CN110705587A - 一种led显示屏表面颜色自动分类方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED显示屏表面颜色自动分类方法，该方法将显示单元表面的红绿蓝三原色转换到CIE1931‑XYZ颜色空间中，得到CIE1931‑XYZ颜色空间下的亮色度坐标，将CIE1931‑XYZ颜色空间设定范围分为许多小立方体，每个小立方体代表一类颜色。根据各显示单元表面颜色对应的坐标将其放入对应的立方体中；将分到同一个立方体中的显示单元作为同一类显示单元，相邻立方体的显示单元作为相邻类显示单元。在拼接显示屏时，使同一类颜色显示单元相邻或相邻类显示单元进行拼接，能够提高显示屏表面美观程度。本发明极大程度提高了分类速度和准确度，提高了生产效率。

Description

一种LED显示屏表面颜色自动分类方法
技术领域
本发明属于LED显示校正技术领域，涉及一种LED显示屏表面颜色自动分选方法。
背景技术
随着LED显示屏市场的不断发展，超大像素显示屏显示成为目前主流需求，而显示屏的超大像素显示主要靠多个显示屏拼接进行实现。但是在显示屏拼接的过程中，由于显示单元的封装工艺，电路板加工工艺使每个显示单元的表面颜色无法做到完全一致，致使显示屏拼接后在不点亮情况下出现表面颜色混乱，表现为“灰一块黑一块”，严重破坏美观程度，影响用户体验感受。为了解决该问题就需要对显示单元表面颜色进行分类，将颜色相近的显示单元放在一类，显示屏拼接时使其相邻，当同一类显示单元数量不够时，与颜色相近类的显示单元进行拼接，最终使拼接后超大面积显示屏表面颜色表现为同一颜色或者颜色自然过渡，提高显示屏表面美观程度。
现有的LED显示屏表面分类方法主要是利用扫描仪或者工业相机对显示屏表面进行拍照，然后通过人工判别照片确定显示屏表面颜色的分类，过程耗时极大且错误率较高，严重影响生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种LED显示屏表面颜色自动分类方法，该方法通过算法模拟人眼分类，能够极大提高分类效率并提高准确率。
为了解决上述问题，本发明的LED显示屏表面颜色自动分类方法包括下述步骤：
步骤一
将标准光源的三基色XD，YD，ZD进行归一化，得到XD'，YD'，ZD'，将XD'， YD'，ZD'和R＝G＝B＝1,代入公式(1)，求得待定系数矩阵H；
[XD' YD' ZD']T＝H[R G B]T (1)
步骤二
设待分类显示单元数量为k，在同一个环境下相机对k个显示单元的同一位置处进行逐一采集，得到每个显示单元的RGB三原色(Ri,Gi,Bi)，i＝1,2,3....k，将(Ri,Gi,Bi)及步骤一得到的待定系数矩阵H代入公式(3)，求出CIE1931-XYZ 颜色空间下每个显示单元表面颜色对应的坐标(xi,yi,Yi)；
Figure RE-GDA0002292822980000021
步骤三
设LED显示屏表面颜色在CIE-XYZ颜色空间覆盖的区域为 x＝xmin～xmax，y＝ymin～ymax，Y＝Ymin～Ymax，将R＝G＝B＝0.5及步骤一得到的待定系数矩阵H代入公式(4)中，得到在该区域内标准颜色坐标点 Wori＝(x＝xori,y＝xori,Y＝Yori)；
[Xori Yori Zori]T＝H[R G B]T
Figure RE-GDA0002292822980000022
Figure RE-GDA0002292822980000023
步骤四
在CIE-XYZ颜色空间下，以标准颜色坐标点Wori为中心，在 x＝xmin～xmax，y＝ymin～ymax，Y＝Ymin～Ymax区域内，x轴，y轴，Y轴都以间隔t向远离标准颜色坐标点Wori方向进行分格，最后将空间分为多个体积为t3的立方体，每个立方体区间内的颜色代表一类表面颜色；相邻立方体区间内的颜色为相邻类表面颜色；
步骤五
根据各显示单元表面颜色对应的坐标(xi,yi,Yi)，将其与步骤四分出立方体进行配对，放入对应的立方体中；将分到同一个立方体中的显示单元作为同一类显示单元，将分到相邻立方体的显示单元作为相邻类显示单元。
所述的相机采用彩色相机或者滤光片相机。
所述的显示单元为显示模组或者显示箱体。
所述LED显示屏表面颜色在CIE-XYZ颜色空间覆盖的区域为 x＝0.2702～0.3502,y＝0.2739～0.3539,Y＝0.4600～0.5400。
