CN105427776B - 液晶面板影像残留检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液晶面板影像残留检测方法和装置，包括使液晶面板显示标准棋盘格画面一时间值后，改变画面为一指定灰阶并获取影像残留图像；分别对所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱；将所述第一能量频谱和所述第二能量频谱分别转化到极坐标内成为关于极角和频率的函数，并分别关于所述极角在每个所述频率下做0到2π求和，得到棋盘格能量频谱和残影能量频谱；求得所述棋盘格能量频谱的所有能量值的最大值对应的特征频率；求得所述残影能量频谱的频率分别为所述特征频率和零频时对应的第一能量值和第二能量值；用所述第一能量值除以所述第二能量值得到残影评价值。

Description

液晶面板影像残留检测方法和装置
技术领域
本发明涉及液晶面板制造领域，特别涉及一种基于数字图像处理的液晶面板影像残留检测方法和装置。
背景技术
在液晶面板的设计和生产过程中，会对液晶面板进行影像残留(Image Sticking)的检测，即通过使液晶面板长时间停留在一个画面上(如棋盘格画面)，改变显示内容后，观察是否残留之前显示的一个画面。影像残留的产生与面板的材料、制程、电路设计等有关。一般检测影像残留的依据是基于人眼判断的“恰可分辨差异”模型(Just-noticeabledifferences,JND)，这种方法人工成本较高，主观因素过高，难以客观定量描述影像残留程度。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种液晶面板影像残留检测方法和装置，定量识别影像残留程度。
本发明提供一种液晶面板影像残留检测方法，包括使液晶面板显示标准棋盘格画面一时间值后，改变画面为一指定灰阶并获取影像残留图像；
对所述标准棋盘格画面的数字图像计算得到棋盘格能量频谱，对所述影像残留图像计算得到残影能量频谱；
求得所述棋盘格能量频谱的所有能量值中的最大值对应的特征频率；
求得所述残影能量频谱的频率值分别为所述特征频率和零频时对应的第一能量值和第二能量值；
用所述第一能量值除以所述第二能量值得到残影评价值。
其中，对所述标准棋盘格画面的数字图像计算得到棋盘格能量频谱，对所述影像残留图像计算得到残影能量频谱的步骤中，具体包括：
分别对所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱；其中，所述第一能量频谱对应所述标准棋盘格画面的数字图像，所述第二能量频谱对应所述影像残留图像；
将所述第一能量频谱和所述第二能量频谱分别转化到极坐标内，并分别对所述第一能量频谱和所述第二能量频谱在极坐标内的函数关于极角在每个频率下做0到2π求和，得到棋盘格能量频谱和残影能量频谱。
其中，所述分别对所述标准棋盘格画面和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱的步骤中，具体包括：
分别将所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像经傅里叶变换得到的函数的零频分量平移至对应的频谱矩阵的中心，获得所述第一能量频谱和第二能量频谱。
其中，通过对构成所述标准棋盘格画面的数字图像的矩阵进行赋值获得所述标准棋盘格画面的数字图像。
其中，所述液晶面板影像残留检测方法还包括：
采用“恰可分辨差异”模型(Just-noticeable differences,JND)，改变所述影像残留图像的JND值，求得不同所述JND值对应的所述残影评价值。
其中，通过对标准棋盘格画面进行多次持续显示所述一时间值后，在同一灰阶值下采用JND模型得到不同的所述影像残留图像的JND值。
其中，所述影像残留图像通过标准照相手法获得。
本发明还提供一种液晶面板影像残留检测装置，包括获取单元、处理单元：
所述获取单元用于获取影像残留图像；
所述处理单元用于生成标准棋盘格画面的数字图像，对所述标准棋盘格画面的数字图像计算得到棋盘格能量频谱，对所述影像残留图像计算得到残影能量频谱；
求得所述棋盘格能量频谱的所有能量值中的最大值对应的特征频率；
求得所述残影能量频谱的频率分别为所述特征频率和零频时对应的第一能量值和第二能量值；
用所述第一能量值除以所述第二能量值得到残影评价值；
其中，所述处理单元具体用于分别对所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱；其中，所述第一能量频谱对应所述标准棋盘格画面的数字图像，所述第二能量频谱对应所述影像残留图像；
将所述第一能量频谱和所述第二能量频谱分别转化到极坐标内，并分别对所述第一能量频谱和所述第二能量频谱在极坐标内的函数关于极角在每个频率下做0到2π求和，得到棋盘格能量频谱和残影能量频谱。
其中，所述液晶面板影像残留检测装置还包括显示单元，所述显示单元用于显示所述残影评价值。
本发明提供的一种液晶面板影像残留检测方法和装置，通过对标准棋盘格画面的数字图像和影像残留图像进行傅里叶变换得到各自的频谱函数。并根据标准棋盘格画面的数字图像的特征频率得出影像残留图像的影像残留的能量强度。用影像残留图像的影像残留的能量强度与影像残留图像的背景亮度做比值得出残影评价值。定量的识别液晶面板影像残留程度。解决了传统JND模型因受主观影响而导致判断不准确的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种液晶面板影像残留检测方法的流程示意图；
