一种调整发光二极管低灰阶的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种调整发光二极管灯点低灰阶的方法，包括：按照预置分类标准将不同灯点进行分类，每类灯点对应的亮色度值相等；分别获取各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度值；为各类灯点的各灰阶设置对应的目标亮色度值；根据该目标亮色度值以及获取的各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度值，计算各类灯点各自的各灰阶对应的达到该目标亮色度值的各校正系数；将该各校正系数上传至该灯点的显示控制装置，使得该显示控制装置根据对应的校正系数控制该各灯点按照该各目标亮色度值进行显示。本发明还提供一种调整发光二极管灯点低灰阶的装置。上述方法与装置，可改善由多个批次灯点构成的LED显示屏在低灰阶时画面的清晰度和细腻度。
【专利说明】一种调整发光二极管低灰阶的方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种调整发光二极管低灰阶的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 灰阶也就是所谓的灰度，是指亮度的明暗程度，在发光二极管（LED，Light Emitting Diode)显示行业中，特指每种基色的发光亮度。将基色的发光亮度按强度大小 划分，就是灰阶级。显示屏能产生的灰阶级越高，显示的颜色和图像层次就越多。LED屏体 是线性发光器件，但是在电流脉宽窄（也就是低灰阶）时就不是线性了。当电流脉宽非常 窄的时候，LED屏用的芯片和LED管子对电流的响应都会偏离线性。此外仍有因 LED灯的 离散性，驱动芯片的离散性，LED光轴的离散性，面罩墨色的离散性，模块内部热量分布的不 均匀性等因素影响导致的LED屏体对电流信号的响应偏离线性。如同人们对声音的感觉一 样，人眼对光强度的感受也是非线性的，弱光时光强度增加一级，人眼感觉到的增加要高于 一级；相反，强光时光强度增加一级，人眼感觉到的增加要少于一级。因此如果显示屏的灰 阶输出按等比例调制输出，则人实际感觉到的灰阶变化并不成比例，灰阶级别层次不分明。 如线性16级灰阶给人的感觉是前6级亮度变化太大，后6级亮度则几乎没有增加，颜色失 真严重。因此必须将灰阶按非线性规律输出，以矫正人眼的视觉偏差，从而得到更逼真的彩 色效果。
[0003] 现有技术中，LED显示屏低灰阶的非线性调整方式有以下三种：
[0004] 第一种方式，Gamma (伽马）校正；
[0005] Gamma值相当于一个比例值，可以整体调节亮度对比度。Gamma校正是指更改 Gamma值以匹配显示器的低灰阶，Gamma校正补偿了不同输出设备存在的颜色显示差异，从 而使图像在不同的显示屏上呈现出相同的效果。
[0006] 第二种方式，修改低灰阶的Gamma映射表，首先精准获取LED显示屏各灰阶的亮 度，然后修改Gamma映射表，从而使LED显示屏在低灰阶时对电流信号响应为线性。
[0007] 第三种方式，修改各个比特对应的输出使能（〇E，Output Enable)宽度，首先精准 获取LED显示屏各灰阶的亮度，然后修改各个比特对应的OE宽度，从而使LED显示屏在低 灰阶时对电流信号响应为线性。
[0008] 但在上述现有技术中，都无法解决LED显示屏箱体由多个批次的灯板或灯点组成 时，该LED显示屏箱体在低灰阶时对电流信号响应的非线性问题。因为多批次LED显示屏 箱体，不论是多批次LED灯按灯板混还是按灯点混，不同批次的灯板和灯点的色度亮度都 不同。第一种方式Gamma矫正一般用于平滑的扩展亮暗的细节，无法解决LED显示屏低灰 阶时对电流信号响应的非线性问题。第二种方式逐个修改低灰阶的Gamma映射表，无法解 决多个批次的箱体在低灰阶时对电流信号响应的非线性问题。第二种方式逐个修改比特对 应的OE宽度，无法解决多个批次的箱体在低灰阶时对电流信号响应的非线性问题。
【发明内容】
[0009] 有鉴于此，本发明提供一种调整发光二极管低灰阶的方法及装置，可将LED显示 屏多个不同批次的灯点在低灰阶时对电流信号线性响应，使得它们在低灰阶时亮色度一 致，改善由多个批次灯点构成的LED显示屏在低灰阶时画面的清晰度和细腻度。
[0010] 本发明实施例提供的一种调整发光二极管低灰阶的方法，包括：
[0011] 按照预置分类标准将不同灯点进行分类，每类灯点对应的亮色度值相等；
[0012] 分别获取各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度值；
[0013] 为各类灯点的各灰阶设置对应的目标亮色度值，使得所有类型的灯点在同一灰阶 具有相同的所述目标亮色度值；
[0014] 根据所述目标亮色度值以及获取的各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度值，计算 各类灯点各自的各灰阶对应的达到所述目标亮色度值的各校正系数；
[0015] 将所述各校正系数上传至所述灯点的显示控制装置，使得所述显示控制装置根据 对应的校正系数控制所述各灯点按照所述各目标亮色度值进行显示。
