CN101650908B

CN101650908B - 一种获取基准亮度的方法和逐点校正系统及校正方法

Info

Publication number: CN101650908B
Application number: CN200910089017.8A
Authority: CN
Inventors: 伍更新; 邵寅亮; 李伟
Original assignee: Beijing Jushu Digital Technology Development Co Ltd
Current assignee: Yancheng Yannan high tech Zone Urban Industry Development Co.,Ltd.
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2029-07-20
Also published as: CN101650908A

Abstract

本发明公开了一种获取基准亮度的方法，A1：使用预设置亮度点亮待测屏幕；A2：采集待测屏幕当前图像数据；A3：判断所述图像数据是否过饱和，若过饱和，执行步骤A4；若未过饱和，使用屏幕当前亮度除以系数X即为基准亮度，所述系数X大于等于2小于等于5；A4：降低屏幕亮度；重复步骤A2、A3；本发明还公开了一种逐点亮度校正系统和校正方法；采用基准亮度数据进行逐点校正，避免了不必要的亮度损失，提高了校正精度。

Description

一种获取基准亮度的方法和逐点校正系统及校正方法

技术领域

本发明涉及LED显示屏校正领域，尤其涉及的是，一种获取基准亮度的方法和使用上述基准亮度进行逐点校正的系统、方法。

背景技术

LED显示屏是由若干单元模组组成的，而模组是由若干LED灯点组成的。由于灯点角度分布不均，灯点本身的亮度差异，灯点温度衰减差异，以及模组安装角度、高度、位置差异等等诸多因素都会引起LED灯的亮度不均匀，最终导致LED屏幕显示不均匀，视觉效果差。

要想使得屏幕显示均匀，效果好，就要进行调整，使得屏幕亮度由不均匀变得均匀，在校正过程中，现有技术一般是在屏幕最高亮度条件下，以暗的灯点亮度为基准，把亮的灯点调整下来，以保证所有灯点的可调性。这样往往会使得屏幕亮度损失很大；也有在非最高亮度条件下，以其他亮度作为基准值进行调节的解决方案，但是亮度的选择经验成分较大，因此，形成一个稳定的、合理的选取基准亮度的方法十分必要。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，首先提供一种获取基准亮度的方法，其次提供一种逐点亮度校正系统，最后提供一种逐点亮度校正方法。

本发明的技术方案如下：

一种获取基准亮度的方法，包括以下步骤：

A1：使用预设置亮度点亮待测屏幕；

A2：采集待测屏幕当前图像数据；

A3：判断所述图像数据是否过饱和，是则执行步骤A4；否则，使用屏幕当前亮度除以预设置系数X即为基准亮度，所述预设置系数X大于等于2小于等于5；

A4：降低屏幕亮度，继续执行步骤A2。

所述的方法，所述预设置亮度为屏幕最高亮度或次最高亮度；并且，步骤A1之前还执行以下步骤：A0、设置所述预设置亮度。

所述的方法，所述图像数据为所述待测屏幕的R 、G、B灰度数据，或者，步骤A4中，按预设置比例降低屏幕亮度。

所述的方法，所述判断所述图像数据是否过饱和，包括以下步骤：

A31、在待测屏幕的每个灯点成像范围内，R、G、B灰度值之一大于250的像素个数与此灯点的成像范围内的总像素个数的比值大于10％，则此灯点设为有效统计灯点；

A32、判断待测屏幕成像范围内的有效统计灯点数量，是否超过待测屏幕灯点总数的10％；

A33、是，则所述图像数据过饱和；否，则所述图像数据未过饱和。

所述的基准亮度进行逐点亮度校正的系统，包括主控装置、数据采集装置、数据处理装置、数据下载装置、屏幕控制装置和待测屏幕；

所述主控装置与所述屏幕控制装置、所述待测屏幕顺序连接，用于下发亮度命令给屏幕控制装置，由所述屏幕控制装置按预设置亮度点亮所述待测屏幕；

所述主控装置还分别与所述数据处理装置、所述数据下载装置和所述数据采集装置相连接；

所述数据采集装置还与所述数据处理装置相连接，用于在所述主控装置控制下，采集所述待测屏幕当前图像数据和亮度数据并发送给数据处理装置；

所述数据处理装置用于判断所述图像数据是否过饱和，在未过饱和时按预设置方法计算基准亮度，在过饱和时降低屏幕亮度以继续上述判断；所述数据处理装置还用于处理所述亮度数据得到逐点校正数据；

