CN107221275B - 显示屏对比度检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示屏对比度检测系统及方法，系统包括载台；亮度检测装置，固定在待测显示屏的上方且检测角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围内；成像装置，固定在待测显示屏的上方且拍摄角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围外；控制装置，分别与待测显示屏、亮度检测装置及成像装置连接；控制待测显示屏在窄视角模式下分次显示黑画面及包含检测标记的白画面，亮度检测装置分别检测待测显示屏在黑画面和白画面的亮度值，成像装置拍摄白画面并生成检测标记的图形对比值，最后根据获取的亮度值计算待测显示屏的对比度并在图形对比值小于预设值时确认对比度为有效对比度。本发明可保证所测得的对比度为窄视角模式下的有效对比度。

Description

显示屏对比度检测系统及方法
技术领域
本发明涉及显示屏测试的技术领域，尤其涉及一种显示屏对比度检测系统及方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具备轻薄、节能、无辐射等诸多优点，目前已被广泛地应用于高清晰数字电视、台式计算机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、移动电话、数码相机等电子设备中。
目前，广视角属于液晶显示器的主流发展方向，广视角技术使得人们在从不同的方向观看显示器时均可以看到完整且不失真的画面。但是，当涉及个人隐私以及重要信息时，广视角的显示器在有些场合下的使用也会使人们感到不便，比如，在车站等车时，使用者旁边以及后方的人极有可能窥见使用者的便携式电子设备的屏幕上的内容。因此，除了广视角的需求之外，在需要防窥的场合下，能够将显示器切换或者调整到窄视角模式的显示器也逐渐发展起来。该显示器具有混合视角(Hybird Viewing Angle)，可以实现宽视角(Wide Viewing Angle)与窄视角(Narrow Viewing Angle)之间的切换。
目前，带有混合视角功能的显示器需在生产线上(inline)量测窄视角模式下的CR(Contrast)值，由此来判断其在窄视角模式下的可视角度是否达到规定范围，然而在量测CR值时，由于产品原因或信号源等问题，可能导致在产品窄视角模式点灯异常时仍出现CR值量测通过的现象，不能保证测得的CR值是在窄视角模式下量取的值，使得即使量测了CR值也不能准确反映出产品的质量问题，检测准确性较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示屏对比度检测系统及方法，可保证所测得的对比度为窄视角模式下的有效对比度，提高检测的准确性。
本发明提供一种显示屏对比度检测系统，包括：
载台，所述载台用于承载待测显示屏；
亮度检测装置，所述亮度检测装置固定在所述待测显示屏的上方且检测角度位于所述待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围内；
成像装置，所述成像装置固定在所述待测显示屏的上方且拍摄角度位于所述待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围外；
控制装置，所述控制装置分别与所述待测显示屏、所述亮度检测装置及所述成像装置连接；
检测时，所述控制装置控制所述待测显示屏在窄视角模式下分次显示黑画面及包含检测标记的白画面，利用所述亮度检测装置分别检测所述待测显示屏在黑画面和白画面的亮度值，利用所述成像装置拍摄所述白画面并生成所述检测标记的图形对比值，所述控制装置根据获取的亮度值计算所述待测显示屏的对比度并在所述图形对比值小于预设值时确认所述对比度为有效对比度。
进一步地，所述亮度检测装置包括第一探测器、第二探测器与第三探测器，所述第一探测器、所述第二探测器、所述第三探测器与所述成像装置固定在所述待测显示屏的长轴线正上方且沿所述待测显示屏的长轴方向依次设置。
进一步地，所述检测标记位于所述白画面长轴方向上一侧四分之一区域的中心位置，所述成像装置位于所述待测显示屏上方与所述检测标记相对的一侧。
进一步地，所述第二探测器位于所述待测显示屏的中心轴线上且检测角度为0°，所述第一探测器的检测角度为负向50°，所述第三探测器的检测角度为正向50°，所述成像装置的拍摄角度为正向60°。
进一步地，所述检测标记呈“米”字型，RGB值为(0，108，0)，色调为80，饱和度为240，亮度为51。
