專利名稱：顯示器目標(biāo)Gamma曲線的生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器校正過程中的目標(biāo)Gamma曲線的生成方法，屬于顯示器應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
顯示器在不同行業(yè)應(yīng)用中對顯示技術(shù)的要求也不同，顯示器如果直接將輸入進(jìn)來的數(shù)據(jù)不經(jīng)變換地顯示出來，其顯示效果往往不會完全符合人眼的視覺特性要求，許多信息細(xì)節(jié)無法被人眼覺察出；而不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)︼@示效果的要求也有所不同，因此顯示器尤其是專業(yè)顯示器需要經(jīng)過Gamma曲線校正，才能達(dá)到人眼所需要的視覺顯示效果。
在顯示器上，從低到高不同等級的灰階或色階所構(gòu)成的亮度趨勢，就是Gamma曲線，通常根據(jù)顯示器的顯示能力即能顯示的灰階、色階位數(shù)，用色彩分析儀測量出各階數(shù)據(jù)，將這些離散數(shù)據(jù)連接起來就構(gòu)成Gamma曲線。其中，顯示效果所對應(yīng)的、能反應(yīng)使用需要的Gamma曲線就是目標(biāo)Gamma曲線，測量未經(jīng)過校正的顯示器所得到的Gamma曲線為顯示器的特征Gamma曲線。以往特征Gamma曲線擬合技術(shù)中，有γ冪函數(shù)、DICOM的GSDF函數(shù)、多項式方程、分段Gamma曲線等，其擬合過程各有千秋，但實際效果并不理想，而且有些方法步驟較多、計算煩瑣，計算起來很不方便。設(shè)計一種新的靈活多變的公式和計算方法，使特征Gamma曲線與目標(biāo)Gamma曲線能夠更好的擬合就成為本發(fā)明要解決的問題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種顯示器目標(biāo)Gamma曲線的有效生成方法，利用該方法可以將顯示器特征Gamma曲線向目標(biāo)Gamma曲線有效校正，從而提高顯示器的顯示效果。
本發(fā)明是通過以下步驟實現(xiàn)的 一種顯示器目標(biāo)Gamma曲線的生成方法 A)測量或確定顯示器的輸入全黑場信號或黑窗口信號的亮度YMin和輸入全白場信號或白窗口信號的亮度YMax； B)確定Gamma曲線的階數(shù)L； C)設(shè)置系數(shù)γ，γ為冪且為恒定非負(fù)數(shù)； D)根據(jù)Gamma基礎(chǔ)公式計算 Yi＝(YMax-Ymin)×[i/(L-1)]γ+Ymin 其中i為Gamma的階號，i為0～(L-1)的連續(xù)整數(shù)，Yi為i階對應(yīng)的顯示亮度，L為階數(shù)256或1024； E)將各參數(shù)代入方程，計算出目標(biāo)Gamma曲線，各階亮度數(shù)據(jù)依次為YMin、Y1、Y2、Y3......YMax共L個數(shù)據(jù)； F)測量顯示器的特征Gamma曲線數(shù)據(jù)，根據(jù)特征Gamma曲線數(shù)據(jù)和目標(biāo)Gamma曲線數(shù)據(jù)計算校正表，通過顯示器進(jìn)行驗證； 所述步驟C中設(shè)置系數(shù)γ為根據(jù)顯示器的應(yīng)用要求，設(shè)置系數(shù)γ對應(yīng)YMin時的值γB和對應(yīng)YMax的值γE以及設(shè)置γB變化到γE的冪p，再根據(jù)公式 γ＝γB-(γB-γE)×[i/(L-1)]p 計算得出，其中i為Gamma曲線的階號，i為0～(L-1)的連續(xù)整數(shù)，p為冪且為恒定非負(fù)數(shù)。
所述顯示器驗證目標(biāo)Gamma曲線的過程通過反復(fù)調(diào)整系數(shù)γB、γE和冪p后再計算實現(xiàn)。
