用于led背光白平衡的方法和系统的制作方法
专利名称：用于led背光白平衡的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明的实施例包括用于显示器背光元件白平衡的方法和系统。
背景技术：
一些显示器(诸如IXD显示器)具有背光阵列，该背光阵列所具有的各个单独的元件能够各自独立地被寻址和调制。所显示的图像特性可以通过系统地寻址背光阵列元件而得到改善。
发明内容
本发明的一些实施例包括用于对LED显示器背光执行白平衡操作的方法和系统。 一些方面涉及迭代处理，在该迭代处理中，以LED背光的分辨率和IXD显示器的分辨率之间的中间分辨率对显示器背光亮度和颜色进行采样。一些方面涉及使用反卷积技术确定r、g 和b驱动值差分的处理。一些实施例涉及用于显示器背光白平衡的方法。该方法包括以下步骤a)获得显示器参数；b)捕获所述显示器的传感器数据；c)执行所捕获的传感器数据和所述显示器之间的几何校准；d)计算显示器背光的颜色转换矩阵；e)以所选择的白色值显示所述背光；f)测量处于所选择的白色值的所述背光的实际颜色，由此确定测量的背光颜色；g)基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度；h)确定目标颜色；i)确定测量的背光颜色和所述目标颜色之间的色差；j)基于所述色差确定归一化的RGB色差；k)确定rgb色差驱动值；和1)基于所述rgb色差值和用于显示所选择的白色值的原始驱动值来确定新的rgb 驱动值。一些实施例涉及另一种用于显示器背光白平衡的方法。该方法包括以下步骤a)获得显示器参数；b)捕获所述显示器的传感器数据；c)执行所捕获的传感器数据和所述显示器之间的几何校准；d)计算显示器背光的颜色转换矩阵；e)以所选择的颜色值显示所述背光；f)测量处于所选择的颜色值的所述背光的实际颜色，由此确定测量的背光颜色， 所述测量是以显示器LED背光分辨率和显示器IXD像素分辨率之间的中间分辨率执行的；g)基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度，所述目标亮度是以所述中间分辨率确定的。h)确定目标颜色；i)以所述中间分辨率确定测量的背光颜色和所述目标颜色之间的色差；j)基于所述色差以所述中间分辨率确定归一化的RGB色差；k)以所述中间分辨率确定rgb色差驱动值；和1)基于所述rgb色差值和用于显示所选择的白色值的原始驱动值来确定新的rgb 驱动值，所述rgb驱动值是以所述显示器LED背光分辨率确定的。另外，一些实施例涉及用于变更显示器背光白平衡的系统。该系统包括用于感测显示器的背光的光输出的传感器。该系统内的计算机被用于基于所述感测来确定适合于调节背光的白平衡的变更，并且所述计算机基于该变更来调节背光的白平衡。在考虑了结合附图给出的本发明的以下详细说明后，本发明的前述和其它目的、 特征和优点将更容易地得到理解。
图1是示出具有LED背光阵列的典型IXD显示器的图；图2是示出本发明的实施例的白平衡处理中的示例性步骤的流程图；图3是示出几何显示器结构的示例性测试图案的图；图4是示出用于获得目标亮度值的示例性滤波方法的图；图5是示出人类视觉系统的示例性对比敏感度函数的图；图6是示出示例性显示器几何结构和采样尺寸的图；图7是示出用于确定背光驱动值差分的示例性迭代处理的流程图；图8是示出用于变更显示器的特性的示例性计算装置的图。
具体实施例方式通过参考附图，本发明的实施例将最好地得到理解，在附图中同样的部分始终用同样的附图标记表示。特意将上面列出的附图结合在此作为该详细说明的一部分。容易理解的是，在本文的附图中一般性地描述和示出的本发明的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本发明的方法和系统的实施例的以下更详细的说明并非旨在对本发明的范围进行限制，而仅仅是本发明的目前优选实施例的代表。本发明的实施例的元件可以以硬件、固件和/或软件来实施。尽管这里揭示的示例性实施例可能仅描述了这些形式中的一种，但应理解的是，本领域技术人员能够以这些形式中的任何一种来实现这些元件，同时不超出本发明的范围。本发明的一些实施例包括用于实现LED显示器背光的白点平衡处理的系统和方法。在一些实施例中，LED白点平衡可以在没有IXD面板的情况下执行。在一些实施例中， 白点平衡可以在安装有LCD面板的情况下执行。在具有LCD面板的实施例中，可以将LCD 设置成白色以避免LCD灰色轨迹问题。在白点平衡中涉及的系统和处理的一些方面可以关于图1进行描述，图1示出示例性LED白平衡系统。在该示例性系统中，计算装置16(诸如个人计算机)可以控制LCD 控制电路2和相关的LCD面板4，LED控制电路8和相关的LED背光源6，以及成像色度计
