CN107845360A - 一种显示器图像修正方法 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供一种对显示器进行图像修正的方法，包括对每种颜色的子像素进行采样，根据图像修正参数的采样值与全局平均值的对比对子像素关联的计数器进行递增或递减，并在采样结束后根据子像素及其周围子像素的计数器计数确定是否调整相应子像素的驱动电压。该方法可以判断显示器上色彩显示不均匀的区域，并通过驱动电压的针对性调整来改善不均匀性。

Description

一种显示器图像修正方法

技术领域

本公开关于图像显示技术的领域，更具体地，关于一种对显示器进行图像修正的方法。

背景技术

在当前的电脑，平板，手机等各种设备中通常包括各种类型的显示面板，例如LCD、LED、OLED等。此类显示器一般为平面超薄的显示设备，由大量的被分别驱动的彩色像素组成，这些像素被放置于光源或者反射板前方以产生图像。一个彩色像素中一般包括多于三个的多个子像素，每个子像素可以配置为显示绿色、红色或蓝色中的一种，且绿色、红色或蓝色中的每种颜色至少包括一个子像素。在使用过程中，液晶显示器的寿命一般为5年左右。长时间使用后，液晶显示器中的某些像素或子像素中可能因为阈值电压漂移、进水、高温、老化等各种原因而使得亮度、对比度、饱和度等参数出现变化，甚至可能产生短路或断路等而形成坏点。另外，每种颜色子像素的性能曲线并不相同，可能某些颜色的子像素比其他颜色的更早或更容易出现性能变化。

不管是以何种理由出现的性能变化，都可能在显示器上出现明显的明暗不均匀或者色彩不均匀现象。虽然显示器仍然包括着占绝大多数数量的正常工作的像素，但仅仅部分像素出现问题也可能导致用户需要更换显示器。因此，当前仍需要一种在无需更换硬件的情况下以低成本的软件修正方式对性能出现变化的子像素进行补偿的方法，以便延长显示器的使用寿命。

发明内容

本公开的实施例用于解决至少一些上述问题，并提供一种显示器图像修正方法，其在预定的修正时间段内持续显示参考图像，该预定的修正时间段分为多个采样周期；在每个采样周期内确定红绿蓝三种颜色中每种颜色所有子像素的图像修正参数的全局平均值以及每种颜色每个子像素的图像修正参数的个别值，图像修正参数对于每种颜色仅根据子像素的灰度变化而变化；在至少一个子像素的个别值大于全局平均值预定的第一参考阈值或更大时，将与该至少一个子像素关联的修正计数器的计数值递增一，每个子像素的初始计数值为零；在至少一个子像素的个别值小于全局平均值第一参考阈值或更小时，将与该至少一个子像素关联的修正计数器的计数值递减一；以及在多个采样周期之后，根据计数器的计数值调整至少一些计数值不为零的子像素的驱动电压，其中该至少一些计数值不为零的子像素中的每个子像素所在像素的周围至少存在一个包括计数值不为零的子像素的相邻像素。

该方法可以在例如屏幕保护程序等显示器空闲的时间内自动执行，在不影响用户使用的情况下确定影响显示的均匀性的劣化子像素，并且通过对其进行驱动电压(或电流)的补偿来在无需影响硬件或驱动软件兼容性的情况下改善显示效果。该方法将在不影响用户使用的情况下，以驱动电压自动修正的方式改善显示器的显示不均匀现象。

在一些实施例中，每个子像素的图像修正参数定义为P＝g+C₁g³，其中P为图像修正参数，g为灰度值，C₁为小于1的常数。

在一些实施例中，对于计数器值为负的子像素降低驱动电压，以及对于计数器值为正的子像素增加驱动电压。

在一些实施例中，调整驱动电压包括将驱动电压改变其中sgn()为符号函数，C2为正的常数，N为计数器值，M为归一化系数。

在一些实施例中，在计数值不为零的子像素所在像素周围的相邻像素中的所有子像素的计数值均为零时，对该计数值不为零的子像素的计数值进行清零。

在一些实施例中，相邻像素包括围绕该计数值不为零的子像素所在像素的8个最近邻像素。

在一些实施例中，相邻像素包括围绕该8个最近邻像素中每一个的16个次最近邻像素。

在一些实施例中，存储并更新每次调整后的子像素的驱动电压改变并且存储在非易失性存储器中。

在一些实施例中，在不显示参考图像时，根据上一次所存储的驱动电压对各个子像素进行驱动。

在一些实施例中，多个采样周期所对应的采样频率小于显示参考图像的刷新频率，且正比于上一次所存储的子像素的最大驱动电压改变的绝对值。

本公开的上述实施例有助于提供一种低成本且不影响用户正常使用的图像修正方法。该方法可以以全局的标准更高效地判断显示器上出现色彩显示不均匀的区域，并通过对显示不均匀的区域的驱动电压进行相应调整来提高显示器显示图像的色彩均匀性。

