显示设备亮度均匀性校正方法及校正装置与流程

1.本发明涉及图像显示技术领域，特别是一种显示设备亮度均匀性校正方法及校正装置。


背景技术：

2.投影装置为一种可用以产生大尺寸画面的显示装置，已经越来越多的应用到机关、企业、商业、科研教育和娱乐场所等领域。由于人们对显示画面的质量要求越来越高，投影显示系统的色均匀性也因此备受关注。在投影显示系统中，由于入射到光学薄膜上的光束不是平行光，而是带有一定发散角的锥形光束，再经过重重的反射与折射的路径来完成投影，而此将导致最终成像在投影面上的投影画面有亮度不均匀的现象。最常见的画面不均匀现象为投影画面的中心区域较亮但投影画面的外围区域较暗；此外，不同投影装置所投影的投影画面也会有亮度落差的现象，因而使得多台投影装置进行投影拼接时，投影画面拼接处可明显的显示出不均匀的现象。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种显示设备亮度均匀性校正方法及校正装置，本发明在不添加任何外部设备的情况下实现了显示设备的亮度均匀性。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种显示设备亮度均匀性校正方法，包括以下步骤：
5.s10、接收并解析图像信号及获取图像信号中的灰度状态；
6.s20、根据灰度状态计算图像信号中整个显示图像各个显示区域的初始灰阶值；
7.s30、计算各个显示区域的校正系数，所述校正系数用于记载初始灰阶值与基准灰阶值之间的一一对应关系；
8.s40、利用校正系数对各个显示区域的初始灰阶值进行灰度校正得到对应的基准灰阶值；
9.s50、将灰阶值校正后的图像输出并显示。
10.作为本发明的进一步改进，所述步骤s30中，计算各个显示区域的校正系数具体包括以下步骤：
11.s31、显示设备输出不同初始灰阶的测试图像；
12.s32、检测出各个显示区域内不同初始灰阶值下的初始亮度值；
13.s32、将不同初始灰阶值下多个显示区域中最小亮度值曲线顺滑化后作为该灰阶值下的基准亮度值；
14.s32、根据各个显示区域的基准亮度值反查出与该基准亮度值对应的灰阶值，并将其作为该基准亮度值下的基准灰阶值；从而得到各个显示区域的初始灰阶值与基准灰阶值之间的一一对应关系。
15.作为本发明的进一步改进，步骤s31中的测试图像为0-255灰阶的白场信号。
16.作为本发明的进一步改进，当存在多个显示设备时，步骤s32中的基准亮度值从多个显示设备中进行综合选取。
17.作为本发明的进一步改进，还包括，对相邻显示区域之间的邻接部分进行灰度最大值线性处理，得到邻接部分由一个显示区域的基准灰阶值渐变至另外一个显示区域基准灰阶值的基准灰度曲线，用于防止相邻显示区域间的亮度骤变。
18.作为本发明的进一步改进，所述显示设备为投影设备或输出rgb单色信号的设备。
19.本发明还公开了一种显示设备亮度均匀性校正装置，包括：
20.图像识别模块，用于接收并解析图像信号及获取图像信号中的灰度状态；
21.灰度计算模块，用于根据灰度状态计算图像信号中整个显示图像各个显示区域的初始灰阶值；
22.校正系数模块，用于计算并存储各个显示区域的校正系数，所述校正系数用于记载初始灰阶值与基准灰阶值之间的一一对应关系；
23.灰度校正模块，用于利用校正系数对各个显示区域的初始灰阶值进行灰度校正得到对应的基准灰阶值；
24.图像输出模块，用于将灰阶值校正后的图像输出并显示。
25.本发明的有益效果是：
26.本发明将显示图像区域分成多个显示区域，每个显示区域亮度变化通过存储的各显示区域灰度校正系数来调整灰阶值来实现，从而实现亮度均匀性的校正。通过投影装置投射不同灰度的测试图像，将显示图像均分成多个显示区域，检测每个区域的在不同初始灰度下的亮度值，将不同初始灰阶值下区域最小亮度曲线顺滑化后作为该灰度下基准亮度，再根据基准亮度反查出各个区域基准灰阶值，得到不同区域在不同初始灰阶值下基准灰阶值，从而得到初始灰阶值与基准灰阶值的关系即灰度校正系数；相较于传统的投影亮度均匀性靠调整光机结构的方式实现，省时省力，且亮度均匀性更高。
附图说明
27.图1为本发明实施例的流程图；
28.图2为本发明实施例中对显示区域的划分结构示意图；
