一种异形显示面板的边缘处理方法、显示面板及显示装置与流程
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种异形显示面板的边缘处理方法、显示面板及显示装置。
背景技术：
随着显示技术的长足发展，消费者对显示设备的屏占比的要求越来越高。越来越多的消费者愿意购买全面屏的显示设备。而且，消费者对于显示面板的需求也不仅仅局限于矩形的显示面板，而是需要适应各种其他的需求，例如消费者需要显示区为圆形的智能手表，需要外形酷炫的车载显示面板等等。而异形的显示面板在异形的边缘子会出现锯齿状，影响显示效果，请参参考图1和图2，在“心形”显示面板的异形边缘处出现大量的锯齿形，非常影响观感。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种，用以解决上述技术问题。
一方面，本申请公开一种异形显示面板的边缘处理方法，其特征在于，
根据所述显示面板的目标显示区的形状将所述显示面板显示区的边缘拟合成函数f(x)；在每个像素内设置d个像素点；其中，d≥4；判断每个像素内位于拟合函数f(x)内的所述像素点的个数c；生成补偿系数k，其中k＝c/d；根据补偿系数生成边缘平滑系数。
可选的，所述根据所述显示面板的目标显示区的形状将所述显示面板显示区的边缘拟合成函数f(x)具体包括：确定平面中一点为坐标原点；将所述显示面板的显示区边缘的异形区域分段；将边缘拟合为分段函数f(x)；
可选的，每个所述像素点的的坐标为ai(xi，yi)，i为1至d的正整数，所述在每个像素内设置d个像素点进一步包括：所述d个像素点均匀分布；所述均匀分布为所述d个像素点围成图形的几何中心与所述像素的几何中心大致重合。
可选的，将所述d个像素点围绕所述像素的几何中心旋转角度θ；在坐标轴中，所述像素的横坐标位于[m，n]；0.5*f’(z)≤tanθ≤2f’(z)，其中z∈[m，n]。
可选的，将所述d个像素点围绕所述像素的几何中心旋转角度θ，通过预仿真确定旋转角度θ。
可选的，将所述边缘拟合函数f(x)按照切线的斜率进行分成旋转组；旋转组的总数不超过8组。
可选的，当所述异形区域位于所述显示面板的上半部分，所述判断每个像素内位于拟合函数f(x)内的所述像素点的个数c包括：遍历所有的像素点，所述像素点坐标ai(xi，yi)，当yi-f(xi)≤0时，记为所述像素点位于你和函数f(x)内。
可选的，当所述异形区域位于所述显示面板的下半部分，所述判断每个像素内位于拟合函数f(x)内的所述像素点的个数c包括：遍历所有的像素点，所述像素点坐标ai(xi，yi)，当yi-f(xi)≥0时，记为所述像素点位于你和函数f(x)内。
可选的，所述根据补偿系数生成边缘平滑系数包括：根据补偿系数k映射成第一补偿系数k’；将第一补偿系数k’作为边缘平滑系数。
可选的，所述边缘处理方法还包括：根据像素排布信息合成基础图像；提取边缘平滑数据；输入基础图像，并与所述边缘平滑系数进行运算并输出。所述边缘平滑数据为所述边缘平滑系数。
可选的，所述输入基础图像，并与边缘平滑处理系数进行运算并输出包括：提取所述基础图像中边缘像素的灰阶g，将所述边缘像素进行线性计算后输出灰阶k’*g。
另一方面，本申请提供一种显示面板，所述显示面板应用上述异形显示面板的边缘处理方法。
又一方面，本申请提供一种显示装置，包括权利要求上述的异形显示面板。
