CN110160750B - 一种led显示屏视觉检测系统、检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种LED显示屏视觉检测系统，包括摄像单元、一组或多组光源和处理单元；所述摄像单元用于获取LED显示屏表面的一张或多张图像；所述光源用于向LED显示屏表面提供照明；所述处理单元控制所述一组或多组光源的点亮和关闭，并控制所述摄像单元在至少一组光源点亮期间获取LED显示屏表面的一张或多张图像，并根据所获取的图像确定LED显示屏表面的亮度属性。该视觉检测系统组成简单，成本低，检测误差小，检测结果准确。

Description

一种LED显示屏视觉检测系统、检测方法及检测装置

技术领域

本发明属于图像检测技术领域，具体涉及一种LED显示屏的视觉检测系统、检测方法及检测装置。

背景技术

LED显示屏(LED display)是一种平板显示器，能够显示文字、图像、视频、录像信号等各种信息，发光亮度高、色彩逼真、立体感强，特别是面积延展性好，可任意延展，多块LED显示屏能够拼接成大尺寸LED拼接显示屏，特别是，LED显示屏之间能够实现无缝拼接。

LED拼接显示屏中，由于每个LED显示屏都是独立的，并且常常出现待拼接的LED显示屏的生产批次不同，甚至生产厂家也不同，因此，LED显示屏之间存在差异，其中一个重要差异是当LED显示屏关闭时，由于不同LED显示屏的PCB底板墨色不一致(PCB油墨的种类、厚度等的不同造成)，导致在自然光下肉眼观看LED拼接显示屏时，会观察到不同LED显示屏颜色不同，LED拼接显示屏具有不同色块的现象(参照图1所示)，严重影响美观。

为避免出现上述情况，通常通过对待拼接LED显示屏的油墨颜色按照等级进行分类，制造LED拼接显示屏时，同一等级的LED显示屏一起使用，以减少油墨颜色不一致性。现有技术中，通常采取在强日光灯下，由工人通过肉眼从不同角度观察LED显示屏的颜色差异，然后进行人工分类。该方式容易因视觉疲劳导致误检，同时依赖人的感官检测也容易产生检测误差，进而导致分类结果不准确，并且，人工成本逐渐升高导致生产成本增加。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种LED显示屏视觉检测系统，包括摄像单元、一组或多组光源和处理单元；

所述摄像单元用于获取LED显示屏表面的一张或多张图像；

所述光源用于向LED显示屏表面提供照明；

所述处理单元控制所述一组或多组光源的点亮和关闭，并控制所述摄像单元在至少一组光源点亮期间获取LED显示屏表面的一张或多张图像，并根据所获取的图像确定LED显示屏表面的亮度属性。

进一步，所述光源设置于所述LED显示屏的边缘的上方；和/或，所述系统在LED显示屏的不同方向上设置多组光源；和/或，LED显示屏的每个边缘对应设置有一组光源。

进一步，所述光源为多组直条形线光源，每组线光源与LED显示屏的一个边缘平行设置。

进一步，所述处理单元控制多组光源按照预设顺序循环点亮，控制摄像单元在至少一组光源点亮期间，获取LED显示屏表面的图像。

进一步，所述光源包括四组光源，所述四组光源分别设置在LED显示屏的四个边缘的上方；所述处理单元能够控制四组光源按照预设顺序被循环点亮；摄像单元在每组光源点亮期间获取一张LED显示屏的图像。

