CN113593426B - 一种led拼接屏图像的模组划分方法以及led屏校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED屏校正技术领域，具体公开了一种LED拼接屏图像的模组划分方法以及LED屏校正方法，模组划分方法包括获取LED拼接屏的灯点点亮图像；LED拼接屏为若干个模组拼接而成；根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在X方向对预设起始灯点所在的一行点亮灯点逐一进行模组划分；根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在Y方向对预设起始灯点所在的一列点亮灯点逐一进行模组划分等步骤。本发明解决了当前LED拼接屏的模组之间修缝效果不佳或修缝错误的问题，进而优化了修缝效果，也进一步优化了LED屏校正效果。
Description
技术领域
本发明涉及LED屏校正技术领域，尤其涉及一种LED拼接屏图像的模组划分方法以及LED屏校正方法。
背景技术
在目前技术中，通常会使用工业相机来拍摄待校正的LED显示屏，以通过校正软件完成LED显示屏的校正处理，但由于工业相机拍摄出的图片畸变较大，尤其是带有广角镜头的工业相机较为严重，因此会导致校正软件从工业相机拍摄出来的测光图片中所提取出的灯点位置存在不准确的问题，也即对提取到的灯点位置进行反投影得到的物理坐标与灯点实际的物理坐标存在不符的问题，进而出现LED显示屏中各个模组之间修缝效果不佳或修缝错误的问题，直接影响到LED显示屏的校正效果。
因此，本领域人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述的问题。
发明内容
针对现有技术中的技术问题，本发明提供一种LED拼接屏图像的模组划分方法、基于局部消畸变的LED屏校正方法、模组划分装置及LED屏校正系统。
本发明的一种LED拼接屏图像的模组划分方法，包括：
获取LED拼接屏的灯点点亮图像；LED拼接屏为若干个模组拼接而成；
根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在X方向对预设起始灯点所在的一行点亮灯点逐一进行模组划分；
根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在Y方向对预设起始灯点所在的一列点亮灯点逐一进行模组划分；
其中，模组划分策略包括：
根据当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，以及预设的相邻灯点间距、模组宽度和模组高度，判断当前灯点是否与目标起始灯点同属于一个模组；
若是，
则将当前灯点划分在目标起始灯点所在的模组中；
若否，
则将当前灯点划分至下一个模组，且将当前灯点设定为所属模组的推算起始灯点；以及将推算起始灯点在选定方向上的前一点亮灯点设定为上一个模组的推算末尾灯点；
目标起始灯点为选定方向下与当前灯点前向距离最近的预设起始灯点或推算起始灯点。
进一步的，获取LED拼接屏的灯点点亮图像，包括：
获取LED拼接屏根据预设跳点数进行部分点亮时的若干张点亮图像；
将若干张点亮图像分别作为灯点点亮图像。
进一步的，根据当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，以及预设的相邻灯点间距、模组宽度和模组高度，判断当前灯点是否与目标起始灯点同属于一个模组，包括：
判断x0+xNum* xDelta是否小于w；其中，x0为目标起始灯点在X方向的单个图像坐标值, xNum为当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，xDelta为同模组内X方向上相邻两个点亮灯点的间距，w为模组宽度；
以及，
判断y0+yNum*yDelta是否小于h；其中，y0为目标起始灯点在Y方向的单个图像坐标值, yNum为当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，yDelta为同模组内Y方向上相邻两个点亮灯点的间距，h为模组高度。
进一步的，模组划分策略还包括：
根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值，计算X方向上每个推算起始灯点、推算末尾灯点的图像坐标；以及
