CN101888568A - 运动图像响应特征参数的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种运动图像响应特征参数的测量方法，包括步骤：A、产生暗激励信号和亮激励信号生成运动速度相同的亮块和暗块作为运动图像；B、观察运动图像中亮块和暗块的视觉前端或视觉后端的对齐情况，若未对齐，进入步骤C，若对齐，则进入步骤D；C、调整运动图像中亮块或暗块的实际位置，进入步骤B；D、确定运动图像中亮块和暗块之间相对调整的距离；E，根据所确定的相对调整的距离计算运动图像响应特征参数。采用此方法每个运动图像响应特征参数只需要根据一个判据读出的参数就可以计算得到，计算过程简单，误差小。

Description

运动图像响应特征参数的测量方法

技术领域

本发明涉及一种显示器产品质量检测领域，特别涉及一种显示器中运动图像响应特征参数的测量方法。

背景技术

显示器上的图像像素受到激励后，需要一段延迟和过渡时间(即响应时间)才能由原始亮度变到终态亮度，因此显示的运动图像会出现拖尾、边缘模糊、色彩移位或间断的现象。检验显示器产品的质量就需要对规范运动图像质量的响应特征参数进行测量。响应特征参数一般包括运动上升时间、运动下降时间和运动保持与启动时间差。

申请号为200610089008.5的中国专利申请公开了一种基于拖尾时间测试卡对运动图像的运动拖尾时间、运动上升下降时间、运动延迟时间差等参数进行测量的测量方法。采用这种方法进行测量时，需要在观测测试卡过程中根据两个不同判据读出的两个参数进行运算，才能得出运动上升时间和运动下降时间。而且，需要先测得暗拖尾时间和运动上升时间，或者亮拖尾时间和运动下降时间之后才能进行运算得到运动启动与保持时间差。由于需要观测的参数多，不仅使计算过程复杂，而且造成计算结果误差大。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种运动图像响应特征参数的测量方法，采用此方法每个运动图像响应特征参数只需要根据一个判据读出的参数就可以计算得到，计算过程简单。

