利用视频处理方法在液晶屏边缘按连续的像素显示线为单位逐线亮度补偿、校准的方法技术

本发明专利技术涉及利用视频处理方法在液晶屏边缘按连续的像素显示线为单位逐线亮度补偿、校准的方法，其特征在于：集中补偿、校准液晶屏边缘有限像素线(如32线)的亮度差异，将液晶屏上下左右分为四个边缘区域：“上区域”、“下区域”、“左区域”、“右区域”，对于角平分线上的像素点，归为“上区域”或者“下区域”范围，采用亮度K值补偿、校准。其特征还在于：对于集中补偿、校准液晶屏边缘N(如32)线的情况，其补偿、校准K值参数的数量降为4xN(如32)个，并可以在有限的FPGA的存储资源中直接存储，避免在视频处理中从外部读取补偿、校准参数数据。

【技术实现步骤摘要】
利用视频处理方法在液晶屏边缘按连续的像素显示线为单位逐线亮度补偿、校准的方法本申请为下述申请的分案申请，原申请的申请日：2014，9，5原申请的申请号：201410452531.4原申请的专利技术名称：利用视频处理方法拟合、补偿、校准液晶屏表面亮度不均匀的方法
本专利技术涉及由于背光不均匀、或背光受不同边界条件的影响(背光边缘异质条件)而产生的液晶屏表面亮度不均匀的解决方法。
技术介绍
今天，液晶显示已经发展到了无处不在的境地，液晶显示在人们的工作、生活、娱乐等各个领域中扮演着不可或缺的角色，它被广泛应用在手机、iPad、电脑、电视以及休闲、娱乐器材，以及在飞机上、商场中、在公共场所的指示、广告系统中。液晶的发展使得数字高清显示(1920x1080)作为一种标准而成为现实；同时也是由于液晶技术的不断成熟与进步，4K超高清(3820x2160)成为现实。液晶正在引领的数字显示技术向更高高清度的方向发展。上个世纪，作为单体使用的液晶家用电视机、个人电脑显示器的迅速普及是液晶技术成熟的典型标志。那时，液晶显示屏还仅仅局限于单体(单台)独立使用。本世纪初，随着液晶技术及显示技术的不断发展，液晶屏突破了单体独立使用的局限，开始走向利用单体液晶屏拼接成液晶幕墙的领域，液晶应用领域得到迅速拓展。但是，液晶本身不发光，液晶显示需要背光提供光源才能显示视频图像。液晶的背光从光源性质上可以分为冷阴极荧光灯与LED两种，从安置方式上分可以分为侧面背光与直射式背光两种。1)冷阴极荧光灯背光：通常使用的荧光灯，是一种低气压弧光放电荧光灯，其两端电极的温度较高，称之为热阴极放电灯。由于电极长期处在高温下工作，阴极溅散严重(日光的两端逐渐发黑是阴极溅散的表现)，其寿命较短，一般在5千至1万之间。而冷阴极荧光灯由于采用辉光放电，其两端电极的温度相对较低(放电所需电压相对较高)，阴极溅散相对缓慢，灯的寿命长。一般可以达到3万小时上下。冷阴极荧光灯的研发成功，对于需要长时间工作背光的液晶屏的发展起到了功不可没的作用。冷阴极荧光灯作为液晶屏的背光，由于其两端电极具有一定的长度，该长度在很大程度上取决于冷阴极荧光灯的发光长度，对于一支1左右米长的冷阴极荧光灯，其电极长度一般需要10～20毫米左右，如图1中的(1)所示。而对于一台宽屏(16:9)的46英吋液晶屏来说，其x，y方向的尺寸约为1018，573毫米，如图2所示，因此，需要的冷阴极荧光灯两端的电极长度通常在18毫米左右。冷阴极荧光灯作为背光，有侧面与直射两种形式，这两种形式的冷阴极荧光灯通常沿液晶屏的x方向安置，如图3、4所示。图3(1)为直射式冷阴极荧光灯的排列方式，图4(1)为侧面冷阴极荧光灯的排列方式。这就是我们早前使用的液晶电视的典型背光。在这样的结构中，由于需要放置冷阴极荧光灯两端电极的长度，液晶屏的边框通常在30毫米以上。作为单体使用的液晶屏，人们非常习惯液晶显示屏被宽宽的边框围着。但是，宽边框成为了液晶屏走向拼接幕墙首当其冲的障碍。为了避免太宽的边框在拼接画面中喧宾夺主，超窄边液晶拼接屏应运而生，它的边框宽度一般在6～7毫米左右。相对而言，冷阴极荧光灯两端的电极并没有因为超窄边的需求而缩短，仍然在10～20毫米的长度。为了获得相对均匀的液晶显示亮度，在直射式背光中利用反射方法遮挡冷阴极荧光灯两端的电极成为了一种典型的背光形式，如图1(2)所示。2)LED背光：随着固体发光技术LED的迅速发展，LED背光首先被使用到单体家用电视机个人电脑监视器上。LED背光同样有侧面与直射式两种形式。典型的直射式LED背光如图5所示。其中(1)是沿x，y方向的LED阵列，(2)是液晶屏，(3)是背光扩散膜，(4)是液晶屏边缘背光反射面。典型的侧面LED背光如6所示。其中(1)为沿x方向排列LED光源，(2)为液晶屏，(3)为扩散膜，(4)为导光板。