610 (摄像机/传感器)。在该示例性系统中，来自计算装置16的控制可以通过可包括各种有线和无线连接在内的连接12、14和18实现。在一些实施例中，成像色度计10可以经由通用串行总线(USB)连接而连接到计算装置16。在一些实施例中，计算装置16可以采用USB 连接、诸如数字视觉接口(DVI)连接、视频图形阵列(VGA)电缆等的视频电缆连接14而连接到LED控制电路8。在一些实施例中，计算装置16可以采用USB连接、诸如数字视觉接口 (DVI)连接、视频图形阵列(VGA)连接等的视频电缆连接12而连接到IXD控制电路2。在一些实施例中，计算装置16可以采用无线连接来连接到成像色度计10、IXD控制电路2和 /或LED控制电路8。在示例性白平衡处理中，使用从计算装置16通过连接14发送给LED控制电路8 的初始LED驱动值来点亮LED背光源6。成像色度计10然后测量来自LED背光源6的光输出并确定LED背光源6的色度。LCD面板4可以存在或者可以不存在，并且如果存在，则可以被设置成全白状态。基于来自成像色度计10的测量值，可以调节LED背光驱动值以校正 LED背光源6的色度。可以重复该处理直到成像色度计10检测到正确的色度为止。本发明的一些实施例可以参考图2来描述，图2示出LED显示器背光的示例性白平衡算法的流程图。最初，可以为显示器建立显示器参数(S20)。这些显示器参数可以包括几何显示器参数，诸如LED块(LED背光元件)和/或LCD像素的尺寸、形状、方向和数目。 也可以在所捕获的摄像机(传感器)数据和显示器之间执行几何校准(S22)。在一些实施例中，几何校准(S2》可以包括使所捕获的摄像机/色度计(传感器)像素相关从而显示 LED位置。在一些实施例中，也可以执行颜色校准(S24)。颜色校准(S24)可以包括计算一个或多个颜色转换矩阵，诸如RGB到XYZ矩阵及其逆向的XYZ到RGB矩阵。在颜色校准(S24)之后，可以接着发生迭代处理25以实现LED背光白平衡。该迭代处理25可以包括显示设置成白色值或所选择的颜色值的LED背光以及测量背光输出的实际颜色(S^)。基于测量到的亮度图(背光颜色)，于是可以确定使可视亮度变化(亮度不均勻)最小化的目标亮度(S^)。这可以基于人类视觉系统的低空间频率和高空间频率处的降低的敏感度。在一些实施例中，可以用期望的色度(例如&和％)来计算目标颜色X和Z (S30)。 示例性处理如下面的等式1所示。在一些实施例中，也可以确定测量的XYZ(测量的背光颜色)和目标ΧΥΖ(目标颜色)之间的CTZ坐标差分(S32)。用于该步骤的示例性方法如下面的等式2所示。在一些实施例中，通过经由下面的等式3获得相应的归一化RGB (例如，归一化RGB色差)(S34)，迭代处理25于是可以继续进行。在一些实施例中，然后可以使用反卷积(S36)来确定LED驱动值r、g和b(rgb色差驱动值)，诸如用下面的等式4来确定。在一些实施例中，可以例如通过使用下面的等式5来确定新的LED驱动值(rgb驱动值)(S38)。在一些实施例中，可以将LED驱动值归一化为最大脉宽调制(PWM) (S40)，使得LED驱动值不超出范围。然后可以重复包括如上所述的图2中的步骤S^至S40的该迭代处理25，直到对于LED白平衡算法而言达到目标颜色为止。在包括IXD面板4的示例性实施例中，可以通过在摄像机/色度计10 (传感器) 捕获到网格图案并在捕获到的图像中检测到网格位置时在LCD面板4上显示网格图案，来执行几何校准(S22)。本发明的一些实施例的一些方面可以参考图3来描述。在这些实施例中，当不存在LCD面板4时，四个拐角LED块50、5254和56 (拐角背光元件)可以被开启并然后由摄像机/色度计10 (传感器)捕获。在一些实施例中，可以使用透视变换来将所捕获的图像映射到LED背光位置。在一些实施例中，除了 LED背光位置之外，还可以开启中心LED 58 或者不靠近显示器边缘的另一 LED。