本发明提供的运动图像响应特征参数的测量方法，包括步骤：

A、产生暗激励信号和亮激励信号生成运动速度相同的亮块和暗块作为运动图像；

B、观察运动图像中亮块和暗块的视觉前端或视觉后端的对齐情况，若未对齐，进入步骤C，若对齐，则进入步骤D；

C、调整运动图像中亮块或暗块的实际位置，进入步骤B；

D、确定运动图像中亮块和暗块之间相对调整的距离；

E，根据所确定的相对调整的距离计算运动图像响应特征参数。

由上可知，采用上述方法只需要根据一个判据读出的参数就可以计算得到相应的运动图像响应特征参数，计算过程简单。

其中，步骤A所生成暗块的实际前端与亮块的实际后端对齐；

步骤B的对齐情况为所述暗块的视觉前端与所述亮块的视觉后端对齐；

步骤E计算得到的运动图像响应特征参数为运动下降时间。

由上可知，采用上述方法只需要根据一个判据读出的参数就可以计算得到运动下降时间，计算过程简单。

其中，步骤A所生成暗块的实际后端与亮块的实际前端对齐；

步骤B的对齐情况为所述暗块的视觉后端与所述亮块的视觉前端对齐；

步骤E计算得到的运动图像响应特征参数为运动上升时间。

由上可知，采用上述方法只需要根据一个判据读出的参数就可以计算得到运动上升时间，计算过程简单。

其中，步骤A所生成暗块的实际前端与所述亮块的实际前端对齐；

步骤B的对齐情况为所述暗块的视觉前端与所述亮块的视觉前端对齐；

步骤E计算得到的运动图像响应特征参数为运动保持与启动时间差和运动上升与下降时间差和运动保持与启动时间差的差。

由上可知，采用上述方法只需要根据一个判据读出的参数就可以计算得到运动保持与启动时间差和运动上升与下降时间差和运动保持与启动时间差的差，计算过程简单。

较佳的，步骤C所述调整运动图像中亮块或暗块的实际位置包括：以亮块为基准移动暗块的位置；或以暗块为基准移动亮块的位置。

由上可知，选定亮块或暗块中的一个作为基准调整运动图像中亮块或暗块的实际位置，便于确定运动图像中亮块和暗块之间相对调整的距离。

较佳的，步骤C所述调整为移动固定像素的位置；步骤D所述的确定为通过计算所述调整次数进行确定。

由上可知，通过移动固定像素的方式调整运动图像中亮块或暗块的实际位置，通过计算所述调整次数确定运动图像中亮块和暗块之间相对调整的距离，便于确定距离、减小误差。

其中，步骤E所述计算为根据公式

进行计算，其中，

T为运动图像响应特征参数，D为所确定的相对调整的距离，V为亮块和暗块运动速度，T_f为运动图像的帧周期。

由上可知，采用上述公式计算运动图像响应特征参数，计算简便。

其中，步骤A进一步包括：所述的暗激励信号和亮激励信号还生成与所述被测的暗块或亮块速度相同的参考暗块或参考亮块，用于作为被测的暗块或亮块的参照物。

由上可知，生成参考暗块或参考亮块使得易于观察运动图像的视觉前、后端的对齐情况，避免出现较大误差。

较佳的，所述参考暗块和参考亮块为一个以上，分为与被测的运动图像的暗块或亮块相互对齐的一组，和与作为被测的运动图像的亮块或暗块在运动方向上分别向前、向后错开固定的距离的第二组。

由上可知，生成两组参考暗块或参考亮块，更加易于观察运动图像的视觉前、后端的对齐情况，避免出现较大误差。

较佳的，步骤B所述观察运动图像中亮块和暗块的视觉前端或视觉后端的对齐情况包括：通过图像采集设备采集图像，并根据图像中亮块和暗块的视觉前端或视觉后端对应的特定灰度值确定所述对齐情况。

