CN106097954B - 一种修复平面显示模组Mura缺陷的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种修复平面显示模组Mura缺陷的方法及系统，该方法包括：S1)获取一255灰阶全白图像的标准亮度矩阵S；S2)输入一n灰阶图像到平面显示模组，并采集该平面显示模组的显示画面得到显示画面亮度矩阵I；S3)根据该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I计算亮度归一化系数K，并将该亮度归一化系数K与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T；S4)根据该显示画面亮度矩阵I与该亮度修正矩阵T的差异得到补偿数据矩阵R。本发明通过建立标准亮度矩阵，避免因成像亮度传感器带来的失真以及Mura缺陷区域亮度值对修复结果的影响；并用迭代的方式进行Mura缺陷修复，能解决一次修复不能达到理想效果的问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及到一种基于机器视觉的修复平面显示模组Mura缺陷的方法及系统。
背景技术
平面显示器具有高分辨率、高亮度以及无几何变形等优点，同时由于其体积小、重量轻和功耗低，因而被广泛的应用在人们日常使用的消费电子产品中，例如电视、电脑、手机、平板等。平面显示模组是平面显示器的主体组成部分，其制造工艺复杂，需要近百道工序，因此在制造过程中难免会出现各种显示缺陷，而这些显示缺陷较为常见的是Mura(色斑)缺陷。Mura缺陷是在同一光源且底色相同的画面下，因视觉感受到的不同颜色或者亮度的差异，从而给人们带来视觉上的不适，严重影响着平面显示器的品质。
目前已有专门针对平面显示模组Mura缺陷修复的相关技术，中国专利《一种消除液晶显示器mura的方法和装置》(专利号CN201310695713.X)利用原始色斑图像数据滤波前后的亮度差异作为Mura缺陷的补偿数据，但该方法对面积比较大或者色偏比较严重的Mura缺陷的修复结果不理想；中国专利《一种不损失影响画面亮度的智能de-mura调制方法》(专利号CN201510006111.8)采用查表的方式获取修复数据，并且通过计算观测者的距离来决定Mura的修复程度的方法，但是，该查表的方式获取修复数据没有考虑成像亮度计本身带来的亮度失真，计算观测者的距离需要额外的摄像头以及处理器来计算，极大限制该方法的普适性。另外，上述2个专利文献记载的方法都只对Mura缺陷进行了一次修复，由于平面显示模组的制程、尺寸等原因，不同平面显示模组的Mura缺陷的形状、大小以及严重程度都不一样，一次修复很难达到理想的效果。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明公开一种修复平面显示模组Mura缺陷的方法及系统，通过建立标准亮度矩阵，避免因成像亮度传感器带来的失真以及Mura缺陷区域亮度值对修复结果的影响；并用迭代的方式进行Mura缺陷修复，能解决一次修复不能达到理想效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种修复平面显示模组Mura缺陷的方法，包括以下步骤：
S1)获取一255灰阶全白图像的标准亮度矩阵S；
S2)输入一n灰阶图像到平面显示模组，并采集该平面显示模组的显示画面得到显示画面亮度矩阵I；
S3)根据该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I计算亮度归一化系数K，并将该亮度归一化系数K与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T；
S4)根据该显示画面亮度矩阵I与该亮度修正矩阵T的差异得到补偿数据矩阵R；
其中，该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I为同阶矩阵，n的取值范围为0≤n≤255。
作为进一步可选的技术方案，上述方案还包括以下步骤：
S5)将该补偿数据矩阵R叠加到该n灰阶图像中得到补偿后的n灰阶图像，并将该补偿后的n灰阶图像输入到该平面显示模组；
S6)提供一Mura修复评价值v，采集该补偿后的n灰阶图像在该平面显示模组上的显示画面得到归一化均方差值w；
S7)若该归一化均方差值w小于该Mura修复评价值v时，结束Mura修复流程；或者，
若该归一化均方差值w大于该Mura修复评价值v时，根据该补偿后的n灰阶图像在该平面显示模组上的显示画面得到显示画面亮度矩阵I2重复步骤S3至S7。
作为进一步可选的技术方案，上述方案步骤S1包括以下步骤：
S11)将一255灰阶全白图像输入到该平面显示模组，采集该平面显示模组的显示画面并获取该显示画面的多个无Mura缺陷的区域的亮度值；
