CN106157904A - 液晶显示器及其显示器自动校正方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示器及其显示器自动校正方法和装置。所述显示器自动校正方法包括：S1、采集液晶显示屏的背光亮度值和所处环境的环境亮度值；S2、根据当前需要的标准亮度值调整液晶显示屏的当前背光亮度值；S3、根据环境亮度值和当前背光亮度值计算得到当前显示器最适合的标准亮度曲线；S4、按照所述标准亮度曲线，根据特定的数学模型执行校正，计算所述显示器的显示查找表对应的LUT数据；S5、根据新产生的LUT数据更新当前的显示效果。本发明不仅解决了显示器的实时校正问题，还摆脱了PC应用软件，使得显示器在任何时候都可以自动通过自身的调节完成显示器校正工作，又节约了生产厂家或者医院的管理成本。

Description

液晶显示器及其显示器自动校正方法和装置

技术领域

本发明涉及显示器技术，更具体地说，涉及一种显示器及其显示器自动校正方法和装置。

背景技术

随着人们物质生活水平的不断发展，如何能生活得更加健康成为了人类共同追求的目标，因此怎样才能更早的、更可靠的发现身体的疾病成为全球医生共同的追求。医疗显示器作为医疗事业非常重要的关键节点，由于各个厂家都有不同的液晶显示技术，如果使用未经校正的显示器显示图像，会使同一图像在不同显示器上展现出不同的效果。让显示器任何时候都可以达到统一的、一致的显示效果是众多显示器生产商重要的技术核心。

由于目前液晶显示器作为医疗显示器的首选，而因液晶显示器的特性原因，无论是老一点的CCFL灯管还是目前大量使用的LED背光，都会随着显示器的使用时间，相应的亮度会随之发生变化。不仅如此，部分显示器还受到环境温度的影响而亮度发生改变。如果不对其做出厂的校正工作那么液晶显示器亮度与曲线就不能保持一致性，从而会导致同一病人的检测结果在不同的医院或者不同的显示器上，表现出不同的显示效果，这样的不一致性极有可能影响医生对病情的撑控，甚至还会出现一些误诊的现象。所以一般在一些高端显示及医疗影像显示方面，显示器在出厂时候都要经过色温与gamma的校正，才能满足客户的要求。但是一方面由于出厂时只能定制校正有限，而客户用途非常广泛，往往需要使用不同的色温与gamma曲线以匹配客户自己的需求。另一方面由于显示器在使用的过程中随着时间的变化与显示器电压与亮度的改变，会改变显示器的显示效果，从而需要进一步的校正才能满足需要。

但是目前的医疗显示器在使用过程中，一般都长时间不校正，或者使用PC安装操作程序对显示器进行校正。并且一般采用外置传感器或者内置传感器再结合操作人员现场的简单操作，最终完成对显示器的再一次校正工作。这样一来不仅不能及时的对显示器的状态进行反馈校正，而且还需要专业的从业人员对其显示器做专业的校正操作，大大的增加了显示器生产商或者终端医院的使用成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种显示器自动校正方法和装置以及采用这种装置的液晶显示器。

