CN104282284B - 一种液晶屏的白平衡调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶屏的白平衡调节方法，液晶模组输出初始红、绿、蓝色显示信号，并通过色彩分析仪记录此时该初始红、绿、蓝色显示信号的三刺激值；液晶模组输出待调试白色显示信号，并通过色彩分析仪记录此时该待调试白色显示信号的三刺激值；计算出待调试白色的混色调节三个中间系数；计算出目标白色的混色调节三个中间系数；调节液晶模组的红、绿、蓝色显示信号寄存器的输出值，当红、绿、蓝色显示信号寄存器的输出值所对应的待调试白色的混色调节中间系数等于对应目标白色的混色调节中间系数时，液晶模组的白平衡调节完成。本发明的调节过程更方便，且准确度更高。

Description

一种液晶屏的白平衡调节方法

技术领域

本发明涉及液晶屏的白平衡调节技术领域，具体地指一种液晶屏的白平衡调节方法。

背景技术

白平衡是描述显示屏中红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色混合生成白色精确度的一项重要指标，白平衡失调会导致显示屏显示画面严重失真。

当前对于显示屏的白平衡调节方式为人工色坐标判断方式，显示屏的白平衡调节操作时，同时调节液晶模组的红色显示信号寄存器、绿色显示信号寄存器和蓝色显示信号寄存器的值，人工观察待调节显示屏的色坐标与目标色坐标的差异，由于调节红(R)、绿(G)、蓝(B)的任意一组时，色坐标都会发生变化，调节非常费时费力，并且人工色坐标判断的准确性得不到保证。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种液晶屏的白平衡调节方法，该方法以显示屏自身的刺激值为参考点进行调节，调节过程更方便，且准确度更高。

为实现此目的，本发明所设计的液晶屏的白平衡调节方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：上位机初始化色彩分析仪；

步骤2：上位机通过模组信号发生器打开液晶模组的电源；

步骤3：上位机通过模组信号发生器在液晶模组上输出初始红色显示信号，并通过色彩分析仪记录此时该初始红色显示信号的三刺激值Xrw、Yrw和Zrw，其中，Xrw表示所述初始红色显示信号中的红原色刺激值，Yrw表示所述初始红色显示信号中的绿原色刺激值，Zrw表示所述初始红色显示信号中的蓝原色刺激值；

上位机通过模组信号发生器在液晶模组上输出初始绿色显示信号，并通过色彩分析仪记录此时该初始绿色显示信号的三刺激值Xgw、Ygw和Zgw，其中，Xgw表示所述初始绿色显示信号中的红原色刺激值、Ygw表示所述初始绿色显示信号中的绿原色刺激值，Zgw表示所述初始绿色显示信号中的蓝原色刺激值；

上位机通过模组信号发生器在液晶模组上输出初始蓝色显示信号，并通过色彩分析仪记录此时该初始蓝色显示信号的三刺激值Xbw、Ybw和Zbw，其中，Xbw表示所述初始蓝色显示信号中的红原色刺激值、Ybw表示所述初始蓝色显示信号中的绿原色刺激值，Zbw表示所述初始蓝色显示信号中的蓝原色刺激值；

上位机通过模组信号发生器在液晶模组上输出待调试白色显示信号，并通过色彩分析仪记录此时该待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，其中，Xw表示所述待调试白色显示信号中的红原色刺激值，Yw表示所述待调试白色显示信号中的绿原色刺激值，Zw表示所述待调试白色显示信号中的蓝原色刺激值；

步骤4：利用上述色彩分析仪记录得到的初始红色显示信号的三刺激值Xrw、Yrw和Zrw，初始绿色显示信号的三刺激值Xgw、Ygw和Zgw以及初始蓝色显示信号的三刺激值Xbw、Ybw和Zbw，根据如下公式(1)计算出待调试白色的混色调节三个中间系数Krw、Kgw和Kbw，其中Krw为待调试白色的混色调节红色中间系数，Kgw为待调试白色的混色调节绿色中间系数，Kbw为待调试白色的混色调节蓝色中间系数，所述Xw、Yw和Zw为待调试白色显示信号的三刺激值；

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xw}\\ \mathrm{Yw}\\ \mathrm{Zw}\end{array}\right)=\mathrm{Krw}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xrw}\\ \mathrm{Yrw}\\ \mathrm{Zrw}\end{array}\right)+\mathrm{Kgw}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xgw}\\ \mathrm{Ygw}\\ \mathrm{Zgw}\end{array}\right)+\mathrm{Kbw}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xbw}\\ \mathrm{Ybw}\\ \mathrm{Zbw}\end{array}\right)---\left(1\right)$

