CN105185314A

CN105185314A - Led显示屏均匀性补偿方法

Info

Publication number: CN105185314A
Application number: CN201510669429.4A
Authority: CN
Inventors: 杨树林; 赵星梅; 袁胜春
Original assignee: Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2015-12-23
Anticipated expiration: 2035-10-13
Also published as: CN105185314B

Abstract

本发明涉及一种LED显示屏均匀性补偿方法，其获取使用图像采集设备例如CCD相机拍摄得到的单基色全亮图像和隔点图像，在拍摄过程中要保持CCD相机位置不变；单基色全亮图像是为了获取基色的图像亮度，隔点图像的主要目的是定位；然后确定一个目标亮度，将每个统计单元的亮度调整到目标亮度，最终实现LED显示屏目标显示区域的亮度例如全屏亮度一致。由此可见，本发明通过获取隔点图像，结合点定位获得每个统计单元的亮度信息，最终实现将LED显示屏的目标显示区域例如全屏亮度调整到同一亮度上，因而可以提高LED显示屏的显示质量。

Description

LED显示屏均匀性补偿方法

技术领域

本发明涉及LED显示控制技术领域，特别涉及一种LED显示屏均匀性补偿方法。

背景技术

LED显示屏通常是由多个模组拼接而成，随着目前LED显示屏校正技术的发展，可以较好的解决LED显示屏的显示均匀性问题，但很多时候LED显示屏屏体内部会存在一些亮色度差异较大的模组，传统校正方法无法完全消除模组之间的亮色度差异，校正后的LED显示屏屏体仍然可能存在亮度差异，尤其当LED屏是由多批次模组组成时，差异会更明显；此外，如果校正的时候旁边有其他光源干扰，采集到被干扰部分的亮色度数据失真，也可能会导致校正后仍然存在亮色度差异。

目前对于校正后会存在亮度差异的LED显示屏还没有提出很好的解决方法，只能在搭建LED显示屏屏体时尽量控制模组为同批次以保证校正后的亮度均匀性。然而要求在LED显示屏屏体搭建时就保证模组为同批次，会导致搭建LED显示屏时不够灵活，而且对于LED显示屏租赁商，难以保证模组为同批次，因此从根源上难以解决该种亮度差异问题。

发明内容

因此，针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提出一种LED显示屏均匀性补偿方法。

具体地，本发明的一个实施例提出的一种LED显示屏均匀性补偿方法，包括步骤：(i)获取对应于LED显示屏的目标显示区域的一张单基色全亮图像，其中所述单基色全亮图像是通过控制点亮所述目标显示区域中为同一种颜色的所有LED灯点并进行图像采集而得到；(ii)获取对应于所述LED显示屏的所述目标显示区域的一张隔点图像，其中，所述目标显示区域虚拟划分有沿行列方向重复排列的多个统计单元，每一个所述统计单元包括多个LED像素，每一个所述LED像素包括一个LED灯点或多个不同颜色的LED灯点，且所述隔点图像是通过控制点亮每一个所述统计单元中相同位置的一个LED像素的相同颜色LED灯点并进行图像采集而得到；(iii)对所述隔点图像进行区域定位和点定位以得到每一个所述统计单元在所述隔点图像中对应的区域框的位置信息；(iv)将每一个所述统计单元在所述隔点图像中对应的所述区域框的位置信息应用于所述单基色全亮图像中以统计出每一个所述统计单元在所述单基色全亮图像中对应的区域框内的亮度统计值作为所述统计单元的亮度值；以及(v)将目标亮度值与每一个所述统计单元的亮度值的比值作为所述统计单元的亮度补偿系数以作用于所述统计单元中对应所述单基色全亮图像且具有所述同一种颜色的所有LED灯点的亮度校正系数。

在本发明的一个实施例中，步骤(i)中的所述单基色全亮图像是通过控制点亮所述目标显示区域中所有红色LED灯点、所有绿色LED灯点或所述蓝色LED灯点并进行图像采集而得到。

在本发明的一个实施例中，步骤(ii)中的所述隔点图像是通过控制点亮每一个所述统计单元中相同位置的一个LED像素的红色LED灯点、绿色LED灯点、蓝色LED灯点、或其任意组合并进行图像采集而得到。

在本发明的一个实施例中，步骤(iii)中对所述隔点图像进行区域定位包括：对所述单基色全亮图像进行区域定位以得到区域定位范围；以及将所述区域定位范围应用于所述隔点图像以实现对所述隔点图像的区域定位。

