一种基于高色域车载显示系统的颜色矫正方法及系统

摘要

本发明涉及图像处理技术领域，提供一种基于高色域车载显示系统的颜色矫正方法及系统，包括MCU及与其连接的驱动IC、背光驱动电路、存储模块和被测面板，以被测面板在不同场景下输出的测试图片为基础，从其中获取决定图片颜色、亮度的亮度测试信息，代入预设矫正逻辑，从而得到相对于当前场景最适合的颜色矫正数据，最后提取当前测试场景的特征信息，匹配调用对应的颜色矫正数据，即可控制被测面板输出颜色、亮度均与场景一致的显示画面；针对性高，颜色矫正数据的计算使得每一场景都可被单独控制和优化，兼容性强，预设矫正逻辑的设置使得系统在不需要大批量测试场景数据的前提下，依旧可提高白平衡的精度，从而进一步提高生产效率。

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于高色域车载显示系统的颜色矫正方法及系统。

背景技术

由于车载严酷信赖性要求，适用于车载的高色域方案中，选用红色发光材料KSF(氟硅酸盐)为磷光材料，基于其发光延时特性，在不同背光亮度(PWM占空比)驱动情况下，对蓝光的转换量会有不同。导致在不同背光PWM占空比驱动条件下，颜色会有变化。

在实际车载使用场景中，根据实际环境划分夜间、清晨、中午、傍晚等多种模式。而为匹配实际的环境亮度，汽车将根据环境亮度做背光亮度切换，但由于KSF材料特性，切换后红光分量增加，导致高亮度环境切换到低亮度环境时，显示颜色偏红，导致不适感增加。

现有的白平衡(颜色矫正)方法参见图1，需要电脑控制图形板生成测试图片，将信号提供给液晶面板，产生基于16个以上的灰阶图片和个红、绿、蓝图片，并由设备测试后将测试值提供给电脑端进行计算，最后通过图形信号板将计算结果烧录到液晶面板内置寄存器中。但是，当场景增加时，工作量也会成倍增加。

在白平衡过程中，液晶面板的面板驱动IC在启动时会读取寄存器中设定的颜色初始化设定，生成不同的驱动电压数据，实现颜色的控制。但由于显示屏驱动IC为被动型IC，没有主动执行判定功能，因此，只能按照简单设定固定工作完成单一需求的颜色矫正，无法实现不同场景条件下的白平衡(颜色矫正功能)。

发明内容

本发明提供一种基于高色域车载显示系统的颜色矫正方法及系统，解决了现有的白平衡技术因场景增加将导致测试图片倍增，严重影响生产效率，从而无法实现多场景的颜色矫正需求技术问题。

为解决以上技术问题，本发明提供一种基于高色域车载显示系统的颜色矫正方法，包括：

S1、获取多个不同场景下被测面板输出的测试图片；

S2、从所述测试图片中获取对应的亮度测试信息；

S3、根据预设矫正逻辑处理所述亮度测试信息，得到颜色矫正数据；

S4、根据读取到的当前测试场景的特征信息，调用对应的颜色矫正数据调整所述被测面板。

本基础方案以被测面板在不同场景下输出的测试图片为基础，从其中获取决定图片颜色、亮度的亮度测试信息，代入预设矫正逻辑，从而得到相对于当前场景最适合的颜色矫正数据，最后提取当前测试场景的特征信息，匹配调用对应的颜色矫正数据，即可控制被测面板输出颜色、亮度均与场景一致的显示画面；针对性高，颜色矫正数据的计算使得每一场景都可被单独控制和优化，兼容性强，预设矫正逻辑的设置使得系统在不需要大批量测试场景数据的前提下，依旧可提高白平衡的精度，从而进一步提高生产效率。

在进一步的实施方案中，所述步骤S1包括：

S11、驱动被测面板根据多个不同的场景，依次切换为对应的亮度模式；

S12、获取在所述亮度模式下的所述被测面板的显示图片，作为测试图片。

在进一步的实施方案中，当测试场景的数量小于预设阈值时，所述步骤S3包括：

S31A、根据所述亮度测试信息生成对应的白平衡信息；

S32A、将与所述亮度模式一一对应的所述白平衡信息烧录在寄存器中，得到对应多个不同场景的颜色矫正数据。

本方案采集不同场景下被测面板上实际输出的显示图片作为测试图片，并从测试图片中提取对应的亮度测试信息生产对应的白平衡信息，而在场景需要时，直接根据白平衡信息与场景的亮度模式的对应关系，进行直接调用；在测试场景的数量小于预设阈值时，将场景与测试图片一一对应，可提高场景的显示精度与颜色校正效率。

