CN108093251A - 一种校正显示参数的方法、装置及显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种校正显示参数的装置，第一图像生成模块根据来自信号源的输入信号生成主显示图像，第二图像生成模块根据预设图像数据生成测试图像，通过画中画功能模块将主显示图像和测试图像叠加成一幅图像显示，将叠加图像由图像处理模块进行图像处理，输出给显示屏进行显示。校正时，通过光传感器对显示的测试图像进行检测，中央处理模块根据检测结果校正显示器的显示参数。本发明可根据实际需要将测试图像叠加到主显示图像预设的位置并设置成预设的大小，从而不影响用户观看主显示图像。并且，由于通过画中画方式叠加的图像是作为一幅图像经过图像处理，测试图像与主显示图像具备相同的显示特性。

Description

一种校正显示参数的方法、装置及显示器

技术领域

本发明涉及显示领域，特别是涉及一种校正显示参数的方法、装置及显示器。

背景技术

医疗显示器需要满足DICOM 14的标准，这个标准指定了0～4000cd/m2亮度范围内人眼能分辨的所有亮度间隔(JND)，每个亮度间隔对应一个灰阶级。理想的情况是要求显示器的每个灰阶画面的亮度要和DICOM 14标准曲线上对应灰阶的亮度一致，例如对于0-255级灰阶画面，对每一级灰阶画面下的显示器R、G、B参数进行校正，使显示器的Gamma曲线相逼近标准的DICOM曲线。

医疗显示器一般配备有校正DICOM曲线或校正显示器亮度的装置，例如在显示器前方安装光传感器，由显示器输出测试图像，光传感器检测测试图像的亮度并与基准亮度比较，以校正显示器的显示参数。然而，现有的校正显示参数都是全屏显示测试图像，影响用户观看正常的显示图像。因此出现了通过OSD （on-screen display，屏幕显示）方式将测试图像叠加到正常显示图像，从而不影响用户正常观看。但正常显示图像一般会经过图像处理，例如GAMMA调整、白平衡处理、亮度、对比度调整等，以输出高画质图像，OSD模块输出的测试图像直接叠加于经过处理后的图像，造成测试图像与正常显示图像的显示特性不同，因此光传感器检测出的结果不能准确反映正常显示图像的显示效果。另一方面，对于一般的显示芯片来说，OSD菜单叠加在图像经过画质处理之后，这样能够保证OSD的显示效果如一，不随画质调整而变化。如果为了特意保持测试图像与正常显示图像的显示特性一致，使得OSD菜单也经过图像处理的话，那么OSD菜单的色调、对比度等均受影响而无法保持一致，影响用户体验，例如用户对图像进行调节，增加图像亮度，低阶图像将变亮，易于用户辨识图像的低阶细节，但如果用户将图像亮度增加较多时，OSD中的白色文字和背景图像的亮度也增加较多，将影响OSD中的文字辨识。

