快速构建OLED显示器伽玛校正查找表的方法转让专利
申请号 : CN201410291623.9
文献号 : CN104050922B
文献日 : 2016-03-23
发明人 : 于晓辉 , 杨俊彦 , 曹坤宇 , 赵惠琼 , 钱金梅
申请人 : 云南北方奥雷德光电科技股份有限公司
摘要 :
一种快速构建OLED显示器伽玛校正查找表的方法，属于OLED显示器显示特性优化技术领域，尤其针对于OLED显示器的显示特性进行Gamma校正，使得OLED显示器具备更优显示效果的快速构建OLED显示器伽玛校正查找表的方法。本发明的快速构建OLED显示器伽玛校正查找表的方法，其特征在于该校正是通过9位输出对应于8位输入的处理来实现的。本发明只需要测量OLED显示器的0灰阶亮度偏移量 α、显示器亮度特征曲线的指数γ1和期望校正达到的伽玛系数γ2，即可快速计算出伽玛校正表，该技术简单、有效，易于实现和推广。
权利要求 :
1.一种快速构建OLED显示器伽玛校正查找表的方法，其特征在于该校正是通过9位输出对应于8位输入的处理来实现,具体方法包括以下步骤：
1)、测量OLED显示器在伽玛校正前的原始亮度，得到灰度特性数据，并将起始亮度刚大于0的点平移至原点，然后，将亮度y和灰度x变量进行归一化，得到原始灰度曲线；对原始灰度曲线用指数函数： 的公式进行拟合，得到特征曲线指数 ；
2）、调节视频信号源，输出0灰阶全屏单色信号，即全屏黑色信号；
3）、在暗室条件下，此时室内亮度计测量值为0，从0开始，步进值为1，设置伽玛校正表输入为0时的校正输出值LUT[0]， 此时LUT[0]的值对应9位输出的起始点，将0点位置移至曲线起始亮度的位置，并同步测量OLED显示器的亮度，当测量到的亮度开始大于0时，记录此时的校正值LUT[0]为起始亮值；
4）、设定显示器期望达到的伽玛校正系数 ；
5）、根据以下公式，计算并储存单字节无符号整数型伽玛校正曲线数据：其中：
Int[ ]：表示对方括弧内数据取整数部份；
8
：为输入数字视频信号最大值，对于8位信号，等于255，即2-1；
n：为伽玛校正曲线数据表索引值，对于256点校正曲线，取值范围为0到255；
：为步骤1拟合得到的OLED亮度特征曲线指数；
：为期望达到的伽玛校正系数；
6）、根据以下公式，构建伽玛校正查找表LUT：其中：
n：为伽玛校正查找表索引值，与步骤5）公式中的n相同；
a：为步骤3）测量得到的起始亮度值；
：伽玛校正表输出的最大值，对于9位输出校正表，输出为0-511，即512个输出；
：为步骤5）中得到的单字节无符号整数型伽玛校正曲线数据；
7）、将步骤6）中构建的伽玛校正查找表LUT依次写入显示器内置的伽玛校正表对应寄存器，完成显示器的伽玛校正。
2.如权利要求1所述的快速构建OLED显示器伽玛校正查找表的方法，其特征在于所述的步骤5）中的n值，取值范围为0到255之间的256个数值，将256个数值等数划分为数个数值段，划分数值段数越多，其计算精度越高。
说明书 :
快速构建OLED显示器伽玛校正查找表的方法
技术领域
[0001] 本发明属于OLED显示器显示特性优化技术领域，尤其针对于OLED显示器的显示特性进行Gamma校正，使得OLED显示器具备更优显示效果的快速构建OLED显示器伽玛校
正查找表的方法。
正查找表的方法。
背景技术
[0002] OLED显示器可广泛应用在各个领域，不同场合下目标的使用亮度、光电转换效率和特性都不同，同时，因为OLED显示器的生产环节较复杂，生产工艺较难控制，不同生产批次之间光电特性也不是很一致，如此导致了每一片显示器的光电性能会不一致，产品在配
套显示系统使用时需要对每一片显示器进行一次校正，来满足每个显示器特性的一致。
套显示系统使用时需要对每一片显示器进行一次校正，来满足每个显示器特性的一致。
[0003] 灰阶曲线是显示器一条不同灰阶与亮度关系的特性曲线，用来表达显示器的显示特性，OLED显示与CRT和LED显示技术具有类似的特点，即非线性显示。人类的视觉系统
对于显示器的亮度或的感觉大致呈对数关系，而并非线性关系，为了保证显示器呈现的图
像与原始图像相同，在显示器中需引入Gamma校正，对显示器灰阶曲线进行调试，以达到最佳视觉效果。
对于显示器的亮度或的感觉大致呈对数关系，而并非线性关系，为了保证显示器呈现的图
像与原始图像相同，在显示器中需引入Gamma校正，对显示器灰阶曲线进行调试，以达到最佳视觉效果。
[0004] Gamma校正是为了克服这种非线性而引入的一种传输函数。不同的灰阶曲线能表现出不同的影像的画质特性和视觉效果，在人眼看来对亮度的强弱会有明显差异，因此需
对显示器的灰阶曲线进行校正，以便使显示系统获得理想的显示效果。因此，需要建立一套完整的OLED显示器Gamma调整方法，使显示器显示效果能最终达到一致，对推进其大规模
的商业应用，具有重要意义。
对显示器的灰阶曲线进行校正，以便使显示系统获得理想的显示效果。因此，需要建立一套完整的OLED显示器Gamma调整方法，使显示器显示效果能最终达到一致，对推进其大规模
的商业应用，具有重要意义。
[0005] 一般情况下，由于视觉环境和显示设备的显示特性差异，Gamma值通常在2.2-2.5之间时，达到人眼最佳的视觉效果。没有经过Gamma校正的显示设备会影响最终输出的图
像质量、造成显示失真，由于OLED显示设备的原始Gamma值较大，通常为2.7-3左右，即成
像将使图像暗化，因此在进行Gamma校正时，需要使图像亮化，以抵消原始显示设备的影
响，通常选取0-1之间的Gamma值。Gamma校正是采用亮度查找表（10bit寄存器）来实现