由上可知，在观测图像时结合图像采集设备采集的当前屏幕显示的图像结果和运动图像的特定灰度值，使测量结果更为准确。

附图说明

图1为运动的暗块产生拖尾现象的示意图；

图2为运动的亮块产生拖尾现象的示意图；

图3为暗块的实际前端与亮块的实际后端对齐时的位置示意图；

图4为暗块的视觉前端与亮块的视觉后端对齐时的位置示意图；

图5为暗块的实际后端与亮块的实际前端对齐时的位置示意图；

图6为暗块的视觉后端与亮块的视觉前端对齐时的位置示意图；

图7为暗块的实际前端与亮块的实际前端对齐时的位置示意图；

图8为暗块的视觉前端与亮块的视觉前端对齐时的位置示意图；

图9为暗块的视觉后端与亮块的视觉后端对齐时的位置示意图；

图10测量方法的流程图；

图11暗块的实际前端与亮块的实际后端对齐时具有参考运动图像的测量示意图；

图12暗块的实际后端与亮块的实际前端对齐时具有参考运动图像的测量示意图；

图13暗块的实际前端与亮块的实际前端对齐时具有参考运动图像的测量示意图；

图14为运动图像响应特征参数的测试设备的结构示意图。

具体实施方式

图1为运动的暗块产生拖尾现象的示意图，图2为运动的亮块产生拖尾现象的示意图，如图所示，亮激励信号形成的亮块和暗激励信号形成的暗块作为运动图像以速度V运动。A为运动图像的实际前端，B为运动图像的实际后端，C为运动图像的视觉前端，F为运动图像的视觉后端。其中AB为运动图像在运动到对应位置时的实际长度，如果没有拖尾现象，应当看到的亮块或者暗块实际位置是AB。而由于存在拖尾效应，视觉上看到的显示器上的亮块或者暗块位置是CF。将AB称为实际长度，CF为视觉长度，对于亮块：AC为启动延迟长度，CD为上升模糊长度，BE为保持延迟长度，EF为下降模糊长度；对于暗块：BE为启动延迟长度，EF为上升模糊长度，AC为保持延迟长度，CD为下降模糊长度。也就是说，从暗逐渐变亮的模糊区间的长度称为上升模糊长度，如图1所示的暗块的EF和图2所示的亮块的CD；由暗的实际端逐渐变成亮的视觉端的长度称为启动延迟长度，如图1所示的暗块的BE和图2所示的亮块的AC。相应的，从亮逐渐变暗的模糊区间的长度称为下降模糊长度，如图1所示的暗块的CD和图2所示的亮块的EF；由亮的实际端变暗的视觉端的长度称为保持延迟长度，如图1所示的暗块的AC和图2所示的亮块的BE。由此可知，暗块的AC长度＝亮块的BE长度，暗块的CD长度＝亮块的EF长度，暗块的BE长度＝亮块的AC长度，暗块的EF长度＝亮块的CD长度。

由此可以推导得到运动拖尾时间、运动上升时间、运动下降时间以及运动保持与启动时间差等参数之间的关系，如下所示：

运动上升时间＝运动上升模糊长度/运动速度

公式1

运动下降时间＝运动下降模糊长度/运动速度

公式2

运动保持时间＝运动保持延迟长度/运动速度

公式3

运动启动时间＝运动启动延迟长度/运动速度

公式4

亮拖尾长度＝CF-AB＝CB+BE+EF-(AC+BC)＝BE+EF-AC

即，亮拖尾长度＝保持延长长度+下降模糊长度-启动延迟长度

所以，亮拖尾时间＝亮拖尾长度/V＝保持延长长度/V+下降模糊长度/V-启动延迟长度/V

进而得到：

亮拖尾时间＝运动下降时间+(运动保持时间-运动启动时间)

公式5

同理可得：

暗拖尾时间＝运动上升时间-(运动保持时间-运动启动时间)

公式6

操作如图14示出的运动图像响应特征参数的测试设备，生成大小相同的一个暗块和一个亮块以同样速度从左至右循环运动，运动速度为V(像素/帧)。如图3所示，所生成的暗块和亮块在某一时刻的实际位置如虚框所示，使暗块的实际前端与亮块的实际后端对齐。由于拖尾效应在显示器上会观察到暗块的视觉前端D1与亮块的视觉后端D2不对齐，如图中D1和D2位置。以像素为单位调整亮块与暗块的实际位置，例如以亮块为基准调整暗块的位置，使得观察到的暗块的视觉前端D1与亮块的视觉后端D2对齐，如图4所示，这时暗块的实际前端与亮块的实际后端的距离为D(像素)。此段距离所对应的时间为

$T=\frac{D}{V}\×T_f$ 公式7

其中T_f为运动图像的帧周期(在电视领域，50帧时，T_f＝20ms，60帧时，T_f＝16.67ms)。分析图3和图4可知，D1与D2之间的距离即暗块实际上移动的长度D就是图1中暗块的CD长度，即为运动下降模糊长度，因此所对应时间为运动下降时间，可以由公式7得到。

生成相对位置如图5所示的暗块与亮块，使所生成的暗块的实际后端与亮块的实际前端对齐。由于拖尾效应在显示器上会观察到暗块的视觉后端D1与亮块的视觉前端D2不对齐，如图中D1和D2位置。调整暗块与亮块的实际位置，例如以亮块为基准调整暗块的位置，使得观察到的暗块的视觉后端D1与亮块的视觉前端D2对齐，如图6所示，这时暗块的实际后端与亮块的实际前端的距离为D(像素)。分析图5和图6可知，D1与D2之间的距离即暗块实际上移动的长度D就是图1中的暗块的EF长度，即为运动上升模糊长度，因此所对应时间为运动上升时间，可以由公式7得到。