附图说明

本公开提供了附图以便说明根据本公开原则的一些非限制性的示例，而不是用于构成任何限制。

图1是示出像素内子像素结构的示意图。

图2是根据本公开实施例的方法步骤的流程图。

具体实施方式

术语第一、第二、第三、上、下、左、右等并不限制元件的具***置，也不用于定义任何方向或顺序上的限制。本文所公开的优选实施例仅为了方便本领域技术人员的理解，而不是为了限制本公开的范围，本公开的范围包括在所公开实施例的原则下的各种等同或替代性的实施方式，以及本领域技术人员能够从本公开显而易见地推断出的内容。

如图1所示，现有技术中显示器的每个像素一般包括至少一个红色子像素10，至少一个蓝色子像素11，以及至少一个绿色子像素12。三种颜色的子像素作为一个整体即可形成一个彩色像素。红色子像素10，蓝色子像素11以及绿色子像素12的排列方式可以是RGB排列或者Pentile排列。因为像素的尺寸较小，在远处观察显示器的用户看来无法分辨出像素内的子像素，而是只能看到一个亮点。像素内的RGB子像素可以各种具有不同的亮度或者灰度，从而使得用户看到不同的彩色。例如，在三种颜色灰度值均为0时，用户将看到黑色，而在三种颜色灰度值均为最大(例如255)时，用户将看到白色。由于像素的数量可能是数百万甚至更多，难以避免其中的一些像素和子像素在生产过程中或者使用过程中出现亮度、对比度、饱和度等参数的变化。这在人眼所观察到的图像中将表现为与其他部分具有明显对比的不均匀区域，从而影响用户体验。驱动电路13一般为矩阵驱动电路，例如可以包括TFT阵列以用于分别为每个像素提供驱动电压和驱动电流。

如图2所示，用于显示器图像修正的方法开始于步骤S201，其中在预定的修正时间段内持续显示参考图像，该预定的修正时间段分为多个采样周期。采样周期的倒数为采样频率。该采样频率应小于显示器显示参考图像的刷新频率，在高于刷新频率时的采样将是冗余的。显示参考图像优选地包括在显示屏幕保护图像时对红、绿、蓝三种颜色依次进行显示。此外，也可以在显示屏幕保护图像时简单地显示红、绿、蓝三种颜色以外的一种颜色，例如白色。

在步骤S202中，在每个采样周期内都分别确定红绿蓝三种颜色中每种颜色所有子像素的图像修正参数的全局平均值以及每种颜色每个子像素的图像修正参数的个别值。子像素的图像修正参数的个别值优选为P＝g+C₁g³，其中P为图像修正参数，g为子像素灰度值或者子像素灰度值与共同的基准灰度值的差，C₁为小于1的常数，且可以为负数，但不为零。C₁对于不同颜色的子像素各不相同。以上所述的图像修正参数能够提供相对较均衡的修正准确度和检测灵敏度。本领域技术人员可以根据显示器和子像素的具体类型来定义其他的图像修正参数。例如，可以定义P＝(g-G)+C₁(g-G)³，其中G为参考图像中定义的该颜色子像素的基准灰度值，也可以对于使用时间较久的显示器定义P＝g+C₁ln(g)，以更加符合其灰度与使用次数的函数关系。对于每个子像素，分别读取RBG三种子像素的灰度值并对每个子像素所读取的灰度值计算上述图像修正参数。假设对一种颜色进行了N次采样(N>1)，在N次采样中所计算的每个子像素的图像修正参数的个别值被相加并除以N和子像素的数量，从而计算子像素图像修正参数的全局平均值。

在步骤S203中，每个子像素都关联有一计数器，其对于每种颜色的初始值为零，根据其最终计数值来确定子像素是否可能导致显示不均匀。定义一个图像修正参数的第一参考阈值，例如当个别值与全局平均值的差超过全局平均值的20％时，则判断子像素的性能出现变化需要调整计数器的计数值。具体地，在子像素的个别值比全局平均值大第一参考阈值以上时，将与该子像素关联的修正计数器的计数值递增一。而反正当子像素的个别值比全局平均值小第一参考阈值以上时，将与该子像素关联的修正计数器的计数值递减一。这例如可以分别代表子像素过亮或过暗的情况。

在步骤S204中，在上述采样周期完结之后，根据计数器的最终计数值调整一些但不是全部最终计数值不为零的子像素的驱动电压。要进行调整的子像素除了计数值不为零以外，还要求该子像素所在像素周围的8个最近邻像素中至少有一个像素中的相同颜色子像素也存在计数值不为零。可选地，要求围绕该8个最近邻像素中每一个的16个次最近邻像素中也有至少一个像素的相同颜色子像素也存在计数值不为零。如果周围24个像素中均不存在类似的子像素性能变化，则可能该子像素属于由于断路或者短路造成的坏点，无法通过调整驱动电压进行修正，也可能该子像素是因为测量误差或偶然原因使得计数值在一两次采样中不为零。因为附近的其他子像素正常，仅一个异常子像素一般不会导致用户所看到的显示画面是不均匀的。因此，仅在该25个相邻像素所组成的显示区域中有两个以上的子像素发生问题时，才调整这些子像素的驱动电压或电流。在计数值不为零的子像素的相邻像素中的所有子像素的计数值均为零时，对该计数值不为零的子像素的计数值进行清零从而忽悠驱动电压的调整。还可以设置一个第二参考阈值，其限定每25个相邻像素所组成的显示区域中计数值不为零的子像素的个数，在计数值不为零的子像素个数超过该第二参考阈值时，对这些子像素的驱动电压进行修正，而在低于该第二参考阈值时，则忽略修正使用正常的驱动电压。

