CN111371965B - 用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法、装置及设备，其中图像处理方法包括：采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与截止滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵；采集显示屏的测试画面的数据，并分解出单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵；根据综合数据矩阵和实际数据矩阵，得到干扰噪声比例。本发明实施例提供的技术方案提升了对目标发光二极管数据采集的准确性，进而提高了对显示屏质检的效果。

Description

用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法、装置及设备

技术领域

本发明实施例涉及视觉拍摄数据提取技术领域，尤其涉及一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法、装置及设备。

背景技术

相机对显示屏的白画面拍摄(R/G/B子像素均发光)时，获取显示屏亮度数据的方法一般是在使用相机对显示屏进行拍摄后，通过获取相机输出的R/G/B通道数据进行分析和处理。

但是，在摄像传感器对显示屏中某个发光二极管数据采集过程中，显示屏中与目标发光二极管相邻的发光二极管发出的光子能量会产生串扰，导致摄像传感器对指定目标发光二极管采集的数据掺杂了其它发光二极管的光子能量干扰，降低了对目标发光二极管数据采集的准确性，进而影响了对显示屏质检的效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法、装置及设备，以提升对目标发光二极管数据采集的准确性，进而提高对显示屏质检的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法，包括：

采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与所述截止滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵；

采集所述显示屏的测试画面的数据，并分解出所述单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵；

根据所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵，得到干扰噪声比例。

可选的，在得到干扰噪声比例之后，还包括：

采集待测试的显示屏的测试画面的数据，得到待测数据矩阵；

根据所述干扰噪声比例和所述待测数据矩阵，得到去噪后的所述待测试的显示屏的测试画面的目标行列数据。

可选的，所述根据所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵，得到干扰噪声比例，包括：

将所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵作差得到差值数据矩阵；

将所述差值数据矩阵与所述综合数据矩阵作商，得到所述干扰噪声比例。

可选的，所述显示屏的测试画面包括白画面。

可选的，所述截止滤光片包括三种不同颜色的截止滤光片；

所述实际数据矩阵包括与三种不同颜色的截止滤光片对应的三个实际数据矩阵；

所述综合数据矩阵包括与三种不同颜色的截止滤光片对应的三个综合数据矩阵；

根据所述三个综合数据矩阵和对应的三个实际数据矩阵，得到三组干扰噪声比例。

可选的，在得到三组干扰噪声比例之后，还包括：

采集待测试的显示屏的测试画面的数据，分别得到三个通道的待测数据矩阵；

根据三组所述干扰噪声比例和三个通道的所述待测数据矩阵，得到三组去噪后的所述待测试的显示屏的测试画面的目标行列数据。

可选的，所述截止滤光片包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。

可选的，所述采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据前还包括：

测量所述测试画面的频谱数据；

根据指定的截止波段确定对应的截止滤光片。

第二方面，本发明实施例提供了一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理装置，包括：

实际数据矩阵获取模块，用于采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与所述滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵；

综合数据矩阵获取模块，用于采集所述显示屏的测试画面的数据，并分解出所述单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵；

干扰噪声比例获取模块，用于根据所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵，得到干扰噪声比例。

第三方面，本发明实施例提供了一种设备，包括：摄像头和处理器；所述摄像头用于采集图像；所述处理器用于执行上述第一方面任意所述的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法。

本发明实施例提供了一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法、装置及监测设备，其中图像处理方法包括：采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与所述截止滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵；采集所述显示屏的测试画面的数据，并分解出所述单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵；根据所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵，得到干扰噪声比例。与不加滤光片时采集到的选定通道像素的原始行列数据相比，采用截止滤光片时采集到的选定通道像素的原始行列数据滤去了干扰光的数据，基于此能够得到干扰光引起的干扰噪声，进而计算出干扰噪声比例。本发明实施例提供的技术方案通过计算出产品测试画面的干扰噪声比例获得准确的测试画面的目标行列数据，避免了其它发光二极管的光子能量的干扰，提高了对目标发光二极管数据采集的准确性，进而加强了对产品的显示屏质检的效果，提高了产品的产率和质量。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法的流程图；