本发明实施例还提出一种LED显示屏视觉检测方法，包括如下步骤：

获取LED显示屏表面的一张或多张图像；

对所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统计；

根据所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况，确定LED显示屏表面的亮度属性。

进一步，所述多张图像的成像角度相同；和/或，所述多张图像成像时光照方向不同；和/或，所述亮度值的统计范围为0～255。

进一步，获取LED显示屏表面的四张图像，所述四张图像成像时光照方向分别为自LED显示屏的四个边缘的上方倾斜向下，所述四张图像自LED显示屏表面中部的正上方成像。

进一步，对所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行直方图统计。

进一步，当获取LED显示屏表面的多张图像时，在确定LED显示屏表面的亮度属性的步骤中，还对多张图像的直方图统计结果进行直方图融合。

本发明实施例还提出一种LED显示屏视觉检测装置，包括：

获取模块，用于获取LED显示屏表面的一张或多张图像；

统计模块，对所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统计；

确定模块，根据所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况，确定LED显示屏表面的亮度属性。

本发明实施例的有益效果：本发明实施例提出的视觉检测系统，组成简单，成本低，检测误差小，检测结果准确。

附图说明

图1是现有技术中LED拼接显示屏具有不同色块时的状态示意图。

图2是本发明实施例提出的LED显示屏视觉检测系统示意图。

图3是本发明实施例提出的LED显示屏视觉检测方法流程图。

图4是本发明实施例提出的LED显示屏视觉检测装置组成示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。

实施例1视觉检测系统

参照图2，本实施例提出了一种LED显示屏视觉检测系统，包括摄像单元10、一组或多组光源20和处理单元30。

所述摄像单元10，例如为照相机，用于获取待检测LED显示屏100表面的图像，设置于LED显示屏的上方，优选设置于LED显示屏100中部的正上方。

所述光源用于向LED显示屏100表面提供照明。所述光源可以为点光源或线光源或面光源，但优选为线光源，例如直条形LED白光光源(参见图2)。

所述光源20包括一组或多组光源，每组光源20包括一个或多个光源，所述光源20设置于所述LED显示屏100的边缘的上方，本发明中，所述“边缘的上方”包括边缘的正上方、外侧斜上方和内侧斜上方。当光源20为多组光源时，多组光源设置在LED显示屏100的不同方向上，优选环绕LED显示屏100的边缘的上方设置，LED显示屏100的每个边缘对应设置有一组光源。当光源20为直条形线光源时，每组线光源20与LED显示屏100的一个边缘平行设置。

由于LED显示屏100通常呈矩形，具有四个边缘，参见图2，在一个实施方式中，所述光源20包括四组光源，LED显示屏100通常呈矩形，具有四个边缘，所述四组光源分别设置在所述LED显示屏的四个边缘的上方，每个边缘的上方，与边缘对应设置一组光源；优选的，所述光源为直条形线光源时，每组线光源与LED显示屏的一个边缘平行设置(参见图2，四组直条形线光源与矩形LED显示屏的四个边缘分别平行设置)。所述四组光源能够以每组光源为一个单元按照预设顺序被循环点亮，从而保持在获取图像期间，仅有一组光源被点亮，例如，与矩形LED显示屏的四个边缘对应的四组光源按照顺时针顺序或逆时针顺序被循环点亮，从而摄像单元能够在每组光源点亮期间获取一张LED显示屏的图像。

所述处理单元30，例如为计算机，能够控制光源20的点亮和关闭，并控制摄像单元10在光源点亮期间获取LED显示屏表面的一张或多张图像，并根据所获取的图像确定LED显示屏表面的亮度属性。

优选的，所述处理单元30能够控制多组光源20(例如四组光源)以每组光源为一个单元按照预设顺序被循环点亮。

优选的，所述处理单元30控制摄像单元10在至少一组光源点亮期间，获取LED显示屏表面图像；优选的，在每组光源被点亮期间，所述处理单元控制摄像单元获取所述LED显示屏表面的一张或多张图像。

在一个实施方式中，所述处理单元30控制与矩形LED显示屏的四个边缘对应的四组光源以每组光源为一个单元按照预设顺序(如顺时针顺序或逆时针顺序)被循环点亮，从而保持在获取图像期间，仅有一组光源被点亮，使摄像单元在每组光源点亮期间获取一张LED显示屏的图像。

实施例2视觉检测方法

参见图3，本实施例提出了一种LED显示屏视觉检测方法，本实施例的方法可以利用实施例1的视觉检测系统实现，包括如下步骤：

步骤101：获取LED显示屏表面的一张或多张图像

优选的，所述多张图像的成像角度相同。

优选的，所述多张图像成像时光照方向不同。

优选的，所述多张图像为四张图像。

LED显示屏100通常呈矩形，具有四个边缘，在一个实施方式中，获取LED显示屏表面的四张图像，所述四张图像成像时光照方向分别为自LED显示屏的四个边缘(例如LED显示屏呈矩形，具有四个边缘)的上方倾斜向下，所述四张图像自LED显示屏表面中部的正上方成像。

