CN107742511A - 显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法以及显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法以及显示方法，属于显示屏领域，所述方法包括：S1：获取所述显示屏点亮时的亮度分布图片；S2：在亮度分布图片上确定各个灯点的位置和缝隙位置；根据缝隙处与非缝隙处的局部平均亮度差异，或者根据缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内部相邻灯点的距离差异，计算得到缝隙两侧、模块内部或者所有的灯点的亮度补偿系数；S4：使用亮度补偿系数对缝隙两侧、模块内部或者所有的灯点的亮度进行调整，视觉上消除显示屏拼接后模块间视觉缝隙。本发明视觉上消除了拼接显示屏显示单元之间缝隙处的亮暗线，视觉效果改善明显，实现步骤简单，降低了拼接安装难度和安装成本。

Description

显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法以及显示方法

技术领域

本发明涉及显示屏领域，特别是指一种显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法以及显示方法。

背景技术

拼接显示屏是由成千上万的灯点阵列组成的大型显示设备，由于体积庞大，为便于组装，一般采用模块化的结构，将预制的模块拼接起来，中间留有适当的缝隙。

在拼接模块的过程中，由于机械加工精度限制、拼装工艺等原因的限制，相邻模块的缝隙可能过宽或过窄，导致缝隙两侧的灯点之间的距离可能大于或者小于模块内部灯点之间的间距，这样缝隙处的灯点密度就发生了变化。当缝隙两侧的灯点间距大于模块内部灯点间距时，会形成暗线；反之，当缝隙两侧的灯点间距小于模块内部灯点间距时会形成亮线；当拼接处的两条边不平行时，还会导致亮线、暗线本身分布也不均匀，如图1所示。

为解决上述问题，一般的做法是提高模块的加工工艺和加工精度，达到改善拼接精度的目的。但是，这样会导致模块加工成本增加，当像素间距进一步减小时，甚至导致模块加工精度无法满足拼接需求。

另一种方法是在安装过程中人工逐个调节各个模块之间的间距，把每个模块之间的物理缝隙调整均匀。但是这种方法费时费力，需从显示屏的某处开始，依次向边沿逐步调整，其中某处的调整可能导致所有缝隙的变化；并且，受拼接机构的限制，人工调整的范围和精度也受限制；进一步的，小间距显示屏在调整过程中容易将显示屏的发光点碰掉；最后，人工调整的效果依据人眼判断，改善效果和评估标准因人而异。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法以及显示方法，本发明视觉上消除了拼接显示屏显示单元之间缝隙处的亮暗线，视觉效果改善明显，实现步骤简单，降低了拼接安装难度和安装成本。

本发明提供技术方案如下：

一种显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法，包括：

S1：获取所述显示屏点亮时的亮度分布图片；

S2：在亮度分布图片上确定各个灯点的位置和缝隙位置；

S3：根据缝隙处与非缝隙处的局部平均亮度差异，或者根据缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内部相邻灯点的距离差异，计算得到缝隙两侧、模块内部或者所有的灯点的亮度补偿系数；

S4：使用亮度补偿系数对缝隙两侧、模块内部或者所有的灯点的亮度进行调整，视觉上消除显示屏拼接后模块间视觉缝隙。

进一步的，所述S3包括：

S31：统计缝隙区域内的所有像素点的亮度值，并取平均值，得到缝隙处的局部平均亮度，所述缝隙区域包括缝隙以及缝隙两侧至少各一个灯点；

S32：统计非缝隙区域内的所有像素点的亮度值，并取平均值，得到非缝隙处的局部平均亮度，所述非缝隙区域包括模块内部至少一个灯点；S33：根据缝隙处与非缝隙处的局部平均亮度差异，计算得到缝隙两侧灯点的亮度补偿系数，其中，若缝隙处的局部平均亮度大于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数小于1，若缝隙处的局部平均亮度小于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数大于1，若缝隙处的局部平均亮度等于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数等于1；

