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您当前的位置： 一种显示器的伽马值的确定方法、装置、设备及其介质与流程
2021-01-25 14:01:36|
363|
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本申请涉及光学技术领域，并且更具体地，涉及一种显示器的伽马值的确定方法、装置、设备及其介质。
背景技术：
在显示器中，伽玛值反应了显示器的输入值和显示器输出值之间的关系，不同灰度下，由亮度数据汇总成的一条曲线，称为伽马曲线。通过调整显示器的伽玛值可以改变图像中间色调灰阶的亮度值，以增加图像的中间层次，而不会对暗部和亮部的层次有太大的影响。
对于放置在屏幕下的类光感传感器，需要用显示器的伽马值来校正拟合显示器中所展示的内容的灰度和显示器的漏光值之间的线性关系，以在显示器中实现准确的图像色彩还原。基于此，需要一种可以准确确定显示器的伽马值的方案。
技术实现要素：
本申请实施例提供了一种显示器的伽马值的确定方案，能够准确确定显示器的伽马值。
第一方面，提供了一种显示器的伽马值的确定方法，包括：
获取n组测量值，所述测量值中包含第一灰度值和对应的真实漏光值；
获取多个伽马值，采用如下方式确定任一被选取的伽马值所对应的拟合误差：
针对任一被选取的伽马值，根据该被选取的伽马值将所述第一灰度值转换为第二灰度值；
确定所述真实漏光值与所述第二灰度值所对应的拟合曲线，确定在所述拟合曲线中所述第二灰度值所对应的拟合漏光值；
根据所述拟合漏光值和所述真实漏光值确定所述拟合曲线的拟合误差；将符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的伽马值。
在一种实施例中，针对任一被选取的伽马值γ，根据该被选取的伽马值将所述第一灰度值转换为第二灰度值，包括：采用如下方式将第一灰度值转换为第二灰度值：
在一种实施例中，确定所述真实漏光值与所述第二灰度值所对应的拟合曲线，包括：确定所述真实漏光值与所述第二灰度值所对应的线性拟合直线。从而可以更方便的进行后续拟合误差的计算。
在一种实施例中，根据预定义误差中的至少一种得到拟合误差，所述预定义误差包括：
总相对误差
总绝对误差
平均相对误差
平均绝对误差
最大相对误差
最大绝对误差maxdif＝max{|y(fit)i-yi|}；
其中，1≤i≤n，yi为第i组测量值中的真实漏光值，y(fit)i为在所述拟合曲线中第i个第二灰度值所对应的第i个拟合漏光值。从而可以从多方面根据拟合误差对拟合曲线进行评估。
在一种实施例中，所述拟合误差根据预定义误差中的至少一种所得到，包括：将所述预定义误差中的一种确定为所述拟合误差；或者，根据所述预定义误差中的至少两种计算得到所述拟合误差。从而可以实际需要选择适当的评估标准。
在一种实施例中，根据所述预定义误差中的至少两种计算得到所述拟合误差，包括：将所述平均绝对误差和所述最大绝对误差的乘积确定为所述拟合误差。可以得到更为准确的拟合误差对拟合曲线进行评估。
在一种实施例中，获取多个伽马值，包括：在预定义的第一伽马值区间内获取多个伽马值。从而可以根据实际经验来获取多个伽马值，提高计算效率。
在一种实施例中，获取多个伽马值，包括：确定第一步长；从所述第一伽马值区间的起始值开始，获取互相间隔第一步长的多个伽马值。从而可以遍历预设的第一伽马值区间而不会遗漏。
在一种实施例中，所述方法还包括：从所述第一伽马值区间中获取拟合误差满足所述预设条件的第一伽马值；确定第二步长，根据已经确定的第一伽马值，按照预设的第二步长，获取包含所述第一伽马值且依次间隔第二步长的多个第二伽马值，其中，所述第二步长小于所述第一步长；确定任一被选取的第二伽马值所对应的拟合误差，将符合预设条件的拟合误差所对应的第二伽马值确定为所述显示器的伽马值。从而可以提高计算得到的显示器的伽马值的精度。
在一种实施例中，获取n组测量值，包括，在屏蔽环境光时，获取n组测量值。从而可以提高获取得到的测量值的准确度，提高后续的计算精度。
在一种实施例中，获取n组测量值，包括获取单色光所对应的n组测量值；相应的，将符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的伽马值，包括：将符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的单色光所对应的伽马值。从而可以确定得到显示器中的单色光所对应的伽马值，后续校正更为准确。
第二方面，提供了一种显示器的伽马值的确定装置，包括：
获取模块，获取n组测量值，所述测量值中包含第一灰度值和对应的真实漏光值；
拟合模块，获取多个伽马值，采用如下方式确定任一被选取的伽马值所对应的拟合误差：针对任一被选取的伽马值，根据该被选取的伽马值将所述第一灰度值转换为第二灰度值；确定所述真实漏光值与所述第二灰度值所对应的拟合曲线，确定在所述拟合曲线中所述第二灰度值所对应的拟合漏光值；根据所述拟合漏光值和所述真实漏光值确定所述拟合曲线的拟合误差；