所述标准颜色坐标点Wori＝(x＝0.3102,y＝0.3139,Y＝0.5)。
所述间隔t＝0.002。
本发明通过彩色相机对显示单元表面进行拍照采集，得到显示单元表面的红绿蓝三原色，再将红绿蓝三原色转换到CIE1931-XYZ颜色空间中，得到 CIE1931-XYZ颜色空间下的亮色度坐标(x,y,Y)，将CIE1931-XYZ颜色空间设定范围分为许多小立方体，每个小立方体代表一类颜色。根据各显示单元表面颜色对应的坐标(xi,yi,Yi)，将其放入对应的立方体中；将分到同一个立方体中的显示单元作为同一类显示单元，将分到相邻立方体的显示单元作为相邻类显示单元，实现表面颜色自动筛选，归类。在拼接显示屏时，使同一类颜色显示单元相邻，当同一类显示单元数量不够时，利用与颜色相近类的显示单元进行拼接，最终可使拼接后超大面积显示屏表面颜色表现为同一颜色或者颜色自然过渡，能够提高显示屏表面美观程度。本发明极大程度提高了分类速度和准确度，提高了生产效率，适合工程应用，具有极大的应用价值。
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为CIE1931-XYZ颜色空间。
图2为CIE1931-XYZ颜色空间在标准点附近的立方体方格。
图3为显示屏表面颜色分类平面图。
图4为显示屏表面颜色分类立体图。
图5为一种LED显示屏表面颜色自动分类方法流程图。
具体实施方式
本发明利用彩色相机对红绿蓝(以下简称RGB)三个颜色具有分辨能力，对表面颜色不同的显示单元进行拍照，得到不同的RGB三个数值。RGB属于RGB 颜色空间的三个特征量，而RGB颜色空间是与设备相关的颜色空间，所以不同设备采集同一显示单元表面颜色得到的RGB特征值不同，不具备通用性。所以本发明根据色度学原理采用颜色转换方法，将RGB颜色空间转换到一个与设备无关的颜色空间，即CIE1931-XYZ颜色空间，得到每个显示单元表面颜色对应的(x,y,Y)坐标。在CIE1931-XYZ颜色空间中，将颜色空间中的三个坐标轴x-y-Y 按照间距t，t＝0.005～0.02，进行分格，得到许多小立方体，每个立方体代表一类颜色；将每个显示单元表面颜色对应的(x,y,Y)坐标放入对应的立方体达到表面颜色分类的目的。下面以t＝0.002为例详细说明本发明的技术方案。
步骤一
将D65标准光源的三基色XD65＝95.00，YD65＝100.00，ZD65＝108.89进行归一化，得到XD65'＝0.95，YD65'＝1.00，ZD65'＝1.0889，将XD65'，YD65'，ZD65'和R＝G＝B＝1代入公式(1)，求得待定系数矩阵H；从而得到颜色空间转换公式(2)
[XD65' YD65' ZD65']T＝H[R G B]T (1)
Figure RE-GDA0002292822980000041
Figure RE-GDA0002292822980000051
Figure RE-GDA0002292822980000052
Figure RE-GDA0002292822980000053
公式(1)中R、G、B为相机对显示单元表面颜色采集获得的R、G、B数值， X、Y、Z为CIE1931-XYZ颜色空间中的标准三刺激值，其中Y刺激值的大小代表颜色的明亮程度，x,y为X、Y占三刺激值的比例，称为CIE1931-XYZ颜色空间中的色度坐标，代表颜色的色度，每个(x,y)点都代表一种颜色，所以， (x,y,Y)表示一个完成的颜色，包括亮度和色度。其中相机采用彩色相机或者滤光片相机等能够采集RGB三基色的相机。
步骤二
设待分类显示单元数量为k，在同一个环境下用彩色相机对k个显示单元的同一位置处进行逐一采集，得到每个显示单元的RGB三原色(Ri,Gi,Bi)， i＝1,2,3....k，将(Ri,Gi,Bi)代入公式(2)，求出CIE1931-XYZ颜色空间下每个显示单元表面颜色对应的坐标(xi,yi,Yi)；
Figure RE-GDA0002292822980000054
步骤三
将x作为x轴(x≤1)，y作为y轴(y≤1)，Y作为Y轴(Y≤1)构成一个三维空间，则每个(x,y,Y)点就是空间中的一个点，空间中每个点都表示一个颜色；
将R＝G＝B＝0.5代入公式(2)中，求出标准颜色坐标点 Wori＝(x＝0.3102,y＝0.3139,Y＝0.5)。
步骤四
