一种用于伽玛校正的装置及显示屏的制作方法

本实用新型涉及电力电子
技术领域：
：，尤其涉及一种用于伽玛校正的装置及显示屏。
背景技术：
：：在专业显示领域，比如医学影像显示、工业设计显示、摄影后期显示、平面设计显示等，显示屏都需要进行伽玛(gamma)校准，以达到医学影像、所设计的产品、摄影作品、平面设计作品的灰阶、色阶的理想呈现。在现有技术中，关于伽玛显示校准，都是显示屏设计和生产时就已经决定了它固有的伽玛(如2.2)，即基于固定电阻分压的伽玛电路。显示器厂商可以通过将查找表(lookuptable，简称lut)存储至显示控制器，以通过显示控制器调用查找表，然后通过抖动技术实现伽玛的校准。例如，通过可编程的脉冲发生器产生信号以用于测量图案的抖动，利用e/o转换器产生oc-192帧信号可以用于测量图案的抖动。上述伽玛校准技术的精度取决于抖动技术及其对查找表位数的要求等，但由于抖动技术不可避免的会出现伪影或噪点，且精准度相对有限，从而造成伽玛校正的精度低，可调节性差。有鉴于此，亟需提供一种伽玛校正的装置，能够脱离查找表的束缚，以根据当前输出色阶值，实时的进行伽玛校正，提高校正的精度。技术实现要素：针对现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供一种用于伽玛校正的装置及显示屏。一方面，本实用新型实施例提供了一种用于伽玛校正的装置，包括：显示控制装置和伽玛电路；该伽玛电路包括由多个相同阻值的可调电阻器串联而成的分压电路；该分压电路的两个主触头连接分别连接伽玛电路的电压源；可调电阻器的滑动触头在所述可调电阻器上滑动，为显示屏提供工作电源；显示控制装置与伽玛电路通讯连接，用于对滑动触头的位置进行设定，以调整显示屏的输出色阶值，完成伽玛校正。作为可选地，伽玛电路还可以包括控制与储存单元；显示控制装置与信号源发生装置相连接，用于根据信号源与所述输出色阶值确定可调电阻器的分压电阻值；显示控制装置与伽玛电路通过i2c通讯接口通讯连接，用于将分压电阻值通过i2c通讯接口写入控制与储存单元；伽玛电路根据分压电阻值，对滑动触头的位置进行设定。作为可选地，可调电阻器为可编程电阻器；控制与储存单元与可编程电阻器通讯连接，用于根据分压电阻值，设置可编程电阻器的分压电阻。作为可选地，显示控制装置还用于执行预设的编程程序，以根据信号源与输出色阶值确定可调电阻器的分压电阻值。作为可选地，可编程电阻器中相同阻值的可调电阻器的总个数为256个。作为可选地，用于伽玛校正的装置还可以包括色彩检测装置；该色彩检测装置用于获取显示屏的输出色阶值，并将输出色阶值反馈至显示控制器。另一方面，本实用新型实施例提供了一种显示屏，包括信号源发生装置、显示屏；该信号源发生装置用于向显示屏发送信号源；显示屏用于接收信号源，并对信号源进行显示；该显示屏还可以包括：如第一方面任一所述的用于伽玛校正的装置，用于根据校正后的伽玛值，调节显示屏的显示输出。本实用新型实施例提供的一种用于伽玛校正的装置及显示屏，通过设置可调整的电阻器与伽玛电路中，以通过调节分压电阻来改变显示屏的伽玛，而无需抖动技术，也不用传统的查找表，从而实现伽玛校准的目的，达到不出现伪影和噪点，以实现精准的伽玛校准。附图说明为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的方法流程示意图；图3为本实用新型实施例提供的一种电子设备结构示意图。具体实施方式为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。在伽玛校正的过程中，rgb值与功率并非简单的线性关系，而是幂函数关系，这个函数的指数称为gamma值，一般为2.2，而这个换算过程，称为gamma校正。其中，伽玛校正(gammacorrection)又叫伽玛非线性化(gammanonlinearity)、伽玛编码(gammaencoding)，是用来针对影片或是影像系统里对于光线的辉度(luminance)或是三色刺激值(tristimulusvalues)所进行非线性的运算或反运算。最简单的例子里伽玛校正是由下列幂定律公式所定义的，幂定律公式一半形式为：vout＝avinγ，其中a是一个常量，输入和输出的值都为非负实数值。一般地来说在a＝1的通常情况下，输入输出的值的范围都是在0到1之间。