CN104735443A - 用于测量显示器质量的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于测量显示器质量的装置和方法。一种用于根据本发明的一些实施例来测量视频显示器的诸如亮度均匀性的质量参数的方法，包括：提供要在视频显示器上顺序显示的多个图样图像；使用广角光传感器来测量由每个图样图像所产生的光的量；以及使用与每个所显示的图样相对应的所测得的光值来计算视频显示器质量参数。根据该方法使用的每个图样是从正交矩阵推导出的，得到具有高平均明度的每个图样，从而消除了使用窄角斑点测光表的需要，并且替代地允许使用简单、广角的入射光或反射光光度计来进行测量。该方法符合用于测量亮度均匀性的相关SMPTE测量标准。另外，本发明的一些实施例提供了用于实施该方法的装置。

Description

用于测量显示器质量的装置和方法
技术领域
本发明涉及测量视频显示器的质量，并且具体地说，本发明涉及测量显示器的明度或亮度均匀性。
背景技术
视频显示器（包括平板显示器和影院投影屏幕）质量的一个重要测量是明度或亮度的均匀性。对于影院投影屏幕来说，为了保持最佳观看体验，影院经营者必须定期执行在水平和垂直维度上跨屏幕的亮度一致性的测量。影院屏幕本身和视频投影系统二者都可以造成亮度不均匀。随着时间推移，屏幕会变脏或损坏，从而造成屏幕上出现“暗”或“亮”的斑点。可以对这些脏或损坏的斑点上色，以便只影响某些颜色的光，从而产生跨屏幕的色偏。甚至在干净且维护良好的屏幕上，从屏幕到投影仪的距离以及投影仪上所使用的镜头的类型会导致亮度不均匀的区域。此外，影院的环境照明可能会产生屏幕亮度不一致的区域。
各个工业组织给出了用于测量影院屏幕的亮度均匀性的标准。美国国家标准协会（ANSI）和电影与电视工程师协会（SMPTE）的标准都规定在九个区之中的每个区中测量屏幕的明度，其中，每个区是通过将屏幕划分成包括9个大小相等的矩形的3×3的网格来定义的。例如，参见SMPTE RP98-1995（下文中的“相关测量标准”、“相关SMPTE标准”、或者简称为“相关标准”），其声明：“屏幕被认为是被划分成9个大小相等的矩形”。标准进一步规定：对这九个区中的每个区的亮度测量要从电影院内的六个不同测量位置处进行：电影院中间排的左边缘座位、右边缘座位和中心座位、以及电影院后排的左边缘座位、右边缘座位和中心座位。在电影院内的每个测量位置（座位）处，记录9个测得的亮度值，并且如果测得的屏幕中心区的亮度在规定的绝对限度之内（例如，“在12 fL和22 fL之间”），并且如果屏幕的其余8个区的测得的亮度在相对于中心区的规定的限度之内（例如，“屏幕侧面和角落的亮度应该至少是屏幕中心读数的80%”），以及相对于彼此的所规定的限制之内（例如，“其余的八个测量点之间的差别不应超过4 fL”），则确定屏幕在规范之内。
每个测量通常是通过以下操作使用斑点测光表（例如光谱影院斑一度计（参见http://www.spectracine.com/Product_3.html））来进行的：在屏幕上显示平场（全白）帧，然后顺序地将斑点测光表指向屏幕的九个区中的每个区的中心，并记录由该测光表测得的光值。因为这些类型的斑点测光表具有窄视角镜头，因此，该测光表只“看见”屏幕的小区域，并且因此测量仅来自正在被测的特定区的反射光。适于进行这样的测量的斑点测光表会是非常昂贵的。
使用斑点测光表的替代方案将是使用简单、低成本的广角反射式测光表或广角入射式测光表。因为广角测光表“看见”整个屏幕，而不仅仅是正在被测的特定区，所以广角测光表将需要结合可以在屏幕上显示的一系列图样来使用，其中，所照亮的每个图样仅是九个测量区中的一个。然而，广角测光表将需要具有高动态范围以便能够测量这些相对低的高等级（满屏幕明度的九分之一）。高动态范围将使得所需要的广角测光表更加昂贵。此外，将需要对电影院中的环境光进行极大的降低以避免污染这些低的光等级测量。将环境光降低到可接受的等级在许多情况下会是不实际或不方便的。
另外，不管使用斑点测光表还是广角测光表，上述测量过程至少需要54个独立的手动测量（每个测量区一个测量乘以每个测量位置9个区乘以6个测量位置），这可能是很繁琐的并且容易出错。
需要的是用于测量屏幕的明度均匀性的方法和装置，所述方法和装置不要求降低电影院中的环境光，并且允许使用不具有大的动态范围的简单广角测光表，例如典型的光电测光表，或者集成到典型的现代移动电话的摄像头中的光电测光表。
发明内容
一种用于根据本发明的一些实施例来测量视频显示器的诸如亮度均匀性的质量参数的方法，包括：提供要在视频显示器上顺序显示的多个图样图像；使用广角光传感器来测量由每个图样图像所产生的光的量；以及使用与每个所显示的图样相对应的所测得的光值来计算视频显示器质量参数。根据该方法使用的每个图样是从正交矩阵推导出的，得到具有高平均明度的每个图样，从而消除了使用窄角斑点测光表的需要，并且替代地允许使用简单、广角的入射光或反射光光度计来进行测量。该方法符合用于测量亮度均匀性的相关SMPTE测量标准。另外，本发明的一些实施例提供了用于实施该方法的装置。
本发明的一个特征是：要在屏幕上显示多个图样。每个图样的组成对于成功实现所期望的测量来说是重要的。每个个体的图样可以被称为“掩蔽图样”。每个掩蔽图样是包括大小相等的矩形的二维图像，其中，可以将每个矩形照亮达到两个所选择强度等级中的一个。在每个掩蔽图样中，这些矩形中的大约一半矩形照亮到一个强度等级，而其余的矩形照亮到另一个强度等级。因此，当显示时，每个掩蔽图样产生大约相同的总亮度输出（大约是满屏幕亮度的一半）。因此，这些掩蔽图样并不需要光传感器来具有高动态范围，并且不需要用户减少环境光。下面对这些掩蔽图样的推导进行了更加详细的描述。