发明内容

本发明提供了一种校正显示参数的方法、装置及显示器，在不影响用户观看正常图像的情况下，更准确地校正显示器的显示参数。

为了解决上述问题，本发明公开了一种校正显示参数的装置，用于校正显示屏的显示参数，包括。

第一图像生成模块，用于根据来自信号源的输入信号生成主显示图像； 第二图像生成模块，用于根据预设图像数据生成测试图像。

画中画功能模块，用于将所述测试图像叠加于所述主显示图像，并输出叠加图像。

图像处理模块，用于对所述叠加图像进行图像处理，并输出给所述显示屏进行显示。

光传感器，用于对显示的测试图像进行检测，并将检测结果发送给中央处理模块。

所述中央处理模块，用于根据所述检测结果校正所述显示屏的显示参数。

优选地，所述图像处理模块，用于对所述叠加图像进行图像处理包括： 所述图像处理模块，用于对所述叠加图像进行GAMMA、白平衡、亮度、对比度调整中的一种或几种。

优选地，所述光传感器设置在与显示的测试图像的中心对应的位置处。

第二方面，本发明还提供一种校正显示参数的装置，用于校正显示屏的显示参数，包括。

第一图像生成模块，用于根据来自信号源的输入信号生成主显示图像； 第二图像生成模块，用于根据预设图像数据生成测试图像。

图像处理模块，采用相同的处理参数对所述主显示图像和所述测试图像分别进行图像处理。

画中画功能模块，用于将经图像处理的测试图像叠加于经图像处理的主显示图像并输出叠加图像给所述显示屏进行显示。

光传感器，用于对显示的测试图像进行检测，并将检测结果发送给中央处理模块。

所述中央处理模块，用于根据所述检测结果校正所述显示屏的显示参数。

第三方面，本发明还提供一种校正显示参数的方法，包括以下步骤。

根据来自信号源的输入信号生成主显示图像以及根据预设图像数据生成测试图像。

将所述测试图像通过画中画功能叠加于所述主显示图像，获得叠加图像。

对所述叠加图像进行图像处理，并输出显示。

对显示的测试图像进行检测，并输出检测结果。

根据所述检测结果校正显示参数。

优选地，所述校正显示参数包括亮度校正和DICOM校正。

优选地，所述将所述测试图像通过画中画功能叠加于所述主显示图像之前，还包括：将所述测试图像与所述主显示图像转换成相同的图像格式。

优选地，所述对所述叠加图像进行图像处理包括：对所述叠加图像进行GAMMA、白平衡、亮度、对比度调整中的一种或几种。

第四方面，本发明还提供一种校正显示参数的方法，包括以下步骤。

根据来自信号源的输入信号生成主显示图像以及根据预设图像数据生成测试图像。

采用相同的处理参数对所述主显示图像和所述测试图像分别进行图像处理。

将经图像处理的测试图像叠加于经图像处理的主显示图像并输出叠加图像给显示屏进行显示。

对显示的测试图像进行检测，并输出检测结果。

根据所述检测结果校正显示参数。

第五方面，本发明还提供一种显示器，包括本发明提供的校正显示参数的装置。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

第一图像生成模块根据来自信号源的输入信号生成主显示图像，第二图像生成模块根据预设图像数据生成测试图像，通过画中画功能模块将主显示图像和测试图像叠加成一幅图像显示，将叠加图像由图像处理模块进行图像处理，输出给显示屏进行显示。或者，先采用相同的处理参数对主显示图像和测试图像分别进行图像处理，再将经图像处理的测试图像叠加于经图像处理的主显示图像并输出叠加图像给显示屏进行显示。校正时，通过光传感器对显示的测试图像进行检测，中央处理模块根据检测结果校正显示器的显示参数。本发明可根据实际需要将测试图像叠加到主显示图像预设的位置并设置成预设的大小，从而不影响用户观看主显示图像。并且，由于通过画中画方式叠加的图像是作为一幅图像经过图像处理，测试图像与主显示图像具备相同的显示特性，或者，主显示图像和测试图像是采用相同的处理参数，再叠加在一起的，因此具有相同的显示特性。在后续检测时，测试图像能准确反映显示器的显示效果，相对于OSD方式能更准确的校正显示参数。

附图说明

图1是本发明一实施例的校正显示参数的装置结构示意图；

图2是本发明一实施例的校正显示参数的方法流程图；

图3是本发明另一实施例的校正显示参数的方法流程图；

图4是本发明另一实施例的校正显示参数的装置结构示意图；

图5是本发明一实施例的设置亮度校正的基准值的方法流程图；

图6是本发明一实施例的亮度校正的方法流程图；

图7是本发明一实施例的设置DICOM校正的基准值的方法流程图；

图8是本发明一实施例的DICOM校正的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，为本发明一实施例的校正显示参数的装置1的结构示意图，该装置1用于校正显示屏17的显示参数，具体地，包括第一图像生成模块11，第二图像生成模块12、画中画功能模块13、图像处理模块14、光传感器15、及中央处理模块16。