进一步地，所述成像装置为CCD摄像机，所述亮度检测装置为光谱仪。
本发明还提供一种显示屏对比度检测方法，包括：
利用控制装置控制待测显示屏在窄视角模式下分次显示黑画面及包含检测标记的白画面；
利用亮度检测装置分别检测所述待测显示屏在黑画面和白画面的亮度值，所述亮度检测装置固定在所述待测显示屏的上方且检测角度位于所述待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围内；
利用成像装置拍摄所述白画面并生成所述检测标记的图形对比值，所述成像装置固定在所述待测显示屏的上方且拍摄角度位于所述待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围外；
利用所述控制装置根据获取的亮度值计算所述待测显示屏的对比度并在所述图形对比值小于预设值时确认所述对比度为有效对比度。
进一步地，在确认所述对比度为有效对比度之后还进一步包括：
记录所述对比度并判断所述对比度是否处于设定范围内；
若所述对比度处于设定范围内，则输出所述待测显示屏对比度合格的结果；
若所述对比度不处于设定范围内，则输出所述待测显示屏对比度不合格的结果。
进一步地，所述检测标记位于所述白画面长轴方向上一侧四分之一区域的中心位置，所述成像装置位于所述待测显示屏上方与所述检测标记相对的一侧。
进一步地，所述检测标记呈“米”字型，RGB值为(0，108，0)，色调为80，饱和度为240，亮度为51。
本发明实施例的显示屏对比度检测系统，包括固定在待测显示屏的上方且检测角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围内的亮度检测装置、固定在待测显示屏的上方且拍摄角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围外的成像装置，通过控制待测显示屏在窄视角模式下分次显示黑画面及包含检测标记的白画面，利用亮度检测装置分别检测待测显示屏在黑画面和白画面的亮度值，利用成像装置拍摄白画面并生成检测标记的图形对比值，最后根据获取的亮度值计算待测显示屏的对比度并在图形对比值小于预设值时确认对比度为有效对比度，由于待测显示屏处于窄视角模式时，成像装置拍摄的检测标记将出现失真或消失而使得检测标记的图形对比值小于预设值，从而可保证所测得的对比度为窄视角模式下的有效对比度。
附图说明
图1为本发明第一实施例中显示屏对比度检测系统的结构示意图。
图2为图1中的待测显示屏在显示白画面时的俯视示意图。
图3为本发明第二实施例中显示屏对比度检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
第一实施例
图1为本发明第一实施例中显示屏对比度检测系统的结构示意图。图2为图1中的待测显示屏在显示白画面时的俯视示意图。如图1与图2所示，本发明实施例的显示屏对比度检测系统包括载台11、支架15、亮度检测装置12、成像装置13及控制装置14，载台11用于承载待测显示屏10，亮度检测装置12与成像装置13固定在支架15上而位于待测显示屏10的上方，控制装置14分别与待测显示屏10、亮度检测装置12及成像装置13连接。
待测显示屏10为具有混合视角功能的显示屏，可以实现宽视角与窄视角之间的切换，本发明实施例的显示屏对比度检测系统用于检测待测显示屏10在窄视角模式下的CR值，由此来判断其在窄视角模式下的可视角度是否达到规定范围。其中，显示屏的对比度为暗室中白色画面(最亮时)下的亮度除以黑色画面(最暗时)下的亮度的比值，因此，待测显示屏10可根据控制装置14提供的信号源在窄视角模式下分次显示黑画面及白画面，并且，在本发明实施例中，白画面中包含一检测标记101。由于当待测显示屏10处于窄视角模式时，在可视角范围外观测待测显示屏10将出现检测标记101失真或消失的现象，因此，在白画面中显示检测标记101并通过拍摄角度位于可视角范围外的成像装置13拍摄白画面，即可根据检测标记101的成像情况判断待测显示屏10是否处于窄视角模式，由此作为所测对比度是否有效的依据。
在本实施例中，检测标记101呈“米”字型，使得检测标记101具有较合适的轮廓线条以利于成像装置13在拍摄后准确识别出图像中的检测标记101的图形。此外，优选地，检测标记101的RGB值为(0，108，0)，色调为80，饱和度为240，亮度为51，使得检测标记101被整体填充成深绿色且与白画面形成较明显的对比，同样可利于成像装置13在拍摄后准确识别出图像中的检测标记101的图形。需要说明的是，检测标记101的形状也可以为五角形、六角形或其它易于识别的形状，检测标记101的形状、RGB值、色调、饱和度及亮度可根据实际需要进行设定，并不以此为限。
