全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示屏，特别是涉及一种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置与方法。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light Emitting D1de，缩略词为LED)显示屏、OLED屏，以及OLED拼接墙的控制系统设置显示参数，一般分为基础操作界面和高级操作界面。包括灰阶、刷新频率、时钟、连接和端口的复杂参数设置常常隐藏于高级参数设置界面，伽玛值与伽玛表也由生产厂商预设在高级参数设置界面。生产厂家中有经验的工程技术人员需要输入特定密码或通过其他权限管理方式才能进入高级参数设置界面进行调节和设置，而屏终端用户一般无法进入并进行调整伽玛值，修改伽玛表这些高阶操作。然而，预设的伽玛值与伽玛表，在屏上呈现的伽玛曲线往往与理论值存在或多或少的误差，特别是在O?30的低灰阶，随着灰阶的逐级上升，屏亮度常常不能做到平滑沿理论伽玛曲线上升，而是出现台阶、跳跃，甚至逆转等各种低辉显示问题，使得屏的暗部表现不佳，诸如人的头发、深色西装纹理和灯光昏暗的演出舞台细节丢失，出现严重的画质失真。此外，由于伽玛曲线存在的误差无法校准，现有的亮色一致性校正技术，仅能保证LED显示屏某个灰阶的亮色一致，不能保证所有灰阶的亮色一致，即LED显示屏全灰阶亮色一致性校正尚未实用化。由于伽玛曲线的测定本质上是一个亮度值集合的测定，需要进行3 X 255次亮度测量加后续的数据处理，工序多，步骤繁琐，出错概率大，耗时长，而且低灰阶的亮度测量对测量环境和仪器要求太高，现有设备十分昂贵，行业内大多数企业没有购置专门的LED屏伽玛曲线实测与校准的设备，不做伽玛曲线的测定，只是凭借经验设定伽玛值交付用户，以上下渐变或左右渐变的标准图样显示在LED屏上，通过肉眼粗略定性检验，判定合格与否。遇到问题需要调整伽玛表时，也是凭借经验单级逐个修改数值，通过肉眼评估，势必影响LED显示屏的使用性能，难以满足屏终端用户的使用要求。包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display，缩略词为IXD)的平板显示类产品进行伽玛灰阶校正都可以提升显示品质，也有必要提供全自动测量与校准伽玛曲线的装置与方法。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置。
[0004]本发明所要解决的另一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的方法。
[0005]本发明的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置技术问题通过以下技术方案予以解决。
[0006]这种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，包括亮度测量装置，以及与所述亮度测量装置连接的控制与计算组件，所述控制与计算组件与显示屏控制系统连接，所述显示屏控制系统与待测量与校准的显示屏连接，所述亮度测量装置接收所述控制与计算组件的测量指令，对全彩显示模块进行亮度测量，反馈实测亮度数值。
[0007]这种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置的特点是:
[0008]所述亮度测量装置是可编程通用光度测量仪表，对待测量与校准的显示屏进行非接触测量，用于测量亮度数据、可通过理论计算转换成亮度数据的照度数据、光通量数据、光源三刺激值中的Y即亮度数据和光源光谱能量分布数据中的一种。
[0009]所述可编程通用光度测量仪表是与所述控制与计算组件进行通信的亮度测量模块、连接有与所述控制与计算组件进行通信的通信模块的照度计、亮度计、光谱仪，以及连接有电参数测量模块和与所述控制与计算组件进行通信的通信模块的采用光敏器件的光度传感器与Y光谱响应匹配滤光片中的一种。
[0010]所述控制与计算组件与所述显示屏控制系统的上位机软件之间通过协议指令进行通信。
[0011]本发明的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
[0012]所述可编程通用光度测量仪表是带有供开发的软件开发工具包(SoftwareDevelopment KU，缩略词为SDK)的亮度测量模块，提供待测量与校准的全彩显示模块三刺激值X、Y、Z中至少有刺激值Y的测量功能。
