CN104010187A - 立体电视图像闪烁的评测装置及评测方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种立体电视图像闪烁的评测装置及评测方法。该评测装置设置于暗室环境中，主要包括亮度计、与亮度计相连的频谱分析仪、正对亮度计相隔一段距离所设的待测立体电视机、设于亮度计与待测立体电视机之间可替换的立体电视眼镜，以及与待测立体电视机相连的电视信号源。进行评测时调整待测立体电视机与亮度计之间的距离及电视机所支持的最高图像质量，然后通过更换左、右镜片记录屏幕中心点的亮度，并用频谱分析仪分别测量亮度中的交直流成分，通过评测公式可以非具体地实现图像闪烁的初步判定。本发明简化了测试和数据分析的过程，为立体电视显示技术在闪烁处理方面提供了可靠的参考依据。

Description

立体电视图像闪烁的评测装置及评测方法

技术领域

本发明涉及一种立体电视机图像评测***，尤其涉及一种对立体电视机的图像闪烁程度做出准确评定的评测装置及评测方法。 

背景技术

随着立体显示技术的发展，立体电视已经走进千家万户，改变了人们传统的观看模式，现场感、立体感是立体电视的显著特点。但人们也发现了立体显示的一些缺点，如图像有时模糊、视频串扰、闪烁，容易引起视觉疲劳，其中立体电视的画面闪烁最为突出。种种缺点使得观看者对于立体电视技术成熟性产生质疑，所以立体电视图像闪烁这一关键技术指标，值得深入研究。同时，国内外电视机生产厂家也针对这一缺点，纷纷提出一些新的技术名词、研制一些新的产品，开发出了不闪式3D电视，收到广大消费者的欢迎。 

实际上，立体电视机的基本结构还是原来平板电视机的结构，主要部件是液晶屏(LCD)或者是等离子体显示屏(PDP)及相关模组。基于这样的机构，立体显示图像闪烁在所难免，尤其是等离子体显示屏，存在大面积闪烁，这种现象的产生也是由于其自身显示原理决定的。 

发明内容

鉴于上述现有立体显示技术的缺陷，本发明的目的是提出一种立体电视图像闪烁的评测装置及其评测方法，解决目前立体电视机闪烁程度评测的问题。 

本发明的上述第一个目的，立体电视图像闪烁的评测装置，设置于暗室环境中，其实现的技术解决方案该评测装置包括：亮度计、与亮度计相连的频谱分析仪、正对亮度计相隔一段距离所设的待测立体电视机、设于亮度计与待测立体电视机之间可替换的立体电视眼镜，以及与待测立体电视机相连的电视信号源，其中所述立体电视眼镜由左眼镜片和右眼晶片组成，所述亮度计用于检测人眼观察到待测立体电视机屏幕中心点亮度。 

进一步地，所述待测立体电视机装设于带滚轮的底座，或者所述亮度计装设于带滚轮的底座，所述待测立体电视机与亮度计之间的距离可调。 

进一步地，所述待测立体电视机与亮度计均各自装设于带滚轮的底座，且待测立体电视机与亮度计之间的距离可调。 

进一步地，所述电视信号源的视频信号为双眼全白场信号，且信号格式为50Hz或60Hz的HD-SBS(1080/50i)。 

进一步地，所述待测立体电视机为LCD显示屏或PDP显示屏。 

本发明的上述第二个目的，立体电视图像闪烁的评测方法，其实现的技术解决方案包括步骤：步骤Ⅰ，布设测试***，面向待测立体电视机屏幕中心点设置亮度计，将频谱分析仪连至亮度计，将电视信号源连至待测立体电视机并分别输入左、右全白场信号；步骤Ⅱ，将待测立体电视机的信号格式调节到所支持的最高图像质量；步骤Ⅲ，安装左眼镜片，通过亮度计测量屏幕中心点的亮度，并记录亮度值L；步骤Ⅳ，利用频谱分析仪分别测得亮度中的直流成分和交流成分，并记录电压值V_peak(50Hz)V_peak(0Hz)；步骤Ⅴ，换装右眼镜片，通过亮度计测量屏幕中心点的亮度，并记录亮度值L；步骤Ⅵ，利用频谱分析仪分别测得亮度中的直流成分和交流成分，并记录电压值V_peak(50Hz)V_peak(0Hz)；步骤Ⅶ，数据分析，根据步骤Ⅲ至步骤Ⅵ的检测结果结合快门原理简化分析数据，并基于检测亮度中交流信号的帧频成 分得到评测公式其中E_obs表述人眼观察到屏幕中心点亮度的能量，E_pred表示50Hz频率点所产生的闪烁能量，b₀=12.45184，b₁=-0.16032,C₀=L表示屏幕中心点的亮度，a=0.5076，b=0.1004，根据所得的评测公式，在比值小于1时待测立体电视机无闪烁现象，而在比值大于等于1时待测立体电视机可见闪烁现象。 

