
  • a method for displaying an image comprising: providing a liquid crystal panel, the liquid crystal panel comprising a plurality of pixel units; dividing the liquid crystal panel into a plurality of display units, The display unit includes a first display area and a second display area, the first display area includes a pixel unit, and the second display area includes b pixel units, where a and b are integers greater than 0; Providing a data signal of an image; dividing a data signal of the image into a grayscale G of the pixel unit into a combination of a first grayscale Gm and a second grayscale Gs; inputting the first grayscale Gm to the first In the pixel unit of a display area, the second gray scale Gs is input to the pixel unit of the second display area, and the image is displayed.
  • the step of dividing the gray scale G into the first gray scale Gm and the second gray scale Gs combination specifically includes:
  • each pixel unit of the liquid crystal panel into a main pixel area M and a sub-pixel area S with an area ratio of a: b, and divide the actual brightness values ⁇ « and ⁇ according to the following relationship:
  • ⁇ 2 LvMx ⁇ + LvSx ⁇ - LwGxfi;
  • the corresponding gray scales Gmx and Gsx when y takes the minimum value is set to the gray scale input to the main pixel region M and the sub-pixel region S, respectively, when the pixel unit is at the gray scale Gx;
  • Step S105 is repeated for each gray level G of the pixel unit, and the step of dividing the gray level G into a combination of the first gray level Gm and the second gray level Gs is completed.
  • the front view angle is 0°
  • the squint angle is 30 to 80°
  • the squint angle is 60°
  • the gray scale of the liquid crystal panel includes 256 gray levels, from 0 to 255.
  • the highest gray level max is 255 gray scales, wherein the actual brightness value Lv « and is determined according to the gamma curve by obtaining the gam ⁇ curve of the liquid crystal panel under the front view angle ⁇ and the squint angle.
  • step S106 a relationship between the gray scale and the luminance of the main pixel region M, a Gm-Lv curve, and a relationship between the grayscale and the luminance of the sub-pixel region S, Gs-Lv, for the Gm-Lv curve and the Gs-Lv are obtained.
  • a display system for an image including: a liquid crystal panel, the liquid crystal panel is divided into a plurality of display units, the display unit includes a first display area and a second display area, the first display area includes a pixel unit, and the second display area includes b a pixel unit, wherein a, b are integers greater than 0; a data signal receiving unit for receiving a data signal of the image; a data signal processing unit coupled to the data signal receiving unit, for The data signal of the image is divided into a combination of the first gray scale Gm and the second gray scale Gs corresponding to the gray scale G of the pixel unit; the data signal processing unit is coupled to the liquid crystal panel, and the first gray scale Gm is input.
  • the second gray scale Gs is input into the pixel unit of the second display area, and the image is displayed in the liquid crystal panel.
  • FIG. 1 is a structural block diagram of a display system according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a schematic view showing a display area of a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a gray scale conversion method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a gamma curve diagram of a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention before gray scale adjustment.
  • FIG. 5 is a gamma diagram of a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention after gray scale adjustment.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between gray scale and brightness after gray scale adjustment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a pair of smoothing processes of the graph of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 8 is a diagram showing a smoothing process of the graph of FIG. 6 using the second method of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a smoothing process of the graph of FIG. 6 using the second method of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing the smoothing process of the graph of FIG. 6 by using the second method according to the embodiment of the present invention.
  • 11 is a gamma graph of a liquid crystal panel after gray scale adjustment according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is a graph showing the relationship between gray scale and brightness after gray scale adjustment in another embodiment of the present invention.
  • the image display system provided by this embodiment includes: a conventional liquid crystal panel 1 including a plurality of pixel units 5, each of which includes a red sub-pixel R, a green sub-pixel G, and a blue color.
  • Sub-pixel B The liquid crystal panel 1 is divided into a plurality of display units 4 (only one of which is exemplarily shown in FIG. 1), and the display unit 4 includes a first display area 41 and a second display area 42, wherein the first display area 41 A pixel unit 5 is included, and the second display area 42 includes b pixel units 5 such that two display areas having an area ratio of a:b are formed in the display unit 4.
  • a conventional liquid crystal panel 1 including a plurality of pixel units 5, each of which includes a red sub-pixel R, a green sub-pixel G, and a blue color.
  • Sub-pixel B The liquid crystal panel 1 is divided into a plurality of display units 4 (only one of which is exemplarily shown in FIG. 1), and the display unit 4 includes a first display area 41 and
  • the first display area 41 includes two pixel units 5, and the second display area 42 includes b pixel units 5, that is, the areas of the first display area 41 and the second display area 42.
  • the ratio is 2:1.
  • a, b may be any integer greater than 0, determined according to the area ratio of the first display area 41 and the second display area 42 as needed, and the preferred ratio is 2:1 or 3:1.
  • the display system further includes a data signal receiving unit (2) and a data signal processing unit (3), wherein the data signal receiving unit (2) is configured to receive a data signal of the image; the data signal processing unit (3) is coupled to the data signal receiving
  • the unit (2) is configured to divide the data signal of the image corresponding to the gray scale G of the pixel unit 5 into a combination of the first gray level Gm and the second gray level Gs, and then input the first gray level Gm to the first display area 41.
  • the second gray scale Gs is input to the pixel unit 5 of the second display area 42, and the image is displayed on the liquid crystal panel 1.
  • the step of dividing the gray scale G into the first gray scale Gm and the second gray scale Gs combination specifically includes:
  • the actual luminance values LvM « and LvM ⁇ are respectively obtained as actual luminance values LvS of each gray scale G of the sub-pixel region S at the front view angle "and the squint angle".