步骤5：利用如下公式(2)计算出目标白色的混色调节三个中间系数KΔr、KΔg和KΔb，其中KΔr为目标白色的混色调节红色中间系数，KΔg为目标白色的混色调节绿色中间系数，KΔb为目标白色的混色调节蓝色中间系数；

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{X\Δw}\\ \mathrm{Y\Δw}\\ \mathrm{Z\Δw}\end{array}\right)=\mathrm{K\Δr}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xrw}\\ \mathrm{Yrw}\\ \mathrm{Zrw}\end{array}\right)+\mathrm{K\Δg}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xgw}\\ \mathrm{Ygw}\\ \mathrm{Zgw}\end{array}\right)+\mathrm{K\Δb}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xbw}\\ \mathrm{Ybw}\\ \mathrm{Zbw}\end{array}\right)---\left(2\right)$

其中，XΔw为目标白色显示信号中的红原色刺激值，YΔw表示所述目标白色显示信号中的绿原色刺激值，ZΔw表示所述目标白色显示信号中的蓝原色刺激值；

步骤6：上位机通过模组信号发生器调节液晶模组的红色显示信号寄存器的红色分量输出值，并通过色彩分析仪获取此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，根据此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw算出其对应的待调试白色的混色调节红色中间系数KΔrw，当所述红色显示信号寄存器的红色分量输出值所对应的待调试白色的混色调节红色中间系数KΔrw等于上述目标白色的混色调节红色中间系数KΔr时，停止调节液晶模组的红色显示信号寄存器的红色分量输出值；

上位机通过模组信号发生器调节液晶模组的绿色显示信号寄存器的绿色分量输出值，并通过色彩分析仪获取此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，根据此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw算出其对应的待调试白色的混色调节绿色中间系数KΔgw，当所述绿色显示信号寄存器的绿色分量输出值所对应的待调试白色的混色调节绿色中间系数KΔgw等于上述目标白色的混色调节绿色中间系数KΔg时，停止调节液晶模组的绿色显示信号寄存器的绿色分量输出值；

上位机通过模组信号发生器调节液晶模组的蓝色显示信号寄存器的蓝色分量输出值，并通过色彩分析仪获取此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，根据此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw算出其对应的待调试白色的混色调节蓝色中间系数KΔbw，当所述蓝色显示信号寄存器的蓝色分量输出值所对应的待调试白色的混色调节蓝色中间系数KΔbw等于上述目标白色的混色调节蓝色中间系数KΔb时，停止调节液晶模组的蓝色显示信号寄存器的蓝色分量输出值；

此时液晶模组输出的白色显示信号与目标白色的显示信号一致，液晶模组的白平衡调节完成。

本发明的有益效果：

本发明采用上述方法后只需输入目标白色显示信号的三刺激值即可准确的将液晶模组调节成需要的目标白色的显示色彩。另外，本发明的白平衡调节不采用人工肉眼观察颜色变化的方法，而是将待调试白色的混色调节中间系数与目标白色的混色调节中间系数进行对比，由于调节红(R)、绿(G)、蓝(B)的任意一组时混色调节中间系数不会相互影响，使得液晶模组的白平衡调节效率大大提高。

附图说明

图1为本发明中白平衡校正系统的结构示意图；

其中，1—上位机、2—色彩分析仪、3—模组信号发生器、4—液晶模组。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

一种液晶屏的白平衡调节方法，包括如下步骤：

步骤1：上位机1初始化色彩分析仪2；

步骤2：上位机1通过模组信号发生器3打开液晶模组4的电源；

步骤3：上位机1通过模组信号发生器3在液晶模组4上输出初始红色显示信号，并通过色彩分析仪2记录此时该初始红色显示信号的三刺激值Xrw、Yrw和Zrw，其中，Xrw表示所述初始红色显示信号中的红原色刺激值，Yrw表示所述初始红色显示信号中的绿原色刺激值，Zrw表示所述初始红色显示信号中的蓝原色刺激值；

上位机1通过模组信号发生器3在液晶模组4上输出初始绿色显示信号，并通过色彩分析仪2记录此时该初始绿色显示信号的三刺激值Xgw、Ygw和Zgw，其中，Xgw表示所述初始绿色显示信号中的红原色刺激值、Ygw表示所述初始绿色显示信号中的绿原色刺激值，Zgw表示所述初始绿色显示信号中的蓝原色刺激值；