步骤102：对所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统 计

对所获取的LED显示屏表面的一张或多张图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统计，获得统计结果；当获取的LED显示屏表面的图像为多张图像时，多张图像的选定区域相同，对每张图片的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统计，获得统计结果；优选的，所述统计为直方图统计，获得选定区域的每个亮度值下像素点的数量的直方图。

优选的，所述选定区域的尺寸小于所获取的图像的尺寸。

优选的，所述亮度值的统计范围为0～255。

具体的，对于每一张图像I，图像宽度为w，高度为h。由于同一LED显示屏表面的亮度属性趋于一致，因此，取LED显示屏的选定区域(X，Y){0<X<w，0<Y<h}，对选定区域进行直方图统计。即，按照图像的选定区域中每个像素点的亮度值I0＝f(x0，y0)进行排序分类S＝h(I)，横轴I为像素点的亮度值，统计范围为0至255，纵轴S为像素点数量。

步骤103：根据所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况， 确定LED显示屏表面的亮度属性

根据所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况，确定LED显示屏表面的亮度属性。

当获取一张图像时，根据该一张图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况，确定LED显示屏表面的亮度属性。

当获取多张图像时，将根据多张图像的相同选定区域得到的直方图Si{1＝<i＝<n,n＝4}进行直方图融合，确定LED显示屏表面的亮度属性。

在一个实施方式中，将多张图像的直方图按照预设顺序首尾拼接进行直方图融合，即，将S横轴扩展到255×n的长度，n为图像数量。

在另一个实施方式中，根据公式S(I)＝S1(I)+S2(I)+...+Sn(I){0＝<I＝<255}，将多张图像的直方图相加进行直方图融合，式中，S(I)为多张图像的亮度值为I的像素点个数之和，Sn(I)为第n张图像的亮度值为I的像素点个数。

下面，以矩形LED显示屏为检测对象为例说明本实施例的视觉检测方法的实际应用。

利用四组直条形线光源自四个角度分别向矩形LED显示屏提供照明，在每个照明角度下，获取一张LED显示屏表面的图像，共获得四张图像，分别对每张图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况进行直方图统计，获得统计结果，再将四张图像的直方图进行直方图融合，确定LED显示屏表面的亮度属性，将其与预先建立的基于预先建立的LED显示屏表面亮度属性的分类标准(可以根据预先检测的LED显示屏样本集确定分类标准)，对LED显示屏进行分类，例如，采用一维信号的模板匹配算法进行相关性度量(例如平方差匹配、标准平方差匹配、相关匹配、标准相关匹配等)，获取分类结果，将表面亮度属性相同或相近的LED显示屏划分在同一类，在制造LED显示拼接屏时，采用表面亮度相同或相近的LED显示屏进行拼接，从而达到良好的视觉效果。

本实施例的方法模拟现场人工通过不同角度观察待检测LED显示屏表面，获得检测LED显示屏表面的亮度属性，能够最大程度地符合人眼的感知情况，检测结果准确，误差小，成本低，效率高。

实施例3视觉检测装置

参见图4，本实施例提出了一种LED显示屏视觉检测装置，包括获取模块、统计模块和确定模块；其中，

获取模块，用于获取LED显示屏表面的一张或多张图像；

统计模块，对所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统计；

确定模块，根据所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况，确定LED显示屏表面的亮度属性。

具体的，本实施例提出了一种LED显示屏视觉检测装置，包括获取模块、统计模块和确定模块。其中：

获取模块，用于获取LED显示屏表面的一张或多张图像

优选的，所述多张图像的成像角度相同。

优选的，所述多张图像成像时光照方向不同。

优选的，所述多张图像为四张图像。

LED显示屏100通常呈矩形，具有四个边缘，在一个实施方式中，获取LED显示屏表面的四张图像，所述四张图像成像时光照方向分别为自LED显示屏的四个边缘(例如LED显示屏呈矩形，具有四个边缘)的上方倾斜向下，所述四张图像自LED显示屏表面中部的正上方成像。

统计模块，对所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统 计

统计模块对所获取的LED显示屏表面的一张或多张图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统计，获得统计结果；当获取的LED显示屏表面的图像为多张图像时，多张图像的选定区域相同，对每张图片的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统计，获得统计结果；优选的，所述统计为直方图统计，获得选定区域的每个亮度值下像素点的数量的直方图。