通过改变所使用的广角光传感器的类型或者所使用的掩蔽图样或者这二者，该方法和装置的变型还可以用于测量显示屏幕的其它质量参数，包括色度均匀性、灰度均匀性和立体3D串扰均匀性。
当结合所附权利要求书和附图阅读时，根据下面的具体实施方式，本发明的目标目的、优点和其它新颖特征是清楚的。
附图说明
图1描绘了根据测量亮度均匀性的传统方法划分成测量区的视频显示器屏幕。
图2示出了用于根据测量亮度均匀性的传统方法测量在视频显示器屏幕的测量区的一个测量区中的亮度的斑点测光表。
图3描绘了根据本发明的一些实施例的掩蔽图样。
图4A描绘了根据本发明的一些实施例的一组九个掩蔽图样。
图4B描绘了根据本发明的一些实施例的、与图4A中示出的一组掩蔽图样互补的一组九个掩蔽图样。
图5示出了根据本发明的一些实施例的、用于测量视频屏幕的亮度均匀性的方法的流程图。
图6示出了根据本发明的一些实施例的、用于测量视频屏幕的亮度均匀性的装置。
图7根据本发明的实施例示出了使用4x4掩蔽图样计算的、映射到由相关SMPTE规范所要求的9个测量区的3x3网格上的视频屏幕的16个补丁的亮度值。
具体实施方式
图1示出了现有技术的视频显示器屏幕10，该视频显示器屏幕逻辑上划分为定义了相关SMPTE测量标准所要求的九个测量区的九个大小相等的矩形（由较细的线条示出的）。每个区可以通过与从观看屏幕的人的角度来看的屏幕上该区的行和列位置相对应的名称来指代。例如，四个“角落”区15、25、45和55可以分别被称为“左上”、“右上”、“左下”和“右下”区。四个“边缘”区20、30、40和50可以分别被称为“上中”、“左中”、“右中”和“下中”区。区35可以被称为“中心”区。
图2示出了用于根据传统方法来测量图1的显示器10的亮度的斑点测光表60的透视图。在屏幕10上显示了满明度（全白）图像。从所选择的观看位置来看，斑点测光表60对准屏幕10上的测量区中的一个测量区的近似中心，并且针对该区记录了亮度测量结果。例如，在图2中，斑点测光表60对准中心区35的近似中心。观看位置可以选择为典型观看者与屏幕的距离，或者在影院屏幕的情况下，可以根据相关测量规范来选择，例如，相关SMPTE规范的六个所要求的座位位置。因为斑点测光表60具有相对窄的视角65，因此斑点测光表60仅对屏幕10的相对小的区域70的亮度进行测量。用户（未示出）继续将斑点测光表60对准其它测量区15、20、25、30、40、45、50和55中的每个测量区的中心，并记录每个区的亮度测量结果。然后，用户使用所记录的测量结果计算所选择的观看位置处的屏幕的亮度均匀性。然后，用户在从任何其它所期望的观看位置重复亮度测量和亮度均匀性计算。根据相关SMPTE规范的一组完整的测量要求至少54个单独的明度测量：每个观看位置处九个乘以电影院中的六个观看位置。
图3示出了掩蔽图样100的示例，其根据本发明的一些实施例要显示在显示器屏幕上并结合一组掩蔽图样中的其它掩蔽图样使用，以便测量屏幕的质量参数。图3中示出的掩蔽图样100包括九个大小相等的矩形区域115、120、125、130、135、140、145、150和155。当所显示的掩蔽图样填充屏幕时，这些矩形区域具有与图1所示的九个测量区相同的边界。这些矩形区域还可以被称为屏幕的“补丁”。使用两种所选择颜色的光中的一种以两个所选择强度等级中的一个来照亮掩蔽图样中的每个补丁。这两种所选择颜色的光可以是相同的，也就是说，第一所选择颜色的光和第二所选择颜色的光二者可以都是例如白光。在图3中示出的示例掩蔽图样100中，使用白光来照亮每个矩形到零强度（黑）或满强度（白）。本领域普通技术人员将明白的是：光的第一和第二所选择的强度不需要分别是0%和100%，而是可以分别是例如10%和90%。图3中所示的掩蔽图样包含四个白补丁120、130、140和150以及五个黑补丁115、125、135、145、155。因此，当显示在屏幕上时，掩蔽图样100产生相对于满屏幕亮度（即，如果全部九个补丁都是白色所产生的总的亮度输出）大约一半（九分之四）的亮度输出。
图4A示出了一组掩蔽图样200，其包括9个个体的掩蔽图样66、68、70、72、74、76、78、80和82，并且根据本发明的一些实施例，其可以顺序显示在显示屏幕上并用于测量屏幕的亮度均匀性。掩蔽图样66、68、70、72、74、76、78、80和82中的每个掩蔽图样包含大约五个白补丁和四个黑补丁。因此，与图3中示出的掩蔽图样100类似，当显示在屏幕上时，掩蔽图样集合200中的掩蔽图样66、68、70、72、74、76、78、80和82中的每个掩蔽图样也产生相对于满屏幕亮度大约一半（九分之五）的亮度输出。下面进一步详细地解释特定掩蔽图样的重要性。
图4B示出了包括九个独立的掩蔽图样84、86、88、90、92、 94、96、98和100的一组掩蔽图样300，其与图4A中示出的掩蔽图样集合200互补。图4A和图4B中示出的掩蔽图样是互补的集合，因为一个集合中的每个掩蔽图样在另一个集合中的相应位置处具有“互补的”掩蔽图样。 与当第二掩蔽图样中的所有补丁照亮到与第一掩蔽图样中的相应补丁相反的强度等级时，掩蔽图样与另一个掩蔽图样互补，即，第一掩蔽图样中的所有白补丁在第二掩蔽图样中是黑的，而第一掩蔽图样中的所有黑补丁在第二掩蔽图样中是白的。例如，图4B中示出的掩蔽图样集合300中的掩蔽图样100与图4A中示出的掩蔽图样集合200中的掩蔽图样82互补。
为了简化显示器质量参数的计算，如同下面更详细描述的，掩蔽图样集合200和300优选顺序显示，（如分别在图4A和图4B中所示）分别以集合中的“左上”掩蔽图样66和84开始，通过最左列中的掩蔽图样从顶到底进行，然后通过中间列中的掩蔽图样从顶到底进行，然后通过最右列中示出的掩蔽图样从顶到底进行，分别以集合中的“右下”掩蔽图样82和100结束。另外，为了简化显示器质量参数的计算，优选应该首先显示图4A中示出的掩蔽图样集合200，随后显示图4B中示出的掩蔽图样集合300。然而，本领域的技术人员将明白的是：在与每个掩蔽图样（下面所讨论的）相对应的测得值的向量相应地重新布置的情况下，可以以其它顺序来显示掩蔽图样。