  • ⁇ 2 LvMx ⁇ + LvSx ⁇ - LwGxfi;
  • the front view angle is zero.
  • the squint angle is 60°. In still other embodiments, the squint angle can also be selected from the range of 30 to 80 degrees.
  • the front view angle refers to the positive viewing angle direction of the liquid crystal display
  • the squint angle refers to the angle formed by the positive viewing angle direction of the liquid crystal display.
  • the gray scale of the liquid crystal panel includes 256 gray scales, ranging from 0 to 255, wherein the highest gray scale max is 255 gray scales.
  • the actual luminance values LvO and Lv60 are divided into LvM0, LvSO, LvM60, and LvS0, LvMO, LvSO, LvM60, and LvSO satisfy the following Relationship:
  • the relationship between the gray scale G and the actual luminance value in the main pixel region M and the sub-pixel region S is established.
  • the theoretical brightness values LvG0 (0-255) and LvG60 (0-255) of each gray level G (0-255) at a degree of 0° and a squint angle of 60° establish a correspondence relationship between the gray level G and the theoretical brightness value.
  • the gray levels input to the main pixel area M and the sub-pixel area S are Gmx and Gsx, respectively, according to the foregoing established
  • the actual brightness values LvMxO, LvMx60, LvSxO, and LvSx60 corresponding to the gray levels Gmx and Gsx are obtained, according to the gray scale G and the theoretical brightness established as described above.
  • the theoretical luminance values LvGxO and LvGx60 corresponding to the gray scale Gx are obtained ; the following relation is calculated
  • ⁇ 2 LvMx60 + LvSx60 - LvGx60;
  • the gray scales Gmx and Gsx at this time are set as pixels.
  • the previous step is repeated, and finally the grays input to the main pixel area M and the sub-pixel area S in all the gray levels (0-255) of the liquid crystal panel are obtained. Order.
  • the gamm curve of the liquid crystal panel at a front view angle of 0° and a squint angle of 60° is as shown in FIG. 5 .
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the gray scale and the luminance Gm-Lv curve of the main pixel region M and the gray scale and luminance of the sub-pixel region S according to the above steps.
  • grayscale inversion occurs around the gray level of 157, and there are many singular discrete numerical points on the curve, which affects the display quality of the liquid crystal display.
  • the following method can be used to smooth the relationship curve:
  • the LOWESS method is similar to the moving average technique. It is within the specified window. The value of each point is weighted and regressiond by the adjacent data in the window. The regression equation can be linear or quadratic. If the smoothed data points on both sides of the data point to be smoothed are equal within the specified window width, it is symmetric LOWESS, if the data points on both sides are not equal, it is asymmetric LOWESS. In general, the LOWESS method includes the following steps:
  • step (cl) Repeat the step (bl) with the new weight, and modify the weight function continuously. After the Nth step converges, the smooth value of any point can be obtained according to the polynomial and the weight.
  • the key parameter for data smoothing using the LOWESS method is the selection of the window width. If the window width is too large, the smooth data will cover too much historical data and reduce the influence of the latest price information on the smoothed value. Conversely, the narrow window width will make the smoothing "The data after is not smooth.
  • the relationship between the gray scale and the brightness processed according to the LOWESS method is as shown in FIG. 7 .
  • the processed relationship curve is smooth, which improves the display quality of the liquid crystal display.
  • FIG. 8 is a diagram for fitting the Gs-Lv curve of the relationship between the gray scale and the brightness of the sub-pixel region S.
  • the abscissa indicates the gray scale value from the inverse gray scale
  • the ordinate indicates the sub-pixel region.
  • the gray scale corresponding to S, the curve powerl is the curve obtained by fitting; FIG.
  • the relationship between the gray scale and the luminance processed according to the power function fitting processing method is as shown in FIG. 10, and includes a Gm-Lv curve of the main pixel region M and a Gs-Lv curve of the sub-pixel region S.
  • the processed relationship curve is smooth, which improves the display quality of the liquid crystal display, and the method using the power function fitting is simple, fast, and accurate.
  • the comparison condition is added when the steps of setting the gray scales Gmx and Gsx input to the main pixel region M and the sub-pixel region S are performed.
  • the gray scales Gx for example, 100 gray scales
  • the gray scales input to the main pixel region M and the sub-pixel region S are Gmx and Gsx, respectively;
  • the previous gray scale G of the pixel unit (xl) (99 gray scale)
  • the gray scales to be input to the main pixel area M and the sub-pixel area S are Gm(xl) and Gs(xl), respectively;
  • ⁇ 2 LvMx ⁇ + LvSx ⁇ - LvGx/ ⁇ ;
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship Gm-Lv between the gray scale and the luminance of the main pixel region M and the gray scale and luminance of the sub-pixel region S, Gs-Lv, after the step of adding the judgment condition. As can be seen from FIG.
  • the Gm-Lv curve and the Gs-Lv curve are smooth curves, wherein the sub-pixel region S is saturated in brightness after 135 gray scales, so setting the gray scale value according to the embodiment can be improved.
  • the display quality of the liquid crystal display after obtaining the combination of the first gray level Gm and the second gray level Gs corresponding to each gray level G according to the above steps, the RGB data signal of one image is based on the white balance reading table (White Traking Look up Table).
  • the image display method and display system simulates the display of a 2D1G panel in a conventional RGB three-pixel liquid crystal panel, thereby reducing the gray scale of one pixel unit in order to reduce the color shift problem.
  • the conversion effect can be simulated and evaluated to ensure the quality of the hardware chip design.