在进一步的实施方案中，当测试场景的数量大于或等于预设阈值时，所述步骤S3包括：

S31B、分别获取对应于首个测试场景和当前测试场景的所述亮度测试信息，得到第一亮度信息和第二亮度信息；

S32B、根据预设算法、所述第一亮度信息、所述第二亮度信息，计算得到目标亮度信息，与所述第一亮度信息整合得到对应于所述当前测试场景的颜色矫正数据，并烧录在寄存器中。

本方案在测试场景的数量大于或等于预设阈值时，设置预设算法，根据首个测试场景和当前测试场景的亮度测试信息，计算得到目标亮度信息，与第一亮度信息整合即可得到对应于当前测试场景的颜色矫正数据；以少量的测试图片兼容所有的场景颜色校正，此种算法适用于所有的场景，算法恒定、计算量小、数据处理效率高。

在进一步的实施方案中，所述步骤S2包括：获取每一所述测试图片所对应的灰阶图片、红图片、绿图片、蓝图片，并分别测试所述灰阶图片、所述红图片、所述绿图片、所述蓝图片对应的亮度参数和色度参数，整合得到亮度测试信息。

本方案根据图片显示原理，分别测试每一测试图片所对应的灰阶图片、红图片、绿图片、蓝图片，得到灰阶图片、红图片、绿图片、蓝图片对应的亮度参数和色度参数，通过细化至每一色块的亮度和色度，可进一步的提高颜色矫正精度。

在进一步的实施方案中，所述步骤S32包括：

a、从所述第一亮度信息、所述第二亮度信息中提取出对应于所述红图片、所述绿图片、所述蓝图片的亮度参数，代入预设算法计算得到目标亮度信息；

b、从所述第一亮度信息中获取所述灰阶图片的亮度参数和色度参数，并与所述目标亮度信息、所述第二亮度信息中的所述色度参数整合，得到对应于所述当前测试场景的颜色矫正数据。

本方案设置预设处理逻辑，控制灰阶图片不变、红图片、绿图片、蓝图片的色度参数不变，仅矫正红图片、绿图片、蓝图片的亮度，有效地解决了在亮度模式切换时，驱动信号无误，但显示颜色偏红或偏蓝导致的不适感，给予用户更舒适的观看体验。

在进一步的实施方案中，所述预设算法的计算公式如下：

YnR(new)＝Y1G÷YnG×YnR；

YnG(new)＝Y1G；

YnB(new)＝Y1G÷YnG×YnB；

其中，Y1G为所述第一个测试场景中绿图片的亮度参数；YnR、YnG、YnB分别为对应第n个测试场景中所述红图片、所述绿图片、所述蓝图片的亮度参数；YnR(new)、YnG(new)、YnB(new)为目标亮度信息，分别对应第n个测试场景的所述红图片、所述绿图片、所述蓝图片的目标亮度参数。

在进一步的实施方案中，所述步骤S4包括：

S41、根据读取到的所述当前测试场景的特征信息，识别其亮度模式，并根据所述亮度模式调用对应的颜色矫正数据；

S42、根据所述颜色矫正数据，分别控制驱动IC和背光驱动电路输出对应的驱动电压、驱动电流驱动所述被测面板。

本方案根据主动读取到的当前测试场景的特征信息，自动调用对应的颜色矫正数据，分别控制驱动IC和背光驱动电路输出对应的驱动电压、驱动电流驱动所述被测面板，设备主动性高，可根据实际场景完成不同调整需求的颜色矫正，满足车载多场景下的颜色校正需求。