伽玛值γ<1的情况有时被称作编码伽玛值(encodinggamma)，而执行这个编码运算所使用上述幂定律的过程也叫做伽玛压缩(gammacompression)；相对地，伽玛值γ>1的情况有时也被称作解码伽玛值(decodinggamma)，而执行这个解码运算所使用上述幂定律的过程也叫做“伽玛展开(gammaexpansion)。显示屏之所以要进行伽玛校正，正是因为人眼对亮度的感知和物理功率不成正比，而是幂函数的关系，而这个函数的指数则被称为伽玛值。例如，功率为50％的灰色，人眼实际感知亮度为而人眼认为的50％灰色中的实际功率为0.52.2×100％＝21.76％。所以rgb中的灰度值，为了考虑到较小的存储范围(0～255)和较平衡的亮暗部比例，所以需要进行伽玛校正，而不是直接对应功率值，因此rgb值rgb颜色值不能简单直接相加，而是必须用伽玛值次方换算成物理光功率后才能进行下一步计算。基于上述原因，加之现有的显示屏设计和生产时已经决定了其固有的伽玛值，即均是基于固定电阻分压的伽玛电路进行伽玛校正。显示屏厂商通过将查找表(lookuptable，简称lut)存储到显示控制器，显示控制器调用查找表通过抖动技术实现伽玛的校准。这种校准技术，校正精度取决于抖动技术及其对查找表位数的要求，而其抖动技术不可避免的会出现伪影或噪点，且精准度较为有限，从而造成现有的伽玛校准技术精度差，适应性不强。为有效的克服现有技术的上述不足，本实用新型实施例提供一种用于伽玛校正的装置，如图1所示，包括但不限于：显示控制装置和伽玛电路；其中，伽玛电路包括由多个相同阻值的可调电阻器串联的分压电路；分压电路的两个主触头连接分别连接伽玛电路的电压源；可调电阻器的滑动触头在可调电阻器的可调电阻器上滑动，为显示屏提供工作电源；显示控制装置与伽玛电路通讯连接，用于对滑动触头的位置进行设定，以调整显示屏的输出色阶值，完成伽玛校正。本实用新型相较于现有技术主要的改进在于，通过在伽玛电路中增设可调电阻器，以实现通过编程等方式对可调电阻器的接入电阻进行设置，从而达到对显示屏的工作电压进行调整的目的。其具体的工作过程可以是：在校准显示屏伽玛时，先基于惯用经验设定显示色阶的标准伽玛(或将校准前一时刻的伽玛值设定为标准伽玛)，并基于该标准伽玛设定可调电阻器的滑动触头在子电阻串上位置，以确定出分压电阻。根据该分压电阻，在接通伽玛电路的电压源后，进行伽玛校正，并检测获取此时显示屏的输出色阶值。若所述显示屏的输出色阶值处于预设标准值范围内，则无需对进行伽玛电路做进一步校正；若所述显示屏的输出色阶值，并不符合预设标准值范围，则根据输出色阶值与预设标准值的偏差对可调电阻器的滑动触头位置作适应性的调整，直至显示屏的输出色阶值处于预设标准值范围内，实现伽玛校正。需要说明的是，在显示屏工作的整个过程中，本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的装置，可以一直处于工作状态，以预定的频率对显示屏的输出色阶值进行抽样检测，并在获取到显示屏的输出色阶值不符合预设标准值范围时，主动进行伽玛校正。其中，显示控制装置主要是用于根据显示屏的输出色阶值与预设标准值进行比较，以确定出可调电阻器的分压电阻值。在本实用新型实施例中，通过将显示控制器与显示屏相连接，主要是与位于显示屏中的伽玛电路通讯连接，以实现对伽玛电路中的可调电阻器的分压电阻值的设定和读取。作为可选地，本实用新型实施例提供的伽玛电路中，增设的可调电阻器可以是由多个相同阻值的可调电阻器串联的可调电阻串，也可以采用类似于滑动电阻器的结构来替代。其中可调电阻器的滑动触头在滑动电阻器的固定线圈上滑动，并可以根据滑动的距离的长短结合固定线圈的电阻率，确定出分压电阻值的大小。最后可以根据分压电阻值的大小，结合固定线圈两接线端口的接入电压，计算出为显示屏提供的工作电压的大小。本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的装置，通过设置可调整的电阻器与伽玛电路中，以通过调节分压电阻来改变显示屏的伽玛，无需抖动技术，也不用传统的查找表，从而实现伽玛校准的目的，达到不出现伪影和噪点，以实现精准的伽玛校准。