一种Micro-LED投影显示装置的Gamma快速校正方法与流程

本发明涉及micro-led投影显示，尤其涉及一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法。

背景技术：

1、micro-led投影显示装置是一种利用micro-led阵列作为光源，通过投影光学系统将图像投射到屏幕或其他物体上的显示设备。micro-led投影显示装置具有高亮度、高对比度、低功耗、长寿命等优点，适用于多种场合，如家庭影院、商业展示、教育培训等。

2、然而，micro-led投影显示装置也存在一些问题，其中之一就是gamma校正，gamma校正是指对图像的亮度进行非线性调整，以使图像的亮度分布符合人眼的感知特性。由于micro-led阵列的亮度与电压之间的关系不是线性的，而是符合幂函数关系，因此需要对micro-led阵列的电压进行gamma校正，以保证图像的色彩还原和细节表现。

3、目前，常用的gamma校正方法有两种：一种是在micro-led阵列的驱动电路中加入gamma校正电路，对每个micro-led单元的电压进行调节；另一种是在图像信号处理器中加入gamma校正模块，对输入的图像信号进行gamma校正后再输出到micro-led阵列。这两种方法都需要预先测量micro-led阵列的亮度与电压之间的关系曲线，并建立相应的gamma校正曲线或表格，然后根据gamma校正曲线或表格对电压或信号进行调整。

4、现有技术中gamma校正方法的缺点主要有以下几点：(1)现有技术中gamma校正方法需要在micro-led阵列的驱动电路或图像信号处理器中增加额外的硬件电路，用于对每个micro-led单元的电压或信号进行调节，这会增加成本和复杂度，也会影响micro-led阵列的性能和稳定性；(2)现有技术中gamma校正方法需要预先测量和建立micro-led阵列的亮度与电压之间的关系曲线或表格，并根据该曲线或表格对电压或信号进行调整，这会降低效率和灵活性，也会受到micro-led阵列的制造工艺、老化过程、环境温度等因素的影响，导致gamma校正曲线或表格失效或过时；(3)现有技术中gamma校正方法由于采用了离散的gamma校正曲线或表格，而实际的亮度与电压之间的关系曲线是连续的，因此在gamma校正过程中可能会出现插值误差或量化误差，导致图像质量下降，尤其是在低灰度级别下更为明显。因此，目前亟需一种既能快速又能准确地对micro-led投影显示装置进行gamma校正的方法。

技术实现思路

1、本发明涉及一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法，其解决的技术问题是如何在不增加硬件电路、不预设gamma校正曲线或表格、不产生插值误差或量化误差的情况下，实现对micro-led投影显示装置的gamma校正，以保证图像的色彩还原和细节表现。本发明通过采用一种软件控制的、基于标准灰阶图像和光电传感器的gamma校正方法，有效地解决了上述问题，实现了对micro-led投影显示装置的gamma快速校正。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法，包括以下步骤：

4、包括以下步骤：

5、步骤1，将micro-led投影显示装置连接到gamma校正软件，gamma校正软件用于控制micro-led投影显示装置的输入输出信号，并进行gamma校正参数的计算和存储；

6、步骤2，在gamma校正软件中选择一个标准灰阶图像，并将其发送到micro-led投影显示装置上进行投影；gamma校正软件依次发送不同的灰度等级的测试图像，通过光度计记录下每个灰度等级对应的亮度和色坐标值；绘制出输入灰度等级和输出亮度之间的关系曲线，得到投影系统的原始gamma曲线；

7、步骤3，选择一个目标gamma值表示理想的micro-led投影显示装置的亮度响应特性；也可以根据实际需求和环境条件来选择合适的gamma值；

8、步骤4，使用指数函数来拟合原始gamma曲线，采用函数：y＝a·ebx

9、使得f(x)与原始gamma曲线的误差最小；

10、步骤5，将指数函数关系式转化为对数函数关系式，并将其存储在内存中；

11、步骤6，接收待校正图像的输入信号，并将其转化为对数值；

12、步骤7，根据对数函数关系式计算出待校正图像对应的输出亮度，并将其转化为线性值。

13、进一步方案为，所述gamma校正软件通过内置的图像处理功能，提供多种图像增强和美化的选项，包括锐化、去噪、对比度调节、滤镜效果；并且软件内设置通过内置的投影测试功能，提供多种投影测试图像和视频，包括灰阶图像、色彩条纹图像、网格图像、动态视频，用于检测和评估投影显示装置的性能和质量。

14、进一步方案为，所述步骤4中，采用非线性最小二乘法来进行指数函数拟合。

15、进一步方案为，所述步骤5中，对指数函数关系式两边取自然对数，得到如下形式的对数函数关系式：lny＝lna+b·x

16、其中，lny表示输出亮度的对数值，lna和b是对数函数的参数。

17、进一步方案为，所述步骤6中，使用图像传感器或其他图像采集设备，接收待校正图像的输入信号，并将其以数字信号的形式传输到内存中；然后，对输入信号进行自然对数运算，得到其对应的对数值。

18、进一步方案为，所述步骤7中，根据对数函数关系式计算出待校正图像每个像素点对应的输出亮度的对数值，并将其以数字信号的形式传输到内存中；然后，对输出亮度的对数值进行反自然对数运算，得到其对应的线性值。

19、本发明的有益效果在于：

20、本发明的一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法，通过采用指数拟合的方式，可以准确地描述输入信号和输出亮度之间的非线性关系，从而提高gamma校正的精度，可以简化计算过程，从而提高gamma校正的速度；同时，本发明采用软件控制和传感器传输环境光强度，可以实时地获取当前显示环境的光照情况，并根据其进行动态调整。本发明可以在保证gamma校正精度的同时，提高gamma校正速度，并且可以适应不同的显示条件和用户需求。

技术特征：

1.一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法，其特征在于，所述gamma校正软件通过内置的图像处理功能，提供多种图像增强和美化的选项，包括锐化、去噪、对比度调节、滤镜效果；并且软件内设置通过内置的投影测试功能，提供多种投影测试图像和视频，包括灰阶图像、色彩条纹图像、网格图像、动态视频，用于检测和评估投影显示装置的性能和质量。

3.如权利要求1所述的一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法，其特征在于，所述步骤4中，采用非线性最小二乘法来进行指数函数拟合。

4.如权利要求1所述的一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法，其特征在于，所述步骤5中，对指数函数关系式两边取自然对数，得到如下形式的对数函数关系式：

5.如权利要求1所述的一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法，其特征在于，所述步骤6中，使用图像传感器或其他图像采集设备，接收待校正图像的输入信号，并将其以数字信号的形式传输到内存中；然后，对输入信号进行自然对数运算，得到其对应的对数值。

6.如权利要求1所述的一种micro-led投影显示装置的gamma快速校正方法，其特征在于，所述步骤7中，根据对数函数关系式计算出待校正图像每个像素点对应的输出亮度的对数值，并将其以数字信号的形式传输到内存中；然后，对输出亮度的对数值进行反自然对数运算，得到其对应的线性值。

技术总结
本发明公开了一种Micro‑LED投影显示装置的Gamma快速校正方法，通过采用指数拟合的方式，可以准确地描述输入信号和输出亮度之间的非线性关系，从而提高Gamma校正的精度，可以简化计算过程，从而提高Gamma校正的速度；本发明可以在保证Gamma校正精度的同时，提高Gamma校正速度，并且可以适应不同的显示条件和用户需求。

技术研发人员：罗利英,田朝勇,张亚楠
受保护的技术使用者：四川启睿克科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15