显示装置、图像数据处理装置及方法与流程

本公开涉及显示技术领域，具体涉及一种图像数据处理装置、一种图像数据处理方法以及包括所述图像数据处理装置的显示设备。

背景技术：

随着光学技术与半导体技术的发展，液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)以及有机发光二极管显示面板(Organic Light Emitting Diode，OLED)等显示面板已经广泛应用于各类电子产品上。按照子像素排列的不同，液晶显示面板以及OLED显示面板可以包括条状式排列(strip)、三角式排列(delta)以及其他方式的排列。

如图1中所示，为一种条状式排列的显示面板的结构示意图。在条状式排列的显示面板中，每个像素中均包含有位于同一行的红色(R)子像素、绿色(G)子像素以及蓝色(B)子像素。利用每个像素中三种颜色的子像素分别产生不同的亮度即可以混合成各种不同的颜色。

如图2中所示，为一种三角式排列的显示面板的结构示意图。在三角式排列的显示面板中，每个像素中均包括位于一行的两种颜色的子像素，例如红色(R)子像素和绿色(G)子像素，以及位于相邻行的第三种颜色的子像素，例如蓝色(B)子像素，即像素中三种颜色的子像素呈三角形排列，利用呈三角形排列三种颜色的子像素分别产生不同的亮度即可以混合成各种不同的颜色。

目前，穿戴式智能设备正在日渐普及。在穿戴式智能设备如智能手表中，大部分时间会显示表盘画面，表盘画面中会有时钟数字及时钟指针，此时对显示面板的数字及斜线显示效果要求比较严苛。然而参考图3A以及图3B中所示，以显示数字“1”为例，图3A为待显示的图像数据，图3B中为三角式排列的显示面板的实际显示图像，可以看出，在图像的边缘存在明显的不平滑的毛刺感，导致图像显示品质下降，影响用户体验。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种图像数据处理装置、一种图像数据处理方法以及包括所述图像数据处理装置的显示设备，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种图像数据处理装置，应用于一像素矩阵，所述像素矩阵的每一像素包括位于第一子像素行的第一、第二子像素及位于第二子像素行的第三子像素，其中每一所述第一和第二子像素行均分别由重复的第一至第三子像素排列组成；所述图像数据处理装置包括：

一边缘检测模块，用于接收所述像素矩阵的待显示图像数据并对所述待显示图像数据进行边缘检测，获取位于预定类型边缘的边缘像素；

一子像素选取模块，用于判断所述边缘像素中，所述第一及第二子像素相比第三子像素是否位于所述预定类型边缘更外侧，并选取所述边缘像素中相比所述第三子像素位于所述预定类型边缘更外侧的所述第一及第二子像素为待调整子像素；

一亮度衰减模块，用于根据一预设亮度衰减系数对各所述待调整子像素进行亮度衰减，得到待传输图像数据；以及

一数据传输模块，用于将所述待传输图像数据传输至一源极驱动器。

本公开的一种示例性实施例中，所述预定类型边缘是与所述第一和第二子像素行的延伸方向平行的边缘。

本公开的一种示例性实施例中，所述像素矩阵中第m行第n列的像素中，所述第一及第二子像素位于第2m-1子像素行，所述第三子像素位于第2m子像素行；第m行第n+1列的像素中，所述第一及第二子像素位于第2m子像素行，所述第三子像素位于第2m-1子像素行；

所述子像素选取模块根据所述边缘像素在所述像素矩阵中的位置及其所在边缘的类型判断所述边缘像素中所述第一及第二子像素相比所述第三子像素是否位于所述预定类型边缘更外侧。

