CN115631715A - 一种led显示屏校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED显示屏校正方法,该方法将显示屏分为n个独立的区域;相机设置在C位,相机镜头分别对准各区域中心点进行拍摄得到各区域图像;对各区域图像光斑进行定位;根据光斑内各相机像素亮度值之和分别对各区域LED像素点进行亮度修正,完成整个显示屏亮度校正。本发明适用于LED大尺寸超宽或超高拼接显示屏进行校正,在“C位”观看,屏幕的任意位置都具有较好的显示效果。
Description
技术领域
本发明属于LED显示光学采集校正技术领域,涉及一种LED显示屏校正方法。
背景技术
由于LED显示屏通常是在法线方向进行校正,而在指挥中心、调度中心、监控中心、展示中心等特殊场合,屏幕尺寸超大、超宽、侧视角超大时,在“C位”处正对的显示屏效果好,而两侧的显示屏与最佳观看位呈现一定的角度,表现为显示屏不均。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种“C位”观看显示效果均匀的大尺寸拼接LED显示屏校正方法。
为了解决上述技术问题,本发明的LED显示屏校正方法采用下述两种技术方案。
技术方案一
将显示屏分为n个独立的区域;相机设置在C位,相机镜头分别对准各区域中心点进行拍摄得到各区域图像;对各区域图像光斑进行定位;根据光斑内各相机像素亮度值之和分别对各区域LED像素点进行亮度修正,完成整个显示屏亮度校正。
技术方案二
将显示屏划分为n个区域,且相邻区域交界部分重叠;相机设置在C位,相机镜头分别对准各区域中心点进行拍摄得到各区域图像;对各区域图像光斑进行定位;根据每个光斑内各相机像素亮度值之和分别对各区域LED像素点进行亮度校正得到非重叠区域LED像素点最终校正系数和重叠区域LED像素点的两个一次校正系数;
针对任一重叠区域Lk内第i列或行的LED像素点,设其在前一个区域内所在列数或行数为p,一次校正系数为ap;在后一个区域内所在列数或行数为q,一次校正系数为bq;根据下述公式计算该LED像素点二次校正系数
其中h为重叠区域LED像素点总列数或总行数;
重叠区域内各LED像素点的二次校正系数为各LED像素点对应的最终校正系数;利用最终校正系数对所有LED像素点亮度值进行修正,完成整个显示屏亮度校正。
所述的重叠区域宽度为至少2个显示模块的宽度。
进一步,所述相机设置在C位的电控转台上,相机镜头光轴垂直相交显示屏于O点;根据相机镜头与显示屏之间的垂直距离,以及O点与各区域中心点之间的距离,分别计算得到相机镜头与各区域中心点之间连线与对应区域法线之间的夹角,并根据夹角计算结果控制电控转台转动相应角度使相机镜头分别朝向每个区域中心点进行拍摄得到各区域图像。
进一步,利用重心法对各光斑进行定位。
进一步,利用重心法对各光斑进行定位的方法如下:
首先对于各区域图像进行数学形态学处理,再用大津法对数学形态学处理后的图片计算阈值,将大于阈值的相机像素值置1,小于阈值的相机像素值置0,转变为二值化后的图片;获取二值化图片中的光斑轮廓,再将光斑轮廓处理成圆形光斑;根据以下公式定位光斑中心坐标(xc,yc):
有益效果:
根据相机镜头与各区域中心点之间连线与对应区域法线之间夹角的计算结果控制电控转台转过相应角度,能够保证相机镜头精确对准各区域中心点,从而保证最终校正结果的准确性。
超大尺寸显示屏侧视角引起的左右采集的光斑严重梯形失真,以至于按常规标准横平竖直的行列概念的光斑分割方法无法正确分割光斑。本发明跳出光斑按行列分割的概念,用重心法确定光斑中心坐标,光斑定位是基于孤立光斑的定位、而不拘泥于光斑的排列关系,不在乎光斑是否按标准的横平竖直的行列排列。这样光斑排列的任何形变、包括梯形或其他异形都不影响光斑的正确定位和分割。
对重叠区域LED像素点通过区域融合能够使相邻区域的显示效果一致,校正后的LED大尺寸超宽或超高拼接显示屏,在“C位”观看,屏幕的任意位置都具有最佳的观赏效果。
附图说明
图1是传统大尺寸LED显示屏亮度采集方法示意图。
图2是本发明实施例1的大尺寸LED显示屏亮度采集方法示意图。
图3、图4、图5、图6分别是1、2、4、5号区域显示效果图。
图7是1号区域二值化图片。
图8是重心法定位光斑示意图。
