CN115118939B - 一种图像亮度均匀化方法、计算机可读存储介质、电子设备及激光投影图像处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像亮度均匀化方法、计算机可读存储介质、电子设备及激光投影图像处理装置，其涉及光纤扫描激光投影领域。本发明提供的图像亮度均匀化方法、计算机可读存储介质、电子设备及激光投影图像处理装置，通过给每个像素添加亮度调节系数，对每个像素对应的未校正点亮亮度进行调制，实现对显示系统亮度均匀性的校正，保证显示亮度均匀一致；另外，由于本发明并没有采取直接修改像素点亮时长的方法来实现对显示亮度均匀性的校正，故避免了扫描显示中利用等点亮时长带来的高调制带宽的要求，并保证显示图像具有一致且足够的显示色深，使其能够按照目标要求的色深进行色彩输出。

Description

一种图像亮度均匀化方法、计算机可读存储介质、电子设备及 激光投影图像处理装置

技术领域

本发明涉及光纤扫描激光投影领域，尤其涉及一种图像亮度均匀化方法、计算机可读存储介质、电子设备及激光投影图像处理装置。

背景技术

在扫描式显示系统中，尤其是高色深扫描式显示系统中，不管采用螺旋式的扫描方式，还是栅格式或者李萨茹式的扫描方式，对应单元像素显示均与扫描速度有着密切的关系。

具体地，在基于激光扫描成像的系统中，是依靠激光的点亮时长和光斑的运动轨迹来控制像素的尺寸和灰度，以栅格式扫描为例，由于扫描速度不同，在图像边缘光斑的运动速度较小，而靠近图像中央时，光斑的运动速度较大，为了不造成图像畸变，要求像素尺寸为同样规则的正方形，故在扫描靠近图像中央时，激光点亮的时间较短，靠近图像边缘时，激光点亮时间较长，而人眼对亮度的感知主要由光线在人眼的积分时间决定，所以在扫描式显示系统的现有技术中存在的问题是：由于在显示区域各个位置的扫描速度不同，所以对应各个位置的像素块内其点亮时长不同，从而使得显示亮度的均匀性变得较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像亮度均匀化方法，其解决“在扫描式显示系统中，由于在显示区域各个位置的扫描速度不同，造成显示亮度均匀性变差”的问题。

本发明的另一目的提供一种计算机可读存储介质、电子设备及激光投影图像处理装置，其能够保证对应显示系统具有均匀的亮度显示效果，并且其能够避免扫描显示中利用等点亮时长带来的高调制带宽要求，与此同时保证显示图像具有一致且足够的显示色深，使其能够按照目标要求的色深进行色彩输出。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种图像亮度均匀化方法，其包括：

获取显示系统的原始光源灰阶和原始光源点亮功率数据并进行处理，得到色彩功率响应曲线；

对分布在不同区域的各个像素所对应的点亮时长进行计算，得到各个像素对应的未校正点亮亮度；

获取亮度控制表，其中，亮度控制表包含像素地址和对应每个像素地址的亮度调节系数，每个亮度调节系数为：各个点亮时长中具有最短时间的最小点亮时长与当前像素对应点亮时长的比值；

结合每个像素的未校正点亮亮度和对应亮度控制表，对每一个像素对应的未校正点亮亮度进行调制。

进一步地，在本发明较佳实施例当中，上述获取显示系统的原始光源灰阶和原始光源点亮功率数据并进行处理的过程包括：

通过功率计、相机或照度计对显示系统进行采集数据；

对采集得到的数据进行拟合或差值。

进一步地，在本发明较佳实施例当中，上述对每一个像素对应的待校正点亮亮度进行调制过程中包括：将每个像素对应的未校正点亮亮度乘以与之对应的亮度调节系数。

进一步地，在本发明较佳实施例当中，上述图像亮度均匀化方法应用于高色深扫描式显示系统中；

当图像亮度均匀化方法应用于高色深扫描式显示系统中时，原始色深高于目标色深，且原始色深与目标色深的比值和最小点亮时长与最大点亮时长的比值呈负相关。

进一步地，在本发明较佳实施例当中，上述图像亮度均匀化方法应用于扫描方式为螺旋式、栅格式或李萨茹式的扫描显示系统中。

进一步地，在本发明较佳实施例当中，当上述图像亮度均匀化方法应用于扫描方式为栅格式的扫描显示系统时，最小点亮时长为显示中心像素的点亮时长。

一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储的计算机程序被处理执行时实现如上述的图像亮度均匀化方法。

