CN116758163B - 光学信息提取方法及装置、球形显示屏校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

光学信息提取方法及装置、球形显示屏校正方法及装置，涉及LED显示屏校正。针对现有技术中存在的，校正技术对于球形LED屏幕，存在困难的技术问题，本发明提供的技术方案为：光学信息提取方法，方法包括：对图片去除暗噪声；滤波；进行二值化处理；提取灯点光斑轮廓，并得到每个轮廓的质心坐标；生成灰度值为0，且分辨率相同的图像，质心坐标的像素点灰度值置为255；得到箱体中灯点间距；采集预设球形屏半径、像素分辨率和拼接箱体排数；寻找并排布当前箱体内所有灯点质心坐标；得到与箱体内灯点行列信息一一对应的质心序列。提取采集图片中每个质心序列周围一定范围内的像素值加和，以此计算校正系数矩阵。适合应用于球形显示屏校正的工作中。

Description

光学信息提取方法及装置、球形显示屏校正方法及装置

技术领域

涉及LED显示屏校正，特别涉及一种球形LED显示屏校正方法。

背景技术

LED显示屏校正是一项重要的工作，它能够解决LED发光二极管生产过程中亮度差异带来的一致性问题。LED显示屏由于其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长等特点而广泛应用于各种场合，包括商业传媒、文化演出、信息传播、新闻发布等。然而，在LED发光二极管的生产过程中，由于一些制造方面的因素，不同的LED元件之间会存在亮度差异。当这些LED元件组装成LED显示屏时，整个屏幕的亮度一致性会受到影响，从而降低了显示效果的质量。因此，LED显示屏需要进行校正以保证各个LED元件的亮度和颜色一致。

针对传统LED显示屏的校正技术已经相对成熟，其主要方法是通过相机拍摄LED显示屏上的特定图像，并对图像进行处理和分析。首先，通过一次或多次拍摄LED显示屏特定图像，可以获取LED显示屏上每个像素点的亮度和色度信息。然后，通过灯点定位算法，可以确定每个LED元件的位置，并提取出其光学信息。根据这些光学信息，可以计算出每个LED元件的补偿系数或校正系数。最后，将这些补偿系数发送给LED显示屏的控制***，通过控制***对每个LED元件的亮度和色度进行差异化调整，使得整个LED显示屏上的各个LED元件的亮度和色度显示一致。

然而，随着人们对LED显示屏的个性化要求不断提高，出现了越来越多种类的异形显示屏，其中包括球形LED屏幕。球形LED屏幕由于其独特的外形和视觉效果，在博物馆、科技馆、企业展厅、展览馆等场所得到广泛应用。球形LED屏幕通常由多行等腰梯形箱体组成，如图1所示，每行包含多个相同规格尺寸的箱体。每个箱体内部的模组也采用等腰梯形设计。多个等腰梯形模组组合形成等腰梯形箱体，并在赤道线处进行镜像映射，最上（下）面的层则由等腰三角形组成圆形的“球盖”。

然而，球形LED屏幕的形状设计给LED像素点的光学信息定位提取带来了一定的困难。由于等腰梯形设计的箱体在横向和纵向上LED灯点的数量不一致，传统的LED显示屏校正算法的适用性较差，定位精度不高，从而影响了校正效果。因此，迫切需要一种通用、简便、易行的适用于等腰梯形组成的球形LED屏幕的灯点定位方法。

对于球形LED屏幕的校正，可以考虑使用一种新的灯点定位方法。这种方法可以根据球形LED屏幕的几何特征和像素点光学信息的分布规律，将每个像素点的位置进行精确定位。通过在球形LED屏幕上布置一些特定的位置标记点，结合相机拍摄和图像处理算法，可以准确地确定LED像素点的位置信息。同时，可以根据球面的几何关系和各个等腰梯形箱体的尺寸参数，计算出每行内LED灯点的数量和排列规律，进而确定LED像素点的位置。基于这些定位信息，可以对球形LED屏幕进行校正，实现整个屏幕上各个像素点的亮度和色度的一致性。

总之，LED显示屏校正技术在解决LED发光二极管亮度差异带来的显示一致性问题方面起到重要作用。传统的LED显示屏校正技术已经相对成熟，但对于异形显示屏，特别是球形LED屏幕，存在一定的困难。目前，需要开发一种通用、简便、易行的适用于球形LED屏幕的灯点定位方法，以提高LED显示屏校正的效果和精度。这将有助于满足人们对个性化LED显示屏的需求，并推动LED显示屏行业的进一步发展。