优选的，所述选定区域的尺寸小于所获取的图像的尺寸。

优选的，所述亮度值的统计范围为0～255。

具体的，对于每一张图像I，图像宽度为w，高度为h。由于同一LED显示屏表面的亮度属性趋于一致，因此，取LED显示屏的选定区域(X，Y){0<X<w，0<Y<h}，对选定区域进行直方图统计。即，按照图像的选定区域中每个像素点的亮度值I0＝f(x0，y0)进行排序分类S＝h(I)，横轴I为像素点的亮度值，统计范围为0至255，纵轴S为像素点数量。

确定模块，根据所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情 况，确定LED显示屏表面的亮度属性

确定模块根据所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况，确定LED显示屏表面的亮度属性。

当获取一张图像时，根据该一张图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况，确定LED显示屏表面的亮度属性。

当获取多张图像时，将根据多张图像的相同选定区域得到的直方图Si{1＝<i＝<n,n＝4}进行直方图融合，确定LED显示屏表面的亮度属性。

在一个实施方式中，确定模块将多张图像的直方图按照预设顺序首尾拼接进行直方图融合，即，将S横轴扩展到255×n的长度，n为图像数量。

在另一个实施方式中，确定模块根据公式S(I)＝S1(I)+S2(I)+...+Sn(I){0＝<I＝<255}，将多张图像的直方图相加进行直方图融合，式中，S(I)为多张图像的亮度值为I的像素点个数之和，Sn(I)为第n张图像的亮度值为I的像素点个数。

本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种LED显示屏视觉检测系统，其特征在于，包括摄像单元、多组光源和处理单元；

所述摄像单元用于获取LED显示屏表面的多张图像；

所述光源用于向LED显示屏表面提供照明，所述光源设置于所述LED显示屏的边缘的上方，所述系统在LED显示屏的不同方向上设置多组光源；

所述处理单元控制多组光源按照预设顺序循环点亮，控制摄像单元在每组光源点亮期间，获取LED显示屏表面的图像，并根据所获取的图像确定LED显示屏表面的亮度属性。

2.如权利要求1所述的LED显示屏视觉检测系统，其特征在于，LED显示屏的每个边缘对应设置有一组光源。

3.如权利要求2所述的LED显示屏视觉检测系统，其特征在于，所述光源为多组直条形线光源，每组线光源与LED显示屏的一个边缘平行设置。

4.如权利要求1所述的LED显示屏视觉检测系统，其特征在于，所述光源包括四组光源，所述四组光源分别设置在LED显示屏的四个边缘的上方；所述处理单元能够控制四组光源按照预设顺序被循环点亮；摄像单元在每组光源点亮期间获取一张LED显示屏的图像。

5.如权利要求1所述的LED显示屏视觉检测系统，其特征在于，所述摄像单元设置于LED显示屏中部的正上方。

6.一种LED显示屏视觉检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取LED显示屏表面的多张图像，所述多张图像成像时光照方向不同，所述多张图像的成像角度相同；

对所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统计；

根据所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况，确定LED显示屏表面的亮度属性。

7.如权利要求6所述的LED显示屏视觉检测方法，其特征在于，所述亮度值的统计范围为0～255。

8.如权利要求6所述的LED显示屏视觉检测方法，其特征在于，获取LED显示屏表面的四张图像，所述四张图像成像时光照方向分别为自LED显示屏的四个边缘的上方倾斜向下，所述四张图像自LED显示屏表面中部的正上方成像。

9.如权利要求6所述的LED显示屏视觉检测方法，其特征在于，对所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行直方图统计。

10.如权利要求9所述的LED显示屏视觉检测方法，其特征在于，当获取LED显示屏表面的多张图像时，在确定LED显示屏表面的亮度属性的步骤中，还对多张图像的直方图统计结果进行直方图融合。

11.一种LED显示屏视觉检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取LED显示屏表面的多张图像，所述多张图像成像时光照方向不同，所述多张图像的成像角度相同；

统计模块，对所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布进行统计；

确定模块，根据所获取的图像的选定区域的每个亮度值下像素点的数量分布情况，确定LED显示屏表面的亮度属性。

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