本申请提供的异形显示面板的边缘处理方法可以应对任意形状的异形屏边缘平滑系数提取算法，而不局限雨圆形等规则的异形显示面板。采用上述的边缘处理方法，用以改善边缘锯齿。整个边缘处理过程在出厂前完成，对于驱动芯片的资源的占用量和计算量小，可以降低驱动芯片的功耗。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是现有技术的异形显示面板处理边缘处理方法示意图；
图2是现有技术的异形显示面板边缘锯齿示意图；
图3是本申请一个实施例的异形显示面板的示意图；
图4是本申请一个实施例的异形显示面板的处理方法流程示意图；
图5是未应用本申请的边缘处理方法的异形显示面板边缘示意图；
图6是应用本申请的边缘处理方法的异形显示面板边缘示意图；
图7是图3实施例的异形显示面板的局部放大示意图；
图8是图7实施例的异形显示面板的一种局部方法示意图；
图9是图7实施例的异形显示面板的另一种局部方法示意图；
图10是图7实施例的异形显示面板的另一种局部方法示意图；
图11是图3实施例的异形显示面板的另一处局部放大示意图；
图12是图3实施例的异形显示面板的另一处局部放大示意图；
图13是本申请的又一个实施例的异形显示面板的处理方法流程示意图。
图14是本申请的一个实施例的异形显示装置示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述补偿系数，但这些电极不应限于这些术语。这些术语仅用来将补偿系数彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一补偿系数也可以被称为第二补偿系数，类似地，第二补偿系数也可以被称为第一补偿系数。
随着显示技术的长足发展，消费者对显示设备的屏占比的要求越来越高。越来越多的消费者愿意购买全面屏的显示设备。而且，消费者对于显示面板的需求也不仅仅局限于矩形的显示面板，而是需要适应各种其他的需求，例如消费者需要显示区为圆形的智能手表，需要外形酷炫的车载显示面板等等。而异形的显示面板在异形的边缘子会出现锯齿状，影响显示效果。而现有技术的解决方案通常是将异形显示面板边缘的子像素亮度降低来削弱这种锯齿感。然而这就需要算法的匹配，然后现有技术只能解决单一弧度的异形边缘的边缘锯齿问题。请参参考图1，图1是现有技术的异形显示面板01处理边缘处理方法示意图。对边缘r角的边缘平滑处理的常用方法是以某一半径画圆弧，界定区间形成过渡带[a,b]，逐级降低边缘像素亮度，如公式(1)
由此，本申请提供一种异形显示面板的边缘处理方法，可以适应任意形状的异形显示面板，并且计算量小，在出货之前就可以完成，不占用显示面板的驱动芯片资源可以降低显示的功耗。具体的：
请参考图3、图4、图5、图6和图7，图3是本申请一个实施例的异形显示面板的示意图；图4是本申请一个实施例的异形显示面板的处理方法流程示意图；图5是未应用本申请的边缘处理方法的异形显示面板边缘示意图；图6是应用本申请的边缘处理方法的异形显示面板边缘示意图；图7是图3实施例的异形显示面板的局部放大示意图。
本申请的一个实施例中，异形显示面板的边缘处理方法，包括：
s1：根据所述显示面板的目标显示区100的形状将所述显示面板显示区的边缘110拟合成函数f(x)；
s2：在每个像素内设置d个像素点；其中，d≥4；
s3：判断每个像素内位于拟合函数f(x)内的所述像素点的个数c；
s4：生成补偿系数k，其中k＝c/d；
s5：根据补偿系数生成边缘平滑系数。
下面以图3所示的“心形”显示面板为例具体说明，
s1：根据图3所示的异形显示面板的目标显示区的形状，将显示面板的显示区100的边缘110拟合成函数f(x)，需要说名的是目标显示区是指我们所希望得到的显示区，或者说是客户要求的显示区100。将显示区100的边缘部分看做是曲线，建立一个坐标系，在坐标系中将曲线拟合成函数。当然将图3所示的“心形”显示面板拟合成一个函数会比较困难，所以本实施例中的拟合函数f(x)可以是分段函数。