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Abstract

本发明公开了一种图像的显示方法，包括：提供一液晶面板，所述液晶面板包括多个像素单元；将所述液晶面板划分为多个显示单元，所述显示单元包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域包括a个像素单元，所述第二显示区域包括b个像素单元，其中，a、b为大于0的整数；提供一图像的数据信号；将所述图像的数据信号对应于像素单元的灰阶G划分为第一灰阶Gm和第二灰阶Gs组合；将所述第一灰阶Gm输入到所述第一显示区域的像素单元中，将所述第二灰阶Gs输入到所述第二显示区域的像素单元中，显示所述图像。本发明还提供一种实现如上所述显示方法的图像显示系统。

Description

图像显示方法及显示系统
术领域 本发明涉及液晶显示器技术领域，尤其涉及一种图像的显示方法以及显示 系统。 背景 术 说 液晶显示器， 或称 LCD ( Liquid Crystal Display ) , 为平面超薄的显示设 备， 它由一定数量的彩色或黑白像素组成，书放置于光源或者反射板前方。 液晶 显示器功耗很低， 并且具有高画质、 体积小、 重量轻的特点， 因此倍受大家青 睐， 成为显示器的主流。 液晶显示器已广泛使用于各种电子产品中， 例如， 具 显示屏幕的计算机设备、 行动电话、 或数字相框等， 而广视角技术为目前液晶 显示器的发展重点之一。 然而， 当侧看或斜视的视角过大时， 广视角液晶显示 器常会发生色偏 （color shift ) 现象。
对于广视角液晶显示器发生色偏现象的问题， 目前业界中出现了一种采用 2D1G技术进行改善。 所谓 2D1G技术， 就是指在液晶面板中， 将每一像素单元 ( pixel )分为面积不等的主像素区域 （Main pixel )和次像素区域（Sub pixel ), 同一像素单元中的主像素区域和次像素区域连接到不同的数据线 （Data l ine ) 和相同扫描线 （Gate l ine )。 通过对主像素区域和次像素区域输入不同的数据 信号 （不同的灰阶值）， 产生不同的显示亮度和斜视亮度， 达到降低侧看或斜视 时产生的色偏问题。 对于一个像素单元的一个灰阶值， 如何分别设定主像素区 域和次像素区域的灰阶值， 使得主像素区域和次像素区域的灰阶值的组合能够 达到降低色偏的问题同时能够达到良好的显示效果， 这是一个需要解决的问题。 对于将一个像素单元的一个灰阶值划分为两个灰阶值的组合， 由于实现转换的 硬件芯片的设计依赖于算法， 故而需要在硬件芯片设计之前对转换效果进行模 拟评估， 确保硬件芯片设计的质量。 发明内容 有鉴于此， 本发明目的是提供一种图像的显示方法以及显示系统， 通过在 传统的 RGB三像素液晶面板中模拟 2D1G面板的显示， 对转换效果进行模拟评 估， 确保硬件芯片设计的质量。 为了实现上述目的， 本发明采用了如下的技术方案： 一种图像的显示方法， 包括： 提供一液晶面板， 所述液晶面板包括多个像素单元； 将所述液晶面板划分为多个显示单元， 所述显示单元包括第一显示区域和 第二显示区域， 所述第一显示区域包括 a个像素单元， 所述第二显示区域包括 b 个像素单元， 其中， a、 b为大于 0的整数； 提供一图像的数据信号； 将所述图像的数据信号对应于像素单元的灰阶 G划分为第一灰阶 Gm和第二 灰阶 Gs组合； 将所述第一灰阶 Gm输入到所述第一显示区域的像素单元中， 将所述第二灰 阶 Gs输入到所述第二显示区域的像素单元中， 显示所述图像。 其中， 将灰阶 G划分为第一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合的步骤具体包括：
5101、获取所述液晶面板在正视角度《下的每一灰阶 G的实际亮度值 Lv« ;
5102、获取所述液晶面板在斜视角度 下的每一灰阶 G的实际亮度值
5103、 将液晶面板的每一像素单元划分为面积比为 a : b的主像素区域 M和 次像素区域 S， 将实际亮度值 ^«和^^按照如下的关系式进行划分：
LvMa： LvSa = a : b, LvMa + LvSa = Lva;
L M ： L S = a : b, L M + LwSfi = L ; 分别获取所述主像素区域 M在正视角度 和斜视角度 下的每一灰阶 G的 实际亮度值 LvM«和 LvM^ ; 分别获取所述次像素区域 S在正视角度《和斜视角 度 下的每一灰阶 G的实际亮度值 LvS«和 LvS ;
5104、根据步骤 S101和 S102获取的最高灰阶 max的实际亮度值 Lv«(maX)和
Lv max) , 结合公式： gamm" = 2.2以及 (~^) = Lv° ； 计算获取所述液晶面 max Lv(max)
板在正视角度《和斜视角度 下的每一灰阶 G的理论亮度值 LvG«和 LvG ； 5105、 对于像素单元的其中一个灰阶 Gx， 假定输入到主像素区域 M和次像 素区域 S的灰阶分别为 Gmx和 Gsx，根据步骤 S 103的结果得到实际亮度值 LvMx 、 LvMx^ , LvSx 和 LvSXy5， 根据步骤 S 104的结果得到理论亮度值 LvGx 和 LvGx^； 计算以下关系式：
Δ1 = LvMxa + LvSxa - LvGxa;
Δ2 = LvMx^ + LvSx^ - LwGxfi;
