專利名稱：一種顯示單元亮色度校準方法
技術領域：
本發明涉及圖像顯示處理技術領域，尤其涉及一種顯示單元亮色度校準方法。
背景技術：
在大屏幕拼接顯示系統領域中，其組成的拼接顯示單元所采用的顯示技術通常為投影顯示技術和平板顯示技術。其中，在投影顯示技術由于投射光源到屏幕每個像素點的光路不均勻性以及投射光源的紅綠藍三基色中心點不重合，會導致顯示單元所顯示的圖像存在亮色度不均勻的問題，如暗邊暗角、某個區域相對于其他區域偏色等現象；而在平板顯示技術由于所采用的背景光源分布不均勻，也會導致顯示單元所顯示的圖像存在亮色度不均勻的現象。如果在單個顯示單元作為單體顯示圖像，這種亮色度不均勻性不易被人所察覺，但應用在大屏幕拼接顯示系統領域，由于其組成大屏幕的顯示單元較多，相互之間存在比較，則會顯得非常明顯，在每一個顯示單元的周圍與其他顯示單元相鄰處都會出現非常明顯的亮色度不均勻的問題，從而影響整個大屏幕顯示系統顯示的畫面效果。以前調整校準顯示單元的亮色度不均勻性，都是需要亮色度分析儀器，根據儀器采集的數據去調整，從而導致調試成本高、而且工程人員攜帶儀器不方便、操作難、調試效果與人的肉眼觀察效果有差異。本發明所示的調整方法，只需要一臺PC機以及根據調整方法所得到的PC控制軟件即可實現。成本低、攜帶方便、操作簡單、調整后的效果與肉眼觀察效果一致。
發明內容
本發明克服了現有技術中顯示單元亮色度校準調試成本高、而且工程人員攜帶儀器不方便、操作難、調試效果與人的肉眼觀察效果有差異的缺點，提供了一種對大屏幕拼接顯示系統內顯示單元的亮色度均勻性校準方法。為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現，一種顯示單元亮色度校準方法，包括步驟Si，輸出全白測試圖，并對該全白測試圖進行觀察；步驟S2，根據肉眼觀察效果，分別通過調整紅綠藍三種顏色的邊緣亮度衰減比例來解決暗邊暗角現象，同時通過調整紅綠藍三種顏色的中心點偏移位置來解決區域偏色現象；步驟S3，根據調整的紅綠藍的邊緣衰減比例以及紅綠藍的中心點偏移，PC控制軟件根據算法生成觀察圖片；步驟S4，對比PC控制軟件生成的觀察圖的效果與顯示單元顯示的效果是否一致。 如果一致，則執行步驟五，如果不一致，繼續執行步驟二進行微調，直到PC控制軟件生成的觀察圖的效果與顯示單元顯示的效果一致；步驟S5，根據算法和觀察圖片中每個像素點的值分別求出每個像素點的補償系數；
步驟S6，根據補償系數對輸入信號進行每個像素點的值進行補償。其中，步驟S2中，根據觀察顯示單元顯示全白測試圖的顯示效果，找到顯示單元最暗的邊角，根據該最暗邊角與中心最亮的亮度相差比例，來調整紅綠藍三種顏色的邊緣亮度衰減比例。步驟S3中，PC控制軟件對于觀察圖片的數據生成算法是根據郎伯輻射體的余弦四次方定律，紅綠藍三基色值的計算模型為
__L4 χ MAX χ MIN_
_4] (x’y) {[L2 - (χ- Xf ~(y~Y)2]x ^MIN + [(χ - Xf +(y-Y)2]x ^JMAX]}2其中f(x,y)是基色值，L是中心點到最邊緣的距離，中心點最大值設為MAX，這個最大值是顯示設備所能顯示的基色最大值，為255，邊緣最小值設為MIN，其由紅色邊緣亮度衰減比例求出來，假設設置的紅色邊緣亮度衰減比例為a，則MIN = MAXX (Ι-a)，x, y是像素的坐標，X，Y是中心點坐標位置；步驟S5中，補償系數的計算，首先遍歷所有像素點，求出基色的最小值設為MINre,