本发明的重要特征是：掩蔽图样的集合是从正交矩阵推导出的。根据本发明的一些实施例，掩蔽图样是从沃尔什-阿达玛（Walsh-Hadamard）矩阵推导出的。沃尔什-阿达玛矩阵是作为许多数字通信标准的中心的公知正交矩阵，在沃尔什-阿达玛矩阵中，像所有正交矩阵一样，矩阵的行两两正交（即，它们的内积或点积等于零），并且矩阵的列也两两正交。虽然在下面所讨论的示例中，掩蔽图样是全部从沃尔什-阿达玛矩阵推导出的，但本领域的技术人员将认识到：其它类型的正交矩阵（例如西尔维斯特（Sylvester）矩阵）也可以用于推导合适的掩蔽图样。为了本发明的目的，“正交矩阵”的定义并不要求行是正交单位向量。本发明的上下文中的正交矩阵不需要使其行归一化。为了本发明的目的，将这样的矩阵定义为“正交矩阵”：该矩阵的逆和转置不需要相等，而是通过标量系数相关。
根据本发明的一些实施例，所使用的掩蔽图样的集合是通过执行矩阵的每列与矩阵的每行的两两向量相乘直接从4x4沃尔什-阿达玛矩阵推导出的。对于具有m行n列维度的正交矩阵来说，该两两向量相乘得到一组m x n的矩阵，其中，该组中的每个矩阵是m行n列的两两正交矩阵。例如，以4x4沃尔什-阿达玛矩阵开始，执行该矩阵的每列与该矩阵的每行的两两向量相乘得到一组16个4x4的相互正交矩阵（即，任意矩阵对的元素的点积为零）。通过下列操作将该组16个矩阵转换成一组16个掩蔽图样：首先用0来替换所有的-1元素；然后考虑矩阵的元素表示与该元素在矩阵中的位置相对应的掩蔽图样的补丁；并且如果相应的元素等于一，则将该补丁照亮为白色（满强度），或者如果相应的元素等于零，则将该补丁照亮为黑色（零强度）。
根据本发明的其它实施例，所使用的这些组的掩蔽图样是通过下列操作从秩为4的4x4沃尔什-阿达玛矩阵直接推导出的：首先移除第一行和第一列以便创建秩为三的降秩对称3x3矩阵；然后对该3x3矩阵的每一列与该3x3矩阵的每一行执行两两向量相乘以便产生具有“准正交”行的一组九个3x3矩阵（即，行的两两相乘的点积是-1而不是零）。该组九个矩阵可以被称为“基矩阵”。接下来，从这九个基矩阵形成两组的九个矩阵，其可以被称为“二元基矩阵”或简称为“二元矩阵”。第一组九个二元矩阵是通过取九个基矩阵并用0来替换-1而形成的。第二组九个二元矩阵是通过取九个基矩阵并用1来替换-1以及用0来替换1而形成的。最后，这两组的九个二元矩阵用于分别通过下列操作来生成图4A和4B中示出的九个掩蔽图样200和300的两个互补集合：考虑二元矩阵的元素表示与该元素在二元矩阵中的位置相对应的掩蔽图样的补丁；并且如果相应的元素等于一，则将该补丁照亮为白色（满强度），或者如果相应的元素等于零，则将该补丁照亮为黑色（零强度）。
为了进一步说明这些掩蔽图样的集合的推导，考虑以下面的4x4沃尔什-阿达玛矩阵H开始：
移除该4x4矩阵H的第一行和第一列来创建下面的降秩对称3x3矩阵G：
将矩阵G的每一列与矩阵G的每一行两两相乘产生一组九个3x3的基矩阵Ai,j：
A i,j = G的列i·G的行j ，
其中i = 1......3,j = 1......3。
因此，九个3x3基矩阵Ai,j为：
接下来，通过在这些基矩阵中的每个基矩阵中使用0来替换-1形成第一组九个二元矩阵。或者，可以通过下列等式来数学地描述该操作，从而产生第一组二元矩阵Bli,j：
其中i = 1......3,j = 1......3。
因此，第一组二元矩阵Bli,j为：
。
该第一组二元矩阵与图4A中示出的第一组掩蔽图样200相对应,其中,矩阵中的1表示掩蔽图样中的白补丁,而矩阵中的0表示掩蔽图样中的黑补丁。二元矩阵B11,1定义了掩蔽图样66，二元矩阵B12,1定义了掩蔽图样68等等。
接下来，通过在这些基矩阵中的每个基矩阵中使用1来替换-1并且使用0来替换1形成第二组九个二元矩阵。或者，可以通过下列等式来数学地描述该操作，从而产生第二组二元矩阵B2i,j：
其中i = 1......3,j = 1......3。
因此，第二组二元矩阵B2i,j为：
。
该第二组二元矩阵与图4B中示出的第二组掩蔽图样300相对应,其中,矩阵中的1表示掩蔽图样中的白补丁,而矩阵中的0表示掩蔽图样中的黑补丁。二元矩阵B21,1定义了掩蔽图样84，二元矩阵B22,1定义了掩蔽图样86等等。
图5描绘了根据本发明的一些实施例的、用于测量视频显示器的质量参数（例如亮度均匀性）的方法500的流程图。在第一步骤510中，提供了从正交矩阵（如同上面所讨论的）推导出的掩蔽图样。掩蔽图样优选是在显示之前良好推导出来的,并且以适于在将要测量的显示器屏幕上显示的格式提供,例如,作为数字视频文件形式的掩蔽图样的序列。这些掩蔽图样可以通过例如将其存储在计算机可读介质上,或者使其可用于从互联网下载来提供。在第二步骤520中，在显示器屏幕上显示来自所提供的一组掩蔽图样中的掩蔽图样。在第三步骤530中，使用广角光传感器从显示器屏幕测量光度值（例如亮度）。光度值与所显示的掩蔽图样相对应。接下来，针对所提供的一组掩蔽图样中的每个掩蔽图样重复显示步骤520和测量步骤530。在第四步骤540中，使用测得的光度值来计算视频显示器质量参数，例如亮度均匀性。