发明内容

针对现有技术中存在的，传统的LED显示屏校正技术已经相对成熟，但对于异形显示屏，特别是球形LED屏幕，存在一定的困难，需要开发一种通用、简便、易行的适用于球形LED屏幕的灯点定位方法，以提高LED显示屏校正的效果和精度的技术问题，本发明提供的技术方案为：

光学信息提取方法，基于LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1，所述方法包括：

对所述图片去除暗噪声，得到P2的步骤；

对所述P2滤波，得到P3的步骤；

对所述P3进行二值化处理，得到P4的步骤；

提取所述P4中灯点光斑轮廓，并得到每个轮廓的质心坐标的步骤；

采集灰度值为0，且分辨率与P1相同的图像P5，并将P5中，位于所述质心坐标的像素点灰度值置为255，得到P6的步骤；

根据所述P6，得到所述箱体中灯点间距的步骤；

采集预设数据的步骤，预设数据包括球形屏半径、像素分辨率和拼接箱体排数的步骤；

根据间距和预设数据，寻找并排布当前箱体内所有灯点的推测坐标的推测步骤；

得到与箱体内灯点行列信息一一对应的质心序列的步骤。

进一步，提供一个优选实施方式，所述推测步骤中，采集第一行第一列的灯点坐标作为推测基准坐标。

进一步，提供一个优选实施方式，以推测基准坐标为起始点，通过逐行扫描的方式扫描所述P6上所有推测坐标。

进一步，提供一个优选实施方式，寻找并排布当前箱体内所有灯点的质心坐标，得到与箱体内灯点行列信息一一对应的质心序列方式为：

将每个所述推测坐标周围预设范围内，存在的灰度值为255的像素点，作为当前推测坐标对应的灯点的质心坐标。

基于同一发明构思，本发明还提供了光学信息提取装置，基于LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1，所述装置包括：

对所述图片去除暗噪声，得到P2的模块；

对所述P2滤波，得到P3的模块；

对所述P3进行二值化处理，得到P4的模块；

提取所述P4中灯点光斑轮廓，并得到每个轮廓的质心坐标的模块；

采集灰度值为0，且分辨率与P1相同的图像P5，并将P5中，位于所述质心坐标的像素点灰度值置为255，得到P6的模块；

根据所述P6，得到所述箱体中灯点间距的模块；

采集预设数据的步骤，预设数据包括球形屏半径、像素分辨率和拼接箱体排数的模块；

根据所述间距和预设数据，寻找并排布当前箱体内所有灯点的推测坐标的推测模块；

得到与箱体内灯点行列信息一一对应的质心序列的模块。

基于同一发明构思，本发明还提供了球形显示屏校正方法，所述方法包括：

采集LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1的采集步骤；

采用所述的光学信息提取方法提取所述P1中每个所述推测坐标对应的灯点的质心位置坐标的提取步骤；

得到每个所述质心位置坐标上的亮度的整合步骤；

补全扫描过程中，处于置空状态的，所述推测坐标对应的灯点的补全步骤；

重复所述采集步骤、提取步骤、整合步骤和补全步骤，对所述箱体所在的一排中所有箱体进行校正的校正步骤；

重复所述校正步骤，对所述球形屏上所有箱体进行校正的步骤。

进一步，提供一个优选实施方式，所述亮度是根据每个所述行列质心坐标对应的灯点的质心位置坐标周围预设范围内的所有像素加和得到的。

基于同一发明构思，本发明还提供了球形显示屏校正装置，所述装置包括：

采集LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1的采集模块；

采用所述的光学信息提取装置提取所述P1中每个所述推测坐标对应的灯点的质心位置坐标的提取模块；

得到每个所述质心位置坐标上的亮度的整合模块；

补全扫描过程中，处于置空状态的，所述推测坐标对应的灯点的补全模块；

重复所述采集模块、提取模块、整合模块和补全模块的功能，对所述箱体所在的一排中所有箱体进行校正的校正模块；

重复所述校正模块的功能，对所述球形屏上所有箱体进行校正的模块。

基于同一发明构思，本发明还提供了计算机储存介质，用于储存计算机程序，其特征在于，当所述程序被计算机读取时，所述计算机执行所述的光学信息提取方法或球形显示屏校正方法。