图2是现有技术中相机采集原始行列数据时产生干扰数据的示意图；

图3是本发明实施例二提供的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法的流程图；

图4是本发明实施例二提供的针对目标产品显示屏测量的频谱图；

图5是图4所示频谱对应的滤光片截止频段示意图；

图6是本发明实施例二提供的摄像传感器接收到的三通道像素的排布结构图；

图7是本发明实施例二提供的实际数据矩阵的数据图；

图8是本发明实施例二提供的综合数据矩阵的数据图；

图9是本发明实施例二提供的差值数据矩阵的数据图；

图10是本发明实施例二提供的干扰噪声比例的数据图；

图11是本发明实施例三提供的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

本发明实施例提供了一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法，图1是本发明实施例一提供的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法的流程图，参考图1；该图像处理方法包括：

S10、采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与截止滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵。

具体的，可以将截止滤光片放置在待检显示屏和相机之间，通过相机拍摄待检显示屏，获取显示屏的测试画面经过截止滤光片滤光后的光子物理能量数据。在本方案中，处理的数据为未经过拜尔转换的原始行列数据；截止滤光片可以是针对目标产品显示屏的某一种颜色的像素具有高通过率的截止滤光片。分解出与截止滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵。实际数据矩阵排除了其它通道像素发出的光子物理能量对指定的单一通道像素的原始行列数据的干扰。

示例性地，以截止滤光片为红滤光片为例，目标产品显示白色的指定画面，通过红滤光片后，只允许红光透过，避免了其它颜色光对采集的红色像素发出的红光的干扰。获得到红色通道像素的原始行列数据，进而得到实际数据矩阵。对应红色通道像素的原始行列数据为准确数据，因为红滤光片允许红光透过，因此采集到的数值较大。其它颜色通道像素的原始行列数据由于红滤光片进行滤光，其它颜色的光不能透过，因此采集到的数值较小并接近于零。

S20、采集显示屏的测试画面的数据，并分解出单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵。

具体的，采集一组未经过截止滤光片的目标产品显示屏的测试画面数据。分解出单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵；其中单一通道像素颜色与步骤S10中采集的单一通道像素颜色一致。即若步骤S10分解出的单一通道像素的原始行列数据是红色像素发出的红光的光子物理能量数据，则本步骤中分解出单一通道像素的原始行列数据同样来自红色像素发出的红光的光子物理能量数据。也可以是同时分解出所有通道像素的原始行列数据，只选取与步骤S10分解出的相同颜色的单一通道像素的原始行列数据作为处理对象数据。得到综合数据矩阵中的原始行列数据包含其它颜色像素发出的光子物理能量对指定的单一通道像素的原始行列数据的干扰。即综合数据矩阵包括实际数据与干扰噪声的总和，所有通道像素的原始行列数据都比较大。

S30、根据综合数据矩阵和实际数据矩阵，得到干扰噪声比例。

具体的，根据综合数据矩阵和实际数据矩阵，得到干扰噪声比例。从简单的数据模型上分析，一个像素即为一个发光二极管，假设采集到的某一单通道像素的原始行列数为总共接受到的光子物理能量数据为M，理想状态下对应颜色的像素的发出的光子能量为e。从相邻发光二极管干扰进来的光子能量为f，那么M＝e+f。因为在指定的显示画面和拍摄条件下，光的照射物理现象是保持稳定的，并且干扰噪声与原始信号的比例α＝f/M为固定值，α为干扰噪声比例。