所述数据下载装置用于在所述主控装置控制下接收所述逐点校正数据，将所述逐点校正数据发送到所述屏幕控制装置中存储。

所述的系统，还包括用户输入端口，所述用户输入端口与所述主控装置连接，用于向所述主控装置输入用户参数、预设置亮度和/或预设置系数X。

所述的系统，所述数据处理装置包括图像数据判断模块和亮度数据处理模块，所述图像数据判断模块分别与数据采集装置和主控装置相连接，用于接收所述图像数据，判断所述图像数据是否过饱和，在未过饱和时按预设置方法计算基准亮度，在过饱和时降低屏幕亮度以继续上述判断；所述亮度数据处理模块分别与数据采集装置和数据下载装置相连接，用于接收所述亮度数据，处理所述亮度数据得到所述逐点校正数据。

所述的基准亮度进行逐点校正的方法，包括如下步骤：

B1：使用0.5倍所述基准亮度点亮待测屏幕，采集待测屏幕各灯点的亮度数据Y1；使用所述基准亮度点亮待测屏幕，采集待测屏幕各灯点的亮度数据Y2；使用2倍所述基准亮度点亮待测屏幕，采集待测屏幕各灯点的亮度数据Y3；

B2：处理亮度数据Y1、亮度数据Y2和亮度数据Y3，得到逐点校正系数；

B3：使用所述逐点校正系数处理亮度数据Y2，得到逐点校正数据；

B4：存储所述逐点校正数据，完成逐点校正。

所述的方法，所述点亮待测屏幕的方法为：同时点亮所有颜色灯点或者分别按不同颜色点亮所有同色灯点。

所述的方法，所述处理亮度数据Y1、亮度数据Y2和亮度数据Y3得到逐点校正系数的方法为：对亮度数据Y1、亮度数据Y2和亮度数据Y3，使用公式(Y2/Y1+Y3/Y2)/2计算，将计算结果作为逐点校正系数。

采用上述方案，本发明通过稳定的、合理的方法选取基准亮度，使得基准亮度的选择准确可靠，采用上述基准亮度进行逐点校正，能够保证较高的校正精度，同时避免了不必要的亮度损失。

附图说明

图1为本发明实施例1的流程图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的结构示意图；

图4是本发明实施例4的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

参照图1、图2，本实施例提供了一种获取基准亮度的方法，该方法包括以下步骤，A1：使用预设置亮度点亮待测屏幕；A2：采集待测屏幕当前图像数据；A3：判断所述图像数据是否过饱和，若过饱和，执行步骤A4；若未过饱和，使用屏幕当前亮度除以系数X即为基准亮度，所述系数X大于等于2小于等于5；A4：降低屏幕亮度；A5：重复步骤A2、A3。

例如，所述判断所述图像数据是否过饱和，可以包括以下步骤：A31、在待测屏幕的每个灯点成像范围内，R、G、B灰度值之一大于250的像素个数与此灯点的成像范围内的总像素个数的比值大于10％，则此灯点设为有效统计灯点；A32、判断待测屏幕成像范围内的有效统计灯点数量，是否超过待测屏幕灯点总数的10％；A33、是，则所述图像数据过饱和；否，则所述图像数据未过饱和。