确定模块，将符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的伽马值。
第三方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现前述任一项所述的方法。
第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任一项所述的方法。
本申请实施例的技术方案，通过测量得到第一灰度值和对应的真实漏光值，并获取得到多个伽马值，根据每个伽马值对第一灰度值和真实漏光值进行转换和拟合，并计算每个伽马值所对应的拟合误差，将符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的伽马值，从而实现对于显示器的伽马值的准确计算，以更好实现对于类光感传感器的校正。
附图说明
图1为本申请实施例所涉及的系统的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种显示器的伽马值的确定方法的流程示意图；
图3a为第一灰度值与真实漏光值的关系示意图；
图3b为本申请实施例所提供的进行伽马校正的第一灰度值与第二灰度值的对应示意图；
图4为本申请实施例所提供的第二灰度值与对应的真实漏光值所得到的拟合曲线的示意图；
图5为本申请实施例所提供的不同的伽马值所对应的预定义误差的示意图；
图6为本申请实施例所提供的一种计算现实器的伽马值的示意图；
图7为本申请实施例所提供的一种显示器的伽马值的确定装置的结构示意图；
图8为用于配置本说明书实施例方法的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
类光感传感器需要基于显示器的伽马值来校正拟合线性关系，以在显示器中实现准确的色彩还原。在显示器的不同的伽马值下，有着不同的误差，基于此，需要找到一个较为准确的显示器的伽马值来用于对类光感传感器的校准。
如图1所示，图1为本申请实施例所涉及的系统的结构示意图。通常而言，当显示器中的内容处于灰度状态时，即显示器中各像素点中三原色的亮度值相等，r＝g＝b。同时调整三原色的亮度值，即可以将灰度值增大，灰度值的范围为[0,255]。
需要说明的是，广义上的灰度值还可以包括单色光的灰度值，即当显示器中的内容均以同样光强的同一种频率的光所显示出来。此时，不同的显示器的亮度同样存在对应于该单色光的不同的灰度值。
类光感传感器置于显示器的下方，可以测量显示器在灰度状态下所发散出的真实漏光值(即类光感传感器对于显示器的光强的实测值)。
为了隔绝外界环境光的影响。可以将该系统置于黑室中，或者在类光感传感器的上方放置纯黑色物体(例如，纯黑色橡胶头)等。
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。如图2所示，图2是本申请实施例所提供的一种显示器的伽马值的确定方法的流程示意图，所述方法包括：
s201，获取n组测量值，所述测量值中包含第一灰度值和对应的真实漏光值。
第一灰度值即真实的显示器中所展示的内容的灰度值，随着显示器的灰度值的变化，每一个第一灰度值均存在一个对应的真实漏光值。如图3a所示，图3a为第一灰度值与真实漏光值的关系示意图。n的具体取值可以根据实际需要进行设定。
可以看到，第一灰度值与真实漏光值存在一种指数关系。这种指数关系在实际应用中不便于进行直接评估，同时由于还需要考虑不同的rgb分量组合，这种指数关系很难线性叠加。
s203，获取多个伽马值，确定任一被选取的伽马值所对应的拟合误差。
具体而言，首先可以基于实际经验来确定多个伽马值。例如，基于实际经验，一般显示器的伽马值均为2.2，伽马值在2.2时，能够较真实的反应图像显示能力。
那么就可以基于2.2来得到一个第一伽马值区间。例如2.2±0.8，即第一伽马值区间为[1.4，3.0]。从而可以在该区间内进行随机选取或者基于预设方式的选取。通过基于实际经验预设选值区间，可以避免无效的选值，提高计算效率。
进一步，在得到了多个伽马值之后，即需要对多个伽马值进行评估，以得到较优的伽马值。在本申请中，采用如下方式来对对个伽马值进行评估：
首先，针对任一被选取的伽马值，根据该被选取的伽马值将所述第一灰度值转换为第二灰度值。具体而言，采用如下方式将第一灰度值转换为第二灰度值：
如图3b所示，图3b为本申请所提供的进行伽马校正的第一灰度值与第二灰度值的对应示意图。在该示意图中，分别示意了γ＝1，γ＝1/2.2，和γ＝2.2三种情形下的伽马校正对应关系。其中的横坐标为gray1/255，即第一灰度值的归一化数值，纵坐标为gray2/255，即第二灰度值的归一化数值。
进而，将真实漏光值与所述第二灰度值进行拟合，而生成该被选取的伽马值所对应的拟合曲线(广义上的拟合曲线也可以包括直线)，并且确定在该拟合曲线上第二灰度值所对应的拟合漏光值。