生成相对位置如图7所示的暗块与亮块，所生成的暗块的实际前端与亮块的实际前端对齐。由于拖尾效应在显示器上会观察到暗块的视觉

前端D1与亮块的视觉前端D2不对齐，如图中D1和D2位置，暗块的视觉后端D3与亮块的视觉后端D4不对齐，如图中D3和D4位置。以亮块为基准调整亮块与暗块的实际位置，使得观察到的暗块的视觉前端D1和亮块的视觉前端D2对齐，如图8所示，这时暗块的实际前端与亮块的实际前端的距离为D(像素)。分析图7和图8可知，用暗块的AC长度减去亮块的AC长度即为D的长度，也就是说，运动保持长度与启动时间长度的差即为D的长度。将其得到D代入公式7计算可以得到运动保持与启动时间差。

如果以亮块为基准调整亮块与暗块的实际位置，使得观察到的亮块的视觉后端D3和暗块的视觉后端D4对齐时，如图9所示，这时暗块的实际前端与亮块的实际前端的距离为D(像素)。分析图7和图9可知，移动的长度为亮块的(CD+AC)减去暗块的(AC+CD)，

D＝(运动启动延迟长度+运动上升模糊长度)-(运动保持延迟长度+运动下降模糊长度)＝(运动上升模糊长度-运动下降模糊长度)-(运动保持延迟长度-运动启动延迟长度)公式8

同样，代入公式7计算可以得到运动上升与下降时间差和运动保持与启动时间差的差这一参数。

图10为测量方法的流程图，如图所示，包括以下步骤：

步骤101，生成运动图像，根据需要测量的运动图像响应特征参数，生成图3、图5或图7中所示的任意一种运动图像。如需要测量运动下降时间参数，就生成如图3所示的暗块的实际前端与亮块的实际后端对齐的运动图像；如需要测量运动上升时间参数，就生成如图5所示的暗块的实际后端与亮块的实际前端对齐的运动图像；如需要测量动保持长度与启动时间长度的差的参数以及运动上升与下降时间差和运动保持与启动时间差的差的参数，就生成如图7所示的暗块的实际前端与亮块的实际前端对齐的运动图像。

步骤102，观察运动图像的暗块和两块视觉前、后端的对齐情况。如测量运动下降时间参数时，观察暗块的视觉前端与亮块的视觉后端的是否对齐；测量运动上升时间参数时，观察暗块的视觉后端与亮块的视觉前端的是否对齐；测量运动保持与启动时间差参数时，观察暗块的视觉前端与亮块的视觉前端的是否对齐；测量运动上升与下降时间差和运动保持与启动时间差的差参数时，观察暗块的视觉后端与亮块的视觉后端的是否对齐。判断边缘是否对齐标准分别为如图4、图6、图8和图9所示，如果不符合上述标准进入步骤103，如果符合上述标准进入步骤104。

步骤103，通过移动运动图像中亮块或暗块的位置来改变亮块与暗块的实际相对位置，例如每次移动量为1像素。在测量运动上升与运动下降时间参数时，由于得到结果不会为负数因此在改变亮块与暗块相对位置时可以随意选取亮块或者暗块作为另一移动块的移动基准；而在进行时间差参数测量时结果可正可负，因此需要固定选择亮块或者暗块作为基准，例如前述运动保持与启动时间差以及运动上升与下降时间差和运动保持与启动时间差的差这两个参数测量时，以亮块作为基准，暗块向右移动为正，向左为负。移动相对位置后进入步骤102。

步骤104，测量运动图像中亮块或暗块的位置移动距离。

步骤105，将测量结果代入参数计算方法公式7进行计算，得到相应的运动图像响应特征参数。

由于拖尾效应造成运动块边缘比较模糊，使得观察判断运动图像的视觉前、后端的对齐情况时容易出现较大误差。为使测量时观测运动图像的视觉前、后端的对齐情况相对容易，可以生成参考运动图像。所述参考运动图像分为两组，一组参考运动图像与一作为被测的运动图像的暗块或亮块相互对齐，另一组参考运动图像与另一作为被测的运动图像的亮块或暗块在运动方向上分别向前、向后错开固定的距离。

