白平衡的调试方法及装置与流程

文档序号：12133688阅读：464来源：国知局

本发明涉及图像显示技术领域，尤其涉及白平衡的调试方法及装置。

背景技术：

白平衡是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标，它是随着电子影像再现色彩真实而产生的，通过白平衡调节可以解决色彩还原和色调处理的一系列问题。由于不同终端之间存在硬件和软件等方面的差异，不同终端在使用相同的白平衡参数时也会产生偏色，影响终端的显示画质。以电视终端为例，在电视终端的生产过程中，工厂往往需要对每一台电视终端的白平衡参数进行调整，以达到更好的还原色彩和提升画质的目的。

三色系统中，与待测光达到颜色匹配所需的三种原色(R、G、B)刺激的量成为三刺激值，其中，R代表红原色刺激量，G代表绿原色刺激量，B代表蓝原色刺激量。现有的白平衡调试方法为：根据一般的经验常识，首先一步步调试B，然后再一步步调G或R，最终使色坐标(即颜色坐标，为发光颜色的精确表示)达到目标值，以完成白平衡调试。这种方法的缺陷在于：这里的白平衡调试并没有一个量化的概念，并且需要反复来回调整，效率低下，且调整的精确度也不高。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提出一种白平衡的调试方法及装置，旨在提高电视白平衡调试的效率和精确度。

为实现上述目的，本发明提供一种白平衡的调试方法，所述白平衡的调试方法包括如下步骤：

分别获取电视的红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与所述三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，并设置白平衡调试的目标色坐标；

根据所述三基色的原始刺激值、所述原始色坐标、所述目标色坐标，以及预设的色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值；

根据所述目标刺激值对所述电视的白平衡进行调试。

可选地，所述分别获取电视的红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与所述三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，并设置白平衡调试的目标色坐标的步骤之前，还包括：

设置色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系。

可选地，所述设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系的步骤包括：

获取基于色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行实验的实验数据；

根据所述实验数据设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系。

可选地，根据所述实验数据设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系的步骤包括：

根据所述实验数据计算色坐标的X坐标值分别随红、绿、蓝三基色的刺激值增益的变化率，以及色坐标的Y坐标值分别随红、绿、蓝三基色的刺激值增益的变化率；

根据计算结果设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系；

所述根据所述三基色的原始刺激值、所述原始色坐标、所述目标色坐标，以及预设的色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值的步骤包括：

从所述三基色中选定一种基色，将选定基色的原始刺激值作为所述选定基色的目标刺激值；

根据所述三基色中的另外两种基色的原始刺激值、所述另外两种基色的原始刺激值对应的原始色坐标、所述目标色坐标，以及色坐标的X坐标值分别随所述另外两种基色的刺激值增益的变化率、色坐标的Y坐标值分别随所述另外两种基色的刺激值增益的变化率进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述另外两种基色的目标刺激值。

可选地，所述选定基色为绿基色。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种白平衡的调试装置，所述白平衡的调试装置包括：

获取模块，用于分别获取电视的红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与所述三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，并设置白平衡调试的目标色坐标；

计算模块，用于根据所述三基色的原始刺激值、所述原始色坐标、所述目标色坐标，以及预设的色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值；

调试模块，根据所述目标刺激值对所述电视的白平衡进行调试。

可选地，所述电视白平衡的调试装置还包括：

设置模块，用于设置色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系。

可选地，所述设置模块还用于：

获取基于色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行实验的实验数据；

根据所述实验数据设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系。

可选地，所述设置模块还用于：根据所述实验数据计算色坐标的X坐标值分别随红、绿、蓝三基色的刺激值增益的变化率，以及色坐标的Y坐标值分别随红、绿、蓝三基色的刺激值增益的变化率；根据计算结果设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系；

所述计算模块还用于：从所述三基色中选定一种基色，将选定基色的原始刺激值作为所述选定基色的目标刺激值；根据所述三基色中的另外两种基色的原始刺激值、所述另外两种基色的原始刺激值对应的原始色坐标、所述目标色坐标，以及色坐标的X坐标值分别随所述另外两种基色的刺激值增益的变化率、色坐标的Y坐标值分别随所述另外两种基色的刺激值增益的变化率进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述另外两种基色的目标刺激值。

