CN105185302B - 单色图像间灯点位置偏差修正方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单色图像间灯点位置偏差修正方法。本发明针对目前大视角隔点采集过程中可能出现的单色图像间灯点空间位置偏差的问题，将采集到的多张同颜色的单色图像中的某一张单色图像作为参考单色图像、并将参考单色图像中定位出的多个灯点的中心坐标采集值作为基准对其他剩余单色图像进行灯点位置偏差修正，其可降低或消除因相机抖动、相机或屏体遮挡、非静态环境光干扰等所产生的图像间的灯点位置偏差，以及利用大视角采集校正的相机视野大，可避免频繁移动相机镜头角度、进而节约大量校正时间。此外，本发明还提出了应用所述单色图像间灯点位置偏差修正方法的显示屏亮暗线确定方法和均匀性校正方法。

Description

单色图像间灯点位置偏差修正方法及其应用

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种单色图像间灯点位置偏差修正方法及其应用。

背景技术

近几年来，国内外LED显示屏制造行业发展逐渐趋于小间距化、超大分辨率化、多批次化，这些发展趋势也直接决定了LED显示屏校正行业要做出相应调整，而常见的多批次灯点混拼、灯板模组混拼、箱体混拼等一直以来都是校正所要解决的传统问题，那么小间距化、超大分辨率化也就成为了校正新的挑战。所谓小间距是指较小的LED灯点间距，例如P1.5(像素间距1.5mm)、P2(像素间距2mm)等。LED间距不断缩小意味着LED显示屏将由户外走进户内、由远距离观看转变为近距离观看，另外LED间距缩小也使得箱体物理尺寸减小，那么一块相同尺寸显示屏的分辨率也将大大提高，如目前市面上2K、4K分辨率显示屏。

LED显示屏校正行业正面临着小间距化、超大分辨率化的挑战冲击，然而由于图像采集设备如相机的CCD传感器数目的限制，要精确测量显示屏所有LED灯点亮色度值也使得相机单次采集屏体分辨率受到限制，那么超大分辨率显示屏就需要很多分区进行校正，最后再消除所有分区间的边界差异。虽然这种做法可行，但是校正过程耗时太久，针对超大分辨率显示屏的校正甚至需要花费数小时时间，这是让人难以接受的。因此，近年来行业内出现了一种新采集校正方式，也就是大视角隔点采集方式，如下图1所示。

大视角隔点采集方式就是将整个LED显示屏分为很多个尺寸相同的单元格(如图1矩形虚线框中的3*3个LED像素)，然后每次采集单元格内相同位置的单个LED像素，那么就需要拍摄单元格行数乘以单元格列数副画面(9副，图1中仅示出第一副和第二副画面作为示意)完成整个显示屏所有LED的亮色度采集工作。这种方式优点在于相机测量工作视角大、校正过程中不必频繁移动相机镜头角度、节约大量校正时间，也正是由于大视角隔点采集方式的这些突出优势，所以今后很可能成为主流校正采集方式；大视角隔点采集方式可参考西安诺瓦电子科技有限公司在2013年8月19日申请的申请号为201310362893.X，发明名称为“LED显示屏的校正用图像采集方法及显示方法”的发明专利申请，其所揭露的内容引用于此作为参考。

然而，这种方式在所有单色图像LED亮色度值、灯点坐标采集完成后需要合并，这就可能存在一定风险，即在采集过程中由于相机发生抖动使得个别图像灯点空间位置发生偏差，另外相机或屏体发生遮挡、非静态环境光干扰等也可能使得个别图像灯点亮色度测量值存在整体差异。

发明内容

因此，基于现有技术中大视角隔点采集方式的缺陷，本发明提出一种单色图像间灯点位置偏差修正方法及其应用，以在一定程度上能够解决由于相机抖动导致的单色图像间灯点空间位置偏差问题，从而使得大视角隔点采集方式更高效、更精确地应用到显示屏均匀性校正中。