的，为了使帧缓存亮度查找表存储的亮度值进一步细化，帧缓存亮度查找表中不直接存储
亮度值，而是存储亮度值的地址，根据地址到亮度查找表中查找对应亮度值，查找地址的位宽需大于地址索引位宽。
像质量、造成显示失真，由于OLED显示设备的原始Gamma值较大，通常为2.7-3左右，即成
像将使图像暗化，因此在进行Gamma校正时，需要使图像亮化，以抵消原始显示设备的影
响，通常选取0-1之间的Gamma值。Gamma校正是采用亮度查找表（10bit寄存器）来实现
的，为了使帧缓存亮度查找表存储的亮度值进一步细化，帧缓存亮度查找表中不直接存储
亮度值，而是存储亮度值的地址，根据地址到亮度查找表中查找对应亮度值，查找地址的位宽需大于地址索引位宽。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提出一种OLED显示器的Gamma校正方法，以达到优化显示器后端使用，达到最佳显示效果，同时满足指导大规模商业应用的需要。
[0007] 本发明的快速构建OLED显示器伽玛校正查找表的方法，其特征在于该校正是通过9位输出对应于8位输入的处理来实现,具体方法包括以下步骤：
[0008] 1)、测量OLED显示器在伽玛校正前的原始亮度，得到灰度特性数据，并将起始亮度刚大于0的点平移至原点，然后，将亮度y和灰度x变量进行归一化，得到原始灰度曲线；
对原始灰度曲线用指数函数： 的公式进行拟合，得到特征曲线指数 ；
对原始灰度曲线用指数函数： 的公式进行拟合，得到特征曲线指数 ；
[0009] 2）、调节视频信号源，输出0灰阶全屏单色信号，即全屏黑色信号；
[0010] 3）、在暗室条件下，此时室内亮度计测量值为0，从0开始，步进值为1，设置伽玛校正表输入为0时的校正输出值LUT[0]， 此时LUT[0]的值对应9位输出的起始点，将0点位置移至曲线起始亮度的位置，并同步测量OLED显示器的亮度，当测量到的亮度开始大于
0时，记录此时的校正值LUT[0]为起始亮值；
0时，记录此时的校正值LUT[0]为起始亮值；
[0011] 4）、设定显示器期望达到的伽玛校正系数 ；
[0012] 5）、根据以下公式，计算并储存单字节无符号整数型伽玛校正曲线数据：
[0013]
[0014] 其中：
[0015] Int[ ]：表示对方括弧内数据取整数部份；
[0016] ：为输入数字视频信号最大值，对于8位信号，等于255，即28-1；
[0017] n：为伽玛校正曲线数据表索引值，对于256点校正曲线，取值范围为0到255；
[0018] ：为步骤1拟合得到的OLED亮度特征曲线指数；
[0019] ：为期望达到的伽玛校正系数；
[0020] 6）、根据以下公式，构建伽玛校正查找表LUT：
[0021]
[0022] 其中：
[0023] n：为伽玛校正查找表索引值，与步骤5）公式中的n相同；
[0024] a：为步骤3）测量得到的起始亮度值；
[0025] ：伽玛校正表输出的最大值，对于9位输出校正表，输出为0-511，即512个输出；
[0026] ：为步骤5）中得到的单字节无符号整数型伽玛校正曲线数据；
[0027] 7）、将步骤6）中构建的伽玛校正查找表LUT依次写入显示器内置的伽玛校正表对应寄存器，完成显示器的伽玛校正。
[0028] 所述的步骤5）中的n值，取值范围为0到255之间的256个数值，将256个数值等数划分为数个数值段，划分数值段数越多，其计算精度越高。
[0029] 在显示器的校正过程中，输出位数必须大于输入位数才能完成对输入信号的校正，普通显示器通常采用8位的输入数字信号，因此9位输出信号已经可以满足8位输入信
号的校正要求。如采用更高位数的输出意味着更高位数的D/A转换，会增加额外的计算量，对IC设计会有更高的要求。
号的校正要求。如采用更高位数的输出意味着更高位数的D/A转换，会增加额外的计算量，对IC设计会有更高的要求。
[0030] 本发明只需要测量OLED显示器的0灰阶亮度偏移量 、显示器亮度特征曲线的指数 和期望校正达到的伽玛系数 ，即可快速计算出伽玛校正表，该技术简单、有效，易于
实现和推广。
实现和推广。
附图说明
[0031] 图1为发明步骤1）中原始灰度曲线以及特征曲线指数 曲线图。
具体实施方式
[0032] 实例一：以云南北方奥雷德光电科技股份有限公司生产的0.6英寸800×600分辨率的SVGA060型OLED微型显示器产品为例，进行校正，具体校正步骤为：
[0033] 1）、关闭SVGA060显示器的伽玛校正功能，测量SVGA060显示器在伽玛校正前的原始亮度，即灰度特性数据，并将起始亮度刚大于0的点平移至原点，将亮度y和灰度x变量进行归一化，得到显示器归一化亮度特征曲线数据，同时用指数函数： 的公式进行拟
合，得到特征曲线指数 ＝3；
合，得到特征曲线指数 ＝3；
[0034] 2）、调节视频信号源，输出0灰阶全屏单色信号，即全屏黑色给SVGA060显示器；
[0035] 3）、在暗室条件下，设置SVGA060内置伽玛校正表LUT[0]的设定值等于250时，显示器屏幕亮度从0变为0.1，得到起始亮度偏移量＝250；
[0036] 4）、设定显示器期望达到的伽玛校正系数为 ＝2.2；
[0037] 5）、根据公式 ，并将n值分为16个数值段，16个数值段有17个点，并计算17点单字节无符号整数型伽玛校正曲线数据表G[n]=（0，33，55，
74，92，108，124，139，153，167，181，194，207，219，231，243，255）；
