一种LCD屏的gamma曲线检测方法及系统 【技术领域】
本发明属于液晶显示领域，尤其涉及一种LCD屏的gamma曲线检测方法及系统。
背景技术
对于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，输入电压信号将在屏幕上产生亮度输出，但是LCD的亮度与输入的电压信号不成正比，存在一种失真，如果输入的是黑白图像信号，这种失真将使被显示的图像的中间调偏暗，从而使图像的整体比原始场景偏暗，gamma就是这种失真的度量参数。无论哪种品牌的LCD，由于物理原理的一致性，其gamma值几乎是一个常量。
由于存在gamma失真，输入电压信号所代表的图像在屏幕显示时会比原始图像偏暗，这样的图像不能直接应用，需要校正这种失真。考虑到gamma值是常量，不可改变，所以校正过程就只能针对输入的图像电压信号，原理为将正常的图像电压信号向显示器失真的相反方向去调整，既然失真使图像的中间调变暗，那么在图像电压信号输入到显示器之前，先将该电压信号的中间调调亮，然后再输入到显示器，这样就可以抵消显示器的失真了。由于显示器的gamma值是常量，所以这种校正的幅度也是相对固定的，这种校正幅度的度量参数也叫gamma。由于受到LCD内部结构的影响，LCD在各灰阶下的实际显示亮度与标准gamma曲线所设定的显示亮度存在一定的差距，因此，为了使显示效果达到与原始图像一致，常需要对LCD再次进行gamma检测。
复合gamma曲线，就是反映输入图像的电压信号与经过gamma校正后的LCD屏的输出电压信号之间关系的一条曲线。如果gamma校正准确，复合gamma为1.0。通过复合gamma曲线，可以方便地看出LCD屏是否显示正常，进一步可以推断该LCD的gamma校正幅度是否准确。
现有技术对液晶显示器的gamma参数校正原理为：使该待测液晶显示器依据其内部存储的标准gamma曲线所对应的参数信息及灰阶电压显示某一灰阶画面；利用一感光器感测该待测液晶显示器所显示灰阶画面的实际显示亮度，并将该实际显示亮度转换为一数字电压信号；利用一微控制单元比较该数字电压信号与该标准gamma曲线所对应的参数信息，并依据比较结果调节该待测液晶显示器的灰阶电压。
采用上述校正方法，待测液晶显示器每次只能显示一级灰阶图像，当测完一种亮度后，操作员还要对LCD屏的灰阶图像进行切换，而通常要测试八组灰阶图像，这样就会比较繁琐，造成人力、物力和时间上的浪费。
【发明内容】
本发明实施例的目的在于提供一种LCD屏的gamma曲线检测方法，旨在解决现有的gamma检测方法操作繁琐的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种LCD屏的gamma曲线检测方法，所述方法包括以下步骤：
于LCD屏上显示标准灰阶图像并获取该图像的灰阶信息，所述标准灰阶图像包含有对LCD屏进行gamma曲线检测所需要的全部灰阶；
将获取到的LCD屏所显示图像的灰阶信息与原始图像的灰阶信息进行对比，并根据对比结果生成复合gamma曲线。
本发明实施例的另一目的在于提供一种LCD屏的gamma曲线检测系统，包括：
上位机，微控制器以及摄像头；
所述上位机用于将标准灰阶图像数据传输至所述微控制器，并控制所述微控制器将所述标准灰阶图像数据译码后传输到待测LCD中，使待测LCD显示标准灰阶图像；所述标准灰阶图像包含有对LCD屏进行gamma曲线检测所需要的全部灰阶；
所述摄像头用于采集待测LCD所显示的标准灰阶图像，并通过所述微控制器传输至所述上位机；
所述上位机用于获取待测LCD屏所显示图像的灰阶信息，并将获取到的待测LCD屏所显示图像的灰阶信息与原始图像的灰阶信息进行对比，根据对比结果生成复合gamma曲线。
本发明实施例中，通过在LCD屏上直接显示整张标准灰阶图像，并采集该图像，将该图像与源图像进行对比，最终生成复合gamma曲线，由于一次性将LCD屏进行gamma曲线检测所需要的全部灰阶显示出来，而省去了在LCD屏的灰阶图像之间地切换，操作更加简便。
【附图说明】
图1是本发明实施例提供的LCD屏的gamma曲线检测方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的整张标准灰阶图像示意图；
图3是本发明实施例提供的LCD屏的gamma曲线检测的系统的结构原理图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，在LCD屏上直接显示整张标准灰阶图像，并采集该图像，将该图像与源图像进行对比，生成复合gamma曲线。
