基于PCGPU的模组色斑修复装置及方法与流程

本发明涉及平板显示领域，具体涉及一种基于PC GPU的模组色斑修复装置及方法。

背景技术：

平面显示器目前被广泛的应用在人们日常使用的消费电子产品中，例如电视、电脑、手机、平板等。平面显示模组是平面显示器的主体组成部分，其制造工艺复杂，需要多道工序，因此在制造过程中难免会出现各种显示缺陷，而这些显示缺陷较为常见的是Mura(色斑)缺陷。Mura缺陷是在同一光源且底色相同的画面下，因视觉感受到的不同颜色或者亮度的差异，从而给人们带来视觉上的不适，严重影响着平面显示器的品质。

目前已有专门针对平面显示模组Mura缺陷修复的相关技术，如中国专利《液晶显示面板的不良显示修复系统及修复方法》(公开号CN103761933A)、中国专利《一种消除液晶显示器Mura的方法和装置》(专利号CN201310695713.X)，但这些Mura缺陷修复技术都是将Mura修复数据写入到待修复平面显示模组的Flash IC中，然后待修复平面显示模组的Mura补偿芯片从Flash IC中读取Mura修复数据输出到显示面板上显示补偿后的画面。

首先，受限于平面显示模组的Mura补偿芯片BlockSize的限制，上述方式显示补偿后的画面的补偿精度有限。其次，目前待修复平面显示模组的Flash IC普遍采用单路SPI总线进行读写，由于SPI总线带宽的限制，Mura修复数据烧录到Flash IC的时间较长，上述这种先由外部SPI适配器向Flash写入数据，后由Mura补偿芯片从Flash IC载入数据的过程耗时较长，不利于平面显示模组产线Mura缺陷快速修复。这些缺陷对模组色斑修复效果有着严重影响，制约着模组读取Mura修复数据的效率。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于PC GPU的模组色斑修复装置及方法，通过GPU计算补偿数据和输出Mura补偿图像，达到加强画面的补偿精度，提升修复效率的效果。

为实现上述目的，本发明提供一种基于PC GPU的模组色斑修复装置，其特殊之处在于，包括设置于GPU中的GPU数据处理模块、GPU图像合成模块和GPU图像输出接口；

所述GPU数据处理模块利用GPU的并行处理能力，根据定位图像画面的亮度值矩阵获取相机与模组的画面映射关系，并根据所述画面映射关系计算待修复画面的Mura评估值，判断所述待修复画面的灰阶亮度是否符合要求，计算所述待修复画面的Mura补偿数据矩阵；

所述GPU图像合成模块用于将所述待修复画面的Mura补偿数据矩阵与待修复画面的亮度值矩阵合成，形成Mura补偿图像；

所述GPU图像输出接口用于将所述Mura补偿图像转换为图像信号视频流发送至模组。

进一步地，还包括设置于CPU中的图像提取模块和图像传输接口。

所述图像提取模块用于从相机获取定位画面、待修复画面的数据流，并分别解码为定位画面的亮度值矩阵、待修复画面的亮度值矩阵发送至GPU数据处理模块；

所述图像传输接口用于从所述GPU数据处理模块获取Mura补偿图像数据并通过SPI适配器烧录至模组的Flash IC。

更进一步地，所述GPU图像输出接口的接口类型由GPU的型号和规格决定，包括但不限于DP、VGA、HDMI、DVI。

本发明另外提供一种基于PC GPU的模组色斑修复方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

1)采集待修复画面的亮度值矩阵，根据画面映射关系转换为面板端亮度值矩阵；

2)利用GPU计算Mura评估值，若所述Mura评估值在预设范围以内，修复结束；若所述Mura评估值不在预设范围以内，前往步骤3)；

3)利用GPU计算所述待修复画面的Mura补偿数据矩阵；

4)利用GPU将Mura补偿数据矩阵与面板端亮度值矩阵合成，形成Mura补偿图像；

5)利用GPU将Mura补偿图像转换为图像信号视频流发送至模组；

6)重复步骤1)～5)直至修复结束。

优选地，所述步骤1)中的画面映射关系通过定位画面的亮度值矩阵获得。

优选地，修复结束后，若存在Mura补偿数据矩阵，则将Mura补偿数据矩阵烧录至模组的Flash IC。

优选地，所述步骤3)中计算所述待修复画面的Mura补偿数据矩阵的具体步骤为，先减去背景数据获得缺陷数据，用所述缺陷数据乘以Demura修复参数，得到Mura补偿数据矩阵。

优选地，所述Demura修复参数为修复系数或者系数矩阵。

优选地，所述补偿图像信号通过若干个不同灰阶的Mura补偿数据矩阵按照线性插值的方式生成。

优选地，所述Mura补偿数据矩阵为预设的Mura补偿数据矩阵组集合。

本发明较现有技术的有益之处在于：

1)本发明可以直接由PC GPU产生和输出Mura补偿图像信号，无需将Mura修复数据写入到待修复平面显示模组的Flash IC中就可以让待修复平面显示模组显示Mura修复后的显示效果，节省了SPI写入时间，提升了平面显示模组产线Mura缺陷修复效率；