可以使用该非边缘或中心LED 58来得到LED背光源6 的亮度分布。在一些实施例中，也可以执行颜色校准(S24)。颜色校准(S24)可以包括计算一个或多个颜色转换矩阵，诸如RGB到XYZ矩阵及其逆向的XYZ到RGB矩阵。在一些实施例中， 该处理可以使用以下步骤来执行1. 一次开启R、G和B背光LED中的一个；2.用色度计(例如，CA2000成像色度计)捕获所开启的颜色；3.求所测量的颜色(XYZ)的平均值，并填充RGB2XYZ矩阵；4.计算作为RGB2XYZ矩阵的逆矩阵的XYZ2RGB矩阵。在本发明的另一实施例中，可以通过与每个LED相关的相应的测量到的颜色值， 来为该LED导出XYZ2RGB和RGB2XYZ矩阵。本发明的实施例也可以包括以下迭代处理。1.显示白色值或所选择的颜色值(设置或估计RGB使得显示器输出接近于目标白色值或所选择的颜色值)(S26)(图2)。2.测量显示器的颜色(例如，CIE三色值X、Y、Z，和CIE色度x、y)。应注意的是， 所测量的数据可以具有高于LED分辨率的空间分辨率。3.基于所测量的亮度图，确定使可视亮度变化(不均勻)最小化的目标亮度 (S28) 0这可以基于a.如图5所示的人类视觉系统的低空间频率和高空间频率处的降低的敏感度；b.不需要校正人类视觉系统不能看到的亮度变化(例如可以确定与人类视觉系统的敏感度的提高相对应的截止频率以进行滤波)在一些实施例中，可以将目标亮度设置成近似为(例如使用人类视觉系统滤波器)低通滤波后的背光亮度，如图4所示。在一些实施例中，可以使用以下等式用期望的色度&和％来计算目标颜色X和 Z(S30)
权利要求
1.一种用于显示器背光白平衡的方法，所述方法包括a)获得显示器的显示器参数；b)捕获所述显示器的传感器数据；c)执行所捕获的传感器数据和所述显示器之间的几何校准；d)计算显示器背光的颜色转换矩阵；e)以所选择的白色值显示所述背光；f)测量处于所选择的白色值的所述背光的实际颜色，由此确定测量的背光颜色；g)基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度；h)确定目标颜色；i)确定测量的背光颜色和所述目标颜色之间的色差；j)基于所述色差确定归一化色差；k)确定色差驱动值；和1)基于所述色差值和用于显示所选择的白色值的原始驱动值来确定新的驱动值。
2.如权利要求1所述的方法，还包括将所述新的驱动值归一化。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述显示器参数包括由以下参数组成的一组参数中的至少一个参数所述显示器背光的背光元件的尺寸、形状、方向和数量。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述显示器参数包括由以下参数组成的一组参数中的至少一个参数所述显示器中的像素元件的尺寸、形状、方向和数量。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述捕获传感器数据的步骤包括捕获所述显示器的色度计图像。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述捕获传感器数据的步骤包括在所述显示器的拐角背光元件和不接近边缘的背光元件被点亮时捕获所述显示器的图像。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述执行所捕获的传感器数据和显示器之间的几何校准的步骤包括使所捕获的传感器数据与显示器元件相关联。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述计算颜色转换矩阵的步骤包括将红色、绿色和蓝色背光元件各自独立地点亮，以及测量每种颜色的颜色输出。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述以所选择的白色值显示背光的步骤包括使用与目标白色值匹配的估计的R、G和B背光值。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述测量处于所选择的白色值的背光的实际颜色的步骤包括用色度计捕获显示器输出。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述确定目标亮度的步骤包括对亮度值进行滤波以使可视亮度变化最小化。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述确定目标亮度的步骤包括用低通滤波器对亮度值进行滤波，所述低通滤波器具有与人类视觉系统的敏感度的提高相对应的截止频率。