对于计数值为正的子像素，可能说明其亮度过高，需要将其驱动电压降低到低于其他子像素的水平，以便其图像修正参数与全局平均值的差别小于第一参考阈值。对于计数值为负的子像素，则可能说明亮度不够，需要相反地将其驱动电压提高到高于其他子像素。调整驱动电压例如可以将驱动电压改变其中sgn()为符号函数，C₂为正的常数，N为计数器值，M为归一化系数。M的选择可用于在ΔV的曲线上选取符合亮度与驱动电压之间函数关系的一段。优选地，M可以是所有子像素中计数器值N的最大值。C₂类似地对于不同颜色而不同，对于因阈值电压漂移而造成的显示不均匀，按照上式所拟合的驱动电压调整较为适合。调整子像素驱动电压例如通过调整驱动电路13中TFT阵列的对应该子像素所在行和列的薄膜晶体管的栅极或漏极所施加到子像素单元的电压而实现。类似地，也可以调整流过子像素的电流。

考虑到显示器显示不均匀可能在较长的使用时间后才会慢慢显现，可以在非易失性存储器中存储每次调整后的子像素的驱动电压改变，并且在每次改变驱动电压后更新该数据。在例如刚刚开机时，显示器休眠期间等不显示参考图像的时候，将直接根据上一次所存储的驱动电压对各个子像素进行驱动，以免在用户使用之前必须先进行图像修正。还可以存储每次驱动电压改变的变化趋势，驱动电压的改变越大，表明显示器可能因为老化等原因导致显示不均匀更加严重，此时需要适当提高图像修正时的采样频率，以便得到更准确的调整结果。而驱动电压的改变越小，表明显示器中各个子像素的性能基本保持稳定，此时可以适当降低图像修正时的采样频率以节约计算资源和耗电。采样频率由此可以选择为与所存储的驱动电压改变的绝对值成正比。

上文所述的仅为本发明原则和范围之内的示例实施例，本领域技术人员在阅读本文之后容易想到的其他等同实施例也应属于本发明的范畴之内。

Claims (10)

1.一种显示器图像修正方法，其特征在于包括如下步骤：

在预定的修正时间段内持续显示参考图像，该预定的修正时间段分为多个采样周期；

在每个采样周期内确定红绿蓝三种颜色中每种颜色所有子像素的图像修正参数的全局平均值以及每种颜色每个子像素的所述图像修正参数的个别值，所述图像修正参数对于每种颜色仅根据子像素的灰度变化而变化；

在至少一个子像素的所述个别值比所述全局平均值大预定的第一参考阈值以上时，将与该至少一个子像素关联的修正计数器的计数值递增一，每个子像素的初始计数值为零；

在至少一个子像素的所述个别值比所述全局平均值小所述第一参考阈值以上时，将与该至少一个子像素关联的修正计数器的计数值递减一；以及

在所述多个采样周期之后，根据所述计数器的计数值调整至少一些计数值不为零的子像素的驱动电压，其中该至少一些计数值不为零的子像素中的每个子像素所在像素的周围至少存在一个包括计数值不为零的子像素的相邻像素。

2.权利要求1所述的方法，其特征在于其中每个子像素的所述图像修正参数定义为：

P＝g+C₁g³，其中P为图像修正参数，g为灰度值，C₁为小于1的常数。

3.权利要求2所述的方法，其特征在于对于计数器值为负的子像素降低驱动电压，以及对于计数器值为正的子像素增加驱动电压。

4.权利要求3所述的方法，其特征在于调整驱动电压包括将驱动电压改变其中sgn()为符号函数，C₂为正的常数，N为计数器值，M为归一化系数。

5.权利要求1的方法，其特征在于在计数值不为零的子像素所在像素周围的相邻像素中的所有子像素的计数值均为零时，对该计数值不为零的子像素的计数值进行清零。

6.权利要求1的方法，其特征在于所述相邻像素包括围绕该计数值不为零的子像素所在像素的8个最近邻像素。

7.权利要求6的方法，其特征在于所述相邻像素包括围绕该8个最近邻像素中每一个的16个次最近邻像素。

8.权利要求7的方法，其特征在于还包括存储并更新每次调整后的子像素的驱动电压改变并且存储在非易失性存储器中。

9.权利要求8的方法，其特征在于在不显示所述参考图像时，根据上一次所存储的驱动电压对各个子像素进行驱动。

10.权利要求9的方法，其特征在于所述多个采样周期所对应的采样频率小于显示所述参考图像的刷新频率，且正比于上一次所存储的子像素的最大驱动电压改变的绝对值。