CN107507558A - 一种led显示屏的校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LED显示屏的校正方法，包括：S1、获取待校正区域照片；S2、将照片进行亮度校正处理；S3、在照片中找出四个顶点；S4、根据四个顶点的坐标值，计算出其他灯珠的计算中心点坐标值；S5、将单个灯珠中亮度值最高的像素点作为该灯珠标定中心点坐标值；S6、取误差平均值最小找点方式计算出的计算中心点坐标值作为校正中心点坐标值；S7、将坏点区域的标定中心点坐标值替换为校正中心点坐标值；S8、根据校正中心点值和标定中心点值以及平均有效像素点个数，得到该灯珠的亮度值和单个灯珠校正系数。该方法通过识别出代表每个灯珠亮度的一系列像素点，计算出每个灯珠的亮度值，有效提升采集亮度数据的准确性，并得出精准的亮度校正系数。

Description

一种LED显示屏的校正方法
技术领域
本发明涉及LED屏的校正技术领域，尤其涉及一种LED显示屏的校正方法。
背景技术
LED显示屏一般都是需要校正的，这是因为显示屏的均匀性需要每个灯珠的 亮度一致，而在实际的生产过程中，LED屏自身存在亮色度的差异，加上LED模 组散热不均匀，随着使用时间的增长，灯珠亮度自然衰减，并且所有灯衰减程 度不一致等诸多因素影响，显示效果会很差。
LED显示屏校正需要先对LED显示屏进行拍照，理想情况下，图像采集模块 拍摄时，LED显示屏与图像采集模块是正相对，拍出来照片中，LED显示屏是矩 形形状，周围环境为黑色，每次测量效果都是一致的。
但是在实际的拍摄测量过程中，LED显示屏一般作为广告牌挂在高处，LED 显示屏与图像采集模块之间具有倾斜仰角，中间还可能存在障碍物、加上周围 彩灯影响、LED显示屏也可能有坏点等一系列不可控因素，导致校正后效果不理 想，容易受测量环境的影响，如图像采集模块与LED显示屏的距离，LED显示屏 高度，图像采集模块仰角，LED显示屏质量等，很容易造成点识别不准确，校正 没效果的情况；因此现有的校正方法存在很大的局限性，校正测量是全自动的， 地面的抖动很容易使测量时拍摄的照片出现模糊，产生无效数据的情况，
发明内容
为解决以上问题，本发明提供了一种校正效果好的一种LED显示屏的校正方 法。
本发明公开了一种LED显示屏的校正方法，包括如下步骤：
S1、使用图像采集模块获取LED显示屏待校正区域照片；
S2、将照片进行亮度校正处理；
S3、在亮度校正处理后的照片中找出最接近照片左上角、右上角、右下角、 左下角的灯珠，将灯珠中亮度最高的像素点分别作为照片的四个顶点；
S4、将照片左下角作为坐标原点，将照片的横向LED灯排布方向作为x轴， 将照片上LED灯纵向排布方向作为y轴，根据四个顶点的坐标值，分别计算得 出四个顶点以外的其他灯珠的计算中心点坐标值；
S5、将单个灯珠中亮度值最高的像素点作为该灯珠的标定中心点坐标值；
S6、将分别从四个顶点开始推算出各灯珠的计算中心点值与其标定中心点 值进行对比，取误差平均值最小的找点方式计算出的计算中心点坐标值作为校 正中心点坐标值；
S7、在照片中找出最大亮度值的像素点，将亮度值为最大亮度1/2以上的 像素点定义为有效像素点，并统计照片中所有有效像素点的个数m，m除以照片 上所有LED灯灯珠个数N，得到单个灯珠的平均有效像素点个数将单个灯珠 有效像素点个数在平均有效像素点个数2/3以下的灯珠定义为坏点区域，将其 标定中心点坐标值替换为校正中心点坐标值；
S8、根据照片上坏点区域的校正中心点值和非坏点区域的标定中心点值以 及平均有效像素点个数得到单个LED灯灯珠的有效像素点个数半径，该半 径范围内的有效像素点的亮度值之和作为该灯珠的亮度值gn，并计算出单个灯 珠的平均亮度值单个灯珠的校正系数为其中k为一 常量，n为1和N之间的一自然数。
优选地，在进行照片进行前处理之前，将待校正区域照片转化为pgm格式 文件。
优选地，对待校正区域照片进行亮度校正处理的步骤包括：
获取拍摄LED显示屏待校正区域照片的背景图像；
使用亮度测试模块获取背景图像的亮度值；
将照片的亮度值减去背景图像的亮度值，获得校正亮度值，并将照片亮度 调整为校正亮度值。
优选地，根据四个顶点的坐标，分别计算出四个顶点以外的其他灯珠的计 算中心点坐标值步骤包括：
从左上角顶点开始计算的横向第二个LED灯的计算中心点坐标值为
从左上角顶点开始计算的纵第二个LED灯的计算中线点坐标值为
其中，左上角顶点坐标为(x左上，y左上)，左上角顶点坐标为(x左上，y左上)，右上 角顶点坐标为(x右上，y右上)，左下角顶点坐标为(x左下，y左下)；
照片横向LED灯总数为W,纵向LED灯总数为H,总数量为N＝W*H。