图6示出了根据本发明的一些实施例的、用于测量视频显示器的质量参数（例如亮度均匀性）的装置600的示例的透视图。来自一组所提供的掩蔽图样的掩蔽图样（例如，掩蔽图样100）显示在显示器屏幕610上。从所选择的观看位置，用户（未示出）将广角入射光传感器660朝显示器屏幕610对准。与上面图2的讨论类似，观看位置可以选择为典型观看者与屏幕的距离，或者在影院屏幕的情况下，可以根据相关测量规范来选择，例如，SMPTE规范的六个所要求的座位位置。因为光传感器660具有相对宽的视角665，所以光传感器660捕捉来自相对大的区域670的光，包括由所显示的掩蔽图样100的所有补丁产生的光，加上任何环境和背景光675。
当掩蔽图样（例如掩蔽图样100）正在显示时，光传感器660测量来自显示器610的至少一个光度值（例如亮度）。由于所提供的掩蔽图样序列中的每个剩余掩蔽图样都显示了，因此光传感器660测量了与每个掩蔽图样相对应的至少一个光度值。这些光度值可以发送到处理器662，并且可以由处理器662记录在例如内部存储器中。当所提供的掩蔽图样序列中的所有掩蔽图样都已经至少显示了一次时，处理器662使用测得的光度值来计算视频显示器质量参数，例如亮度均匀性。
显示所提供的该组掩蔽图样的顺序可由用户手动控制，或者可由与光传感器660通信的处理器662自动协调。所提供的这些组的掩蔽图样可以包含在组内每个掩蔽图样之间或者组的开始处的指示或标记例如暂停。这样的标记允许处理器662容易地自动将测量与掩蔽图样的显示同步。或者，处理器662可以监视光传感器660来监视传感器读数的变化，以便确定所显示的掩蔽图样何时发生变化。光传感器660和处理器662可以包括单独的设备，或者它们可以组合到一个设备664（例如，配备摄像头的移动电话）中。
处理器662使用与该组所提供的掩蔽图样相对应的该组测得的光度值以及该组所提供的掩蔽图样的矩阵表示来计算视频显示器质量参数。在本发明的在一些实施例中，因为掩蔽图样中的九个补丁中的每个补丁或者是“开启”（白）或者是“关闭”（黑）的，所以每个补丁对由传感器测得的光的总量或者有贡献或者没有贡献。因此，除了定义掩蔽图样之外，上面讨论的二元矩阵中的每个二元矩阵还定义了所显示的掩蔽图样中的每个补丁对由传感器测得的光的总量所贡献的量（即，权重）。
为了数学地表示掩蔽图样的每个补丁的权重，将每个二元矩阵重新布置成行向量，其中，二元矩阵的第一列形成行向量的前三个元素，二元矩阵的第二列形成行向量的接下来的三个元素，并且二元矩阵的第三列形成行向量的最后三个元素。这些行向量可以被称为“基向量”。因此，每组的九个二元矩阵具有相应的一组九个基向量。然后将一组基向量组装成相应的“基向量矩阵”。组中的基向量以相同次序组装成基向量矩阵的行，其中，要以该次序来显示相应组的掩蔽图样。也就是说，与一组掩蔽图样中将要显示的第一掩蔽图样相对应的基向量变成基向量矩阵的第一行，与将要显示的第二掩蔽图样相对应的基向量变成基向量矩阵的第二行，依此类推。
例如,将上面讨论的第一组二元矩阵Bli,j中的第一二元矩阵Bl1,1重新布置成如下的行向量(基向量) Bl'1,1:
。
然后,在将第一组二元矩阵Bli,j中的全部九个二元矩阵重新布置成相应组的九个基向量之后,将那九个基向量组装成相应的基向量矩阵BB1:
。
同样，将上面讨论的第二组二元矩阵B2i,j重新布置成相应组的基向量，并组装成相应的基向量矩阵BB2:
。
在该基向量矩阵形式中，基向量矩阵的每一行表示相应掩蔽图样组中的相应掩蔽图样，并且该行中的每个元素表示当显示该掩蔽图样时，该掩蔽图样的相应补丁对所测得的光的总量的贡献。
虽然出于简化下面的矩阵等式的目的将基向量描述成行向量，但本领域的技术人员将明白：因为这些二元矩阵是对称矩阵，还可以替代地将其重新布置成列向量，并且可以将这些列向量组装成基向量矩阵。
光传感器660被配置为：针对每个所显示的掩蔽图样（例如掩蔽图样100）取对光度值的至少一个测量。在本发明的一个实施例中，为了测量显示器屏幕的亮度均匀性，光传感器被配置为：针对每个所显示的掩蔽图样取对广角亮度（以英尺-朗伯（foot-Lambert）或尼特（nit）为单位）或照度（以勒克斯（Lux）为单位）的测量。因此，针对每组九个掩蔽图样，存在相应的一组九个亮度（或照度）值。如同上面所讨论的，这些测得的值还包括任何捕捉到的环境和背景光675。
将这些测得的光度值组合成向量（针对每个掩蔽图样组存在测得值的一个向量），它们符合以下等式：
m = BB·b
其中：m = 测得的光(包括背景光)的总值的向量
BB = 基向量矩阵
b = 每个补丁的光的值的向量。
因此，为了找到显示器屏幕的九个补丁中的每个补丁的光的值，可以通过将基向量矩阵的逆与测得值的向量相乘来对上文的等式求解得出向量b：
。
由于存在两组互补的掩蔽图样，因此在两组相应的二元矩阵、两个相应的基向量矩阵BB1和BB2，以及测得的总的光的两个相应向量m1和m2的情况下，上文的等式可以用于对补丁光值的两个相应向量b1和b2求解：
。
如上所述，由于它们是从准正交降秩3x3沃尔什-阿达玛矩阵推导出的，因此这些掩蔽图样不是正交的，而是准正交的。由于矩阵BB-1是表示一组掩蔽图样的基向量矩阵BB的逆，因此矩阵BB-1的行的元素的和是常量，但为非零值。
例如，矩阵BB1和BB2的逆为：
。
可以看出，BB1-1和BB2-1分别具有恒定、非零的行元素之和五分之一（0.2）和四分之一（0.25）。这些非零的行元素之和产生了对背景光的小的贡献，当计算所期望的屏幕质量参数（例如亮度均匀性）时，处理器662有效地将其移除。
假设背景光在每个测量之间保持恒定，并且令Bge是恒定背景光值bge的向量，那么包括背景光m1和m2的测得值的向量的等式可以重写为：
。
这些等式可以求解出向量bm1和bm2，它们是用于确定亮度均匀性所期望的值。也就是说，bm1和bm2是排除了背景光的补丁光的值：
。
由于Bge是恒定背景光值bge的向量，因此，作为Bge和逆基向量矩阵的乘积的项约减为bge乘以逆基向量矩阵的非零行元素之和乘以单位向量。因此，上面的两个等式可以重写为：