导光板的作用是将其侧面(顶部)的线光源(视LED直线式排列为线光源)转换成面光源，其上平面紧铁扩散膜及液晶面板玻璃，下底面通常为一斜面，在光源处厚，在另一侧薄，并且在其下底面按一定的方式制有微小的凸起、或者印有反光材料，使得从其侧面发出的线光源，按远近分布、逐层、并且尽可能均匀的反射到液晶屏表面，来构建液晶屏需要的面光源。手机液晶屏的背光常常使用LED点背光形式，如图7中(1)所示。由于液晶屏受到屏体尺寸大小的限制，任何光源形式，以及任何排列方式的背光(今天的背光仍然是由一定间隔、不连体的离散发光构成)，在液晶屏边界区域的发光及反射状态与中央区域会有明显的不同。中央区域的显示亮度由于其周围的光源排列方式相同或非常相近，发出的光被充分的叠加、匀化，表面亮度相对一致(光融合性质相同)，但是，当背光在液晶屏边界部分，其一侧大致具有中央区域的特性，而另一侧则被边界阻隔而不能获得像中央区域光源一样的叠加、匀化光(背光边缘异质条件)，与中央区域相比，其表面亮度会产生明显的不同。直射式冷阴极荧光灯背光的液晶表面亮度如图8所示。其中(1)为中央区域的表面亮度，(2)为边缘区域，(3)是中央区域表面亮度的平均值，(4)为边缘区域的表面亮度平均值。由于存在冷阴极荧光灯两端电极的影响，液晶表面亮度在x方向的左右两侧有明显的下降，出现明显的暗区，这种暗区亮度比起中央区域的亮度降低约30％左右。直射式LED背光的液晶表面亮度如图9所示，其中(1)为中央区域的表面亮度，(2)为边缘区域，(3)是中央区域表面亮度的平均值，(4)为边缘区域的表面亮度平均值。与冷阴极荧光灯背光相比，LED由于没有冷阴极荧光灯的长电极所限，LED可以尽可能地排列到液晶屏的边缘上，整屏亮度平均值有很大提高。但即使如此，背光边缘异质条件的存在，仍然使得边缘区域的液晶屏表面亮度会与中央区域的亮度有明显的差异。同时，LED背光在x，y方向上都会存在边缘效应，因此，液晶屏表面会出现一个类似“平顶金字塔”式的亮度分布情况。侧面冷阴极荧光灯背光灯、LED背光液晶表面亮度如图10所示。其中(1)为冷阴极荧光灯背光灯背光，(2)为LED背光，(3)为两者边缘区域，(侧面背光，由于光源集中在液晶屏单边，在接近光源的边缘区域液晶屏表面亮度会有一个强光区的凸起)，(4)为两者中央区域的表面亮度，(5)是两者中央区域表面亮度的平均值，(6)为两者边缘区域的表面亮度平均值。所有背光设计都会竭尽全力、用各种方法来弥补因为不同区域光融合条件不同造成的液晶屏表面显示亮度不同的现象。在这些方法中有增加背光扩散膜、增加背光光源密度、提升背光至液晶屏之间距离；对于侧背光，增加导光板厚度，提高导光板底层反射效率及改进反射阵列的算法及其分布，等等。但是，无论如何，液晶屏既然作为一个有限尺寸的单体，客观上存在边界发光及反射条件与中央区域不同的情况。从理论上讲，在这种有限面积、有限高度的单体上，单单通过弥补背光的手段是无法实现边缘与中央区域完全均匀的亮度表面的。液晶表面亮度的不均匀性，对于液晶作为单体使用时，显示效果虽然不尽完美，但是它是可以接受的，这也就是今天所有液晶屏能够普及的一个原因。但是，当人们希望液晶屏尺寸越来越大，单体液晶屏达到120英吋仍然不够大的时候，利用单体液晶拼接成液晶显示幕墙就成为了一种解决的方案。在这种利用多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用视频处理方法在液晶屏边缘按连续的像素显示线为单位逐线亮度补偿、校准的方法，其特征在于：集中补偿、校准液晶屏边缘有限像素线(如32线)的亮度差异，将液晶屏上下左右分为四个边缘区域：“上区域”、“下区域”、“左区域”、“右区域”，对于角平分线上的像素点，归为“上区域”或者“下区域”范围，采用亮度K值补偿、校准；其特征还在于：对于集中补偿、校准液晶屏边缘N(如32)线的情况，其补偿、校准K值参数的数量降为4xN(如32) 个，并可以在有限的FPGA的存储资源中直接存储，避免在视频处理中从外部读取补偿、校准参数数据。

【技术特征摘要】
1.利用视频处理方法在液晶屏边缘按连续的像素显示线为单位逐线亮度补偿、校准的方法，其特征在于：集中补偿、校准液晶屏边缘有限像素线(如32线)的亮度差异，将液晶屏上下左右分为四个边缘区域：“上区域”、“下区域”、“左区域”、“右区域”，对于角平分线上的像素点，归...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁炜慷，夏展敏，
申请(专利权)人：丁炜慷，夏展敏，
类型：发明
国别省市：上海,31