第一图像生成模块生成的是用户观看的主显示图像，对于医疗显示器来说，可以例如是CT扫描图像、超声图像、手术图像等。

第一图像生成模块基于来自信号源的输入信号而生成主显示图像，第一图像生成模块进一步包括外部接口和格式转换器，所述外部接口用于接收输入信号，例如从计算机发送过来的图像数据。所述格式转换器用于将输入信号的格式转换成画中画功能模块能够识别的格式。

第二图像生成模块，用于根据预设图像数据生成测试图像。在使用校正功能时，开启该模块，而在平时只观看主显示图像时，关闭该模块。第二图像生成模块进一步包括存储器，用于存储预设图像数据。当需要参数校正时，直接调用该数据生成测试图像。

预设图像数据为在设计时或生产阶段预先存储的图像数据，根据预设图像数据形成的测试图像可以是白画面、全红画面、全绿画面、全蓝画面、全黑画面、RGB值均为N的灰阶画面，其中N大于等于零，小于等于显示器的最大灰阶。

画中画(picture in picture，PIP)功能模块，其原理是采用双路信号通道，一路信号作为小画面信号源,另一路作为大画面信号源，将小画面叠加于大画面上显示。其中小画面信号源来自第二图像生成模块，大画面信号源来自第一图像生成模块，PIP功能模块将测试图像叠加于主显示图像，生成叠加图像，并输出给显示屏进行显示。

图像处理模块，对所述叠加图像进行图像处理，并输出给所述显示屏进行显示。叠加图像作为一幅图像，经图像处理模块进行图像处理，图像处理用于改进图像的画质，可以是GAMMA、白平衡、亮度、对比度调整中的一种或几种。

光传感器，位于显示屏的前方，用于对显示的测试图像进行检测，因此，光传感器应对应于测试图像设置，例如若测试图像叠加于主显示图像的左上角，则光传感器也应设置在显示屏的左上方。优选地，光传感器设置在与显示的测试图像的中心对应的位置处，以避免主显示图像的干扰。

具体地，光传感器检测测试图像的亮度或色坐标等参数，并将参数值发送给中央处理模块。

中央处理模块主要处理其它模块传输过来的数据，并对其数据进行分析处理，同时将相应的分析结果送至相关的功能模块，在本发明中，中央处理模块接收光传感器发送的检测结果，分析处理后将分析结果发送给显示驱动，以校正显示屏的显示参数；或发送给图像处理模块，以校正处理参数。中央处理模块可以选择单片机、微处理器(MCU)或中央处理器(CPU)。

本发明还提供一种校正显示参数的方法，参考图2所示的流程图，包括以下步骤。

S21、根据来自信号源的输入信号生成主显示图像以及根据预设图像数据生成测试图像。

S22、将测试图像通过画中画功能叠加于主显示图像，获得叠加图像。

优选地，为了防止叠加时测试图像与主显示图像的格式不兼容，在步骤S22之前，可先将测试图像与主显示图像转换成相同的图像格式。

测试图像可位于主显示图像中的预设位置，例如为了不影响用户观看主显示画面，可以选取主显示图像的四个角当中的一处或者屏幕边缘位置处叠加显示测试图像。

S23、对所述叠加图像进行图像处理，并输出显示。

图像处理包括对叠加图像进行GAMMA、白平衡、亮度、对比度调整中的一种或几种，以改进主显示图像的画质，同时，测试图像一同经过处理后，具备与主显示图像相同的显示特性。