其中，u是单位向量。
由于排除了背景光的补丁光值对于每组掩蔽图样来说应该是相同的，因此可以假设bm1=bm2。然后，代入b1和b2得到：
。
因此，加到每个测量上的背景光的恒定标量值bge为：
。
另外，本领域的技术人员将明白：通过对排除背景光的测得的补丁光值的两个向量bm1和bm2进行平均，降低了所计算的补丁光值的向量b的元素中的误差。因此：
或者，简单表示为：
。
总之，对包括背景光的补丁光值的两个向量b1和b2之间的差进行求和，并且将该总和乘以合适的比例（在该示例中，是九分之二十），给出在每个测量中捕捉到的背景光的恒定量bge。通过使用对测量的平均来降低测量误差，通过从补丁光值的向量b1和b2的和中减去这两个向量之差的和并除以二，有效地从向量b1和b2中减去了背景光bge的值。
本领域的技术人员将明白：如果使用完全正交的掩蔽图样而不是准正交掩蔽图样，则完全移除了背景光，并且向量b的等式简单地变成：
。
为了视觉和计算的便利，所计算的补丁值的向量可以通过以下方式重新布置成3x3矩阵：将向量的前三个元素作为矩阵的第一列，将向量接下来的三个元素作为矩阵的第二列，并且将向量的最后三个元素作为矩阵的第三列。在这种矩阵形式中，元素在矩阵中的位置与显示器屏幕的测量区的物理位置相对应。此外，可以相对于中心元素对该矩阵进行归一化，从而以相对于中心元素的百分比的方式来表达每个元素。例如，补丁值的向量b可以如下重新布置成补丁值的矩阵M，然后归一化成矩阵M'：
。
处理器662可以对矩阵M的每个元素进行评估，以便确定其是否满足相关规范，并且如果该值没有落入规定的限制之内则用户可以被告警。
前面的示例假设了掩蔽图样包括补丁，其中，每个补丁用白光照亮到两个强度等级中的一个强度等级：零强度（也就是说，补丁看起来是黑的）或者满强度（也就是说，补丁看起来是白的）。当用户在测量亮度均匀性时，这些掩蔽图样是本发明的优选实施例。本发明的其它实施例用于测量其它显示器屏幕质量参数。
本发明的另一个实施例用于测量屏幕的色度（白点）均匀性质量参数，即在水平和垂直维度二者上跨屏幕的色偏。在该实施例中，用于测量来自显示器屏幕610的光的光传感器660的类型是广角或入射光色度计。如果色度计660能够同时测量光的红、绿和蓝分量，那么该过程的步骤与上述用于测量亮度均匀性的那些步骤相同，除了三个光度值是针对每个所显示的掩蔽图样来测量的：一个针对光的红色分量，一个针对绿色分量，且一个针对蓝色分量。因此，测得值的三对向量用于计算三个色度均匀性结果：一个针对红光，一个针对绿光，且一个针对蓝光。或者，如果色度计660能够一次仅测量光的一个分量，那么该过程的步骤与上述用于测量亮度均匀性的那些步骤相同，除了整个过程针对每个传感器测量位置循环三次。在一个循环中，所使用的掩蔽图样是仅用红光（而不是白光）照亮的，因此这些图样将表现为黑和红补丁。在另一个循环中，所使用的掩蔽图样是仅用绿光照亮的。在第三个循环中，所使用的掩蔽图样是仅用蓝光照亮的。红光色度均匀性是在第一循环中计算的，绿光色度均匀性是在第二循环中计算的，而蓝光色度均匀性是在第三循环中计算的。
本发明的另一个实施例用于测量屏幕的灰度均匀性质量参数，即色彩分量转移曲线（伽马）以及水平和垂直维度二者上跨屏幕的灰度跟踪对亮度级别。在该实施例中，过程的步骤与上述用于测量亮度均匀性的那些步骤相同，除了整个过程针对每个测量位置循环三次。在每个循环中，所使用的掩蔽图样是用白光照亮的。在全部三个循环中，光的第一所选择的强度为零，也就是说，一些补丁在全部三个循环中将是黑的。光的第二所选择的强度随每个循环而变化。在一个循环中，光的第二所选择的强度是相对低的强度，例如满强度的25%。在另一个循环中，光的第二所选择的强度是中等强度，例如满强度的50%。在第三循环中，光的第二所选择的强度是相对高的强度，例如满强度的75%。因此，每个循环中的掩蔽图样将表现为包括黑色和灰色的矩形，其中，灰色的阴影在每个循环之间变化。
本发明的另一个实施例用于测量屏幕的立体3D（三维）串扰均匀性质量参数，即水平和垂直维度二者上跨屏幕的、来自左到右图像（L到R）以及来自右到左图像（R到L）的串扰的量。如同本领域中公知的，现代3D电影通常是通过将两个同时的图像流投影到屏幕上来观看的。一个图像流（旨在由左眼观看的）是通过一个偏振滤波器投影的。另一个图像流（旨在由右眼观看的）是通过正交的偏振滤波器投影的。观看者的3D眼镜具有只允许左偏振图像通过的左偏振透镜以及只允许右偏振图像通过的右偏振透镜。用于3D电影的屏幕常常使用设计以保持左图像与右图像的正交偏振的特殊金属化表面。该表面会变得受到损坏或变脏，这导致立体3D串扰（也就是说，可以通过右透镜看到的左图像（L到R串扰）以及反之亦然（R到L串扰））的量的增加。L到R串扰或R到L串扰或者这二者的量跨屏幕的表面可能是非均匀的，并且还可以依赖于观看角度或观看距离。
在用于测量立体3D串扰均匀性的本发明的实施例中，过程的步骤以及所使用的掩蔽图样的组成与上述用于测量亮度均匀性的那些相同，除了以下几点：（1）每个掩蔽图样显示两次：一次作为左图像而一次作为右图像。（2）当掩蔽图样显示为左图像时，取两个测量：一个使用置于光传感器660输入的左偏振透镜，一个使用置于光传感器660输入的右偏振透镜。类似地，当掩蔽图样显示为右图像时，取两个测量：一个使用置于光传感器660输入的左偏振透镜，一个使用置于光传感器660输入的右偏振透镜。（3）计算步骤得出所计算的亮度值的四个矩阵（与四个向量相对应）：一个矩阵针对通过左透镜观看的左图像，一个矩阵针对通过右透镜观看的左图像，一个矩阵针对通过左透镜观看的右图像，以及一个矩阵针对通过右透镜观看的右图像。对针对左图像的两个矩阵进行逐个元素的比较，以便针对屏幕的每个测量区来计算L到R串扰的比率。同样，对针对右图像的两个矩阵进行逐个元素的比较，以便针对屏幕的每个测量区来计算R到L串扰的比率。