本发明为解决其技术问题在一方面提出一种显示器自动校正方法，包括如下步骤：

S1、采集液晶显示屏的背光亮度值和所处环境的环境亮度值；

S2、根据当前需要的标准亮度值调整液晶显示屏的当前背光亮度值；

S3、根据环境亮度值和当前背光亮度值计算得到当前显示器最适合的标准亮度曲线；

S4、按照所述标准亮度曲线，根据如下的数学模型执行校正，计算所述显示器的显示查找表对应的LUT数据：

$\mathrm{Lv}=V\max *x^{\frac{n}{(k^n+x^n)}}$

其中，Lv是亮度值，x是显示器的DDL值，Vmax是显示器芯片处理最大亮度变化位数、k是DDL与显示器空间线性关系值，n是与液晶显示屏相关的屏特性系数值补偿值；

S5、根据新产生的LUT数据更新当前的显示效果。

根据本发明的显示器自动校正方法的一个实施例中，所述步骤S1进一步包括：

通过设于液晶显示屏内的背光传感器检测液晶显示屏的背光亮度值，通过设于液晶显示屏上方的环境亮度传感器检测液晶显示屏所述环境的环境亮度值。

根据本发明的显示器自动校正方法的一个实施例中，所述步骤S2进一步包括：

将采集到的背光亮度值与标准亮度值进行比较，计算误差值，并根据所述误差值调整液晶显示屏的当前背光亮度值至所需要的亮度。

根据本发明的显示器自动校正方法的一个实施例中，所述标准亮度曲线包括GAMMA曲线或DICOM曲线。

根据本发明的显示器自动校正方法的一个实施例中，所述步骤S5进一步包括：

将新产生的LUT数据直接写入显示器芯片中，并更新当前显示效果，保存当前显示状态。

本发明为解决其技术问题在另一方面提出一种显示器自动校正装置，包括校正控制模块、背光控制模块、显示驱动模块、环境检测模块、背光传感器和环境亮度传感器，所述校正控制模块与所述背光控制模块、显示驱动模块、环境检测模块电连接，所述背光控制模块与所述背光传感器电连接，所述环境检测模块与所述环境亮度传感器电连接，其中：

所述背光传感器用于采集液晶显示屏的背光亮度值并将其传送至背光控制模块；

所述环境亮度传感器用于采集液晶显示屏所处环境的环境亮度值并将其传送至环境检测模块；

所述背光控制模块用于在所述校正控制模块的控制下获取背光传感器采集的背光亮度值并反馈至所述控制校正模块；

所述环境检测模块用于在所述校正控制模块的控制下获取环境亮度传感器采集的环境亮度值并反馈至所述控制校正模块；

所述校正控制模块用于根据当前需要的标准亮度值调整液晶显示屏的当前背光亮度值，并根据环境亮度值和当前背光亮度值计算得到当前显示器最适合的标准亮度曲线，然后按照所述标准亮度曲线，根据如下的数学模型执行校正，计算所述显示器的显示查找表对应的LUT数据：

$\mathrm{Lv}=V\max *x^{\frac{n}{(k^n+x^n)}}$

其中，Lv是亮度值，x是显示器的DDL值，Vmax是显示器芯片处理最大亮度变化位数、k是DDL与显示器空间线性关系值，n是与液晶显示屏相关的屏特性系数值补偿值；

所述显示驱动模块用于根据新产生的LUT数据更新当前的显示效果。

根据本发明的显示器自动校正装置的一个实施例中，所述背光传感器设于液晶显示屏内部，所述环境亮度传感器设于液晶显示屏的上方。

根据本发明的显示器自动校正装置的一个实施例中，所述校正控制模块根据当前需要的标准亮度值调整液晶显示屏的当前背光亮度值进一步包括：将采集到的背光亮度值与标准亮度值进行比较，计算误差值，并根据所述误差值调整液晶显示屏的当前背光亮度值至所需要的亮度。

根据本发明的显示器自动校正装置的一个实施例中，所述标准亮度曲线包括GAMMA曲线或DICOM曲线。

本发明为解决其技术问题在再一方面提出一种液晶显示器，包括液晶显示屏，还包括上述的显示器自动校正装置。

本发明的显示器自动校正技术具有以下有益效果：(1)快速性，利用数学模型对显示器建立唯一对应关系，从而还原显示器的实际亮度状态，节省由于采集屏特性所需要的大量时间；(2)实时适应性，利用背光传感器与环境亮度传感器立体结合可以快速采集到当前环境中显示器最适合的标准曲线；(3)独立性，摆脱了PC应用软件，根据数据模型与标准让显示器时时处于自我完善的状态，为用户提供最佳的图像质量效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一个实施例的显示器自动校正装置的逻辑结构示意图；

图2是本发明一个实施例的显示器自动校正方法的流程图；

图3是校正前后的亮度曲线对比图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请提出一种智能显示器自动校正技术，不仅解决了显示器的实时校正问题，还摆脱了PC应用软件，使得显示器在任何时候都可以自动通过自身的调节完成显示器的校正工作，因而即解决了对于医疗显示器的实时校正要求，又节约了生产厂家或者医院的管理成本。