本公开的一种示例性实施例中，所述图像数据处理装置还包括：

一映射转换模块，与所述边缘检测模块耦接，用于接收条状式排列的原始图像数据并将其转换为三角式排列的所述像素矩阵的所述待显示图像数据。

本公开的一种示例性实施例中，所述边缘检测模块采用Sobel边缘检测算法或者RobertsCross边缘检测算法对所述待显示图像数据进行边缘检测。

本公开的一种示例性实施例中，所述第一子像素为红色子像素，所述第二子像素为绿色子像素，所述第三子像素为蓝色子像素。

本公开的一种示例性实施例中，所述预设亮度衰减系数正相关于所述第一子像素及所述第二子像素的发光效率和所述第一子像素及所述第二子像素的开口率。

本公开的一种示例性实施例中，所述预设亮度衰减系数为20％～40％。

根据本公开的第二方面，提供一种图像数据处理方法，应用于一像素矩阵，所述像素矩阵的每一像素包括位于第一子像素行的第一、第二子像素及位于第二子像素行的第三子像素，其中每一所述第一和第二子像素行均由重复的第一至第三子像素排列组成；所述图像数据处理方法包括：

S1.接收所述像素矩阵的待显示图像数据并对所述待显示图像数据进行边缘检测，获取位于预定类型边缘的边缘像素；

S2.判断所述边缘像素中所述第一及第二子像素相比所述第三子像素是否位于所述预定类型边缘更外侧并选取所述边缘像素中相比第三子像素位于所述预定类型边缘更外侧的所述第一及第二子像素为待调整子像素；

S3.根据一预设亮度衰减系数对各所述待调整子像素进行亮度衰减，得到待传输图像数据；以及

S4.将所述待传输图像数据传输至一源极驱动器。

本公开的一种示例性实施例中，所述预定类型边缘是与所述第一和第二子像素行的延伸方向平行的边缘。

本公开的一种示例性实施例中，所述像素矩阵中第m行第n列的像素中，所述第一及第二子像素位于第2m-1子像素行，所述第三子像素位 于第2m子像素行；第m行第n+1列的像素中，所述第一及第二子像素位于第2m子像素行，所述第三子像素位于第2m-1子像素行；

其中，所述步骤S2中根据所述边缘像素在所述像素矩阵中的位置及其所在边缘的类型判断所述边缘像素中所述第一及第二子像素相比所述第三子像素是否位于所述预定类型边缘更外侧。

本公开的一种示例性实施例中，所述图像数据处理方法还包括步骤：

S0.接收条状式排列的原始图像数据并将其转换为三角式排列的所述像素矩阵的所述待显示图像数据。

本公开的一种示例性实施例中，所述步骤S1中采用Sobel边缘检测算法或者RobertsCross边缘检测算法对所述待显示图像数据进行边缘检测。

本公开的一种示例性实施例中，所述第一子像素为红色子像素，所述第二子像素为绿色子像素，所述第三子像素为蓝色子像素。

本公开的一种示例性实施例中，所述预设亮度衰减系数正相关于所述第一子像素及第二子像素的发光效率和所述第一子像素及第二子像素的开口率。

本公开的一种示例性实施例中，所述预设亮度衰减系数为20％～40％。

根据本公开的第三方面，提供一种显示设备，包括上述的任意一种图像数据处理装置。

本公开示例性实施例中，通过提取三角式排列的待显示图像数据中位于预定类型的边缘的边缘像素，并从边缘像素中选取待调整子像素，对待调整子像素的亮度进行调整，从而可以很好的避免图像产生明显的不平滑的毛刺感，保持了图像边缘显示的锐利度，进而可以提供更好的显示品质。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是现有技术中一种条状式显示面板的结构示意图。

图2是现有技术中一种三角式显示面板的结构示意图。

图3A为一种待显示的图像数据。

图3B为三角式排列的显示面板对图3A中待显示的图像数据的实际显示图像。

图4是本示例实施方式中一种三角式显示面板的结构示意图。

图5是本公开示例性实施例中一种图像数据处理装置的结构示意图。

图6A及6B是本公开示例性实施例中Sobel模板的示意图。

图7A及图7B是本公开示例性实施例中一种图像数据处理前后的子像素亮度示意图。

图8是本公开示例性实施例中一种图像数据处理方法的流程示意图。

图9是本公开示例性实施例中图像数据处理方案的效果示意图。

附图标记说明：

10 图像数据处理装置

11 映射转换模块

12 边缘检测模块

13 子像素选取模块

14 亮度衰减模块

15 数据传输模块

20 源极驱动器

S0～S4 步骤

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、结构、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、结构或 者步骤以避免模糊本公开的各方面。