举例来说，对一个LED屏幕进行校正，首先由主控装置下发一个亮度命令给屏幕控制装置，点亮待测屏幕全部LED灯点，待测屏幕显示白色，对于16级亮度的待测屏幕，上述亮度可以是最大亮度，即16级亮度，还可以是次最高亮度，即15级亮度；也可以是第14级亮度，还可以是第13级亮度，当然也可以在开始上述步骤之前向系统输入各种预设置的亮度，使系统按照预设置亮度点亮待测屏幕。同时主控装置下达采集图像命令给数据采集装置，数据采集装置对待测屏幕进行图像采集，上述数据采集装置根据情况可以使用普通的图像采集设备比如照相机、摄像机等，也可以使用专业的图像采集设备，如radiantimaging公司提供的专业图像分析处理设备，如果使用普通的图像采集设备，其获得的数据为R、G、B灰度数据，将采集到的上述数据传送给数据处理装置进行评估，判断其是否过饱和，关于过饱和本专利不做特别限定，可以采用本领域通用定义，优选的，所述过饱和是指：待测屏幕每个灯点成像范围内R、G、B灰度值之一大于250的像素个数与此灯点的成像范围内的总像素个数的比值大于10％，则此灯点设为有效统计灯点；并且待测屏幕成像范围内符合上述条件的有效统计灯点数量超过待测屏幕灯点总数的10％。或者，还可以是，所述过饱和是指：待测屏幕每个灯点成像范围内R、G、B灰度值之一大于225的像素个数与此灯点的成像范围内的总像素个数的比值大于15％，并且待测屏幕成像范围内符合上述条件的灯点数量超过待测屏幕灯点总数的12％。或者，还可以是，所述过饱和是指：待测屏幕每个灯点成像范围内，对于任一像素，其R、G、B灰度值之一大于245，这些像素个数，与此灯点的成像范围内的总像素个数的比值大于9％，并且待测屏幕成像范围内符合上述条件的灯点数量超过待测屏幕灯点总数的11％。依此类推。如判断结果为过饱和，则数据处理装置反馈信息给主控装置，主控装置降低亮度，关于亮度降低的幅度，本领域技术人员可以根据需要自主选择，当然为了提高数据处理精度和可靠性，可以预先设置亮度降低的幅度，比如每次按照5％或者10％的比例降低，或者，对于16级亮度屏幕每次降低1级亮度；或者，对于64级亮度屏幕每次降低1、2、3、或4级亮度；或者，对于128级亮度屏幕每次降低2、4、6、或8级亮度；或者，对于256级亮度屏幕每次降低1、2、3、或4级亮度；依此类推。之后，重复上述步骤，直到数据处理装置评估结果为未过饱和时为止。此时，主控装置记录下当前亮度，当前亮度除以系数X即为基准亮度，上述系数X可以从大于等于2小于等于5的范围内自主选择。例如，系数X可以预设置为2、2.1、2.5、2.8、2.926、3、3.125、3.33、3.5、3.67、3.899、4、4.12、4.23、4.34、4.45、4.51、4.57689、4.6789、4.7、4.85、4.99、5，但不限于上述数值。

这样，通过简单算法，获取逐点校正过程中的关键数据，不但提高了逐点校正的效率，还提高了逐点校正的精度，避免了逐点校正过程中的过大亮度损失。

实施例2

本实施例提供了一种逐点校正系统，该系统使用上述基准亮度对LED屏幕进行逐点亮度校正，如图2所示，该系统包括主控装置13、数据采集装置11、数据处理装置12、屏幕控制装置14、待测屏幕15和数据下载装置16；

所述主控装置13与屏幕控制装置14相连接，用于下发亮度命令给屏幕控制装置14，由屏幕控制装置14点亮待测屏幕15；

所述主控装置13还与数据处理装置12、数据下载装置16和数据采集装置11相连接，所述数据采集装置11用于在所述主控装置13控制下采集所述待测屏幕15的图像数据和亮度数据并发送给数据处理装置12；所述数据处理装置12用于判断所述图像数据是否过饱和，根据判断结果向主控装置13反馈信息，在未过饱和时按预设置方法计算基准亮度，在过饱和时降低屏幕亮度以继续上述判断；所述数据处理装置11还用于处理所述亮度数据得到逐点校正数据；计算基准亮度如上所述，不再赘述。