上位机1通过模组信号发生器3在液晶模组4上输出初始蓝色显示信号，并通过色彩分析仪2记录此时该初始蓝色显示信号的三刺激值Xbw、Ybw和Zbw，其中，Xbw表示所述初始蓝色显示信号中的红原色刺激值、Ybw表示所述初始蓝色显示信号中的绿原色刺激值，Zbw表示所述初始蓝色显示信号中的蓝原色刺激值；

上位机1通过模组信号发生器3在液晶模组4上输出待调试白色显示信号，并通过色彩分析仪2记录此时该待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，其中，Xw表示所述待调试白色显示信号中的红原色刺激值，Yw表示所述待调试白色显示信号中的绿原色刺激值，Zw表示所述待调试白色显示信号中的蓝原色刺激值；

步骤4：利用上述色彩分析仪2记录得到的初始红色显示信号的三刺激值Xrw、Yrw和Zrw，初始绿色显示信号的三刺激值Xgw、Ygw和Zgw以及初始蓝色显示信号的三刺激值Xbw、Ybw和Zbw，根据如下公式(1)计算出待调试白色的混色调节三个中间系数Krw、Kgw和Kbw，其中Krw为待调试白色的混色调节红色中间系数，Kgw为待调试白色的混色调节绿色中间系数，Kbw为待调试白色的混色调节蓝色中间系数，所述Xw、Yw和Zw为待调试白色显示信号的三刺激值；

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xw}\\ \mathrm{Yw}\\ \mathrm{Zw}\end{array}\right)=\mathrm{Krw}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xrw}\\ \mathrm{Yrw}\\ \mathrm{Zrw}\end{array}\right)+\mathrm{Kgw}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xgw}\\ \mathrm{Ygw}\\ \mathrm{Zgw}\end{array}\right)+\mathrm{Kbw}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xbw}\\ \mathrm{Ybw}\\ \mathrm{Zbw}\end{array}\right)---\left(1\right)$

步骤5：利用如下公式(2)计算出目标白色的混色调节三个中间系数KΔr、KΔg和KΔb，其中KΔr为目标白色的混色调节红色中间系数，KΔg为目标白色的混色调节绿色中间系数，KΔb为目标白色的混色调节蓝色中间系数；

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{X\Δw}\\ \mathrm{Y\Δw}\\ \mathrm{Z\Δw}\end{array}\right)=\mathrm{K\Δr}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xrw}\\ \mathrm{Yrw}\\ \mathrm{Zrw}\end{array}\right)+\mathrm{K\Δg}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xgw}\\ \mathrm{Ygw}\\ \mathrm{Zgw}\end{array}\right)+\mathrm{K\Δb}*\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xbw}\\ \mathrm{Ybw}\\ \mathrm{Zbw}\end{array}\right)---\left(2\right)$

其中，XΔw为目标白色显示信号中的红原色刺激值，YΔw表示所述目标白色显示信号中的绿原色刺激值，ZΔw表示所述目标白色显示信号中的蓝原色刺激值，上述XΔw、YΔw和ZΔw为目标白色中的已知值，Xrw、Yrw和Zrw为初始红色显示信号的三刺激值、Xgw、Ygw和Zgw为初始绿色显示信号的三刺激值、Xbw、Ybw和Zbw为初始蓝色显示信号的三刺激值；

步骤6：上位机1通过模组信号发生器3调节液晶模组4的红色显示信号寄存器的红色分量输出值，并通过色彩分析仪2获取此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，根据此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw算出其对应的待调试白色的混色调节红色中间系数KΔrw，当所述红色显示信号寄存器的红色分量输出值所对应的待调试白色的混色调节红色中间系数KΔrw等于上述目标白色的混色调节红色中间系数KΔr时，停止调节液晶模组4的红色显示信号寄存器的红色分量输出值；

上位机1通过模组信号发生器3调节液晶模组4的绿色显示信号寄存器的绿色分量输出值，并通过色彩分析仪2获取此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，根据此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw算出其对应的待调试白色的混色调节绿色中间系数KΔgw，当所述绿色显示信号寄存器的绿色分量输出值所对应的待调试白色的混色调节绿色中间系数KΔgw等于上述目标白色的混色调节绿色中间系数KΔg时，停止调节液晶模组4的绿色显示信号寄存器的绿色分量输出值；

上位机1通过模组信号发生器3调节液晶模组4的蓝色显示信号寄存器的蓝色分量输出值，并通过色彩分析仪2获取此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，根据此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw算出其对应的待调试白色的混色调节蓝色中间系数KΔbw，当所述蓝色显示信号寄存器的蓝色分量输出值所对应的待调试白色的混色调节蓝色中间系数KΔbw等于上述目标白色的混色调节蓝色中间系数KΔb时，停止调节液晶模组4的蓝色显示信号寄存器的蓝色分量输出值；