13.如权利要求1所述的方法，其中基于归一化色差(AR，AG,ΔB)和所述显示器的测量的点扩散函数(Psf)，所述确定rgb色差驱动值(Ar，Ag, Ab)的步骤包括使用以下关系式的反卷积(*)运算
14.一种用于显示器背光白平衡的方法，所述方法包括a)获得显示器的显示器参数；b)捕获所述显示器的传感器数据；c)执行所捕获的传感器数据和所述显示器之间的几何校准；d)计算显示器背光的颜色转换矩阵；e)以所选择的颜色值显示所述背光；f)测量处于所选择的颜色值的所述背光的实际颜色，由此确定测量的背光颜色，所述测量是以显示器背光分辨率和显示器像素分辨率之间的中间分辨率执行的；g)基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度，所述目标亮度是以所述中间分辨率确定的；h)确定目标颜色；i)以所述中间分辨率确定测量的背光颜色和所述目标颜色之间的色差；j)基于所述色差以所述中间分辨率确定归一化色差；k)以所述中间分辨率确定色差驱动值；和1)基于所述色差值和用于显示所选择的白色值的原始驱动值来确定新的驱动值，所述驱动值是以所述中间分辨率确定的。
15.如权利要求14所述的方法，还包括将所述新的驱动值归一化。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述捕获传感器数据的步骤包括在所述显示器的拐角背光元件和不接近边缘的背光元件被点亮时捕获所述显示器的图像。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述计算颜色转换矩阵的步骤包括将红色、绿色和蓝色背光元件各自独立地点亮，以及测量每种颜色的颜色输出。
18.如权利要求14所述的方法，其中所述确定目标亮度的步骤包括对亮度值进行滤波以使可视亮度变化最小化。
19.如权利要求14所述的方法，其中所述确定目标亮度的步骤包括用低通滤波器对亮度值进行滤波，所述低通滤波器具有与人类视觉系统的敏感度的提高相对应的截止频率。
20.如权利要求14所述的方法，其中基于归一化色差(AR，AG，ΔΒ)和所述显示器的测量的点扩散函数(Psf)，所述确定色差驱动值(ΔΓ，Ag, Ab)的步骤包括使用以下关系式的反卷积(*)运算
21. 一种用于变更显示器背光白平衡的系统，所述系统包括(a)感测所述显示器的背光的光输出的传感器；(b)基于所述感测来确定适合于调节所述背光的白平衡的变更，并且基于所述变更来调节所述背光的白平衡的计算机。
22.如权利要求21所述的系统，其中所述计算机包括接收由所述传感器感测的光输出的数据接收单元。
23.如权利要求21所述的系统，其中所述计算机包括校准单元，该校准单元基于由所述传感器感测的光输出来校准所述显示器以确定所述变更。
24.如权利要求21所述的系统，其中所述计算机包括基于所述变更来确定对所述背光的白平衡的调节的确定单元。
全文摘要
本发明的各方面涉及用于对LED显示器背光执行白平衡操作的系统和方法。一种方法包括获得显示器参数和捕获显示器的传感器数据(S20)。执行所捕获的传感器数据和显示器之间的几何校准(S22)。也可以计算显示器背光的颜色转换矩阵(S24)。以所选择的白色值显示背光，然后执行对背光的实际颜色的测量(S26)。接着，基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度(S28)。然后确定目标颜色，并使用目标颜色来确定测量的背光颜色和目标颜色之间的色差(S30、S32)。由此，确定归一化RGB色差和RGB色差驱动值(S34、S36)。然后基于RGB色差值和原始驱动值来确定新的RGB驱动值(S38)。
文档编号G09G3/34GK102165514SQ20098013842
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年9月30日