在本发明的一个实施例中，步骤(i)中的所述隔点图像是通过控制点亮每一个所述统计单元中处于中心位置的一个LED像素的相同颜色LED灯点并进行图像采集而得到；相应地，所述步骤(iii)包括对所述隔点图像利用灰度重心法进行点定位以得到每一个所述统计单元在所述隔点图像中对应的所述区域框的几何中心坐标。

在本发明的一个实施例中，步骤(iv)中的每一个所述统计单元的所述亮度值为所述统计单元在所述单基色全亮图像中对应的区域框内的所有图像像素的亮度值之和。

在本发明的一个实施例中，步骤(v)中的所述目标亮度值为所述目标显示区域的所述多个统计单元中的一个指定统计单元的所述亮度值、或者为所述目标显示区域的所述多个统计单元的所述亮度值的平均值。

在本发明的一个实施例中，所述目标显示区域为所述LED显示屏的整个显示区域。

在本发明的一个实施例中，所述LED显示屏包括多个箱体，每一个所述箱体的宽度和高度分别为所述统计单元的宽度和高度的整数倍。

在本发明的一个实施例中，所述LED显示屏包括多个LED灯板，每一个所述LED灯板的宽度和高度分别为所述统计单元的宽度和高度的整数倍。

由上可知，本发明实施例通过获取隔点图像，结合点定位获得每个统计单元的亮度信息，最终实现将LED显示屏的目标显示区域例如全屏亮度调整到同一亮度上，因而可以提高LED显示屏的显示质量。

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。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为相关于本发明实施例的LED显示屏的一张隔点图像。

图2为对本发明实施例的LED显示屏的一张单基色全亮图像进行区域定位后的示意图。

图3为对图1所示隔点图像进行点定位后的示意图。

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。

下面以红绿蓝三基色LED显示屏为例，对本发明实施例提出的一种LED显示屏均匀性补偿方法进行说明；本实施例的LED显示屏均匀性补偿方法的一种典型应用是在对LED显示屏进行全屏逐点校正(可以是亮度校正或亮色度校正)之后。

本实施例的LED显示屏均匀性补偿方法的基本思路为：获取使用图像采集设备例如CCD相机拍摄得到的四张图像，即红色、绿色、蓝色全亮图像各一张和隔点图像一张，在拍摄过程中要保持CCD相机位置不变；其中，三张单基色(红色、绿色、蓝色)全亮图像是为了获取每种基色的图像亮度，隔点图像的主要目的是定位；然后确定一个目标亮度，将每个统计单元的亮度调整到目标亮度，最终实现LED显示屏目标显示区域例如全屏亮度一致。具体步骤如下：

(a)获取对应于LED显示屏的目标显示区域例如整个显示区域(或称全屏)的单基色全亮图像，此处的单基色全亮图像为红色、绿色、蓝色全亮图像各一张；更具体的，单基色全亮图像是通过控制点亮目标显示区域中为同一种颜色的所有LED灯点并进行图像采集(例如CCD相机图像拍摄)而得到，也即红色、绿色、蓝色全亮图像分别是通过控制点亮目标显示区域中的所有红色LED灯点、所有绿色LED灯点和所有蓝色LED灯点并进行图像采集而得到。

(b)获取对应于LED显示屏的目标显示区域的隔点图像。此处，LED显示屏的目标显示区域虚拟划分有沿行列方向(或称宽度和高度方向)重复排列的多个统计单元例如8*8大小的统计单元，每一个统计单元包括多个LED像素(例如8*8个LED像素)，每一个所述LED像素例如包括红色、绿色和蓝色LED灯点，且隔点图像是通过控制点亮每一个统计单元中相同位置的一个LED像素的相同颜色LED灯点并进行图像采集而得到；隔点图像所对应的被控制点亮的LED灯点可以是红色LED灯点、绿色LED灯点、蓝色LED灯点或其任意组合。优选地，为了便于快速获取统计单元在单基色全亮图像中对应的区域框的位置，隔点图像所对应的被控制点亮的LED灯点为每一个统计单元中处于中心位置的一个LED像素中的LED灯点；此处值得一提的是，对于统计单元的宽度和高度均为偶数的情形，则处于中心位置的LED像素有四个，则被控制点亮的LED像素可以是这四个中的任意一个；同理，对于统计单元的宽度和高度一者为奇数另一者为偶数的情形，则处于中心位置的LED像素有两个，则被控制点亮的LED像素可以是这两个中的任意一个。

至于统计单元大小，需要保证LED显示屏的目标显示区域的宽度和高度(以LED像素数量计)分别是统计单元的宽度BlockSize_Width和高度BlockSize_Height的整数倍。此外，统计单元大小的确定方式可以是：以BlockSize_Height为例，首先令BlockSize_Height为一个初始值例如8，若LED显示屏的目标显示区域的高度不是8的整数倍，则在BlockSize_Height∈{9,10,11,12,13,14,15}之间确定BlockSize_Height的大小，如果仍然不满足整数倍要求，则在BlockSize_Height∈{1,2,3,4,5,6,7}之间确定BlockSize_Height的大小。