成像装置13固定在待测显示屏10的上方且拍摄角度位于待测显示屏10在窄视角模式下的可视角范围外，优选地，成像装置13为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)摄像机，具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。在本实施例中，如图2所示，检测标记101位于白画面长轴(即图2中的轴A-A)方向上一侧(例如图1与图2中的左侧)四分之一区域的中心位置，成像装置13位于待测显示屏10上方与检测标记101相对的一侧(例如图1中的右侧)，待测显示屏10的可视角为55°，即正向和负向的可视角度均为55°，成像装置13的拍摄角度(即角度α)为正向60°。需要说明的是，本文中所述的“正向”是指由待测显示屏10的中心轴(中心法线)向图1右侧顺时针转动的方向，“负向”则是指由待测显示屏10的中心轴(中心法线)向图1左侧逆时针转动的方向。可以理解，成像装置13的拍摄角度可根据待测显示屏10的可视角进行调整，只需稍大于待测显示屏10在窄视角模式下的可视角即可。
成像装置13用于拍摄待测显示屏10的白画面并生成检测标记101的图形对比值。具体地，图形对比值的数值大小用于反应检测标记101的轮廓清晰程度，因此，当图形对比值小于一预设值时可认为检测标记101已出现失真或消失，表明待测显示屏10当前处于窄视角模式，反之，则可认为检测标记101显示正常，表明待测显示屏10当前不处于窄视角模式。
亮度检测装置12固定在待测显示屏10的上方且检测角度位于待测显示屏10在窄视角模式下的可视角范围内，用于分别检测待测显示屏10在黑画面和白画面的亮度值，优选地，亮度检测装置12为光谱仪。在本实施例中，亮度检测装置12包括第一探测器121、第二探测器122与第三探测器123，第一探测器121、第二探测器122、第三探测器123与成像装置13固定在待测显示屏10的长轴线(即图2中的轴A-A)正上方且沿待测显示屏10的长轴方向依次设置，第二探测器122位于待测显示屏10的中心轴线上且检测角度为0°，第一探测器121的检测角度为负向50°，第三探测器123的检测角度为正向50°。
控制装置14用于控制待测显示屏10、亮度检测装置12、成像装置13，例如向待测显示屏10提供信号源以控制待测显示屏10分次显示黑画面及包含检测标记101的白画面，控制亮度检测装置12与成像装置13开始检测数据，控制装置14还用于根据亮度检测装置12获取的亮度值计算待测显示屏10的对比度并在图形对比值小于预设值时确认对比度为有效对比度。也就是说，控制装置14根据亮度检测装置12获取的亮度值计算待测显示屏10的对比度，也即将第一探测器121、第二探测器122及第三探测器123测得的白画面和黑画面的亮度值各自进行相除得到在不同检测角度的对比度，并且，判断检测标记101的图形对比值是否小于预设值，若图形对比值小于预设值，则确认待测显示屏10当前处于窄视角模式，对比度为有效对比度，若否，则确认待测显示屏10当前不处于窄视角模式，对比度为无效对比度。进一步地，在确认对比度为有效对比度之后，还可进一步记录对比度并判断对比度是否处于设定范围内，若对比度处于设定范围内，则通过输出模块输出待测显示屏10对比度合格的结果，若对比度不处于设定范围内，则通过输出模块输出待测显示屏10对比度不合格的结果。
本发明实施例的显示屏对比度检测系统，包括固定在待测显示屏的上方且检测角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围内的亮度检测装置、固定在待测显示屏的上方且拍摄角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围外的成像装置，通控制待测显示屏在窄视角模式下分次显示黑画面及包含检测标记的白画面，利用亮度检测装置分别检测待测显示屏在黑画面和白画面的亮度值，利用成像装置拍摄白画面并生成检测标记的图形对比值，最后根据获取的亮度值计算待测显示屏的对比度并在图形对比值小于预设值时确认对比度为有效对比度，由于待测显示屏处于窄视角模式时，成像装置拍摄的检测标记将出现失真或消失而使得检测标记的图形对比值小于预设值，从而可保证所测得的对比度为窄视角模式下的有效对比度。
第二实施例
图3为本发明第二实施例中显示屏对比度检测方法的流程示意图。请结合图1至图3，本发明的显示屏对比度检测方法可通过第一实施例提供的显示屏对比度检测系统执行，具体包括以下步骤：
步骤31，利用控制装置控制待测显示屏在窄视角模式下分次显示黑画面及包含检测标记的白画面。