图1示出了本发明一个实施例的显示器自动校正装置的逻辑结构示意图。如图1所示，本发明在液晶显示100内设置显示器自动校正装置，实时自动对液晶显示屏150的亮度进行校正。该显示器自动校正装置包括校正控制模块110、背光控制模块120、显示驱动模块130、环境检测模块140、背光传感器170和环境亮度传感器160。校正控制模块110与背光控制模块120、显示驱动模块130、环境检测模块140电连接，背光控制模块120与背光传感器170电连接，环境检测模块140与环境亮度传感器170电连接。

具体如图1所示，背光传感器170可设置在液晶显示屏150的内部，用于采集液晶显示屏150的背光亮度值并将其传送至背光控制模块120。环境亮度传感器160可以设置在液晶显示屏150的上方，用于采集液晶显示屏150所处环境的环境亮度值并将其传送至环境检测模块140。背光控制模块120用于在校正控制模块110的控制下获取背光传感器170采集的背光亮度值并反馈至控制校正模块110。环境检测模块140用于在校正控制模块110的控制下获取环境亮度传感器160采集的环境亮度值并反馈至控制校正模块110。校正控制模块110用于根据背光传感器170采集的背光亮度值和环境亮度传感器160采集的环境亮度值执行显示器校正。首先，校正控制模块110根据当前需要的标准亮度值调整液晶显示屏150的当前背光亮度值。例如，校正控制模块110将采集到的背光亮度值与标准亮度值进行比较，计算误差值，并根据该误差值调整液晶显示屏的当前背光亮度值，最终使显示器的背光亮度达到所需要的亮度。然后，校正控制模块110根据环境亮度值和当前背光亮度值计算得到当前显示器最适合的标准亮度曲线，该标准亮度曲线可以是GAMMA曲线或DICOM曲线，可根据实际使用情况选择。然后，校正控制模块110按照该标准亮度曲线，根据如下的数学模型执行校正，计算显示器100的显示查找表对应的LUT数据：

$\mathrm{Lv}=V\max *x^{\frac{n}{(k^n+x^n)}}$

其中，Lv是亮度值，

x是显示器的DDL值，

Vmax是显示器芯片处理最大亮度变化响应系数，

k是DDL与显示器空间线性关系值，

n是与液晶显示屏相关的屏特性系数值补偿值。

关于以上校正算法所采用的数学模型，首先显示器在出厂时，会对此显示器收集与液晶显示屏相关的屏特性数据，然后通过数据分析，建立数学模型，让显示器DDL每一枪的值与该屏特性数据建立如上所示的一种数学模型特殊关系。通过实际测试的数据，把每一枪即RGB枪当做x输入建立单独枪的亮度Lv的关系对应，经拟合分别计算出R枪、G枪、B枪的系数Vmax、k、n的值。通过建立此曲线关系之后，可以通过输入任意的x得到相对应的准确的亮度值。

最后，显示驱动模块130根据校正控制模块110新产生的LUT数据更新当前的显示效果。具体来说，显示驱动模块130将新产生的LUT数据直接写入显示器芯片中，并更新当前显示效果，保存当前显示状态。

基于以上介绍的显示器自动校正装置，本发明还提出一种显示器自动校正方法。图2示出了根据本发明一个实施例的显示器自动校正方法200的流程图。如图2所示，该显示器自动校正方法200包括如下步骤：

步骤S210中，采集液晶显示屏的背光亮度值和所处环境的环境亮度值。具体实施例中，本发明通过设于液晶显示屏内的背光传感器检测液晶显示屏的背光亮度值，通过设于液晶显示屏上方的环境亮度传感器检测液晶显示屏所述环境的环境亮度值。

步骤S220中，根据当前需要的标准亮度值调整液晶显示屏的当前背光亮度值。例如，步骤S220中可将采集到的背光亮度值与标准亮度值进行比较，计算误差值，并根据所述误差值调整液晶显示屏的当前背光亮度值至所需要的亮度。

步骤S230中，根据环境亮度值和当前背光亮度值计算得到当前显示器最适合的标准亮度曲线。显示器的标准亮度曲线有标准的GAMMA曲线如1.8、2.0、2.2等等，或者DICOM曲线(标准医疗影像曲线)，可以根据实际情况来选择。