根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值，计算Y方向上每个推算起始灯点、推算末尾灯点的图像坐标。
进一步的，根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值，计算X方向上每个推算起始灯点的图像坐标，以及根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值，计算Y方向上每个推算起始灯点的图像坐标，包括：
令X方向上推算起始灯点的图像坐标等于x0+xNum1* xDelta-w；其中，xNum1为一个模组在X方向上的点亮灯点数量；
令Y方向上推算起始灯点的图像坐标等于y0+yNum1* yDelta-h；其中，yNum1为一个模组在Y方向上的点亮灯点数量。
进一步的，根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值，计算X方向上每个推算末尾灯点的图像坐标，以及根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值，计算Y方向上每个推算末尾灯点的图像坐标，包括：
令X方向上推算末尾灯点的图像坐标等于x0+xNum2* xDelta；其中，xNum2为推算末尾灯点与当前模组内预设起始灯点或推算起始灯点相距的点亮灯点数量；
令Y方向上推算末尾灯点的图像坐标等于y0+yNum2* yDelta；其中，yNum2为推算末尾灯点与当前模组内预设起始灯点或推算起始灯点相距的点亮灯点数量。
进一步的，还包括：
在X方向对预设起始灯点所在的一行点亮灯点逐一进行模组划分时，建立并更新X方向模组数组，X方向模组数组的表达形式为：模组名称[X方向灯点数量]；
在Y方向对预设起始灯点所在的一列点亮灯点逐一进行模组划分时，建立并更新Y方向模组数组，Y方向模组数组的表达形式为：模组名称[Y方向灯点数量]。
本发明还包括一种基于局部消畸变的LED屏校正方法，包括：
根据上述模组划分方法对LED拼接屏的灯点点亮图像进行X方向以及Y方向上的模组划分；
获取每个模组中的推算起始灯点以及推算末尾灯点的图像坐标，作为第一图像坐标；
根据每两个相邻模组中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第一图像坐标和第一物理坐标进行相机标定，得出相机内参矩阵以及畸变参数；
将对应两个模组视为一个模组，获取其中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标和第二物理坐标；
通过相机内参矩阵以及畸变参数，对推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标进行消畸变处理，生成第三图像坐标；
根据第三图像坐标以及第二物理坐标计算单应变换矩阵；
通过单应变换矩阵对前一模组的推算末尾灯点的第三图像坐标以及后一模组的推算起始灯点的第三图像坐标进行单应变换，生成对应推算起始灯点以及推算末尾灯点的第三物理坐标。
本发明还包括一种LED拼接屏图像的模组划分装置，模组化分装置包括灯点点亮图像获取模块、X方向模组划分模块以及Y方向模组划分模块，其中：
灯点点亮图像获取模块，与X方向模组划分模块以及Y方向模组划分模块分别相连接；灯点点亮图像获取模块用于获取LED拼接屏的灯点点亮图像；LED拼接屏为若干个模组拼接而成；
X方向模组划分模块，与灯点点亮图像获取模块相连接，X方向模组划分模块用于根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在X方向对预设起始灯点所在的一行点亮灯点逐一进行模组划分；
Y方向模组划分模块，与灯点点亮图像获取模块相连接，Y方向模组划分模块用于根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在Y方向对预设起始灯点所在的一列点亮灯点逐一进行模组划分；
其中，模组划分策略包括：
根据当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，以及预设的相邻灯点间距、模组宽度和模组高度，判断当前灯点是否与目标起始灯点同属于一个模组；
若是，
则将当前灯点划分在目标起始灯点所在的模组中；
若否，
则将当前灯点划分至下一个模组，且将当前灯点设定为所属模组的推算起始灯点；以及将推算起始灯点在选定方向上的前一点亮灯点设定为上一个模组的推算末尾灯点；
目标起始灯点为选定方向下与当前灯点前向距离最近的预设起始灯点或推算起始灯点。
