CN108335664B - 采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法，该方法首先将显示屏划分为X×Y的网格，然后建立一个相机及标定目标的系统，采用标定目标与相机之间作相对二维移动的方法得到相机有效视场对应于显示屏各两个交汇点的亮度数据矩阵，这些亮度数据可以反映出相机有效视场不同位置的综合曲面失真，通过对其进行修正即能够取得真实的有效视场平面，从而完成相机有效视场亮度标定。

Description

采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法

技术领域：

本发明属于点阵式显示屏技术领域，涉及一种光学相机采集图像标定的方法。

背景技术：

当前主要应用的LED显示屏校正技术是通过工业相机（CCD或者CMOS），或者单反民用相机及手机拍摄对显示屏进行逐点采集，得到显示屏上每颗LED灯珠的红绿蓝三基色相对亮度值，通过对显示屏上每颗LED灯珠的红绿蓝三基色进行修正达到显示屏均匀度校正的目的。但是相机采集校正都不可避免地存在平整度的距离失真、视角失真、边界失真等多种失真，使校正结果呈某种形式的曲面而不是一个平面，极大影响校正后显示效果。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法，该方法能够对相机有效视场不同位置的综合曲面失真进行修正，取得真实的有效视场平面。

为了解决上述技术问题，本发明的采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法采用下述两种技术方案：

技术方案一

本发明的采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法包括下述步骤：

步骤一、将显示屏划分为X×Y的网格；

步骤二、在显示屏中心固定一个亮度恒定的标定目标，所述标定目标内包含单一或多个红绿蓝三基色发光芯片；

步骤三、将相机安装在二维移动平台上，点亮标定目标内的某一个基色单一或若干发光芯片，此时标定目标呈现一个光斑；然后依次将相机在一定距离外的显示屏平行平面上移动到各网格交汇点位置对光斑亮度进行采集并记录各网格交汇点坐标，得到一个亮度数据矩阵；

步骤四、对亮度数据矩阵进行插值运算得到相机有效视场亮度曲面，然后对该亮度曲面进行平整化修正；

步骤五、依次点亮标定目标内其他两个基色的发光芯片，重复步骤三、四，即完成相机图像亮度曲面的标定。

所述标定目标为显示屏上任一显示区域。

所述标定目标还可以为包含多个像素的LED光源。

技术方案二

本发明的采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法包括下述步骤：

步骤一、将显示屏划分为X×Y的网格；

步骤二、将相机固定在显示屏外设定距离的中心法线上，将一个亮度恒定的、包含红绿蓝三基色发光芯片的标定目标依次放置在网格交汇点处，点亮标定目标任一基色的发光芯片，同时用相机采集标定目标的亮度并记录标定目标的坐标，得到对应于各网格交汇点的标定目标亮度数据矩阵；

步骤三、对亮度数据矩阵进行插值运算得到相机有效视场亮度曲面，然后对该亮度曲面进行平整化修正；

步骤四、依次点亮标定目标其他两个基色的发光芯片，重复步骤二、三，即完成相机图像亮度曲面的标定。

所述标定目标可以为包含多个像素的LED显示模块。

所述标定目标可以为包含多个像素的LED光源。

本发明建立一个相机及标定目标的系统，采用标定目标与相机之间作相对二维移动的方法得到相机有效视场亮度数据矩阵，这些亮度数据可以反映出相机有效视场不同位置的综合曲面失真，通过对其进行修正能够取得真实的有效视场平面，从而完成相机有效视场亮度标定。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是显示屏网格划分示意图。

图2是本发明实施例1示意图。

图3是本发明实施例2示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明的采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法包括下述步骤：