优选地，其中k＝255*0.85,其中255为校正精度变换值，0.85为亮度校正 常量。
本发明通过在图像采集模块拍摄的照片中识别出代表每个灯珠亮度的一系 列像素点，计算出每个灯珠的亮度值有效提升图像采集模块采集亮度数据的准 确性，根据标定中心点坐标值、校正中心点坐标值和有效像素点个数半径，计 算出每个灯珠的亮度校正系数，得出精准的亮度校正系数。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优 选实施例进行详细描述。
本发明公开了一种LED显示屏的校正方法，包括如下步骤：
S1、使用图像采集模块获取LED显示屏待校正区域照片；
具体地，在使用图像采集模块拍摄LED显示屏待校正区域照片时需要调整 图像采集模块参数(例如ISO感光度，快门速度，光圈大小)，使照片曝光在 合理范围之内，曝光过量会导致整个照片偏白，难以计算出各灯珠之间的亮度 差异，曝光不足会导致灯珠亮度与环境亮度差太小，难以得出4个顶点的准确 坐标。
优选地，在进行照片进行前处理之前，将待校正区域照片转化为pgm格式 文件，更能方便快捷获取单个像素点的亮度值，亮度校正计算更加准确。
具体地，图像采集模块拍出来的照片是原始未处理的CR2格式，难以直接 获取每个像素点的亮度值，需要经过dcraw转化为pgm格式的数据，根据每个 像素点的坐标位置可以轻松得知该点的R、G、B分量值，根据灰度公式Grey＝ R*0.299+G*0.587+B*0.114,将分量转化为灰度，并将灰度值作为亮度参考值。
S2、将照片进行亮度校正处理；拍摄LED显示屏待校正区域照片之前还需要 拍摄全黑背景的照片，分别用待校正区域照片与背景照片的每个像素点亮度取 差值，这样就可以过滤掉LED显示屏以外的环境亮度数据，得到处理后的照片 中就只有LED显示屏灯珠有亮度，其它地方亮度基本为零，对找点精确度会有 很大提高。
具体地，对待校正区域照片进行亮度校正处理的步骤包括：
获取拍摄LED显示屏待校正区域照片的背景图像；
使用亮度测试模块获取背景图像的亮度值；在本发明中，可以将背景图像 转为转化为pgm格式文件，根据背景图像每个像素点的坐标位置可以轻松得知 背景图像的R、G、B分量值，根据灰度公式Grey＝R*0.299+G*0.587+B*0.114, 将分量转化为灰度，并将该灰度值作为背景图像亮度参考值。
将照片的亮度值减去背景图像的亮度值，获得校正亮度值，并将照片亮度 调整为校正亮度值。
在本发明的其他实施例中，还可使用亮度测试模块得出各像素点的亮度值。
S3、在亮度校正处理后的照片中找出最接近照片左上角、右上角、右下角、 左下角的灯珠，将灯珠中亮度最高的像素点分别作为照片的四个顶点；
S4、将照片左下角作为坐标原点，将照片的横向LED灯排布方向作为x轴， 将照片上LED灯纵向排布方向作为y轴，根据四个顶点的坐标值，分别计算得 出四个顶点以外的其他灯珠的计算中心点坐标值；
受图像采集模块与LED显示屏之间距离，图像采集模块高度、仰角等因素 的影响，拍摄出来的LED显示屏不都是呈现规则矩形，根据左上角顶点坐标值 和右上角顶点坐标值，可以计算出横向相邻点坐标的x坐标步进和y坐标步进， 根据已知点坐标预测出相邻点的坐标。逐行更新x坐标步进和y坐标步进。纵 向的步进可以参考左上和左下坐标差计算得出。
优选地，根据四个顶点的坐标，分别计算出四个顶点以外的其他灯珠的计 算中心点坐标值步骤包括：
从左上角顶点开始计算的横向第二个LED灯的计算中心点坐标值为
从左上角顶点开始计算的纵第二个LED灯的计算中线点坐标值为
其中，左上角顶点坐标为(x左上，y左上)，左上角顶点坐标为(x左上，y左上)，右上 角顶点坐标为(x右上，y右上)，左下角顶点坐标为(x左下，y左下)；
照片横向LED灯总数为W,纵向LED灯总数为H,总数量为N＝W*H。 在其中一具体实施例中，Led屏宽高度为42X84(42为照片横向LED灯总数为W， 84为纵向LED灯总数为H,)，4个顶点中心坐标分别为(1005，83)，(1837， 95)，(1019，1773)，(1822，1740)，计算出x方向的步进 x1＝(1837-1005)/42＝19.81，计算出y方向的步进y1＝(95-83)/42＝0.286,根据步 进可以预测出第一行第2个点的坐标为(1837+19.81,83+0.286),取整即为 (1856，83)，其它灯珠的计算中心点坐标值依次以上公式方法计算。
S5、将单个灯珠中亮度值最高的像素点作为该灯珠的标定中心点坐标值；
S6、将分别从四个顶点开始推算出各灯珠的计算中心点值与其标定中心点 值进行对比，取误差平均值最小的找点方式计算出的计算中心点坐标值作为校 正中心点坐标值；