图2是图1所示的一种液晶面板影像残留检测方法的标准棋盘格画面的示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种液晶面板影像残留检测方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种液晶面板影像残留检测装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请一并参阅图1和图2，本发明较佳实施例提供一种液晶面板影像残留检测方法。包括：
S1、使液晶面板显示标准棋盘格画面一时间值后，改变画面为一指定灰阶并获取影像残留图像。
在本实施例中，使液晶显示屏通电，持续显示所述标准棋盘格画面的所述一时间值为168-169小时。所述标准棋盘格的暗格为0灰阶亮度、亮格为255灰阶亮度。并且所述暗格和所述亮格交替呈8×8矩阵排列。所述指定灰阶可为64灰阶、128灰阶等。在本实施例中，优选128灰阶。显示画面由所述标准棋盘格画面变换为128灰阶的纯色画面时会产生影像残留。
进一步地，通过标准照相手法获取影像残留图像。在本实施例中，所述标准照相手法包括：
选用Cannon600D进行拍照，获得分辨率为M×N的影像残留图像。相机到所述液晶面板的拍摄距离为3倍的所述液晶面板的宽度，并垂直于所述液晶面板拍摄。测量环境为暗室。相机参数为:ISO100；色彩空间sRGB；闪光灯关闭；自动亮度:关闭；白平衡偏移/包围：0,0/±0；减轻红眼开/关：禁用；自动对焦模式：实时模式；显示网格线：禁用；长宽比：3：2；测光定时器：16秒；低音增强：禁用；经由HDMI控制：禁用。
S2、对所述标准棋盘格画面的数字图像计算得到棋盘格能量频谱，对所述影像残留图像计算得到残影能量频谱。
所述步骤S2具体包括：
分别对所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱；其中，所述第一能量频谱对应所述标准棋盘格画面的数字图像，所述第二能量频谱对应所述影像残留图像；
在本实施例中，根据所述影像残留图像的分辨率为M×N，所述标准棋盘格画面为所述暗格和所述亮格交替呈8×8矩阵排列，确定每个所述暗格或者所述亮格的像素数是(M/8)×(N/8)。因而可确定构成所述标准棋盘格画面的数字图像的矩阵结构。并通过对构成所述标准棋盘格画面的数字图像的矩阵进行赋值获得所述标准棋盘格画面的数字图像，即对每个所述暗格内的每个像素赋值0灰阶亮度、对每个所述亮格内的每个像素赋值255灰阶亮度。
由于经初步傅里叶变换的所述标准棋盘格的数字图像和所述影像残留图像的频谱中的零频分量处于频谱矩阵的角落位置，需要将经傅里叶变换得到的函数的零频分量通过函数变换平移至对应的频谱矩阵的中心，使频谱矩阵以中心对称的方式呈现，以方便计算和观察。
因而，所述分别对所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱的步骤中，具体包括：
分别将所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像经傅里叶变换得到的函数的零频分量平移至对应的频谱矩阵的中心，获得所述第一能量频谱和第二能量频谱。
进一步地，将所述第一能量频谱和所述第二能量频谱分别转化到极坐标内，并分别对所述第一能量频谱和所述第二能量频谱在极坐标内的函数关于极角在每个频率下做0到2π求和，得到棋盘格能量频谱和残影能量频谱。
其中，所述棋盘格能量频谱和所述残影能量频谱均为能量值是频率的函数，其中因变量为能量值，自变量为频率。
S3、求得所述棋盘格能量频谱的所有能量值中的最大值对应的特征频率。
进一步地，所述棋盘格能量频谱的所有能量值中的最大值对应的所述特征频率为所述标准棋盘格画面的主频。
S4、求得所述残影能量频谱的频率值分别为所述特征频率和零频时对应的第一能量值和第二能量值。
进一步地，由于所述标准棋盘格画面的主频与所述影像残留图像的特征周期相同，因而可采用所述特征频率求得所述残影能量频谱中所述特征频率对应的所述第一能量值，所述第一能量值表示影像残留的强度值。所述残影能量频谱中所述零频(即频率为零)对应的所述第二能量值为所述影像残留图像的背景强度值。
S5、用所述第一能量值除以所述第二能量值得到残影评价值。
进一步地，所述残影评价值表示影像残留强度相对于背景强度的比重，所述残影评价值越大，表示影像残留越严重。
进一步地，所述液晶面板影像残留检测方法还包括：
S6、采用“恰可分辨差异”模型(Just-noticeable differences,JND)，改变所述影像残留图像的JND值，求得不同所述JND值对应的所述残影评价值。
JND模型是通过人工观察影像残留图像并估计影像残留程度的传统方法。当JND值小于1.8时，表示影像残留不可见。根据影像残留的程度，赋予一系列的JND值，如1.8、1.9、2.0等。通过对标准棋盘格画面进行多次持续显示所述一时间值后，在同一灰阶值下采用JND模型得到不同的所述影像残留图像的JND值。一方面，采用所述液晶面板影像残留检测方法获得不同的所述残影评价值，另一方面，采用JND模型获得与所述残影评价值对应的JND值。参考JND模型评价体系获得评价影像残留程度的一系列残影评价值，方便工作人员进行批量检测。