[0013]所述亮度测量模块是采用实验室用标准光源和标准亮度计进行校准的亮度测量模块。
[0014]进一步的是，所述亮度测量模块是采用编程控制的至少有测量刺激值Y功能的色彩亮度计，以及由光敏传感器、至少与Y光谱响应匹配滤光片、控制电路和通信模块组成的亮度仪中的一种。
[0015]优选的是，所述色彩亮度计是日本柯尼卡美能达公司出品的型号为CS-100A的三刺激式色彩亮度计(简称色度计)。
[0016]所述控制与计算组件与所述显示屏控制系统的上位机软件之间通过协议指令进行通信，是通过通用串行总线(Universal Serial Bus，缩略词为USB)连接线、RS232连接线、RJ45连接线、wif 1、蓝牙和红外进行通信中的一种。
[0017]所述控制与计算组件与所述亮度测量装置进行通信，是通过USB连接线、RS232连接线、RJ45连接线、wif 1、蓝牙和红外进行通信中的一种。
[0018]所述显示屏是LED显示屏、OLED显示屏、OLED拼接墙用OLED显示屏、IXD显示屏、IXD拼接墙用IXD显示屏中的一种。
[0019]本发明的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。
[0020]所述控制与计算组件是CPU的内核为X86架构或者ARM架构的个人电脑(PersonalComputer，缩略词为PC)、笔记本电脑、平板电脑、智能手机和智能终端中的一种。
[0021 ] 所述控制与计算组件包括CPU单元、RAM存储单元、Flash存储单元、通信单元，以及电源，上述各个单元通过内部总线互联，所述控制与计算组件还包括嵌入式系统软件，所述嵌入式系统软件包括内存实时数据库功能模块、通信规约功能模块、维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的应用程序编程接口( AppI icat 1nProgramming Interface，缩略词为API)，以及底层驱动模块，所述控制与计算组件发指令给所述显示屏控制系统控制全彩显示模块显示指定色彩与灰阶图样、控制亮度测量装置进行测量并读回测量数据、根据实测的伽玛曲线和目标伽玛曲线进行计算、给出新的自定义伽玛表并回传给所述显示屏控制系统使用，还通过人机交互界面人工调整伽玛曲线的目标值，伽玛曲线的目标是由用户根据需要自行定义的目标、由软件内置选项供选择的目标，以及直接读显示屏控制系统当前的伽玛表用作校准的目标中的一种。
[0022]所述显示屏控制系统包括主控板卡，以及分别与所述主控板卡连接的至少一个分控板卡，用于控制一定像素数量以内的显示屏，比如1280 X 960像素数，一个像素就是一组RGB灯，是显示屏的基本显示单元，所述显示屏控制系统还包括安装在个人电脑PC或者笔记本电脑上的上位机软件，用于用户通过人机交互界面设置控制显示内容的主控板卡和分控板卡的相关参数。
[0023]所述控制与计算组件的个人电脑PC，是所述显示屏控制系统的个人电脑PC。
[0024]所述控制与计算组件的笔记本电脑，是所述显示屏控制系统的笔记本电脑。
[0025]所述控制与计算组件的个人电脑PC，是通过协议指令与所述显示屏控制系统的个人电脑PC或者笔记本电脑互联进行通信的个人电脑PC。
[0026]所述控制与计算组件的笔记本电脑，是通过协议指令与所述显示屏控制系统的个人电脑PC或者笔记本电脑互联进行通信的笔记本电脑。
[0027 ]本发明的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的方法技术问题通过以下技术方案予以解决。
[0028]这种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的方法，采用包括亮度测量装置以及与所述亮度测量装置连接的控制与计算组件的全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的装置，R0G0B0是全黑，R255G255B255是最大亮度的白，即白平衡，而R1G0B0是微弱的I级灰阶的单红色，RlGOBl 00是红灯用I灰阶点亮，蓝灯用100的灰阶点亮的合成光。
[0029 ]这种全自动测量与校准显示屏伽玛曲线的方法的特点是:
[0030]有以下步骤:
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