s2：请参考图4，图4是图3边缘111的局部放大图。在每个像素12内设置d个像素点120；其中，d≥4；本实施例在每个像素内设置大于等于4个像素点是为了实现均匀化的边缘过渡。当然，像素点120的个数越多过渡约平滑。发明人在大量实验后发现，像素点120大于等于4个时，在正常的观察的距离(眼睛距离显示面板的距离超过15cm)的情况下则已经足够的均匀。也就是说在观察距离为15cm时，普通消费者能够观察到3个像素点和4个像素点所得到的边缘平滑效果的区别，但是几乎无法察觉4个像素点和5个像素点所得到的边缘平滑效果的区别，因此发明人将像素点120的个数定在大于等于4个。需要说明的是这里的像素可以指由不同颜色的子像素组成的“白像素”，例如在非渲染像素排布中rgb三个子像素组成一个“白像素”；或者是在渲染像素排布中rg或者rb或者gb组成一个“白像素”，这里的“白像素”需要向旁边的子像素借用缺少的颜色，综上所述，这里的像素可以指的是显示图片中一个像素的单位像素。当单位像素作为本申请的像素12时，其计算量比较低，效率比较高。当然，本申请所说的像素也可以指的是子像素，当本申请子像素作为本申请所说的像素12时，其边缘调节的精度更高，边缘平滑的效果更好。
s3：本实施例最关键的判断亮度降低多少。本实施例中通过判断每个像素12内位于拟合函数f(x)内的所述像素点120的个数c。因为拟合函数f(x)是根据目标显示区的边缘110确定的。我们希望的到是显示区的边缘内发光而边缘外不发光。换句话说，如果像素120位于位于拟合函数f(x)内则需要发光，位于拟合函数f(x)外则不需要发光。但是实际上像素是一个整体，无法做到一半发光一半不发光，因此，本申请用像素点120位于像素内的个数来代表像素应该有多少的区域应该发光。进一步的对其进行补偿。需要说明的是，本实施例所说的位于拟合函数f(x)内是指位于显示区内。
s4：生成补偿系数k，其中k＝c/d；根据前面的理论可知，得到的位于拟合函数f(x)内的像素点120的个数代表的是应该发光的区域，通过应该发光的区域和总的发光区域的比值来确定补偿系数。这里位于拟合函数f(x)内的像素点120的个数可总的像素点的个数的比值可以代表这个补偿系数。因此，确定补偿系数k＝c/d
s5：根据补偿系数k生成边缘平滑系数。由于补偿系数k＝c/d的原理应该发光的区域和总发光区域的比值，这个比值和亮度基本是呈现线性关系的。而最后的边缘平滑系数是应用到灰阶电压上的，灰阶电压和亮度不是线性的关系。因此，为了得到最准确的边缘平滑系数不能讲补偿系数k直接等于边缘平滑系数，而是需要将补偿系数k映射成边缘平滑系数k’。
本实施例中将目标显示区100的边缘110拟合成函数f(x)，从而不局限于固定半径或者曲率的异形边缘，大大提高了处理方法是适用性。并且，通过将像素点120设置成大于等于4个，保证边缘的平滑过渡。此外，本实施例的边缘处理方法可以完全在电脑上完成，整个边缘处理过程在出厂前完成，对于驱动芯片(ic)的资源的占用量和计算量小，可以降低驱动芯片的功耗。请参考图5和图6，图6是应用了本实施例的边缘处理方法后的显示效果模拟图。图5是未引用本实施例的边缘处理方法的显示效果模拟图。可以看出图5的边缘看着锯齿严重，像是阶梯状的边缘。而与图5对比，图6中可以看出其边缘实现了多级的平滑处理，边缘看上去自然平滑，更像是一个圆弧。
进一步的，本申请的一个实施例中，异形显示面板的边缘处理方法，具体包括：