本发明还包括一种基于局部消畸变的LED屏校正系统，LED屏校正系统包括上述模组划分装置，以及相机、LED拼接屏、校正装置，其中：
LED拼接屏，用于根据预设跳点数进行部分点亮；
相机，与模组划分装置相连接，相机用于对LED拼接屏进行拍照，得到若干张点亮图像；
模组划分装置，与相机以及校正装置相连接，模组划分装置用于将若干张点亮图像分别作为灯点点亮图像，以及，对灯点点亮图像进行X方向以及Y方向上的模组划分；
校正装置，与模组划分装置相连接，校正装置用于获取每个模组中的推算起始灯点以及推算末尾灯点的图像坐标，作为第一图像坐标；根据每两个相邻模组中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第一图像坐标和第一物理坐标进行相机标定，得出相机内参矩阵以及畸变参数；将对应两个模组视为一个模组，获取其中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标和第二物理坐标；通过相机内参矩阵以及畸变参数，对推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标进行消畸变处理，生成第三图像坐标；根据第三图像坐标以及第二物理坐标计算单应变换矩阵；通过单应变换矩阵对前一模组的推算末尾灯点的第三图像坐标以及后一模组的推算起始灯点的第三图像坐标进行单应变换，生成对应推算起始灯点以及推算末尾灯点的第三物理坐标。
本发明的LED拼接屏图像的模组划分方法、基于局部消畸变的LED屏校正方法、模组划分装置及LED屏校正系统，对LED拼接屏全屏灯点点亮图像上的灯点从X方向以及Y方向上进行模组的划分，从而得知全屏灯点点亮图像上每个模组中的推算起始灯点、推算末尾灯点，进而便于对全屏灯点点亮图像中模组之间的缝隙进行消畸变，从而调整模组缝隙两旁的灯点图像坐标，以通过该灯点的图像坐标进行后续的修缝处理，解决了当前LED拼接屏的模组之间修缝效果不佳或修缝错误的问题，进而优化了修缝效果，也进一步优化了LED屏校正效果。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明实施例的LED拼接屏图像的模组划分方法的步骤流程图（一）；
图2为本发明实施例的LED拼接屏图像的模组划分方法的步骤流程图（二）；
图3为本发明实施例的LED拼接屏图像的模组划分方法的步骤流程图（三）；
图4为本发明实施例的LED拼接屏图像的模组划分方法的步骤流程图（四）；
图5为本发明实施例的基于局部消畸变的LED屏校正方法的步骤流程图；
图6为本发明实施例的LED拼接屏图像的模组划分装置的结构组成图；
图7为本发明实施例的基于局部消畸变的LED屏校正系统的结构组成图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
为了满足一般人群的图像显示需求，现常用的大中型LED显示屏均是由多个相同型号的LED模组拼接而成的，每个LED模组内灯点均呈等间距均匀排布，而模组之间的间距由于拼接的影响，相对于模组内灯点之间的间距，会出现过窄或过宽的问题。在对LED显示屏进行校正时，如果直接将整个LED屏幕的灯点矩阵当作棋盘格进行相机标定，来实现消畸变处理，则会因为模组之间的间距不等而导致消畸变效果与实际情况仍存在偏差，此时可以利用模组内灯点之间的等距将每个模组当作一个特定视野下的棋盘格，并对该棋盘格进行相机标定，以作消畸变处理，但是需要先完成对LED拼接屏图像中灯点进行模组划分，也即将灯点分配到对应的模组内。
故本发明实施例先提供一种LED拼接屏图像的模组划分方法，如图1所示，包括：
步骤S10：获取LED拼接屏的灯点点亮图像；LED拼接屏为若干个模组拼接而成。
本发明适用于对拼接型的LED显示屏的图像的模组划分，本步骤所获取的LED拼接屏的灯点点亮图像，是一张具有点亮状态的灯点的图像。
具体的，如图3所示，步骤S10中，获取LED拼接屏的灯点点亮图像，包括：
步骤S101：获取LED拼接屏根据预设跳点数进行部分点亮时的若干张点亮图像。
为了保证后续方案对LED屏的校正效果，本步骤需获取若干张部分灯点点亮的图像。与此步骤相关的参数包括预设的“跳点数”，例如“跳点数”值等于2，可表示为当前灯点点亮时，与之相距2个灯点距离的灯点同时为点亮状态，即这两个灯点之间相隔1个未点亮的灯点。“跳点数”的具体取值可由本领域技术人员在实现时自行设定，以所取图像中点亮灯点之间不相互干扰为佳。
步骤S102：将若干张点亮图像分别作为灯点点亮图像。