則每個像素點基色值的補償系數的計算模型為 , _ MINpc JpC(X,y)=—-
hx,y)上式中，fPC(x,y)為補償系數，f(x,y)為像素點的基色值。本發明所示的顯示單元亮色度校準方法具有兼容性高、易于實現、攜帶方便、操作簡單、調整后的效果與肉眼觀察效果一致等優點，能很好的解決當前大屏幕拼接墻顯示系統顯示單元內亮色度不均與性、暗邊暗角、區域偏色問題。同時，本發明提供的校準方法，有效保持了亮色度校準的最優化，并亮度損失小。
圖1為顯示單元亮色度校準方法流程圖。圖2為中心點到最邊緣的距離示意圖。圖3為投射光源到中心點的距離LMax示意圖。
具體實施例方式本發明方法主要為算法控制，主要方法為圖片生成的數據算法、根據顯示單元顯示的全白測試圖與生成的圖片對比效果調整邊緣亮度下降比例以及投影光源的紅綠藍中心點位置。其核心思想是根據算法模擬顯示單元顯示效果(包括光路不均勻、投射光源紅綠藍中心點的不統一并會產生偏移)，并生成觀察圖，以觀察圖為參考通過算法生成每個像素點的補償系數。同時由于模擬顯示效果的觀察圖片生成，使用的數據生成算法是郎伯輻射體的余弦四次方定律，而且精確到顯示單元的每個顯示像素點。本發明算法步驟詳細說明如下步驟1，由于白色是由紅綠藍三基色組成，同理，顯示單元輸出全白測試圖的時候， 其每個像素點所組成的的三基色紅綠藍已經達到其能顯示范圍最大值。這樣，如果校準好全白測試圖，相對應的其他測試圖片也會校準好。其原因是校準好全白測試圖也就校準好紅(或者綠、或者藍)色所有像素點之間的比例，而每一種顏色都是由三基色所組成。
首先，顯示單元輸出全白測試圖片，并觀察該圖片的特征效果。如哪個邊角變暗， 其暗的程度如何(也就是其相對于中心點最亮處亮度下降比例)；哪個邊角偏色，其偏色的程度如何(也就是其偏色的那種顏色中心點該往該邊角偏移的程度)。步驟2，由于PC端顯示器亮色度都屬于理想一致的狀態，這樣就可以根據算法生成的觀察圖片在PC端顯示器的觀察效果與顯示單元輸出的全白測試圖的觀察效果進行比對。輸入顯示單元分辨率，以便PC控制軟件確定生成的觀察圖片分辨率。觀察顯示單元顯示全白測試圖的顯示效果，找到顯示單元最暗的邊角，根據該最暗邊角與中心最亮的亮度相差比例(根據觀察效果估算)來調整紅綠藍邊緣亮度衰減比例。同時，根據觀察的偏色效果來調整紅綠藍最亮中心點的偏移位置。假設四個邊角都偏暗，只是偏暗的程度不一，同時假設左上角偏得最暗，估算其與中心最亮的亮度相差比例為15%。這時，把紅綠藍的邊緣亮度衰減比例都調為15%。假設左上角偏紅，由于顯示單元的投射特性，也就是其投射的紅色中心點往左上角偏移。這樣必然會導致左上角的紅色多、右下角的紅色少，顯示出來的效果就是左上角偏紅、右下角偏青色(白色-紅色=青色)。這時，就該調整紅色中心點的偏移位置往左上角偏移。步驟3，根據調整的紅綠藍的邊緣衰減比例以及紅綠藍的中心點偏移，PC控制軟件根據算法生成圖片。其實在每次執行步驟二的時候，步驟三都會同時的執行。PC控制軟件對于觀察圖片的數據生成算法是根據郎伯輻射體的余弦四次方定律。余弦四次方定律為與鏡頭光軸平行的入射光，聚集在畫面中心部分成像，假設它的照度為Itl,與光軸不平行的斜光線，與光軸成任意角θ入射，這時的像面照度為I0，則有下列關系I0 =IclXCOS4 θ。即斜光線成像的亮度與這個斜角的余弦四次方成正比。因此與畫面中心部分相比，越向邊緣，影像越暗。由于全白測試圖每個像素點都是有紅綠藍三基色組成，所以在算法模擬生成的觀察圖其組成的紅綠藍三基色算法都是一樣。以紅色基色為例子說明，同時假設顯示單元的分辨率為SXC(也就是生成的觀察圖的分辨率大小)。如圖2所示，由顯示單元的分辨率知道中心點到最邊緣的距離為