S24、对显示的测试图像进行检测，并输出检测结果。

光传感器对准显示屏有测试图像的地方，进行亮度检测。

S25、根据所述检测结果校正显示参数。

校正显示参数包括亮度校正和DICOM校正，但本发明不限于此，例如还可以对色度等其他显示参数进行校正。

在另一实施例中，可以先进行图像处理，再进行图像叠加，参考图3，是本发明另一实施例的校正显示参数的方法流程图。

S31、根据来自信号源的输入信号生成主显示图像以及根据预设图像数据生成测试图像。

S32、采用相同的处理参数对所述主显示图像和所述测试图像分别进行图像处理。

可选地，图像处理模块存储有若干个或若干组处理参数，从中选择同一个或同一组处理参数对主显示图像、测试图像分别处理，以使主显示图像与测试图像具备相同的显示特性。

S33、将经图像处理的测试图像叠加于经图像处理的主显示图像并输出叠加图像给显示屏进行显示。

S34、对显示的测试图像进行检测，并输出检测结果。

S35、根据所述检测结果校正显示参数。

本发明另一实施例还提供一种校正显示参数的装置，参考图4，为另一实施例的校正显示参数的装置4的结构示意图。

该装置包括第一图像生成模块41，用于根据来自信号源的输入信号生成主显示图像。

第二图像生成模块42，用于根据预设图像数据生成测试图像。

图像处理模块，采用相同的处理参数对所述主显示图像和所述测试图像分别进行图像处理。

可选地，图像处理模块包括第一图像处理模块43和第二图像处理模块44，第一图像处理模块用于对主显示图像进行处理，第二图像处理模块用于对测试图像进行处理。

画中画功能模块45，用于将经图像处理的测试图像叠加于经图像处理的主显示图像并输出叠加图像给所述显示屏进行显示。

光传感器46，用于对显示的测试图像进行检测，并将检测结果发送给中央处理模块。

中央处理模块47，用于根据所述检测结果校正所述显示屏的显示参数。

下面通过两个实施例分别说明如何进行亮度校正和DICOM校正。

实施例一：

实施例一为亮度校正的实施例。

显示器在出厂前先设置亮度校正的基准值。参考图5，包括以下步骤。

S51、第一图像生成模块根据第一图像数据生成第一图像。

可选地，第一图像数据为来自信号源（如计算机）的所有像素的RGB值均为255的图像数据，第一图像生成模块接收该数据并依此生成白画面图像。需要说明的是，第一图像数据的RGB值可以是其他数值，或者R、G、B三者的值可以任意设置。本实施例计算机输出的第一图像数据只是作为一个参考基准，供后续进行校正。

S52、第二图像生成模块根据第一图像数据生成第二图像。

第二图像与第一图像一样，同为白画面图像。

S53、通过PIP功能将第二图像叠加于第一图像，获得叠加图像。

其中，第一图像为大画面，第二图像为小画面并位于主画面的预设位置。

S54、对叠加图像进行图像处理，并输出到显示屏显示。

图像处理用于改进图像的画质，可以是GAMMA、白平衡、亮度、对比度调整中的一种或几种。

S55、通过亮度测量设备检测显示的第一图像的亮度值为La1，光传感器检测显示的第二图像的亮度值为Lb1，中央处理模块将Lb1作为主显示图像的亮度为La1时，测试图像的亮度基准值。

其中，亮度测量设备可以是与光传感器相同的设备。

S56、重复S51-S55，通过提供不同的第一图像数据，确定显示的第一图像为其他亮度，同时获取对应的第二图像的亮度值，进而得到主显示图像的亮度为其他亮度时，测试图像对应的亮度基准值。

例如，计算机输出的第一图像数据，其RGB值变为235，亮度测量设备获得显示的第一图像的亮度值为La2，光传感器检测显示的第二图像的亮度值为Lb2，中央处理模块将Lb2值作为主显示图像的亮度值为La2时，测试图像的亮度基准值。优选地，可以通过表格形式反映第一图像数据、主显示图像的亮度值、测试图像的亮度基准值三者的对应关系，并存储在显示器中。

参考图6，为用户使用过程中进行亮度校正的方法流程图。

S61、第一图像生成模块根据来自信号源的输入信号生成主显示图像。

S62、获取显示屏待调整的最终亮度值Lan（n=1、2、3……），并根据第一图像数据与主显示图像的亮度值的对应关系，确定对应的第一图像数据，其中显示屏待调整的最终亮度值即为主显示图像的亮度值。