图2是现有技术中相机采集原始行列数据时产生干扰数据的示意图，参考图2。现有技术中，相机对待测显示屏拍摄并获取测试画面的数据过程中，对屏幕某个发光二极管数据采集时，屏幕目标相邻的发光二极管发出的光子能量会产生串扰，导致摄像传感器中的一个指定像素子单元对指定目标发光二极管采集的数据掺杂了其它发光二极管的光子能量干扰。示例性地，选定发光二极管A为目标发光二极管，摄像传感器像素子单元a是接收发光二极管A发出的光子物理能量数据的单个像素物理结构。理想状态下，摄像传感器像素子单元a能准确接收发光二极管A的光子物理能量数据，图中摄入摄像传感器像素子单元a接收区域的实线箭头部分即为发光二极管A发出的光子物理能量。但是在实际应用中，物理上光是散射的，摄像传感器像素子单元a接受到的光子能量有一部分是相邻发光二极管B发出的光线，图中摄入摄像传感器像素子单元a接收区域的虚线箭头部分即为相邻发光二极管B发出的光子物理能量，相应的光子物理能量数据也就是摄像传感器像素子单元a呈现的数据中掺杂的一部分噪声。除了相邻发光二极管B发出的光线对目标发光二极管A的实际数据有影响，间隔设置的发光二极管C也会对实际数据产生干扰。

本发明实施例提供了一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法包括：采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与截止滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵；采集显示屏的测试画面的数据，并分解出单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵；根据综合数据矩阵和实际数据矩阵，得到干扰噪声比例。与不加滤光片时采集到的选定通道像素的原始行列数据相比，采用截止滤光片时采集到的选定通道像素的原始行列数据滤去了干扰光的数据，基于此能够得到干扰光引起的干扰噪声，进而计算出干扰噪声比例。本发明实施例提供的技术方案通过计算出产品测试画面的干扰噪声比例获得准确的测试画面的目标行列数据，避免了其它发光二极管的光子能量的干扰，提高了对目标发光二极管数据采集的准确性，进而加强了对产品的显示屏质检的效果，提高了产品的产率和质量。

实施例二

本发明实施例提供了一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法。在上述实施例的基础上，本发明实施例对显示屏亮度拍摄的图像处理方法进行了细化和补充。

在得到干扰噪声比例之后还包括：采集待测试的显示屏的测试画面的数据，得到待测数据矩阵；根据干扰噪声比例和待测数据矩阵，得到去噪后的待测试的显示屏的测试画面的目标行列数据。在采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据前还包括：测量所述测试画面的频谱数据；根据指定的截止波段确定对应的截止滤光片。此外，根据综合数据矩阵和所述实际数据矩阵，得到干扰噪声比例具体包括：将所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵作差得到差值数据矩阵；将所述差值数据矩阵与所述综合数据矩阵作商，得到所述干扰噪声比例。

图3是本发明实施例二提供的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法的流程图，参考图3。图像处理方法包括：

S210、测量测试画面的频谱数据；根据指定的截止波段确定对应的截止滤光片。

具体的，如何选择理想的截止滤光片对结果会有比较重要的影响，在对指定的产品显示屏进行检测前，需要测量在测试画面下的频谱数据，然后根据指定的截止波段确定对应的截止滤光片。可选的，显示屏的测试画面包括白画面。白画面是指通过红色像素、绿色像素以及蓝色像素均发光得到的画面。可选的，截止滤光片包括三种不同颜色的截止滤光片，分别包括只允许红光透过的红滤光片、只允许绿光透过的绿滤光片以及只允许蓝光透过的蓝滤光片。

图4是本发明实施例二提供的针对目标产品显示屏测量的频谱图，图5是图4所示频谱对应的滤光片截止频段示意图，参考图4-5。针对某种产品显示屏测量的频谱，其中曲线1对应红光，曲线2对应绿光，曲线3对应蓝光。那么需要尽量根据图4中产品的频谱中红光、绿光或蓝光的波长来分别确定图5中红光、绿光或蓝光的截止频段，根据截止频段定制校准使用的截止滤光片。若先选定红滤光片，则选择波长范围在L频段内的截止滤光片。

S220、采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与截止滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵。

示例性的，图6是本发明实施例二提供的摄像传感器接收到的三通道像素的排布结构图，参考图6。摄像传感器中包括多数个摄像传感器子单元，图中每一个方格是摄像传感器中的单个像素物理结构，即一个子单元。摄像传感器子单元根据接收的光子物理能量所属的颜色可以包括三种类型。其中字母“G”代表接收绿光的像素物理结构，字母“R”代表接收红光的像素物理结构，字母“B”代表接收蓝光的像素物理结构。