29.图3为本发明实施例中基准亮度值的曲线图；
30.图4为本发明实施例中基准灰阶值的曲线图；
31.图5为本发明实施例中显示设备初始画面的结构示意图；
32.图6为本发明实施例中显示设备校正后画面的结构示意图；
33.图7为本发明实施例中相邻显示区域之间的邻接部分校正前的亮度变化示意图；
34.图8为本发明实施例中相邻显示区域之间的邻接部分校正后的灰阶变化示意图。
具体实施方式
35.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
36.实施例
37.如图1所示，一种显示设备亮度均匀性校正方法，本实施例以投影设备为例进行说
明，包括以下步骤：
38.s10、接收并解析图像信号及获取图像信号中的灰度状态；
39.s20、根据灰度状态计算图像信号中整个显示图像各个显示区域的初始灰阶值；
40.s30、计算各个显示区域的校正系数，所述校正系数用于记载初始灰阶值与基准灰阶值之间的一一对应关系；
41.s40、利用校正系数对各个显示区域的初始灰阶值进行灰度校正得到对应的基准灰阶值；
42.s50、将灰阶值校正后的图像输出并显示。
43.如图2所示，以3*3个显示区域进行校正为例，校正系数的计算方法如下：
44.1、投影装置投影不同初始灰阶的测试图像(如0-255灰阶的白场信号)。
45.2、检测出3*3个显示区域内不同初始灰阶(0-255灰阶)下的初始亮度值；
46.即如图2的显示区域内，将显示图像划分为3*3个显示区域，在这九个显示区域内分别选取一个点测试亮度值。每个区域测试(0-255阶)256个亮度值，得到初始灰阶值与初始亮度值的对应关系。
47.3、将不同初始灰阶值下3*3个区域最小亮度值曲线顺滑化后作为该灰度下基准亮度值；
48.即：选取每个灰阶值下这9个区域内的最小亮度值，共256个数据，并作曲线顺滑化处理后，得到每个灰阶值下的基准亮度；如图3所示，为2个显示区域内的初始亮度值和基准亮度值的对应关系；
49.基准亮度值可以为本设备显示画面中选取，也可以从几台设备中综合选取。
50.4、根据基准亮度值反查出各个区域基准灰阶值；得到各校正区域的初始灰阶值与基准灰阶值的一一对应关系，即校正系数；
51.以下表为例进行说明，如图4、图5和图6所示，当某区域255阶灰阶值白场信号时，实际亮度值为500，整个显示图像在255阶白场信号下，9个区域的最低亮度为400，此时将亮度400作为255级白场信号的基准亮度。要使这个区域的亮度降为400，根据初始灰阶值与亮度值的对应关系发现在230阶灰度白场信号时，实际亮度最靠近400，则将230阶灰阶值作为此区域250阶初始灰阶值的基准灰阶值。即255阶初始灰阶值对应着230阶基准灰阶值。同样的能将0-255阶初始灰阶值与基准灰阶值的一一对应起来。初始灰阶值与基准灰阶值的一一对应的关系即校正系数。当整个图像都对应上基准灰阶值后，显示图像亮度均匀性得到很大提升。
52.[0053][0054]
如图7所示，在初始画面时，不同区域虽有亮度差异，但并非亮度骤变，而是在区域边界处的亮度是一个相对线性平缓的变化过程；如图8所示，若两块校正区域间不做处理就会出现区域间亮度骤变，故在不同区域间进行灰度最大值线性处理并得到中间基准灰度曲线，从而防止区域间亮度骤变，影响观看效果。
[0055]
本实施例也同样可对rgb单色信号进行灰度校正从而实现色彩均匀和亮度均匀的校正。
[0056]
本实施例还公开了一种显示设备亮度均匀性校正装置，包括：
[0057]
图像识别模块，用于接收并解析图像信号及获取图像信号中的灰度状态；
[0058]
灰度计算模块，用于根据灰度状态计算图像信号中整个显示图像各个显示区域的初始灰阶值；
[0059]
校正系数模块，用于计算并存储各个显示区域的校正系数，所述校正系数用于记载初始灰阶值与基准灰阶值之间的一一对应关系；
[0060]
灰度校正模块，用于利用校正系数对各个显示区域的初始灰阶值进行灰度校正得到对应的基准灰阶值；
[0061]
图像输出模块，用于将灰阶值校正后的图像输出并显示。
[0062]
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。