本领域的技术人员将明白的是：不同于正交偏振的技术也用来选择性地向左眼和右眼呈现图像，并且通过使用与所使用的技术兼容的透镜，本发明仍然可以用于测量立体3D串扰。
前面的示例假定了使用包括被布置成3x3网格的九个矩形的掩蔽图样。这些类型的掩蔽图样便于使用，因为九个矩形很容易地映射到由相关SMTPE规范所定义的九个测量区上。然而，本领域的技术人员将认识到也可以使用其它尺寸的掩蔽图样。例如，在本发明的其它实施例中，所使用的掩蔽图样包括被布置成4x4网格的16个矩形。如同上面所讨论的，这些4x4的掩蔽图样是从完全正交的4x4沃尔什-阿达玛矩阵直接推导出的，从而得到一组16个完全正交的掩蔽图样。
以上文的相同的4x4沃尔什-阿达玛矩阵H开始，将矩阵H的每一行与矩阵H的每一列两两相乘产生一组16个4x4基矩阵Ai,j，然后,通过用0来替换所有的-1元素, 该组Ai,j可用于形成以下一组16个4x4的二元矩阵Bi,j：
与上述3×3二元矩阵类似,这些16个4x4的二元矩阵定义了一组16个掩蔽图样。同样，将这些16个二元矩阵重新布置成第一16x16基向量矩阵。然而，在这种情况下，该16x16基向量矩阵仅第一行具有非零的行元素之和，因此，与16个掩蔽图样相对应的16个测得值的向量中仅第一值包括需要被减去的背景光值。由于该16x16基向量矩阵的逆的其它行具有等于零的行元素之和，因此其它15个测得值已经消除了背景光。通过将该16x16基向量矩阵的逆与16个测得值的向量相乘来计算与这些15个测得值相对应的15个补丁值（即，除了左上补丁之外的所有这些补丁的补丁值）。
为了计算左上补丁（移除了背景光的）的值，通过以下述4x4矩阵Hr开始来创建第二组16个二元矩阵，矩阵Hr是上文的矩阵H旋转180度所得到的：
。
然后，将矩阵Hr的每一行与矩阵Hr的每一列相乘产生第二组16个4x4基矩阵，然后，通过用0来替换所有的-1元素，该第二组16个4x4基矩阵可以用于形成以下第二组16个4x4二元矩阵Bri,j：
该第二组二元矩阵中的八个矩阵，矩阵Br1,1、Br1,3, Br2,2、Br2,4、Br3,1、Br3,3、Br4,2和Br4,4,具有已经存在于第一组二元矩阵中的等价矩阵。由这八个矩阵定义的掩蔽图样在这两组二元矩阵之间是公共的。然而，其它八个矩阵Br1,2、Br1,4、Br2,1、Br2,3、Br3,2、Br3,4、Br4,1和Br4,3对于第二组二元矩阵来说是独特的。由这八个矩阵定义的掩蔽图样对于第二组二元矩阵来说是独特的，但与第一组中的八个掩蔽图样是互补的。将这八个互补掩蔽图样添加到由第一组16个二元矩阵定义的一组16个掩蔽图样中，以便提供将要在屏幕上显示的一组24个掩蔽图样。因此，该测量过程得到24个测得值。
将第二组二元矩阵重新布置成第二16x16基向量矩阵。将该第二基向量矩阵的逆的第一行与16个测得值的向量（与八个公共掩蔽图样相对应的八个值加上与第二组中的八个互补掩蔽图样相对应的八个值）相乘，得到屏幕的第一（左上）补丁的经校正的值。处理器662执行这些计算以便产生16个计算的补丁值。
将16个计算的补丁值布置成4x4矩阵，诸如，例如，下面的矩阵M：
。
为了确定由相关SMPTE规范定义的九个测量区的值，然后，将这16个值“映射”到九个所定义的测量区上。
图7示出了显示器屏幕610的16个补丁的计算的值怎样映射到由相关SMPTE规范所定义的九个测量区上。由显示器屏幕610的边界和图7中所示的细线划定的16个矩形定义了与上文的矩阵M相对应的、存在针对其的计算的值的16个补丁。矩阵M中的元素的位置与显示器屏幕610的补丁的物理位置相对应。例如，矩阵M的第一个元素与具有值2.5的左上补丁715相对应。同样，在该示例中，补丁720具有值2.7，补丁735具有值3.0，而补丁740具有值3.7。由规范定义、由显示器屏幕610的边界和图7中中等粗的线条所划定的九个测量区重叠在该16个补丁的网格上。例如，为了清楚起见，左上区15在图7中示为浅色阴影的。为了确定这九个测量区中的一个测量区的值，对与该测量区重叠的一群组四个补丁的值进行平均。例如，在图7中，四个补丁715、720、735和740与测量区15重叠。因此，为了确定区15的值，对补丁715、720、735和740的值进行平均（计算它们的均值）。或者，映射过程计算与区重叠的这四个补丁的值的加权平均，而不是计算四个补丁值的均值，其中，补丁值的权重是该补丁与该区重叠的百分比。处理器662执行该映射过程。
通过计算上文的满矩阵M上的每群组四个补丁的均值来执行该映射过程将得到如下的所计算的值的3x3矩阵N：
。
处理器662可以对矩阵N的每个元素进行评估，以便确定其是否满足相关规范，并且如果该值没有落入规定的限制之内则用户可以被告警。
从前文的讨论中将明白：本发明代表了视频显示器质量测量的显著进步。虽然出于说明的目的对本发明的特定实施例进行了说明和描述，但将理解的是：可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。因此，本发明不应受到除所附权利要求书以外的限定。

Claims (24)

1. 一种用于测量视频显示器质量参数的装置，其包括：
广角光传感器，其被配置为：测量来自视频显示器的多个光度值，每个光度值与将要顺序显示在所述视频显示器上的多个掩蔽图样中的一个掩蔽图样相对应，其中，所述多个掩蔽图样中的每个掩蔽图样是从正交矩阵推导出的网格图样；以及
处理器，其被配置为：使用多个测得的光度值来计算所述视频显示器质量参数。
2. 根据权利要求1所述的视频显示器质量参数测量装置，其中，所述视频显示器质量参数是从包括亮度均匀性、色度均匀性、灰度均匀性和立体3D串扰均匀性的组中选择的。