图9是显示屏重叠区域示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明,可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义的理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况具体理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或者仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
如图1所示,传统的大尺寸拼接LED显示屏的校正,由于相机的分辨率有限,无法通过一次性采集校正完成,因此通常将显示屏分为n个区域,以n=5为例,将相机分别放置在每个区域的法线方向进行采集校正,则1号区域的最佳观看位为A、2号区域的最佳观看位为B、3号区域的最佳观看位为C、4号区域的最佳观看位为D、5号区域的最佳观看位为E。
如图2所示,当处于C位时,只有3号区域观看到的显示效果最佳,而1、2、4、5号区域均与C位呈现一定的角度。C位处观看1号区域为与法线夹角α1的显示效果,C位处观看2号区域为与法线夹角α2的显示效果,C位处观看4号区域为与法线夹角θ2的显示效果、C位处观看的5号区域为与法线夹角θ1的显示效果。
针对上述情况,本发明提出一种LED显示屏校正方法,使大尺寸拼接的LED显示屏在“C位”观看的显示效果均匀。
实施例1
本发明的LED显示屏校正方法,具体如下:
第一步:将显示屏分为n个独立的区域;这里以超大横向尺寸的显示屏,n=5为例,将相机放置在C位,拍摄各区域图像。
拍摄时,可以手动将相机镜头分别对准各区域中心点进行拍摄,获得各区域图像。但是该方法相机镜头的光轴与显示屏的交点可能会偏离各区域中心点,导致最终校正结果不够精确。因此本发明优选下述方法进行拍摄。
将相机放置在C位的电控转台上,其镜头光轴垂直相交显示屏于O点(即3号区域的中心点);根据相机镜头与显示屏之间的垂直距离,以及O点与1、2、4、5号区域中心点之间的距离,分别计算得到C位与1、2、4、5号区域中心点之间连线与各区域法线之间的夹角α1、α2、θ2、θ1。
用相机对3号区域进行拍摄得到该区域图像;再控制电控转台转过角度α1使相机镜头朝向1号区域中心点进行拍摄得到该区域图像,此时拍摄的显示画面如图3所示;控制电控转台转过角度α1-α2使相机镜头朝向2号区域中心点进行拍摄得到该区域图像,此时拍摄的显示画面如图4所示;控制电控转台转过角度α2+θ2使相机镜头朝向4号区域中心点进行拍摄得到该区域图像值,此时拍摄的显示画面如图5所示;控制电控转台转过θ1-θ2角度使相机镜头朝向5号区域中心点进行拍摄得到该区域图像,此时拍摄的显示画面如图6所示;拍摄时要保证每个区域所有的LED像素点都在相机视场内。
拍摄各区域图像可以按照任意的顺序进行而不限于上述顺序。
第二步:利用重心法对各光斑进行定位,方法具体如下:
首先对于各区域图像进行数学形态学处理,再用大津法对数学形态学处理后的图片计算阈值,将大于阈值的相机像素值置1,小于阈值的相机像素值置0,转变为二值化后的图片(1号区域二值化图片如图7所示);获取二值化图片中的光斑轮廓,再将光斑轮廓处理成圆形光斑,圆心坐标即为圆形光斑中心坐标。之后将每个圆形光斑看成一个物体,其亮度积分值看做物体的总重力,圆形光斑中的每个相机像素亮度值看做一个小物体的分力,每个相机像素亮度值所在的相机像素坐标看做是力的作用点,则物体的重心位置即圆形光斑的中心坐标位置,以此对圆形光斑进行精确定位,如图8所示,精确定位的光斑中心坐标为(xc,yc),计算方法如下:
第三步:确定显示屏上每个光斑中心坐标及圆形光斑内各相机像素亮度值之和后,即可对显示屏各LED像素点进行亮度校正。
实施例2
利用实施例1的方法对显示屏进行亮度校正后,相邻区域交界部分会出现明显的亮度差异;因此本实施例采用区域融合方法针对相邻区域交界部分利用权重系数进行均匀过渡校正,使人眼看不出两个区域之间的差异。具体方法如下:
第一步:将显示屏划分为n个区域;且相邻区域交界部分重叠,如图9所示;以超大横向尺寸的显示屏为例,对于超大尺寸的拼接显示屏,重叠区域宽度可以选择多个显示模块(组成显示屏的最小显示单元)的宽度,对于尺寸稍大的拼接显示屏,重叠区域宽度可以选择2个显示模块的宽度;这里以n=5为例,将相机放置在C位,拍摄各区域图像。
拍摄时,可以手动将相机镜头分别对准各区域中心点进行拍摄,获得各区域图像。本发明优选下述方法进行拍摄。