具体地，本发明实施例提出的一种单色图像间灯点位置偏差修正方法，包括步骤：(a)依序采集显示屏目标区域的多个显示画面以相对应地得到多张同颜色的单色图像，其中所述显示屏目标区域包含多个沿行列方向重复排列的单元格，每一个所述单元格包含多个LED像素点，每一个所述显示画面是由控制点亮所述多个单元格中处于相同位置的一个LED像素点的一种颜色LED灯点而得到、并且所述多个显示画面分别对应所述多个单元格中处于不同位置的LED像素点；(b)对所述多张单色图像进行图像处理以得到每一张所述单色图像中定位出的多个灯点的中心坐标采集值；(c)选取所述多张单色图像中的一张单色图像作为参考单色图像、并计算所述多张单色图像中除所述参考单色图像之外的所有剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值，其中，计算每一张剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值包括子步骤：(c1)利用所述参考单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值、所述参考单色图像所对应的显示画面中的LED像素点在单元格中的位置、所述剩余单色图像所对应的显示画面中的LED像素点在单元格中的位置和单元格的大小得到所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标目标值；以及(c2)利用所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值和中心坐标目标值得到所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值；以及(d)合并所述参考单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值和所有剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值作为所述显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据。

在本发明的一个实施例中，上述步骤(a)中的所述多张同颜色的单色图像为多张红色图像、多张绿色图像或多张蓝色图像。

在本发明的一个实施例中，上述步骤(b)包括利用灰度重心法或椭圆拟合法得到每一张所述单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值。

在本发明的一个实施例中，上述步骤(c)中的所述参考单色图像为步骤(a)中采集得到的第一张单色图像。

在本发明的一个实施例中，上述子步骤(c2)包括：利用基于最小二乘法的拟合多项式方程由所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值构造出第一拟合矩阵；利用所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标目标值构造出第二拟合矩阵作为所述拟合多项式方程的拟合结果；利用所述第一拟合矩阵和所述第二拟合矩阵计算出拟合系数矩阵；以及将所述拟合系数矩阵代入所述拟合多项式方程以计算出所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值。

在本发明的另一个实施例中，上述子步骤(c2)包括：计算所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值和中心坐标目标值的偏差平均值；以及将所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值均减去所述偏差平均值而得到所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值。

在本发明的一个实施例中，上述显示屏目标区域为LED显示屏的整体显示区域或局部显示区域。

此外，本发明实施例提出的一种显示屏亮暗线确定方法，包括步骤：利用前述任意一种所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法获取对应所述显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据；计算所述中心坐标数据中的每一个灯点的发光有效面积，其中每一个灯点的发光有效面积等于所述灯点的中心坐标值至与其相邻的多个灯点的中心坐标值的距离连线的垂直平分线所围成的多边形的面积；以及根据所述中心坐标数据中的每一个灯点的所述发光有效面积的大小分布确定所述显示屏目标区域中的亮暗线位置。

再者，本发明实施例提出的一种显示屏均匀性校正方法，包括步骤：利用前述任意一种所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法获取对应所述显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据；计算所述中心坐标数据中的每一个灯点的发光有效面积，其中每一个灯点的发光有效面积等于所述灯点的中心坐标值至与其相邻的多个灯点的中心坐标值的距离连线的垂直平分线所围成的多边形的面积；获取每一张所述单色图像中定位出的所述多个灯点中的每一个灯点的相对亮度值；基于每一个灯点的所述相对亮度值和所述发光有效面积计算得到每一个灯点的面积补偿后亮度值；以及根据每一个灯点的所述面积补偿后亮度值和亮度校正目标值之间的差异得到所述灯点所对应的在所述显示屏目标区域内的物理灯点的亮度校正系数。