由于人眼对绿色子像素、红色子像素以及蓝色子像素的亮度敏感性依次降低；而且在OLED显示面板中，红色子像素以及蓝色子像素的发光效率远大于红色子像素的发光效率。因此，如图3A以及图3B中所示，由于三角式排列的显示面板的像素中子像素的排列方式限制，在图像的边缘处，尤其是上边缘、下边缘以及斜向边缘的某些位置会有特别显眼的红色子像素以及绿色子像素突出显示，进而致使人眼可以明显感觉到非常不平滑的毛刺感。

为解决上述问题，本示例性实施例中首先提供了一种图像数据处理装置10，主要应用于如图4中所示的三角式排列的显示面板，所述显示面板包括一像素矩阵，所述像素矩阵的每一像素包括位于第一子像素行的第一子像素、第二子像素及位于第二子像素行的第三子像素，其中每一所述第一和第二子像素行均由重复的第一至第三子像素排列组成。图4中，所述第一子像素为红色子像素，所述第二子像素为绿色子像素，所述第三子像素为蓝色子像素，但本领域技术人员容易理解的是，也可以是第一子像素为绿色子像素，所述第二子像素为红色子像素，所述第三子像素为蓝色子像素，或者，所述第一子像素、第二子像素以及第三子像素为红色、绿色以及蓝色之外的其他颜色的子像素等等，本示例实施方式中对此不做特殊限定。

参考图5中所示，本示例实施方式中，所述图像数据处理装置10可以包括一边缘检测模块12、一子像素选取模块13、一亮度衰减模块14以及一数据传输模块15。除此之外，还可以包括一映射转换模块11。

所述映射转换模块11与所述边缘检测模块12耦接，主要用于接收条状式排列的原始图像数据并将其转换为三角式排列的所述像素矩阵的所述待显示图像数据。

由于多数原始图像数据均为条状式排列，而条状式排列的图像数据并无法直接适用于三角式排列的显示面板。因此，本示例性实施例中可以首先通过所述映射转换模块11将接收的条状式排列的原始图像数据转换为三角式排列的待显示图像数据。其中，所述条状式排列的原始图像数据可以为RGB图像数据，也可以为RGBW图像数据等，本示例性实施例中对 此不做特殊限定。三角式排列的显示面板中每一像素中包括红色子像素、绿色子像素及蓝色子像素，因此待显示图像数据则优选为RGB图像数据；但本领域技术人员也可以依据需求获取其他形式的待显示图像数据。此外，本领域技术人员容易理解的是，当原始图像数据原本就是三角式排列时，亦可省略设置所述映射转换模块11。

所述边缘检测模块12与所述所述映射转换模块11连接，主要用于接收三角式排列的待显示图像数据并对所述待显示图像数据进行边缘检测，获取位于预定类型边缘的边缘像素。

本示例性实施例中，所述边缘检测模块12可以采用Sobel边缘检测算法对所述待显示图像数据进行边缘检测。Sobel模板如图6A-6B所示，图6A-6B中的数值表示3×3区域中各像素对应的加权系数，其中图6A表示垂直方向的模板，图6B表示水平方向的模板。

对于垂直方向模板有：

g1(x,y)＝|[f(x-1,y+1)+2f(x,y+1)+f(x+1,y+1)]-[f(x-1,y-1)+2f(x+1,y)+f(x+1,y+1)]|；

对于水平方向模板有：

g2(x,y)＝|[f(x-1,y+1)+2f(x,y+1)+f(x+1,y+1)]-[f(x-1,y-1)+2f(x,y-1)+f(x+1,y-1)]|；

其中(x,y)表示中心像素坐标，f(x,y)表示坐标为(x,y)对应像素的亮度值，g1(x,y)或g2(x,y)表示中心像素的权值；如果有g1(x,y)>T，那么则可以认为当前中心像素为垂直边缘像素；如果有g2(x,y)>T，那么则可以认为当前中心像素为水平边缘点；如果不考虑边缘的方向，如果有s(x,y)＝g1(x,y)+g2(x,y)>T，则可以认为当前中心像素为边缘像素。其中，T是根据实际情况设定的阈值。