[0016] 本发明实施例提供的一种调整发光二极管低灰阶的装置，包括：
[0017] 分类模块，用于按照预置分类标准将不同灯点进行分类，每类灯点对应的亮色度 值相等；
[0018] 获取模块，用于分别获取所述分类模块分类获得的各类灯点各自的各灰阶对应的 亮色度值；
[0019] 设置模块，用于为所述分类模块分类获得的各类灯点的各灰阶设置对应的目标亮 色度值，使得所有类型的灯点在同一灰阶具有相同的所述目标亮色度值；
[0020] 计算模块，用于根据所述设置模块设置的所述目标亮色度值以及所述获取模块获 取的各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度值，计算各类灯点各自的各灰阶对应的达到所述 目标亮色度值的各校正系数；
[0021] 调整模块，用于将所述计算模块计算的所述各校正系数上传至所述灯点的显示控 制装置，使得所述显示控制装置根据对应的校正系数控制所述各灯点按照所述各目标亮色 度值进行显示。
[0022] 本发明实施例提供的调整发光二极管低灰阶的方法及装置，通过按照预置分类标 准将不同灯点进行分类，分别获取各类灯点的各灰阶的亮色度值，为各类灯点的各灰阶设 置对应的目标亮色度值，根据该目标亮色度值以及获取的各类灯点的各灰阶的亮色度值， 计算各类灯点的各灰阶对应的达到该目标亮色度值的各校正系数，使得多批次箱体低灰阶 的不同灰阶对应不同校正系数，当根据该各校正系数控制该各灯点按照该各目标亮色度值 进行显示时，可将LED显示屏多个不同批次的灯点在低灰阶时对电流信号线性响应，使得 它们在低灰阶时亮色度一致，从而可修正低灰阶非线性的问题，改善由多个批次灯点构成 的LED显示屏在低灰阶时画面的清晰度和细腻度。
[0023] 为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附图式，作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本发明第一实施例提供的调整发光二极管低灰阶的方法的流程图。
[0025] 图2为本发明第二实施例提供的调整发光二极管低灰阶的方法的流程图。
[0026] 图3为本发明第三实施例提供的调整发光二极管低灰阶的方法的流程图。
[0027] 图4为本发明第四实施例提供的调整发光二极管低灰阶的方法的流程图。
[0028] 图5为本发明第五实施例提供的调整发光二极管低灰阶的装置的结构示意图。 [0029]图6为本发明第六实施例提供的调整发光二极管低灰阶的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030] 为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0031] 第一实施例
[0032] 请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的调整发光二极管低灰阶的方法的流 程图。如图1所示，该方法包括：
[0033] 步骤S101，按照预置分类标准将不同灯点进行分类，每类灯点对应的亮色度值相 等；
[0034] 具体地，根据已知灯点的分类信息（如，同一类型的灯点对应相同的亮色度值）， 或聚类识别法将不同灯点进行分类，以识别出各个批次的LED灯点。其中，该聚类识别法可 以但不限于包括：划分方法（partitioning methods)、层次方法（hierarchical methods)、 基于密度的方法（density-based methods)、基于网格的方法（grid-based methods)、基于 模型的方法（model-based methods)等等。
[0035] 步骤S102,分别获取各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度值；
[0036] 具体地，首先控制显示屏显示某个类型（或，批次）灯点的各灰阶的颜色，然后得 到各灰阶对应的亮色度值Lxy。得到Lxy的方法例如可包括：通过分光型色度计一次次测 得亮色度值Lxy ;通过带XYZ滤片的工业相机获得亮色度值Lxy ;通过普通的彩色数码相机 获得亮色度值Lxy，具体地先通过彩色数码相机获取各灯点的RGB (红、绿、蓝）数值，然后转 换RGB数值为XYZ数值，进而得到亮色度值Lxy，其中转换方法可以但不限于包括模型法、查 表法（Look up Table，LUT)、神经网络法等。
[0037] 上述模型法是通过建立一些数学模型，实现RGB = XYZ之间的线性或非线性变换。 例如S-curve模型、Masking模型、GOG(Gain-Offset-Gamma)模型或多项式模型等。上述查 表法是建立一个一维或三维（3D-LUT)的查找表。LUT采用内插或外插的算法，找出RGB = XYZ之间的对应关系，落在采样网格顶点上的点取值为顶点值，不在顶点上的点采用周围最 近的顶点值通过插值算法获得。上述神经网络方法是利用人工神经网络非线性变换的特 性，建立起RGB = XYZ(正向网络）的映射关系。适当的选取网络结构和训练样本集的空间 分布，可以得到较高的精度。
[0038] 步骤S103,为各类灯点的各灰阶设置对应的目标亮色度值，使得所有类型的灯点 在同一灰阶具有相同的该目标亮色度值；