可选地，所述选定基色为绿基色。

本发明分别获取电视的红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与所述三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，并设置白平衡调试的目标色坐标；根据所述三基色的原始刺激值、所述原始色坐标、所述目标色坐标，以及预设的色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值；根据所述目标刺激值对所述电视的白平衡进行调试。通过上述方式，用户只需设置白平衡调试的目标色坐标，电视就可以精确计算出与目标色坐标对应的红、绿、蓝三基色的目标刺激值，并根据目标刺激值对电视的白平衡进行调试，从而能够提高白平衡调试的效率和精确度。

附图说明

图1为本发明白平衡的调试方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明白平衡的调试方法第二实施例的流程示意图；

图3为实验得到的色坐标x，y随红基色的刺激值增益的变化关系示意图；

图4为实验得到的色坐标x，y随绿基色的刺激值增益的变化关系示意图；

图5为实验得到的色坐标x，y随蓝基色的刺激值增益的变化关系示意图；

图6为本发明白平衡的调试装置第一实施例的功能模块示意图；

图7为本发明白平衡的调试装置第二实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种电视白平衡的调试方法。

参照图1，图1为本发明白平衡的调试方法第一实施例的流程示意图。所述方法包括如下步骤：

步骤S10，分别获取电视的红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与所述三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，并设置白平衡调试的目标色坐标；

在本实施例中，电视为智能电视，本实施例的应用场景可以为：在电视终端的生产过程中，工厂对每一台电视终端的白平衡参数进行调整，以达到更好的还原色彩、提升画质的目的；或者，智能电视在使用过程中，检测到电视色温与电视出厂状态的色温不一致，也可以启动本发明白平衡调试算法。

首先，电视分别获取红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，不妨将获取到的红、绿、蓝三基色的原始刺激值分别记为R0、G0、B0，与R0、G0、B0对应的原始色坐标记为(x0，y0)；然后，用户可以依据一定标准或经验灵活设置白平衡调试的目标色坐标，不妨将目标色坐标记为(x1，y1)。

上述步骤中，所谓三基色刺激值，是引起人体视网膜对某种颜色感觉的三种原色的刺激程度之量的表示，也即三色系统中，与待测光达到颜色匹配所需的三种原色刺激的量；所谓色坐标，就是颜色的坐标，色坐标(x，y)可以在色度图上确定一个点，这个点精确地表示了发光颜色，即：色坐标精确表示了发光颜色。

白平衡调试的一般原理为：在选定3种基色(一般是红、绿、蓝)光并规定其单位[R]、[G]、[B]后，对于任意给定的彩色光F，其颜色方程可写成：

F＝R[R]+G[G]+B[B]； (公式一)

上式中，R、G、B称为三刺激值，分别为红基色刺激值、绿基色刺激值、蓝基色刺激值，[R]、[G]、[B]分别代表红基色、绿基色、蓝基色，加号代表红基色、绿基色、蓝基色按照一定比例混合。R、G、B的比例关系决定了所配彩色光的色度，当R＝G＝B时，F为等能白光。此时如果微调R、G、B的大小，改变它们的比例关系，就可改变白光的色温(表征光源颜色)，而其相应色坐标(x，y)也会随之改变。

容易理解，对于R、G、B三个量，不同的比例关系表征着不同的颜色。所以可以保持其中某个量不变，同时改变(增大或减小)其它两个量的大小，就可使R、G、B有不同的比例关系，也就可表示红、绿、蓝色域范围内的任何颜色。当然，也可以同时微调R、G、B，这即是白平衡调试的一般原理。

步骤S20，根据所述三基色的原始刺激值、所述原始色坐标、所述目标色坐标，以及预设的色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值；

该步骤中，用户可以预先设置色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系，该关联关系可以用函数表达式表示、也可以用图表方式表示，其中，三基色的刺激值增益即三基色刺激值在原始刺激值基础上的增量。然后，电视根据获取到的三基色的原始刺激值R0、G0、B0，原始色坐标(x0，y0)，以及色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，即可得到与目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值。

