一种具有曲线数据纠错功能的显示器及其纠错方法与流程

发明属于图像显示技术领域，特别涉及一种具有曲线数据纠错功能的显示器及其纠错方法。

背景技术：

在图像显示领域，为达到最佳的显示效果，往往会对图像数据作曲线校正处理，而对于医用显示器而言，曲线校正意义尤其重大。校正后的图像具有更准确的灰阶，可以使病灶更易被人眼察觉，从而使得医生更准确的诊断病症。

高便携性、高集成度是医疗器械的一种发展趋势，这种情境下医用显示器往往会与其它设备集成在一起。各种设备之间不可避免的出现干扰问题，尤其是显示器曲线数据加载时，一体化的医疗设备处于上电开机阶段，电磁环境更为复杂，加之显示器内部各处理芯片处于上电紊乱期，容易出现曲线数据加载错误，从而引起图像的失真。因此有必要对显示器曲线数据进行检测、纠错，从而保证显示器的完美显示。

技术实现要素：

发明目的：本发明提供一种具有曲线数据纠错功能的显示器及其纠错方法，以解决现有技术中的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种具有曲线数据纠错功能的显示器，包括：显卡、解码单元、曲线数据存储单元、通信单元、曲线校正单元、灰阶扩展单元、编码单元和显示单元；所述显卡通过解码单元发送信号至曲线校正单元，曲线数据存储单元通过通信单元发送信号至曲线校正单元，曲线校正单元通过灰阶扩展单元和编码单元将信号发送至显示单元；所述解码单元用于视频解码，通信单元用于纠错，曲线校正单元用于图像校正，灰阶扩展单元用于扩展灰阶数目匹配后端模块位宽，编码单元用于视频信号编码。

进一步，所述通信单元包括：计时单元、握手单元、通信接口单元、曲线预存单元和纠错单元；所述计时单元通过握手单元将信号发送至通信接口单元，通信接口单元将信号反馈到握手单元，纠错单元接收通信接口单元和曲线预存单元的信号并输出正确数据；所述握手单元用于验证通信是否稳定，通信接口单元用于接收曲线数据，曲线预存单元用于预存目标曲线数据，纠错单元用于数据纠错并且输出正确数据。

进一步，所述通信接口单元包括以下接口：SPI接口、UART接口、I2C接口、USB接口。

进一步，所述曲线数据存储单元包括以下存储器：E2PROM、flash。

进一步，所述显示单元为灰阶显示单元或彩色显示单元。

进一步，基于权利要求1-5任意一项所述的一种具有曲线数据纠错功能的显示器的纠错方法，包括以下操作步骤：

第一步：解码单元将显卡输出的信号解码为位宽为M位的信号，其中RGB各为M位，RGB分别为表示红、绿、蓝三种颜色的信号；

第二步：通信单元将曲线数据存储单元内部的曲线数据读出并纠错后，发送到曲线校正单元，其中曲线数据为M+N位；

第三步：曲线校正单元对解码单元发送来的M位视频信号作曲线校正，校正后输出为M+N位的数据，通信单元发送M+N位的数据到曲线校正单元，曲线校正单元以此为依据做校正；

第四步：灰阶扩展单元对曲线校正单元发送的M+N位的信号作灰阶扩展，其输出为K，具有输出2^M+N种灰阶的能力；

第五步：编码单元输出编码后的位宽为K位的信号到显示单元进行显示；

其中，上述步骤中M是显卡的位宽，N是曲线校准后需要扩展的位宽，K是显示单元的位宽。

进一步，所述第二步中曲线数据存储单元存储的曲线数据位宽为M+N位，共2^M个数据。

进一步，所述第二步中曲线数据存在曲线数据存储单元的高地址，预定义的握手数据存在曲线数据存储单元的低地址。

进一步，所述第二步中，通信单元对曲线数据的读取及纠错过程包括以下步骤：

步骤（1）、显示器上电后计时单元开始工作，当计时到T时刻时发送握手开始信号给握手单元，其中T大于等于0；

步骤（2）、握手单元通过通信接口单元读取曲线数据存储单元低地址的握手数据，若读取的握手数据与预期一致，则通信接口单元开始读取高地址的曲线数据，进入步骤（3），若读取的握手数据与预期不一致，则重复步骤（1）；