S34：将模块内灯点的亮度补偿系数设置为1，得到所有灯点的亮度补偿系数。

进一步的，所述S3包括：

S31’：计算缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内相邻灯点的距离；

S32’：根据缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内相邻灯点的距离差异，计算得到缝隙两侧灯点的亮度补偿系数，其中，若缝隙两侧相邻灯点的距离大于模块内相邻灯点的距离，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数大于1，若缝隙两侧相邻灯点的距离小于模块内相邻灯点的距离，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数小于1，若缝隙两侧相邻灯点的距离等于模块内相邻灯点的距离，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数等于1；

S33’：将模块内灯点的亮度补偿系数设置为1，得到所有灯点的亮度补偿系数。

进一步的，所述相邻灯点的距离为灯点中心位置的水平方向坐标差值，或者该距离为灯点中心位置的垂直方向坐标差值，或者该距离为灯点中心位置的水平方向坐标和垂直方向坐标的均方差。

进一步的，其特征在于，所述S4包括：

S41：将所有灯点的亮度补偿系数映射到0～1范围之内；

S42：使用亮度补偿系数对所有的灯点的亮度进行调整，视觉上消除显示屏拼接后模块间视觉缝隙；

S43：存储所有的灯点的亮度补偿系数，以供每次显示时，使用亮度补偿系数调整各个灯点的亮度。

进一步的，所述S2包括：

S21：获取亮度分布图片的灰度直方图，其中灰度直方图的横轴为灰度值，纵轴为灰度值出现的频率；

S22：找出灰度直方图的两个波峰，其中灰度值较低的波峰对应背景亮度值，灰度值较高的波峰对应灯点亮度值；

S23：根据背景亮度值和灯点亮度值计算匹配阈值；

S24：对亮度分布图片进行像素模板的匹配，得到各个灯点在亮度分布图片上的位置；

S25：根据每个灯点在亮度分布图片上的位置和模块的分辨率，找出亮度分布图片上缝隙位置。

进一步的，所述亮度分布图片通过平面亮度采集设备获得。

一种显示方法，用于显示屏，包括：

使用预先存储的亮度补偿系数，调整各个灯点的亮度，所述亮度补偿系数上述方法得到。

本发明具有以下有益效果：

本发明的显示屏模块间视觉缝隙消除的方法可以用在显示屏初次安装时，对显示屏进行校正，这样对模块的加工工艺和加工精度要求不高，对现场施工的要求也不高，视觉效果改善明显，实现步骤简单，降低了拼接安装难度和安装成本。

附图说明

图1为显示屏的示意图；

图2为本发明的显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法流程图；

图3为本发明中CCD相机的感光原理图；

图4为本发明中定位各个灯点的位置的示意图；

图5为本发明中计算补偿系数的原理图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一方面，本发明提供一种显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法，如图2所示，包括：

S1：获取显示屏点亮时的亮度分布图片。亮度分布图片可以确定显示屏上每一颗灯点的几何形状、位置信息以及亮度信息。

S2：在亮度分布图片上确定各个灯点的位置和缝隙位置。本步骤可以有多种实现方式，可以是人工确定，也可以使用后文所述的方法确定。

S3：根据缝隙处与非缝隙处的局部平均亮度差异，或者根据缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内部相邻灯点的距离差异，计算得到缝隙两侧、模块内部或者所有的灯点的亮度补偿系数；

根据缝隙处与非缝隙处的局部平均亮度差异能够直观的反应出显示屏缝隙两侧灯点的亮度是偏暗还是偏亮，如果缝隙处的局部平均亮度差异大于非缝隙处的局部平均亮度，则表明缝隙偏窄，需要调低缝隙处的亮度，此时亮度补偿系数小于1，反之，需要调高缝隙处的亮度，亮度补偿系数大于1。

缝隙两侧相邻灯点指相邻的两灯点分别属于不同的模块，模块内部相邻灯点指相邻的两灯点属于同一个模块，缝隙两侧相邻灯点的距离代表了缝隙两侧灯点的疏密程度，能够反映出缝隙的宽窄，若距离偏大，则说明该缝隙偏宽，导致显示屏此处的亮度偏暗，需要将该灯点调亮，亮度补偿系数大于1；若距离小，则反之，亮度补偿系数小于1；若距离适中，则说明缝隙正合适，显示屏此处的亮度正常，不需要调整该灯点的亮度，亮度补偿系数等于1。

