外部光学补偿中的图像亮度获取方法与流程

本发明涉及显示技术域，尤其涉及一种外部光学补偿中的图像亮度获取方法。

背景技术：

有源矩阵有机发光二极管(activematrixorganiclightemittingdiode，amoled)显示器具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置，目前主要应用于电视、移动电子设备等。

然而，amoled显示器仍然存在一些较明显的缺陷。

首先，由于各个像素(pixel)内的驱动薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)和有机发光二极管器件本身存在差异，显示图像时会出现亮度不均匀的问题。尽管一些现有的补偿技术解决了驱动薄膜晶体管的阈值电压(vth)对显示亮度的影响，但代价是必须设计复杂的补偿电路，导致像素开口率减小，对像素密度也有一定地限制。

其次，各个像素间存在特性差异，如不同有机发光二极管的跨压及发光效率不同。现有的解决方法是采用外部光学补偿来使amoled显示器正常显示。外部光学补偿需要使用光学检测设备来拍摄amoled显示器显示的图像，采集各像素的亮度等光学信号，并将光学信号转换为数字信号。由于一幅图像中的像素阵列和光学检测设备中的感光元件阵列均是以规则的阵列排列的，如果感光元件的空间频率与其所拍摄图像中各像素的空间分布频率接近，二者叠加后就会产生差拍现象，导致摩尔纹的出现。为了减少摩尔纹对拍摄效果的影响，一种解决方法就是将一幅图像拆分成第一图案和第二图案分别进行拍摄，以改变发光像素的空间分布频率，最后将对第一图案和第二图案分别采集到的数据合成一幅图像。如图1所示，由于第一图案和第二图案于不同时间拍摄，无法保证拍摄条件完全一致，造成对第一图案采集到的数据和对第二图案采集到的数据处于不同水平，存在亮度差异，尤其在图像的灰阶较低时，这种亮度差异无法被忽略。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种外部光学补偿中的图像亮度获取方法，能够消除将一幅图像拆分成第一图案和第二图案分别进行拍摄所产生在的亮度差异，使补偿更加准确。

为实现上述目的，本发明提供一种外部光学补偿中的图像亮度获取方法，包括如下步骤：

步骤s1、将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案和第二图案；所述第一图案包括多个像素，所述第二图案包括所述一幅图像中除所述第一图案以外的多个像素；

步骤s2、使用光学检测设备分别拍摄所述第一图案和第二图案，采集所述第一图案中各像素的亮度数据及第二图案中各像素的亮度数据，利用二维高斯分布函数分别对所述第一图案中各像素的亮度数据及第二图案中各像素的亮度数据进行拟合，得到针对第一图案中各像素亮度的第一幅值加权值ah、第一标准差δh与第一幅值偏移值ch以及针对第二图案中各像素亮度的第二幅值加权值ab、第二标准差δb与第二幅值偏移值cb；

步骤s3、忽略所述第一幅值偏移值ch与第二幅值偏移值cb，得到所述第一图案中各像素亮度的二维高斯分布函数f(x)h及第二图案中各像素亮度的二维高斯分布函数f(x)b，其中：

步骤s4、将x＝0分别代入所述第一图案中各像素亮度的二维高斯分布函数f(x)h，以计算得到的相应分布峰值对应作为所述第一图案中各像素的亮度值；将x＝0分别代入所述第二图案中各像素亮度的二维高斯分布函数f(x)b，以计算得到的相应分布峰值对应作为所述第二图案中各像素的亮度值；

步骤s5、合并所述第一图案中各像素的亮度值与所述第二图案中各像素的亮度值，获取所述一幅图像的亮度值。

所述光学检测设备包括多个ccd，所述步骤s2采集各像素的亮度数据时采用数个ccd对同一像素同时进行拍摄。

可选的，所述步骤s1按点间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案和第二图案；所述步骤s2利用二维高斯分布函数分别对所述第一图案中各像素的亮度数据及第二图案中各像素的亮度数据进行拟合时，选取受相邻像素影响小的亮度数据，数据拟合方向沿横向或纵向。

可选的，所述步骤s1按行间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案和第二图案；所述步骤s2利用二维高斯分布函数分别对所述第一图案中各像素的亮度数据及第二图案中各像素的亮度数据进行拟合时，选取受相邻像素影响小的亮度数据，数据拟合方向沿纵向。

