专利名称：屏幕亮度与色度均匀性调节方法
技术领域：
本发明涉及屏幕显示技术领域，特别涉及一种屏幕亮度与色度均勻性调节方法。
背景技术：
大屏幕拼接墙是由多个小屏幕以及投影仪(图像控制器)构成的大屏幕显示系统，一般用于一个画面的超大屏幕显示以及多个画面的多窗口显示。单个屏幕的显示品质直接影响整墙显示效果。目前，屏幕显示品质主要存在暗边暗角及局部偏色问题，特别在显示带有白色背景的图片或画面时，暗边暗角及局部偏色现象尤为突出，严重影响了拼接墙的显示效果。
发明内容
本发明提出了一种屏幕亮度与色度均勻性调节方法，调节屏幕亮度与色度，使屏幕亮度均勻、色度一致。本发明一种屏幕亮度和色度均勻性的调节方法，包括步骤在控制装置上建立白色位图，用DVI线连接屏幕和控制装置，所述白色位图的分辨率与屏幕分辨率相同；分别计算屏幕上每个像素点的三原色亮度补偿系数和三原色色度补偿系数；将每个像素点的三原色亮度补偿系数和三原色色度补偿系数烧录到光机，单色亮度补偿系数的计算方法包括步骤按照像素点分布将屏幕平均划分为m*n等份，每份各取一个像素点，得到m*n个像素点，所述m、η与屏幕分辨率及亮度调节精度相适应；在所述m*n个像素点中，假设屏幕中心处像素点的亮度为P，屏幕边角处像素点亮度为q，所述P、q的比与用户需求相适应；根据屏幕上各个像素点亮度分布成等高圆的规律建立所述m*n个像素点的亮度均勻性修正表模型，所述亮度均勻性修正表模型将所述m*n个像素点各自的亮度用字符表示，处于同一等高圆上的像素点用同一字符表示；根据所述p、q值及不同等高圆上像素点亮度差的经验值，计算所述亮度均勻性修正表模型中每个字符对应的亮度，得到所述m*n个像素点各自的亮度self，从中找到亮度最小值min ；计算所述m*n个像素点中每个像素点的亮度补偿系数α，计算公式如下
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self根据所述m*n个像素点的亮度补偿系数α，采用双线性插值法，计算屏幕上其他像素点的亮度补偿系数，单色色度补偿系数的计算方法包括步骤按照像素点分布将所述白色位图平均划分为i*j个区域，所述i、j与白色位图分辨率和色度调节精度相适应；观察屏幕偏色情况，选定所述白色位图上对应的待调节区域；用一组预定斜度且等间距的平行线划分每个所述待调节区域，每个所述待调节区域被划分为s个微区域，同一微区域内的像素点共用一个色度补偿系数，设定s个微区域内像素点色度补偿系数的递增方向，按照递增方向对S个微区域进行编号，对第一微区域内像素点的色度补偿系数进行估计，根据所估计的第一微区域内像素点的色度补偿系数
ai计算其他微区域内像素点的色度补偿系数 ，采用的公式为碎=巧+^^·式t = 2，
3，. . . s，当 > 1时，令 =1，所述d是与微区域的大小相适应的系数；屏幕上除待调节区域外的其他区域内各像素点的色度补偿系数默认为1 ；根据各个像素点的色度补偿系数，调节所述白色位图的色度，观察屏幕色度是否均勻，若不均勻，调整第一微区域内像素点的色度补偿系数，重新计算其他微区域内像素点的色度补偿系数，再次调节所述白色位图的色度，直至屏幕色度均勻。优选地，所述m的取值为12，所述η的取值为16，所述i的取值为6，所述j的取值为8，所述s的取值为5，所述d的取值为0. 001。本发明亮度与色度均勻性调节方法，在调节亮度时，根据屏幕上各像素点的亮度呈等高圆分布的规律，结合不同等高圆间亮度差的经验数据，计算出不同等高圆上像素点的亮度，根据各像素点的亮度计算出各自的亮度补偿系数，再根据双线性插值法计算出其他像素点的亮度补偿系数。在调节色度时，由于控制装置上白色位图的色度实时可调、屏幕上的调节效果实时可见，因此可以根据调节效果不断修正色度补偿系数直至屏幕上白色位图色度均勻，再将修正后的色度补偿系数烧录到光机。这样就方便、有效地解决了色度不一致的问题，改善了屏幕显示白色背景图片的显示效果。
图1是余弦四次方定律的原理示意图；图2是本发明亮度与色度均勻性调节方法的流程示意图；图3是单色亮度补偿系数计算方法的流程示意图；图4是单色亮度补偿系数计算方法中亮度均勻性修正表模型示意图；图5是双线性插值法中插值点与192点异行异列的示意图；图6是双线性插值法中插值点与192点同行或同列的示意图；图7是单色色度补偿系数计算方法的流程示意图；图8是单色色度补偿系数计算方法中白色位图划分效果示意图。