应用本发明立体电视图像闪烁的评测方案，其较之于传统方法的显著效果体现于：能够高效、准确地评测立体电视机在适宜观赏距离下的屏幕闪烁程度，并且简化了测试和数据分析的过程，为立体电视显示技术在闪烁处理方面提供了可靠的参考依据。 

附图说明

图1是本发明立体电视图像闪烁的评测装置示意图。 

具体实施方式

本发明根据立体显示的特点，提出一种快门式立体电视图像闪烁测试及数据处理方法，以评估立体电视图像闪烁程度；并且针对两种主流显示屏(LCD与PDP)及不同尺寸的立体电视机，进行立体图像闪烁测试比较的初步评定。 

从概括地技术方案来看，该立体电视图像闪烁的评测装置，设置于暗室环境中，其赖以实现的装置性技术方案包括：亮度计2、与亮度计2相连的频谱分析仪3、正对亮度计2相隔一段距离所设的待测立体电视机1、设于亮度计2与待测立体电视机1之间可替换的立体电视眼镜5，以及与待测立体电视机相连的电视信号源4，其中立体电视眼镜由左眼镜片和右眼晶片组成(评测时替换)，而亮度计主要用于检测人眼观察到待测立体电视机屏幕中心点亮度。该待测立体电视机主要为LCD显示屏或PDP显示屏。 

从该评测装置的具体***构成来看，根据立体电视图像质量的测试方法本发明闪烁评测所需仪器主要是包括柯尼卡美能达(CA2000)高分辨率和二维色彩分析仪、芝测(TG45AX)多制式数字电视信号调制器、频谱分析仪等。视频输入信号格式有60Hz与50Hz两种，考虑到视频信号的典型性，本实验输入信号格式为HD-SBS(1080/50i)，采用双眼全白信号。 

作为可选的优化，该待测立体电视机可以装设于带滚轮的底座6，或者该亮度计装设于带滚轮的底座6，更甚至待测立体电视机与亮度计均各自装设于带滚轮的底座，待测立体电视机与亮度计之间的距离可调。 

再从本发明立体电视图像闪烁评测方法的原理及具体实施步骤来进一步了解本发明的创新实质。 

首先从原理上应该了解闪烁是视觉对光源信号感知随时间变化的结果，这与立体显示原理及消费者观看的光环境都有直接的关系。早期有很多针对平板显示闪烁的测试与研究，所构建的测试***和数据估算模型都比较客观的定量分析说明平板显示的闪烁程度。 

而立体显示闪烁测试其实质就是测量不同频率下亮度的变化，此处为提高评测精度，其实施主要是在暗室环境里，通过亮度计测量左右眼镜观察到的屏幕中心点亮度，采用频谱分析仪测得亮度信息中的直流成分、交流成分，并进行数据处理得出闪烁结果。 

从评测步骤来看主要包括以下几个步骤，由此可见本发明的评测方法得以明显简化。 

步骤Ⅰ，布设测试***，面向待测立体电视机屏幕中心点设置亮度计，将频谱分析仪连至亮度计，将电视信号源连至待测立体电视机并分别输入左、右全白场信号。 

步骤Ⅱ，将待测立体电视机的信号格式调节到所支持的最高图像质量。 

步骤Ⅲ，安装左眼镜片，通过亮度计测量屏幕中心点的亮度，并记录亮度值L。 

步骤Ⅳ，利用频谱分析仪分别测得亮度中的直流成分和交流成分，并记录电压值V_peak(50Hz)V_peak(0Hz)。 

步骤Ⅴ，换装右眼镜片，通过亮度计测量屏幕中心点的亮度，并记录亮度值L。 

步骤Ⅵ，利用频谱分析仪分别测得亮度中的直流成分和交流成分，并记录电压值V_peak(50Hz)V_peak(0Hz)。 

最后，数据分析可以被视作为评测步骤的最后一步，具体来看：可以用E_obs表示人眼观察到屏幕中心点亮度的能量，E_pred表示不同频率点所产生的闪烁能量，通过这两个数据的比值即E_obs/E_pred，可以描述人眼所观察到图像的闪烁程度。也就是说，比值小于1时，看不见闪烁现象；比值大于等于1时，看的见闪烁。针对不同频率其具体表示为： 

$\frac{E_{\mathrm{obsn}}}{E_{\mathrm{predn}}}=\frac{A\·c_0\·\mathrm{AMPn}}{a\·e^{\mathrm{bf}}}---\left(1\right)$ 其中， $\mathrm{AMPn}=\frac{2\left|c_n\right|}{c_0}.$