S7、在照片中找出最大亮度值的像素点，将亮度值为最大亮度1/2以上的 像素点定义为有效像素点，并统计照片中所有有效像素点的个数m，m除以照片 上所有LED灯灯珠个数N，得到单个灯珠的平均有效像素点个数将单个灯珠 有效像素点个数在平均有效像素点个数2/3以下的灯珠定义为坏点区域，将其 标定中心点坐标值替换为校正中心点坐标值；
S8、根据照片上坏点区域的校正中心点值和非坏点区域的标定中心点值以 及平均有效像素点个数得到单个LED灯灯珠的有效像素点个数半径，该半 径范围内的有效像素点的亮度值之和作为该灯珠的亮度值gn，并计算出单个灯 珠的平均亮度值单个灯珠的校正系数为其中k为一常 量，n为1和N之间的一自然数。其中k＝255*0.85,其中255为校正精度变换值， 0.85为亮度校正常量。校正系数精度为8位，所以需要乘255，屏体整体的亮 度需要降低15％才能得到最佳显示效果，所以乘85％。
校正后的每个灯珠的亮度为LED显示屏的校正亮度为校正效果 好。
在本发明中，所述图像采集模块包括相机、手机、平板等。
本发明通过在图像采集模块拍摄的照片中识别出代表每个灯珠亮度的一系 列像素点，计算出每个灯珠的亮度值有效提升图像采集模块采集亮度数据的准 确性，根据标定中心点坐标值、校正中心点坐标值和有效像素点个数半径，计 算出每个灯珠的亮度校正系数，得出精准的亮度校正系数。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技 术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发 明权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种LED显示屏的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、使用图像采集模块获取LED显示屏待校正区域照片；
S2、将照片进行亮度校正处理；
S3、在亮度校正处理后的照片中找出最接近照片左上角、右上角、右下角、左下角的灯珠，将灯珠中亮度最高的像素点分别作为照片的四个顶点；
S4、将照片左下角作为坐标原点，将照片的横向LED灯排布方向作为x轴，将照片上LED灯纵向排布方向作为y轴，根据四个顶点的坐标值，分别计算得出四个顶点以外的其他灯珠的计算中心点坐标值；
S5、将单个灯珠中亮度值最高的像素点作为该灯珠的标定中心点坐标值；
S6、将分别从四个顶点开始推算出各灯珠的计算中心点值与其标定中心点值进行对比，取误差平均值最小的找点方式计算出的计算中心点坐标值作为校正中心点坐标值；
S7、在照片中找出最大亮度值的像素点，将亮度值为最大亮度1/2以上的像素点定义为有效像素点，并统计照片中所有有效像素点的个数m，m除以照片上所有LED灯灯珠个数N，得到单个灯珠的平均有效像素点个数将单个灯珠有效像素点个数在平均有效像素点个数2/3以下的灯珠定义为坏点区域，将其标定中心点坐标值替换为校正中心点坐标值；
S8、根据照片上坏点区域的校正中心点值和非坏点区域的标定中心点值以及平均有效像素点个数得到单个LED灯灯珠的有效像素点个数半径，该半径范围内的有效像素点的亮度值之和作为该灯珠的亮度值ga，并计算出单个灯珠的平均亮度值 单个灯珠的校正系数为其中k为一常量，n为1和N之间的一自然数。
2.根据权利要求1所述的一种LED显示屏的校正方法，其特征在于，在进行照片进行前处理之前，将待校正区域照片转化为pgm格式文件。
3.根据权利要求2所述的一种LED显示屏的校正方法，其特征在于，对待校正区域照片进行亮度校正处理的步骤包括：
获取拍摄LED显示屏待校正区域照片的背景图像；
使用亮度测试模块获取背景图像的亮度值；
将照片的亮度值减去背景图像的亮度值，获得校正亮度值，并将照片亮度调整为校正亮度值。
4.根据权利要求2所述的一种LED显示屏的校正方法，其特征在于，根据四个顶点的坐标，分别计算出四个顶点以外的其他灯珠的计算中心点坐标值步骤包括：
从左上角顶点开始计算的横向第二个LED灯的计算中心点坐标值为
从左上角顶点开始计算的纵第二个LED灯的计算中线点坐标值为
其中，左上角顶点坐标为(x左上，y左上)，左上角顶点坐标为(x左上，y左上)，右上角顶点坐标为(x右上，y右上)，左下角顶点坐标为(x左下，y左下)；
照片横向LED灯总数为W,纵向LED灯总数为H,总数量为N＝W*H。
5.根据权利要求1或2所述的一种LED显示屏的校正方法，其特征在于，其中k＝255*0.85,其中255为校正精度变换值，0.85为亮度校正常量。
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