y = Δ12 + Δ22 ; 当 y取得最小值时对应的灰阶 Gmx和 Gsx， 设定为像素单元在灰阶 Gx时分 别向主像素区域 M和次像素区域 S输入的灰阶；
5106、 对于像素单元的每一个灰阶 G， 重复步骤 S 105， 完成将灰阶 G划分 为第一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合的步骤。 其中， 所述正视角度 "为 0° ， 所述斜视角度 为 30~80° 。 其中， 所述斜视角度 为 60° 。 其中， 所述液晶面板的灰阶包括 256个灰阶， 从 0~255， 其中最高灰阶 max 为 255灰阶。 其中， 通过获取所述液晶面板在正视角度 α和斜视角度 下的 gam匪曲线， 再根据 gamma曲线确定所述实际亮度值 Lv«和 。 其中，在完成步骤 S 106之后，得出主像素区域 M的灰阶与亮度的关系 Gm-Lv 曲线以及次像素区域 S的灰阶与亮度的关系 Gs-Lv曲线， 对所述 Gm-Lv曲线和 Gs-Lv曲线中出现的奇异点采用局部加权回归散点平滑法进行处理或者采用幂 函数拟合处理， 其中， 所述幂函数的表达式为： f=m*X +k。 其中， 在步骤 S 105中， 加入判断条件：
Gmx≥ Gm(x - 1), Gsx≥ Gs(x - 1);
在满足条件 Gn ≥ Gm(x - l), Gsx≥ Gs(x - 1)的情况下 y取得最小值时对应的灰 阶 Gmx和 Gsx， 设定为像素单元在灰阶 Gx时分别向主像素区域 M和次像素区域 S输入的灰阶。 其中， a : b=2 : l或 3 : 1。
本发明的另一方面是提供了一种图像的显示系统， 包括: 一液晶面板， 所述液晶面板划分为多个显示单元， 所述显示单元包括第一 显示区域和第二显示区域， 所述第一显示区域包括 a个像素单元， 所述第二显 示区域包括 b个像素单元， 其中， a、 b为大于 0的整数； 一数据信号接收单元， 用于接收图像的数据信号； 一数据信号处理单元， 偶接于所述数据信号接收单元， 用于将所述图像的 数据信号对应于像素单元的灰阶 G划分为第一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合； 所述数据信号处理单元偶接于所述液晶面板， 将所述第一灰阶 Gm输入到所 述第一显示区域的像素单元中， 将所述第二灰阶 Gs输入到所述第二显示区域的 像素单元中， 在所述液晶面板中显示所述图像。
有益效果： 本发明提供的图像的显示方法以及显示系统， 通过在传统的 RGB三像素液 晶面板中模拟 2D1G面板的显示， 由此， 为了降低色偏的问题而将一个像素单元 的灰阶值转换为主像素区域和次像素区域的灰阶值的组合时， 能够对转换效果 进行模拟评估， 确保硬件芯片设计的质量。 附图说明 图 1是本发明实施例提供的显示系统的结构框图。 图 2是本发明实施例提供液晶面板的显示区域的示意图。 图 3是本发明实施例提供的灰阶转换方法的流程图。 图 4是本发明实施例提供的液晶面板在灰阶调整之前的 gamma曲线图。 图 5是本发明实施例提供的液晶面板在灰阶调整之后的 gamma曲线图。 图 6是本发明实施例在灰阶调整之后的灰阶与亮度的关系曲线图。 图 7是本发明实施例采用方法一对如图 6的曲线图平滑处理后的图示。 图 8是本发明实施例采用方法二对如图 6的曲线图平滑处理过程的图示。 图 9是本发明实施例采用方法二对如图 6的曲线图平滑处理过程的图示。 图 10是本发明实施例采用方法二对如图 6的曲线图平滑处理后的图示。 图 11是本发明另一实施例的液晶面板在灰阶调整之后的 gamma曲线图。 图 12是本发明另一实施例在灰阶调整之后的灰阶与亮度的关系曲线图。 具体实施方式 为了使本发明的目的、 技术方案以及优点更加清楚明白， 下面将结合附图 用实施例对本发明做进一步说明。 参阅图 1和图 2， 本实施例提供的图像的显示系统， 包括： 传统的液晶面板 1， 包括多个像素单元 5， 每一像素单元 5包括红色子像素 R、 绿色子像素 G以及蓝色子像素 B。 将液晶面板 1划分为多个显示单元 4 (图 1 中只是示例性的示出了其中的一个）， 显示单元 4包括第一显示区域 41和第二 显示区域 42， 其中， 第一显示区域 41包括 a个像素单元 5， 第二显示区域 42 包括 b个像素单元 5， 以使显示单元 4中形成面积比为 a:b的两个显示区域。在 本实施例中， 如图 2所示， 第一显示区域 41包括 2个像素单元 5， 第二显示区 域 42包括 b个像素单元 5， 即第一显示区域 41和第二显示区域 42的面积比为 2:1。 a、 b可以为任意大于 0的整数， 根据需要第一显示区域 41和第二显示区 域 42的面积比来确定， 比较优选的比例是 2： 1或 3： 1。 该显示系统还包括数据信号接收单元 （2) 和数据信号处理单元 （3)， 其中 数据信号接收单元 （2) 用于接收图像的数据信号； 数据信号处理单元 （3) 偶 接于数据信号接收单元（2)， 用于将图像的数据信号对应于像素单元 5的灰阶 G 划分为第一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合， 然后将第一灰阶 Gm输入到第一显示区 域 41的像素单元 5中，将第二灰阶 Gs输入到第二显示区域 42的像素单元 5中， 在液晶面板 1中显示所述图像。 如图 3所示的流程图， 对于将灰阶 G划分为第一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组 合的步骤具体包括：
