CN117949389A - 一种显示屏的逐点校正方法及*** - Google Patents

一种显示屏的逐点校正方法及*** Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种显示屏的逐点校正方法及***。本方法首先控制显示屏显示至少两种图像；利用面阵检测设备采用相同的位姿获取抽点图像和无抽点图像的图像信息；然后将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标；最后将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数。本方法相比于现有技术提升了校正效率，减小操作复杂度，同时也能使得有较好的校正效果。

Description

一种显示屏的逐点校正方法及***
技术领域
本发明涉及显示面板检测修正技术领域，特别涉及一种显示屏的逐点校正方法及***。
背景技术
LED显示技术发展迅猛，随着micro LED 和mini LED显示技术的出现，单个LED灯珠大小和灯珠之间的间距越来越小，增加了使用面阵检测校正设备获取逐点亮度和色度的困难。
常规的方法是按间隔抽点采样，面阵设备依次获取每个抽点采样数据。但是，当显示屏幕尺寸大幅度增大时，例如分辨率达到4K或者8K更大。一种方法是将屏幕拆分成多个小屏幕分次校正来减小面阵设备单次拍摄的灯点数，并按抽点间隔n采样显示灯珠，从而使得相邻灯珠之间无粘连情况以便于识别各个灯珠的亮色度特征，该方法由于需要多次采集不同抽点的亮色度特征并合并成整屏的亮色度信息，采集和处理的时间较长，效率较低，且对于划分的多个分屏，需要调整多次相机的位姿，操作复杂。
发明内容
基于此，本申请实施例提供了一种显示屏的逐点校正方法及***，相比于现有面阵检测校正方法提升了校正效率，减小操作复杂度，同时也能使得有较好的校正效果。
第一方面，提供了一种显示屏的逐点校正方法，该方法包括：
建立与显示屏的控制关系，控制显示屏显示至少两种图像；其中，显示的图像至少包括抽点图像和无抽点图像；
利用面阵检测设备采用相同的位姿获取抽点图像和无抽点图像的图像信息；其中，包括对抽点图像获取用于定位全屏所有灯点所在的位置信息以及对无抽点图像获取灯珠亮度、色度特征值；
将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标；
将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数；
根据图像中各个灯点的灯点坐标以及对应的补偿系数生成校正系数。
可选地，将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标，包括：
定位各个模组的角点，然后逐一遍历查找模组内部所有抽点后的灯点；
根据每个模组在屏幕内的抽点情况，内外插值出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标。
可选地，根据每个模组在屏幕内的抽点情况，内外插值出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标具体包括：
抽点显示地间隔通常设置为10个灯珠范围内，内外插值选用的双线性插值。
可选地，确定出拆分后各个模组的角点，还包括：
设置模组的左上角点为角点，模组内部的其他灯点通过左上角点从左到右从上到下以之字形遍历查找；每找到一个模组的所有灯点后，在计算下一个模组的角点前，可将之前找到的所有模组数量从找到的全部灯点中删除，并剔除掉当前找到模组最右边界以左的所有灯点，和最下边界一下的所有灯点，然后计算下一个模组的角点，以之字形从左到右，从上到下迭代直至找到所有模组角点。
可选地，确定出拆分后各个模组的角点，还包括：
判断模组灯板是否存在瞎灯或者死灯情况，左上没有瞎灯和死灯时，找到的左上点即为角点；左上存在瞎灯和死灯时，通过计算左上角点附近邻域的2条直线的交点来填充左上角点；其中，判断是否存在瞎灯或者死灯则可以计算在判断点处，与之前后组成的2条直线的余弦，余弦近似为0表示为没有瞎灯和死灯。
可选地，所述方法还包括：
根据显示屏整屏的角点或各个模组的角点分别计算显示屏整屏或模组的倾斜角度。