上述Sobel模板中的加权系数可以由本领域技术人员根据需要具体设定。此外，所述边缘检测模块12也可以采用RobertsCross边缘检测算法、线边缘检测算法等其他算法对所述待显示图像数据进行边缘检测，并不局限于本示例性实施例中所例举的方式。

本示例实施方式中，所述预定类型边缘是与所述第一和第二子像素行的延伸方向平行的边缘，具体到本示例实施方式中，则可以为水平方向的 边缘，例如图像的上水平边缘以及下水平边缘。此外，对于斜向边缘以及弯曲边缘而言，其可以分解为连续的多个水平方向的边缘以及竖直方向边缘的组合体，因此斜向边缘以及弯曲边缘中可能包括多个与所述第一和第二子像素行的延伸方向平行的边缘，同时包括多个与所述第一和第二子像素行的延伸方向垂直的边缘，本示例实施方式中仅对其中与所述第一和第二子像素行的延伸方向平行的边缘上的像素进行处理。

所述子像素选取模块13与所述边缘检测模块12连接，主要用于判断所述边缘像素中第一及第二子像素相比第三子像素是否位于所述预定类型边缘更外侧并选取所述边缘像素中相比第三子像素位于所述预定类型边缘更外侧的第一子像素及第二子像素为待调整子像素。

本示例实施方式中，所述子像素选取模块13可以根据所述边缘像素在所述像素矩阵中的位置及其所在边缘的类型判断所述边缘像素中第一及第二子像素相比第三子像素是否位于所述预定类型边缘更外侧。例如，参考图7A中所示，其中所述像素矩阵中第2行第3列的像素A2中，红色子像素及绿色子像素位于第3子像素行，蓝色子像素位于第4子像素行；第2行第4列的像素A3中，红色子像素及绿色子像素位于第4子像素行，蓝色子像素位于第3子像素行；第4行第5列的像素中C4，红色子像素及绿色子像素位于第7子像素行，蓝色子像素位于第8子像素行；第4行第6列的像素中C5，红色子像素及绿色子像素位于第8子像素行，蓝色子像素位于第7子像素行。上述的边缘类型可以分为上边缘以及下边缘，斜向边缘以及弯曲边缘可能分解为多个上边缘或下边缘的组合。

例如，参考图7A中所示，其中边缘像素A1～A5所在的边缘为图像的上边缘，边缘像素C1～C5所在的边缘为图像的下边缘。在判断边缘像素A2位于图像的上边缘，并且在像素矩阵中第2行第3列时，则可以判断边缘像素A2中红色子像素及绿色子像素相比蓝色子像素位于所述上边缘的边缘更外侧，选取边缘像素A2中的红色子像素及绿色子像素为待调整子像素；在判断边缘像素A3位于图像的上边缘，并且在像素矩阵中第2行第4列时，则可以判断边缘像素A3中红色子像素及绿色子像素相比蓝色子像素位于所述上边缘的边缘更内侧，不选取边缘像素A3中的红色子像素及绿色子像素为待调整子像素。同理，可以判断选取边缘像素A4、 C1、C3以及C5中的红色子像素及绿色子像素为待调整子像素。

所述亮度衰减模块14与所述子像素选取模块13连接，主要用于对子像素选取模块13的比较结果中，亮度超过所述预设亮度的各所述边缘像素进行亮度衰减，从而得到待传输图像数据。