在一种实施例中，拟合曲线可以是直线，从而便于后续对于拟合曲线的评估。如图4所示，图4为本申请实施例所提供的第二灰度值与对应的真实漏光值所得到的拟合曲线的示意图。该示意图中的黑点表征了一个(第二灰度值，真实漏光值)的数值对。显然，在该拟合得到的直线中，每个第二灰度值存在一个对应的拟合漏光值，而拟合漏光值总是与真实漏光值存在一定偏差。
反应在图上即并不是每个黑点都能准确的落在拟合直线上，而总是和拟合曲线有一定的距离，从而可以根据拟合漏光值和所述真实漏光值确定所述拟合曲线的拟合误差。
在本申请实施例中，可以预先定义若干种预定义误差，从而拟合误差可以根据预定义误差中的至少一种所得到。以下给出几种预定义误差的示例：
总相对误差
总绝对误差
平均相对误差
平均绝对误差
最大相对误差
最大绝对误差maxdif＝max{|y(fit)i-yi|}；
其中，1≤i≤n，yi为第i组测量值中的真实漏光值，y(fit)i为在所述拟合曲线中第i个第二灰度值所对应的第i个拟合漏光值。
如图5所示，图5为本申请实施例所提供的不同的伽马值所对应的预定义误差的示意图。在该示意图中，预定义误差包括不同的伽马值的平均绝对误差和最大绝对误差。
用户可以根据实际需要从多方面选取适合的预定义误差对拟合曲线进行评估。
例如，用户可以将所述预定义误差中的一种确定为所述拟合误差；或者，用户可以根据所述预定义误差中的至少两种计算得到所述拟合误差。
在一种实施例中，为了同时评估拟合曲线对于整体的拟合度和对于个体的拟合度，可以将所述平均绝对误差和所述最大绝对误差的乘积确定为所述拟合误差。
在这种方式下，平均绝对误差评估了拟合曲线对于整体的拟合偏差，而最大绝对误差则评估了拟合曲线对于个体的最大拟合偏差，因此这种方式下的拟合误差同时平衡了整体和个体，是一个较优的评估标准。
s205，将符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的伽马值。
通常而言，可以对拟合误差从小到大进行排序，将排序前列(例如，排序第一，即拟合误差最小)的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的伽马值。
本申请实施例的技术方案，通过测量得到第一灰度值和对应的真实漏光值，并获取得到多个伽马值，根据每个伽马值对第一灰度值和真实漏光值进行转换和拟合，并计算每个伽马值所对应的拟合误差，将符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的伽马值，从而实现对于显示器的伽马值的准确计算，以更好实现对于类光感传感器的校正。
在一种实施例中，在基于实际经验确定了第一伽马值区间之后，还可以确定相应的第一步长，从而从所述第一伽马值区间的起始值开始，获取互相间隔第一步长的多个伽马值。
例如，在第一伽马值区间为[1.4，3.0]时，可以以0.1作为第一步长，从而获取得到17组伽马值。
进一步地，在基于第一伽马值区间得到拟合误差满足所述预设条件的第一伽马值之后，还可以确定第二步长，根据已经确定的第一伽马值，按照预设的第二步长，获取包含所述第一伽马值且依次间隔第二步长的多个第二伽马值，其中，所述第二步长小于所述第一步长；进而确定任一被选取的第二伽马值所对应的拟合误差，将符合预设条件的拟合误差所对应的第二伽马值确定为所述显示器的伽马值。
例如，在假设基于第一伽马值区间为[1.4，3.0]进行计算时，已经确定对应的误差满足条件的第一伽马值为2.1，那么，此时还可以确定第二步长为0.01，从而确定包含了第一伽马值2.10在内的依次间隔第二步长的多个第二伽马值，例如，按照步长0.01，取包含2.01在内的左右相邻的21个数值，2.00，2.02，2.03，……，2.09，2.10，2.11，……，2.19，2.20。
从而可以分别计算该21个精度更高的第二伽马值的拟合误差，并从中取出拟合误差满足预设条件的第二伽马值作为显示器的伽马值。
如图6所示，图6为本申请实施例所提供的一种计算显示器的伽马值的流程示意图。
在该示意图中，首先基于经验设置了第一伽马值区间[1.4，3.0]，步长为0.1，从而计算每个伽马值的拟合误差，并得到2.1为拟合误差最小的第一伽马值。
进而，基于2.1设置第二伽马取值区间，即以2.1为中心，以0.01位第二步长，向左右分别延展10个步长，得到第二伽马值区间[2.00，2.20]内的21个伽马值，分别计算得到该12个伽马值的拟合误差，并确定出当伽马值为2.17时，拟合误差最小，从而将2.17确定为显示器的伽马值。
当显示器的伽马值为2.17时，对应的平均绝对误差为0.844％，对应的最大绝对误差为2.147％。
在实际应用中，不同频率的单色光同样也需要进行校正，但是其对应校正的伽马值可能和三原色所组成的混色光进行校正的伽马值并不相同。