可选地，将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数，包括：
根据每个灯点定位信息和灯点区域图像信息计算灯点的特征值，具体计算公式为：
其中， Fea表示灯点的测量特征值， k表示灯点区域内像素点的个数， Gray表示灯点区域内像素点的灰度值， n表示与拍摄设备性能相关的标定值。
可选地，根据图像中各个灯点的灯点坐标以及对应的补偿系数生成校正系数，包括：
计算出各个灯点的颜色三刺激值，然后计算公共目标三刺激，其中，生成校正系数通过公式：
确定，其中Msrc表示原始待调整的亮色度信息即原始三刺激值，Mcoef表示色度调整的9个系数，Mdst表示目标的亮色度信息即目标三刺激，且目标三刺值为整屏原始三刺激可达到的期望值。
可选地，获取用于定位全屏所有灯点所在的位置信息中，在计算灯点坐标时，除了使用灯点几何中心以外，还可以已通过计算灯点的质心来进行计算。
第二方面，提供了一种显示屏的逐点校正***，该***包括：
屏幕显示控制模块，用于建立与显示屏的控制关系，控制显示屏显示至少两种图像；其中，显示的图像至少包括抽点图像和无抽点图像；
面阵检测模块，用于利用面阵检测设备采用相同的位姿获取抽点图像和无抽点图像的图像信息；其中，包括对抽点图像获取用于定位全屏所有灯点所在的位置信息以及对无抽点图像获取灯珠亮度、色度特征值；
图像识别模块，用于将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标；
处理标定模块，用于将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数；
校正模块，用于根据图像中各个灯点的灯点坐标以及对应的补偿系数生成校正系数。
本申请实施例提供的技术方案中首先控制显示屏显示至少两种图像；利用面阵检测设备采用相同的位姿获取抽点图像和无抽点图像的图像信息；然后将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标；最后将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数。可以看出，本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
（1）通过逐点校正，可以确保每个灯珠的亮度和色度都达到预期的标准，从而提高整个显示屏的显示效果；
（2）通过精确的亮度和色度控制，可以降低灯珠的能耗，从而延长其使用寿命；
（3）校正过程能够精确检测和定位性能不佳的灯珠，因此可以减少人工检查和维修的成本。通过自动化的校正流程，可以在保持高显示质量的同时降低维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
图1为本申请实施例提供的一种显示屏的逐点校正方法流程图；
图2为本实施例描述的一种矩阵排列的LED灯板示意图；
图3为本实施例描述的一种由多个灯板组合的LED屏幕示意图；
图4为本实施例一种LED屏幕灯点抽点显示图；
图5为本实施例中LED屏幕抽点显示的各个模组的左上角点示意图；
图6为本发明实施例中的一种模组左上死灯的情况示意图；
图7为本发明实施例中的双线性内外插值示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本发明的描述中，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。
本发明所要解决的技术问题是：提出一种显示屏的逐点校正方法、装置，该方法主要用于提升校正效率，减小操作复杂度。具体地，请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种显示屏的逐点校正方法的流程图，该方法可以包括以下步骤：
S1，建立与显示屏的控制关系，控制显示屏显示至少两种图像。
其中，显示的图像至少包括抽点图像和无抽点图像。
在本实施例中具体包括控制屏幕显示不同的图像，包括不少于2种图像：抽点和无抽点的红绿蓝图像；其中显示抽点图的目的是用来做定位获取全屏所有灯点所在的位置信息，也可以使用其他类型的图像例如棋盘格等，不做具体限制。