图7是本发明实施例二提供的实际数据矩阵的数据图，参考图7。以截止滤光片采用红滤光片为例。目标产品显示白色的指定画面即白画面，显示屏的发光二极管发出的光通过红滤光片后只允许红光透过。采集到的通道像素的原始行列数据组成的实际数据矩阵参见图7。字母“R”代表接收红光的像素物理结构接收到的光子物理能量数据都较大并且接近于70，而字母“G”代表接收绿光的像素物理结构和字母“B”代表接收蓝光的像素物理结构接收到的光子物理能量数据都较小且接近于2。证明显示屏的发光二极管发出的光通过红滤光片后只允许红光透过，排出了绿光以及蓝光对红光的干扰。

S230、采集显示屏的测试画面的数据，并分解出单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵。

图8是本发明实施例二提供的综合数据矩阵的数据图，参考图8。不加红滤光片时，同样的画面和拍摄条件下，采集到的通道像素的原始行列数据组成的综合数据矩阵参见图8，摄像传感器中的每个像素物理结构对应接收到的光子物理能量数据都较大。其中字母“R”代表接收红光的像素物理结构接收到的光子物理能量数据要大于图7中红光的像素物理结构接收到的光子物理能量数据。综合数据矩阵为实际数据与干扰噪声的总和，数据中掺杂了绿光和蓝光的干扰数据。

S240、综合数据矩阵和实际数据矩阵作差得到差值数据矩阵；将差值数据矩阵与综合数据矩阵作商，得到干扰噪声比例。

图9是本发明实施例二提供的差值数据矩阵的数据图，参考图9。要想忽略绿光和蓝光的干扰数据，需要在红色对应的通道像素的原始行列数据中减去绿光以及蓝光的干扰数据。将综合数据矩阵与实践数据矩阵做差，得到一个差值数据矩阵，忽略绿色以及蓝色对应通道像素的原始行列数据，得到的为针对红光的干扰数据。

图10是本发明实施例二提供的干扰噪声比例的数据图，参考图10。将差值数据矩阵中红光对应的干扰数据与综合数据矩阵中对应的红光数据作商，得到比值数据矩阵。这个矩阵中的数据就是拍摄指定白画面时，红光原始行列数据中每个有效像素中的干扰噪声比例。

可选的，实际数据矩阵包括与三种不同颜色的截止滤光片对应的三个实际数据矩阵；综合数据矩阵包括与三种不同颜色的截止滤光片对应的三个综合数据矩阵；根据三个综合数据矩阵和对应的三个实际数据矩阵，得到三组干扰噪声比例；分别是红光原始行列数据中每个有效像素中的干扰噪声比例、绿光原始行列数据中每个有效像素中的干扰噪声比例以及蓝光原始行列数据中每个有效像素中的干扰噪声比例。

S250、采集待测试的显示屏的测试画面的数据，得到待测数据矩阵；根据干扰噪声比例和待测数据矩阵，得到去噪后的待测试的显示屏的测试画面的目标行列数据。

具体的，采集待测试的显示屏的测试画面的数据，分别得到三个通道的待测数据矩阵；根据三组干扰噪声比例和三个通道的待测数据矩阵，得到三组去噪后的待测试的显示屏的测试画面的目标行列数据。将三组去噪后的待测试的显示屏的测试画面的目标行列数据重新进行组合，得到去噪后的三通道像素的实际数据矩阵，即为去噪后的待测试的显示屏的测试画面的目标行列数据。

本发明实施例提供的一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法。通过得到分别针对红光、绿光以及蓝光三组干扰噪声比例，能够从根本上将显示屏检测画面的有效信号和干扰噪声排除开来。通过简单的原理获取到干扰噪声比例，在正常或者量产使用的时候，能直接简便的对数据进行操作并得到目标值。进而加强了对产品的显示屏质检的效果，提高了产品的产率和质量。

实施例三

本发明实施例提供了一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理装置，图11是本发明实施例三提供的一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理装置结构图，参考图11。图像处理装置包括：