基于同一发明构思，本发明还提供了计算机，包括处理器和储存介质，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行所述的光学信息提取方法或球形显示屏校正方法。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案的有益之处在于：

结合球形屏等腰梯形设计思想，能够对球形屏内灯点进行精准定位，进而准确提取每颗灯点的亮度及色度信息，从而实现球形屏的校正，提高画面显示均匀性及人眼观看舒适度。

适合应用于球形显示屏校正的工作中。

附图说明

图1为背景技术中提到的等腰梯形箱体组成球形屏示意图；

图2为实施方式十一提到的P6中等腰梯形局部示意图；

图3为实施方式十一提到的补全后的二维矩阵局部图；

图4为实施方式十一提到的采集单基色蓝时P1局部示意图（4*4灯点）；

具体实施方式

为使本发明提供的技术方案的优点和有益之处体现得更清楚，现结合附图对本发明提供的技术方案进行进一步详细地描述，具体的：

实施方式一、本实施方式提供了光学信息提取方法，基于LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1，所述方法包括：

对所述图片去除暗噪声，得到P2的步骤；

对所述P2滤波，得到P3的步骤；

对所述P3进行二值化处理，得到P4的步骤；

提取所述P4中灯点光斑轮廓，并得到每个轮廓的质心坐标的步骤；

采集灰度值为0，且分辨率与P1相同的图像P5，并将P5中，位于所述质心坐标的像素点灰度值置为255，得到P6的步骤；

根据所述P6，得到所述箱体中灯点间距的步骤；

采集预设数据的步骤，预设数据包括球形屏半径、像素分辨率和拼接箱体排数的步骤；

根据间距和预设数据，寻找并排布当前箱体内所有灯点的推测坐标的推测步骤；

得到与箱体内灯点行列信息一一对应的质心序列的步骤。

实施方式二、本实施方式是对实施方式一提供的光学信息提取方法的进一步限定，所述推测步骤中，采集第一行第一列的灯点坐标作为推测基准坐标。

实施方式三、本实施方式是对实施方式一提供的光学信息提取方法的进一步限定，以推测基准坐标为起始点，通过逐行扫描的方式扫描所述P6上所有推测坐标。

实施方式四、本实施方式是对实施方式一提供的光学信息提取方法的进一步限定，寻找并排布当前箱体内所有灯点的质心坐标，得到与箱体内灯点行列信息一一对应的质心序列方式为：

将每个所述推测坐标周围预设范围内，存在的灰度值为255的像素点，作为当前推测坐标对应的灯点的质心坐标。

实施方式五、本实施方式提供了光学信息提取装置，基于LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1，所述装置包括：

对所述图片去除暗噪声，得到P2的模块；

对所述P2滤波，得到P3的模块；

对所述P3进行二值化处理，得到P4的模块；

提取所述P4中灯点光斑轮廓，并得到每个轮廓的质心坐标的模块；

采集灰度值为0，且分辨率与P1相同的图像P5，并将P5中，位于所述质心坐标的像素点灰度值置为255，得到P6的模块；

根据所述P6，得到所述箱体中灯点间距的模块；

采集预设数据的步骤，预设数据包括球形屏半径、像素分辨率和拼接箱体排数的模块；

根据所述间距和预设数据，寻找并排布当前箱体内所有灯点的推测坐标的推测模块；

得到与箱体内灯点行列信息一一对应的质心序列的模块。

实施方式六、本实施方式提供了球形显示屏校正方法，所述方法包括：

采集LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1的采集步骤；

采用实施方式一提供的光学信息提取方法提取所述P1中每个所述推测质心坐标对应的灯点的质心位置坐标的提取步骤；

得到每个所述质心位置坐标上的亮度的整合步骤；

补全扫描过程中，处于置空状态的，所述推测坐标对应的灯点的补全步骤；

重复所述采集步骤、提取步骤、整合步骤和补全步骤，对所述箱体所在的一排中所有箱体进行校正的校正步骤；

重复所述校正步骤，对所述球形屏上所有箱体进行校正的步骤。

具体的，

方法包括：

使用相机拍摄球形屏上半屏第一行上其中一个箱体的逐点（或者隔点方式，隔点方法详见专利号为：ZL201010613815.9《LED显示屏像素点亮色度信息采集方法》）三基色图片（BMP或者PNG等格式）。这里需要保证箱体成像全部在相机取景框中。隔点数量为mode个，mode=1时为逐点点亮。