可选的，所述步骤s1按列间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案和第二图案；所述步骤s2利用二维高斯分布函数分别对所述第一图案中各像素的亮度数据及第二图案中各像素的亮度数据进行拟合时，选取受相邻像素影响小的亮度数据，数据拟合方向沿横向。

本发明的有益效果：本发明提供的一种外部光学补偿中的图像亮度获取方法，通过利用二维高斯分布函数分别对第一图案中各像素的亮度数据及第二图案中各像素的亮度数据进行拟合，得到针对第一图案中各像素亮度的第一幅值加权值ah、第一标准差δh与第一幅值偏移值ch以及针对第二图案中各像素亮度的第二幅值加权值ab、第二标准差δb与第二幅值偏移值cb，并将所述第一幅值偏移值ch与第二幅值偏移值ch忽略掉，得到所述第一图案中各像素亮度的二维高斯分布函数f(x)h及第二图案中各像素亮度的二维高斯分布函数f(x)b，通过f(x)h、f(x)b所计算出的所述第一图案中各像素的亮度值、第二图案中各像素的亮度值便处于同一水平，从而能够消除将一幅图像拆分成第一图案和第二图案分别进行拍摄所产生在的亮度差异，使补偿更加准确。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图中，

图1为将一幅图像拆分成第一图案和第二图案分别进行拍摄时，第一图案与第二图案存在亮度差异的曲线示意图；

图2为本发明的外部光学补偿中的图像亮度获取方法的流程图；

图3为本发明的外部光学补偿中的图像亮度获取方法按点间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案和第二图案的示意图；

图4为本发明的外部光学补偿中的图像亮度获取方法按行间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案和第二图案的示意图；

图5为本发明的外部光学补偿中的图像亮度获取方法按列间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案和第二图案的示意图；

图6为本发明的外部光学补偿中的图像亮度获取方法采集各像素的亮度数据时的示意图；

图7为本发明的外部光学补偿中的图像亮度获取方法针对图3所示的第一图案与第二图案所采集到的像素亮度的二维平面示意图；

图8为像素亮度数据所满足的二维高斯分布函数的曲线示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图2，本发明提供一种外部光学补偿中的图像亮度获取方法，包括如下步骤：

步骤s1、请参阅图3、图4或图5，将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案h和第二图案b，其中，所述第一图案h包括多个像素ph，所述第二图案b包括所述一幅图像中除所述第一图案h以外的多个像素pb。

可选的，如图3所示，该步骤s1可以按点间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案h和第二图案b。所述第一图案h中的多个像素ph为奇数行奇数列像素及偶数行偶数列像素，所述第二图案b中的多个像素pb为奇数行偶数列像素及偶数行奇数列像素。

可选的，如图4所示，该步骤s1可以按行间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案h和第二图案b。所述第一图案h中的多个像素ph为奇数行像素，所述第二图案b中的多个像素pb为偶数行像素。

可选的，如图5所示，该步骤s1可以按列间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案h和第二图案b。所述第一图案h中的多个像素ph为奇数列像素，所述第二图案b中的多个像素pb为偶数列像素。

步骤s2、首先使用光学检测设备分别拍摄所述第一图案h和第二图案b，采集所述第一图案h中各像素ph的亮度数据及第二图案b中各像素pb的亮度数据。

具体地，所述光学检测设备包括多个电荷耦合元件(charge-coupleddevice，ccd)，又称为ccd图像传感器；为了提高拍摄精度，如图6所示，采集各像素的亮度数据时会采用数个ccd对同一像素同时进行拍摄，再经叠加获得该像素的发光亮度；设n为大于1的正整数，将n个ccd同时拍摄一个像素的比例定义为n：1(n＝9、16、25……)，用16:1对图3示例出的第一图案h与第二图案b进行拍摄时，所采集的像素亮度数据如图7所示，可见，任一个发光像素的亮度数据呈现出二维分布态势，结合像素发光原理和ccd拍摄原理可知，该二维分布满足二维高斯分布，即分布函数f(x)满足：