比如，色坐标与三基色的刺激值增益之间的关联关系可以设置为：R每提升一个单位，x、y的平均变化为Δxr、Δyr；G每提升一个单位，x、y的平均变化为Δxg、Δyg；设B每提升一个单位，x、y的平均变化为Δxb、Δyb，此时已知原始色坐标(x0，y0)，目标色坐标(x1，y1)，可以首先计算出目标色坐标相对于原始色坐标的变化，然后根据Δxr、Δyr、Δxg、Δyg、Δxb、Δyb将其转化为三刺激值的变化，因而可以根据已知的原始刺激值R0、G0、B0及其变化值，计算出目标刺激值R1、G1、B1。当然，色坐标与三基色的刺激值增益之间的关联关系不限于上述关系，比如还可以包括上述关系的等价变换等，均包含在本发明保护范围之内。

步骤S30，根据所述目标刺激值对所述电视的白平衡进行调试。

在得到目标刺激值后，电视可以自动根据目标刺激值改变红、绿、蓝三基色之间的比例关系，从而实现对白平衡进行调试。当然，电视也可以将目标刺激值反馈给用户，由用户根据电视操作界面对白平衡进行手动调试，具体实施时可进行灵活设置。

本实施例分别获取电视的红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与所述三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，并设置白平衡调试的目标色坐标；根据所述三基色的原始刺激值、所述原始色坐标、所述目标色坐标，以及预设的色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值；根据所述目标刺激值对所述电视的白平衡进行调试。通过上述方式，用户只需设置白平衡调试的目标色坐标，电视就可以精确计算出与目标色坐标对应的红、绿、蓝三基色的目标刺激值，并根据目标刺激值对电视的白平衡进行调试，从而能够提高白平衡调试的效率和精确度。

进一步地，参照图2，图2为本发明白平衡的调试方法第二实施例的流程示意图。基于上述图1所示的实施例，在步骤S10之前，还可以包括：

步骤S40，设置色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系。

在本实施例中，用户在需要调试电视的白平衡时，可以向电视输入设置指令，以使电视设置色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系。

具体地，所述步骤S10可以包括：

步骤S11，获取基于色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行实验的实验数据；

步骤S12，根据所述实验数据设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系。

在本实施例中，色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系可通过实验数据获得。具体地，用户可首先通过样机进行实验，然后将实验数据输入待调试的电视，电视对实验数据进行分析，根据分析结果设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系。当然，用户也可以采用相关软件对实验数据进行分析，再将分析结果输入待调试的电视，以设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系。

进一步地，所述步骤S12可以包括：

步骤S121，根据所述实验数据计算色坐标的X坐标值分别随红、绿、蓝三基色的刺激值增益的变化率，以及色坐标的Y坐标值分别随红、绿、蓝三基色的刺激值增益的变化率；

步骤S122，根据计算结果设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系；

此时所述步骤S20可以包括：

步骤S21，从所述三基色中选定一种基色，将选定基色的原始刺激值作为所述选定基色的目标刺激值；

步骤S22，根据所述三基色中的另外两种基色的原始刺激值、所述另外两种基色的原始刺激值对应的原始色坐标、所述目标色坐标，以及色坐标的X坐标值分别随所述另外两种基色的刺激值增益的变化率、色坐标的Y坐标值分别随所述另外两种基色的刺激值增益的变化率进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述另外两种基色的目标刺激值。

在实验中设R、G、B的初始值为R＝G＝B＝128，参照图3，图3为实验得到的色坐标x，y随红基色的刺激值增益的变化关系示意图。根据R/G/B＝(128+X)/128/128，其中X表示坐标系横轴，即红基色的刺激值增益，可以看到，随着红基色的刺激值增益的增加，x明显增大，y微微增大，且色坐标x，y随红基色的刺激值增益的变化关系都非常接近线性关系，因此，可对实验得到的变化曲线作平滑处理，使色坐标x，y随红基色的刺激值增益的变化关系为线性关系，然后分别计算色坐标的x，y坐标值随红基色的刺激值增益的变化率Δxr、Δyr。

具体地，设红基色的刺激值增益为A0时对应的色坐标为(x_A0，y_A0)，为A1时对应的色坐标为(x_A1，y_A1)，且A0、A1应在R的原始值R0附近，A0和A1之间可以相差10个单位左右，则Δxr、Δyr可按下式计算：

Δxr＝(x_A1-x_A0)/(A1-A0)；

Δyr＝(y_A1-y_A0)/(A1-A0)。

参照图4，图4为实验得到的色坐标x，y随绿基色的刺激值增益的变化关系示意图。可以看到，随着绿基色的刺激值增益的增加，x基本不变，y明显增大，且色坐标x，y随绿基色的刺激值增益的变化关系也都非常接近线性关系，同理，色坐标的x，y坐标值随绿基色的刺激值增益的变化率Δxg、Δyg也可参照上述方法求得。