对拍摄图片进行LED像素光学信息提取。

光学信息提取方法如下：

S1：针对其中某一个颜色的一张图片P1，使用opencv中的threshold函数对步骤1拍摄得到的图片进行去噪处理，去除暗噪声影响。此时图片为P2。P2中所有比去噪阈值th1小的数均为0，其余值保持不变。

S2：使用opencv中的blur函数（平滑滤波函数），对P2进行滤波，消除镜头畸变、角度畸变等原因造成的成像“偏心”问题。得到图片为P3。

S3：再次使用opencv中的threshold函数对P3进行二值化处理，得到P4。此时P4中所有比去噪阈值th2大的像素值均为255，其余为0。

S4：使用opencv中的findContours函数提取P4中光斑轮廓，并得到每个轮廓的质心和半径。把质心坐标存储到质心序列Pos中。Pos为一维序列，且乱序排布。

S5：新建一张纯黑图像P5（灰度值均为0），该图像分辨率和图片格式和P1相同。在P5中把Pos序列中坐标位置的像素点灰度值置为255，得到图像P6。

S6：人为观察P6中左上角第一行第一列像素的坐标值，记为pointLT0=[x0,y0]。人为观察P6中左上角第一行第二列像素的坐标值，记为pointLT1=[x1,y1]。人为观察P6中左上角第二行第一列像素的坐标值，记为pointLT2=[x2,y2]。由于LED都是等间距排布，因此任意两颗灯点理论横向间距dis_x=x1-x0，任意两颗灯点理论纵向间距dis_y=y2-y0。如果以上三处灯点存在瞎点，可以根据其余位置相邻两点距离计算横向和纵向间距，并以此推算左上角灯点pointLT0位置。球屏半径确定，像素分辨率确定，拼接行数确定后，每种箱体内每行像素个数既是确定且已知的。这里记为N_ij，其中i表示第i种箱体，一般4≤i，j表示该箱体内第j行。1≤j≤M。这里M为箱体内LED像素总行数。等腰梯形底角度数>45°

S7：按逐行扫描方式获得每颗灯点的质心坐标。在P6中以pointLT0=[x0,y0]为起始点横向扫描。扫描到尾端后回到下一行首端起始点。

S7.1：LED光斑坐标排布序列第一行C1中第一个像素点坐标为C1_1=[C1_1.x,C1_1.y]=[x0,y0],m在横向C1_1.x-dis_x/2-1～C1_1.x+dis_x/2+1,n在纵向C1_1.y-dis_y/2-1～C1_1.y+dis_y/2+1范围内遍历P6图片中的像素值Vnm，如果Vnm等于255，则更新当前C1_1为[m,n],并令Vnm等于0然后退出循环，如果在以上范围内所有像素值Vnm均不等于255则该处为瞎点，默认该处坐标C1_1=pointLT0.此时第一个LED点质心坐标被找到。

S7.2：x方向向右移动扫描，移动步长为dis_x。以移动后新的中心C1_2=[C1_1.x+dis_x，C1_1.y]为起始点，m在横向C1_1.x+dis_x-dis_x/2-1～C1_1.x+dis_x+dis_x/2+1,n在纵向C1_1.y-dis_y/2-1～C1_1.y+dis_y/2+1范围内遍历P6图片中的像素值Vnm，如果Vnm等于255，则更新当前C1_2为[m,n],并令Vnm等于0然后退出循环，如果在以上范围内所有像素值Vnm均不等于255.则该处为瞎点，默认该处坐标C1_2=[C1_1.x+dis_x，C1_1.y],此时第二个LED点质心坐标找到。依照横向移动dis_x方法循环执行N11/mode次，则找到第一行C1包含瞎点在内的所有灯点质心坐标。

S7.3：由于等腰梯形设计，当第一行坐标全部找到后，以C1_1为起始点横向向左偏移Δx，纵向向下偏移dis_y，即m、n回到[C1_1.x-Δx,C1_1.y+dis_y]坐标处，沿用S7.1方式遍历N12/mode次此时找到C2行所有灯点质心坐标。