S12)根据该多个无Mura缺陷的区域的亮度值得到该255灰阶全白图像的标准亮度矩阵S。
作为进一步可选的技术方案，上述方案步骤S4中得到该补偿数据矩阵R的方法包括：
根据计算公式
补偿数据矩阵R＝显示画面亮度矩阵I－亮度修正矩阵T；或者，
根据计算公式
补偿数据矩阵R＝亮度修正矩阵T./显示画面亮度矩阵I。
作为进一步可选的技术方案，上述方案步骤S3中该亮度归一化系数K为该标准亮度矩阵S的平均亮度值与该显示画面亮度矩阵I的平均亮度值的比值。
作为进一步可选的技术方案，上述方案步骤S5中得到该补偿后的n灰阶图像还包括以下步骤：
将该补偿数据矩阵R与一系数m相乘后叠加到该n灰阶图像中得到该补偿后的n灰阶图像；或者，
将该补偿数据矩阵R与一系数矩阵M进行点乘后叠加到该n灰阶图像中得到该补偿后的n灰阶图像，其中该补偿数据矩阵R与该系数矩阵M为同阶矩阵。
作为进一步可选的技术方案，上述方案步骤S6中得到该归一化均方差值w的方法包括：
采集该平面显示模组补偿后的显示画面，利用高通滤波器对该补偿后的显示画面进行滤波处理并计算滤波处理后的显示画面的归一化均方差值w。
作为进一步可选的技术方案，上述方案该重复步骤S3至S7包括以下步骤：
S8)根据该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I2计算亮度归一化系数K2，将该亮度归一化系数K2与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T2，并根据该显示画面亮度矩阵I2与亮度修正矩阵T2的差异得到补偿数据矩阵R2；
S9)将该补偿数据矩阵R2叠加到该n灰阶图像中得到新的补偿后的n灰阶图像；或者，
将该补偿数据矩阵R2加上该补偿数据矩阵R后叠加到该n灰阶图像中得到新的补偿后的n灰阶图像。
本发明另提供一种修复平面显示模组Mura缺陷的系统，包括一摄像装置、一图像输出模块、一亮度值获取模块及一计算模块；其中，
该图像输出模块用于将一n灰阶图像输入到待修复平面显示模组；
该摄像装置用于采集该n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面；
该亮度值获取模块用于获取一255灰阶全白图像的亮度值得到标准亮度矩阵S，以及获取该显示画面的亮度值得到显示画面亮度矩阵I；
该计算模块用于根据该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I计算亮度归一化系数K，以及将该亮度归一化系数K与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T，以及根据该显示画面亮度矩阵I与该亮度修正矩阵T的差异得到补偿数据矩阵R，以及将该补偿数据矩阵R叠加到该n灰阶图像中得到补偿后的n灰阶图像；
其中，该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I为同阶矩阵，n的取值范围为0≤n≤255。
作为进一步可选的技术方案，上述技术方案还包括一修复评估模块，该修复评估模块预设有一Mura修复评价值v；其中，
该图像输出模块还用于将该补偿后的n灰阶图像输入到该待修复平面显示模组；
该摄像装置还用于采集该补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面；
该计算模块还用于计算该补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面的归一化均方差值w；
该修复评估模块用于根据该Mura修复评价值v和该归一化均方差值w评价该待修复平面显示模组的Mura修复结果。
作为进一步可选的技术方案，上述技术方案还包括一修复流程控制模块，该修复流程控制模块用于根据该Mura修复结果控制该摄像装置、图像输出模块、亮度值获取模块、计算模块和修复评估模块的动作。
本发明具有以下优点：
(1)本发明根据多个无Mura缺陷的区域的亮度值得到标准亮度矩阵S，能够避免Mura缺陷区域亮度值对修复结果的影响；另一方面，通过建立标准亮度矩阵给Mura缺陷指定一个基准值，能够避免因成像亮度传感器带来的失真；
(2)本发明用迭代的方式进行Mura缺陷修复，通过在前一次修复结果的基础上再次进行修复，能够避免一次修复方式需要计算复杂的数学模型和修复参数，而且能解决一次修复不能达到理想效果的问题；
(3)本发明基于机器视觉实现对待测平面显示模组显示画面的采集，能够适用于所有平面显示模组规格，能够适用于所有形态Mura缺陷的修复。
附图说明
图1本发明修复平面显示模组Mura缺陷的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实施例公开的一种修复平面显示模组Mura缺陷的系统，包括摄像装置、图像输出模块、亮度值获取模块、计算模块、修复评估模块和修复流程控制模块，用于对平面显示模组的Mura缺陷进行修复。