图11暗块的实际前端与亮块的实际后端对齐时具有参考运动图像的测量示意图，图12暗块的实际后端与亮块的实际前端对齐时具有参考运动图像的测量示意图，图13暗块的实际前端与亮块的实际前端对齐时具有参考运动图像的测量示意图。如图11所示，初始时四个暗块D的实际前端与亮块B的实际后端对齐，如图12所示，初始时四个亮块D的实际前端与暗块B的实际后端对齐，如图13所示，初始时四个亮块D的实际前端与暗块B的实际前端对齐。

参考运动图像A块、C块与被测的运动图像B块激励信号相同，错开固定的距离。这样判断测量运动图像B块是否与D块视觉边缘对齐时，可以参考作为参考运动图像的A块和C块与D块视觉边缘对齐的情况，以更便于测量，从而使测量结果更准确。

另外，为了使测量结果更为准确，在观测图像时可以结合图像采集设备来采集当前屏幕显示的图像结果，例如可以是图14示出的运动图像响应特征参数的测试设备本身，对屏幕显示效果进行记录，或者是外部相机、摄像机等。并且，结合图像分析确定各个点位置，例如确定图像为对应的特定灰度值时确认为图1中的C、D、E或F点。当然，由于图1中A和B两点是图14示出的运动图像响应特征参数的测试设备本身生成的，故无需测量便可得知其位置。

Claims (10)

1.一种运动图像响应特征参数的测量方法，包括步骤：

A、产生暗激励信号和亮激励信号生成运动速度相同的亮块和暗块作为运动图像；

B、观察运动图像中亮块和暗块的视觉前端或视觉后端的对齐情况，若未对齐，进入步骤C，若对齐，则进入步骤D；

C、调整运动图像中亮块或暗块的实际位置，进入步骤B；

D、确定运动图像中亮块和暗块之间相对调整的距离；

E、根据所确定的相对调整的距离计算运动图像响应特征参数。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

步骤A所生成暗块的实际前端与亮块的实际后端对齐；

步骤B的对齐情况为所述暗块的视觉前端与所述亮块的视觉后端对齐；

步骤E计算得到的运动图像响应特征参数为运动下降时间。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

步骤A所生成暗块的实际后端与亮块的实际前端对齐；

步骤B的对齐情况为所述暗块的视觉后端与所述亮块的视觉前端对齐；

步骤E计算得到的运动图像响应特征参数为运动上升时间。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

步骤A所生成暗块的实际前端与所述亮块的实际前端对齐；

步骤B的对齐情况为所述暗块的视觉前端与所述亮块的视觉前端对齐；

步骤E计算得到的运动图像响应特征参数为运动保持与启动时间差和运动上升与下降时间差和运动保持与启动时间差的差。

5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤C所述调整运动图像中亮块或暗块的实际位置包括：以亮块为基准移动暗块的位置；或以暗块为基准移动亮块的位置。

6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，步骤C所述调整为移动固定像素的位置；

步骤D所述的确定为通过计算所述调整次数进行确定。

7.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤E所述计算为根据公式

进行计算，其中，

T为运动图像响应特征参数，D为所确定的相对调整的距离，V为亮块和暗块运动速度，T_f为运动图像的帧周期。

8.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤A进一步包括：

所述的暗激励信号和亮激励信号还生成与所述被测的暗块或亮块速度相同的参考暗块或参考亮块，用于作为被测的暗块或亮块的参照物。

9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述参考暗块和参考亮块为一个以上，分为与被测的运动图像的暗块或亮块相互对齐的一组，和与作为被测的运动图像的亮块或暗块在运动方向上分别向前、向后错开固定的距离的第二组。

10.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤B所述观察运动图像中亮块和暗块的视觉前端或视觉后端的对齐情况包括：通过图像采集设备采集图像，并根据图像中亮块和暗块的视觉前端或视觉后端对应的特定灰度值确定所述对齐情况。

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