S7.4：每行起始点延续横向方向比上一行起始点左偏移Δx，纵向方向比上一行起始点下偏移dis_y方式，行内按照横向偏移dis_x方式遍历Nij/mode次。共计执行M/mode次。箱体内所有行，且每行所有光斑质心均被找到。表示为C1～CM/mode。其中每一行上坐标数量可能均不相等。其中Δx<dis_y

根据提取的像素光学信息计算逐点校正系数矩阵Coe。

S1：根据提取的C1质心坐标序列，在P1中对原始图像进行亮度提取，方法为：以C1中每个质心坐标C1_t为中心，计算P1中横向C1_t.x-radius～C1_t.x+radius，纵向C1_t.y-dadius～C1_t.y+dadius坐标范围内所有像素加和为该LED灯点亮度值。C1～CM/mode个质心序列均按照此方法计算，这样得到M/mode个一维相对亮度序列LP1～LPM/mode。radius一般为4-8之间。

S2：按行补全每行灯点数量，组成每行灯点数量相等的二维亮度矩阵。已知等腰梯形下底边灯点数量最多为N_1M/mode个，每行补偿点个数为（N_1M-N_1j）/mode个，共计M/mode行。根据硬件控制方式，把每行内置空的像素点位置的亮度值补偿为一个固定值（可以为0）。此时这个二维亮度矩阵表示为Lum，其有M/mode行，N_1M/mode列。

S3:隔点方式为mode时，一个单基色需要拍摄mode*mode张图片，重复步骤2、3中S1、S2方法，共计提取到mode*mode个二维序列Lum。这些个序列组合成一个逐点亮度序列Lumz。这个序列有M行，每行内有相同数量即N1M列。

S4：根据Lumz计算校正系数矩阵，这里通过亮度矩阵计算逐点校正矩阵Coe为业内常用方法，这里不再赘述。

将逐点校正系数矩阵Coe上传到控制***中，完成该箱体校正。

利用步骤2中的定位信息对同行内的其余箱体进行定位并校正。进而完成该行所有箱体的校正。

重复步骤1-5进行其余行箱体的校正。

上述方案中，步骤2可以每次单独计算每颗灯点的质心坐标也可以沿用同行内箱体的质心坐标序列C1～CM定位。沿用同行内相同尺寸箱体质心坐标的前提是保证这一行箱体中每个箱体拍照时位置固定，相机位置固定。

上述方案中，不仅针对箱体，可以对区域内多个箱体进行校正，由于受相机分辨率的限制，一般采集多个箱体时，多采用隔点方式，mode一般为3-8之间。

上述方案中，th1<th2，一般th1介于5-10，th2介于10-50

上述方案中，认为不同模组水平拼接误差<=dis_x/2,垂直拼接误差<=dis_y/2.如果大于上述标准则需要在S7步骤中适当扩大m、n遍历范围。

上述方案中将找到的Vnm（其中n为P6图片内第n行m为P6图片内第m列）为255的点置零是为了去掉已经定位完毕的质心坐标，在该行的下一行定位灯点过程中不会因为存在模组拼接高低差导致的识别“串行”问题。

对于球形封顶的圆形而言，多是由三角形拼接而成的正多面体，可以对每个三角形单独校正，校正方法可以参考申请号为202310171276.5的专利文件（异形平面屏灯点定位方法以及亮度信息的获得方法）中所述方法。这里不再赘述。

实施方式七、本实施方式是对实施方式六提供的球形显示屏校正方法的进一步限定，所述亮度是根据每个所述推测坐标对应的灯点的质心位置坐标周围预设范围内的所有像素加和得到的。

实施方式八、本实施方式提供了球形显示屏校正装置，所述装置包括：

采集LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1的采集模块；

采用实施方式五提供的光学信息提取装置提取所述P1中每个所述推测坐标对应的灯点的质心位置坐标的提取模块；

得到每个所述质心位置坐标上的亮度的整合模块；

补全扫描过程中，处于置空状态的，所述推测坐标对应的灯点的补全模块；

重复所述采集模块、提取模块、整合模块和补全模块的功能，对所述箱体所在的一排中所有箱体进行校正的校正模块；

重复所述校正模块的功能，对所述球形屏上所有箱体进行校正的模块。

实施方式九、本实施方式提供了计算机储存介质，用于储存计算机程序，当所述程序被计算机读取时，所述计算机执行实施方式一至四和六至七任意一项提供的方法。

实施方式十、本实施方式提供了计算机，包括处理器和储存介质，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行实施方式一至四和六至七任意一项提供的方法。