(a)、获取所述液晶面板在正视角度 下的每一灰阶 G的实际亮度值 rn。
(b)、获取所述液晶面板在斜视角度 下的每一灰阶 G的实际亮度值 L 。
(c)、 将液晶面板的每一像素单元划分为面积比为 a:b的主像素区域 M和 次像素区域 S， 将实际亮度值 Lv«和 ^划分， 建立在主像素区域 Μ和次像素 区域 S中灰阶 G与实际亮度值的对应关系。 按照如下的关系式进行划分：
LvMa： LvSa = a :b,LvMa + LvSa = Lva;
L M ： L S = a:b, L M + LwSfi = L ; 分别获取所述主像素区域 M在正视角度 α和斜视角度 下的每一灰阶 G的 实际亮度值 LvM«和 LvM^ ; 分别获取所述次像素区域 S在正视角度《和斜视角 度 下的每一灰阶 G的实际亮度值 LvS 。
( d )、 根据步骤 （a) 和 （b ) 获取的最高灰阶的实际亮度值， 计算每一灰 阶的理论亮度值。 例如最高灰阶 max的实际亮度值 Lv«(maX)和 LvAmax)， 结合 公式： gamm^) = 2.2以及 (_^) = _ 计算获取所述液晶面板在正视角度《 max Lv(max)
和斜视角度 下的每一灰阶 G的理论亮度值 LvG«和 LvG 。
(e )、 设定输入到某一像素单元的主像素区域 M和次像素区域 S的灰阶组 合， 使得该像素单元在正视角度和斜视角度下， 实际亮度值与理论亮度值的差 值之和最小。 具体地， 对于像素单元的其中一个灰阶 Gx， 假定输入到主像素区 域 M和次像素区域 S的灰阶分别为 Gmx和 Gsx， 根据步骤 （c ) 的结果得到实 际亮度值 LvMx«、 L β、 LvSx 和 LvSXy5， 根据步骤 （d ) 的结果得到理论亮 度值 LvGx 和 LvGx ； 计算以下关系式：
Δ1 = LvMxa + LvSxa - LvGxa;
Δ2 = LvMx^ + LvSx^ - LwGxfi;
y = Δ12 + Δ22 ; 当 y取得最小值时对应的灰阶 Gmx和 Gsx， 设定为像素单元在灰阶 Gx时 分别向主像素区域 M和次像素区域 S输入的灰阶。
(f)、 对于像素单元的每一个灰阶， 重复步骤（e)， 完成将灰阶 G划分为第 一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合的步骤。 在本实施例中， 正视角度 为 0。 ， 斜视角度 为 60° 。 在另外的一些实 施例中， 斜视角度 也可以在 30~80° 的范围内选择。 其中， 正视角度是指液晶 显示器的正视角方向， 斜视角度是指相对液晶显示器的正视角方向所形成的角 度。 在本实施例中， 所述液晶面板的灰阶包括 256个灰阶， 从 0~255， 其中最高 灰阶 max为 255灰阶。 下面以主像素区域 M和次像素区域 S的面积比为 a:b=2: l， 正视角度 《=0 。 ， 斜视角度 =60° 为具体的例子。 首先， 获取液晶面板在正视角度 0° 和斜视角度 60° 下的 gamm 曲线， 如图 4所示。 根据该 gamm 曲线确定在正视角度 0° 和斜视角度 60° 下每一灰阶 G (0-255) 的实际亮度值 Lv0(0-255)以及 Lv60(0-255)。 然后， 按照主像素区域 M和次像素区域 S的面积比 a:b=2:l， 将实际亮度值 LvO和 Lv60划分为 LvM0、 LvSO、 LvM60和 LvS0， LvMO、 LvSO、 LvM60禾口 LvSO满 足以下关系式：
LvMO： LvSO = 2:1, LvMO + LvSO = LvO;
LvM60： LvS60 = 2:1, LvM60 + LvS60 = Lv60; 获取主像素区域 M在正视角度 0° 和斜视角度 60° 下每一灰阶 G (0-255) 的实际亮度值 LvM0(0-255)以及 LvM60(0-255)； 获取次像素区域 S在正视角度 0 ° 和斜视角度 60° 下每一灰阶 G (0-255) 的实际亮度值 LvS0(0-255)以及 LvS60(0-255), 建立在主像素区域 M和次像素区域 S中灰阶 G与实际亮度值的 对应关系。 进一步地， 根据最高灰阶 255灰阶的实际亮度值 Lv0(255)以及 Lv60(255)， 结合公式： gammfl = 2.2以及 (_^) =一 计算获取所述液晶面板在正视角
255 Lv(255)
度 0° 和斜视角度 60° 下的每一灰阶 G (0-255) 的理论亮度值 LvG0(0-255)以 及 LvG60(0-255)， 建立灰阶 G与理论亮度值的对应关系。 进一步地， 对于像素单元的其中一个灰阶 Gx (Gx为 0-255的其中一个）， 假定输入到主像素区域 M和次像素区域 S的灰阶分别为 Gmx和 Gsx，根据前述 建立的在主像素区域 M和次像素区域 S中灰阶 G与实际亮度值的对应关系，得 到灰阶 Gmx和 Gsx对应的实际亮度值 LvMxO、 LvMx60、 LvSxO禾 Π LvSx60， 根据 前述建立的灰阶 G与理论亮度值的对应关系， 得到灰阶 Gx对应的理论亮度值 LvGxO和 LvGx60; 计算以下关系式：
Δ1 = LvMxO + LvSxO - LvGxO;
Δ2 = LvMx60 + LvSx60 - LvGx60;
