顯示裝置、圖像數據處理裝置及方法與流程

2023-06-03 21:06:26

本公開涉及顯示技術領域，具體涉及一種圖像數據處理裝置、一種圖像數據處理方法以及包括該圖像數據處理裝置的顯示設備。

背景技術：

隨著光學技術與半導體技術的發展，液晶顯示面板(Liquid Crystal Display，LCD)以及有機發光二極體顯示面板(Organic Light Emitting Diode，OLED)等顯示面板已經廣泛應用於各類電子產品上。按照子像素排列的不同，液晶顯示面板以及OLED顯示面板可以包括條狀式排列(strip)、三角式排列(delta)以及其他方式的排列。

如圖1中所示，為一種條狀式排列的顯示面板的結構示意圖。在條狀式排列的顯示面板中，每個像素單元中均包含有位於同一行的紅色(R)子像素、綠色(G)子像素以及藍色(B)子像素。利用每個像素單元中三種顏色的子像素分別產生不同的亮度即可以混合成各種不同的顏色。

如圖2中所示，為一種三角式排列的顯示面板的結構示意圖。在三角式排列的顯示面板中，每個像素單元中均包括位於一行的兩種顏色的子像素，例如紅色(R)子像素和綠色(G)子像素，以及位於相鄰行的第三種顏色的子像素，例如藍色(B)子像素，即像素單元中三種顏色的子像素呈三角形排列，利用呈三角形排列三種顏色的子像素分別產生不同的亮度即可以混合成各種不同的顏色。

然而，參考圖3(圖中數字表示亮度值)所示，在三角式排列的顯示面板顯示的圖像中，在物體的邊緣可能會經常出現鋸齒現象，導致物體邊緣的顯示不夠平滑，影響顯示效果。對此，參考圖4(圖中數字表示亮度值)中所示，現有技術中一種解決方案是採用低通濾波器(Low Pass Filter，LPF)對整張圖像進行整體或大範圍亮度調整，以消除邊緣鋸齒現象。但該技術方案雖然可以消除邊緣鋸齒現象，但同時也會使圖像中並沒有發生 鋸齒現象的邊緣產生模糊現象，進而導致圖像顯示品質下降。

技術實現要素：

本公開的目的在於提供一種圖像數據處理裝置、一種圖像數據處理方法以及包括該圖像數據處理裝置的顯示設備，用於至少在一定程度上克服由於相關技術的限制和缺陷而導致的一個或多個問題。

本公開的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本公開的實踐而習得。

根據本公開的第一方面，提供一種圖像數據處理裝置，包括：

一邊緣檢測模塊，用於接收一待顯示圖像數據並對所述待顯示圖像數據進行邊緣檢測，獲取其中的邊緣子像素點；

一亮度比較模塊，用於對獲取到的各所述邊緣子像素點的亮度與預設亮度進行比較；

一亮度衰減模塊，用於對亮度超過所述預設亮度的各所述邊緣子像素點進行亮度衰減，得到待傳輸圖像數據；以及，

一數據傳輸模塊，用於將所述待傳輸圖像數據傳輸至一源極驅動器。

本公開的一種示例性實施例中，所述圖像數據處理裝置還包括：

一映射轉換模塊，用於接收條狀式排列的原始圖像數據並將其轉換為三角式排列的所述待顯示圖像數據。

本公開的一種示例性實施例中，所述邊緣檢測模塊採用Sobel邊緣檢測算法或者RobertsCross邊緣檢測算法對所述待顯示圖像數據進行邊緣檢測。

本公開的一種示例性實施例中，所述子像素點包括紅色、綠色及藍色子像素點；所述綠色子像素點對應的所述預設亮度大於藍色子像素點對應的所述預設亮度，所述藍色子像素點對應的所述預設亮度大於紅色子像素點對應的所述預設亮度。

本公開的一種示例性實施例中，所述亮度衰減模塊根據預設衰減係數對各所述邊緣子像素點進行亮度衰減。

本公開的一種示例性實施例中，所述子像素點包括紅色、綠色及藍色子像素點；所述綠色子像素點對應的所述預設衰減係數大於藍色子像素點對應的所述預設衰減係數，所述藍色子像素點對應的所述預設衰減係數大 於紅色子像素點對應的所述預設衰減係數。