实施方式十一、结合图2-4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式六提供的方法提供一个具体实施例，具体的：

半径为5米的球形屏，上半屏采取4层等腰梯形设计，上下半球以赤道线为轴对称。像素点间距为1.50mm。球体半径及像素点间距确定后，设计灯板时每行箱体内像素分辨率即可确定。

1、使用相机拍摄球形屏上半屏赤道线上第一行上其中一个箱体的逐点三基色图片即mode=1（BMP或者PNG等格式）。这里需要保证箱体成像全部在相机取景框中。该等腰梯形箱体，上底边（第一行）像素个数为424个，下底边（最后一行）像素个数为436个，共计408行。第1-68行每行424个LED像素，第69-170行每行428个LED像素，第171-272行每行432个LED像素，第273-408行每行436个LED像素。

2、对拍摄图片进行LED像素光学信息提取。

光学信息提取方法如下：

S1：针对某一基色校正设备采集的图片P1，使用opencv中的threshold函数对步骤1拍摄得到的图片进行去噪处理，去除暗噪声影响。此时图片为P2。P2中所有比去噪阈值th1小的数均为0，其余值保持不变。这里thr1=5。

S2：使用opencv中的blur函数（平滑滤波函数），对P2进行滤波，消除镜头畸变、角度畸变等原因造成的成像“偏心”问题。得到图片为P3。

S3：再次使用opencv中的threshold函数对P3进行二值化处理，得到P4。此时P4中所有比去噪阈值th2大的像素值均为255，其余为0。这里th2=20。

S4：使用opencv中的findContours函数提取P4中光斑轮廓，并得到每个轮廓的质心和半径。把质心坐标存储到质心序列Pos中。Pos为一维序列，且乱序排布。

S5：新建一张纯黑图像P5（灰度值均为0），该图像分辨率和图片格式和P1相同。在P5中把Pos序列中坐标位置的像素点灰度值置为255，得到图像P6。

S6：人为观察P6中左上角第一行第一列像素的坐标值，记为pointLT0=[x0,y0]。人为观察P6中左上角第一行第二列像素的坐标值，记为pointLT1=[x1,y1]。人为观察P6中左上角第二行第一列像素的坐标值，记为pointLT2=[x2,y2]。由于LED都是等间距排布，因此任意两颗灯点理论横向间距dis_x=x1-x0=13，任意两颗灯点理论纵向间距dis_y=y2-y0=14。如果以上三处灯点存在瞎点，可以根据其余位置相邻两点距离计算横向和纵向间距，并以此推算左上角灯点pointLT0位置。球屏半径确定，像素分辨率确定，拼接行数确定后，每种箱体内每行像素个数既是确定且已知的。这里记为N_ij，其中i表示第i种箱体，一般4≤i，j表示该箱体内第j行。1≤j≤M。这里M为箱体内LED像素总行数。等腰梯形底角度数>45°，此实施例中M=408，i=4。

S7：按逐行扫描方式获得每颗灯点的质心坐标。在P6中以pointLT0=[x0,y0]为起始点横向扫描。扫描到尾端后回到下一行首端起始点。

S7.1：LED光斑坐标排布序列第一行C1中第一个像素点坐标为C1_1=[C1_1.x,C1_1.y]=[x0,y0],m在横向C1_1.x-dis_x/2-1～C1_1.x+dis_x/2+1,n在纵向C1_1.y-dis_y/2-1～C1_1.y+dis_y/2+1范围内遍历P6图片中的像素值Vnm，如果Vnm等于255，则更新当前C1_1为[m,n],并令Vnm等于0然后退出循环，如果在以上范围内所有像素值Vnm均不等于255则该处为瞎点，默认该处坐标C1_1=pointLT0.此时第一个LED点质心坐标被找到。

S7.2：x方向向右移动扫描，移动步长为dis_x。以移动后新的中心C1_2=[C1_1.x+dis_x，C1_1.y]为起始点，m在横向C1_1.x+dis_x-dis_x/2-1～C1_1.x+dis_x+dis_x/2+1,n在纵向C1_1.y-dis_y/2-1～C1_1.y+dis_y/2+1范围内遍历P6图片中的像素值Vnm，如果Vnm等于255，则更新当前C1_2为[m,n],并令Vnm等于0然后退出循环，如果在以上范围内所有像素值Vnm均不等于255.则该处为瞎点，默认该处坐标C1_2=[C1_1.x+dis_x，C1_1.y],此时第二个LED点质心坐标找到。依照横向移动dis_x方法循环执行N₁₁次即424次，则找到第一行C1包含瞎点在内的所有灯点质心坐标。