具体地，抽点显示地间隔通常在10个灯珠范围内，内外插值可以选用速率优先的双线性插值，也可以选用其他插值方法。
S2，利用面阵检测设备采用相同的位姿获取抽点图像和无抽点图像的图像信息。
其中，包括对抽点图像获取用于定位全屏所有灯点所在的位置信息以及对无抽点图像获取灯珠亮度、色度特征值。
在本实施例中，本步骤具体包括了通过面阵检测设备获取屏幕抽点和无抽点灯珠2种图像信息，且检测2种信息时位姿相对与屏幕保持不变。
S3，将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标。
在本实施例中具体包括了图像识别：将屏幕分组，基于模组单位计算抽点图像信息下灯珠的位置信息，并进行排序、内外插值等计算逐点灯珠坐标信息；
角点计算：计算各模组的角点；
特征值处理：计算灯珠亮度和色度特征值或其他缝隙信息等。
通常来说，LED屏幕是由多个基本单元模组拼接组合而成，拼接安装的工艺决定模组是否平整竖直，因此会影响到屏幕内灯点的识别和排序。特别地，本发明将屏幕按单元模组拆分成多个小块后，首先定位模组单元的角点，然后逐一遍历查找模组内部所有抽点后的灯点，最后根据每个模组在屏幕内的抽点情况，内外插值出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标，从而避免了因拼接安装工艺不齐或不平引起的灯点位置识别错误，提高识别精度。
计算角点时通常为左上角点，模组内部的其他灯点通过左上角点从左到右从上到下以之字形遍历查找。每找到一个模组的所有灯点后，在计算下一个模组的角点前，可将之前找到的所有模组数量从找到的全部灯点中删除，并剔除掉当前找到模组最右边界以左的所有灯点，和最下边界一下的所有灯点，然后调用角点计算装置计算下一个模组的角点，以之字形从左到右，从上到下迭代直至找到所有模组角点。
详细的，角点计算装置需要区分模组灯板是否存在瞎灯或者死灯情况，左上没有瞎灯和死灯时，找到的左上点即为角点；左上存在瞎灯和死灯时，可以通过计算左上角点附近邻域的2条直线的交点来估算填充左上角点。判断是否存在瞎灯或者死灯则可以计算在该点处，与之前后组成的2条直线的余弦，余弦近似为0表示为没有瞎灯和死灯。
特别的，计算灯点坐标时，除了使用灯点几何中心以外，还可以已通过计算灯点的质心来提供精度。
S4，将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数。
在本实施例中具体包括了亮度和色度标定：标定面阵检测设备获取的亮度和色度特征值为绝对亮度和色坐标或三刺激值；生成亮度和色度补偿系数。
S5，根据图像中各个灯点的灯点坐标以及对应的补偿系数生成校正系数。
其中，根据灯点定位信息计算灯点亮度和色度信息，并生成校正系数。
以下给出一个应用上述方法的另一个具体实施例：
如图2，一种常规矩阵排列的LED模组灯板，其灯点行列间距相等，模组内包含5行5列灯点数量，LED屏幕由多个灯板模组组合而成。图3为将2*2模组组合而成的LED小屏幕，其中第一行第二列模拟模组的装配角度存在倾斜的情况。
本发明的一种显示屏的逐点校正方法、装置的实施例，其处理步骤包括：控制主控设备以不同形式进行点屏操作，显示不少于2种图像：抽点和无抽点的红绿蓝图像，为消除噪声和减弱环境光影响，还可以拍摄对应颜色的黑色背景图；面阵检测设备采集上述2种图像信息，且检测2种信息时位姿相对与屏幕保持不变；对图像预处理，例如图像增强，二值处理等，图像增强可以补偿相机光学造成的边缘暗角问题，防止二值化处理时灯点未被正常标记，其次进行二值处理，得到二值化图像；图像识别获得各灯点在图像信息中的二维中心或者质心坐标，并对其进行排序，具体地，排序时将屏幕按模组划分，基于模组单位计算抽点图像信息下灯珠的二维位置信息，并进行内外插值得到无抽点坐标等计算逐点灯珠坐标信息；
图4为本实施例中2*2模组按2*2抽点显示的图像，由于模组内部灯点宽高数量无法被2*2抽点整除，各模组内灯点的点亮情况和点亮数量可能不一致。且由于各模组的装配拼接工艺误差，模组间的夹角和间距存在差异，插值可以在计算出各模组在抽点下的左上角点后进行，如图5所示中，“×”标记的灯珠为抽点后各模组的左上角点。如图6给出了模组左上死灯的情况示意图。