另外，本发明实施例提出的另一种显示屏均匀性校正方法，包括步骤：利用前述任意一种所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法获取对应所述显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据；计算所述中心坐标数据中的每一个灯点的发光有效面积，其中每一个灯点的发光有效面积等于所述灯点的中心坐标值至与其相邻的多个灯点的中心坐标值的距离连线的垂直平分线所围成的多边形的面积；获取每一张所述单色图像中定位出的所述多个灯点中的每一个灯点的相对亮度值、并将所述多张单色图像中定位出的所述多个灯点的所述相对亮度值进行归一化处理以得到每一个所述灯点的归一化亮度值；基于每一个灯点的所述归一化亮度值和所述发光有效面积计算得到每一个灯点的面积补偿后亮度值；以及根据每一个灯点的所述面积补偿后亮度值和亮度校正目标值之间的差异得到所述灯点所对应的在所述显示屏目标区域内的物理灯点的亮度校正系数。

由上可知，本发明实施例针对目前大视角隔点采集过程中可能出现的单色图像间灯点空间位置偏差的问题，将采集到的多张同颜色的单色图像中的某一张单色图像作为参考单色图像、并将参考单色图像中定位出的多个灯点的中心坐标采集值作为基准对其他剩余单色图像进行灯点位置偏差修正，其可达成以下一个或多个有益效果：i)降低或消除因相机抖动、相机或屏体遮挡、非静态环境光干扰等所产生的图像间的灯点位置偏差；以及ii)利用大视角采集校正的相机视野大，可避免频繁移动相机镜头角度，从而节约大量校正时间。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为大视角隔点采集方式示意图。

图2为相关于本发明实施例的图像处理中的区域定位和点定位结果示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

具体地，本发明实施例提出的一种单色图像间灯点位置偏差修正方法例如由以下步骤(1)、(2)和(3)实现：

步骤(1)：通过图像采集设备例如相机采集显示屏目标区域的显示画面而得到单色图像组，以便于后续计算出单色图像组的各个单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标采集值。具体地，以RGB全彩LED显示屏且单元格大小为3*3为例，通过相机采集显示屏目标区域的显示画面可以得到红色图像组、绿色图像组和蓝色图像组等三个单色图像组，每个单色图像组有九张单色图像；至于显示屏目标区域可以是LED显示屏的整个显示区域，也可以是LED显示屏的局部显示区域；而显示屏目标区域的显示画面可以按照西安诺瓦电子科技有限公司在2013年8月19日申请的申请号为201310362893.X，发明名称为“LED显示屏的校正用图像采集方法及显示方法”的发明专利申请的说明书附图中的图3所示的隔点打屏方式得到，也即为采集得到每一个单色图像组，隔点打屏方式均为依序点亮沿行列方向重复排列的多个单元格中的每一个单元格中的像素点[1,1]、[1,2]、[1,3]、[2,1]、[2,2]、[2,3]、[3,1]、[3,2]、[3,3]中的同颜色灯点从而得到共计九副单色画面例如九副红色画面、九副绿色画面或九副蓝色画面，相应地，采集得到的九张单色图像的图像序号依序为1-9；此处所谓的单色画面是指将目标区域中每一个单元格中的相同位置的一个像素点的一种颜色物理灯点(例如红色灯点、绿色灯点或蓝色灯点)均被控制点亮而得到的画面。值得一提的是，单元格的大小通常是由显示屏目标区域的像素数量(或称物理分辨率)和图像采集设备的分辨率决定。

在得到所需的单色图像组之后，对每张单色图像进行区域定位和点定位(如图2所示)、并计算点定位出的各个灯点的中心坐标(或称中心坐标采集值)；此处，区域定位和点定位为图像处理中的成熟技术，在此不再赘述。至于灯点的中心坐标计算方法可以是灰度重心法，例如西安电子科技大学和西安诺瓦电子科技有限公司在2014年01月24日共同申请的申请号为201410034968.6，发明名称为“LED显示装置的亮度校正方法及装置”的发明专利申请所揭露的灰度重心法，其所揭露的全部内容引用于此作为参考，在该发明专利申请中，将点定位出的各个灯点的灰度重心坐标作为各个灯点的中心坐标；当然，灯点的中心坐标计算方法还可以采用其他算法，例如椭圆拟合法，其通过对点定位出的各个灯点的边界进行椭圆拟合后得到椭圆中心，之后将得到的椭圆中心坐标作为相对应灯点的中心坐标。