本公開的一種示例性實施例中，所述亮度衰減模塊通過一低通濾波器對進行亮度衰減。

根據本公開的第二方面，提供一種圖像數據處理方法，包括：

S1.接收一待顯示圖像數據並對所述待顯示圖像數據進行邊緣檢測，獲取其中的邊緣子像素點；

S2.對獲取到的各所述邊緣子像素點的亮度與預設亮度進行比較；

S3.對亮度超過所述預設亮度的各所述邊緣子像素點進行亮度衰減，得到待傳輸圖像數據；以及，

S4.將所述待傳輸圖像數據傳輸至一源極驅動器。

本公開的一種示例性實施例中，所述圖像數據處理方法還包括：

S0.接收條狀式排列的原始圖像數據並將其轉換為三角式排列的所述待顯示圖像數據。

本公開的一種示例性實施例中，所述步驟S1中採用Sobel邊緣檢測算法或者RobertsCross邊緣檢測算法對所述待顯示圖像數據進行邊緣檢測。

本公開的一種示例性實施例中，所述子像素點包括紅色、綠色及藍色子像素點；所述綠色子像素點對應的所述預設亮度大於藍色子像素點對應的所述預設亮度，所述藍色子像素點對應的所述預設亮度大於紅色子像素點對應的所述預設亮度。

本公開的一種示例性實施例中，所述步驟S3中根據預設衰減係數對各所述邊緣子像素點進行亮度衰減。

本公開的一種示例性實施例中，所述子像素點包括紅色、綠色及藍色子像素點；所述綠色子像素點對應的所述預設衰減係數大於藍色子像素點對應的所述預設衰減係數，所述藍色子像素點對應的所述預設衰減係數大於紅色子像素點對應的所述預設衰減係數。

本公開的一種示例性實施例中，所述步驟S3中通過一低通濾波器對進行亮度衰減。

根據本公開的第三方面，提供一種顯示設備，包括上述的任意一種圖像數據處理裝置。

本公開示例性實施例中，通過提取三角式排列的待顯示圖像數據中的邊緣子像素點，並對超過預設亮度的邊緣子像素點的亮度進行調整，從而可以合理的控制亮度調整的範圍，相比於現有技術中整體或大範圍亮度調整的方式，一方面可以很好的消除邊緣鋸齒，同時避免了圖像中沒有發生鋸齒現象的邊緣產生模糊現象，保持了圖像邊緣顯示的銳利度，進而可以提供更好的顯示品質。

附圖說明

通過參照附圖詳細描述其示例性實施例，本公開的上述和其它特徵及優點將變得更加明顯。

圖1是現有技術中一種條狀式顯示面板的結構示意圖。

圖2是現有技術中一種三角式顯示面板的結構示意圖。

圖3是圖2中顯示面板顯示的圖像中出現的鋸齒現象示意圖。

圖4是現有技術中一種圖像數據處理方案的效果示意圖。

圖5是本公開示例性實施例中一種圖像數據處理裝置的結構示意圖。

圖6A及6B是本公開示例性實施例中Sobel模板的示意圖。

圖7是本公開示例性實施例中一種圖像數據處理方法的流程示意圖。

圖8是本公開示例性實施例中圖像數據處理方案的效果示意圖。

附圖標記說明：

10 圖像數據處理裝置

11 映射轉換模塊

12 邊緣檢測模塊

13 亮度比較模塊

14 亮度衰減模塊

15 數據傳輸模塊

20 源極驅動器

S0～S4 步驟

具體實施方式

現在將參考附圖更全面地描述示例性實施例。然而，示例性實施例能夠以多種形式實施，且不應被理解為限於在此闡述的實施方式；相反，提 供這些實施方式使得本公開將全面和完整，並將示例性實施例的構思全面地傳達給本領域的技術人員。在圖中，為了清晰，誇大了區域和層的厚度。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構，因而將省略它們的詳細描述。

此外，所描述的特徵、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施例中。在下面的描述中，提供許多具體細節從而給出對本公開的實施例的充分理解。然而，本領域技術人員將意識到，可以實踐本公開的技術方案而沒有所述特定細節中的一個或更多，或者可以採用其它的方法、結構、步驟等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知方法、結構或者步驟以避免模糊本公開的各方面。

本示例性實施例中首先提供了一種圖像數據處理裝置10，主要應用於三角式排列的顯示面板。參考圖5中所示，所述圖像數據處理裝置10可以包括一邊緣檢測模塊12、一亮度比較模塊13、一亮度衰減模塊14以及一數據傳輸模塊15。除此之外，還可以包括一映射轉換模塊11。