y = Δ12 +Δ22; 通过多次 Gmx和 Gsx取值组合尝试， 当 Gmx和 Gsx的取值组合使得上式 中 y取得最小值时， 将此时的灰阶 Gmx和 Gsx设定为像素单元在灰阶 Gx时分 别向主像素区域 M和次像素区域 S输入的灰阶。 最后， 对于像素单元的每一个灰阶 G (0-255)， 重复上一步骤， 最终获得液 晶面板的所有灰阶（0-255)中分别向主像素区域 M和次像素区域 S输入的灰阶。 本实施例通过对主像素区域 M和次像素区域 S的灰阶进行调整后， 液晶面 板在正视角度 0° 和斜视角度 60° 下的 gamm 曲线如图 5所示。通过对主像素区 域 M和次像素区域 S的灰阶进行设定，使得主像素区域 M和次像素区域 S在正 视角度和斜视角度下， 其获得的 gamm 曲线都接近于 gamm = 2.2， 在达到降低 色偏的问题同时能够达到良好的显示效果， 在保证正视角度的显示效果不发生 明显变化的情况下， 改善了大视角度时的漏光问题和色偏问题。 图 6示出了按照以上步骤设定后主像素区域 M的灰阶与亮度的关系 Gm-Lv 曲线以及次像素区域 S的灰阶与亮度的关系 Gs-Lv曲线图。 如图 6所示的关系 曲线中， 在 157灰阶左右出现了灰阶反转， 并且曲线上有很多奇异的离散数值 点， 这影响了液晶显示器的显示品质。 为了改善这个问题， 可以采用如下的方 法对关系曲线进行平滑处理：
( 1 )采用局部加权回归散点平滑法（locally weighted scatter plot smoothing, LOWESS或 LOESS ) 进行平滑处理。 LOWESS 方法类似于移动平均技术， 是 在指定的窗口之内， 每一点的数值都用窗口内临近的数据进行加权回归得到的， 回归方程可用线性的或者二次的。 如果在指定的窗口宽度之内， 拟进行平滑的 数据点两侧的进行平滑的数据点是相等的， 则为对称 LOWESS, 如果两侧数据 点不等， 则为非对称 LOWESS。 一般来说， LOWESS 方法包括以下步骤：
( al ) 计算指定窗口内各个数据点的初始权重， 权重函数一般表达为数值 之间欧氏距离比值的立方函数；
(bl ) 利用初始权重进行回归估计， 利用估计式的残差定义稳健的权函数， 计算新的权重；
(cl )利用新的权重重复步骤（bl )， 不停的修正权函数， 第 N 步收敛后可 根据多项式和权重得到任意点的光滑值。 利用 LOWESS 方法进行数据平滑处理的重点参数在于窗口宽度的选择， 窗口宽度过大将使得光滑描点涵盖的历史数据过多， 降低最新价格信息对平滑 值的影响， 反之， 过窄的窗口宽度使"平滑"后的数据并不平滑。 本实施例中， 按照 LOWESS 方法处理后的灰阶与亮度的关系曲线图如图 7 所示。 经过处理后的关系曲线平滑， 提高了液晶显示器的显示品质。
(2) 采用幂函数拟合处理。 在反转灰阶 （例如本实施例中 157灰阶） 之后 进行曲线拟合， 其中， 本实施例中采用的幂函数的表达式为： f=m*X +k。 图 8和图 9为幂函数拟合过程的图示。 其中， 图 8为对次像素区域 S的灰 阶与亮度的关系 Gs-Lv曲线进行拟合的图示， 图中横坐标表示从反转灰阶开始 的灰阶值， 纵坐标表示次像素区域 S对应的灰阶， 曲线 powerl为拟合得到的曲 线； 图 9为对主像素区域 M的灰阶与亮度的关系 Gm-Lv曲线进行拟合的图示， 图中横坐标表示从反转灰阶开始的灰阶值， 纵坐标表示主像素区域 M对应的灰 阶， 曲线 power2为拟合得到的曲线。 本实施例中， 按照幂函数拟合处理方法处理后的灰阶与亮度的关系曲线图 如图 10所示，包括主像素区域 M的 Gm-Lv曲线和次像素区域 S的 Gs-Lv曲线。 经过处理后的关系曲线平滑， 提高了液晶显示器的显示品质， 并且， 采用幂函 数拟合的方法简单、 快捷、 准确。 在另外的实施例中， 为了解决出现的奇异的离散数值点的问题， 在进行设 定输入到主像素区域 M和次像素区域 S的灰阶 Gmx和 Gsx的步骤时， 加入了 比较的条件。 例如， 对于像素单元的其中一个灰阶 Gx (例如 100灰阶）， 假定 输入到主像素区域 M和次像素区域 S的灰阶分别为 Gmx和 Gsx;该像素单元的 上一个灰阶 G(x-l) (99灰阶） 需要输入到主像素区域 M和次像素区域 S的灰 阶分别为 Gm(x-l)和 Gs(x-l); 在计算以下关系式：
Δ1 = LvMxa + LvSxa - LvGxa;
Δ2 = LvMx^ + LvSx^ - LvGx/^;
y = Δ12 + Δ22 ; 的过程中， 加入判断条件：
Gmx≥ Gm(x - 1), Gsx≥ Gs(x - 1); 在满足条件 Gn ≥ Gm(x - l), Gs > Gs( - 1)的情况下 y取得最小值时对应的灰 阶 Gmx和 Gsx， 设定为像素单元在灰阶 Gx时分别向主像素区域 M和次像素区 域 S输入的灰阶。 加入以上判断条件后， 液晶面板在正视角度 0° 和斜视角度 60° 下的 gamma曲线如图 11所示。 由于加入了判断条件， 对于一个像素单元， 后一个灰阶中输入到主像素区 域 M和次像素区域 S的灰阶分别不小于该像素单元的前一个灰阶中输入的主像 素区域 M和次像素区域 S的灰阶， 使得最终得到的灰阶与亮度的关系曲线中不 会出现奇异点， 得到平滑的曲线。 图 12示出了按照加入判断条件的步骤设定后，主像素区域 M的灰阶与亮度 的关系 Gm-Lv曲线以及次像素区域 S的灰阶与亮度的关系 Gs-Lv曲线图。从图 12中可以看出， Gm-Lv曲线和 Gs-Lv曲线为平滑的曲线， 其中， 次像素区域 S 在 135灰阶之后亮度饱和， 因此按照本实施例进行设定灰阶值， 可以提升液晶 显示器的显示品质。 