其中，用户可通过显示器的按键或输入键盘设定显示屏待调整的最终亮度值。

具体地，若显示屏待调整的最终亮度值为La1，在第一图像数据与主显示图像的亮度值的对应关系中，找到主显示图像的亮度值为La1的一对对应关系，确定相应的第一图像数据。

为节省存储空间，设置基准值时，提供的第一图像数据一般只有有限个个数，由此对应的主显示图像的亮度值也只有有限个个数，当找不到与显示屏待调整的最终亮度值完全一致的主显示图像的亮度值时，可以寻找与显示屏待调整的最终亮度值最接近的一个主显示图像的亮度值。

S63、第二图像生成模块根据第一图像数据生成测试图像。

S64、通过PIP功能将测试图像叠加于主显示图像，获得叠加图像。

S65、图像处理模块对所述叠加图像进行图像处理，并输出显示。

S66、光传感器对显示的测试图像进行亮度检测，并输出测试图像的亮度值Lc。

S67、中央处理模块将亮度值Lc与测试图像的亮度基准值进行比较，根据比较结果校正显示屏的亮度。

具体地，假设主显示图像的亮度需要调整到La1，则Lb1为测试图像的亮度基准值，如果(1+x)Lb1≥ Lc ≥ (1-x)Lb1，其中x的取值范围为2%-10%，则认为显示屏此时的亮度符合要求，无需校正。如果Lc>(1+x)Lb1，中央处理模块则控制背光调整模块，将显示屏的背光亮度降低，从而降低显示屏的亮度，直至(1+x)Lb1≥ Lc ≥ (1- x)Lb1。如果Lc< (1- x)Lb1，中央处理模块则控制背光调整模块，将显示屏的背光亮度提高，从而增加显示屏的亮度，直至(1+ x)Lb1≥ Lc ≥ (1- x)Lb1。从而实现显示屏的亮度校正。

需要说明的是，本实施例是先进行图像叠加，再进行图像处理，但在本发明另一实施例中，也可先进行图像处理，再进行图像叠加。

本实施例可根据实际需要将测试图像叠加到主显示图像预设的位置并设置成预设的大小，从而不影响用户观看主显示图像。并且，由于通过画中画方式叠加的图像经过图像处理后，测试图像与主显示图像具备相同的显示特性。在后续亮度检测时，能准确反映显示屏的显示效果，相对于OSD方式能更准确的校正亮度。

实施例二：

实施例二为DICOM校正的实施例。

显示屏在出厂前先设置DICOM校正的基准值。参考图7，包括以下步骤。

S71、第一图像生成模块根据M个第二图像数据生成M个灰阶图像。

可选地，第二图像数据为来自信号源（如计算机）的所有像素的RGB值均相等的图像数据，M的取值可根据中央处理模块的处理能力设定。

S72、对灰阶图像进行图像处理，并依次输出到显示屏显示。

图像处理用于改进图像的画质，可以是GAMMA、白平衡、亮度、对比度调整中的一种或几种。

S73、通过亮度测量设备获得显示的灰阶图像的亮度，并发送给中央处理模块。

S74、中央处理模块判断显示的灰阶图像的亮度是否满足DICOM 14的要求，若不满足，则控制图像处理模块调整处理参数直至全部显示的灰阶图像的亮度均满足DICOM 14。