所述映射轉換模塊11主要用於接收條狀式排列的原始圖像數據並將其轉換為三角式排列的所述待顯示圖像數據。

由於多數原始圖像數據均為條狀式排列，而條狀式排列的圖像數據並無法直接適用於三角式排列的顯示面板。因此，本示例性實施例中可以首先通過所述映射轉換模塊11將接收的條狀式排列的原始圖像數據轉換為三角式排列的待顯示圖像數據。其中，所述條狀式排列的原始圖像數據可以為RGB圖像數據，也可以為RGBW圖像數據等，本示例性實施例中對此不做特殊限定。三角式排列的顯示面板中每一像素單元中包括紅子像素點色、綠色子像素點及藍色子像素點，因此待顯示圖像數據則優選為RGB圖像數據；但本領域技術人員也可以依據需求獲取其他形式的待顯示圖像數據。此外，本領域技術人員容易理解的是，當原始圖像數據原本就是三角式排列時，亦可省略設置所述映射轉換模塊11。

所述邊緣檢測模塊12與所述所述映射轉換模塊11連接，主要用於接收三角式排列的待顯示圖像數據並對所述待顯示圖像數據進行邊緣檢測，獲取其中的邊緣子像素點。

本示例性實施例中，所述邊緣檢測模塊12可以採用Sobel邊緣檢測 算法對所述待顯示圖像數據進行邊緣檢測。Sobel模板如圖6A-6B所示，圖6A-6B中的數值表示3×3區域中各子像素點對應的加權係數，其中圖6A表示垂直方向的模板，圖6B表示水平方向的模板。

對於垂直方向模板有：

g1(x,y)＝|[f(x-1,y+1)+2f(x,y+1)+f(x+1,y+1)]-

[f(x-1,y-1)+2f(x+1,y)+f(x+1,y+1)]|；

對於水平方向模板有：

g2(x,y)＝|[f(x-1,y+1)+2f(x,y+1)+f(x+1,y+1)]-

[f(x-1,y-1)+2f(x,y-1)+f(x+1,y-1)]|；

其中(x,y)表示中心子像素點坐標，f(x,y)表示坐標為(x,y)對應子像素點的亮度值，g1(x,y)或g2(x,y)表示中心子像素點的權值；如果有g1(x,y)>T，那麼則可以認為當前中心子像素點為垂直邊緣子像素點；如果有g2(x,y)>T，那麼則可以認為當前中心子像素點為水平邊緣點；如果不考慮邊緣的方向，如果有s(x,y)＝g1(x,y)+g2(x,y)>T，則可以認為當前中心子像素點為邊緣子像素點。其中，T是根據實際情況設定的閾值。

上述Sobel模板中的加權係數可以由本領域技術人員根據需要具體設定。此外，所述邊緣檢測模塊12也可以採用RobertsCross邊緣檢測算法、線邊緣檢測算法等其他算法對所述待顯示圖像數據進行邊緣檢測，並不局限於本示例性實施例中所例舉的方式。

所述亮度比較模塊13與所述邊緣檢測模塊12連接，主要用於對邊緣檢測模塊12獲取到的各所述邊緣子像素點的亮度與預設亮度進行比較。

本示例性實施例中，所述預設亮度可以根據需要設置為單一亮度，也可以設置為多個亮度。舉例而言，根據人眼的生理結構，人眼視網膜上分辨對不同顏色敏感的不同的錐狀感光細胞的密度要低於杆狀細胞密度，其中短波長的藍色敏感錐狀細胞密度最低，紅色次之，加之藍色和紅色的亮度效應(對亮度敏感的杆狀細胞的刺激)遠低於綠色，這就造成了人眼對綠色子像素點、藍色子像素點以及紅色子像素的亮度敏感性依次降低。基於此，本示例性實施例中可以為三種不同顏色的邊緣子像素點分別設置不同的預設亮度，例如，所述綠色邊緣子像素點對應的所述預設亮度大於藍色邊緣子像素點對應的所述預設亮度，所述藍色邊緣子像素點對應的所述 預設亮度大於紅色邊緣子像素點對應的所述預設亮度等等。在本公開的其他示例性實施例中，也可以僅為綠色邊緣子像素點設置預設亮度，而對於其他顏色的邊緣子像素點則可以不進行處理。