参照图5，图5为实验得到的色坐标x，y随蓝基色的刺激值增益的变化关系示意图。可以看到，随着蓝基色的刺激值增益的增加，x明显减小，y明显减小，且色坐标x，y随蓝基色的刺激值增益的变化关系也都非常接近线性关系，同理，色坐标的x，y坐标值随蓝基色的刺激值增益的变化率Δxb、Δyb也可参照上述方法求得。

需要注意的是，尽管x，y随三基色的刺激值增益有线性变化的规律，但对于不同波长标准下的红、绿、蓝三基色，其相应的Δxr、Δyr、Δxg、Δyg、Δxb、Δyb是不尽相同的，必须通过实验数据计算获得。

按照本实施例方案调试白平衡，应满足如下关系式：

x1＝(R1-R0)*Δxr+(G1-G0)*Δxg+(B1-B0)*Δxb+x0；

y1＝(R1-R0)*Δyr+(G1-G0)*Δyg+(B1-B0)*Δyb+y0；

经过前面的描述，Δxr、Δyr、Δxg、Δyg、Δxb、Δyb、x0、y0、x1、y1和R0、G0、B0均为已知量，而R1、G1、B1为未知量，需要求解。

白平衡的一般原理是通过调整R、G、B三个分量的配比，使(x0，y0)趋于(x1，y1)的过程。容易理解，对于R、G、B三个量的比例关系，可以固定其中的某一个，调试其它两个便可达到目标。

这里假设固定G(G1＝G0)，调试R、B，则有：

x1＝(R1-R0)*Δxr+(B1-B0)*Δxb+x0；

y1＝(R1-R0)*Δyr+(B1-B0)*Δyb+y0；

根据上式，求解R1、B1得：

R1＝[Δyb*(x1-x0)-Δxb*(y1-y0)]/(Δxr*Δyb-Δyr*Δxb)+R0；

B1＝[Δyr*(x1-x0)-Δxr*(y1-y0)]/(Δxb*Δyr-Δyb*Δxr)+B0；

同理，如果固定R，求解G1、B1有：

G1＝[Δyb*(x1-x0)-Δxb*(y1-y0)]/(Δxg*Δyb-Δyg*Δxb)+G0；

B1＝[Δyg*(x1-x0)-Δxg*(y1-y0)]/(Δxb*Δyg-Δyb*Δxg)+B0；

又同理，如果固定B，求解R1、G1有：

R1＝[Δyg*(x1-x0)-Δxg*(y1-y0)]/(Δxr*Δyg-Δyr*Δxg)+R0；

G1＝[Δyr*(x1-x0)-Δxr*(y1-y0)]/(Δxg*Δyr-Δyg*Δxr)+G0；

具体实施过程为：电视可根据用户指令从三基色中选定一种基色，将选定基色的原始刺激值作为选定基色的目标刺激值，然后根据三基色中的另外两种基色的原始刺激值、另外两种基色的原始刺激值对应的原始色坐标、目标色坐标，以及色坐标的X坐标值分别随另外两种基色的刺激值增益的变化率、色坐标的Y坐标值分别随另外两种基色的刺激值增益的变化率进行计算，得到与目标色坐标对应的另外两种基色的目标刺激值。

进一步地，所述选定基色为绿基色。一般来说，改变G会较大程度地影响亮度，所以调试白平衡时基本会选择保持G不变，调试R和B来满足白平衡需求。

由此，电视即得到三基色的目标刺激值R1，G1，B1，根据R1，G1，B1就可对电视的白平衡进行精确调试。

本发明还提供一种白平衡的调试装置。

参照图6，图6为本发明白平衡的调试装置第一实施例的功能模块示意图。所述装置包括：

获取模块10，用于分别获取电视的红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与所述三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，并设置白平衡调试的目标色坐标；

首先，获取模块10分别获取红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，不妨将获取到的红、绿、蓝三基色的原始刺激值分别记为R0、G0、B0，与R0、G0、B0对应的原始色坐标记为(x0，y0)；然后，用户可以依据一定标准或经验灵活设置白平衡调试的目标色坐标，不妨将目标色坐标记为(x1，y1)。