步骤S240中，按照所述标准亮度曲线，根据如下的数学模型执行校正，计算该显示器的显示查找表对应的LUT数据：

$\mathrm{Lv}=V\max *x^{\frac{n}{(k^n+x^n)}}$

其中，Lv是亮度值，

x是显示器的DDL值，

Vmax是显示器芯片处理最大亮度变化位数，

k是DDL与显示器空间线性关系值，

n是与液晶显示屏相关的屏特性系数值补偿值。

步骤S250中，根据新产生的LUT数据更新当前的显示效果。具体来说，步骤S250中可将新产生的LUT数据直接写入显示器芯片中，并更新当前显示效果，保存当前显示状态，完成当前校正操作。图3示出了根据本发明的显示器自动校正方法进行自动校正前后的显示器亮度曲线对比图，其中曲线301为标准亮度曲线，曲线302为液晶显示屏的原始曲线，曲线303为校正后的亮度曲线。

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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示器自动校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采集液晶显示屏的背光亮度值和所处环境的环境亮度值；

S2、根据当前需要的标准亮度值调整液晶显示屏的当前背光亮度值；

S3、根据环境亮度值和当前背光亮度值计算得到当前显示器最适合的标准亮度曲线；

S4、按照所述标准亮度曲线，根据如下的数学模型执行校正，计算所述显示器的显示查找表对应的LUT数据：

$\mathrm{Lv}=V\max *x^{\frac{n}{(k^n+x^n)}}$

其中，Lv是亮度值，x是显示器的DDL值，Vmax是显示器芯片处理最大亮度变化位数、k是DDL与显示器空间线性关系值，n是与液晶显示屏相关的屏特性系数值补偿值；

S5、根据新产生的LUT数据更新当前的显示效果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：

通过设于液晶显示屏内的背光传感器检测液晶显示屏的背光亮度值，通过设于液晶显示屏上方的环境亮度传感器检测液晶显示屏所述环境的环境亮度值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：

将采集到的背光亮度值与标准亮度值进行比较，计算误差值，并根据所述误差值调整液晶显示屏的当前背光亮度值至所需要的亮度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准亮度曲线包括GAMMA曲线或DICOM曲线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5进一步包括：

将新产生的LUT数据直接写入显示器芯片中，并更新当前显示效果，保存当前显示状态。

6.一种显示器自动校正装置，其特征在于，包括校正控制模块、背光控制模块、显示驱动模块、环境检测模块、背光传感器和环境亮度传感器，所述校正控制模块与所述背光控制模块、显示驱动模块、环境检测模块电连接，所述背光控制模块与所述背光传感器电连接，所述环境检测模块与所述环境亮度传感器电连接，其中：

所述背光传感器用于采集液晶显示屏的背光亮度值并将其传送至背光控制模块；

所述环境亮度传感器用于采集液晶显示屏所处环境的环境亮度值并将其传送至环境检测模块；

所述背光控制模块用于在所述校正控制模块的控制下获取背光传感器采集的背光亮度值并反馈至所述控制校正模块；

所述环境检测模块用于在所述校正控制模块的控制下获取环境亮度传感器采集的环境亮度值并反馈至所述控制校正模块；

所述校正控制模块用于根据当前需要的标准亮度值调整液晶显示屏的当前背光亮度值，并根据环境亮度值和当前背光亮度值计算得到当前显示器最适合的标准亮度曲线，然后按照所述标准亮度曲线，根据如下的数学模型执行校正，计算所述显示器的显示查找表对应的LUT数据：

$\mathrm{Lv}=V\max *x^{\frac{n}{(k^n+x^n)}}$

其中，Lv是亮度值，x是显示器的DDL值，Vmax是显示器芯片处理最大亮度变化位数、k是DDL与显示器空间线性关系值，n是与液晶显示屏相关的屏特性系数值补偿值；

所述显示驱动模块用于根据新产生的LUT数据更新当前的显示效果。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述背光传感器设于液晶显示屏内部，所述环境亮度传感器设于液晶显示屏的上方。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述校正控制模块根据当前需要的标准亮度值调整液晶显示屏的当前背光亮度值进一步包括：将采集到的背光亮度值与标准亮度值进行比较，计算误差值，并根据所述误差值调整液晶显示屏的当前背光亮度值至所需要的亮度。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述标准亮度曲线包括GAMMA曲线或DICOM曲线。

10.一种液晶显示器，包括液晶显示屏，其特征在于，还包括如权利要求6-9中任一项所述的显示器自动校正装置。