3. 根据权利要求1所述的视频显示器质量参数测量装置，其中，所述正交矩阵是沃尔什-阿达玛矩阵。
4. 根据权利要求1所述的视频显示器质量参数测量装置，其中，所述多个掩蔽图样是从降秩4x4沃尔什-阿达玛矩阵推导出的3x3网格图样，每个掩蔽图样包括九个大小相等的矩形补丁，所述多个掩蔽图样中的一半具有以第一所选择强度等级照亮的五个补丁以及以第二所选择强度等级照亮的四个补丁，并且所述多个掩蔽图样中的一半具有以所述第一所选择强度等级照亮的四个补丁以及以所述第二所选择强度等级照亮的五个补丁。
5. 根据权利要求1所述的视频显示器质量参数测量装置，其中，所述多个掩蔽图样是从降秩4x4沃尔什-阿达玛矩阵推导出的3x3网格图样，每个掩蔽图样包括九个大小相等的矩形补丁，所述多个掩蔽图样中的一半具有使用第一所选择颜色的光以第一所选择强度等级照亮的五个补丁以及使用第二所选择颜色的光以第二所选择强度等级照亮的四个补丁，并且所述多个掩蔽图样中的一半具有使用所述第一所选择颜色的光以所述第一所选择强度等级照亮的四个补丁以及使用所述第二所选择颜色的光以所述第二所选择强度等级照亮的五个补丁。
6. 根据权利要求1所述的视频显示器质量参数测量装置，其中，所述多个掩蔽图样包含每个掩蔽图样之间的指示以便允许所述传感器和所述处理器使光度值的测量与相应掩蔽图样的显示同步。
7. 根据权利要求1所述的视频显示器质量参数测量装置，其中，所述传感器包括反射式测光表，并且所测得的光度值是亮度值。
8. 根据权利要求1所述的视频显示器质量参数测量装置，其中，所述传感器包括入射式测光表，并且所测得的光度值是照度值。
9. 根据权利要求1所述的视频显示器质量参数测量装置，其中，所述传感器包括色度计，并且所测得的光度值是色度值。
10. 一种用于测量视频显示器质量参数的方法，包括以下步骤：
提供将要在视频显示器上顺序显示的多个掩蔽图样，其中，所述多个掩蔽图样中的每个掩蔽图样是从正交矩阵推导出的网格图样；
使用广角光传感器来测量来自所述视频显示器的多个光度值，每个光度值与所述多个掩蔽图样中的一个掩蔽图样相对应；以及
使用测得的光度值来计算所述视频显示器质量参数。
11. 根据权利要求10所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中，所述多个掩蔽图样是从4x4沃尔什-阿达玛矩阵推导出的4x4网格图样，每个掩蔽图样包括16个大小相等的矩形补丁，所述补丁中的一半以第一所选择强度等级照亮，并且所述补丁的一半以第二所选择强度等级照亮。
12. 根据权利要求11所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中，多个测得的光度值在多个所选择的群组中进行平均，以便计算与所述视频显示器的区相对应的多个计算的光度值。
13. 根据权利要求10所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中，所述多个掩蔽图样是从4x4沃尔什-阿达玛矩阵推导出的4x4网格图样，每个掩蔽图样包括16个大小相等的矩形补丁，所述补丁中的一半使用第一所选择颜色的光以第一所选择强度等级照亮，并且所述补丁的一半使用第二所选择颜色的光以第二所选择强度等级照亮。
14. 根据权利要求13所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中，多个测得的光度值在多个所选择的群组中进行平均，以便计算与所述视频显示器的区相对应的多个计算的光度值。
15. 根据权利要求10所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中，所述多个掩蔽图样是从降秩4x4沃尔什-阿达玛矩阵推导出的3x3网格图样，每个掩蔽图样包括九个大小相等的矩形补丁，所述多个掩蔽图样中的一半具有以第一所选择强度等级照亮的五个补丁以及以第二所选择强度等级照亮的四个补丁，并且所述多个掩蔽图样中的一半具有以所述第一所选择强度等级照亮的四个补丁以及以所述第二所选择强度等级照亮的五个补丁。
16. 根据权利要求10所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中，所述多个掩蔽图样是从降秩4x4沃尔什-阿达玛矩阵推导出的3x3网格图样，每个掩蔽图样包括九个大小相等的矩形补丁，所述多个掩蔽图样中的一半具有使用第一所选择颜色的光以第一所选择强度等级照亮的五个补丁以及使用第二所选择颜色的光以第二所选择强度等级照亮的四个补丁，并且所述多个掩蔽图样中的一半具有使用所述第一所选择颜色的光以所述第一所选择强度等级照亮的四个补丁以及使用所述第二所选择颜色的光以所述第二所选择强度等级照亮的五个补丁。
17. 根据权利要求10所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中，所述多个掩蔽图样组织成第一组九个掩蔽图样和第二组九个掩蔽图样。
18. 根据权利要求17所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中，提供步骤还包括以下步骤：
移除4x4沃尔什-阿达玛矩阵的第一行和第一列以便形成3x3准正交矩阵；
将所述3x3准正交矩阵的每列与所述3x3准正交矩阵的每行两两相乘以便生成一组九个3x3基矩阵；
通过用零替换所述一组九个3x3基矩阵中的每个矩阵中等于负一的每个元素来生成第一组九个3×3二元矩阵；
通过用一替换所述一组九个3x3基矩阵中的每个矩阵中等于负一的每个元素以及用零替换所述一组九个3x3基矩阵中的每个矩阵中等于一的每个元素，来生成第二组九个3×3二元矩阵；