实际数据矩阵获取模块10，用于采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵；

综合数据矩阵获取模块20，用于采集显示屏的测试画面的数据，并分解出单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵；

干扰噪声比例获取模块30，用于根据综合数据矩阵和实际数据矩阵，得到干扰噪声比例。

本发明实施例提供的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理装置。该装置包括实际数据矩阵获取模块、综合数据矩阵获取模块和干扰噪声比例获取模块。通过实际数据矩阵获取模块得到实际数据矩阵，综合数据矩阵获取模块得到实际数据矩阵，干扰噪声比例获取模块得到干扰噪声比例。与不加滤光片时采集到的选定通道像素的原始行列数据相比，采用截止滤光片时采集到的选定通道像素的原始行列数据滤去了干扰光的数据，基于此能够得到干扰光引起的干扰噪声，进而计算出干扰噪声比例。本发明实施例提供的技术方案通过获取到干扰噪声比例，在正常或者量产使用的时候能直接简便的对数据进行操作并得到目标值。进而加强了对产品的显示屏质检的效果，提高了产品的产率和质量。

实施例四

本发明实施例还提供了一种设备，包括：摄像头和处理器；摄像头用于采集图像；处理器用于执行上述任一实施例所述的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法。因此具有相同的技术效果，这里不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法，其特征在于，包括：

采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与所述截止滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵；

采集所述显示屏的测试画面的数据，并分解出所述单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵；

根据所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵，得到干扰噪声比例；

所述采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据前还包括：

测量所述测试画面的频谱数据；

根据指定的截止波段确定对应的截止滤光片。

2.根据权利要求1所述的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法，其特征在于，在得到干扰噪声比例之后，还包括：

采集待测试的显示屏的测试画面的数据，得到待测数据矩阵；

根据所述干扰噪声比例和所述待测数据矩阵，得到去噪后的所述待测试的显示屏的测试画面的目标行列数据。

3.根据权利要求1所述的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵，得到干扰噪声比例，包括：

将所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵作差得到差值数据矩阵；

将所述差值数据矩阵与所述综合数据矩阵作商，得到所述干扰噪声比例。

4.根据权利要求1所述的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法，其特征在于，所述显示屏的测试画面包括白画面。

5.根据权利要求1所述的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法，其特征在于，

所述截止滤光片包括三种不同颜色的截止滤光片；

所述实际数据矩阵包括与三种不同颜色的截止滤光片对应的三个实际数据矩阵；

所述综合数据矩阵包括与三种不同颜色的截止滤光片对应的三个综合数据矩阵；

根据所述三个综合数据矩阵和对应的三个实际数据矩阵，得到三组干扰噪声比例。

6.根据权利要求5所述的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法，其特征在于，在得到三组干扰噪声比例之后，还包括：

采集待测试的显示屏的测试画面的数据，分别得到三个通道的待测数据矩阵；

根据三组所述干扰噪声比例和三个通道的所述待测数据矩阵，得到三组去噪后的所述待测试的显示屏的测试画面的目标行列数据。

7.根据权利要求5所述的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法，其特征在于，所述截止滤光片包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。

8.一种用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理装置，其特征在于，包括：

实际数据矩阵获取模块，用于采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据，并分解出与所述滤光片对应的单一通道像素的原始行列数据，得到实际数据矩阵；

综合数据矩阵获取模块，用于采集所述显示屏的测试画面的数据，并分解出所述单一通道像素的原始行列数据，得到综合数据矩阵；

干扰噪声比例获取模块，用于根据所述综合数据矩阵和所述实际数据矩阵，得到干扰噪声比例；

所述采集经截止滤光片滤光后的显示屏的测试画面的数据前还包括：

测量所述测试画面的频谱数据；

根据指定的截止波段确定对应的截止滤光片。

9.一种设备，其特征在于，包括：摄像头和处理器；所述摄像头用于采集图像；所述处理器用于执行权利要求1-7任一所述的用于显示屏亮度拍摄除干扰的图像处理方法。

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