控制装置14向待测显示屏10提供信号源以控制待测显示屏10分次显示黑画面及白画面，在本发明实施例中，白画面中包含一检测标记101。由于当待测显示屏10处于窄视角模式时，在可视角范围外观测待测显示屏10将出现检测标记101失真或消失的现象，因此，在白画面中显示检测标记101并通过拍摄角度位于可视角范围外的成像装置13拍摄白画面，即可根据检测标记101的成像情况判断待测显示屏10是否处于窄视角模式，由此作为所测对比度是否有效的依据。
在本实施例中，检测标记101呈“米”字型，使得检测标记101具有较合适的轮廓线条以利于成像装置13在拍摄后准确识别出图像中的检测标记101图形。此外，优选地，检测标记101的RGB值为(0，108，0)，色调为80，饱和度为240，亮度为51，使得检测标记101被整体填充成深绿色且与白画面形成较明显的对比，同样可利于成像装置13在拍摄后准确识别出图像中的检测标记101图形。需要说明的是，检测标记101的形状也可以为五角形、六角形或其它易于识别的形状，检测标记101的形状、RGB值、色调、饱和度及亮度可根据实际需要进行设定，并不以此为限。
步骤32，利用亮度检测装置分别检测待测显示屏在黑画面和白画面的亮度值，亮度检测装置固定在待测显示屏的上方且检测角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围内。
亮度检测装置12固定在待测显示屏10的上方且检测角度位于待测显示屏10在窄视角模式下的可视角范围内，用于分别检测待测显示屏10在黑画面和白画面的亮度值，优选地，亮度检测装置12为光谱仪。在本实施例中，亮度检测装置12包括第一探测器121、第二探测器122与第三探测器123，第一探测器121、第二探测器122、第三探测器123与成像装置13固定在待测显示屏10的长轴线(即图2中的轴A-A)正上方且沿待测显示屏10的长轴方向依次设置，第二探测器122位于待测显示屏10的中心轴线上且检测角度为0°，第一探测器121的检测角度(即角度θ)为负向50°，第三探测器123的检测角度为正向50°。
需要说明的是，本文中所述的“正向”是指由待测显示屏10的中心轴(中心法线)向图1右侧顺时针转动的方向，“负向”则是指由待测显示屏10的中心轴(中心法线)向图1左侧逆时针转动的方向。
步骤33，利用成像装置拍摄白画面并生成检测标记的图形对比值，成像装置固定在待测显示屏的上方且拍摄角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围外。
成像装置13固定在待测显示屏10的上方且拍摄角度位于待测显示屏10在窄视角模式下的可视角范围外，优选地，成像装置13为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)摄像机，具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。在本实施例中，如图2所示，检测标记101位于白画面长轴(即图2中的轴A-A)方向上一侧(例如图1与图2中的左侧)四分之一区域的中心位置，成像装置13位于待测显示屏10上方与检测标记101相对的一侧(例如图1中的右侧)，待测显示屏10的可视角为55°，即正向和负向的可视角度均为55°，成像装置13的拍摄角度(即角度α)为正向60°。可以理解，成像装置13的拍摄角度可根据待测显示屏10的可视角进行调整，只需稍大于待测显示屏10在窄视角模式下的可视角即可。
成像装置13用于拍摄待测显示屏10的白画面并生成检测标记101的图形对比值。具体地，图形对比值的数值大小用于反应检测标记101的轮廓清晰程度，因此，当图形对比值小于一预设值时可认为检测标记101已出现失真或消失，表明待测显示屏10当前处于窄视角模式，反之，则可认为检测标记101显示正常，表明待测显示屏10当前不处于窄视角模式。
需要说明的是，步骤32与步骤33可同时进行或前后进行，执行顺序不做限定。
步骤34，利用控制装置根据获取的亮度值计算待测显示屏的对比度并在图形对比值小于预设值时确认对比度为有效对比度。
控制装置14根据亮度检测装置12获取的亮度值计算待测显示屏10的对比度，也即将第一探测器121、第二探测器122及第三探测器123测得的白画面和黑画面的亮度值各自进行相除得到在不同检测角度的对比度，接着，判断检测标记101的图形对比值是否小于预设值，若图形对比值小于预设值，则确认待测显示屏10当前处于窄视角模式，对比度为有效对比度，若否，则确认待测显示屏10当前不处于窄视角模式，对比度为无效对比度。
进一步地，在确认对比度为有效对比度之后，也即步骤34之后还可包括以下步骤：
记录对比度并判断对比度是否处于设定范围内；
若对比度处于设定范围内，则输出待测显示屏对比度合格的结果；