s1：根据所述显示面板的目标显示区100的形状将所述显示面板显示区的边缘110拟合成函数f(x)具体包括：
确定平面中一点为坐标原点o；，
将所述显示面板的显示区边缘110的异形区域分段；
将边缘拟合为分段函数f(x)；
需要说明的是，坐标原点o的选择可能影响函数拟合的难度，以图3为例，该显示面板的边缘110可以分为两段椭圆曲线，如果把坐标原点选择在其中一个椭圆的中心则函数f(x)的关系式将变得简单一些。坐标原点o的选择可以根据需要确定。图3实施例中将该显示面板的边缘110分为两个部分，分别拟合出函数f1(x)和f2(x)，这样就大大降低了拟合的难度。需要说明的是，本申请可以建立的坐标系不限于本实施例公开的笛卡尔坐标系，还可以是极坐标等。有些曲线用极坐标能够大大降低其函数关系的复杂程度，有利于降低计算机的工作量，并且能够使拟合的曲线更加的准确。
s2：在每个像素内设置d个像素点；其中，d≥4；请继续参考图8、图9和图10，图8是图7实施例的异形显示面板的一种局部方法示意图；图9是图7实施例的异形显示面板的另一种局部方法示意图；图10是图7实施例的异形显示面板的另一种局部方法示意图；
每个所述像素点120的的坐标为ai(xi，yi)，i为1至d的正整数，所述d个像素点均匀分布；所述均匀分布为所述d个像素点围成图形的几何中心与所述像素的几何中心大致重合。如图8所示，每个像素12内包括4个像素点120，个像素点120的坐标分别为a1(x1，y1)，a2(x2，y2)，a3(x3，y3)，a4(x4，y4)，折4个像素点120围城矩形，这个矩形的几何中心s’与像素12的集合中心s大致重合。这样可以确保像素点在像素内均匀分布，得到的补偿系数k才能够是的边缘更加平滑的过渡。
进一步的，请参考图10，为了使得边缘的过渡更加平滑可以将所述d个像素点围绕所述像素的几何中心旋转角度θ；请参考图8，在旋转之前在坐标轴中a3a4平行于x轴，在旋转之后其与x轴呈现的夹角为θ。正方形代表的像素12在x轴上的横坐标位于范围[m，n]内。公式0.5*f’(z)≤tanθ≤2f’(z)，其中z∈[m，n]的含义在于位于像素12内的拟合函数f(x)在坐标[m，n]内任意一点的切线的斜率为f’(z)，旋转角θ的正切值和任意一点切线与x轴夹角的正切值满足上述关系。即，旋转角θ的正切值大于等于拟合函数f(x)对于位于x∈[m，n]内的任一点的切线与x轴夹角的正切值的最小值的二分之一；旋转角θ的正切值小于等于拟合函数f(x)对于位于x∈[m，n]内的任一点的切线与x轴夹角的正切值的最大值的两倍。上述关系实质上是限定了旋转角θ与像素12内f(x)的切线与x轴的夹角最大值和最小值之间的关系。请进一步参考图10，位于拟合函数f(x)下方区域的面积大约是整个像素12面积的1/4左右，如果不把像素点120进行旋转，得到在拟合函数f(x)内的像素点的个数应该是2，生成的补偿系数k应该为k＝2/4，这与位于f(x)下方面积大致为像素12面积的1/4相差很大，会导致边缘过渡比较生硬，不自然的情况发生。而按照本实施例的方法，请参考图10，在像素12内中的像素点120位于拟合函数f(x)内的个数为1个，生成的补偿系数k应该为k＝1/4，这与位于f(x)下方面积大致为像素12面积的1/4一致，使得本申请的边缘过渡更加的自然。
在本申请的另一种实施例中，将所述d个像素点围绕所述像素的几何中心旋转角度θ，通过预仿真确定旋转角度θ。为了获得更加有效的获取旋转角θ的方法，可以通过预仿真选取最佳的旋转角度θ。具体的可以设置多个旋转角θ，然后仿真得到边缘处理的效果图，然后根据效果图选取旋转角θ做最终的显示面板的边缘处理。