S7.3：由于等腰梯形设计，当第一行坐标全部找到后，以C1_1为起始点横向向左偏移Δx，纵向向下偏移dis_y，即m、n回到[C1_1.x-Δx,C1_1.y+dis_y]坐标处，沿用S7.1方式遍历N₁₂次即424次，此时找到C2行所有灯点质心坐标。

3、S7.4：每行起始点延续横向方向比上一行起始点左偏移Δx，纵向方向比上一行起始点下偏移dis_y方式，行内按照横向偏移dis_x方式遍历N_ij次。共计执行408次。箱体内所有行，且每行所有光斑质心均被找到。表示为C1～C408。C1-C68行每行424个质心坐标，C69-170行每行428个质心坐标，C171-C272行每行432个质心坐标，C273-C408行每行436个质心坐标。其中包含行内瞎点数量。其中0<=Δx<dis_y。

4、根据提取的像素光学信息计算逐点校正系数矩阵Coe。

S1：根据提取的C1质心坐标序列，在P1中对原始图像进行亮度提取，方法为：以C1中每个质心坐标C1_t为中心，计算P1中横向C1_t.x-radius～C1_t.x+radius，纵向C1_t.y-dadius～C1_t.y+dadius坐标范围内所有像素加和为该LED灯点亮度值。C1～C408个质心序列均按照此方法计算，这样得到408个一维相对亮度序列LP1～LP408。radius=4。

S2：按行补全每行灯点数量，组成每行灯点数量相等的二维亮度矩阵。已知等腰梯形下底边灯点数量最多为436个，每行补偿点个数为436-N_1j个，根据硬件控制方式，把置空的像素点位置的亮度值补偿为一个固定值（可以为0）。此时这个二维亮度矩阵表示为Lum，其有408行，436列。提取其余颜色分量的Lum矩阵，根据红绿蓝的Lum矩阵，计算每颗灯点的校正系数矩阵，这里通过亮度矩阵计算逐点校正矩阵Coe为业内常用方法，这里不再赘述。

5、将逐点校正系数矩阵Coe上传到控制***中，完成该箱体校正。

6、利用步骤2中的定位信息对同行内的其余箱体进行定位并校正。进而完成该行所有箱体的校正。

7、重复步骤1-5进行其余行箱体的校正。其余行箱体，M不同，N_ij不同。

上述方案中，步骤2可以每次单独计算每颗灯点的质心坐标也可以沿用同行内箱体的质心坐标序列C1～CM定位。沿用同行内相同尺寸箱体质心坐标的前提是保证这一行箱体中每个箱体拍照时位置固定，相机位置固定。

上述方案中，th1<th2，一般th1介于5-10，th2介于10-50。

上述方案中，认为不同模组水平拼接误差<=dis_x/2,垂直拼接误差<=dis_y/2.如果大于上述标准则需要在S7步骤中适当扩大m、n遍历范围。

上述方案中将找到的Vnm（其中n为P6图片内第n行m为P6图片内第m列）为255的点置零是为了去掉已经定位完毕的质心坐标，在该行的下一行定位灯点过程中不会因为存在模组拼接高低差导致的识别“串行”问题。

对于球形封顶的圆形而言，多是由三角形拼接而成的正多面体，可以对每个三角形单独校正，校正方法可以参考申请号为202310171276.5的专利文件（异形平面屏灯点定位方法以及亮度信息的获得方法）中所述方法。这里不再赘述。

校正设备采集不同颜色分量可以进行色度校正，不局限于亮度校正。光斑定位方式相同。

以上通过几个具体实施方式对本发明提供的技术方案进行进一步详细地描述，是为了突出本发明提供的技术方案的优点和有益之处，不过以上所述的几个具体实施方式并不用于作为对本发明的限制，任何基于本发明的精神和原则范围内的，对本发明的合理修改和改进，实施方式的合理组合和等同替换等，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.光学信息提取方法，基于LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1，其特征在于，所述方法包括：