具体实施例方式当屏幕显示白色图片时，会看见明显的暗边暗角及偏色现象。如图1所示，与镜头光轴平行的入射光，聚焦在画面中心部分成像，假设他的亮度为Itl,与光轴不平行、成任意角θ入射的光在像平面上的亮度为Ie，则Itl与Ie之间的关系如下式所示Ie = I0Cos4 θ(1)
该公式称为余弦四次方定律。由此定律可知，屏幕上距离中心点越远的地方，光的能量越小，这是引起屏幕暗边暗角现象的主要原因。若以屏幕中心点为圆心，在屏幕上画圆，处于同一圆上的像素点的亮度是相等的，相应地，他们的亮度补偿系数也是相等的，这个规律叫做等高圆规律。白光是通过红、绿、蓝三种光按一定比例混合而成，且红、绿、蓝三种光的投射中心点应该重合，但是实际应用中，光机的红、绿、蓝三种光投射中心点可能会不重合，从而引起白屏上出现局部偏色现象。本发明亮度与色度调节方法，在调节亮度时，根据屏幕上各像素点的亮度呈等高圆分布的规律，结合不同等高圆间亮度差的经验数据，计算出不同等高圆上像素点的亮度， 根据各像素点的亮度计算出各自的亮度补偿系数，再根据双线性插值法计算出其他像素点的亮度补偿系数。在调节色度时，在控制装置上建立了白色位图，通过不断调节该白色位图的色度得到最终的色度补偿系数。将上述亮度补偿系数和色度补偿系数烧录到光机中，就解决了屏幕暗边暗角和局部偏少现象。下面结合附图详细解释本发明。本发明一种屏幕亮度与色度均勻性的调节方法，如图2所示，包括步骤步骤1、在控制装置上建立白色位图，用DVI线(Digital Visual hterface，数字视频线)连接屏幕和控制装置，所述白色位图的分辨率与屏幕分辨率相同。通过一定的方法计算出亮度补偿系数和色度补偿系数后，将两种补偿系数烧录到光机，在光机的作用下，屏幕上白色图片的亮度和色度就得到了调节。但是如果屏幕上白色图片调节效果并不理想，烧录到光机的补偿系数很难再改变。这就需要烧录到光机的补偿系数应该尽可能的准确。其中，色度补偿系数由于是建立在工作人员的感官基础上的，很容易出现偏差。因此，为了确保色度补偿系数的准确性，步骤1在屏幕的控制装置上建立了白色位图，白色位图将显示在屏幕上，此处的控制装置是一种能够通过DVI线向屏幕输送画面并控制屏幕显示该画面的装置，可以是计算机等，本发明对其具体形式不作限制。由于白色位图是建立在计算机虚拟内存上的，因此，对白色位图进行调节是很方便的。调节白色位图后，可以在屏幕上观察到调节效果，相当于效果预览，若调节效果不理想，则再次调节白色位图直至屏幕上的调节效果令人满意。步骤2、分别计算屏幕上每个像素点的三原色亮度补偿系数和三原色色度补偿系数。步骤3、将每个像素点的三原色亮度补偿系数和三原色色度补偿系数烧录到光机。步骤3中，将补偿系数烧录到光机，即用像素点的一种颜色下的像素初始值乘以该颜色下的补偿系数。对于任意一个像素点，三种颜色下的色度补偿系数是不同的，需要在步骤2分别计算三种颜色下的色度补偿系数，但三种颜色下的亮度补偿系数是相等的，因此在步骤2只需计算一种颜色下的亮度补偿系数。如图3所示，每个像素点的单色亮度补偿系数的计算方法包括步骤步骤Si、按照像素点分布将屏幕平均划分为m*n等份，每份各取一个像素点，得到 m*n个像素点，所述m、η与屏幕分辨率及亮度调节精度相适应。屏幕分辨率越高，像素点越多，运用余弦四次方定律一个个计算众多像素点的亮度是不现实的。本步骤的目的即选出一部分像素点，先计算出这部分像素点的亮度补偿系数，再运用双线性插值法计算其他像素点的亮度补偿系数。所选的像素点数过大将增加工作量，过小将降低亮度补偿系数的准确度、使调节效果过于粗糙。因此，m、η的取值需要在屏幕分辨率和调节精度间平衡，且从平分后的每个区域中所取的像素点应该是处于同一位置的像素点。步骤S2、在所述m*n个像素点中，假设屏幕中心处像素点的亮度为P，屏幕边角处像素点亮度为q，所述P、q的比与用户需求相适应。根据余弦四次方定律，ρ为该屏幕上亮度最大值，q为该屏幕上亮度最小值。亮度调节的实质是调低高亮度使其与低亮度平齐，从而实现亮度一致，但亮度不能无限制的调低，调节后的屏幕亮度应该在用户接受范围内。步骤S3、根据屏幕上各个像素点亮度分布成等高圆的规律建立所述m*n个像素点的亮度均勻性修正表模型，所述亮度均勻性修正表模型将所述m*n个像素点各自的亮度用字符表示，处于同一等高圆上的像素点用同一字符表示。对于亮度均勻性修正表模型，以下面一个例子进行说明。