进一步的，如果每个像素都设定对应的旋转角则会大大增加这个边缘处理方法的计算量，浪费时间降低效率。在确保边缘平滑过渡的前提条件下，发明人发现，将所述边缘拟合函数f(x)按照切线的斜率进行分成旋转组，各旋转组使用相同的旋转角也可以达成边缘的平滑过渡。进一步的，为了降低计算量，旋转组的总数不超过8组。
s3：判断每个像素内位于拟合函数f(x)内的所述像素点的个数c；
请进一步参考图11和图12，图11是图3实施例的异形显示面板的另一处局部放大示意图；图12是图3实施例的异形显示面板的另一处局部放大示意图；
请参考图3，本申请的边缘处理方法是要判断每个像素12内位于拟合函数f(x)内的像素点120的个数c，本申请所说的拟合函数f(x)内是指位于拟合函数f(x)所包围的显示区内。我们用来判断像素点120是否在拟合函数f(x)内的是通过计算其纵坐标的大小判断的。而在显示面板100的上半部分100a和显示面板100的下半部分100b其纵坐标的判断方法是不同的。需要说明的事，上半部分和下半部分是指，当拟合函数f(x)在一段横坐标的范围内，其切线的斜率随着横坐标的增大而增大，则在改短处于上半部分。也就是说对于拟合函数f(x)的一段，其二阶导数大于零的时候该段属于显示面板100的上半部分。同理，当拟合函数f(x)在一段横坐标的范围内，其切线的斜率随着横坐标的增大而减小，则在改短处于下半部分。也就是说对于拟合函数f(x)的一段，其二阶导数小于零的时候该段属于显示面板100的下半部分。
请参考图12，显示面板的边缘112的二阶导数小于零，因此其位于显示面板的下半部分100b，对于a1～a4四个像素点来说，a1和a2是位于边缘112内的，而像素点a3和a4是位于边缘112外的。
具体的，请参考图3和图7，图7是图3显示面板100的上半部分100a的边缘111处的局部放大图。当所述异形区域位于所述显示面板的上半部分，所述判断每个像素内位于拟合函数f(x)内的所述像素点的个数c包括：
遍历所有的像素点，所述像素点坐标ai(xi，yi)，当yi-f(xi)≤0时，记为所述像素点位于拟合函数f(x)内。也就是说像素点120位于拟合函数f(x)的下方的时候则认定像素点120位于拟合函数f(x)内，当遍历一个像素12中的所有的像素点120之后就可以得出每个像素12中的像素点120的个数c。以图7的为例，从左向右数第一个像素12中位于拟合函数f(x)下方的像素点120的个数为0；从左向右数第二个像素12中位于拟合函数f(x)下方的像素点120的个数为1；从左向右数第六个像素12中位于拟合函数f(x)下方的像素点120的个数为3。
具体的，请参考图3和图11，图11是图3显示面板100的下半部分100b的边缘112处的局部放大图。当所述异形区域位于所述显示面板的上半部分，所述判断每个像素内位于拟合函数f(x)内的所述像素点的个数c包括：
遍历所有的像素点，所述像素点坐标ai(xi，yi)，当yi-f(xi)≥0时，记为所述像素点位于拟合函数f(x)内。也就是说像素点120位于拟合函数f(x)的上方的时候则认定像素点120位于拟合函数f(x)内，当遍历一个像素12中的所有的像素点120之后就可以得出每个像素12中的像素点120的个数c。以图11的为例，从左向右数第一行第一个像素12中位于拟合函数f(x)上方的像素点120的个数为1；从左向右数第四行第三个像素12中位于拟合函数f(x)下方的像素点120的个数为3；从左向右数第五行第四个像素12中位于拟合函数f(x)下方的像素点120的个数为4。