本发明还提供一种颜色矫正系统，包括：MCU及与其连接的驱动IC、背光驱动电路、存储模块和被测面板；

所述MCU用于根据当前测试场景向所述驱动IC下发颜色显示指令；

所述驱动IC用于响应所述颜色显示指令生成对应的驱动电压，驱动所述被测面板显示得到测试图片；

所述MCU用于从获取的所述测试图片中提取出亮度测试信息，并通过预设矫正逻辑处理得到颜色矫正数据；

所述存储模块用于存储所述颜色校正数据；

所述MCU还用于读取所述当前测试场景的特征信息，根据所述特征信息调用对应的所述颜色矫正数据；并根据所述颜色矫正数据输出目标颜色指令、目标亮度指令；

所述驱动IC用于响应所述目标颜色指令输出生成对应的驱动电压，驱动所述被测面板显示；

所述背光驱动电路用于根据所述目标亮度指令输出对应的驱动电流，驱动所述被测面板显示。

本基础方案对比传统的显示屏模组，增加MCU作为综合控制中心。在实际工作中，MCU将通过读取主机传输场景信息，主动将预设在寄存器中不同场景的颜色校正信息，主动提供给被测面板(显示屏)驱动IC和背光驱动电路，以输出对应的驱动电压、驱动电流控制被测面板正常显示，以实现颜色调整。MCU作为车载显示系统的控制中心，其强大的数据处理功能，在达到不同场景下颜色校正的单独控制和优化的同时，也可提高生产效率(提高画面矫正效率)。

在进一步的实施方案中，所述存储模块为可读写存储器。

附图说明

图1是本发明实施例提供的背景技术中白平衡(颜色矫正)方法的工作示意图；

图2是本发明实施例1提供的一种基于高色域车载显示系统的颜色矫正方法的工作流程图；

图3是本发明实施例2提供的一种颜色矫正系统的系统框架图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

本发明实施例提供的一种基于高色域车载显示系统的颜色矫正方法，如图2所示，在本实施例中，包括步骤S1～S4：

S1、获取多个不同场景下被测面板输出的测试图片，包括：

S11、驱动被测面板根据多个不同的场景，依次切换为对应的亮度模式；

S12、获取在亮度模式下的被测面板的显示图片，作为测试图片。

S2、从测试图片中获取对应的亮度测试信息，包括：获取每一测试图片所对应的灰阶图片、红图片、绿图片、蓝图片，并分别测试灰阶图片、红图片、绿图片、蓝图片对应的亮度参数和色度参数，整合得到亮度测试信息。

具体地，灰阶图片、红图片、绿图片、蓝图片均会产生对应的亮度值Y和色度值x、y。如果对应第N幅画面就是：

红图片产生，YnR、xnR、ynR；

绿图片产生，YnG、xnG、ynG；

蓝图片产生，YnB、xnB、ynB。

本实施例根据图片显示原理，分别测试每一测试图片所对应的灰阶图片、红图片、绿图片、蓝图片，得到灰阶图片、红图片、绿图片、蓝图片对应的亮度参数和色度参数，通过细化至每一色块的亮度和色度，可进一步的提高颜色矫正精度。

S3、根据预设矫正逻辑处理亮度测试信息，得到颜色矫正数据。

当测试场景的数量小于预设阈值时，步骤S3包括S31～S32：

S31A、根据亮度测试信息生成对应的白平衡信息；

S32A、将与亮度模式一一对应的白平衡信息烧录在寄存器中，得到对应多个不同场景的颜色矫正数据。

本实施例采集不同场景下被测面板上实际输出的显示图片作为测试图片，并从测试图片中提取对应的亮度测试信息生产对应的白平衡信息，而在场景需要时，直接根据白平衡信息与场景的亮度模式的对应关系，进行直接调用；在测试场景的数量小于预设阈值时，将场景与测试图片一一对应，可提高场景的显示精度与颜色校正效率。

在另一实施例中，当测试场景的数量大于或等于预设阈值时，步骤S3包括S31～S32：

S31B、分别获取对应于首个测试场景和当前测试场景的亮度测试信息，得到第一亮度信息和第二亮度信息；

S32B、根据预设算法、第一亮度信息、第二亮度信息，计算得到目标亮度信息，与第一亮度信息整合得到对应于当前测试场景的颜色矫正数据，并烧录在寄存器中。

步骤S32包括：

a、从第一亮度信息、第二亮度信息中提取出对应于红图片、绿图片、蓝图片的亮度参数，代入预设算法计算得到目标亮度信息；

预设算法的计算公式如下：

YnR(new)＝Y1G÷YnG×YnR；

YnG(new)＝Y1G；

YnB(new)＝Y1G÷YnG×YnB；

其中，Y1G为第一个测试场景中绿图片的亮度参数；YnR、YnG、YnB分别为对应第n个测试场景中红图片、绿图片、蓝图片的亮度参数；YnR(new)、YnG(new)、YnB(new)为目标亮度信息，分别对应第n个测试场景的红图片、绿图片、蓝图片的目标亮度参数。

b、从第一亮度信息中获取灰阶图片的亮度参数和色度参数，并与目标亮度信息(包括YnR(new)、YnG(new)、YnB(new))、第二亮度信息中的色度参数(当前测试场景中所有图片的色度值)整合，得到对应于当前测试场景的颜色矫正数据。