其中，a为幅值加权值、δ为标准差、c为幅值偏移值；

假定像素中心位置μ为0，那么(1)式可简化如图8所示的二维高斯分布函数：

然后利用(2)式所表示的二维高斯分布函数f(x)分别对所述第一图案h中各像素ph的亮度数据及第二图案b中各像素pb的亮度数据进行拟合，便能够得到针对第一图案h中各像素ph亮度的第一幅值加权值ah、第一标准差δh与第一幅值偏移值ch以及针对第二图案b中各像素pb亮度的第二幅值加权值ab、第二标准差δb与第二幅值偏移值cb，即得到所述第一图案h中各像素ph亮度的二维高斯分布函数f(x)h及第二图案b中各像素pb亮度的二维高斯分布函数f(x)b分别为：

值得注意的是，进行数据拟合时，需选取受相邻像素影响较小的数据，例如：

如图3所示，若前述步骤s1按点间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案h和第二图案b，则选取所述第一图案h中上、下、左、右均无相邻像素的像素ph的亮度数据做数据拟合，选取所述第二图案b中上、下、左、右均无相邻像素的像素pb的亮度数据做数据拟合，且数据拟合方向沿横向或纵向；

如图4所示，若前述步骤s1按行间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案h和第二图案b，则选取所述第一图案h中上、下、左均无相邻像素的像素ph的亮度数据做数据拟合，选取所述第二图案b中上、下、左均无相邻像素的像素pb的亮度数据做数据拟合，且数据拟合方向沿纵向；

如图5所示，若前述步骤s1按列间隔方式将显示器显示的一幅图像拆分成第一图案h和第二图案b，则选取所述第一图案h中上、左、右均无相邻像素的像素ph的亮度数据做数据拟合，选取所述第二图案b中上、左、右均无相邻像素的像素pb的亮度数据做数据拟合，且数据拟合方向沿横向。

步骤s3、忽略所述第一幅值偏移值ch与第二幅值偏移值cb，得到所述第一图案h中各像素ph亮度的二维高斯分布函数f(x)h及第二图案b中各像素pb亮度的二维高斯分布函数f(x)b，其中：

请参照图1，实际上经拍摄采集到的第一图案h与第二图案b中各像素亮度数据的分布规律是一致的，并且两者相差水平始终保持近似不变，也就是说所述第一幅值偏移值ch与第二幅值偏移值cb的差近似为常数，即：δc＝ch-cb＝k，那么，该步骤s3忽略掉所述第一幅值偏移值ch与第二幅值偏移值cb便可使第一图案h采集到的数据和对第二图案b采集到的数据基本处于同一水平。

步骤s4、将x＝0分别代入所述第一图案h中各像素ph亮度的二维高斯分布函数f(x)h，以计算得到的相应分布峰值对应作为所述第一图案h中各像素ph的亮度值fh；将x＝0分别代入所述第二图案b中各像素pb亮度的二维高斯分布函数f(x)b，以计算得到的相应分布峰值对应作为所述第二图案b中各像素pb的亮度值fb；即：

由于前述步骤s3已经忽略掉了所述第一幅值偏移值ch与第二幅值偏移值cb，通过f(x)h、f(x)b所计算出的所述第一图案中各像素的亮度值、第二图案中各像素的亮度值便处于同一水平，从而能够消除将一幅图像拆分成第一图案h和第二图案b分别进行拍摄所产生在的亮度差异，使后续的补偿更加准确。

步骤s5、将所述第一图案h中各像素ph的亮度值、所述第二图案b中各像素pb的亮度值分别与各像素在所述一幅图像中所占据的位置对应，即获取所述一幅图像的亮度值。

综上所述，本发明的外部光学补偿中的图像亮度获取方法，通过利用二维高斯分布函数分别对第一图案中各像素的亮度数据及第二图案中各像素的亮度数据进行拟合，得到针对第一图案中各像素亮度的第一幅值加权值ah、第一标准差δh与第一幅值偏移值ch以及针对第二图案中各像素亮度的第二幅值加权值ab、第二标准差δb与第二幅值偏移值cb，并将所述第一幅值偏移值ch与第二幅值偏移值cb忽略掉，得到所述第一图案中各像素亮度的二维高斯分布函数f(x)h及第二图案中各像素亮度的二维高斯分布函数f(x)b，通过f(x)h、f(x)b所计算出的所述第一图案中各像素的亮度值、第二图案中各像素的亮度值便处于同一水平，从而能够消除将一幅图像拆分成第一图案和第二图案分别进行拍摄所产生在的亮度差异，使补偿更加准确。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。