所述数据下载装置16在主控装置13控制下接收所述逐点校正数据，将所述逐点校正数据发送到屏幕控制装置14中存储。

参考图2，主控装置13下发基准亮度命令给屏幕控制装置14，LED屏幕15根据主控装置13下发的亮度值，把待测屏幕15点亮，该亮度值可以采用上述方式获得，在此不再赘述。

同时主控装置13下发命令给数据采集装置11，数据采集装置11根据主控装置13的命令对待测屏幕在基准亮度下进行亮度数据Y2的采集，并传送给数据处理装置12。

主控装置13下发0.5倍基准亮度命令给屏幕控制装置14，LED屏幕15根据主控装置13下发的亮度值把待测屏幕15点亮，数据采集装置11对待测屏幕在0.5倍基准亮度下进行亮度数据Y1的采集，并传送给数据处理装置12。

同样，主控装置13下发2倍基准亮度，数据采集装置11对待测屏幕15在2倍基准亮度下进行亮度数据Y3的采集，并传送给数据处理装置12。

数据处理装置12接收到数据采集装置11采集的亮度数据Y1、Y2、Y3后，数据处理装置将上述亮度数据Y1、Y2、Y3进行处理，生成逐点校正系数。

关于数据的处理方法，现有技术有多种处理方法，优选的，本发明采用公式(Y2/Y1+Y3/Y2)/2处理亮度数据Y1、亮度数据Y2和亮度数据Y3，得到逐点校正系数，使用所述逐点校正系数处理亮度数据Y2，得到逐点校正数据

主控装置13下达命令给数据下载装置16，数据下载装置16将数据处理装置12生成的逐点校正数据下载到屏幕控制装置14中。

这样采用基准亮度进行逐点亮度校正，避免了不必要的亮度损失，同时保证了较好的校正精度。

实施例3

在实施例2的基础上，为了提高数据处理装置的数据处理能力和处理速度，本实施例在数据处理装置12中进一步设置亮度数据处理模块和图像数据判断模块，分别处理亮度数据和图像数据，如图3所示，数据处理装置12包括亮度数据处理模块121和图像数据判断模块122，其中亮度数据处理模块121一路与数据采集装置11相连接，用于接收亮度数据，一路与数据下载装置16相连接，用于向数据下载装置16输出逐点校正数据；图像数据判断模块122一路与数据采集装置11相连接，用于接收图像数据，判断所述图像数据是否过饱和，一路与主控装置13相连接，用于向主控装置反馈器判断结果的信息，这样在数据处理装置中设置不同模块分别进行数据处理，提高数据处理装置的数据处理能力和处理速度。例如，可以分别通过判断子模块实现相关判断操作、计算子模块实现相关计算操作、收发子模块实现相关发送与接收操作、灰度数据处理子模块实现相关灰度数据处理操作、分配子模块实现相关数据分配操作等等，具体的连接关系可以根据数据输送流程确定，在此不再赘述。

又一个例子是，上述逐点校正系统还包括用户输入端口(图中未示出)，所述用户输入端口与所述主控装置13连接，用于向所述主控装置输入用户参数、预设置亮度和预设置系数X，或者，输入用户参数和预设置亮度；或者，输入用户参数和预设置系数X；比如显示屏类型，预设置显示屏的亮度等，这样增加系统的人机交互功能，方便使用。

实施例4

在实施例1的基础上，本实施例进一步提供一种使用实施例1获得的基准亮度数据进行逐点亮度校正的方法，其流程图如图4所示，获得基准亮度Q的方法与实施例1相同，在此不再赘述，仅针对后续步骤详细描述。