本发明的思路是通过亮度补偿系数将缝隙两侧和模块内部灯点的亮度调整为一致，如果想要通过调整缝隙两侧灯点的亮度，视觉上消除模块之间缝隙处的亮暗线，则只需计算缝隙两侧(即模块边沿)灯点的亮度补偿系数即可；如果想要通过调整模块内部灯点的亮度，视觉上消除模块之间缝隙处的亮暗线，则只需计算模块内部灯点的亮度补偿系数；如果想要通过调整所有灯点的亮度，视觉上消除模块之间缝隙处的亮暗线，则需要计算所有灯点的亮度补偿系数。

S4：使用亮度补偿系数对缝隙两侧、模块内部或者所有的灯点的亮度进行调整，视觉上消除显示屏拼接后模块间视觉缝隙。调整方法是将原来的亮度乘以补偿系数，当灯点亮度不需要调整时系数为1，调整后数据保持不变；当缝隙处偏亮或者偏暗时，补偿系数不等于1，缝隙处亮暗偏差越大，补偿系数与1之间的差异越大。

本发明的显示屏模块间视觉缝隙消除的方法可以用在显示屏初次安装时，对显示屏进行校正，这样对模块的加工工艺和加工精度要求不高，对现场施工的要求也不高，视觉效果改善明显，实现步骤简单，降低了拼接安装难度和安装成本。

进一步的，亮度分布图片通过平面亮度采集设备获得。优选通过CCD相机对显示屏进行取样，CCD相机能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移。

在感光图像中，每个灯点由若干个CCD感光单元组成，本发明中，将CCD感光单元(或者其他平面亮度采集设备的感光单元)称为像素点，如图3所示，每个粗线矩形内为一个灯点所占的区域，有若干像素点组成，圆圈为灯点成像区，相邻灯点的中心之距离即相邻灯点的距离。

确定各个灯点的位置方法有多种，作为示例，可以通过如下步骤在亮度分布图片上确定各个灯点的位置：

S21：获取亮度分布图片的灰度直方图，其中灰度直方图的横轴为灰度值，纵轴为灰度值出现的频率。

S22：找出灰度直方图的两个波峰，其中灰度值较低的波峰对应背景亮度值，灰度值较高的波峰对应灯点亮度值。

S23：根据背景亮度值和灯点亮度值计算匹配阈值。

S24：对亮度分布图片进行像素模板的匹配，得到各个灯点在亮度分布图片上的位置，如图4所示。可以选取正方形模板从图像四个顶角之一开始横向扫描方式进行匹配，模板的中心恰好为灯点的中心那么就匹配成功。

S25：根据每个灯点在亮度分布图片上的位置和模块的分辨率，找出亮度分布图片上缝隙位置。

本发明可以通过多种方法计算缝隙两侧、模块内部或者所有的灯点的亮度补偿系数，优选的，以所有的灯点的亮度补偿系数为例。可以通过如下方法计算：

S31：统计缝隙区域内的所有像素点的亮度值，并取平均值，得到缝隙处的局部平均亮度，缝隙区域包括缝隙以及缝隙两侧至少各一个灯点，如图5中的区域Ⅰ。

S32：统计非缝隙区域内的所有像素点的亮度值，并取平均值，得到非缝隙处的局部平均亮度，非缝隙区域包括模块内部至少一个灯点，如图5中的区域Ⅱ。

S33：根据缝隙处与非缝隙处的局部平均亮度差异，计算得到缝隙两侧灯点的亮度补偿系数，其中，若缝隙处的局部平均亮度大于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数小于1，若缝隙处的局部平均亮度小于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数大于1，若缝隙处的局部平均亮度等于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数等于1。