将相机放置在C位的电控转台上,其镜头光轴垂直相交显示屏于O点(即Ⅲ号区域的中心点);根据相机镜头与显示屏之间的垂直距离,以及O点与Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ号区域中心点之间的距离,分别计算得到C位与Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ号区域中心点之间连线与对应区域法线之间的夹角γ1、γ2、δ2、δ1。
用相机对Ⅲ号区域进行拍摄得到该区域图像;再控制电控转台分别转过γ1、γ1-γ2、γ2+δ2、δ1-δ2角度使相机镜头朝向Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ号区域中心点进行拍摄得到各区域图像;拍摄时要保证每个区域所有的LED像素点都在相机视场内。
第二步:利用重心法对各光斑进行定位,具体方法与实施例1相同:
第三步:针对每个区域,根据步骤二确定的每个光斑中心坐标及圆形光斑内各相机像素亮度值之和对该区域进行亮度校正得到每个LED像素点的一次亮度校正系数。由于相邻区域有重叠部分,对于非重叠区域的LED像素点,其一次亮度校正系数即为最终校正系数;对于重叠区域内的LED像素点会有前一个区域校正对应的一次校正系数和后一个区域校正对应的一次校正系数。
第四步:进行区域融合达到相邻区域的显示效果一致:
按照下述方法计算各重叠区域LED像素点的二次校正系数。以第一个重叠区域(即Ⅰ号区域与Ⅱ号区域的重叠区域L1)为例,重叠区域L1的第1列为Ⅱ号区域的第1列,也是Ⅰ号区域的第m列,重叠区域L1的最后一列为Ⅱ号区域的第h列(h即为重叠区域L1内LED像素点总列数),也是Ⅰ号区域的第M列。
其中M-m=h-1。
设重叠区域L1第i列LED像素点Ⅰ号区域对应的一次校正系数为a(m+i-1),Ⅱ号区域对应的一次校正系数为bi。
则Ⅰ号区域与Ⅱ号区域的重叠区域L1中,第i列光斑(i=1~h)的二次校正系数CL1-i按公式(1)计算:
重叠区域L2、L3、L4的二次校正系数计算方法与重叠区域L1相同。
第五步:重叠区域L1、L2、L3、L4内各LED像素点的二次校正系数即为最终校正系数,利用最终校正系数对显示屏各LED像素点进行校正。
采用本发明校正后的大尺寸LED显示屏,相邻区域的显示效果一致,屏幕的任意位置在“C位”都具有最佳的观赏效果。
本发明不限于上述实施例,对于超高LED显示屏,还可以按从上到下的顺序分为多个区域。对于超高超宽LED显示屏,还可以分为具有重叠区域的多个方形区域阵列,并采用上述方法进行重叠区域融合对显示屏进行亮度一致性校正。
Claims (6)
1.一种LED显示屏校正方法,其特征在于该方法如下:
将显示屏分为n个独立的区域;相机设置在C位,相机镜头分别对准各区域中心点进行拍摄得到各区域图像;对各区域图像光斑进行定位;根据光斑内各相机像素亮度值之和分别对各区域LED像素点进行亮度修正,完成整个显示屏亮度校正。
2.一种LED显示屏校正方法,其特征在于该方法如下:
将显示屏划分为n个区域,且相邻区域交界部分重叠;相机设置在C位,相机镜头分别对准各区域中心点进行拍摄得到各区域图像;对各区域图像光斑进行定位;根据每个光斑内各相机像素亮度值之和分别对各区域LED像素点进行亮度校正得到非重叠区域LED像素点最终校正系数和重叠区域LED像素点的两个一次校正系数;
针对任一重叠区域Lk内第i列或行的LED像素点,设其在前一个区域内所在列数或行数为p,一次校正系数为ap;在后一个区域内所在列数或行数为q,一次校正系数为bq;根据下述公式计算该LED像素点二次校正系数
其中h为重叠区域LED像素点总列数或总行数;
重叠区域内各LED像素点的二次校正系数为各LED像素点对应的最终校正系数;利用最终校正系数对所有LED像素点亮度值进行修正,完成整个显示屏亮度校正。
3.根据权利要求1所述的LED显示屏校正方法,其特征在于所述的重叠区域宽度为至少2个显示模块的宽度。
4.根据权利要求1或2所述的LED显示屏校正方法,其特征在于所述相机设置在C位的电控转台上,相机镜头光轴垂直相交显示屏于O点;根据相机镜头与显示屏之间的垂直距离,以及O点与各区域中心点之间的距离,分别计算得到相机镜头与各区域中心点之间连线与对应区域法线之间的夹角,并根据夹角计算结果控制电控转台转动相应角度使相机镜头分别朝向每个区域中心点进行拍摄得到各区域图像。
5.根据权利要求1或2所述的LED显示屏校正方法,其特征在于利用重心法对各光斑进行定位。
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