因此，在一种实施例中，为了实现对各种不同的单色光也进行准确的伽马校正，在获取n组测量值时，还可以获取单色光所对应的n组测量值。例如，将显示器中处于黑室中，同时，设置显示器中仅包含有单一的显示像素(例如，红绿蓝三原色显示像素中的任意一种)。
以红色为例，则此时，显示器中的内容都将以红色进行显示，类光感光传感器测量得到的也是屏幕所对应的红光的漏光值。在这种方式下，同样可以采用前述方式计算得到对应的伽马值(即符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值)，并可以将其确定为所述显示器的红色光所对应的伽马值。显示器对于其它颜色的光的伽马值也可以基于同样的方式得到。通过该实施例，可以确定得到显示器中的单色光所对应的伽马值，后续校正更为准确。
第二方面，本申请实施例还提供一种显示器的伽马值的确定装置，如图7所示，图7为本申请实施例所提供的一种显示器的伽马值的确定装置的结构示意图，包括
获取模块701，获取n组测量值，所述测量值中包含第一灰度值和对应的真实漏光值；
拟合模块703，获取多个伽马值，采用如下方式确定任一被选取的伽马值所对应的拟合误差：针对任一被选取的伽马值，根据该被选取的伽马值将所述第一灰度值转换为第二灰度值；确定所述真实漏光值与所述第二灰度值所对应的拟合曲线，确定在所述拟合曲线中所述第二灰度值所对应的拟合漏光值；根据所述拟合漏光值和所述真实漏光值确定所述拟合曲线的拟合误差；
确定模块705，将符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的伽马值。
进一步地，所述拟合模块703，采用如下方式将第一灰度值转换为第二灰度值：
进一步地，所述拟合模块703，确定所述真实漏光值与所述第二灰度值所对应的线性拟合直线。
进一步地，所述拟合模块703，根据预定义误差中的至少一种得到拟合误差，所述预定义误差包括：
总相对误差
总绝对误差
平均相对误差
平均绝对误差
最大相对误差
最大绝对误差maxdif＝max{|y(fit)i-yi|}；
其中，1≤i≤n，yi为第i组测量值中的真实漏光值，y(fit)i为在所述拟合曲线中第i个第二灰度值所对应的第i个拟合漏光值。
进一步地，所述拟合模块703，将所述预定义误差中的一种确定为所述拟合误差；或者，根据所述预定义误差中的至少两种计算得到所述拟合误差。
进一步地，所述拟合模块703，根据所述预定义误差中的至少两种计算得到所述拟合误差，将所述平均绝对误差和所述最大绝对误差的乘积确定为所述拟合误差。
进一步地，所述拟合模块703，包括：在预定义的第一伽马值区间内获取多个伽马值。
进一步地，所述拟合模块703，包括：确定第一步长；从所述第一伽马值区间的起始值开始，获取互相间隔第一步长的多个伽马值。
进一步地，所述拟合模块703还用于：从所述第一伽马值区间中获取拟合误差满足所述预设条件的第一伽马值；确定第二步长，根据已经确定的第一伽马值，按照预设的第二步长，获取包含所述第一伽马值且依次间隔第二步长的多个第二伽马值，其中，所述第二步长小于所述第一步长；确定任一被选取的第二伽马值所对应的拟合误差；相应的，所述确定模块705，将符合预设条件的拟合误差所对应的第二伽马值确定为所述显示器的伽马值。
进一步地，所述获取模块701，在屏蔽环境光时，获取所述第一灰度值和对应的真实漏光值。
进一步地，所述获取模块701，获取单色光所对应的n组测量值；相应的，所述确定模块705，将符合预设条件的拟合误差所对应的伽马值确定为所述显示器的单色光所对应的伽马值。
第三方面，本说明书实施例还提供一计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如图2所述的显示器的伽马值的确定方法。
图8示出了本说明书实施例所提供的一种更为具体的计算设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的cpu(centralprocessingunit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用rom(readonlymemory，只读存储器)、ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
第四方面，本说明书实施例还提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如如图2所述的显示器的伽马值的确定方法。
应理解，本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围。
应理解，在本申请实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。例如，在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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