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，伽玛电路还可以包括控制与储存单元；显示控制装置与信号源发生装置相连接，用于根据信号源与输出色阶值确定可调电阻器的分压电阻值；显示控制装置与伽玛电路通过i2c通讯接口通讯连接，用于将分压电阻值通过i2c通讯接口写入控制与储存单元；伽玛电路根据分压电阻值，对滑动触头的位置进行设定。本实用新型实施例在上一实施例的基础上，提供了一种用于显示控制装置与伽玛电路进行数据交互的通讯连接的方式。具体地，在本实用新型实施例中，在伽玛电路中设置有控制与存储单元，用于实现与显示控制装置之间通过i2c通讯接口的连接。具体地，i2c通讯接口与控制与存储单元之间的管脚主要有sda管脚和scl管脚，其中sda是双向数据线，scl是时钟线。可以理解为，开始信号：scl为高电平时，sda由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：scl为高电平时，sda由低电平向高电平跳变，结束传送数据。进一步地，在，i2c通讯接口中还包括一个片选管脚通过该管脚可以通过显示控制装置发出的高低逻辑信号实现对伽玛电路的开关控制。其中，i2c(inter-integratedcircuit)是内部整合电路的统称，具体为一种串行通讯总线，其使用多主从架构。作为可选地，i2c的参考设计使用一个7位元长度的位址空间但保留了16个位址，因此一组总线最多可和112个节点进行通讯。常见的i2c总线依传输速率的不同而有不同的模式：标准模式(100kbit/s)、低速模式(10kbit/s)，但时脉频率可被允许下降至零，这代表可以暂停通讯。而新一代的i2c总线可以和更多的节点(支援10位元长度的位址空间)以更快的速率通讯，包括：快速模式(400kbit/s)、高速模式(3.4mbit/s)。虽然最大的节点数目是被位址空间所限制住，但实际上也会被总线上的总电容所限制住，一般而言为400pf。在本实用新型实施例中，选用i2c作为显示控制装置与伽玛电路的连接方式，有以下几个原因：一方面其制造成本与传输速度上能够有好的表现。即利用两根通用的输入输出接脚及软件的规划，可以让作为微控制器的显示控制器实现对于显示屏中的伽玛电路的控制。另一方面，作为i2c通讯的连接端，可以在系统仍然在运作的同时加入或移出总线，这对于本实用新型实施例提供的用于对显示屏进行伽玛校正的、有热插拔需求的装置而言是个理想的总线；最后，对于整合电路设计而言，制造成本很大一部分是源自于封装尺寸及接脚数量，且更小的包装通常能够减少重量及电源的消耗，这对于注重体积轻薄化的显示屏领域来说，显示控制装置与伽玛电路之间采用i2c进行通讯，为提供了显示屏的轻薄化生产提供了可能。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述可调电阻器可以为可编程电阻器；控制与储存单元与可编程电阻器通讯连接，用于根据分压电阻值，设置可编程电阻器的分压电阻。例如，可以选用ds3902双路可变数字电阻器，其工作的电压范围为2.4v到5.5v，并可通过i2c兼容的船型接口与其通信，内部地址设置允许将其从设备地址编程设置为128个可能地址之一。需说明的是，本实用新型实施例不对选用的可编程电阻器作具体地限定。本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的装置，通过选用可编程电阻器作为可调电阻器，实现对于分压电阻值的设定，能够有效提供校正的精度和效率。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述显示控制装置还用于执行预设的编程程序，以根据信号源与输出色阶值确定可调电阻器的分压电阻值。具体地，在本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的装置中，可以在显示控制装置中预设编程程序，以根据当前显示屏的输出色阶值，结合信号源的参数和当前的分压电阻值，以确定将当前输出色阶值调整至预设标准值范围内的分压电阻值。在计算出需调整的分压电阻值后，通过i2c通讯接口传送至控制与储存单元；控制与储存单元在接收到需调整的分压电阻值后，设置可编程电阻器的分压电阻。进一步地，也可以是显示控制装置直接根据当前显示屏的输出色阶值，结合信号源的参数和当前的分压电阻值，生成分压电阻调整信号(数字量信号)，并利用该分压电阻调整信号对可编程电阻器的分压电阻进行调整。