白平衡调试的一般原理为：在选定3种基色(一般是红、绿、蓝)光并规定其单位[R]、[G]、[B]后，对于任意给定的彩色光F，其颜色方程可写成：

F＝R[R]+G[G]+B[B]；(公式一)

计算模块20，用于根据所述三基色的原始刺激值、所述原始色坐标、所述目标色坐标，以及预设的色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值；

该步骤中，用户可以预先设置色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系，该关联关系可以用函数表达式表示、也可以用图表方式表示，其中，三基色的刺激值增益即三基色刺激值在原始刺激值基础上的增量。然后，计算模块20根据获取到的三基色的原始刺激值R0、G0、B0，原始色坐标(x0，y0)，以及色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，即可得到与目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值。

比如，色坐标与三基色的刺激值增益之间的关联关系可以设置为：R每提升一个单位，x、y的平均变化为Δxr、Δyr；G每提升一个单位，x、y的平均变化为Δxg、Δyg；设B每提升一个单位，x、y的平均变化为Δxb、Δyb，此时已知原始色坐标(x0，y0)，目标色坐标(x1，y1)，计算模块20可以首先计算出目标色坐标相对于原始色坐标的变化，然后根据Δxr、Δyr、Δxg、Δyg、Δxb、Δyb将其转化为三刺激值的变化，因而可以根据已知的原始刺激值R0、G0、B0及其变化值，计算出目标刺激值R1、G1、B1。当然，色坐标与三基色的刺激值增益之间的关联关系不限于上述关系，比如还可以包括上述关系的等价变换等，均包含在本发明保护范围之内。

调试模块30，根据所述目标刺激值对所述电视的白平衡进行调试。

在得到目标刺激值后，调试模块30可以自动根据目标刺激值改变红、绿、蓝三基色之间的比例关系，从而实现对白平衡进行调试。当然，电视也可以将目标刺激值反馈给用户，由用户根据操作界面对白平衡进行手动调试，具体实施时可进行灵活设置。

本实施例获取模块10分别获取电视的红、绿、蓝三基色的原始刺激值和与所述三基色的原始刺激值对应的原始色坐标，并设置白平衡调试的目标色坐标；计算模块20根据所述三基色的原始刺激值、所述原始色坐标、所述目标色坐标，以及预设的色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述三基色的目标刺激值；调试模块30根据所述目标刺激值对所述电视的白平衡进行调试。通过上述方式，用户只需设置白平衡调试的目标色坐标，电视就可以精确计算出与目标色坐标对应的红、绿、蓝三基色的目标刺激值，并根据目标刺激值对电视的白平衡进行调试，从而能够提高白平衡调试的效率和精确度。

进一步地，参照图7，图7为本发明白平衡的调试装置第二实施例的功能模块示意图。基于上述图6所示的实施例，所述装置还可以包括：

设置模块40，用于设置色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系。

在本实施例中，用户在需要调试电视的白平衡时，可以向电视输入设置指令，以使设置模块40设置色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系。

进一步地，所述设置模块40还用于：获取基于色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系进行实验的实验数据；根据所述实验数据设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系。

在本实施例中，色坐标与所述三基色的刺激值增益之间的关联关系可通过实验数据获得。具体地，用户可首先通过样机进行实验，然后将实验数据输入待调试的电视，设置模块40对实验数据进行分析，根据分析结果设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系。当然，用户也可以采用相关软件对实验数据进行分析，再将分析结果输入待调试的电视，以设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系。

进一步地，所述设置模块40还用于：根据所述实验数据计算色坐标的X坐标值分别随红、绿、蓝三基色的刺激值增益的变化率，以及色坐标的Y坐标值分别随红、绿、蓝三基色的刺激值增益的变化率；根据计算结果设置色坐标与所述三基色的刺激值之间的关联关系；

所述计算模块20还用于：从所述三基色中选定一种基色，将选定基色的原始刺激值作为所述选定基色的目标刺激值；根据所述三基色中的另外两种基色的原始刺激值、所述另外两种基色的原始刺激值对应的原始色坐标、所述目标色坐标，以及色坐标的X坐标值分别随所述另外两种基色的刺激值增益的变化率、色坐标的Y坐标值分别随所述另外两种基色的刺激值增益的变化率进行计算，得到与所述目标色坐标对应的所述另外两种基色的目标刺激值。