步骤（3）、通信接口单元读取曲线数据存储单元高地址的曲线A的曲线数据后发送到纠错单元，纠错单元同时读取曲线预存单元预存的目标曲线B，并逐一对比曲线A和曲线B的数据；

步骤（4）、i表示2^M个数据中的第i个，当i=0时，令A_i=0；当i>0时，若第i个曲线数据|A_i-B_i|<B_i*P%，则认为曲线数据A_i正确，否则认为A_i错误，并将其纠正为A_i=B_i+A_i-1-B_i-1，其中0≤P≤100，P表示显示单元的差异性，P的取值由显示单元不同个体的显示效果最大差异决定，完全相同则为0；

步骤（5）、结束纠错过程，输出曲线数据到曲线校正单元。

进一步，所述第四步中，灰阶扩展单元利用帧率控制技术实现，通过在时间域和空间域控制RGB高K位数值在真实值a与a+1之间随帧率和空间位置变化，其中取值为a+1的数量由低M+N-K位的值决定，达到灰阶扩展的目的。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、可避免显示器在上电紊乱期内加载曲线数据，降低错误发生概率；

2、可检测曲线数据的正确性，并对错误数据进行纠错。

附图说明

图1是本发明的显示器的硬件结构示意图；

图2是本发明的通信单元硬件结构示意图。

具体实施方式

一种具有曲线数据纠错功能的显示器，包括：显卡、解码单元、曲线数据存储单元、通信单元、曲线校正单元、灰阶扩展单元、编码单元和显示单元；所述显卡通过解码单元发送信号至曲线校正单元，曲线数据存储单元通过通信单元发送信号至曲线校正单元，曲线校正单元通过灰阶扩展单元和编码单元将信号发送至显示单元；所述解码单元用于视频解码，通信单元用于纠错，曲线校正单元用于图像校正，灰阶扩展单元用于扩展灰阶数目匹配后端模块位宽，编码单元用于视频信号编码。

前述通信单元包括：计时单元、握手单元、通信接口单元、曲线预存单元和纠错单元；所述计时单元通过握手单元将信号发送至通信接口单元，通信接口单元将信号反馈到握手单元，纠错单元接收通信接口单元和曲线预存单元的信号并输出正确数据；所述握手单元用于验证通信是否稳定，通信接口单元用于接收曲线数据，曲线预存单元用于预存目标曲线数据，纠错单元用于数据纠错并且输出正确数据。

前述通信接口单元包括但不限于以下接口：SPI接口、UART接口、I2C接口、USB接口。

前述曲线数据存储单元包括但不限于以下存储器：E2PROM、flash。

前述显示单元为灰阶显示单元或彩色显示单元。

前述的一种具有曲线数据纠错功能的显示器的纠错方法，包括以下操作步骤：

第一步：解码单元将显卡输出的信号解码为位宽为M位的信号，其中RGB各为M位，RGB分别为表示红、绿、蓝三种颜色的信号；

第二步：通信单元将曲线数据存储单元内部的曲线数据读出并纠错后，发送到曲线校正单元，其中曲线数据为M+N位；

第三步：曲线校正单元对解码单元发送来的M位视频信号作曲线校正，校正后输出为M+N位的数据，通信单元发送M+N位的数据到曲线校正单元，曲线校正单元以此为依据做校正；

第四步：灰阶扩展单元对曲线校正单元发送的M+N位的信号作灰阶扩展，其输出为K，具有输出2^M+N种灰阶的能力；

第五步：编码单元输出编码后的位宽为K位的信号到显示单元进行显示；

其中，上述步骤中M是显卡的位宽，N是曲线校准后需要扩展的位宽，K是显示单元的位宽。

前述第二步中曲线数据存储单元存储的曲线数据位宽为M+N位，共2^M个数据。

前述第二步中曲线数据存在曲线数据存储单元的高地址，预定义的握手数据存在曲线数据存储单元的低地址。

前述第二步中，通信单元对曲线数据的读取及纠错过程包括以下步骤：

步骤（1）、显示器上电后计时单元开始工作，当计时到T时刻时发送握手开始信号给握手单元，其中T大于等于0；

步骤（2）、握手单元通过通信接口单元读取曲线数据存储单元低地址的握手数据，若读取的握手数据与预期一致，则通信接口单元开始读取高地址的曲线数据，进入步骤（3），若读取的握手数据与预期不一致，则重复步骤（1）；