一个108个像素点组成的9X 12矩阵，若中心四个点处亮度为100，四个角亮度为a，屏幕长、宽中心点处的亮度分别为b、c。根据屏幕上像素点亮度呈等高圆分布的规律，用不同符号表示不同的亮度，得到图4所示亮度均勻性修正表模型。步骤S4、根据所述p、q值及不同等高圆上像素点亮度差的经验值，计算所述亮度均勻性修正表模型中每个字符对应的亮度，得到所述m*n个像素点各自的亮度self，从中找到亮度最小值min。经过实际工作中的测试数据，可以得到不同半径等高圆上像素点之间的亮度差， 根据亮度差及P、q值可以将亮度均勻性修正表模型中各字符对应的亮度计算出来。步骤S5、计算所述m*n个像素点中每个像素点的亮度补偿系数α，计算公式如下
权利要求
1.一种屏幕亮度和色度均勻性的调节方法，其特征在于，包括步骤在控制装置上建立白色位图，用DVI线连接屏幕和控制装置，所述白色位图的分辨率与屏幕分辨率相同；分别计算屏幕上每个像素点的三原色亮度补偿系数和三原色色度补偿系数； 将每个像素点的三原色亮度补偿系数和三原色色度补偿系数烧录到光机， 单色亮度补偿系数的计算方法包括步骤按照像素点分布将屏幕平均划分为m*n等份，每份各取一个像素点，得到m*n个像素点，所述m、η与屏幕分辨率及亮度调节精度相适应；在所述m*n个像素点中，假设屏幕中心处像素点的亮度为p，屏幕边角处像素点亮度为 q，所述P、q的比与用户需求相适应；根据屏幕上各个像素点亮度分布成等高圆的规律建立所述m*n个像素点的亮度均勻性修正表模型，所述亮度均勻性修正表模型将所述m*n个像素点各自的亮度用字符表示， 处于同一等高圆上的像素点用同一字符表示；根据所述P、q值及不同等高圆上像素点亮度差的经验值，计算所述亮度均勻性修正表模型中每个字符对应的亮度，得到所述m*n个像素点各自的亮度self，从中找到亮度最小值 min ；计算所述m*n个像素点中每个像素点的亮度补偿系数α，计算公式如下mina =-self根据所述m*n个像素点的亮度补偿系数α，采用双线性插值法，计算屏幕上其他像素点的亮度补偿系数，单色色度补偿系数的计算方法包括步骤按照像素点分布将所述白色位图平均划分为i*j个区域，所述i、j与白色位图分辨率和色度调节精度相适应；观察屏幕偏色情况，选定所述白色位图上对应的待调节区域； 用一组预定斜度且等间距的平行线划分每个所述待调节区域，每个所述待调节区域被划分为s个微区域，同一微区域内的像素点共用一个色度补偿系数，设定s个微区域内像素点色度补偿系数的递增方向，按照递增方向对s个微区域进行编号，对第一微区域内像素点的色度补偿系数进行估计，根据所估计的第一微区域内像素点的色度补偿系数％计算其他微区域内像素点的色度补偿系数at，采用的公式为碎=巧+^^·式t = 2，3，...s，当at > 1时，令 =1，所述d是与微区域的大小相适应的系数；屏幕上除待调节区域外的其他区域内各像素点的色度补偿系数默认为1 ； 根据各个像素点的色度补偿系数，调节所述白色位图的色度，观察屏幕色度是否均勻， 若不均勻，调整第一微区域内像素点的色度补偿系数，重新计算其他微区域内像素点的色度补偿系数，再次调节所述白色位图的色度，直至屏幕色度均勻。
2.根据权利要求1所述的屏幕亮度和色度均勻性调节方法，其特征在于，所述m的取值为12，所述η的取值为16，所述i的取值为6，所述j的取值为8，所述s的取值为5，所述d 的取值为0. 001。全文摘要
本发明公开了一种亮度与色度均匀性调节方法，在调节亮度时，根据屏幕上各像素点的亮度呈等高圆分布的规律，结合不同等高圆间亮度差的经验数据，计算出不同等高圆上像素点的亮度，根据各像素点的亮度计算出各自的亮度补偿系数，再根据双线性插值法计算出其他像素点的亮度补偿系数。在调节色度时，由于控制装置上白色位图的色度实时可调、屏幕上的调节效果实时可见，因此可以根据调节效果不断修正色度补偿系数直至屏幕上白色位图色度均匀，再将修正后的色度补偿系数烧录到光机。这样就方便、有效地解决了色度不一致的问题，改善了屏幕显示白色背景图片的显示效果。
文档编号G09G5/02GK102280097SQ20111025403
公开日2011年12月14日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者彭春山, 武海丽 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司