所述亮度衰減模塊14與所述亮度比較模塊13連接，主要用於對亮度比較模塊13的比較結果中，亮度超過所述預設亮度的各所述邊緣子像素點進行亮度衰減，從而得到待傳輸圖像數據。

本示例性實施例中，所述亮度衰減模塊14可以根據一個或多個固定的預設衰減量對各所述邊緣子像素點進行亮度衰減。例如，對於亮度過高的綠色邊緣子像素點、藍色邊緣子像素點以及紅色邊緣子像素點均衰減相同的固定亮度值，或者，依據顏色的不同，分別衰減不同的固定亮度值。或者，所述亮度衰減模塊14根據預設衰減係數對各所述邊緣子像素點進行亮度衰減，從而可以依據亮度過高的邊緣子像素點的初始亮度的不同得到不同的顯示亮度。此外，考慮到如上人眼對綠色子像素點、藍色子像素點以及紅色子像素的亮度敏感性的不同，可以是所述綠色子像素點對應的所述預設衰減係數大於藍色子像素點對應的所述預設衰減係數，所述藍色子像素點對應的所述預設衰減係數大於紅色子像素點對應的所述預設衰減係數等等。得到的待傳輸圖像數據可以如圖7(圖中數字表示亮度值)中所示。在本公開的其他示例性實施例中，也可以僅為綠色邊緣子像素點設置衰減係數，而對於其他顏色的邊緣子像素點則可以不進行處理。

本示例性實施例中，所述亮度衰減模塊14可以通過一低通濾波器對邊緣子像素點進行亮度衰減。在設置有濾光器的顯示裝置中，所述亮度衰減模塊14還可以通過控制濾光器的透光率實現對邊緣子像素點的亮度衰減等，並不以本示例性實施例中為限。

所述數據傳輸模塊15與所述亮度衰減模塊14連接，主要用於從亮度衰減模塊14接收待傳輸圖像數據，並將所述待傳輸圖像數據傳輸至一源極驅動器20。源極驅動器20將待傳輸圖像數據轉換為數據信號後，通過數據線(Data Line)輸入至三角式排列的顯示面板的各列子像素，從而使其進行顯示。

本示例性實施例中還提供的一種圖像數據處理方法，如圖8中所示，其可以包括：

步驟S1.接收一三角式排列的待顯示圖像數據並對所述待顯示圖像數據進行邊緣檢測，獲取其中的邊緣子像素點。

步驟S2.對所述步驟S1中獲取到的各所述邊緣子像素點的亮度與預設亮度進行比較。

步驟S3.對所述步驟S2中亮度超過所述預設亮度的各所述邊緣子像素點進行亮度衰減，得到待傳輸圖像數據。

步驟S4.將所述待傳輸圖像數據傳輸至一源極驅動器。

此外，所述圖像數據處理方法還可以包括：

步驟S0.接收條狀式排列的原始圖像數據並將其轉換為三角式排列的所述待顯示圖像數據。

關於上述圖像數據處理方法的更多具體細節以及詳細描述已經在對應的圖像數據處理裝置中進行了闡述，因此此處不再贅述。

本示例性實施例中，通過提取三角式排列的待顯示圖像數據中的邊緣子像素點，並對超過預設亮度的邊緣子像素點的亮度進行調整，從而可以合理的控制亮度調整的範圍，相比於現有技術中整體或大範圍亮度調整的方式，一方面可以很好的消除邊緣鋸齒，同時避免了圖像中沒有發生鋸齒現象的邊緣產生模糊現象，保持了圖像邊緣顯示的銳利度，進而可以通過本示例性實施例中的圖像數據處理裝置裝置及方法提供更好的顯示品質。

進一步的，本示例性實施例中還提供一種顯示設備。該顯示設備包括上述的圖像數據處理裝置。具體地，該顯示設備可以包括一OLED顯示面板或液晶顯示面板，該顯示面板為三角式排列的顯示面板且該顯示面板與一源極驅動器連接，該源極驅動器接收所述圖像數據處理裝置輸出的圖像數據。由於採用的圖像數據處理裝置既可以很好的消除邊緣鋸齒，又可以保持圖像邊緣顯示的銳利度，因此本示例性實施例中的顯示設備可以提供更好的顯示品質。

本公開已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本公開的範例。必需指出的是，已揭露的實施例並未限制本公開的範圍。相反地，在不脫離本公開的精神和範圍內所作的更動與潤飾，均屬本公開的專利保護範圍。