下面结合图1对本实施例一种修复平面显示模组Mura缺陷的系统的Mura缺陷修复流程进行说明。
上述实施例中，通过图像输出模块给待修复平面显示模组输入一255灰阶全白图像；然后由摄像装置采集该255灰阶全白图像在待修复平面显示模组上的显示画面；之后由亮度值获取模块在该显示画面上提取X(行)*Y(列)个无Mura缺陷区域，并计算每个无Mura缺陷区域的中心点作为该每个无Mura缺陷区域的坐标(x,y)并将该每个无Mura缺陷区域的亮度平均值作为该无Mura缺陷区域的亮度值，得到这X(行)*Y(列)个无Mura缺陷区域的亮度值组成的一个大小为X*Y的控制点集Q；然后计算模块利用曲面拟合算法或者插值算法等已有的算法以及该控制点集合Q得到该n灰阶图像的标准亮度矩阵S，其中，当选择曲面拟合算法时，该每个无Mura缺陷区域的坐标(x,y)作为输入变量，该无Mura缺陷区域的亮度值作为输出变量。需要说明的是，亮度值获取模块也可以直接从该255灰阶全白图像提取各个像素的亮度值得到该标准亮度矩阵S。
上述实施例中，通过图像输出模块给待修复平面显示模组输入一n灰阶图像，其中，n的取值范围为0≤n≤255；然后由摄像装置采集该n灰阶图像在待修复平面显示模组上的显示画面；然后亮度值获取模块在该显示画面上提取每一个像素点的亮度值得到显示画面亮度矩阵I，需要说明的是，该显示画面亮度矩阵I与上述技术方案中的标准亮度矩阵S为同阶矩阵。
上述实施例中，计算模块根据该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I计算亮度归一化系数K，以及将该亮度归一化系数K与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T，以及根据该显示画面亮度矩阵I与该亮度修正矩阵T的差异得到补偿数据矩阵R，该补偿数据矩阵R的计算公示为R＝I-T或者R＝T./I，其中亮度归一化系数K为该标准亮度矩阵S的平均亮度值与该显示画面亮度矩阵I的平均亮度值的比值。例如，该标准亮度矩阵S的平均亮度是值为170，该显示画面亮度矩阵I的平均亮度值为150，则亮度归一化系数K＝150/170＝0.88；从而得到该补偿数据矩阵R＝I-(S*0.88)或者得到该补偿数据矩阵R＝(S*0.88)./I。
上述实施例中，当待修复平面显示模组的Mura缺陷区域较小或者不太严重的时候，该图像输出模块将该补偿数据矩阵R与一修复系数m相乘后叠加到该n灰阶图像中得到补偿后的n灰阶图像，例如修复系数m＝1.05，并将该补偿后的n灰阶图像输入到该待修复平面显示模组，需要说明的是，修复系数m的理论值为1.0，但是由于在计算过程中的误差以及人眼视觉的差异，需要做微调一下，其取值范围一般在0.8-1.2之间。当待修复平面显示模组的Mura缺陷区域较大或者比较严重的时候，该图像输出模块将该补偿数据矩阵R与一同阶修复系数矩阵M进行点乘后叠加到该n灰阶图像中得到补偿后的n灰阶图像，并将该补偿后的n灰阶图像输入到该待修复平面显示模组，其中，当补偿数据矩阵R中的元素R(i,j)<＝10，则修复系数为0.8；若10<R(i,j)<＝20,则修复系数为0.9；若20<R(i,j)<＝30,则修复系数为1.0；若30<R(i,j)<＝40,则修复系数为1.2；若R(i,j)>40,则修复系数为1.4；然后由摄像装置采集该补偿后的n灰阶图像在该平面显示模组上的显示画面；例如补偿数据矩阵R如表1所示，则修复系数矩阵M如表2所示。
表1补偿数据矩阵R
| 23 | 27 | 31 | 36 | 40 | 0 | 5 | 9 | 13 | 18 | 22 |
| 27 | 31 | 35 | 40 | 4 | 4 | 9 | 13 | 17 | 22 | 22 |
| 31 | 35 | 39 | 3 | 4 | 8 | 13 | 17 | 21 | 26 | 26 |
| 35 | 39 | 3 | 7 | 8 | 12 | 17 | 21 | 25 | 26 | 30 |
| 39 | 3 | 7 | 8 | 12 | 16 | 21 | 25 | 29 | 30 | 34 |
| 2 | 7 | 11 | 12 | 16 | 20 | 25 | 29 | 30 | 34 | 38 |
| 6 | 11 | 11 | 16 | 20 | 24 | 29 | 33 | 34 | 38 | 2 |
| 10 | 15 | 15 | 20 | 24 | 28 | 33 | 33 | 38 | 2 | 6 |
| 14 | 15 | 19 | 24 | 28 | 32 | 37 | 37 | 1 | 6 | 10 |
| 18 | 19 | 23 | 28 | 32 | 36 | 37 | 1 | 5 | 10 | 14 |