本示例性实施例中，所述亮度衰减模块14可以根据一预设亮度衰减系数对各所述待调整子像素进行亮度衰减，得到待传输图像数据。例如，对于各所述待调整子像素均衰减相同的固定亮度值，或者，依据颜色的不同，分别衰减不同的固定亮度值，例如对于绿色子像素衰减的亮度值大于对于红色子像素衰减的亮度值。或者，所述亮度衰减模块14根据预设亮度衰减系数对各所述待调整子像素进行亮度衰减，从而可以依据待调整子像素的初始亮度的不同得到不同的显示亮度。此外，考虑到红色子像素及绿色子像素的发光效率以及红色子像素及绿色子像素的开口率，本示例实施方式中，红色子像素及绿色子像素的预设亮度衰减系数正相关于红色子像素及绿色子像素的发光效率以及红色子像素及绿色子像素的开口率；例如，可以是所述绿色子像素对应的所述预设亮度衰减系数大于红色子像素对应的所述预设亮度衰减系数等等。本示例实施方式中，所述预设亮度衰减系数为20％～40％，例如，25％、29％、35％等；得到的待传输图像数据可以如图7B(图中数字表示亮度值)中所示。当然，本领域技术人员容易理解的是，所述预设亮度衰减系数也可以为其他范围或根据其他规则设定。

本示例性实施例中，所述亮度衰减模块14可以通过软件的方式实现，例如通过C语言或VB语言等编程实现，所述亮度衰减模块14也可以通过硬件方式实现，例如可以通过一低通滤波器对选取的待调整子像素进行亮度衰减等等，本示例实施方式中对此不做特殊限定。

所述数据传输模块15与所述亮度衰减模块14连接，主要用于从亮度衰减模块14接收待传输图像数据，并将所述待传输图像数据传输至一源极驱动器20。源极驱动器20将待传输图像数据转换为数据信号后，通过数据线(Data Line)输入至三角式排列的显示面板的各列子像素，从而使其进行显示。

本示例性实施例中还提供的一种图像数据处理方法，应用于一像素矩 阵，所述像素矩阵的每一像素包括位于第一子像素行的第一、第二子像素及位于第二子像素行的第三子像素，其中每一所述第一和第二子像素行均由重复的第一至第三子像素排列组成；如图8中所示，所述方法可以包括：

步骤S1.接收所述像素矩阵的待显示图像数据并对所述待显示图像数据进行边缘检测，获取位于预定类型边缘的边缘像素。

步骤S2.判断所述边缘像素中第一及第二子像素相比第三子像素是否位于所述预定类型边缘更外侧并选取所述边缘像素中相比第三子像素位于所述预定类型边缘更外侧的第一及第二子像素为待调整子像素。

步骤S3.根据一预设亮度衰减系数对各所述待调整子像素进行亮度衰减，得到待传输图像数据。

步骤S4.将所述待传输图像数据传输至一源极驱动器。

此外，所述图像数据处理方法还可以包括：

步骤S0.接收条状式排列的原始图像数据并将其转换为三角式排列的所述像素矩阵的所述待显示图像数据。

关于上述图像数据处理方法的更多具体细节以及详细描述已经在对应的图像数据处理装置中进行了阐述，因此此处不再赘述。

本示例性实施例中，通过提取三角式排列的待显示图像数据中位于预定类型的边缘的边缘像素，并从边缘像素中选取待调整子像素，对待调整子像素的亮度进行调整，从而可以很好的避免图像产生明显的不平滑的毛刺感，保持了图像边缘显示的锐利度。例如，参考图9中所示，为通过本示例实施方式中的图像数据处理装置或方法调整前后的对比示意图，可以明显看出，图9右侧经处理之后的图像中并未产生不平滑的毛刺感，保持了图像边缘显示的锐利度，因此，通过本示例性实施例中的图像数据处理装置装置及方法提供更好的显示品质。

进一步的，本示例性实施例中还提供一种显示设备。所述显示设备包括上述的图像数据处理装置。具体地，所述显示设备可以包括一OLED显示面板或液晶显示面板，所述显示面板为三角式排列的显示面板且所述显示面板与一源极驱动器连接，所述源极驱动器接收所述图像数据处理装置输出的图像数据。由于采用的图像数据处理装置可以很好的避免图像产生明显的不平滑的毛刺感，保持了图像边缘显示的锐利度，因此本示例性实 施例中的显示设备可以提供更好的显示品质。

本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反地，在不脱离本公开的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本公开的专利保护范围。