使用基准亮度Q进行逐点校正的流程为：

需要说明的是步骤B1的目的是获得亮度数据Y1、亮度数据Y2、亮度数据Y3，因此上述步骤B1中获得Y1、Y2、Y3的顺序本发明不作限定，可以任意互换。

B4：存储所述逐点校正数据，完成逐点校正。

参考图2，主控装置13下发基准亮度Q命令给屏幕控制装置14，LED屏幕15根据主控装置13下发的亮度值Q把待测屏幕15点亮。

主控装置13下发0.5Q命令给屏幕控制装置14，LED屏幕15根据主控装置13下发的亮度值0.5Q把待测屏幕15点亮，数据采集装置11对待测屏幕在0.5Q下进行亮度数据Y1的采集，并传送给数据处理装置12。

同样，主控装置13下发2Q命令给屏幕控制装置14，数据采集装置11对待测屏幕15在2Q亮度下下进行亮度数据Y3的采集，并传送给数据处理装置12。

关于数据的处理方法，现有技术有多种处理方法，优选的本发明采用公式(Y2/Y1+Y3/Y2)/2处理亮度数据Y1、亮度数据Y2和亮度数据Y3，得到逐点校正系数。

数据处理装置使用所述逐点校正系数处理亮度数据Y2，得到逐点校正数据，需要说明的是，关于处理方法，现有技术已有介绍，在此不再赘述，例如，可以对上述亮度数据Y2进行以上述逐点校正系数为指数的幂运算等。

这样采用基准亮度数据进行逐点校正，避免了不必要的亮度损失，保证了较好的校正精度。

又一个例子是，针对不同的显示屏，比如三灯实像素和四灯虚拟像素等不同显示屏，为了提高校正精度，可以采用不同的点亮方法，比如对于三灯实像素区分不同颜色点亮所有同色灯点，分别进行数据采集和处理，对于四灯虚拟像素显示屏，可以同时点亮所有颜色灯点，同时进行数据采集和处理。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种使用基准亮度进行逐点亮度校正的系统，其特征在于，包括主控装置、数据采集装置、数据处理装置、数据下载装置、屏幕控制装置和待测屏幕；

其中，判断所述图像数据是否过饱和，包括：所述数据处理装置根据图像数据，判断待测屏幕成像范围内的有效统计灯点数量，是否超过待测屏幕灯点总数的10％，是，则所述图像数据过饱和；否，则所述图像数据未过饱和；

所述数据下载装置用于在所述主控装置控制下接收所述逐点校正数据，将所述逐点校正数据发送到所述屏幕控制装置中存储；

还包括用户输入端口，所述用户输入端口与所述主控装置连接，用于向所述主控装置输入用户参数、预设置亮度和/或预设置系数X。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理装置包括图像数据判断模块和亮度数据处理模块，所述图像数据判断模块分别与数据采集装置和主控装置相连接，用于接收所述图像数据，判断所述图像数据是否过饱和，在未过饱和时按预设置方法计算基准亮度，在过饱和时降低屏幕亮度以继续上述判断；所述亮度数据处理模块分别与数据采集装置和数据下载装置相连接，用于接收所述亮度数据，处理所述亮度数据得到所述逐点校正数据。

3.一种使用基准亮度进行逐点校正的方法，其特征在于，包括如下步骤：

B4：存储所述逐点校正数据，完成逐点校正；

其中，获取所述基准亮度，包括以下步骤：

A1：使用预设置亮度点亮待测屏幕；

A2：采集待测屏幕当前图像数据；

A4：降低屏幕亮度，继续执行步骤A2。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述点亮待测屏幕的方法为：同时点亮所有颜色灯点或者分别按不同颜色点亮所有同色灯点。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述处理亮度数据Y1、亮度数据Y2和亮度数据Y3得到逐点校正系数的方法为：对亮度数据Y1、亮度数据Y2和亮度数据Y3，使用公式(Y2/Y1+Y3/Y2)/2计算，将计算结果作为逐点校正系数。