发明者X-F·冯, 藤原晃史 申请人:夏普株式会社
技术领域：
本发明的实施例包括用于显示器背光元件白平衡的方法和系统。
背景技术：
一些显示器(诸如IXD显示器)具有背光阵列，该背光阵列所具有的各个单独的元件能够各自独立地被寻址和调制。所显示的图像特性可以通过系统地寻址背光阵列元件而得到改善。
发明内容
本发明的一些实施例包括用于对LED显示器背光执行白平衡操作的方法和系统。 一些方面涉及迭代处理，在该迭代处理中，以LED背光的分辨率和IXD显示器的分辨率之间的中间分辨率对显示器背光亮度和颜色进行采样。一些方面涉及使用反卷积技术确定r、g 和b驱动值差分的处理。一些实施例涉及用于显示器背光白平衡的方法。该方法包括以下步骤a)获得显示器参数；b)捕获所述显示器的传感器数据；c)执行所捕获的传感器数据和所述显示器之间的几何校准；d)计算显示器背光的颜色转换矩阵；e)以所选择的白色值显示所述背光；f)测量处于所选择的白色值的所述背光的实际颜色，由此确定测量的背光颜色；g)基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度；h)确定目标颜色；i)确定测量的背光颜色和所述目标颜色之间的色差；j)基于所述色差确定归一化的RGB色差；k)确定rgb色差驱动值；和1)基于所述rgb色差值和用于显示所选择的白色值的原始驱动值来确定新的rgb 驱动值。一些实施例涉及另一种用于显示器背光白平衡的方法。该方法包括以下步骤a)获得显示器参数；b)捕获所述显示器的传感器数据；c)执行所捕获的传感器数据和所述显示器之间的几何校准；d)计算显示器背光的颜色转换矩阵；e)以所选择的颜色值显示所述背光；f)测量处于所选择的颜色值的所述背光的实际颜色，由此确定测量的背光颜色， 所述测量是以显示器LED背光分辨率和显示器IXD像素分辨率之间的中间分辨率执行的；g)基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度，所述目标亮度是以所述中间分辨率确定的。h)确定目标颜色；i)以所述中间分辨率确定测量的背光颜色和所述目标颜色之间的色差；j)基于所述色差以所述中间分辨率确定归一化的RGB色差；k)以所述中间分辨率确定rgb色差驱动值；和1)基于所述rgb色差值和用于显示所选择的白色值的原始驱动值来确定新的rgb 驱动值，所述rgb驱动值是以所述显示器LED背光分辨率确定的。另外，一些实施例涉及用于变更显示器背光白平衡的系统。该系统包括用于感测显示器的背光的光输出的传感器。该系统内的计算机被用于基于所述感测来确定适合于调节背光的白平衡的变更，并且所述计算机基于该变更来调节背光的白平衡。在考虑了结合附图给出的本发明的以下详细说明后，本发明的前述和其它目的、 特征和优点将更容易地得到理解。
图1是示出具有LED背光阵列的典型IXD显示器的图；图2是示出本发明的实施例的白平衡处理中的示例性步骤的流程图；图3是示出几何显示器结构的示例性测试图案的图；图4是示出用于获得目标亮度值的示例性滤波方法的图；图5是示出人类视觉系统的示例性对比敏感度函数的图；图6是示出示例性显示器几何结构和采样尺寸的图；图7是示出用于确定背光驱动值差分的示例性迭代处理的流程图；图8是示出用于变更显示器的特性的示例性计算装置的图。
具体实施例方式通过参考附图，本发明的实施例将最好地得到理解，在附图中同样的部分始终用同样的附图标记表示。特意将上面列出的附图结合在此作为该详细说明的一部分。容易理解的是，在本文的附图中一般性地描述和示出的本发明的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本发明的方法和系统的实施例的以下更详细的说明并非旨在对本发明的范围进行限制，而仅仅是本发明的目前优选实施例的代表。本发明的实施例的元件可以以硬件、固件和/或软件来实施。尽管这里揭示的示例性实施例可能仅描述了这些形式中的一种，但应理解的是，本领域技术人员能够以这些形式中的任何一种来实现这些元件，同时不超出本发明的范围。本发明的一些实施例包括用于实现LED显示器背光的白点平衡处理的系统和方法。在一些实施例中，LED白点平衡可以在没有IXD面板的情况下执行。在一些实施例中， 白点平衡可以在安装有LCD面板的情况下执行。在具有LCD面板的实施例中，可以将LCD 设置成白色以避免LCD灰色轨迹问题。在白点平衡中涉及的系统和处理的一些方面可以关于图1进行描述，图1示出示例性LED白平衡系统。在该示例性系统中，计算装置16(诸如个人计算机)可以控制LCD 控制电路2和相关的LCD面板4，LED控制电路8和相关的LED背光源6，以及成像色度计