S34：将模块内灯点的亮度补偿系数设置为1，得到所有灯点的亮度补偿系数。

灯点的亮度补偿系数为缝隙处的局部平均亮度和非缝隙处(模块内)的局部平均亮度的函数，具体函数关系可以根据显示屏的特性确定。其中，若缝隙处的局部平均亮度大于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数小于1，若缝隙处的局部平均亮度小于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数大于1，若缝隙处的局部平均亮度等于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数等于1。

S33：将模块内灯点的亮度补偿系数设置为1，得到所有的灯点的亮度补偿系数。

上述方法是通过亮度差异计算亮度补偿系数，还可以通过如下方法计算所有的非缝隙处的亮度补偿系数：

S31’：计算缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内相邻灯点的距离，缝隙两侧相邻灯点指相邻的两灯点分别属于不同的模块，模块内部相邻灯点指相邻的两灯点属于同一个模块。

如果缝隙为水平缝隙，相邻灯点的距离为灯点中心位置的垂直方向的距离，如果缝隙为竖直缝隙，相邻灯点的距离为灯点中心位置的水平方向的距离。

S32’：根据缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内相邻灯点的距离差异，计算得到缝隙两侧灯点的亮度补偿系数。

灯点的亮度补偿系数为缝隙两侧相邻灯点的距离和模块内部相邻灯点的距离的函数。其中，若缝隙两侧相邻灯点的距离大于模块内相邻灯点的距离，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数大于1，若缝隙两侧相邻灯点的距离小于模块内相邻灯点的距离，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数小于1，若缝隙两侧相邻灯点的距离等于模块内相邻灯点的距离，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数等于1。

S33’：将模块内灯点的亮度补偿系数设置为1，得到所有的灯点的亮度补偿系数。

优选的，缝隙两侧相邻灯点的距离记为D，模块内相邻灯点的距离记为D₀，如图5所示，缝隙处灯点的亮度补偿系数可以为k＝(D₀+D)/2D₀。

上述方法是在显示屏灯点的亮度既可以调亮也可以调暗的情况下进行的亮度调整，可以使用亮度补偿系数对灯点的亮度直接调暗或调亮。

在显示屏灯点的亮度无法变亮只能调暗的情况下，当亮度补偿系数大于1时，无法将该灯点调亮，为达到亮度均匀的目的，需要将其他灯点调暗，此时该方法包括：

S41：将所有灯点的亮度补偿系数映射到0～1范围之内，优选通过乘以一个调整系数的方法进行映射，调整系数大于0小于1。调整系数应当满足以下条件：亮度补偿系数乘以调整系数后，应当使得结果尽量多地落在0～1范围之内，但是调整系数又不能过小，避免显示屏整体过暗的情况，优选调整系数∈[0.8,1)。

对于亮度补偿系数乘以调整系数后的结果存在个别大于1的情况，是因为显示屏部分像素太暗，乘以1后依然不够亮，只需令其等于1即可，这样保证了显示屏不过分的变暗，并且个别灯点对显示屏的整体影响较小，视觉上可以忽略。

S42：使用亮度补偿系数对所有的灯点的亮度进行调整，视觉上消除显示屏拼接后模块间视觉缝隙。

实际的调节效果可以概括为：将显示屏的亮度整体调暗，其中亮缝隙处灯点调暗的程度大，暗缝隙处灯点调暗的程度小或不变，模块内灯点的调暗程度介于两者之间，达到显示屏整体亮度均匀的目的，亮缝隙和暗缝隙从视觉上已经看不出来了。

S43：存储所有的灯点的亮度补偿系数，以供每次显示时，使用亮度补偿系数调整各个灯点的亮度。

在前述的缝隙修补的方法完成后，得到了亮度补偿系数，以后显示的时候只需要按照亮度补偿系数调整各个灯点的亮度即可。本发明实施例的显示方法能够使得显示屏亮度均匀。

本发明得到的补偿系数能够很好地修补暗缝隙和亮缝隙(使暗缝隙和亮缝隙处的亮度与模内的亮度相同，从视觉上感觉不出差异)，并且保证显示屏的整体亮度不至于过低。

另一方面，本发明提供一种显示方法，用于显示屏，包括：

使用预先存储的亮度补偿系数，调整各个灯点的亮度，补偿系数通过前述的方法得到。

在前述的缝隙修补的方法完成后，得到了补偿系数，以后现实的时候只需要按照补偿系数调整各个灯点的亮度即可。

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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法，其特征在于，包括：