此时液晶模组4输出的白色显示信号与目标白色的显示信号一致，液晶模组的白平衡调节完成。

上述技术方案中，步骤5的目标白色显示信号中的红原色刺激值XΔw、目标白色显示信号中的绿原色刺激值YΔw，目标白色显示信号中的蓝原色刺激值ZΔw，由目标白色显示信号的亮度通过现有的亮度、色坐标与刺激值转换公式计算得到。

上述技术方案中，所述目标白色显示信号的亮度为Lvt，色坐标为x、y，根据如下公式(3)求出目标白色显示信号中的红原色刺激值XΔw、目标白色显示信号中的绿原色刺激值YΔw，目标白色显示信号中的蓝原色刺激值ZΔw：

XΔw＝x/y*Lvt

YΔw＝Lvt (3)

ZΔw＝(1-x-y)/y*Lvt

上述技术方案中，白平衡校正系统的具体结构为如图1所示：所述上位机1的第一控制信号通信端连接色彩分析仪2的控制信号通信端，上位机1的第二控制信号通信端通过模组信号发生器3连接液晶模组4的显示信号控制端，液晶模组4的显示信号输出端连接色彩分析仪2的待分析信号输入端。上位机1通过模组信号发生器3在液晶模组4上打出指定的画面，并可修改RGB的亮度寄存器以对液晶模组4进行白平衡调节。同时上位机1通过色彩分析仪2获取液晶模组4的亮度和刺激值等信息，从而确定修改液晶模组寄存器的值。

上述技术方案中，模组信号发生器3的设备型号为PG108，色彩分析仪2的设备型号为柯尼卡美能达公司的CA310，上位机1使用普通的电脑，液晶模组4使用具有MIPI(Mobile Industry Processor Interface，移动产业处理器接口)接口的液晶模组。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种液晶屏的白平衡调节方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：上位机(1)初始化色彩分析仪(2)；

步骤2：上位机(1)通过模组信号发生器(3)打开液晶模组(4)的电源；

步骤3：上位机(1)通过模组信号发生器(3)在液晶模组(4)上输出初始红色显示信号，并通过色彩分析仪(2)记录此时该初始红色显示信号的三刺激值Xrw、Yrw和Zrw，其中，Xrw表示所述初始红色显示信号中的红原色刺激值，Yrw表示所述初始红色显示信号中的绿原色刺激值，Zrw表示所述初始红色显示信号中的蓝原色刺激值；

上位机(1)通过模组信号发生器(3)在液晶模组(4)上输出初始绿色显示信号，并通过色彩分析仪(2)记录此时该初始绿色显示信号的三刺激值Xgw、Ygw和Zgw，其中，Xgw表示所述初始绿色显示信号中的红原色刺激值、Ygw表示所述初始绿色显示信号中的绿原色刺激值，Zgw表示所述初始绿色显示信号中的蓝原色刺激值；

上位机(1)通过模组信号发生器(3)在液晶模组(4)上输出初始蓝色显示信号，并通过色彩分析仪(2)记录此时该初始蓝色显示信号的三刺激值Xbw、Ybw和Zbw，其中，Xbw表示所述初始蓝色显示信号中的红原色刺激值、Ybw表示所述初始蓝色显示信号中的绿原色刺激值，Zbw表示所述初始蓝色显示信号中的蓝原色刺激值；

上位机(1)通过模组信号发生器(3)在液晶模组(4)上输出待调试白色显示信号，并通过色彩分析仪(2)记录此时该待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，其中，Xw表示所述待调试白色显示信号中的红原色刺激值，Yw表示所述待调试白色显示信号中的绿原色刺激值，Zw表示所述待调试白色显示信号中的蓝原色刺激值；

步骤4：利用上述色彩分析仪(2)记录得到的初始红色显示信号的三刺激值Xrw、Yrw和Zrw，初始绿色显示信号的三刺激值Xgw、Ygw和Zgw以及初始蓝色显示信号的三刺激值Xbw、Ybw和Zbw，根据如下公式(1)计算出待调试白色的混色调节三个中间系数Krw、Kgw和Kbw，其中Krw为待调试白色的混色调节红色中间系数，Kgw为待调试白色的混色调节绿色中间系数，Kbw为待调试白色的混色调节蓝色中间系数，所述Xw、Yw和Zw为待调试白色显示信号的三刺激值；