610 (摄像机/传感器)。在该示例性系统中，来自计算装置16的控制可以通过可包括各种有线和无线连接在内的连接12、14和18实现。在一些实施例中，成像色度计10可以经由通用串行总线(USB)连接而连接到计算装置16。在一些实施例中，计算装置16可以采用USB 连接、诸如数字视觉接口(DVI)连接、视频图形阵列(VGA)电缆等的视频电缆连接14而连接到LED控制电路8。在一些实施例中，计算装置16可以采用USB连接、诸如数字视觉接口 (DVI)连接、视频图形阵列(VGA)连接等的视频电缆连接12而连接到IXD控制电路2。在一些实施例中，计算装置16可以采用无线连接来连接到成像色度计10、IXD控制电路2和 /或LED控制电路8。在示例性白平衡处理中，使用从计算装置16通过连接14发送给LED控制电路8 的初始LED驱动值来点亮LED背光源6。成像色度计10然后测量来自LED背光源6的光输出并确定LED背光源6的色度。LCD面板4可以存在或者可以不存在，并且如果存在，则可以被设置成全白状态。基于来自成像色度计10的测量值，可以调节LED背光驱动值以校正 LED背光源6的色度。可以重复该处理直到成像色度计10检测到正确的色度为止。本发明的一些实施例可以参考图2来描述，图2示出LED显示器背光的示例性白平衡算法的流程图。最初，可以为显示器建立显示器参数(S20)。这些显示器参数可以包括几何显示器参数，诸如LED块(LED背光元件)和/或LCD像素的尺寸、形状、方向和数目。 也可以在所捕获的摄像机(传感器)数据和显示器之间执行几何校准(S22)。在一些实施例中，几何校准(S2》可以包括使所捕获的摄像机/色度计(传感器)像素相关从而显示 LED位置。在一些实施例中，也可以执行颜色校准(S24)。颜色校准(S24)可以包括计算一个或多个颜色转换矩阵，诸如RGB到XYZ矩阵及其逆向的XYZ到RGB矩阵。在颜色校准(S24)之后，可以接着发生迭代处理25以实现LED背光白平衡。该迭代处理25可以包括显示设置成白色值或所选择的颜色值的LED背光以及测量背光输出的实际颜色(S^)。基于测量到的亮度图(背光颜色)，于是可以确定使可视亮度变化(亮度不均勻)最小化的目标亮度(S^)。这可以基于人类视觉系统的低空间频率和高空间频率处的降低的敏感度。在一些实施例中，可以用期望的色度(例如&和％)来计算目标颜色X和Z (S30)。 示例性处理如下面的等式1所示。在一些实施例中，也可以确定测量的XYZ(测量的背光颜色)和目标ΧΥΖ(目标颜色)之间的CTZ坐标差分(S32)。用于该步骤的示例性方法如下面的等式2所示。在一些实施例中，通过经由下面的等式3获得相应的归一化RGB (例如，归一化RGB色差)(S34)，迭代处理25于是可以继续进行。在一些实施例中，然后可以使用反卷积(S36)来确定LED驱动值r、g和b(rgb色差驱动值)，诸如用下面的等式4来确定。在一些实施例中，可以例如通过使用下面的等式5来确定新的LED驱动值(rgb驱动值)(S38)。在一些实施例中，可以将LED驱动值归一化为最大脉宽调制(PWM) (S40)，使得LED驱动值不超出范围。然后可以重复包括如上所述的图2中的步骤S^至S40的该迭代处理25，直到对于LED白平衡算法而言达到目标颜色为止。在包括IXD面板4的示例性实施例中，可以通过在摄像机/色度计10 (传感器) 捕获到网格图案并在捕获到的图像中检测到网格位置时在LCD面板4上显示网格图案，来执行几何校准(S22)。本发明的一些实施例的一些方面可以参考图3来描述。在这些实施例中，当不存在LCD面板4时，四个拐角LED块50、5254和56 (拐角背光元件)可以被开启并然后由摄像机/色度计10 (传感器)捕获。在一些实施例中，可以使用透视变换来将所捕获的图像映射到LED背光位置。在一些实施例中，除了 LED背光位置之外，还可以开启中心LED 58 或者不靠近显示器边缘的另一 LED。可以使用该非边缘或中心LED 58来得到LED背光源6 的亮度分布。