| 19 | 23 | 27 | 32 | 36 | 40 | 1 | 5 | 9 | 14 | 18 |
表2系数矩阵M
上述实施例中，计算模块首先利用高通滤波器先对摄像装置采集的该补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面进行滤波处理，然后对计算滤波处理后的显示画面的归一化均方差值w。
上述实施例中，修复评估模块中预先设置有一Mura修复评价值v，该修复评估模块将归一化均方差值w与该Mura修复评价值v进行对比，如果该归一化均方差值w小于该Mura修复评价值v，则结束Mura缺陷修复流程；如果该归一化均方差值w大于该Mura修复评价值v，则进入Mura缺陷2次修复流程。
上述实施例中，Mura缺陷2次修复流程具体为：修复流程控制模块控制亮度值获取模块提取上述技术方案中的该补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面的亮度值得到显示画面亮度矩阵I2；然后控制计算模块计算该标准亮度矩阵S与该显示画面亮度矩阵I2的亮度归一化系数K2，以及将该亮度归一化系数K2与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T2，以及根据该显示画面亮度矩阵I2与亮度修正矩阵T2的差异得到补偿数据矩阵R2，并将该补偿数据矩阵R2加上该补偿数据矩阵R后叠加到该n灰阶图像中得到2次补偿后的n灰阶图像；然后控制图像输出模块将该2次补偿后的n灰阶图像输入到该待修复平面显示模组，并控制摄像装置采集该2次补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面；然后控制计算模块计算该2次补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面的归一化均方差值w2，并控制修复评估模块比较将归一化均方差值w2与该Mura修复评价值v的大小，如果该归一化均方差值w2小于该Mura修复评价值v，则结束Mura缺陷修复流程；如果该归一化均方差值w2大于该Mura修复评价值v，则进入Mura缺陷3次修复流程。
上述实施例中，Mura缺陷3次修复流程具体为：修复流程控制模块控制亮度值获取模块提取上述技术方案中的该2次补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面的亮度值得到显示画面亮度矩阵I3；然后控制计算模块计算该标准亮度矩阵S与该显示画面亮度矩阵I3的亮度归一化系数K3，以及将该亮度归一化系数K3与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T3，以及根据该显示画面亮度矩阵I3与亮度修正矩阵T3的差异得到补偿数据矩阵R3，并将该补偿数据矩阵R3加上该补偿数据矩阵R后叠加到该n灰阶图像中得到3次补偿后的n灰阶图像；然后控制图像输出模块将该3次补偿后的n灰阶图像输入到该待修复平面显示模组，并控制摄像装置采集该3次补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面；然后控制计算模块计算该3次补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面的归一化均方差值w3，并控制修复评估模块比较将归一化均方差值w3与该Mura修复评价值v的大小，如果该归一化均方差值w3小于该Mura修复评价值v，则结束Mura缺陷修复流程；如果该归一化均方差值w3大于该Mura修复评价值v，则进入Mura缺陷4次修复流程，直至归一化均方差值w小于该Mura修复评价值v为止则结束Mura缺陷修复流程。
本领域的技术人员容易理解，本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种修复平面显示模组Mura缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)获取一255灰阶全白图像的标准亮度矩阵S；
S2)输入一n灰阶图像到平面显示模组，并采集该平面显示模组的显示画面得到显示画面亮度矩阵I；
S3)根据该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I计算亮度归一化系数K，并将该亮度归一化系数K与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T；
S4)根据该显示画面亮度矩阵I与该亮度修正矩阵T的差异得到补偿数据矩阵R；
S5)将该补偿数据矩阵R叠加到该n灰阶图像中得到补偿后的n灰阶图像，并将该补偿后的n灰阶图像输入到该平面显示模组；
其中，该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I为同阶矩阵，n的取值范围为0≤n≤255。