74，92，108，124，139，153，167，181，194，207，219，231，243，255）；
[0038] 6）、根据公式 构建9位伽玛校正查找表LUT[n]=（250，284，307，326，345，361，377，393，407，422，436，449，463，475，487，500，511）；
[0039] 7）、将步骤6）中构建的伽玛校正查找表LUT依次写入SVGA060内置伽玛校正表对应寄存器，完成SVGA060显示器的伽玛校正。
[0040] 实例二：以云南北方奥雷德光电科技股份有限公司生产的0.6英寸1280×1024分辨率的SXGA060型OLED微型显示器产品为例说明。
[0041] 1）、关闭SXGA060显示器的伽玛校正功能，测量SXGA060显示器在伽玛校正前的原始亮度－灰度特性数据，并将起始亮度刚大于0的点平移至原点，将亮度（y）和灰度（x）变量进行归一化，得到显示器归一化亮度特征曲线数据，用指数函数： 的公式进行拟合，得到特征曲线指数 ＝3；
[0042] 2）、调节视频信号源，输出0灰阶全屏单色信号，给SXGA060显示器；
[0043] 3）、在暗室条件下，分别设置SXGA060内置R、G、B三个通道的伽玛校正表LUT_R[0]、LUT_G[0]、LUT_B[0]的设定值等于330时，显示器屏幕亮度从0变为0.1，得到起始亮度偏移量＝330；
[0044] 4）、设定显示器期望达到的伽玛校正系数为 ＝2.2。
[0045] 5）、根据公式 ，计算并得到256点单字节无符号整数型伽玛校正曲线数据表为G[n]=（0，4，7，9，12，14，16，18，20，21，23，25，27，28，30，31，33，35，
36，37，39，40，42，43，45，46，47，49，50，51，53，54，55，56，58，59，60，61，63，64，65，66，67，
69，70，71，72，73，74，76，77，78，79，80，81，82，83，84，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，
96，97，98，99，100，101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112，113，114，115，
116，117，118，119，120，121，122，123，124，125，126，127，128，129，130，131，132，133，133，
134，135，136，137，138，139，140，141，142，143，144，144，145，146，147，148，149，150，151，
152，152，153，154，155，156，157，158，159，159，160，161，162，163，164，165，165，166，167，
168，169，170，171，171，172，173，174，175，176，177，177，178，179，180，181，182，182，183，
184，185，186，186，187，188，189，190，191，191，192，193，194，195，195，196，197，198，199，
199，200，201，202，203，203，204，205，206，207，207，208，209，210，211，211，212，213，214，
214，215，216，217，218，218，219，220，221，221，222，223，224，225，225，226，227，228，228，
229，230，231，231，232，233，234，234，235，236，237，237，238，239，240，240，241，242，243，
243，244，245，246，246，247，248，249，249，250，251，252，252，253，254，255）；
36，37，39，40，42，43，45，46，47，49，50，51，53，54，55，56，58，59，60，61，63，64，65，66，67，
69，70，71，72，73，74，76，77，78，79，80，81，82，83，84，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，
96，97，98，99，100，101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112，113，114，115，
116，117，118，119，120，121，122，123，124，125，126，127，128，129，130，131，132，133，133，
134，135，136，137，138，139，140，141，142，143，144，144，145，146，147，148，149，150，151，
152，152，153，154，155，156，157，158，159，159，160，161，162，163，164，165，165，166，167，
168，169，170，171，171，172，173，174，175，176，177，177，178，179，180，181，182，182，183，
184，185，186，186，187，188，189，190，191，191，192，193，194，195，195，196，197，198，199，
199，200，201，202，203，203，204，205，206，207，207，208，209，210，211，211，212，213，214，