在一些实施例中，也可以执行颜色校准(S24)。颜色校准(S24)可以包括计算一个或多个颜色转换矩阵，诸如RGB到XYZ矩阵及其逆向的XYZ到RGB矩阵。在一些实施例中， 该处理可以使用以下步骤来执行1. 一次开启R、G和B背光LED中的一个；2.用色度计(例如，CA2000成像色度计)捕获所开启的颜色；3.求所测量的颜色(XYZ)的平均值，并填充RGB2XYZ矩阵；4.计算作为RGB2XYZ矩阵的逆矩阵的XYZ2RGB矩阵。在本发明的另一实施例中，可以通过与每个LED相关的相应的测量到的颜色值， 来为该LED导出XYZ2RGB和RGB2XYZ矩阵。本发明的实施例也可以包括以下迭代处理。1.显示白色值或所选择的颜色值(设置或估计RGB使得显示器输出接近于目标白色值或所选择的颜色值)(S26)(图2)。2.测量显示器的颜色(例如，CIE三色值X、Y、Z，和CIE色度x、y)。应注意的是， 所测量的数据可以具有高于LED分辨率的空间分辨率。3.基于所测量的亮度图，确定使可视亮度变化(不均勻)最小化的目标亮度 (S28) 0这可以基于a.如图5所示的人类视觉系统的低空间频率和高空间频率处的降低的敏感度；b.不需要校正人类视觉系统不能看到的亮度变化(例如可以确定与人类视觉系统的敏感度的提高相对应的截止频率以进行滤波)在一些实施例中，可以将目标亮度设置成近似为(例如使用人类视觉系统滤波器)低通滤波后的背光亮度，如图4所示。在一些实施例中，可以使用以下等式用期望的色度&和％来计算目标颜色X和 Z(S30)
权利要求
1.一种用于显示器背光白平衡的方法，所述方法包括a)获得显示器的显示器参数；b)捕获所述显示器的传感器数据；c)执行所捕获的传感器数据和所述显示器之间的几何校准；d)计算显示器背光的颜色转换矩阵；e)以所选择的白色值显示所述背光；f)测量处于所选择的白色值的所述背光的实际颜色，由此确定测量的背光颜色；g)基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度；h)确定目标颜色；i)确定测量的背光颜色和所述目标颜色之间的色差；j)基于所述色差确定归一化色差；k)确定色差驱动值；和1)基于所述色差值和用于显示所选择的白色值的原始驱动值来确定新的驱动值。
2.如权利要求1所述的方法，还包括将所述新的驱动值归一化。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述显示器参数包括由以下参数组成的一组参数中的至少一个参数所述显示器背光的背光元件的尺寸、形状、方向和数量。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述显示器参数包括由以下参数组成的一组参数中的至少一个参数所述显示器中的像素元件的尺寸、形状、方向和数量。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述捕获传感器数据的步骤包括捕获所述显示器的色度计图像。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述捕获传感器数据的步骤包括在所述显示器的拐角背光元件和不接近边缘的背光元件被点亮时捕获所述显示器的图像。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述执行所捕获的传感器数据和显示器之间的几何校准的步骤包括使所捕获的传感器数据与显示器元件相关联。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述计算颜色转换矩阵的步骤包括将红色、绿色和蓝色背光元件各自独立地点亮，以及测量每种颜色的颜色输出。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述以所选择的白色值显示背光的步骤包括使用与目标白色值匹配的估计的R、G和B背光值。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述测量处于所选择的白色值的背光的实际颜色的步骤包括用色度计捕获显示器输出。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述确定目标亮度的步骤包括对亮度值进行滤波以使可视亮度变化最小化。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述确定目标亮度的步骤包括用低通滤波器对亮度值进行滤波，所述低通滤波器具有与人类视觉系统的敏感度的提高相对应的截止频率。