本实施例中， 按照以上步骤获得每一灰阶 G对应的第一灰阶 Gm和第二灰 阶 Gs组合之后， 对于一幅图像的 RGB数据信号， 根据白平衡对照表 （White Traking Look up Table, WT LUP ) , 以 Gm和 Gs分别替换 G， 得出第一显示区 域的 WT LUP和第二显示区域的 WT LUP, 将一副图像中的每个像素的 R/G/B 灰阶 G， 按照第一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合替换， 最后将第一灰阶 Gm输入 到第一显示区域的像素单元中， 将第二灰阶 Gs输入到第二显示区域的像素单元 中， 显示所述图像。 综上所述，本发明提供的图像的显示方法以及显示系统，通过在传统的 RGB 三像素液晶面板中模拟 2D1G面板的显示， 由此， 为了降低色偏的问题而将一个 像素单元的灰阶值转换为主像素区域和次像素区域的灰阶值的组合时， 能够对 转换效果进行模拟评估， 确保硬件芯片设计的质量。
显然， 本发明的保护范围并不局限于上诉的具体实施方式， 本领域的技术 人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。 这样， 倘 若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内， 则 本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种图像的显示方法， 其中， 包括： 提供一液晶面板， 所述液晶面板包括多个像素单元； 将所述液晶面板划分为多个显示单元， 所述显示单元包括第一显示区域和 第二显示区域， 所述第一显示区域包括 a个像素单元， 所述第二显示区域包括 b 个像素单元， 其中， a、 b为大于 0的整数； 提供一图像的数据信号； 将所述图像的数据信号对应于像素单元的灰阶 G划分为第一灰阶 Gm和第二 灰阶 Gs组合； 将所述第一灰阶 Gm输入到所述第一显示区域的像素单元中， 将所述第二灰 阶 Gs输入到所述第二显示区域的像素单元中， 显示所述图像。
2、 根据权利要求 1所述的图像的显示方法， 其中， 将灰阶 G划分为第一灰 阶 Gm和第二灰阶 Gs组合的步骤具体包括：
5101、获取所述液晶面板在正视角度《下的每一灰阶 G的实际亮度值 rn；
5102、获取所述液晶面板在斜视角度 下的每一灰阶 G的实际亮度值
5103、 将液晶面板的每一像素单元划分为面积比为 a : b的主像素区域 M和 次像素区域 S， 将实际亮度值 ^«和^^按照如下的关系式进行划分：
LvMa： LvSa = a : b, LvMa + LvSa = Lva;
L M ： L S = a : b, L M + LwSfi = L ; 分别获取所述主像素区域 M在正视角度 和斜视角度 下的每一灰阶 G的 实际亮度值 LvM«和 LvM^ ; 分别获取所述次像素区域 S在正视角度《和斜视角 度 下的每一灰阶 G的实际亮度值 LvS«和 LvS ;
5104、根据步骤 S101和 S102获取的最高灰阶 max的实际亮度值 Lv«(max)和
Lv max) , 结合公式： gamm" = 2.2以及 (~^) = Lv° ； 计算获取所述液晶面 max Lv(max)
板在正视角度《和斜视角度 下的每一灰阶 G的理论亮度值 LvG«和 LvG ；
5105、 对于像素单元的其中一个灰阶 Gx， 假定输入到主像素区域 M和次像 素区域 S的灰阶分别为 Gmx和 Gsx，根据步骤 S 103的结果得到实际亮度值 LvMx 、 LvMx^ , LvSx 和 LvSXy5， 根据步骤 S 104的结果得到理论亮度值 LvGx 和 LvGx^； 计算以下关系式：
Δ1 = LvMxa + LvSxa - LvGxa;
Δ2 = LvMx^ + LvSx^ - LwGxfi;
y = Δ12 + Δ22 ; 当 y取得最小值时对应的灰阶 Gmx和 Gsx， 设定为像素单元在灰阶 Gx时分 别向主像素区域 M和次像素区域 S输入的灰阶；
S 106、 对于像素单元的每一个灰阶 G， 重复步骤 S 105， 完成将灰阶 G划分 为第一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合的步骤。
3、根据权利要求 2所述的图像的显示方法，其中，所述正视角度 《为 0° ， 所述斜视角度 为 30~80° 。
4、根据权利要求 3所述的图像的显示方法，其中，所述斜视角度 为 60 ° 。
5、 根据权利要求 2所述的图像的显示方法， 其特征在于， 所述液晶面板的 灰阶包括 256个灰阶， 从 0~255， 其中最高灰阶 max为 255灰阶。
6、 根据权利要求 2所述的图像的显示方法， 其中， 通过获取所述液晶面板 在正视角度 a和斜视角度 下的 gamma曲线， 再根据 gamma曲线确定所述实际亮 度值 Lva P Lv
7、 根据权利要求 2所述的图像的显示方法， 其中， 在完成步骤 S 106之后， 得出主像素区域 M的灰阶与亮度的关系 Gm-Lv曲线以及次像素区域 S的灰阶与 亮度的关系 Gs-Lv曲线， 对所述 Gm-Lv曲线和 Gs_Lv曲线中出现的奇异点采用 局部加权回归散点平滑法进行处理或者采用幂函数拟合处理， 其中， 所述幂函 数的表达式为： f=m*xAn+k。