權利要求
1.一種顯示單元亮色度校準方法，其特征在于，包括如下步驟步驟S1，輸出全白測試圖，并對該全白測試圖進行觀察；步驟S2，根據肉眼觀察效果，分別通過調整紅綠藍三種顏色的邊緣亮度衰減比例來解決暗邊暗角現象，同時通過調整紅綠藍三種顏色的中心點偏移位置來解決區域偏色現象；步驟S3，根據調整的紅綠藍的邊緣衰減比例以及紅綠藍的中心點偏移，PC控制軟件根據算法生成觀察圖片；步驟S4，對比PC控制軟件生成的觀察圖的效果與顯示單元顯示的效果是否一致，如果一致，則執行步驟五，如果不一致，繼續執行步驟二進行微調，直到PC控制軟件生成的觀察圖的效果與顯示單元顯示的效果一致；步驟S5，根據算法和觀察圖片中每個像素點的值分別求出每個像素點的補償系數；步驟S6，根據補償系數對輸入信號進行每個像素點的值進行補償。
2.根據權利要求1所述的顯示單元亮色度校準方法，其特征在于，其中步驟S2，根據觀察顯示單元顯示全白測試圖的顯示效果，找到顯示單元最暗的邊角，根據該最暗邊角與中心最亮的亮度相差比例，來調整紅綠藍三種顏色的邊緣亮度衰減比例。
3.根據權利要求1所述的顯示單元亮色度校準方法，其特征在于，其中步驟S3，PC控制軟件對于觀察圖片的數據生成算法是根據郎伯輻射體的余弦四次方定律，紅綠藍三基色值的計算模型為__L4 χ MAX χ MIN_(“){[L2 -(χ-X)2 -(y-Y)2]x ^MIN+[(χ-X)2 +(y-Y)2]x^MAX]}2其中f(x,y)是色值，L是中心點到最邊緣的距離，中心點最大值設為MAX，這個最大值是顯示設備所能顯示的基色最大值，為255，邊緣最小值設為MIN，其由紅色邊緣亮度衰減比例求出來，假設設置的基色邊緣亮度衰減比例為a，則MIN = MAXX (Ι-a)，X，y是像素的坐標，X，Y是中心點坐標位置。
4.根據權利要求1所述的顯示單元亮色度校準方法，其特征在于，其中步驟S5，補償系數的計算，首先遍歷所有像素點，求出基色的最小值設為MINrc,則每個像素點基色值的補償系數的計算模型為 _ MINpcJpC(x,y) =其中，fpc (x,y)為補償系數，f(x,y)為像素點的基色值。
全文摘要
本發明提供了一種顯示單元亮色度校準方法，本發明包括步驟S1，輸出全白測試圖，觀察全白測試圖；步驟S2，根據肉眼觀察效果，調整紅綠藍三種顏色的邊緣亮度衰減比例和中心點偏移位置；步驟S3，根據調整的紅綠藍的邊緣衰減比例以及紅綠藍的中心點偏移生成觀察圖片；步驟S4，對比PC控制軟件生成的觀察圖的效果與顯示單元顯示的效果是否一致。如果一致，則執行步驟五，否則，繼續執行步驟二；步驟S5，求出每個像素點的補償系數；步驟S6，根據補償系數對輸入信號進行每個像素點的值進行補償。本發明克服了現有技術中顯示單元亮色度校準調試成本高、而且工程人員攜帶儀器不方便、操作難、調試效果與人的肉眼觀察效果有差異的缺點。
文檔編號G09G3/20GK102376292SQ20111026975
公開日2012年3月14日 申請日期2011年9月13日 優先權日2011年9月13日
發明者彭春山, 黃少飛 申請人:廣東威創視訊科技股份有限公司