13.如权利要求1所述的方法，其中基于归一化色差(AR，AG,ΔB)和所述显示器的测量的点扩散函数(Psf)，所述确定rgb色差驱动值(Ar，Ag, Ab)的步骤包括使用以下关系式的反卷积(*)运算
14.一种用于显示器背光白平衡的方法，所述方法包括a)获得显示器的显示器参数；b)捕获所述显示器的传感器数据；c)执行所捕获的传感器数据和所述显示器之间的几何校准；d)计算显示器背光的颜色转换矩阵；e)以所选择的颜色值显示所述背光；f)测量处于所选择的颜色值的所述背光的实际颜色，由此确定测量的背光颜色，所述测量是以显示器背光分辨率和显示器像素分辨率之间的中间分辨率执行的；g)基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度，所述目标亮度是以所述中间分辨率确定的；h)确定目标颜色；i)以所述中间分辨率确定测量的背光颜色和所述目标颜色之间的色差；j)基于所述色差以所述中间分辨率确定归一化色差；k)以所述中间分辨率确定色差驱动值；和1)基于所述色差值和用于显示所选择的白色值的原始驱动值来确定新的驱动值，所述驱动值是以所述中间分辨率确定的。
15.如权利要求14所述的方法，还包括将所述新的驱动值归一化。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述捕获传感器数据的步骤包括在所述显示器的拐角背光元件和不接近边缘的背光元件被点亮时捕获所述显示器的图像。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述计算颜色转换矩阵的步骤包括将红色、绿色和蓝色背光元件各自独立地点亮，以及测量每种颜色的颜色输出。
18.如权利要求14所述的方法，其中所述确定目标亮度的步骤包括对亮度值进行滤波以使可视亮度变化最小化。
19.如权利要求14所述的方法，其中所述确定目标亮度的步骤包括用低通滤波器对亮度值进行滤波，所述低通滤波器具有与人类视觉系统的敏感度的提高相对应的截止频率。
20.如权利要求14所述的方法，其中基于归一化色差(AR，AG，ΔΒ)和所述显示器的测量的点扩散函数(Psf)，所述确定色差驱动值(ΔΓ，Ag, Ab)的步骤包括使用以下关系式的反卷积(*)运算
21. 一种用于变更显示器背光白平衡的系统，所述系统包括(a)感测所述显示器的背光的光输出的传感器；(b)基于所述感测来确定适合于调节所述背光的白平衡的变更，并且基于所述变更来调节所述背光的白平衡的计算机。
22.如权利要求21所述的系统，其中所述计算机包括接收由所述传感器感测的光输出的数据接收单元。
23.如权利要求21所述的系统，其中所述计算机包括校准单元，该校准单元基于由所述传感器感测的光输出来校准所述显示器以确定所述变更。
24.如权利要求21所述的系统，其中所述计算机包括基于所述变更来确定对所述背光的白平衡的调节的确定单元。
全文摘要
本发明的各方面涉及用于对LED显示器背光执行白平衡操作的系统和方法。一种方法包括获得显示器参数和捕获显示器的传感器数据(S20)。执行所捕获的传感器数据和显示器之间的几何校准(S22)。也可以计算显示器背光的颜色转换矩阵(S24)。以所选择的白色值显示背光，然后执行对背光的实际颜色的测量(S26)。接着，基于可视亮度变化的最小化和测量的背光颜色来确定目标亮度(S28)。然后确定目标颜色，并使用目标颜色来确定测量的背光颜色和目标颜色之间的色差(S30、S32)。由此，确定归一化RGB色差和RGB色差驱动值(S34、S36)。然后基于RGB色差值和原始驱动值来确定新的RGB驱动值(S38)。
文档编号G09G3/34GK102165514SQ20098013842
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年9月30日
发明者X-F·冯, 藤原晃史 申请人:夏普株式会社
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