(c)对隔点图像进行图像分析以得到每一个统计单元在隔点图像中对应的区域框的位置信息。具体可为：对隔点图像利用灰度重心法进行点定位，而为了点定位的精确性，在点定位之前可以利用单基色全亮图像进行区域定位；然后再在区域定位的范围，也即如图2所示的ABCD矩形区域内对隔点图像进行点定位，如图3中的白色方框。此处，在隔点图像所对应的被控制点亮的LED灯点为处于各个统计单元的中心位置的LED像素的LED灯点之情形下，利用灰度重心法计算得到的灰度重心坐标为点定位区域框(图3中的白色方框)的几何中心坐标，也即各个统计单元在隔点图像中对应的区域框的几何中心坐标，从而可得到各个统计单元在隔点图像中对应的区域框的位置信息。另外，值得一提的是，由于单基色全亮图像和隔点图像是在保持CCD相机位置不变的前提下对同一个目标显示区域进行图像采集而得到，因此对单基色全亮图像进行区域定位而得到的区域定位范围(图2中的ABCD矩形区域)应与隔点图像的区域定位范围一致。至于对图像进行区域定位和点定位等图像分析算法为现有技术，在此不再赘述。

(d)获取每个统计单元的亮度值。以绿色全亮图像为例，将根据步骤(c)获得的各个统计单元在隔点图像中对应的区域框的位置信息应用于绿色全亮图像，即可得到各个统计单元在绿色全亮图像中对应的区域框的位置；之后统计出各个统计单元在绿色全亮图像中对应的区域框内的亮度统计值分别作为各个统计单元的亮度值Bright。此处，每一个统计单元的亮度值Bright为该统计单元在绿色全亮图像中对应的区域框内的所有图像像素的亮度值之和，例如绿色分量值之和；或者是所述亮度值之和除以该统计单元中的LED像素数量的商值。

(e)计算亮度补偿系数，消除亮度差异。具体为：先确定一个目标亮度，然后将每一个统计单元的亮度值调整到目标亮度，最终实现消除目标显示区域例如全屏亮度差异，其可以包括以下几个步骤：

确定目标亮度Bright_standard，其中目标亮度Bright_standard的选择主要是为了将目标显示区域例如全屏的亮度统一到一个亮度级别上，因此其选择没有限制，可以选择单一统计单元的亮度值作为目标亮度Bright_standard或各个统计单元的亮度值的平均值作为目标亮度Bright_standard，也可以人为定义一个经验亮度值作为目标亮度Bright_standard。

以分析绿色全亮图像为例，假设选择第一行第一列的统计单元的亮度值Bright作为目标亮度Bright_standard，设统计单元大小BlockSize＝8*8，以将第一行第二列的统计单元的亮度值统一到目标亮度Bright_standard为例：

第一行第一列的统计单元的亮度值为Bright_(1,1)，即有Bright_standard＝Bright_(1,1)；

第一行第二列的统计单元的亮度值为Bright_(1,2)；

计算当前统计单元的亮度值Bright_(1,2)转换到Bright_standard时对应的亮度补偿系数Coef_compensation，其满足公式：Coef_compensation＝Bright_standard/Bright_(1,2)；

之后将亮度补偿系数Coef_compensation作用到当前统计单元对应的8*8个LED像素的每一个绿色LED灯点的校正系数绿色主分量上，若某一个绿色LED灯点的校正系数绿色主分量为Coef_green，则进行亮度补偿后的校正系数绿色主分量为：Coef_green×Coef_compensation。