2)本发明通过模拟DeMura补偿芯片的功能，能实时的将Mura修复数据转换为所有规格的平面显示模组都能识别的Mura补偿图像信号；

3)本发明通过模拟不同规格Mura补偿芯片的功能，能模拟出不同BlockSize和不同lane数量的补偿效果，较单一Mura补偿芯片使用更加灵活；

4)本发明采用GPU作数据处理，数据处理时间较其他采用CPU作数据处理的时间大大降低，从而极大减少了修复时间。

附图说明

图1为本发明基于PC GPU的模组色斑修复装置的电路方框图。

图2为本发明基于PC GPU的模组色斑修复方法的流程图。

图3为现有技术中模组色斑修复装置的电路方框图。

图中：GPU1，GPU数据处理模块11，GPU图像合成模块12，GPU图像输出接口13，CPU2，图像提取模块21，图像传输接口22，相机3，模组4，Flash IC41，SPI适配器5。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明所提供的一种基于PC GPU的模组色斑修复装置，包括设置于GPU1中的GPU数据处理模块11、GPU图像合成模块12和GPU图像输出接口13，还包括设置于CPU2中的图像提取模块21和图像传输接口22。

图像提取模块21用于从相机3获取定位画面、待修复画面的数据流，并分别解码为定位画面的亮度值矩阵、待修复画面的亮度值矩阵发送至GPU数据处理模块11。

图像传输接口22用于从GPU数据处理模块11获取Mura补偿图像数据并通过SPI适配器5烧录至模组4的Flash IC41。

GPU数据处理模块11利用GPU的并行处理能力，根据定位图像画面的亮度值矩阵获取相机3与模组4的画面映射关系，并根据画面映射关系计算待修复画面的Mura评估值，判断待修复画面的灰阶亮度是否符合要求，计算待修复画面的Mura补偿数据矩阵。

GPU图像合成模块12用于将待修复画面的Mura补偿数据矩阵与待修复画面的亮度值矩阵合成，形成Mura补偿图像数据。

GPU图像输出接口13用于将Mura补偿图像数据转换为图像信号发送至模组4。GPU图像输出接口13的接口类型由GPU1的型号和规格决定，包括但不限于DP、VGA、HDMI、DVI。

如图2所示，利用本发明装置实现基于PC GPU的模组色斑修复方法的步骤如下：

1)CPU2的图像提取模块21从相机3获取拍摄的模组4显示的定位画面的数据流，并将数据流进行解码，生成定位画面的亮度值矩阵，再将定位画面的亮度值矩阵发送至GPU数据处理模块11。

2)GPU数据处理模块11根据定位画面的亮度值矩阵计算相机3到模组4端画面映射关系。映射方式包括角点映射和点对映射。

3)CPU2的图像提取模块21从相机3获取拍摄的模组4显示的待修复画面的数据流，并将数据流进行解码，生成待修复画面的亮度值矩阵，再将待修复画面的亮度值矩阵发送至GPU数据处理模块11。

相机3拍摄画面包括定位画面和待补偿画面，图像画面数据的分辨率为3840*2160。定位画面指的是用于计算相机到模组端画面映射关系的画面，待补偿画面指的是某一灰阶纯色画面。需要说明的是，该图像画面数据可以是灰度值图像数据，也可以是RGB单色图像数据。

4)GPU数据处理模块11将采集的待修复画面的亮度值矩阵，根据画面映射关系转换为面板端亮度值矩阵。

5)GPU数据处理模块11计算Mura评估值，Mura评估值为一组值，代表不同的判定指标，系统根据评估值是否符合指标来决定流程继续往下走还是结束。

6)若Mura评估值在预设范围以内，修复结束，前往步骤11；若Mura评估值不在预设范围以内，前往步骤7)。

7)GPU数据处理模块11根据待修复画面的面板端亮度值矩阵计算Mura补偿数据矩阵。具体步骤为，先减去背景数据获得缺陷数据，用缺陷数据乘以Demura修复参数，得到Mura补偿数据矩阵。Demura修复参数可以为某一修复系数m，也可以是与缺陷数据同阶的系数矩阵。

8)GPU图像合成模块12接收待修复画面的面板端亮度值矩阵和Mura补偿数据矩阵，将Mura补偿数据矩阵与面板端亮度值矩阵合成，形成Mura补偿图像。补偿图像信号可以通过多个不同灰阶的Mura补偿数据矩阵按照线性插值的方式生成。

例如：

Mura补偿数据矩阵1对应的灰阶是50，它的一个3*3大小的子矩阵为

-1，5，6

3，2，0

6，7，8

Mura补偿数据矩阵2对应的灰阶是100，它相同位置的子矩阵为

3，7，8

7，2，0

8，9，6

设亮度值相同位置的子矩阵为

75，75，75

75，75，75

75，75，75

按照线性插值的方式，生成的该Mura补偿图像相同位置的亮度值为

Mura补偿数据矩阵组也可以是预设于BlockSize的Demura Table，即Mura补偿数据矩阵组集合。

9)GPU图像输出接口13将Mura补偿图像转换为图像信号视频流发送至模组4。

10)相机3继续拍摄经过色斑修复后的模组4显示画面作为待修复画面传送至CPU2的图像提取模块21。返回步骤1)直至步骤6)中修复结束。

11)GPU数据处理模块11若存在Mura补偿数据矩阵，则将Mura补偿数据矩阵发送至CPU2的SPI接口22，SPI接口22将获取的Mura补偿图像数据并通过SPI适配器5烧录至模组的Flash IC41固化下来。

现有技术中，如图3所示，每次修复计算出的Mura补偿数据矩阵通过CPU2的SPI22接口发送至Flash IC41，然后模组4显示经过修复的画面。而Mura补偿数据矩阵烧录到Flash IC41的时间较长，调试一块模组需要多次修复，一般需要耗时60s/片。

而本发明中，每次修复计算出的Mura补偿数据矩阵通过GPU1的GPU图像输出接口13直接发送至模组4，模组4显示经过修复的画面，无需将Mura补偿数据矩阵烧录到Flash IC41，只需在修复完成后，将通过评估的Mura补偿数据矩阵烧录到Flash IC41固化。利用本发明，调试一块模组需要30s/片。

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，还可以设计出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。