当然，为了给后续的亮度校正做准备，还可在点定位后进一步计算每一张单色图像中定位出的各个灯点的相对亮度值，具体为：

利用每个点定位出的灯点所对应的图像像素点的G分量之和计算出该灯点的相对亮度采集值，具体计算公式为：L_i＝G_i×L/G_aver，其中，L_i为灯点的相对亮度采集值，G_i为灯点的G分量值(也即所对应的图像像素点的G分量值之和)，L为全局亮度值且其可以是默认值(通常为经验值)或利用色度计采集的值(例如显示屏目标区域所有同颜色灯点点亮时采集的亮度值)，G_aver为该张单色图像中定位出的所有灯点的G分量值的平均值，i为灯点的序号。可以理解的是，红色(R)、绿色(G)、蓝(B)灯点并不限于利用其G分量来计算相对亮度值，也可以利用其R分量、B分量或RGB三个分量的线性组合值来计算相对亮度采集值；只是实验发现通常相机采集到的RGB三色LED灯点的G分量相对比较准确，故优选为选用G分量来计算相对亮度采集值。

此外，如果后续需要进行亮色度校正而非单纯的亮度校正，则点定位出的各个灯点的相对色度值可直接设为默认值或借助色度计采集显示屏目标区域所有同颜色灯点点亮时的色度值得到，该种相对色度值的设定方式主要是应用于LED显示屏中多个箱体间的亮色度均匀性较好的情形。在此，对于每一个点定位出的灯点，其相对色度值的赋值方式可以是：

x_i＝x；y_i＝y

其中，(x_i,y_i)为每一个灯点的色坐标，(x,y)为默认色坐标或色度计采集得到的色坐标，i为灯点序号。

另外，若是由于相机或显示屏屏体被遮挡、非静态环境光干扰等原因导致单色图像间的灯点亮色度值存在整体差异，则可通过归一化处理所有单色图像的相对亮色度值解决，例如将每一张单色图像的相对亮度采集值归一化到固定值1000(色度同理)计算如下式：

L_i′＝L_i×1000/L_aver

其中，L_i为第i个灯点的相对亮度采集值，L_aver为同一张单色图像中所有灯点相对亮度采集值的平均值，L_i′为第i个灯点的归一化亮度值，i为灯点序号；

步骤(2)：从单色图像组中选取一张单色图像作为参考单色图像、并计算单色图像组中除参考单色图像之外的其他剩余单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标修正值。

针对每一个单色图像组，例如以单色图像组中的第一张单色图像(对应各个单元格中像素点[1,1]中的某一种颜色灯点被控制点亮)中定位出的各个灯点的中心坐标采集值为基准(也即第一张单色图像在此作为参考单色图像)，计算其后续每一张单色图像(也即剩余单色图像)中定位出的各个灯点的中心坐标修正值，具体如下：

首先，根据当前单色图像序号(也即所对应的像素点在单元格中的位置)、单元格大小、第一张单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标采集值等计算出当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标目标值Targets，例如单元格大小为3*3、当前单色图像序号为2(也即当前单色图像中定位出的各个灯点对应3*3单元格内的像素点[1,2])，再结合第一张单色图像(参考单色图像)中定位出的各个灯点的中心坐标采集值计算出相邻灯点在行方向和列方向上的间距，进而计算得到当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标目标值Targets。