214，215，216，217，218，218，219，220，221，221，222，223，224，225，225，226，227，228，228，
229，230，231，231，232，233，234，234，235，236，237，237，238，239，240，240，241，242，243，
243，244，245，246，246，247，248，249，249，250，251，252，252，253，254，255）；
[0046] 6）、根据公示 ，构建10位伽玛校正查找表LUT[n]=（330，341，349，354，363，368，373，379，384，387，393，398，403，406，412，414，420，
425，428，431，436，439，444，447，452，455，458，463，466，469，474，477，479，482，488，490，
493，496，501，504，507，509，512，518，520，523，526，528，531，537，539，542，545，547，550，
553，556，558，564，566，569，572，575，577，580，583，585，588，591，594，596，599，602，604，
607，610，613，615，618，621，624，626，629，632，634，637，640，643，645，648，651，653，656，
659，662，664，667，670，672，675，678，681，683，686，689，691，691，694，697，700，702，705，
708，710，713，716，719，721，721，724，727，729，732，735，738，740，743，743，746，749，751，
754，757，759，762，762，765，768，770，773，776，778，778，781，784，787，789，792，795，795，
797，800，803，806，808，811，811，814，816，819，822，825，825，827，830，833，835，835，838，
841，844，846，849，849，852，855，857，860，860，863，865，868，871，871，874，876，879，882，
882，884，887，890，893，893，895，898，901，903，903，906，909，912，912，914，917，920，922，
922，925，928，931，931，933，936，939，941，941，944，947，950，950，952，955，958，958，960，
963，966，966，969，971，974，974，977，980，982，982，985，988，990，990，993，996，999，999，
1001，1004，1007，1007，1009，1012，1015，1015，1018，1020，1023）；
425，428，431，436，439，444，447，452，455，458，463，466，469，474，477，479，482，488，490，
493，496，501，504，507，509，512，518，520，523，526，528，531，537，539，542，545，547，550，
553，556，558，564，566，569，572，575，577，580，583，585，588，591，594，596，599，602，604，
607，610，613，615，618，621，624，626，629，632，634，637，640，643，645，648，651，653，656，
659，662，664，667，670，672，675，678，681，683，686，689，691，691，694，697，700，702，705，
708，710，713，716，719，721，721，724，727，729，732，735，738，740，743，743，746，749，751，
754，757，759，762，762，765，768，770，773，776，778，778，781，784，787，789，792，795，795，
797，800，803，806，808，811，811，814，816，819，822，825，825，827，830，833，835，835，838，
841，844，846，849，849，852，855，857，860，860，863，865，868，871，871，874，876，879，882，
882，884，887，890，893，893，895，898，901，903，903，906，909，912，912，914，917，920，922，
922，925，928，931，931，933，936，939，941，941，944，947，950，950，952，955，958，958，960，
963，966，966，969，971，974，974，977，980，982，982，985，988，990，990，993，996，999，999，
1001，1004，1007，1007，1009，1012，1015，1015，1018，1020，1023）；
[0047] 7）、将步骤6中构建的伽玛校正查找表LUT[n]依次写入SXGA060内置的RGB三个通道的伽玛校正表对应寄存器内，完成对SXGA060显示器的伽玛校正。