图1示出了本发明实施例提供的LCD屏的gamma曲线检测方法的实现流程，详述如下：
在步骤S101中，于LCD屏上显示标准灰阶图像并获取该图像的灰阶信息，所述标准灰阶图像包含有对LCD屏进行gamma曲线检测所需要的全部灰阶。
本发明实施例中，在LCD屏上直接显示的整张标准灰阶图像，如图2所示，以八组灰阶为例，区域1至区域8的灰阶与所需要的全部八组灰阶值一一对应。所述获取到的LCD屏所显示图像的灰阶信息包含有LCD屏所显示图像各个灰阶区域的实际灰阶值信息，可以由LCD屏所显示图像的每个灰阶区域的所有点的灰阶值取平均得到该区域的实际灰阶值。
在步骤S102中，将获取到的LCD屏所显示图像的灰阶信息与原始图像的灰阶信息进行对比，并根据对比结果生成复合gamma曲线。
标准灰阶图像的灰阶区域的灰阶值呈递增变化，原始图像的每个灰阶区域的所有点的灰阶值取平均，作为该区域的标准灰阶值；因此每个区域都有一个实际灰阶值和相应的标准灰阶值，以图2为例，共有八个实际灰阶值和八个标准灰阶值。以实际灰阶值信息和标准灰阶值信息建立坐标系，例如以标准灰阶值为横坐标，实际灰阶值为纵坐标，绘制曲线即可生成复合gamma曲线。与原来只显示一种灰阶的数据采集的方法不同之处在于，原来的方法只能采集屏上某一个点的灰阶值，为提高精度，它必须对同一个点进行多次采集，因此效率较低。
图3示出了本发明实施例提供的LCD屏的gamma曲线检测的系统的结构原理，为了便于描述，仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图3，上位机31通过其USB接口与微控制器32交互，首先上位机31对微控制器32初始化，并通过微控制器32对摄像头33进行初始化，然后上位机31将标准灰阶图像数据传输至微控制器32的缓存区中，并发出写命令，控制微控制器32将标准灰阶图像数据译码后传输到待测LCD 34，使待测LCD 34显示标准灰阶图像，其中，标准灰阶图像包含有对LCD屏进行gamma曲线检测所需要的全部灰阶。
本发明实施例中，先根据采集到的待测LCD 34的视频图像数据对摄像头33进行调焦，再采集待测LCD 34的静态图像数据。上位机31确认已经发送完标准灰阶图像数据后，延时一段时间，发送视频读信号至微控制器32，微控制器32识别该视频读信号后，配置摄像头33为视频图像采集模式，并请求摄像头33开始采集视频图像数据。摄像头33接收到微控制器32的请求命令后，采集待测LCD 34的显示有标准灰阶图像的视频图像数据，并在采集完毕后将数据传输至微控制器32的缓存区中，由微控制器32再将视频图像数据传输至上位机31进行处理。
上位机31对视频图像数据进行解析后显示视频图像，用户根据上位机31所显示的视频图像，调节摄像头33距待测LCD 34的相对位置，以及摄像头34的对焦距离和物距等，使摄像头34能够采集到最佳效果的图像。当用户从上位机31屏幕上观察到满意的图像之后，触发上位机31向微控制器32发送静态图像数据采集命令，微控制器32进而配置摄像头33为静态图像采集模式，并接收摄像头33采集到的静态图像数据，然后将该静态图像数据传输到上位机31。
上位机31接收到静态图像数据后，获取待测LCD屏所显示图像的灰阶信息，并将获取到的待测LCD屏所显示图像的灰阶信息与原始图像的灰阶信息进行对比。其中待测LCD屏所显示图像的灰阶信息包含有待测LCD屏所显示图像各个灰阶区域的实际灰阶值信息，可由上位机31对待测LCD屏所显示图像的每个灰阶区域的所有点的灰阶值取平均得到，原始图像的灰阶信息包含有原始图像各个灰阶区域的标准灰阶值信息，可由上位机31对原始图像的每个灰阶区域的所有点的灰阶值取平均得到。上位机31以实际灰阶值和标准灰阶值建立坐标系，并结合各个灰阶区域的实际灰阶值信息和各个灰阶区域的标准灰阶值信息绘制生成复合gamma曲线。
本发明实施例中，为保证摄像头33所采集图像的精度，微控制器32、摄像头33以及待测LCD 34置于一暗盒中，以屏蔽外界光源。进一步地，微控制器32可置于一主控制线路板中。
本发明实施例中，通过在LCD屏上直接显示整张标准灰阶图像，并采集该图像，将该图像与源图像进行对比，最终生成复合gamma曲线，由于一次性将LCD屏进行gamma曲线检测所需要的全部灰阶显示出来，而省去了在LCD屏的灰阶图像之间的切换，操作更加简便；而通过将微控制器、摄像头以及待测LCD放置在一暗盒中，可以屏蔽外界光源，更有利于保证摄像头所采集图像的精度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。