8、 根据权利要求 2所述的图像的显示方法， 其中， 在步骤 S 105中， 加入 判断条件：
Gmx≥ Gm(x - 1), Gsx≥ Gs(x - 1);
在满足条件 Gn ≥ Gm(x - l), Gsx≥ Gs(x - 1)的情况下 y取得最小值时对应的灰 阶 Gmx和 Gsx， 设定为像素单元在灰阶 Gx时分别向主像素区域 M和次像素区域 S输入的灰阶。
9、 根据权利要求 1所述的图像的显示方法， 其中， a:b=2: l或 3: 1。
10、 根据权利要求 2所述的图像的显示方法， 其中， a:b=2: l或 3: 1。
11、 一种图像的显示系统， 其中， 包括： 一液晶面板， 所述液晶面板划分为多个显示单元， 所述显示单元包括第一 显示区域和第二显示区域， 所述第一显示区域包括 a个像素单元， 所述第二显 示区域包括 b个像素单元， 其中， a、 b为大于 0的整数； 一数据信号接收单元， 用于接收图像的数据信号； 一数据信号处理单元， 偶接于所述数据信号接收单元， 用于将所述图像的 数据信号对应于像素单元的灰阶 G划分为第一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合； 所述数据信号处理单元偶接于所述液晶面板， 将所述第一灰阶 Gm输入到所 述第一显示区域的像素单元中， 将所述第二灰阶 Gs输入到所述第二显示区域的 像素单元中， 在所述液晶面板中显示所述图像。
12、 根据权利要求 11所述的图像的显示系统， 其中， 将灰阶 G划分为第一 灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合的步骤具体包括：
5101、获取所述液晶面板在正视角度《下的每一灰阶 G的实际亮度值 Lv« ;
5102、获取所述液晶面板在斜视角度 下的每一灰阶 G的实际亮度值
5103、 将液晶面板的每一像素单元划分为面积比为 a:b的主像素区域 M和 次像素区域 S， 将实际亮度值 ^«和^^按照如下的关系式进行划分：
LvMa： LvSa = a :b,LvMa + LvSa = Lva;
L M ： L S = a:b, L M + LwSfi = L ; 分别获取所述主像素区域 M在正视角度 和斜视角度 下的每一灰阶 G的 实际亮度值 LvM«和 LvM^ ; 分别获取所述次像素区域 S在正视角度《和斜视角 度 下的每一灰阶 G的实际亮度值 LvS«和 LvS ;
5104、根据步骤 S101和 S102获取的最高灰阶 max的实际亮度值 Lv«(maX)和
Lv max), 结合公式： gamm" = 2.2以及 (~^) = Lv° ； 计算获取所述液晶面
max Lv(max) 板在正视角度《和斜视角度 下的每一灰阶 G的理论亮度值 LvG«和 LvG ；
5105、 对于像素单元的其中一个灰阶 Gx， 假定输入到主像素区域 M和次像 素区域 S的灰阶分别为 Gmx和 Gsx，根据步骤 S103的结果得到实际亮度值 LvMx 、 LvMx^ , LvSx 和 LvSXy5， 根据步骤 S104的结果得到理论亮度值 LvGx 和 LvGx^； 计算以下关系式：
Δ1 = LvMxa + LvSxa - LvGxa;
Δ2 = LvMx^ + LvSx^ - LwGxfi;
y = Δ12 + Δ22 ; 当 y取得最小值时对应的灰阶 Gmx和 Gsx， 设定为像素单元在灰阶 Gx时分 别向主像素区域 M和次像素区域 S输入的灰阶；
5106、 对于像素单元的每一个灰阶 G， 重复步骤 S105， 完成将灰阶 G划分 为第一灰阶 Gm和第二灰阶 Gs组合的步骤。
13、 根据权利要求 12所述的图像的显示系统， 其中， 所述正视角度 《为0 。 ， 所述斜视角度 为 30~80° 。
14、 根据权利要求 13所述的图像的显示系统， 其中， 所述斜视角度 为 60
15、 根据权利要求 12所述的图像的显示系统， 其特征在于， 所述液晶面板 的灰阶包括 256个灰阶， 从 0~255， 其中最高灰阶 max为 255灰阶。
16、 根据权利要求 12所述的图像的显示系统， 其中， 通过获取所述液晶面 板在正视角度 a和斜视角度 下的 gamma曲线， 再根据 gamma曲线确定所述实际 亮度值 禾口 Lv 。
17、 根据权利要求 12所述的图像的显示系统， 其中， 在完成步骤 S106之 后， 得出主像素区域 M的灰阶与亮度的关系 Gm-Lv曲线以及次像素区域 S的灰 阶与亮度的关系 Gs-Lv曲线， 对所述 Gm-Lv曲线和 Gs_Lv曲线中出现的奇异点 采用局部加权回归散点平滑法进行处理或者采用幂函数拟合处理， 其中， 所述 幂函数的表达式为： f=m*xAn+k。
18、 根据权利要求 12所述的图像的显示系统， 其中， 在步骤 S105中， 加 入判断条件：
Gmx≥ Gm(x - 1), Gsx≥ Gs(x 在满足条件 Gmr≥Gm(x-l),Gs ≥GS(.r- 1)的情况下 y取得最小值时对应的灰 阶 Gmx和 Gsx， 设定为像素单元在灰阶 Gx时分别向主像素区域 M和次像素区域 S输入的灰阶。
19、 根据权利要求 11所述的图像的显示系统， 其中， a:b=2:l或 3:1。
20、 根据权利要求 12所述的图像的显示系统， 其中， a:b=2:l或 3:1。
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