2.根据权利要求1所述的修复平面显示模组Mura缺陷的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S6)提供一Mura修复评价值v，采集该补偿后的n灰阶图像在该平面显示模组上的显示画面得到归一化均方差值w；
S7)若该归一化均方差值w小于该Mura修复评价值v时，结束Mura修复流程；或者，
若该归一化均方差值w大于该Mura修复评价值v时，根据该补偿后的n灰阶图像在该平面显示模组上的显示画面得到显示画面亮度矩阵I2重复步骤S3至S7。
3.根据权利要求1或2所述的修复平面显示模组Mura缺陷的方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
S11)将一255灰阶全白图像输入到该平面显示模组，采集该平面显示模组的显示画面并获取该显示画面的多个无Mura缺陷的区域的亮度值；
S12)根据该多个无Mura缺陷的区域的亮度值得到该255灰阶全白图像的标准亮度矩阵S。
4.根据权利要求1或2所述的修复平面显示模组Mura缺陷的方法，其特征在于，步骤S4中得到该补偿数据矩阵R的方法包括：
根据计算公式
补偿数据矩阵R＝显示画面亮度矩阵I－亮度修正矩阵T；或者，
根据计算公式
补偿数据矩阵R＝亮度修正矩阵T./显示画面亮度矩阵I。
5.根据权利要求1或2所述的修复平面显示模组Mura缺陷的方法，其特征在于，步骤S3中该亮度归一化系数K为该标准亮度矩阵S的平均亮度值与该显示画面亮度矩阵I的平均亮度值的比值。
6.根据权利要求2所述的修复平面显示模组Mura缺陷的方法，其特征在于，步骤S5中得到该补偿后的n灰阶图像还包括以下步骤：
将该补偿数据矩阵R与一系数m相乘后叠加到该n灰阶图像中得到该补偿后的n灰阶图像；或者，
将该补偿数据矩阵R与一系数矩阵M进行点乘后叠加到该n灰阶图像中得到该补偿后的n灰阶图像，其中该补偿数据矩阵R与该系数矩阵M为同阶矩阵。
7.根据权利要求2或6所述的修复平面显示模组Mura缺陷的方法，其特征在于，该重复步骤S3至S7包括以下步骤：
S8)根据该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I2计算亮度归一化系数K2，将该亮度归一化系数K2与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T2，并根据该显示画面亮度矩阵I2与亮度修正矩阵T2的差异得到补偿数据矩阵R2；
S9)将该补偿数据矩阵R2叠加到该n灰阶图像中得到新的补偿后的n灰阶图像；或者，
将该补偿数据矩阵R2加上该补偿数据矩阵R后叠加到该n灰阶图像中得到新的补偿后的n灰阶图像。
8.一种修复平面显示模组Mura缺陷的系统，其特征在于，包括一摄像装置、一图像输出模块、一亮度值获取模块及一计算模块；其中，
该图像输出模块用于将一n灰阶图像输入到待修复平面显示模组；
该摄像装置用于采集该n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面；
该亮度值获取模块用于获取一255灰阶全白图像的亮度值得到标准亮度矩阵S，以及获取该显示画面的亮度值得到显示画面亮度矩阵I；
该计算模块用于根据该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I计算亮度归一化系数K，以及将该亮度归一化系数K与该标准亮度矩阵S相乘得到亮度修正矩阵T，以及根据该显示画面亮度矩阵I与该亮度修正矩阵T的差异得到补偿数据矩阵R，以及将该补偿数据矩阵R叠加到该n灰阶图像中得到补偿后的n灰阶图像；
其中，该标准亮度矩阵S和该显示画面亮度矩阵I为同阶矩阵，n的取值范围为0≤n≤255。
9.根据权利要求8所述的修复平面显示模组Mura缺陷的系统，其特征在于，还包括一修复评估模块，该修复评估模块预设有一Mura修复评价值v；其中，
该图像输出模块还用于将该补偿后的n灰阶图像输入到该待修复平面显示模组；
该摄像装置还用于采集该补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面；
该计算模块还用于计算该补偿后的n灰阶图像在该待修复平面显示模组上的显示画面的归一化均方差值w；
该修复评估模块用于根据该Mura修复评价值v和该归一化均方差值w评价该待修复平面显示模组的Mura修复结果。
10.根据权利要求9所述的修复平面显示模组Mura缺陷的系统，其特征在于，还包括一修复流程控制模块，该修复流程控制模块用于根据该Mura修复结果控制该摄像装置、图像输出模块、亮度值获取模块、计算模块和修复评估模块的动作。
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