本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的装置，利用显示控制装置直接根据当前显示屏的输出色阶值，自动生成用于对可编程电阻器作调整的分压电阻调整信号，对可编程电阻器进行分压调整，实现了对于显示屏的伽玛校正，无需借助传统的查找表，有效的提高了校正的精度和响应。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，可编程电阻器中相同阻值的子电阻的总个数为256个。为了提高本实用新型实施例所提供的用于伽玛校正的装置的精度，要求可编程电阻器的调整位数尽可能的多，但也需同时考虑到制造成本以及显示屏的尺寸要求。因此，在本实用新型实施例中通过将可编程电阻器的调整位数设置为256则是在实际生产过程中，综合上述因素的最佳选择。基于上述实施例的内容，作为可选地，本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的装置色彩检测装置；色彩检测装置用于获取显示屏的输出色阶值，并将输出色阶值反馈至显示控制器。作为可选地，本实用新型实施例提供的色彩检测装置的工作原理可以是：首先通过颜色传感器采集到被测显示屏的颜色信号，其中颜色传感器可设置于被测显示屏的垂直中心线上，并与所述被测显示屏的保持适当的距离；进一步地，经由信号转换电路将颜色信号转换成数字信号后，发送至微处理器中进行信号分析控制处理，获取颜色检测的输出色阶值，即rgb值；最后，将获取的rgb值上传至显示控制器。需要说明的是，上述实施例仅用于说明输出色阶值的一种获取方式，其不视为对本实用新型实施例保护范围的具体限定。作为可选地，色彩检测装置也可以设置于显示屏的内部，并通过截取显示屏的颜色信号，完成输出色阶值的测定。其中，色彩检测装置也可以直接采用rgb颜色传感器。依照三基色原理，当过滤一种光时，其他频率的光不能通过。因此，将被测显示屏的颜色信号依次经过三次过滤，滤除其中的红光、蓝光、绿光的成分，并换算成相应的可以直接被处理器识别的频率信号。根据该频率信号即可以获取到三基色所对应的rgb值，作为被测显示屏的当前输出色阶值。本实用新型实施例提供了一种被测显示屏的输出色阶值的测定方法，以实时的获取显示屏当前的输出色阶值，并根据当前的输出色阶值与预设标准值的偏差，对可调电阻器的滑动触头位置作适应性的调整，直至显示屏的输出色阶值处于预设标准值范围内，实现伽玛校正。本实用新型实施例提供一种用于伽玛校正的方法，如图2所示，包括但不限于以下步骤：步骤s1，将显示控制装置与位于显示屏内部的伽玛电路通讯连接；伽玛电路包括由多个相同阻值的可调电阻器串联的分压电路；分压电路的两个主触头连接分别连接伽玛电路的电压源；可调电阻器的滑动触头在子电阻串上滑动，为显示屏提供工作电源；步骤s2，利用显示控制装置对所述滑动触头的位置进行设定，调整显示屏的输出色阶值，完成伽玛校正。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述步骤s1中所述的将显示控制装置与位于显示屏内部的伽玛电路通讯连接，主要包括：将显示控制装置与伽玛电路通过i2c通讯接口通讯连接；相应地，上述步骤s2中所述的利用显示控制装置对滑动触头的位置进行设定，调整显示屏的输出色阶值，主要包括：根据信号源与输出色阶值确定可调电阻器的分压电阻值，显示控制装置与信号源发生装置相连接；利用伽玛电路根据分压电阻值，对滑动触头的位置进行设定，以调整显示屏的输出色阶值。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述根据信号源与输出色阶值确定可调电阻器的分压电阻值，具体包括：确定电阻电压与所述分压电阻值之间的关联关系，以分别计算出红、绿、蓝三通道的所有电阻分压；根据输出色阶值获取红、绿、蓝三通道的显示色阶值；根据各色阶值与分支电压的系数，确定显示色阶值与所述分压电阻值之间的关联关系；基于分压电阻值之间的关联关系，根据当前获取的输出色阶值确定可调电阻器的分压电阻值。