$\left(\begin{array}{c}Xw\\ Yw\\ Zw\end{array}\right)=Krw*\left(\begin{array}{c}Xrw\\ Yrw\\ Zrw\end{array}\right)+Kgw*\left(\begin{array}{c}Xgw\\ Ygw\\ Zgw\end{array}\right)+Kbw*\left(\begin{array}{c}Xbw\\ Ybw\\ Zbw\end{array}\right)---\left(1\right)$

步骤5：利用如下公式(2)计算出目标白色的混色调节三个中间系数KΔr、KΔg和KΔb，其中KΔr为目标白色的混色调节红色中间系数，KΔg为目标白色的混色调节绿色中间系数，KΔb为目标白色的混色调节蓝色中间系数；

$\left(\begin{array}{c}X\mathrm{\Δ}w\\ Y\mathrm{\Δ}w\\ Z\mathrm{\Δ}w\end{array}\right)=K\mathrm{\Δ}r*\left(\begin{array}{c}Xrw\\ Yrw\\ Zrw\end{array}\right)+K\mathrm{\Δ}g*\left(\begin{array}{c}Xgw\\ Ygw\\ Zgw\end{array}\right)+K\mathrm{\Δ}b*\left(\begin{array}{c}Xbw\\ Ybw\\ Zbw\end{array}\right)---\left(2\right)$

其中，XΔw为目标白色显示信号中的红原色刺激值，YΔw表示所述目标白色显示信号中的绿原色刺激值，ZΔw表示所述目标白色显示信号中的蓝原色刺激值；

步骤6：上位机(1)通过模组信号发生器(3)调节液晶模组(4)的红色显示信号寄存器的红色分量输出值，并通过色彩分析仪(2)获取此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，根据此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw算出其对应的待调试白色的混色调节红色中间系数KΔrw，当所述红色显示信号寄存器的红色分量输出值所对应的待调试白色的混色调节红色中间系数KΔrw等于上述目标白色的混色调节红色中间系数KΔr时，停止调节液晶模组(4)的红色显示信号寄存器的红色分量输出值；

上位机(1)通过模组信号发生器(3)调节液晶模组(4)的绿色显示信号寄存器的绿色分量输出值，并通过色彩分析仪(2)获取此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，根据此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw算出其对应的待调试白色的混色调节绿色中间系数KΔgw，当所述绿色显示信号寄存器的绿色分量输出值所对应的待调试白色的混色调节绿色中间系数KΔgw等于上述目标白色的混色调节绿色中间系数KΔg时，停止调节液晶模组(4)的绿色显示信号寄存器的绿色分量输出值；

上位机(1)通过模组信号发生器(3)调节液晶模组(4)的蓝色显示信号寄存器的蓝色分量输出值，并通过色彩分析仪(2)获取此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw，根据此时的待调试白色显示信号的三刺激值Xw、Yw和Zw算出其对应的待调试白色的混色调节蓝色中间系数KΔbw，当所述蓝色显示信号寄存器的蓝色分量输出值所对应的待调试白色的混色调节蓝色中间系数KΔbw等于上述目标白色的混色调节蓝色中间系数KΔb时，停止调节液晶模组(4)的蓝色显示信号寄存器的蓝色分量输出值；

此时液晶模组(4)输出的白色显示信号与目标白色的显示信号一致，液晶模组的白平衡调节完成。

2.根据权利要求1所述的液晶屏的白平衡调节方法，其特征在于：所述步骤5中的目标白色显示信号中的红原色刺激值XΔw、目标白色显示信号中的绿原色刺激值YΔw，目标白色显示信号中的蓝原色刺激值ZΔw，由目标白色显示信号的亮度和色坐标通过亮度、色坐标与刺激值的转换公式计算得到。

3.根据权利要求2所述的液晶屏的白平衡调节方法，其特征在于：所述目标白色显示信号的亮度为Lvt，色坐标为x、y，根据如下公式(3)求出目标白色显示信号中的红原色刺激值XΔw、目标白色显示信号中的绿原色刺激值YΔw，目标白色显示信号中的蓝原色刺激值ZΔw：

XΔw＝x/y*Lvt

YΔw＝Lvt (3)

ZΔw＝(1-x-y)/y*Lvt。

4.根据权利要求1所述的液晶屏的白平衡调节方法，其特征在于：所述上位机(1)的第一控制信号通信端连接色彩分析仪(2)的控制信号通信端，上位机(1)的第二控制信号通信端通过模组信号发生器(3)连接液晶模组(4)的显示信号控制端，液晶模组(4)的显示信号输出端连接色彩分析仪(2)的待分析信号输入端。