本發(fā)明所述的顯示器目標(biāo)Gamma曲線的生成方法，通過在原來擬合方程的基礎(chǔ)公式中設(shè)計一個全新的系數(shù)γ與參數(shù)γB、γE和p之間的換算公式，使校正過程中生成的目標(biāo)Gamma曲線更準(zhǔn)確、更平滑、更能符合人眼的觀察習(xí)慣，簡化了顯示器特征Gamma曲線的校正過程、減少了校正次數(shù)。其數(shù)據(jù)計算過程簡單、方便，校正準(zhǔn)確、可靠，適用于各種顯示器目標(biāo)Gamma曲線的有效生成，也適用于這種曲線的其它應(yīng)用。



圖1為本發(fā)明Gamma曲線的有效生成方法的步驟流程圖； 圖2為Gamma冪函數(shù)曲線圖； 圖3為近似DICOM GSDF曲線圖； 圖4為一種“S”形曲線圖。

具體實施例方式 下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述 本發(fā)明所述的一種顯示器目標(biāo)Gamma曲線的生成方法，包括 步驟11測量確定顯示器輸入全黑場信號的亮度YMin和輸入全白場信號的亮度YMax。
步驟12確定使用顯示器Gamma曲線的階數(shù)L，一般顯示器的灰階、色階位數(shù)為n，n通常為8或10，則Gamma曲線的階數(shù)L＝2n。
步驟13根據(jù)顯示器的應(yīng)用要求，設(shè)置參數(shù)γ對應(yīng)YMin時的值γB和對應(yīng)YMax的值γE以及設(shè)置γB變化到γE的冪p的值。
具體設(shè)置方法一根據(jù)顯示器的應(yīng)用要求，確定比YMin高一階的亮度值Y1和比YMin高兩階的亮度值Y2，比YMax低一階的亮度值YL-2和比YMax低兩階的亮度值YL-3，用Gamma曲線基礎(chǔ)公式 Yi＝(YMax-Ymin)×[i/(L-1)]γ+Ymin 分別計算Y1(i＝1)、Y2(i＝2)、YL-2(i＝L-2)、YL-3(i＝L-3)所對應(yīng)的γ1、γ2、γL-2和γL-3，其中i為Gamma的階號，i為0～(L-1)的連續(xù)整數(shù)，L為256或1024，計算出γB＝2γ1-γ2和γE＝2γL-2-γL-3，根據(jù)公式 γ＝γB-(γB-γE)×[i/(L-1)]p 設(shè)置冪p＝1，p為冪且為恒定非負(fù)數(shù)，計算出系數(shù)γ的值。
具體設(shè)置方法二根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置γB、γE和p的參數(shù)值，無經(jīng)驗時也可先設(shè)定γB＝2.2、γE＝1、p＝1，然后再根據(jù)顯示的Gamma曲線進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，從而簡化設(shè)置參數(shù)和計算的過程。
步驟14將已確定各參數(shù)代入Gamma曲線基礎(chǔ)公式 Yi＝(YMax-Ymin)×[i/(L-1)]γ+Ymin 計算出各階Gamma曲線數(shù)據(jù)，觀察Gamma曲線數(shù)據(jù)和Gamma曲線，根據(jù)需要調(diào)整p值，如果希望開始的變化趨勢緩慢一些，則將p值適當(dāng)加大；反之則將p值適當(dāng)減小。
步驟15測量顯示器的特征Gamma曲線數(shù)據(jù)L。
步驟16根據(jù)特征Gamma曲線數(shù)據(jù)和目標(biāo)Gamma曲線數(shù)據(jù)計算校正表，并通過顯示器對校正表進(jìn)行驗證。
步驟17如果顯示器驗證目標(biāo)Gamma曲線符合實際使用的需要，則完成目標(biāo)Gamma曲線的有效生成過程。否則，可以適當(dāng)調(diào)整參數(shù)γB、γE和冪p的數(shù)值，然后回到步驟14中重新計算、校正，直到顯示效果滿意為止。一般有3～5次反復(fù)就可以達(dá)到要求，對于同類顯示器，只需要1臺或2臺樣機就可以確定所有參數(shù)。
實施例一 如圖2所示，根據(jù)上述擬合公式中的基礎(chǔ)公式計算典型Gamma曲線，即Gamma基礎(chǔ)公式所表示的曲線，γ值為1時代表顯示器的特征曲線，常用γ值為1.8、2.0和2.2。