步骤（3）、通信接口单元读取曲线数据存储单元高地址的曲线A的曲线数据后发送到纠错单元，纠错单元同时读取曲线预存单元预存的目标曲线B，并逐一对比曲线A和曲线B的数据；

步骤（4）、i表示2^M个数据中的第i个，当i=0时，令A_i=0；当i>0时，若第i个曲线数据|A_i-B_i|<B_i*P%，则认为曲线数据A_i正确，否则认为A_i错误，并将其纠正为A_i=B_i+A_i-1-B_i-1，其中0≤P≤100，P表示显示单元的差异性，P的取值由显示单元不同个体的显示效果最大差异决定，完全相同则为0；

步骤（5）、结束纠错过程，输出曲线数据到曲线校正单元。

前述第四步中，灰阶扩展单元利用帧率控制技术实现，通过在时间域和空间域控制RGB高K位数值在真实值a与a+1之间随帧率和空间位置变化，其中取值为a+1的数量由低M+N-K位的值决定，达到灰阶扩展的目的。

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

图1是本发明的一种具有曲线数据纠错功能的显示器的硬件结构示意图，其硬件包括显卡、与显卡相连用于视频解码的解码单元、曲线数据存储单元、与曲线数据存储单元相连具有纠错功能的通信单元、与解码单元和通信单元相连并用于图像校正的曲线校正单元、与曲线校正单元相连并用于扩展灰阶数目匹配后端模块位宽的灰阶扩展单元、与灰阶扩展单元相连并用于视频信号编码的编码单元、以及与编码单元相连的显示单元。

图2是通信单元硬件结构示意图，其硬件包括计时单元、与计时单元相连用于验证通信是否稳定的握手单元、与握手单元和曲线数据存储单元相连用于曲线数据接收的通信接口单元、预存目标曲线数据的曲线预存单元、与通信接口单元和曲线预存单元相连并用于数据纠错同时输出正确数据的纠错单元。

以显卡输出为M=8位，扩展的位宽为N=4位，显示单元为K=8位为例详细说明：

第一步：解码单元将显卡输出的信号解码为位宽为8位的信号，其中RGB各为8位；

第二步：通信单元将曲线数据存储单元内部的曲线数据读出并纠错后，发送到曲线校正单元，其中曲线数据为12位；

第三步：曲线校正单元对解码单元发送来的8位视频信号作曲线校正，校正后输出位宽为12位的数据；

第四步：灰阶扩展单元对曲线校正单元发送的12位的信号作灰阶扩展，其输出位宽为8，具有输出2¹²种灰阶的能力

第五步：编码单元输出编码后的位宽为8位的信号到显示单元进行显示。

在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：

上述第二步骤中，由于医用显示器对位宽有较高的要求，因此曲线数据存储单元存储的曲线数据位宽为12位，共2⁸个数据；曲线数据存在曲线数据存储单元的高地址，低地址存储的是预定义的握手数据；通信单元对曲线数据的读取及纠错过程包括以下步骤：

（1）、显示器上电后计时单元开始工作，当计时到T时刻时发送握手开始信号给握手单元，其中T大于等于0；

（2）、握手单元通过通信接口单元读取曲线数据存储单元低地址的握手数据，若读取的握手数据与预期一致，则通信接口单元开始读取高地址的曲线数据，进入步骤（3），若读取的握手数据与预期不一致，则重复步骤（1）；

（3）、通信接口单元读取曲线数据存储单元高地址的曲线数据（曲线A）后发送到纠错单元，纠错单元同时读取曲线预存单元预存的目标曲线（曲线B），并逐一对比曲线A和曲线B的数据；

（4）、当i=0时，令A_i=0；当i>0时，若第i个曲线数据|A_i-B_i|<B_i*P%，则认为曲线数据A_i正确，否则认为A_i错误，并将其纠正为A_i=B_i+A_i-1-B_i-1，其中0<P<100，P的取值由显示单元不同个体的显示效果最大差异决定；

（5）、结束纠错过程，输出曲线数据到曲线校正单元。

上述第（4）步骤中，灰阶扩展单元利用帧率控制技术实现，通过在时间域和空间域控制RGB高8位数值在真实值a与a+1之间随帧率和空间位置变化，其中取值为a+1的数量由低4位的值决定，从而达到灰阶扩展的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。