一种电子设备，其包括存储器和处理器，其中，存储器包括上述的计算机可读存储介质。

一种激光投影图像处理装置，激光投影图像处理装置包括：

图像数据模块，用于获取和处理显示图像数据，得到每个像素对应的未校正点亮亮度；

亮度控制表模块，包含像素地址和对应每个像素地址的亮度调节系数；其中，每个亮度调节系数为：各个像素中具有最短时间的最小点亮时长与当前像素对应点亮时长的比值；

图像数据调制处理模块，用于结合每个未校正点亮亮度和亮度控制表模块，对每个像素对应的未校正点亮亮度进行调制。

进一步地，在本发明较佳实施例当中，图像数据调制处理模块在对每个像素对应的未校正点亮亮度进行调制时包括：将每个像素对应的未校正点亮亮度乘以与之对应的亮度调节系数。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

通过给每个像素添加亮度调节系数，对每个像素对应的未校正点亮亮度进行调制，实现对显示系统亮度均匀性的校正，保证显示亮度均匀一致；另外，由于本发明并没有采取直接修改像素点亮时长的方法来实现对显示亮度均匀性的校正，故避免了扫描显示中利用等点亮时长带来的高调制带宽的要求，并保证显示图像具有一致且足够的显示色深，使其能够按照目标要求的色深进行色彩输出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明实施例提供的图像亮度均匀化方法的方法步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，本发明实施例提供一种图像亮度均匀化方法，其包括：

S1、获取显示系统的原始光源灰阶和原始光源点亮功率数据并进行处理，得到色彩功率响应曲线。需要说明的是，上述获取显示系统的原始光源灰阶和原始光源点亮功率数据并进行处理的过程具体包括：通过功率计、相机或照度计对显示系统进行采集数据，以及对采集得到的数据进行拟合或差值。

S2、对分布在不同区域的各个像素所对应的点亮时长进行计算，得到各个像素对应的未校正点亮亮度。具体地，通过计算所得的各个像素对应的点亮时长，结合S1中的点亮功率可得对应各个像素的未校正点亮亮度。

S3、获取亮度控制表，其中，亮度控制表包含像素地址和对应每个像素地址的亮度调节系数，每个亮度调节系数为：各个像素对应点亮时长中具有最短时间的最小点亮时长与当前像素对应点亮时长的比值。需要说明的是，获取亮度控制表包括，根据获取到的行列索引号，确定各个像素地址对应的点亮时长，并根据每个像素地址的点亮时长确定出亮度调节系数。

S4、结合每个像素的未校正点亮亮度和对应亮度控制表，对每一个像素对应的未校正点亮亮度进行调制。需要说明的是，上述对每一个像素对应的待校正点亮亮度进行调制过程中包括：将每个像素对应的未校正点亮亮度乘以与之对应的亮度调节系数。

最后，即可将调制后的点亮亮度按照像素地址依次投射显示各个像素，获得投影图像。

进一步地，本发明实施例提供的图像亮度均匀化方法，优选地，其应用于高色深扫描式显示系统中，并且其能够应用于扫描方式为螺旋式、栅格式或李萨茹式等扫描显示系统中。可选地，当本实施例提供的图像亮度均匀化方法应用于扫描方式为栅格式的扫描显示系统时，最小点亮时长为显示中心像素的点亮时长。需要强调的是，本发明实施例提供的图像亮度均匀化方法应用于高色深扫描式显示系统中时，为了保证各个像素区域色深的一致且足够，还限定了各个像素原始色深高于对应目标色深，且原始色深与目标色深的比值和最小点亮时长与最大点亮时长的比值呈负相关。需要说明的是，通过亮度调节系数的加入和对原始色深与目标色深比值的限定，既保证了显示图像各个像素亮度和色深的均匀一致，同时也保证了显示图像具有足够的色深，使其能够按照目标要求的色深进行色彩输出。

申请人需要强调的是，其实，若要实现显示亮度的均匀性，从技术方向上，至少有两种，即可以通过修改各个像素的点亮时长或者光源点亮功率来实现最终各个像素亮度的一致性。其中，如果修改像素点亮时长，只需要将所有像素的点亮时长设置为最小点亮时长即可，但是这样的技术手段对激光光源的调制带宽提出了更高的要求，很难适用于高分辨率的显示系统中，因此，本发明采用对每个像素对应的未校正点亮亮度进行调制，其本质上是对其光源点亮功率进行校正，从而避免了扫描显示中利用等点亮时长带来的高调制带宽的要求，并保证显示图像具有一致且足够的显示色深，使其能够按照目标要求的色深进行色彩输出。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储的计算机程序被处理执行时实现如上述的图像亮度均匀化方法。

本发明实施例还提供一种电子设备，其包括存储器和处理器，其中，存储器包括上述的计算机可读存储介质。

对应地，本发明实施例还提供一种激光投影图像处理装置，具体的，激光投影图像处理装置包括：

图像数据模块，该图像数据模块用于获取和处理显示图像数据，得到每个像素对应的未校正点亮亮度；

亮度控制表模块，该亮度控制表模块包含像素地址和对应每个像素地址的亮度调节系数。其中，需要强调的是，每个亮度调节系数为：各个像素中具有最短时间的最小点亮时长与当前像素对应点亮时长的比值。