[0039] 目标亮色度值是经过调整后各灯点的各灰阶需要达到的对应的亮色度值。于本实 施例中，所有类型的灯点在同一灰阶具有相同的目标亮色度值，例如，假定有5个不同类型 的灯点，需要为这5个类型的灯点的多个灰阶Gl、G2……G4分别设置对应的目标亮色度值， 则可设置这5个类型的所有灯点在第一灰阶Gl下对应的目标亮色度值均为VI，第二灰阶 G2下对应的目标亮色度值均为V2……以此类推。
[0040] 步骤S104,根据该目标亮色度值以及获取的各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度 值，计算各类灯点各自的各灰阶对应的达到该目标亮色度值的各校正系数；
[0041] 计算各灰阶对应的校正系数，分为亮度校正和色度校正两种。其中，亮度校正是只 改变单色LED灯的亮度，其数学表达式可如下表示：
[0042] R-Lout= ratio rR-LEDin;
[0043] G-LEDout= ratio gG-LEDin;
[0044] B-LEDcmt= ratio bB-LEDin;
[0045] 色度校正是不仅改变单色LED灯的亮度，还通过加入其他单色LED灯来改变其色 度，其数学表达式可如下表示：
【权利要求】
1. 一种调整发光二极管灯点低灰阶的方法，其特征在于，包括： 按照预置分类标准将不同灯点进行分类，每类灯点对应的亮色度值相等； 分别获取各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度值； 为各类灯点的各灰阶设置对应的目标亮色度值，使得所有类型的灯点在同一灰阶具有 相同的所述目标亮色度值； 根据所述目标亮色度值W及获取的各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度值，计算各类 灯点各自的各灰阶对应的达到所述目标亮色度值的各校正系数； 将所述各校正系数上传至所述灯点的显示控制装置，使得所述显示控制装置根据对应 的校正系数控制所述各灯点按照所述各目标亮色度值进行显示。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预置分类标准将不同灯点进行 分类包括： 将不同批次的每个灯点作为单独一类进行分类。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述为各类灯点的各灰阶设置对应的目 标亮色度值包括： 为所述每个灯点的各灰阶分别设置一个目标亮色度值，使得所有灯点在同一灰阶具有 相同的所述目标亮色度值。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述为各类灯点的各灰阶设置对应的 目标亮色度值包括： 将各类灯点的各灰阶对应的目标亮色度值设置为各类灯点中指定类型的灯点的各灰 阶对应的亮色度值。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预置分类标准将不同各灯点进 行分类包括： 根据聚类识别法将不同各灯点进行分类。
6. -种调整发光二极管灯点低灰阶的装置，其特征在于，包括： 分类模块，用于按照预置分类标准将不同灯点进行分类，每类灯点对应的亮色度值相 等； 获取模块，用于分别获取所述分类模块分类获得的各类灯点各自的各灰阶对应的亮色 度值； 设置模块，用于为所述分类模块分类获得的各类灯点的各灰阶设置对应的目标亮色度 值，使得所有类型的灯点在同一灰阶具有相同的所述目标亮色度值； 计算模块，用于根据所述设置模块设置的所述目标亮色度值W及所述获取模块获取的 各类灯点各自的各灰阶对应的亮色度值，计算各类灯点各自的各灰阶对应的达到所述目标 亮色度值的各校正系数； 调整模块，用于将所述计算模块计算的所述各校正系数上传至所述灯点的显示控制装 置，使得所述显示控制装置根据对应的校正系数控制所述各灯点按照所述各目标亮色度值 进行显示。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于， 所述分类模块，还用于将不同批次的每个灯点作为单独一类进行分类。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述设置模块包括： 第一设置单元，用于为所述每个灯点的各灰阶分别设置一个目标亮色度值，使得所有 灯点在同一灰阶具有相同的所述目标亮色度值。
9. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述设置模块还包括： 第二设置单元，用于将各类灯点的各灰阶对应的目标亮色度值设置为各类灯点中指定 类型的灯点的各灰阶对应的亮色度值。
10. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于， 所述分类模块，还用于根据聚类识别法将不同各灯点进行分类。
【文档编号】G09G3/32GK104464623SQ201410740265
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】杨城, 赵星梅 申请人:西安诺瓦电子科技有限公司