步骤一、如图1所示，将显示屏划分为X×Y的网格1，X为网格的行数，Y为网格的列数；

步骤二、选择显示屏中心像素区域作为亮度恒定的标定目标3；其中标定目标3内任一基色像素数量应能保证当任一基色发光芯片全部点亮时，相机4能够对其亮度进行有效采集；

步骤三、将相机4安装在二维移动平台上，如图2所示；其中，相机4安装在二维移动平台的横向导轨6上，横向导轨6安装在两侧的纵向导轨5上；相机4可在显示屏前面作平面二维移动；相机4与显示屏的距离应能保证相机4在任何网格交汇点2的位置处，标定目标3都能够成像在相机4有效视场内；点亮标定目标3内所有像素的某一个基色的发光芯片，此时标定目标3呈现一个光斑；然后依次将相机4移动到各网格交汇点2的位置，在各网格交汇点2处对光斑亮度进行采集并记录网格交汇点2的坐标，得到一个与各网格交汇点坐标对应的亮度数据矩阵；

步骤四、对亮度数据矩阵进行插值运算得到相机4有效视场亮度曲面，然后对该亮度曲面进行平整化修正；

步骤五、依次点亮标定目标3内所有像素的其他两个基色的发光芯片，重复步骤三、四，即完成相机4图像曲面的标定。

实施例2

本发明的采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法包括下述步骤：

步骤一、将显示屏划分为X×Y的网格，如图1所示；

步骤二、如图3所示，选择包含多个像素的LED光源作为标定目标3；通过磁性吸附方式或真空吸附方式将标定目标3依次放置在网格交汇点2处，点亮标定目标3任一基色的发光芯片；将相机设置在显示屏的中心法线上固定不动，相机4与显示屏的距离应保证标定目标在显示屏任何网格交汇点2时都能成像在相机4上；显示屏用相机4采集标定目标3的亮度并记录标定目标3的坐标，得到对应于各网格交汇点2的标定目标3亮度数据矩阵；

步骤三、对亮度数据矩阵进行插值运算得到相机4有效视场亮度曲面，对该亮度曲面进行平整化修正；

步骤四、依次点亮标定目标其他两个基色的发光芯片，重复步骤二、三，即完成相机图像曲面的标定。

Claims (6)

1.一种采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一、将显示屏划分为X×Y的网格；

步骤二、在显示屏中心固定一个亮度恒定的标定目标，所述标定目标内包含单一或多个红绿蓝三基色发光芯片；

步骤三、将相机安装在二维移动平台上，点亮标定目标内的某一个基色单一或若干发光芯片，此时标定目标呈现一个光斑；然后依次将相机在一定距离外的显示屏平行平面上移动到各网格交汇点位置对光斑亮度进行采集并记录各网格交汇点坐标，得到一个亮度数据矩阵；

步骤四、对亮度数据矩阵进行插值运算得到相机有效视场亮度曲面，然后对该亮度曲面进行平整化修正；

步骤五、依次点亮标定目标内其他两个基色的发光芯片，重复步骤三、四，即完成相机图像亮度曲面的标定。

2.根据权利要求1所述的采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法，其特征在于所述标定目标为显示屏上任一显示区域。

3.根据权利要求1所述的采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法，其特征在于所述标定目标为包含多个像素的LED光源。

4.一种采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一、将显示屏划分为X×Y的网格；

步骤二、将相机固定设定距离外显示屏的中心法线上，将一个亮度恒定的、包含红绿蓝三基色发光芯片的标定目标依次放置在网格交汇点处，点亮标定目标任一基色的发光芯片，同时用相机采集标定目标的亮度并记录标定目标的坐标，得到对应于各网格交汇点的标定目标亮度数据矩阵；

步骤三、对亮度数据矩阵进行插值运算得到相机有效视场亮度曲面，然后对该亮度曲面进行平整化修正；

步骤四、依次点亮标定目标其他两个基色的发光芯片，重复步骤二、三，即完成相机图像亮度曲面的标定。

5.根据权利要求4所述的采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法，其特征在于所述标定目标为包含多个像素的LED显示模块。

6.根据权利要求4所述的采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法，其特征在于所述标定目标为包含多个像素的LED光源。