S75、第二图像生成模块根据第二图像数据，生成M个第三图像。

S76、采用满足DICOM 14的处理参数对第三图像进行图像处理，并依次输出到显示屏显示。

S77、光传感器检测第三图像的亮度，分别得到亮度值Lbn（M≥n≥1）,中央处理模块将Lbn作为主显示图像为M个灰阶图像时，测试图像的亮度基准值。

参考图8，为用户使用过程中进行DICOM校正的方法流程图。

S81、第一图像生成模块根据来自信号源的输入信号生成主显示图像。

S82、第二图像生成模块依次生成与第二图像数据对应的测试图像。

需要说明的是，本实施例不限定步骤S81与S82在时间上的先后顺序。

S83、图像处理模块采用相同的处理参数对主显示图像和测试图像分别进行图像处理。

S84、通过PIP方式将经图像处理的测试图像叠加于经图像处理的主显示图像，并输出叠加图像给显示屏进行显示。

S85、光传感器对显示的测试图像进行亮度检测，并将亮度值Lcn（M≥n≥1）发送给中央处理模块。

S86、中央处理模块将亮度值Lcn与亮度基准值Lbn进行比较，根据比较结果校正图像处理模块的处理参数。

具体地，如果(1+x)Lb1≥ Lc1 ≥ (1- x)Lb1，且(1+x)Lb2≥ Lc2 ≥ (1- x)Lb2，…，且(1+ x)LbM≥ LcM ≥ (1- x)LbM，x的取值范围为2%-10%，则认为显示屏的显示参数满足DICOM 14 要求。如果有一项亮度值不符，则认为显示屏的显示参数不满足DICOM14 要求，从而进一步对图像处理模块的处理参数进行调整，直至满足DICOM14。至此实现了显示屏的DICOM校正。

需要说明的是，本实施例是先进行图像处理，再进行图像叠加，但在本发明另一实施例中，也可先进行图像叠加，再进行图像处理。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种校正显示参数的装置，用于校正显示屏的显示参数，其特征在于，包括： 第一图像生成模块，用于根据来自信号源的输入信号生成主显示图像； 第二图像生成模块，用于根据预设图像数据生成测试图像； 画中画功能模块，用于将所述测试图像叠加于所述主显示图像，并输出叠加图像； 图像处理模块，用于对所述叠加图像进行图像处理，并输出给所述显示屏进行显示； 光传感器，用于对显示的测试图像进行检测，并将检测结果发送给中央处理模块； 所述中央处理模块，用于根据所述检测结果校正所述显示屏的显示参数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像处理模块，用于对所述叠加图像进行图像处理包括： 所述图像处理模块，用于对所述叠加图像进行GAMMA、白平衡、亮度、对比度调整中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光传感器设置在与显示的测试图像的中心对应的位置处。

4.一种校正显示参数的装置，用于校正显示屏的显示参数，其特征在于，包括： 第一图像生成模块，用于根据来自信号源的输入信号生成主显示图像； 第二图像生成模块，用于根据预设图像数据生成测试图像； 图像处理模块，采用相同的处理参数对所述主显示图像和所述测试图像分别进行图像处理； 画中画功能模块，用于将经图像处理的测试图像叠加于经图像处理的主显示图像并输出叠加图像给所述显示屏进行显示； 光传感器，用于对显示的测试图像进行检测，并将检测结果发送给中央处理模块； 所述中央处理模块，用于根据所述检测结果校正所述显示屏的显示参数。

5.一种校正显示参数的方法，其特征在于，包括以下步骤： 根据来自信号源的输入信号生成主显示图像以及根据预设图像数据生成测试图像； 将所述测试图像通过画中画功能叠加于所述主显示图像，获得叠加图像； 对所述叠加图像进行图像处理，并输出显示；对显示的测试图像进行检测，并输出检测结果； 根据所述检测结果校正显示参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述校正显示参数包括亮度校正和DICOM校正。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述测试图像通过画中画功能叠加于所述主显示图像之前，还包括： 将所述测试图像与所述主显示图像转换成相同的图像格式。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述叠加图像进行图像处理包括：对所述叠加图像进行GAMMA、白平衡、亮度、对比度调整中的一种或几种。

9.一种校正显示参数的方法，其特征在于，包括以下步骤： 根据来自信号源的输入信号生成主显示图像以及根据预设图像数据生成测试图像； 采用相同的处理参数对所述主显示图像和所述测试图像分别进行图像处理； 将经图像处理的测试图像叠加于经图像处理的主显示图像并输出叠加图像给显示屏进行显示； 对显示的测试图像进行检测，并输出检测结果； 根据所述检测结果校正显示参数。

10.一种显示器，包括如权利要求1-4的任意一项所述的校正显示参数的装置。