同理，对其他统计单元的绿色LED灯点的校正系数绿色主分量的亮度补偿与第一行第二列的统计单元类似，则最终目标显示区域的绿色分量的亮度到达同一亮度上。

对于红色全亮图像和蓝色全亮图像的每一个统计单元，按照与上述绿色全亮图像相同的处理方法进行处理，最后即可将目标显示区域例如全屏的亮度调整到一个相同的亮度级别上。

另外，可以理解的是，上述实施例是对每一统计单元的亮度统一到同一亮度级别上，同理对色度差异也可以进行统一。此外，对于红色、绿色、蓝色全亮图像的亮度补偿，并不限于上述实施例所述的只拍摄一张隔点图像，也可以针对每一种单基色全亮图像，分别拍摄对应颜色的隔点图像。再者，上述实施例中，虽然配置统计单元的宽度和高度分别与LED显示屏的目标显示区域例如整个显示区域的宽度和高度满足整数倍关系已经可以满足计算的精度了，但为了进一步提高亮度补偿的精度，避免一个统计单元包含两个箱体的LED灯点，统计单元的宽度和高度可以配置为分别与箱体的宽度和高度满足整数倍关系，其当然也分别与LED显示屏的整个显示区域的宽度和高度满足整数倍关系。同理，还可以配置统计单元的宽度和高度分别与LED灯板的宽度和高度满足整数倍关系，其当然也分别与箱体的宽度和高度满足整数倍关系以及与LED显示屏的整个显示区域的宽度和高度满足整数倍关系，这是因为LED显示屏的屏体可以由一个或多个箱体拼接而成，而单个箱体又可以由一个或多个LED灯板拼接而成。

综上所述，本发明实施例通过隔点图像拍摄，结合点定位获得每个统计单元的亮度信息，最终实现将LED显示屏的目标显示区域例如全屏亮度调整到同一亮度级别上，因而可以有效地消除了校正均匀的LED显示屏存在的亮度差异，大大的提高LED显示屏的显示质量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，包括步骤：

(i)获取对应于LED显示屏的目标显示区域的一张单基色全亮图像，其中所述单基色全亮图像是通过控制点亮所述目标显示区域中为同一种颜色的所有LED灯点并进行图像采集而得到；

(ii)获取对应于所述LED显示屏的所述目标显示区域的一张隔点图像，其中，所述目标显示区域虚拟划分有沿行列方向重复排列的多个统计单元，每一个所述统计单元包括多个LED像素，每一个所述LED像素包括一个LED灯点或多个不同颜色的LED灯点，且所述隔点图像是通过控制点亮每一个所述统计单元中相同位置的一个LED像素的相同颜色LED灯点并进行图像采集而得到；

(iii)对所述隔点图像进行区域定位和点定位以得到每一个所述统计单元在所述隔点图像中对应的区域框的位置信息；

(iv)将每一个所述统计单元在所述隔点图像中对应的所述区域框的位置信息应用于所述单基色全亮图像中以统计出每一个所述统计单元在所述单基色全亮图像中对应的区域框内的亮度统计值作为所述统计单元的亮度值；以及

(v)将目标亮度值与每一个所述统计单元的亮度值的比值作为所述统计单元的亮度补偿系数以作用于所述统计单元中对应所述单基色全亮图像且具有所述同一种颜色的所有LED灯点的亮度校正系数。

2.如权利要求1所述的LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，在步骤(i)中，所述单基色全亮图像是通过控制点亮所述目标显示区域中所有红色LED灯点、所有绿色LED灯点或所述蓝色LED灯点并进行图像采集而得到。

3.如权利要求1所述的LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，在步骤(ii)中，所述隔点图像是通过控制点亮每一个所述统计单元中相同位置的一个LED像素的红色LED灯点、绿色LED灯点、蓝色LED灯点、或其任意组合并进行图像采集而得到。

4.如权利要求1所述的LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，在步骤(iii)中，对所述隔点图像进行区域定位包括：

对所述单基色全亮图像进行区域定位以得到区域定位范围；以及

将所述区域定位范围应用于所述隔点图像以实现对所述隔点图像的区域定位。

5.如权利要求1所述的LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，在步骤(i)中，所述隔点图像是通过控制点亮每一个所述统计单元中处于中心位置的一个LED像素的相同颜色LED灯点并进行图像采集而得到；相应地，所述步骤(iii)包括对所述隔点图像利用灰度重心法进行点定位以得到每一个所述统计单元在所述隔点图像中对应的所述区域框的几何中心坐标。

6.如权利要求1所述的LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，在步骤(iv)中，每一个所述统计单元的所述亮度值为所述统计单元在所述单基色全亮图像中对应的区域框内的所有图像像素的亮度值之和。

7.如权利要求1所述的LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，在步骤(v)中，所述目标亮度值为所述目标显示区域的所述多个统计单元中的一个指定统计单元的所述亮度值、或者为所述目标显示区域的所述多个统计单元的所述亮度值的平均值。

8.如权利要求1所述的LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，所述目标显示区域为所述LED显示屏的整个显示区域。

9.如权利要求8所述的LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，所述LED显示屏包括多个箱体，每一个所述箱体的宽度和高度分别为所述统计单元的宽度和高度的整数倍。

10.如权利要求8所述的LED显示屏均匀性补偿方法，其特征在于，所述LED显示屏包括多个LED灯板，每一个所述LED灯板的宽度和高度分别为所述统计单元的宽度和高度的整数倍。