作为一种可选实施例，本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的方法的流程可以为：1、确定伽玛电路包括可调电阻器：优选可编程电阻器，并且可以通过编程进行调节，实现通过i2c通信接口进行编程；所述可调电阻串，用于显示屏的伽玛电路分压，通过调节可调电阻来调节显示屏的工作电压；2、在获取到显示屏的输出色阶值后，若所述输出色阶值为达到预设的标准值范围，则通过调节可调电阻器的输出电压来调节显示屏的输出色阶值，即调节显示伽玛值；3、确定电压u1～u256与分压电阻值的关系：首先给定固定的u256，其电流i为：其分支电压分别为：u1＝i×r1+u0，u2＝i×r2+u1……uk＝i×rk+uk-1；按上述公式，分别计算出红绿蓝三通道的所有电阻分压:记为ux1～ux256、uy1～uy256、uz1～uz256；4、使用色彩测量装置测量一组显示的红色色阶值x1～x256，绿色色阶值y1～y256以及蓝色色阶值z1～z256；5、分别计算各色阶与分支电压的系数：cx1＝x1/ux1，cx2＝x2/ux2，……，cxk＝xk/uxk；6、换算出显示色阶值与分压电阻的关系，计算公式为：7、在校准显示屏的伽玛值时，设定显示色阶值的标准伽玛，将色阶值换算为分压电阻值；8、显示控制器将分压电阻值通过i2c通信接口写入伽玛电路，伽玛电路调整分压电阻值而调节各级电压，显示屏的输出随即被调节，从而达到校准显示伽玛的目的。上述公式中的参数定义为：i为通过所述可调电阻器的电流；uk为第k个子电阻处的电压；xk、yk、zk分别为滑动触头在第k个子电阻时的红色色阶值、绿色色阶值和蓝色色阶值；ri为滑动触头在第i个可调电阻器处的分压电阻值；c为常量。本实用新型实施例提供的用于伽玛校正的方法，通过设置可调整的电阻器与伽玛电路中，以通过调节分压电阻来改变显示屏的伽玛，无需抖动技术，也不用传统的查找表，从而实现伽玛校准的目的，达到不出现伪影和噪点，以实现精准的伽玛校准。本实用新型实施例提供一种显示屏，包括信号源发生装置、显示屏；信号源发生装置用于向显示屏发送信号源；显示屏用于接收信号源，并对信号源进行显示；该显示屏还包括上述任一实施例所述的用于伽玛校正的装置，用于根据校正后的伽玛值，调节显示屏的显示输出。图3为本实用新型实施例提供的电子设备结构示意图，如图3所示，该服务器可以包括：处理器(processor)301、通讯接口(communicationsinterface)302、存储器(memory)303和通讯总线304，其中，处理器301，通讯接口302，存储器303通过通讯总线304完成相互间的通讯。处理器301可以调用存储器303中的逻辑指令，以执行如下方法：显示控制装置和伽玛电路；该伽玛电路包括由多个相同阻值的可调电阻器串联的分压电路；该分压电路的两个主触头连接分别连接伽玛电路的电压源；可调电阻器的滑动触头在可调电阻器的可调电阻器串上滑动，为显示屏提供工作电源；显示控制装置与伽玛电路通讯连接，用于对滑动触头的位置进行设定，以调整显示屏的输出色阶值，完成伽玛校正。此外，上述的存储器303中的逻辑指令可以通过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，本实用新型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)执行本实用新型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(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。另一方面，本实用新型实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的用于伽玛校正的方法，例如包括：显示控制装置和伽玛电路；该伽玛电路包括由多个相同阻值的可调电阻器串联而成的分压电路；该分压电路的两个主触头连接分别连接伽玛电路的电压源；可调电阻器的滑动触头在可调电阻器的子电阻串上滑动，为显示屏提供工作电源；显示控制装置与伽玛电路通讯连接，用于对滑动触头的位置进行设定，以调整显示屏的输出色阶值，完成伽玛校正。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 

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