下一步，计算抽点显示时的各模组内部抽点点亮情况，包括点亮灯点行列数，起始点亮位置，内外插值为无抽点灯点坐标。以双线性内外插值为例，f(x,y)为二元函数，如图7中假设已知f(x0,y0)，f(x1,y1)，f(x0,y1)，f(x1,y0)四个点的坐标，及其确定一个矩形，通过插值得到矩形内任意点的函数值。
先在x方向上进行两次线性插值，得到：
然后再由(x,y0)和(x,y1)在y轴向作一维线性插值得到插值点(x,y)的灰度值f(x,y)。
对于外插而言，上述公式同样适用，不同的是需要在图像或数据范围之外进行外推，相比于内插的插值参数范围为(0, 1)，外插的插值参数通常不在该标准内。
计算整屏插值的灯点坐标后，可获得整屏的左上角点、各模组的左上角点，以及计算整屏或模组倾斜角度，分别以水平方向和垂直方向累加水平步长和垂直步长迭代第一行第一列模组内灯点计算各模组的角点。具体地，计算无瞎灯或死灯时的左上角点的一种方法，可以是求x和y坐标之和最小的灯点作为左上角点。
特别地，当整屏或者模组左上角存在瞎灯时，可以通过计算左上角点附近邻域的2条直线的交点来估算填充左上角点。
每找到一个模组的所有灯点后，在计算下一个模组的角点前，可将之前找到的灯点标记并从识别到的灯点坐标中中删除，以及剔除掉当前找到模组最下边界的下方所有灯点和最右边界以左的所有灯点，然后在剩余灯点坐标内再次计算下一个模组的角点，并遍历当前模组内的灯点，以之字形从左到右，从上至下迭代直至找到所有模组角点，该步骤称之为灯点排序。
下一步，计算计算灯珠亮度和色度特征值或其他缝隙信息等，其中的一种方法是，根据每个灯点定位信息和灯点区域图像信息或者灯点图像间距计算灯点的特征值是由划分到灯点区域中的像素值通过以下公式来进行计算：
其中，Fea为灯点的测量特征值，k为该灯点区域内像素点的个数，Gray为该灯点区域内像素点的灰度值，n为与拍摄设备性能相关的标定值。
此外，可以标定面阵检测设备获取的亮度和色度特征值为绝对亮度和色坐标或三刺激值，获得与标准测量设备的可媲美的亮色度精度；标定系数可以通过预先使用标准亮色度检测设备和该发明实施例描述的面阵检测相机或装置测量不同颜色获得。
计算出各个灯点的颜色三刺激值后，然后可以计算公共目标三刺激，生成校正系数可由公式计算：
其中Msrc表示原始待调整的亮色度信息即原始三刺激值，中的各个参数分别表示原始待调整的亮色度信息中的各个系数，Mcoef为色度调整的9个系数，中的各个参数分别表示色度调整的各个系数，Mdst为目标的亮色度信息即目标三刺激，且目标三刺值为整屏原始三刺激可达到的期望值，/>中的各个参数分别表示目标亮色度信息的各个系数。
本申请实施例还提供的一种显示屏的逐点校正***。***包括：
屏幕显示控制模块，用于建立与显示屏的控制关系，控制显示屏显示至少两种图像；其中，显示的图像至少包括抽点图像和无抽点图像；
面阵检测模块，用于利用面阵检测设备采用相同的位姿获取抽点图像和无抽点图像的图像信息；其中，包括对抽点图像获取用于定位全屏所有灯点所在的位置信息以及对无抽点图像获取灯珠亮度、色度特征值；
图像识别模块，用于将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标；
处理标定模块，用于将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数；
校正模块，用于根据图像中各个灯点的灯点坐标以及对应的补偿系数生成校正系数。
本申请实施例提供的显示屏的逐点校正***用于实现上述显示屏的逐点校正方法，关于显示屏的逐点校正***的具体限定可以参见上文中对于显示屏的逐点校正方法的限定，在此不再赘述。上述显示屏的逐点校正***中的各个部分可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种显示屏的逐点校正方法，其特征在于，所述方法包括：
建立与显示屏的控制关系，控制显示屏显示至少两种图像；其中，显示的图像至少包括抽点图像和无抽点图像；
利用面阵检测设备采用相同的位姿获取抽点图像和无抽点图像的图像信息；其中，包括对抽点图像获取用于定位全屏所有灯点所在的位置信息以及对无抽点图像获取灯珠亮度、色度特征值；
将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标；