请参阅图4，本发明还提供一种液晶面板影像残留检测装置100，用于液晶面板生产过程中或者使用过程中对于影像残留的检测。包括获取单元110、处理单元120和显示单元130。
所述获取单元110用于获取影像残留图像。
所述处理单元120用于生成标准棋盘格画面的数字图像，并分别对所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱；
将所述第一能量频谱和所述第二能量频谱分别转化到极坐标内成为关于极角和频率的函数，并分别关于所述极角在每个所述频率下做0到2π求和，得到棋盘格能量频谱和残影能量频谱；
求得所述棋盘格能量频谱的所有能量值中的最大值对应的特征频率；
求得所述残影能量频谱的频率分别为所述特征频率和零频时对应的第一能量值和第二能量值；
用所述第一能量值除以所述第二能量值得到残影评价值。
所述显示单元130用于显示所述残影评价值。
关于本发明提供的一种液晶面板影像残留检测装置100的实施例，可以理解的是，所揭露的装置的上述单元的划分仅仅是是一种逻辑功能的划分，可以通过其它方式实现。例如，多个单元可以组合或者集成到一个系统，或者一些单元可以省略。
本发明提供的一种液晶面板影像残留检测方法和装置，通过对标准棋盘格画面的数字图像和影像残留图像进行傅里叶变换得到各自的频谱函数。并根据标准棋盘格画面的数字图像的特征频率得出影像残留图像的影像残留的能量强度。用影像残留图像的影像残留的能量强度与影像残留图像的背景亮度做比值得出残影评价值。定量的识别液晶面板影像残留程度。解决了传统JND模型因受主观影响而导致判断不准确的问题。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种液晶面板影像残留检测方法，其特征在于，包括：
使液晶面板显示标准棋盘格画面一时间值后，改变画面为一指定灰阶并获取影像残留图像；
分别对所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱；其中，所述第一能量频谱对应所述标准棋盘格画面的数字图像，所述第二能量频谱对应所述影像残留图像；
将所述第一能量频谱和所述第二能量频谱分别转化到极坐标内，并分别对所述第一能量频谱和所述第二能量频谱在极坐标内的函数关于极角在每个频率下做0到2π求和，得到棋盘格能量频谱和残影能量频谱；
求得所述棋盘格能量频谱的所有能量值中的最大值对应的特征频率；
求得所述残影能量频谱的频率值分别为所述特征频率和零频时对应的第一能量值和第二能量值；
用所述第一能量值除以所述第二能量值得到残影评价值。
2.根据权利要求1所述的液晶面板影像残留检测方法，其特征在于，所述分别对所述标准棋盘格画面和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱的步骤中，具体包括：
分别将所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像经傅里叶变换得到的函数的零频分量平移至对应的频谱矩阵的中心，获得所述第一能量频谱和第二能量频谱。
3.根据权利要求1所述的液晶面板影像残留检测方法，其特征在于，通过对构成所述标准棋盘格画面的数字图像的矩阵进行赋值获得所述标准棋盘格画面的数字图像。
4.根据权利要求1所述的液晶面板影像残留检测方法，其特征在于，所述液晶面板影像残留检测方法还包括：
采用“恰可分辨差异”模型(Just-noticeable differences,JND)，改变所述影像残留图像的JND值，求得不同所述JND值对应的所述残影评价值。
5.根据权利要求1或4所述的液晶面板影像残留检测方法，其特征在于，通过对标准棋盘格画面进行多次持续显示所述一时间值后，在同一灰阶值下采用JND模型得到不同的所述影像残留图像的JND值。
6.根据权利要求1所述的液晶面板影像残留检测方法，其特征在于，所述影像残留图像通过标准照相手法获得。
7.一种液晶面板影像残留检测装置，其特征在于，包括获取单元、处理单元：
所述获取单元用于获取影像残留图像；
所述处理单元用于生成标准棋盘格画面的数字图像，并分别对所述标准棋盘格画面的数字图像和所述影像残留图像进行傅里叶变换得到第一能量频谱和第二能量频谱；其中，所述第一能量频谱对应所述标准棋盘格画面的数字图像，所述第二能量频谱对应所述影像残留图像；
将所述第一能量频谱和所述第二能量频谱分别转化到极坐标内，并分别对所述第一能量频谱和所述第二能量频谱在极坐标内的函数关于极角在每个频率下做0到2π求和，得到棋盘格能量频谱和残影能量频谱；
求得所述棋盘格能量频谱的所有能量值中的最大值对应的特征频率；
求得所述残影能量频谱的频率分别为所述特征频率和零频时对应的第一能量值和第二能量值；
用所述第一能量值除以所述第二能量值得到残影评价值。
8.根据权利要求7所述的液晶面板影像残留检测装置，其特征在于，所述液晶面板影像残留检测装置还包括显示单元，所述显示单元用于显示所述残影评价值。
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