图像数据调制处理模块，该图像数据调制处理模块用于结合每个未校正点亮亮度和亮度控制表模块，对每个像素对应的未校正点亮亮度进行调制。具体地，该图像数据调制处理模块在对每个像素对应的未校正点亮亮度进行调制时包括：将每个像素对应的未校正点亮亮度乘以与之对应的亮度调节系数。

需要说明的是，本发明实施例提供的上述计算机可读存储介质、电子设备以及激光投影图像处理装置，其本质是应用了本发明提供的图像亮度均匀化方法的产品载体，故其具有本发明提供的图像亮度均匀化方法的有益效果。

综上所述，本发明实施例提供的图像亮度均匀化方法、计算机可读存储介质、电子设备及激光投影图像处理装置，通过给每个像素添加亮度调节系数，对每个像素对应的未校正点亮亮度进行调制，实现对显示系统亮度均匀性的校正，保证显示亮度均匀一致；另外，由于本发明并没有采取直接修改像素点亮时长的方法来实现对显示亮度均匀性的校正，故避免了扫描显示中利用等点亮时长带来的高调制带宽的要求，并保证显示图像具有一致且足够的显示色深，使其能够按照目标要求的色深进行色彩输出。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种图像亮度均匀化方法，其特征在于，所述图像亮度均匀化方法应用于高色深扫描式显示系统中，在所述高色深扫描式显示系统中，原始色深高于目标色深，且所述原始色深与所述目标色深的比值和最小点亮时长与最大点亮时长的比值呈负相关，所述方法包括：

获取显示系统的原始光源灰阶和原始光源点亮功率数据并进行处理，得到色彩功率响应曲线；

对分布在不同区域的各个像素所对应的点亮时长进行计算，得到各个所述像素对应的未校正点亮亮度；

获取亮度控制表，其中，所述亮度控制表包含像素地址和对应每个所述像素地址的亮度调节系数，每个所述亮度调节系数为：各个所述点亮时长中具有最短时间的最小点亮时长与当前所述像素对应点亮时长的比值；

结合每个所述像素的所述未校正点亮亮度和对应所述亮度控制表，对每一个所述像素对应的所述未校正点亮亮度进行调制。

2.根据权利要求1所述的图像亮度均匀化方法，其特征在于，所述获取显示系统的原始光源灰阶和原始光源点亮功率数据并进行处理的过程包括：

通过功率计、相机或照度计对所述显示系统进行采集数据；

对采集得到的所述数据进行拟合或差值。

3.根据权利要求1所述的图像亮度均匀化方法，其特征在于，对每一个所述像素对应的所述未校正点亮亮度进行调制的过程包括：将每个所述像素对应的所述未校正点亮亮度乘以与之对应的所述亮度调节系数。

4.根据权利要求1-3中任一所述的图像亮度均匀化方法，其特征在于，所述图像亮度均匀化方法应用于扫描方式为螺旋式、栅格式或李萨茹式的扫描显示系统中。

5.根据权利要求4所述的图像亮度均匀化方法，其特征在于，当所述图像亮度均匀化方法应用于扫描方式为栅格式的扫描显示系统时，所述最小点亮时长为显示中心像素的点亮时长。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储的计算机程序被处理执行时实现如权利要求1-5中任意一项所述的图像亮度均匀化方法。

7.一种电子设备，其特征在于，其包括存储器和处理器，其中，所述存储器包括权利要求6所述的计算机可读存储介质，所述处理器处理执行所述计算机可读存储介质中存储的计算机程序。

8.一种激光投影图像处理装置，其特征在于，所述激光投影图像处理装置应用于高色深扫描式显示系统中，在所述高色深扫描式显示系统中，原始色深高于目标色深，且所述原始色深与所述目标色深的比值和最小点亮时长与最大点亮时长的比值呈负相关，所述激光投影图像处理装置包括：

图像数据模块，用于获取和处理显示图像数据，得到每个像素对应的未校正点亮亮度；

亮度控制表模块，包含像素地址和对应每个所述像素地址的亮度调节系数；其中，每个所述亮度调节系数为：各个所述像素中具有最短时间的最小点亮时长与当前所述像素对应点亮时长的比值；

图像数据调制处理模块，用于结合每个所述未校正点亮亮度和所述亮度控制表模块，对每个所述像素对应的所述未校正点亮亮度进行调制。

9.根据权利要求8所述激光投影图像处理装置，其特征在于，所述图像数据调制处理模块在对每个所述像素对应的所述未校正点亮亮度进行调制时包括：将每个所述像素对应的所述未校正点亮亮度乘以与之对应的所述亮度调节系数。