对所述图片去除暗噪声，得到P2的步骤；

对所述P2滤波，得到P3的步骤；

对所述P3进行二值化处理，得到P4的步骤；

提取所述P4中灯点光斑轮廓，并得到每个轮廓的质心坐标的步骤；

生成灰度值为0，且分辨率与P1相同的图像P5，并将P5中，位于所述质心坐标的像素点灰度值置为255，得到P6的步骤；

根据所述P6，得到P6中左上角第一行第一列像素的坐标值，作为灯点pointLT0的步骤；

采集预设数据的步骤，预设数据包括球形屏半径、像素分辨率和拼接箱体排数的步骤；

根据所述灯点pointLT0和预设数据，寻找并排布当前箱体内所有灯点的质心坐标；

具体的，

根据所述灯点pointLT0、球形屏半径、像素分辨率和拼接箱体排数，确定所述箱体内的像素个数；

确定每种所述箱体内的像素个数后，通过逐行扫描方式，寻找并排布当前箱体内所有灯点的质心坐标；

得到与箱体内灯点行列信息一一对应的质心序列步骤。

2.根据权利要求1所述的光学信息提取方法，其特征在于，所述步骤中，采集第一行第一列的灯点坐标作为推测基准坐标。

3.根据权利要求2所述的光学信息提取方法，其特征在于，以推测基准坐标为起始点，通过逐行扫描的方式扫描所述P6上所有灯点的质心坐标。

4.光学信息提取装置，基于LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1，其特征在于，所述装置包括：

对所述图片去除暗噪声，得到P2的模块；

对所述P2滤波，得到P3的模块；

对所述P3进行二值化处理，得到P4的模块；

提取所述P4中灯点光斑轮廓，并得到每个轮廓的质心坐标的模块；

采集灰度值为0，且分辨率与P1相同的图像P5，并将P5中，位于所述质心坐标的像素点灰度值置为255，得到P6的模块；

根据所述P6，得到P6中左上角第一行第一列像素的坐标值，作为灯点pointLT0的模块；

采集预设数据的步骤，预设数据包括球形屏半径、像素分辨率和拼接箱体排数的模块；

根据所述灯点pointLT0和预设数据，寻找并排布当前箱体内所有灯点的质心坐标；

具体的，

根据所述灯点pointLT0、球形屏半径、像素分辨率和拼接箱体排数，确定所述箱体内的像素个数；

确定每种所述箱体内的像素个数后，通过逐行扫描方式，寻找并排布当前箱体内所有灯点的质心坐标；

得到与箱体内灯点行列信息一一对应的质心序列模块。

5.球形LED显示屏校正方法，其特征在于，所述方法包括：

采集LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1的采集步骤；

采用权利要求1所述的光学信息提取方法提取所述P1中每个所述灯点的质心坐标的提取步骤；

得到每个所述质心位置坐标上的亮度的整合步骤；

补全扫描过程中，处于置空状态的，所述灯点的质心坐标对应的灯点的补全步骤；

重复所述采集步骤、提取步骤、整合步骤和补全步骤，对所述箱体所在的一排中所有箱体进行校正的校正步骤；

重复所述校正步骤，对所述球形屏上所有箱体进行校正的步骤。

6.根据权利要求5所述的球形LED显示屏校正方法，其特征在于，所述亮度是根据每个灯点的质心位置坐标周围预设范围内的所有像素加和得到的。

7.球形LED显示屏校正装置，其特征在于，所述装置包括：

采集LED球形屏上半屏第一排箱体中，其中一个箱体的逐点或隔点三基色图片P1的采集模块；

采用权利要求4所述的光学信息提取装置提取所述P1中每个所述灯点的质心坐标的提取步骤；

得到每个所述质心位置坐标上的亮度的整合模块；

补全扫描过程中，处于置空状态的，所述灯点的质心坐标对应的灯点的补全模块；

重复所述采集模块、提取模块、整合模块和补全模块的功能，对所述箱体所在的一排中所有箱体进行校正的校正模块；

重复所述校正模块的功能，对所述球形屏上所有箱体进行校正的模块。

8.计算机储存介质，用于储存计算机程序，其特征在于，当所述程序被计算机读取时，所述计算机执行权利要求1-3和5-6任意一项所述的方法。

9.计算机，包括处理器和储存介质，其特征在于，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行权利要求1-3和5-6任意一项所述的方法。