接着，根据每个像素内位于拟合函数f(x)内的所述像素点的个数c生成补偿系数k，具体的，
s4：生成补偿系数k，其中k＝c/d；根据前面的理论可知，得到的位于拟合函数f(x)内的像素点120的个数代表的是应该发光的区域，通过应该发光的区域和总的发光区域的比值来确定补偿系数。这里位于拟合函数f(x)内的像素点120的个数可总的像素点的个数的比值可以代表这个补偿系数。因此，确定补偿系数k＝c/d
s5：根据补偿系数k生成边缘平滑系数。由于补偿系数k＝c/d的原理应该发光的区域和总发光区域的比值，这个比值和亮度基本是呈现线性关系的。而最后的边缘平滑系数是应用到灰阶电压上的，灰阶电压和亮度不是线性的关系。因此，为了得到最准确的边缘平滑系数不能讲补偿系数k直接等于边缘平滑系数，而是需要将补偿系数k映射成边缘平滑系数k’。
具体的，所述根据补偿系数生成边缘平滑系数包括：根据补偿系数k映射成第一补偿系数k’；将第一补偿系数k’作为边缘平滑系数。具体的第一补偿系数k’可以根据灰阶和亮度的伽马曲线来确定。这样就可以将补偿系数k＝c/d与亮度的线性关系转换为更加贴合灰阶与亮度的伽马曲线的非线性关系，使得边缘过渡更加平滑。
进一步的，请参考图13，图13是本申请的又一个实施例的异形显示面板的处理方法流程示意图。
在s5：根据补偿系数k生成边缘平滑系数之后还包括：
s6：根据像素排布信息合成基础图像；在外部装置生成了边缘平滑系数之后需要到显示面板进行显示。本实施例的的处理逻辑是首先根据像素排布信息合成基础图像。基础图像未经过边缘平滑处理，不给显示显示面板的图像合成增加处理步骤，使得驱动芯片的适用性大大增强，无需额外设计驱动芯片的图像合成模块。
s7：提取边缘平滑数据；
s8：输入基础图像，并与所述边缘平滑系数进行运算并输出。所述边缘平滑数据为所述边缘平滑系数。将合成的图像和边缘平滑系数进行运算并且输出，使得显示面板显示的图像是经过边缘平滑处理的，大大降低边缘锯齿所带来的视觉上的不利影响。此外，本实施例只需要在驱动芯片合成完图像之后传送到边缘平滑的处理模块，边缘平滑的处理模块调用边缘平滑系数对合成的图像进行处理再传输给显示面板，相当于在图像传输到显示面板之前增加了一个步骤，对于原先的图像的合成和处理没有影响。
具体的，所述输入基础图像，并与边缘平滑处理系数进行运算并输出包括：
提取所述基础图像中边缘像素的灰阶g，将所述边缘像素进行线性计算后输出灰阶k’*g。边缘处理为了降低运算量，可以仅提取图像中位于边缘的像素的灰阶g，仅对边缘像素的进行计算，将边缘像素的灰阶g乘以边缘平滑系数k’，得到最终的边缘像素的灰阶k’*g。
本申请还公开一种显示面板和显示装置。本申请的显示面板应用上述异形显示面板的边缘处理方法。本申请的显示装置可以包括如前所述的显示面板10000，包括但不限于如图14所示的蜂窝式移动电话1000、平板电脑、计算机的显示器、应用于智能穿戴设备上的显示器、应用于汽车等交通工具上的显示装置等等。只要显示装置包含了本申请公开的显示装置所包括的显示面板，便视为落入了本申请的保护范围之内。
本申请提供的异形显示面板的边缘处理方法可以应对任意形状的异形屏边缘平滑系数提取算法，而不局限雨圆形等规则的异形显示面板。采用上述的边缘处理方法，用以改善边缘锯齿。整个边缘处理过程在出厂前完成，对于驱动芯片的资源的占用量和计算量小，可以降低驱动芯片的功耗。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
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