本实施例在测试场景的数量大于或等于预设阈值时，设置预设算法，根据首个测试场景和当前测试场景的亮度测试信息，计算得到目标亮度信息，与第一亮度信息整合即可得到对应于当前测试场景的颜色矫正数据；以少量的测试图片兼容所有的场景颜色校正，此种算法适用于所有的场景，算法恒定、计算量小、数据处理效率高；

设置预设处理逻辑，控制灰阶图片不变、红图片、绿图片、蓝图片的色度参数不变，仅矫正红图片、绿图片、蓝图片的亮度，有效地解决了在亮度模式切换时，驱动信号无误，但显示颜色偏红或偏蓝导致的不适感，给予用户更舒适的观看体验。

S4、根据读取到的当前测试场景的特征信息，调用对应的颜色矫正数据调整被测面板，包括S41～S42：

S41、根据读取到的当前测试场景的特征信息，识别其亮度模式，并根据亮度模式调用对应的颜色矫正数据；

S42、根据颜色矫正数据，分别控制驱动IC和背光驱动电路输出对应的驱动电压、驱动电流驱动被测面板。

本实施例根据主动读取到的当前测试场景的特征信息，自动调用对应的颜色矫正数据，分别控制驱动IC和背光驱动电路输出对应的驱动电压、驱动电流驱动被测面板，设备主动性高，可根据实际场景完成不同调整需求的颜色矫正，满足车载多场景下的颜色校正需求。

本发明实施例以被测面板在不同场景下输出的测试图片为基础，从其中获取决定图片颜色、亮度的亮度测试信息，代入预设矫正逻辑，从而得到相对于当前场景最适合的颜色矫正数据，最后提取当前测试场景的特征信息，匹配调用对应的颜色矫正数据，即可控制被测面板输出颜色、亮度均与场景一致的显示画面；针对性高，颜色矫正数据的计算使得每一场景都可被单独控制和优化，兼容性强，预设矫正逻辑的设置使得系统在不需要大批量测试场景数据的前提下，依旧可提高白平衡的精度，从而进一步提高生产效率。

本实施例附图中的附图标记包括：MCU1，驱动IC2，背光驱动电路3，存储模块4，被测面板5。

本发明实施例还提供一种颜色矫正系统，参见图3，包括：MCU及与其连接的驱动IC、背光驱动电路、存储模块和被测面板；

MCU用于根据当前测试场景向驱动IC下发颜色显示指令；

驱动IC用于响应颜色显示指令生成对应的驱动电压，驱动被测面板显示得到测试图片；

在本实施例中，被测面板为车载显示屏，内部集成有与背光驱动电路连接的LED背光源，以及与驱动IC连接的液晶显示屏；在其它实施例中，被测面板包括但不限于任何具备显示功能的显示屏。

MCU用于从获取的测试图片中提取出亮度测试信息，并通过预设矫正逻辑处理得到颜色矫正数据。

其中，MCU通过直接获取对应测试图片的亮度参数和色度参数，得到亮度测试信息。

存储模块用于存储颜色校正数据；

在本实施例中，存储模块为可读写存储器。

MCU还用于读取当前测试场景的特征信息，根据特征信息调用对应的颜色矫正数据；并根据颜色矫正数据输出目标颜色指令、目标亮度指令；

驱动IC用于响应目标颜色指令输出生成对应的驱动电压，驱动被测面板显示；

背光驱动电路用于根据目标亮度指令输出对应的驱动电流，驱动被测面板显示。

本发明实施例对比传统的显示屏模组，增加MCU作为综合控制中心，并应用上述实施例1步骤S1～S4描述的颜色矫正方法。在实际工作中，MCU将通过读取主机传输场景信息，主动将预设在寄存器中不同场景的颜色校正信息，主动提供给被测面板(显示屏)驱动IC和背光驱动电路，以输出对应的驱动电压、驱动电流控制被测面板正常显示，以实现颜色调整。MCU作为车载显示系统的控制中心，其强大的数据处理功能，在达到不同场景下颜色校正的单独控制和优化的同时，也可提高生产效率(提高画面矫正效率)。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。