此处，对于第一张单色图像(图像序号为1)而言，由于单元格大小为3*3，行方向和列方向上的相邻两个灯点所分别对应的在显示屏目标区域内的两个物理像素点之间均相隔两个物理像素点，假设显示屏目标区域行方向上相邻两个单元格U1,U2内各自的像素点[1,1]在第一张单色图像上分别对应的相邻两个灯点之间的间距(也即中心坐标采集值之间的行方向距离差)为a(参见图2)、显示屏目标区域列方向上相邻两个单元格U1,U3内各自的像素点[1,1]在第一张单色图像上分别对应的相邻两个灯点之间的间距(也即中心坐标采集值之间的列方向距离差)为b(参见图2)、且单元格U1内的像素点[1,1]在第一张单色图像上对应的灯点的中心坐标采集值为(x1,y1)，则单元格U1内的像素点[1,2]在第二张单色图像(图像序号为2)上对应的灯点的中心坐标目标值为(x1+a/3,y1)，单元格U1内的像素点[1,3]在第三张单色图像(图像序号为3)上对应的灯点的中心坐标目标值为(x1+2a/3,y1)，单元格U1内的像素点[2,1]在第四张单色图像(图像序号为4)上对应的灯点的中心坐标目标值为(x1,y1+b/3)，以此类推，也即基于单元格U1中的像素点[1,1]所对应的单色图像上的灯点的中心坐标采集值可计算出单元格U1内像素点[1,2]、[1,3]、[2,1]、[2,2]、[2,3]、[3,1]、[3,2]、[3,3]所分别对应的单色图像上的灯点的中心坐标目标值。其他单元格内的像素点[1,2]、[1,3]、[2,1]、[2,2]、[2,3]、[3,1]、[3,2]、[3,3]所分别对应的单色图像上的灯点的中心坐标目标值的计算方法可参考单元格U1，故不再赘述。

之后，根据当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标目标值Targets和当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标采集值Originals(也即前述点定位后通过灰度重心法、椭圆拟合法等计算得到的灯点的中心坐标值)，利用基于最小二乘法的多项式拟合方法计算当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标修正值Facts，如下计算过程：

基于最小二乘法的多项式拟合方法，如三次拟合多项式方程为：

f(x,y)＝c₁+c₂x+c₃y+c₄xy+c₅x²+c₆y²+c₇xy²+c₈x²y+c₉x³+c₁₀y³

首先，利用当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标采集值Originals构造出拟合B矩阵如下式：

其中，(x_n,y_n)为定位出的各个灯点的中心坐标采集值Originals中的第n个灯点的中心坐标采集值；

接着，利用当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标目标值Targets构造出拟合Z矩阵作为三次拟合多项式方程的拟合结果，如下式：

其中，(x′_n,y′_n)为定位出的各个灯点的中心坐标目标值Targets中的第n个灯点的中心坐标目标值；

然后，根据拟合Z矩阵和拟合B矩阵计算出拟合系数C矩阵：

C＝[B^TB]^-1[B^TZ]

其中，B^T为拟合B矩阵的转置矩阵；

最后，将拟合系数C矩阵代入三次拟合多项式方程可得当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标修正值Facts，如下式：

F＝C*[1 x y xy x² y² xy² x²y x³ y³]^T

其中，C为拟合系数，F为当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标修正值Facts。

另外值得一提的是，在计算单色图像定位出的各个灯点的中心坐标修正值Facts时并不限于将第1张单色图像(图像序号为1)作为参考单色图像，单色图像组中的任意一张单色图像均可用来作为参考单色图像。

步骤(3)：在计算单色图像组中除参考单色图像之外的其他剩余单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标修正值Facts后，将参考单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标采集值Originals和单色图像组中除参考单色图像之外的其他剩余单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标修正值Facts合并作为对应显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据。此处以单元格大小为3*3为例，单色图像组(例如红色图像组、绿色图像组或蓝色图像组)的数量为九张，则将其中一张单色图像(参考单色图像)中定位出的各个灯点的中心坐标采集值Originals和其他剩余八张单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标修正值Facts合并在一起。

在本发明其他实施例中，并不限于利用基于最小二乘法的多项式拟合方法来计算当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标修正值Facts，也可以采用其他方法，例如如下方法：

直接计算当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标采集值Originals和当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标目标值Targets之间的偏差平均值(averX,averY)，然后对当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标采集值Originals均修正(averX、averY)得到当前单色图像中定位出的各个灯点的中心坐标修正值Facts；其中，