将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数；
根据图像中各个灯点的灯点坐标以及对应的补偿系数生成校正系数。
2.根据权利要求1所述的显示屏的逐点校正方法，其特征在于，将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标，包括：
定位各个模组的角点，然后逐一遍历查找模组内部所有抽点后的灯点；
根据每个模组在屏幕内的抽点情况，内外插值出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标。
3.根据权利要求2所述的显示屏的逐点校正方法，其特征在于，根据每个模组在屏幕内的抽点情况，内外插值出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标具体包括：
抽点显示地间隔通常设置为10个灯珠范围内，内外插值选用的双线性插值。
4.根据权利要求1所述的显示屏的逐点校正方法，其特征在于，确定出拆分后各个模组的角点，还包括：
设置模组的左上角点为角点，模组内部的其他灯点通过左上角点从左到右从上到下以之字形遍历查找；每找到一个模组的所有灯点后，在计算下一个模组的角点前，可将之前找到的所有模组数量从找到的全部灯点中删除，并剔除掉当前找到模组最右边界以左的所有灯点，和最下边界一下的所有灯点，然后计算下一个模组的角点，以之字形从左到右，从上到下迭代直至找到所有模组角点。
5.根据权利要求4所述的显示屏的逐点校正方法，其特征在于，确定出拆分后各个模组的角点，还包括：
判断模组灯板是否存在瞎灯或者死灯情况，左上没有瞎灯和死灯时，找到的左上点即为角点；左上存在瞎灯和死灯时，通过计算左上角点附近邻域的2条直线的交点来填充左上角点；其中，判断是否存在瞎灯或者死灯则可以计算在判断点处，与之前后组成的2条直线的余弦，余弦近似为0表示为没有瞎灯和死灯。
6.根据权利要求1所述的显示屏的逐点校正方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据显示屏整屏的角点或各个模组的角点分别计算显示屏整屏或模组的倾斜角度。
7.根据权利要求1所述的显示屏的逐点校正方法，其特征在于，将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数，包括：
根据每个灯点定位信息和灯点区域图像信息计算灯点的特征值，具体计算公式为：
；
其中， Fea表示灯点的测量特征值， k表示灯点区域内像素点的个数， Gray表示灯点区域内像素点的灰度值， n表示与拍摄设备性能相关的标定值。
8.根据权利要求1所述的显示屏的逐点校正方法，其特征在于，根据图像中各个灯点的灯点坐标以及对应的补偿系数生成校正系数，包括：
计算出各个灯点的颜色三刺激值，然后计算公共目标三刺激，其中，生成校正系数通过公式：
；
确定，其中Msrc表示原始待调整的亮色度信息即原始三刺激值，Mcoef表示色度调整的9个系数，Mdst表示目标的亮色度信息即目标三刺激，且目标三刺值为整屏原始三刺激可达到的期望值。
9.根据权利要求1所述的显示屏的逐点校正方法，其特征在于，获取用于定位全屏所有灯点所在的位置信息中，在计算灯点坐标时，除了使用灯点几何中心以外，还可以已通过计算灯点的质心来进行计算。
10.一种显示屏的逐点校正***，其特征在于，所述***包括：
屏幕显示控制模块，用于建立与显示屏的控制关系，控制显示屏显示至少两种图像；其中，显示的图像至少包括抽点图像和无抽点图像；
面阵检测模块，用于利用面阵检测设备采用相同的位姿获取抽点图像和无抽点图像的图像信息；其中，包括对抽点图像获取用于定位全屏所有灯点所在的位置信息以及对无抽点图像获取灯珠亮度、色度特征值；
图像识别模块，用于将显示屏拆分为多个模组，确定出拆分后各个模组的角点，根据抽点图像的图像信息计算出每个模组内的所有无抽点的灯点坐标；
处理标定模块，用于将获取的无抽点图像的图像信息与已知绝对亮度和色坐标的标准样本进行比对生成亮度和色度补偿系数；
校正模块，用于根据图像中各个灯点的灯点坐标以及对应的补偿系数生成校正系数。
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