實施例二 如圖3所示，根據(jù)上述擬合公式中的基礎(chǔ)公式和系數(shù)γ換算公式計算近似DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine醫(yī)療數(shù)字影像與通信)第14部分GSDF(Grayscale Standard Display Function灰階標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù))曲線，此時YMin＝0.05，YMax＝3993.404，L＝1024，γB＝1.85，γE＝6.65，p＝0.5，非常適合醫(yī)療數(shù)字影像顯示的要求。
實施例三 如圖4所示，根據(jù)上述擬合公式中的基礎(chǔ)公式和系數(shù)γ換算公式計算非典型曲線，如“S”形曲線，當(dāng)γB＝2.2，γE＝0.5，p＝2時，為暗灰階和亮灰階的亮度變化比中間灰階區(qū)段變化平緩一些的“S”形曲線，非常適合超聲類影像顯示的要求。
以上所述，僅為本發(fā)明一些推薦的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種顯示器目標(biāo)Gamma曲線的生成方法
A)測量或確定顯示器的輸入全黑場信號或黑窗口信號的亮度YMin和輸入全白場信號或白窗口信號的亮度YMax；
B)確定Gamma曲線的階數(shù)L；
C)設(shè)置系數(shù)γ，γ為冪且為恒定非負(fù)數(shù)；
D)根據(jù)Gamma基礎(chǔ)公式計算
Yi＝(YMax-Ymin)×[i/(L-1)]γ+Ymin
其中i為Gamma的階號，i為0～(L-1)的連續(xù)整數(shù)，Yi為i階對應(yīng)的顯示亮度，L為階數(shù)256或1024；
E)將各參數(shù)代入方程，計算出目標(biāo)Gamma曲線，各階亮度數(shù)據(jù)依次為YMin、Y1、Y2、Y3......YMax共L個數(shù)據(jù)；
F)測量顯示器的特征Gamma曲線數(shù)據(jù)，根據(jù)特征Gamma曲線數(shù)據(jù)和目標(biāo)Gamma曲線數(shù)據(jù)計算校正表，通過顯示器進(jìn)行驗證；
其特征在于，所述步驟C中設(shè)置系數(shù)γ為根據(jù)顯示器的應(yīng)用要求，設(shè)置系數(shù)γ對應(yīng)YMin時的值γB和對應(yīng)YMax的值γE以及設(shè)置γB變化到γE的冪p，再根據(jù)公式
γ＝γB-(γB-γE)×[i/(L-1)]p
計算得出，其中i為Gamma曲線的階號，i為0～(L-1)的連續(xù)整數(shù)，p為冪且為恒定非負(fù)數(shù)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器目標(biāo)Gamma曲線的生成方法，其特征在于，所述顯示器驗證目標(biāo)Gamma曲線的過程通過反復(fù)調(diào)整系數(shù)γB、γE和冪p后再計算實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯示器目標(biāo)Gamma曲線的生成方法，通過在Gamma曲線基礎(chǔ)公式Y(jié)i＝(YMax-Ymin)×[i/(L-1)]γ+Ymin的基礎(chǔ)上設(shè)計系數(shù)γ的計算公式γ＝γB-(γB-γE)×[i/(L-1)]p，同時，設(shè)置系數(shù)γ對應(yīng)YMin時的值γB和對應(yīng)YMax的值γE以及設(shè)置γB變化到γE的冪p，從而方便、準(zhǔn)確地計算和繪制出目標(biāo)Gamma曲線，通過顯示器驗證后，生成的目標(biāo)Gamma曲線更準(zhǔn)確、更平滑、更能符合人眼的觀察習(xí)慣，簡化了特征Gamma曲線的校正過程、減少了校正次數(shù)。其數(shù)據(jù)計算過程簡單、方便，校正準(zhǔn)確、可靠，適用于各種顯示器目標(biāo)Gamma曲線的有效生成，也適用于這種曲線的其它應(yīng)用。
文檔編號G09G3/00GK101546509SQ20091008282
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者黃際雷, 浦聲林, 健 何, 楊德文 申請人:北京德為視訊科技股份有限公司