通过以下方式来生成第一组掩蔽图样中的九个掩蔽图样：如果所述第一组九个3×3二元矩阵中的相应矩阵的相应元素等于零，则使用所选择颜色的光以第一所选择强度等级照亮每个掩蔽图样的每个补丁，并且如果相应矩阵的相应元素等于一，则以第二所选择强度等级照亮；以及
通过以下方式来生成第二组掩蔽图样中的九个掩蔽图样：如果所述第二组九个3×3二元矩阵中的相应矩阵的相应元素等于零，则使用所述所选择颜色的光以所述第一所选择强度等级照亮每个掩蔽图样的每个补丁，并且如果相应矩阵的相应元素等于一，则以所述第二所选择强度等级照亮。
19. 根据权利要求18所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中：
所计算的视频显示器质量参数是亮度均匀性；
所述所选择颜色的光是白色；
所述第一所选择强度等级基本是零强度，并且所述第二所选择强度等级基本是满强度；
所测得的光度值是亮度值，并且是使用广角亮度表测量的；并且
亮度均匀性是使用测得的亮度值、与所述第一组九个3x3二元矩阵相对应的第一9x9基向量矩阵、以及与所述第二组九个3x3二元矩阵相对应的第二9x9基向量矩阵来计算的。
20. 根据权利要求18所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中：
所计算的视频显示器质量参数是亮度均匀性；
所选择颜色的光是白色；
所述第一所选择强度等级基本是零强度，并且所述第二所选择强度等级基本是满强度；
测得的光度值是照度值，并且是使用广角入射光光度计测量的；并且
亮度均匀性是使用测得的照度值、与所述第一组九个3x3二元矩阵相对应的第一9x9基向量矩阵、以及与所述第二组九个3x3二元矩阵相对应的第二9x9基向量矩阵来计算的。
21. 根据权利要求18所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中：
所计算的视频显示器质量参数是色度均匀性；
所述所选择颜色的光是白色；
所述第一所选择强度等级基本是零强度，并且所述第二所选择强度等级基本是满强度；
测得的光度值是光的红、绿和蓝分量中的每个分量的色度值，并且是使用能够基本同时测量光的红、绿和蓝分量的广角入射光色度计测量的；并且
色度均匀性是针对光的红、绿和蓝分量中的每个分量，使用光的红、绿和蓝分量中的每个分量的测得的色度值、与所述第一组九个3x3二元矩阵相对应的第一9x9基向量矩阵、以及与所述第二组九个3x3二元矩阵相对应的第二9x9基向量矩阵来计算的。
22. 根据权利要求18所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中：
所计算的视频显示器质量参数是色度均匀性；
测得的光度值是色度值，并且是使用被配置为测量光的所选择颜色分量的广角入射光色度计来测量的；
在包括提供、测量和计算步骤的第一循环中，所述所选择颜色的光是红色，所述第一所选择强度等级基本是零强度，所述第二所选择强度等级基本是满强度，并且所述色度计被配置为：测量光的红色分量；
在包括提供、测量和计算步骤的第二循环中，所述所选择颜色的光是绿色，所述第一所选择强度等级基本是零强度，所述第二所选择强度等级基本是满强度，并且所述色度计被配置为：测量光的绿色分量；
在包括提供、测量和计算步骤的第三循环中，所述所选择颜色的光是蓝色，所述第一所选择强度等级基本是零强度，所述第二所选择强度等级基本是满强度，并且所述色度计被配置为：测量光的蓝色分量；并且
色度均匀性是针对光的红、绿和蓝分量中的每个分量，使用光的红、绿和蓝分量中的每个分量的测得的色度值、与所述第一组九个3x3二元矩阵相对应的第一9x9基向量矩阵、以及与所述第二组九个3x3二元矩阵相对应的第二9x9基向量矩阵来计算的。
23. 根据权利要求18所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中：
所计算的视频显示器质量参数是灰度均匀性；
测得的光度值是色度值，并且是使用广角入射光色度计测量的；
所述所选择颜色的光是白色；
在包括提供、测量和计算步骤的第一循环中，所述第一所选择强度等级基本是零强度，并且所述第二所选择强度等级是低强度；
在包括提供、测量和计算步骤的第二循环中，所述第一所选择强度等级基本是零强度，并且所述第二所选择强度等级是中等强度；
在包括提供、测量和计算步骤的第三循环中，所述第一所选择强度等级基本是零强度，并且所述第二所选择强度等级是高强度；并且
灰度均匀性是使用测得的色度值、与所述第一组九个3x3二元矩阵相对应的第一9x9基向量矩阵、以及与所述第二组九个3x3二元矩阵相对应的第二9x9基向量矩阵来计算的。
24. 根据权利要求18所述的用于测量视频显示器质量参数的方法，其中：
所计算的视频显示器质量参数是立体3D串扰均匀性；
所述所选择颜色的光是白色；
所述第一所选择强度等级基本是零强度，并且所述第二所选择强度等级基本是满强度；
测得的光度值是亮度值，并且是使用广角亮度表测量的；
在包括测量和计算步骤的第一循环中，每个掩蔽图样显示为L图像，并且测量步骤针对每个所显示的掩蔽图样执行两次，一次使用置于所述亮度表的输入上的L镜头，而一次使用置于所述亮度表的输入上的R镜头；
在包括测量和计算步骤的第二循环中，每个掩蔽图样显示为R图像，并且测量步骤针对每个所显示的掩蔽图样执行两次，一次使用置于所述亮度表的输入上的L镜头，而一次使用置于所述亮度表的输入上的R镜头；并且
立体3D串扰是使用测得的亮度值、与所述第一组九个3x3二元矩阵相对应的第一9x9基向量矩阵、以及与所述第二组九个3x3二元矩阵相对应的第二9x9基向量矩阵来计算的。
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