若对比度不处于设定范围内，则输出待测显示屏对比度不合格的结果。
本发明实施例的显示屏对比度检测方法，通过控制待测显示屏在窄视角模式下分次显示黑画面及包含检测标记的白画面，利用检测角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围内亮度检测装置分别检测待测显示屏在黑画面和白画面的亮度值，利用拍摄角度位于待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围外的成像装置拍摄白画面并生成检测标记的图形对比值，最后根据获取的亮度值计算待测显示屏的对比度并在图形对比值小于预设值时确认对比度为有效对比度，由于待测显示屏处于窄视角模式时，成像装置拍摄的检测标记将出现失真或消失而使得检测标记的图形对比值小于预设值，从而可保证所测得的对比度为窄视角模式下的有效对比度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种显示屏对比度检测系统，其特征在于，包括：
载台，所述载台用于承载待测显示屏；
亮度检测装置，所述亮度检测装置固定在所述待测显示屏的上方且检测角度位于所述待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围内；
成像装置，所述成像装置固定在所述待测显示屏的上方且拍摄角度位于所述待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围外；
控制装置，所述控制装置分别与所述待测显示屏、所述亮度检测装置及所述成像装置连接；
检测时，所述控制装置控制所述待测显示屏在窄视角模式下分次显示黑画面及包含检测标记的白画面，利用所述亮度检测装置分别检测所述待测显示屏在黑画面和白画面的亮度值，利用所述成像装置拍摄所述白画面并生成所述检测标记的图形对比值，所述控制装置根据获取的亮度值计算所述待测显示屏的对比度并在所述图形对比值小于预设值时确认所述对比度为有效对比度。
2.如权利要求1所述的显示屏对比度检测系统，其特征在于，所述亮度检测装置包括第一探测器、第二探测器与第三探测器，所述第一探测器、所述第二探测器、所述第三探测器与所述成像装置固定在所述待测显示屏的长轴线正上方且沿所述待测显示屏的长轴方向依次设置。
3.如权利要求2所述的显示屏对比度检测系统，其特征在于，所述检测标记位于所述白画面长轴方向上一侧四分之一区域的中心位置，所述成像装置位于所述待测显示屏上方与所述检测标记相对的一侧。
4.如权利要求3所述的显示屏对比度检测系统，其特征在于，所述第二探测器位于所述待测显示屏的中心轴线上且检测角度为0°，所述第一探测器的检测角度为负向50°，所述第三探测器的检测角度为正向50°，所述成像装置的拍摄角度为正向60°。
5.如权利要求1所述的显示屏对比度检测系统，其特征在于，所述检测标记呈“米”字型，RGB值为(0，108，0)，色调为80，饱和度为240，亮度为51。
6.如权利要求1所述的显示屏对比度检测系统，其特征在于，所述成像装置为CCD摄像机，所述亮度检测装置为光谱仪。
7.一种显示屏对比度检测方法，其特征在于，包括：
利用控制装置控制待测显示屏在窄视角模式下分次显示黑画面及包含检测标记的白画面；
利用亮度检测装置分别检测所述待测显示屏在黑画面和白画面的亮度值，所述亮度检测装置固定在所述待测显示屏的上方且检测角度位于所述待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围内；
利用成像装置拍摄所述白画面并生成所述检测标记的图形对比值，所述成像装置固定在所述待测显示屏的上方且拍摄角度位于所述待测显示屏在窄视角模式下的可视角范围外；
利用所述控制装置根据获取的亮度值计算所述待测显示屏的对比度并在所述图形对比值小于预设值时确认所述对比度为有效对比度。
8.如权利要求7所述的显示屏对比度检测方法，其特征在于，在确认所述对比度为有效对比度之后还进一步包括：
记录所述对比度并判断所述对比度是否处于设定范围内；
若所述对比度处于设定范围内，则输出所述待测显示屏对比度合格的结果；
若所述对比度不处于设定范围内，则输出所述待测显示屏对比度不合格的结果。
9.如权利要求7所述的显示屏对比度检测方法，其特征在于，所述检测标记位于所述白画面长轴方向上一侧四分之一区域的中心位置，所述成像装置位于所述待测显示屏上方与所述检测标记相对的一侧。
10.如权利要求7所述的显示屏对比度检测方法，其特征在于，所述检测标记呈“米”字型，RGB值为(0，108，0)，色调为80，饱和度为240，亮度为51。
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