事实上，根据立体电视图像质量测试的特点，立体电视图像闪烁与观看的光环境，尤其是工频的照明环境息息相关。本发明主要目的是检测立体显示图像闪烁现象，不做具体的程度判定。因此，结合快门式眼镜的工作原理，为了简化测试和数据分析，可以仅检测亮度中交流信号的帧频成分，即50Hz部分。 

故公式(1)可简化为： $\frac{E_{\mathrm{obs}}}{E_{\mathrm{pred}}}=\frac{A\·c_0\·\mathrm{AMP}}{a\·e^{\mathrm{bf}}}---\left(2\right)$ 其中， L:亮度)；c₀=L， $\mathrm{AMP}=\frac{2\·V_{\mathrm{peak}}\left(50\mathrm{Hz}\right)}{V_{\mathrm{peak}}\left(0\mathrm{Hz}\right)},$ a＝0.5076，b＝0.1004。 

通过测试两种类型(LCD与PDP)立体电视的图像闪烁是有明显差别，PDP屏的立体电视图像闪烁高于同尺寸的LCD，并且随着屏幕尺寸的增大，闪烁有平缓上升的趋势。所以，立体电视在成像技术和尺寸规格上都有很大的突破，也给用户带来了立体影像的享受，但立体电视显示技术在闪烁处理方面还有待改进。 

由此可见，本发明提出的创新技术方案，能够高效、准确地评测立体电视机在适宜观赏距离下的屏幕闪烁程度，并且简化了测试和数据分析的过程，为立体电视显示技术在闪烁处理方面提供了可靠的参考依据。 

Claims (6)

1.立体电视图像闪烁的评测装置，设置于暗室环境中，其特征在于所述评测装置包括：亮度计、与亮度计相连的频谱分析仪、正对亮度计相隔一段距离所设的待测立体电视机、设于亮度计与待测立体电视机之间可替换的立体电视眼镜，以及与待测立体电视机相连的电视信号源，其中所述立体电视眼镜由左眼镜片和右眼晶片组成，所述亮度计用于检测人眼观察到待测立体电视机屏幕中心点亮度。 

2.根据权利要求1所述立体电视图像闪烁的评测装置，其特征在于：所述待测立体电视机装设于带滚轮的底座，或者所述亮度计装设于带滚轮的底座，所述待测立体电视机与亮度计之间的距离可调。 

3.根据权利要求1所述立体电视图像闪烁的评测装置，其特征在于：所述待测立体电视机与亮度计均各自装设于带滚轮的底座，且待测立体电视机与亮度计之间的距离可调。 

4.根据权利要求1所述立体电视图像闪烁的评测装置，其特征在于：所述电视信号源的视频信号为双眼全白场信号，且信号格式为50Hz或60Hz的HD-SBS(1080/50i)。 

5.根据权利要求1所述立体电视图像闪烁的评测装置，其特征在于：所述待测立体电视机为LCD显示屏或PDP显示屏。 

6.立体电视图像闪烁的评测方法，其特征在于包括步骤： 

步骤Ⅰ，布设测试***，面向待测立体电视机屏幕中心点设置亮度计，将频谱分析仪连至亮度计，将电视信号源连至待测立体电视机并分别输入左、右全白场信号； 

步骤Ⅱ，将待测立体电视机的信号格式调节到所支持的最高图像质量； 

步骤Ⅲ，安装左眼镜片，通过亮度计测量屏幕中心点的亮度，并记录亮度值L； 

步骤Ⅳ，利用频谱分析仪分别测得亮度中的直流成分和交流成分，并记录电压值V_peak(50Hz)V_peak(0Hz)； 

步骤Ⅴ，换装右眼镜片，通过亮度计测量屏幕中心点的亮度，并记录亮度值L； 

步骤Ⅵ，利用频谱分析仪分别测得亮度中的直流成分和交流成分，并记录电压值V_peak(50Hz)V_peak(0Hz)； 

步骤Ⅶ，数据分析，根据步骤Ⅲ至步骤Ⅵ的检测结果结合快门原理简化分析数据，并基于检测亮度中交流信号的帧频成分得到评测公式其中E_obs表述人眼观察到屏幕中心点亮度的能量，E_pred表示50Hz频率点所产生的闪烁能量，b₀＝12.45184，b₁＝-0.16032，C₀＝L表示屏幕中心点的亮度，a＝0.5076，b＝0.1004，根据所得的评测公式，在比值小于1时待测立体电视机无闪烁现象，而在比值大于等于1时待测立体电视机可见闪烁现象。