以标准颜色坐标点Wori为中心，x轴，y轴，Y轴都以0.002为间隔向远离标准颜色坐标点Wori方向进行分格，最后将空间分为许多个体积为0.0023的立方体，每个立方体区间内的颜色代表一类表面颜色。
划分立方体个数巨大，分类数很多，但是由于CIE-XYZ颜色空间覆盖了整个可见光谱，包含了所有颜色，而显示屏的表面颜色只是其中非常小的一部分颜色，所占立方体数量非常少，集中在标准颜色坐标点 Wori＝(x＝0.3102,y＝0.3139,Y＝0.5)附近，所以，为了简化操作，只在标准颜色坐标点Wori＝(x＝0.3102,y＝0.3139,Y＝0.5)附近画出立方体进行分类。
本发明中，x轴的分格区间为(0.2702,0.3502)，y轴的分格区间为 (0.2739,0.3539)，Y轴的分格区间为(0.4600,0.5400)。根据(xi,yi,Yi)坐标的不同，将每个(xi,yi,Yi)与x轴，y轴，Y轴坐标进行配对，放入对应的立方体中，同一个立方体的表面颜色为同一类，相邻立方体的表面颜色为相邻类，颜色相近。所述的显示单元为显示模组或者显示箱体。
所述的显示单元可以为显示模组或者显示箱体。
所述的间隔t没有严格的限制，其数值越小颜色分类则越细，按照本发明分类方法拼接的显示屏外观效果越好。

Claims (6)

1.一种LED显示屏表面颜色自动分类方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤一
将标准光源的三基色XD，YD，ZD进行归一化，得到XD'，YD'，ZD'，将XD'，YD'，ZD'和R＝G＝B＝1,代入公式(1)，求得待定系数矩阵H；
[XD' YD' ZD']T＝H[R G B]T (1)
步骤二
设待分类显示单元数量为k，在同一个环境下相机对k个显示单元的同一位置处进行逐一采集，得到每个显示单元的RGB三原色(Ri,Gi,Bi)，i＝1,2,3....k，将(Ri,Gi,Bi)及步骤一得到的待定系数矩阵H代入公式(3)，求出CIE1931-XYZ颜色空间下每个显示单元表面颜色对应的坐标(xi,yi,Yi)；
Figure FDA0002183313900000011
步骤三
设LED显示屏表面颜色在CIE-XYZ颜色空间覆盖的区域为x＝xmin～xmax，y＝ymin～ymax，Y＝Ymin～Ymax，将R＝G＝B＝0.5及步骤一得到的待定系数矩阵H代入公式(4)中，得到在该区域内标准颜色坐标点Wori＝(x＝xori,y＝xori,Y＝Yori)；
[Xori Yori Zori]T＝H[R G B]T
Figure FDA0002183313900000012
Figure FDA0002183313900000013
步骤四
在CIE-XYZ颜色空间下，以标准颜色坐标点Wori为中心，在x＝xmin～xmax，y＝ymin～ymax，Y＝Ymin～Ymax区域内，x轴，y轴，Y轴都以间隔t向远离标准颜色坐标点Wori方向进行分格，最后将空间分为多个体积为t3的立方体，每个立方体区间内的颜色代表一类表面颜色；相邻立方体区间内的颜色为相邻类表面颜色；
步骤五
根据各显示单元表面颜色对应的坐标(xi,yi,Yi)，将其与步骤四分出立方体进行配对，放入对应的立方体中；将分到同一个立方体中的显示单元作为同一类显示单元，将分到相邻立方体的显示单元作为相邻类显示单元。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏表面颜色自动分类方法，其特征在于所述的相机采用彩色相机或者滤光片相机。
3.根据权利要求1所述的LED显示屏表面颜色自动分类方法，其特征在于所述的显示单元为显示模组或者显示箱体。
4.根据权利要求1所述的LED显示屏表面颜色自动分类方法，其特征在于所述LED显示屏表面颜色在CIE-XYZ颜色空间覆盖的区域为x＝0.2702～0.3502,y＝0.2739～0.3539,Y＝0.4600～0.5400。
5.根据权利要求4所述的LED显示屏表面颜色自动分类方法，其特征在于所述标准颜色坐标点Wori＝(x＝0.3102,y＝0.3139,Y＝0.5)。
6.根据权利要求4所述的LED显示屏表面颜色自动分类方法，其特征在于所述间隔t＝0.002。
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