当所有灯点分别点亮在不同的点亮图像中时，每一张点亮图像都作为本实施例的灯点点亮图像，并分别进行后续处理。
通过步骤S10获取到LED拼接屏的灯点点亮图像后，对灯点点亮图像上的点亮灯点进行模组划分，步骤S20与步骤S30分别是从X方向与Y方向上的模组划分，并不需要限定这两个步骤的执行顺序，即先进行X方向的模组划分、再进行Y方向的模组划分，以及先进行Y方向的模组划分、再进行X方向的模组划分，这两种方式均可，本发明仅以第一种方式作为示例进行说明。
步骤S20：根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在X方向对预设起始灯点所在的一行点亮灯点逐一进行模组划分。
步骤S30：根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在Y方向对预设起始灯点所在的一列点亮灯点逐一进行模组划分。
本发明实施例的模组划分方法包含在X方向上、Y方向上的划分过程，具体划分方式基本相同，区别只在于点亮灯点逐一划分的方向。其中，如图2所示，模组划分策略包括：
步骤S01：根据当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，以及预设的相邻灯点间距、模组宽度和模组高度，判断当前灯点是否与目标起始灯点同属于一个模组。
若是，则执行步骤S02：
步骤S02：将当前灯点划分在目标起始灯点所在的模组中。
此步骤中同时还可以令该模组在选定方向下的点亮灯点个数加一，实现对该模组点亮灯点数的更新。
若否，则执行步骤S03：
步骤S03：将当前灯点划分至下一个模组，且将当前灯点设定为所属模组的推算起始灯点；以及将推算起始灯点在选定方向上的前一点亮灯点设定为上一个模组的推算末尾灯点。
模组划分策略中的目标起始灯点为选定方向下与当前灯点前向距离最近的预设起始灯点或推算起始灯点。
一般情况下，可将第一模组的第一个点亮灯点作为预设起始灯点，预设起始灯点具有已知的图像坐标（x值与y值），同时，本步骤已知量还包括预设的相邻灯点间距、模组宽度、模组高度。
在X方向（或Y方向）上对一行（列）点亮灯点逐个进行划分，首先划分的是预设起始灯点后面（下面）的第一个点亮灯点，其次为第二个、第三个、第四个……。当判断当前灯点和目标起始灯点同属于一个模组时，则将当前灯点划分在目标起始灯点所在的模组中，同时令该模组在选定方向下的点亮灯点个数加一；如果当前灯点和目标起始灯点不同属于一个模组时，则将当前灯点划分至下一个模组，且将当前灯点设定为所属模组的推算起始灯点，该推算起始灯点在选定方向上的前一点亮灯点已经在此灯点之前判断为属于上一模组，所以将推算起始灯点在选定方向上的前一点亮灯点设定为上一模组的推算末尾灯点。通过这样的方法，在选定方向上就划分出了每个模组以及每个模组的推算起始灯点和推算末尾灯点。
具体的，本发明实施例中步骤S01：根据当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，以及预设的相邻灯点间距、模组宽度和模组高度，判断当前灯点是否与目标起始灯点同属于一个模组，包括：
步骤S011：判断x0+xNum* xDelta是否小于w；其中，x0为目标起始灯点在X方向的单个图像坐标值, xNum为当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，xDelta为同模组内X方向上相邻两个点亮灯点的间距，w为模组宽度。以及，
步骤S012：判断y0+yNum*yDelta是否小于h；其中，y0为目标起始灯点在Y方向的单个图像坐标值, yNum为当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，yDelta为同模组内Y方向上相邻两个点亮灯点的间距，h为模组高度。
xDelta与yDelta的取值通过相邻两个灯点的间距以及“跳点数”相乘得出。x0为目标起始灯点在X方向的单个图像坐标值，也即与当前灯点前向距离最近的预设起始灯点或推算起始灯点在X方向的单个图像坐标值，例如，LED拼接屏中点亮灯点为8*8个灯点，且其有4个模组组成，那么就是2*2个模组，即在X方向为两个模组，在Y方向上为两个模组。将X方向上的被点亮灯点的序号分别设定为0、1、2、3、4、5、6、7，那么灯点0、1、2、3属于第一模组，4、5、6、7属于第二模组，在灯点点亮图像中，将灯点0设定为预设起始灯点，其坐标设定为（x0，y0），那么预设起始灯点后的第一个点亮灯点与预设起始灯点相距的点亮灯点数量为1，即灯点0、灯点1这两个点亮灯点存在一个单位的灯点间距，则计算x0+1* xDelta与模组宽度w的关系，肯定为x0+1* xDelta小于w，原因如下：已知每个模组的点亮灯点数为4*4，那么无论是在X方向上，还是Y方向上，w=3个单位的灯点间距+首个灯点至模组左侧边缘距离+最后灯点至模组右侧边缘距离。如此对点亮灯点进行一一判断，只有当前灯点满足x0+xNum* xDelta大于或等于w时，则该点亮灯点属于下一个模组。步骤S012的判断原理与步骤S011的原理相同，此处不再赘述。