FactsX_i＝OriginalsX_i-averX

FactsY_i＝OriginalsY_i-averY

其中，i为灯点序号，n为当前单色图像中定位出的灯点的个数。

另外，本发明在利用上述实施例提出的灯点位置偏差修正方法得到合并后的对应显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据之后，一方面可以利用合并后的灯点中心坐标数据计算定位出的各个灯点的发光有效面积S_i，再通过分析定位出的各个灯点的发光有效面积的大小分布情况即可确定显示屏目标区域中的显示亮线或显示暗线的位置(或称亮暗线位置)；另一方面，在计算出定位出的各个灯点的发光有效面积后可进一步计算出各个灯点的面积补偿后亮度值，也即相对亮度值L_i和各个灯点的发光有效面积平均值的乘积除以发光有效面积S_i的商值或者归一化亮度值L_i′和各个灯点的发光有效面积平均值的乘积除以发光有效面积S_i的商值再根据定位出的各个灯点的面积补偿后亮度值分别和亮度校正目标值之间的差异即可定位出的各个灯点所对应的在显示屏目标区域内的物理灯点的亮度校正系数，具体的发光有效面积的计算方法可参见西安电子科技大学和西安诺瓦电子科技有限公司在2014年01月24日共同申请的申请号为201410034968.6，发明名称为“LED显示装置的亮度校正方法及装置”的发明专利申请中的灯点的发光有效面积计算方法，其所揭露的内容引用于此作为参考，简而言之，该发明专利申请中定位出的灯点的发光有效面积等于所述灯点的中心坐标至与其相邻的多个灯点的中心坐标的距离连线的垂直平分线所围成的多边形的面积，此处的相邻的多个灯点例如是中心灯点的四邻域灯点或八邻域灯点。另外，值得说明的是，在计算面积补偿后亮度时乘以发光有效面积平均值是因为前述计算出来的相对亮度值L_i或归一化亮度值L_i′的数值一般较小，其直接与发光有效面积S_i的商值就更小了，这样会导致计算出的亮度校正系数可能精度不够，所以优选地再乘以发光有效面积平均值保证面积补偿后亮度和相对亮度值L_i或归一化亮度值L_i′的数值基本在同一水平上。

综上所述，本发明上述实施例针对目前大视角隔点采集过程中可能出现的单色图像间灯点空间位置偏差的问题，将采集到的多张同颜色的单色图像中的某一张单色图像作为参考单色图像、并将参考单色图像中定位出的多个灯点的中心坐标采集值作为基准对其他剩余单色图像进行灯点位置偏差修正，其可达成以下一个或多个有益效果：i)降低或消除因相机抖动、相机或屏体遮挡、非静态环境光干扰等所产生的图像间的灯点位置偏差；以及ii)利用大视角采集校正的相机视野大，可避免频繁移动相机镜头角度，进而节约大量校正时间。

至此，本文中应用了具体个例对本发明的单色图像间灯点位置偏差修正方法及其应用的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种单色图像间灯点位置偏差修正方法，包括步骤：(a)依序采集显示屏目标区域的多个显示画面以相对应地得到多张同颜色的单色图像，其中所述显示屏目标区域包含多个沿行列方向重复排列的单元格，每一个所述单元格包含多个LED像素点，每一个所述显示画面是由控制点亮所述多个单元格中处于相同位置的一个LED像素点的一种颜色LED灯点而得到、并且所述多个显示画面分别对应所述多个单元格中处于不同位置的LED像素点；其特征在于，还包括步骤：

(b)对所述多张单色图像进行图像处理以得到每一张所述单色图像中定位出的多个灯点的中心坐标采集值；

(c)选取所述多张单色图像中的一张单色图像作为参考单色图像、并计算所述多张单色图像中除所述参考单色图像之外的所有剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值，其中，计算每一张剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值包括子步骤：