S1：获取所述显示屏点亮时的亮度分布图片；

S2：在亮度分布图片上确定各个灯点的位置和缝隙位置；

S3：根据缝隙处与非缝隙处的局部平均亮度差异，或者根据缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内部相邻灯点的距离差异，计算得到缝隙两侧、模块内部或者所有的灯点的亮度补偿系数；

S4：使用亮度补偿系数对缝隙两侧、模块内部或者所有的灯点的亮度进行调整，视觉上消除显示屏拼接后模块间视觉缝隙。

2.根据权利要求1所述的显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法，其特征在于，所述S3包括：

S31：统计缝隙区域内的所有像素点的亮度值，并取平均值，得到缝隙处的局部平均亮度，所述缝隙区域包括缝隙以及缝隙两侧至少各一个灯点；

S32：统计非缝隙区域内的所有像素点的亮度值，并取平均值，得到非缝隙处的局部平均亮度，所述非缝隙区域包括模块内部至少一个灯点；

S33：根据缝隙处与非缝隙处的局部平均亮度差异，计算得到缝隙两侧灯点的亮度补偿系数，其中，若缝隙处的局部平均亮度大于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数小于1，若缝隙处的局部平均亮度小于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数大于1，若缝隙处的局部平均亮度等于非缝隙处的局部平均亮度，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数等于1；

S34：将模块内灯点的亮度补偿系数设置为1，得到所有灯点的亮度补偿系数。

3.根据权利要求1所述的显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法，其特征在于，所述S3包括：

S31’：计算缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内相邻灯点的距离；

S32’：根据缝隙两侧相邻灯点的距离与模块内相邻灯点的距离差异，计算得到缝隙两侧灯点的亮度补偿系数，其中，若缝隙两侧相邻灯点的距离大于模块内相邻灯点的距离，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数大于1，若缝隙两侧相邻灯点的距离小于模块内相邻灯点的距离，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数小于1，若缝隙两侧相邻灯点的距离等于模块内相邻灯点的距离，则缝隙两侧灯点的亮度补偿系数等于1；

S33’：将模块内灯点的亮度补偿系数设置为1，得到所有灯点的亮度补偿系数。

4.根据权利要求2或3所述的显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法，其特征在于，所述S4包括：

S41：将所有灯点的亮度补偿系数映射到0～1范围之内；

S42：使用亮度补偿系数对所有的灯点的亮度进行调整，视觉上消除显示屏拼接后模块间视觉缝隙；

S43：存储所有的灯点的亮度补偿系数，以供每次显示时，使用亮度补偿系数调整各个灯点的亮度。

5.根据权利要求1所述的显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法，其特征在于，所述S2包括：

S21：获取亮度分布图片的灰度直方图，其中灰度直方图的横轴为灰度值，纵轴为灰度值出现的频率；

S22：找出灰度直方图的两个波峰，其中灰度值较低的波峰对应背景亮度值，灰度值较高的波峰对应灯点亮度值；

S23：根据背景亮度值和灯点亮度值计算匹配阈值；

S24：对亮度分布图片进行像素模板的匹配，得到各个灯点在亮度分布图片上的位置；

S25：根据每个灯点在亮度分布图片上的位置和模块的分辨率，找出亮度分布图片上缝隙位置。

6.根据权利要求1所述的显示屏拼接后模块间视觉缝隙消除的方法，其特征在于，所述亮度分布图片通过平面亮度采集设备获得。

7.一种显示方法，用于显示屏，其特征在于，包括：

使用预先存储的亮度补偿系数，调整各个灯点的亮度，所述亮度补偿系数通过权利要求1-6任一权利要求得到。