(c1)利用所述参考单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值、所述参考单色图像所对应的显示画面中的LED像素点在单元格中的位置、所述剩余单色图像所对应的显示画面中的LED像素点在单元格中的位置和单元格的大小得到所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标目标值；以及

(c2)利用所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值和中心坐标目标值得到所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值；以及

(d)合并所述参考单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值和所有剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值作为所述显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据。

2.如权利要求1所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法，其特征在于，步骤(a)中，所述多张同颜色的单色图像为多张红色图像、多张绿色图像或多张蓝色图像。

3.如权利要求1所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法，其特征在于，步骤(b)包括利用灰度重心法或椭圆拟合法得到每一张所述单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值。

4.如权利要求1所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法，其特征在于，步骤(c)中的所述参考单色图像为步骤(a)中采集得到的第一张单色图像。

5.如权利要求1所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法，其特征在于，子步骤(c2)包括：

利用基于最小二乘法的拟合多项式方程由所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值构造出第一拟合矩阵；

利用所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标目标值构造出第二拟合矩阵作为所述拟合多项式方程的拟合结果；

利用所述第一拟合矩阵和所述第二拟合矩阵计算出拟合系数矩阵；以及

将所述拟合系数矩阵代入所述拟合多项式方程以计算出所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值。

6.如权利要求1所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法，其特征在于，子步骤(c2)包括：

计算所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值和中心坐标目标值的偏差平均值；以及

将所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标采集值均减去所述偏差平均值而得到所述剩余单色图像中定位出的所述多个灯点的中心坐标修正值。

7.如权利要求1所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法，其特征在于，所述显示屏目标区域为LED显示屏的整体显示区域或局部显示区域。

8.一种显示屏亮暗线确定方法，其特征在于，包括步骤：

利用如权利要求1至7任意一项所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法获取对应所述显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据；

计算所述中心坐标数据中的每一个灯点的发光有效面积，其中每一个灯点的发光有效面积等于所述灯点的中心坐标值至与其相邻的多个灯点的中心坐标值的距离连线的垂直平分线所围成的多边形的面积；以及

根据所述中心坐标数据中的每一个灯点的所述发光有效面积的大小分布确定所述显示屏目标区域中的亮暗线位置。

9.一种显示屏均匀性校正方法，其特征在于，包括步骤：

利用如权利要求1至7任意一项所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法获取对应所述显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据；

计算所述中心坐标数据中的每一个灯点的发光有效面积，其中每一个灯点的发光有效面积等于所述灯点的中心坐标值至与其相邻的多个灯点的中心坐标值的距离连线的垂直平分线所围成的多边形的面积；

获取每一张所述单色图像中定位出的所述多个灯点中的每一个灯点的相对亮度值；

基于每一个灯点的所述相对亮度值和所述发光有效面积计算得到每一个灯点的面积补偿后亮度值；以及

根据每一个灯点的所述面积补偿后亮度值和亮度校正目标值之间的差异得到所述灯点所对应的在所述显示屏目标区域内的物理灯点的亮度校正系数。

10.一种显示屏均匀性校正方法，其特征在于，包括步骤：

利用如权利要求1至7任意一项所述的单色图像间灯点位置偏差修正方法获取对应所述显示屏目标区域的整体同颜色灯点的中心坐标数据；

计算所述中心坐标数据中的每一个灯点的发光有效面积，其中每一个灯点的发光有效面积等于所述灯点的中心坐标值至与其相邻的多个灯点的中心坐标值的距离连线的垂直平分线所围成的多边形的面积；

获取每一张所述单色图像中定位出的所述多个灯点中的每一个灯点的相对亮度值、并将所述多张单色图像中定位出的所述多个灯点的所述相对亮度值进行归一化处理以得到每一个所述灯点的归一化亮度值；

基于每一个灯点的所述归一化亮度值和所述发光有效面积计算得到每一个灯点的面积补偿后亮度值；以及

根据每一个灯点的所述面积补偿后亮度值和亮度校正目标值之间的差异得到所述灯点所对应的在所述显示屏目标区域内的物理灯点的亮度校正系数。