具体的，本发明实施例在以上实施例的基础上，模组划分策略还包括：
步骤S04：根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值，计算X方向上每个推算起始灯点、推算末尾灯点的图像坐标。
步骤S05：根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值，计算Y方向上每个推算起始灯点、推算末尾灯点的图像坐标。
通过本方法的实施例，对灯点点亮图像中的点亮灯点进行了模组划分，并计算出每个推算起始灯点、推算末尾灯点的图像坐标。
具体的，本发明实施例的步骤S04中：根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值，计算X方向上每个推算起始灯点的图像坐标，以及步骤S05中：根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值，计算Y方向上每个推算起始灯点的图像坐标，分别包括：
令X方向上推算起始灯点的图像坐标等于x0+xNum1* xDelta-w；其中，xNum1为一个模组在X方向上的点亮灯点数量。
本步骤中将新确定出的推算起始灯点先视为当前灯点，而x0依旧定义为目标起始灯点在X方向的单个图像坐标值，此处的目标起始灯点与前述实施例的定义相同，为选定方向下与当前灯点前向距离最近的预设起始灯点或推算起始灯点。所以，对于新确定出的推算起始灯点，其X方向上的图像坐标为：前一推算起始灯点（可能为预设起始灯点）在X方向的单个图像坐标值x0，与xNum1* xDelta的和，再减去模组宽度w所得的值，该推算起始灯点在X方向上的图像坐标确定后，成为下一个新确定出的推算起始灯点计算其X方向上的图像坐标时的x0。
令Y方向上推算起始灯点的图像坐标等于y0+yNum1* yDelta-h；其中，yNum1为一个模组在Y方向上的点亮灯点数量。
计算Y方向上推算起始灯点的图像坐标的方式与计算X方向上推算起始灯点的图像坐标的原理相同，此处不再赘述。
具体的，本发明实施例的步骤S04中：根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值，计算X方向上每个推算末尾灯点的图像坐标，以及步骤S05中：根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值，计算Y方向上每个推算末尾灯点的图像坐标，分别包括：
令X方向上推算末尾灯点的图像坐标等于x0+xNum2* xDelta；其中，xNum2为推算末尾灯点与当前模组内预设起始灯点或推算起始灯点相距的点亮灯点数量。
设灯点0为当前模组内的预设起始灯点，则该模组内的灯点3通过以上计算过程被确定为推算末尾灯点，所以灯点3的图像坐标为x0+3* xDelta。
令Y方向上推算末尾灯点的图像坐标等于y0+yNum2* yDelta；其中，yNum2为推算末尾灯点与当前模组内预设起始灯点或推算起始灯点相距的点亮灯点数量。
Y方向上推算末尾灯点的图像坐标计算原理与X方向上推算末尾灯点的图像坐标的计算原理相同，此处不再赘述。
具体的，本发明实施例在以上实施例的基础上，如图4所示，模组划分方法还包括：
步骤S40：建立并更新X方向模组数组，X方向模组数组的表达形式为：模组名称[X方向灯点数量]；
步骤S50：建立并更新Y方向模组数组，Y方向模组数组的表达形式为：模组名称[Y方向灯点数量]。
在对选定方向上的点亮灯点逐一判断进行模组划分的过程中，如果当前灯点与目标起始灯点同属于一个模组，那么将目标起始灯点所属模组的[X方向灯点数量]或[Y方向灯点数量]进行更新，如果当前灯点不与目标起始灯点同属于一个模组，那么需要新建一个模组，并表示为：第二模组[1]，表明该模组当前只有一个点亮灯点（即新确定出的推算起始灯点），也可以结合计算机语言编号方式（从0开始编号），表示为第一模组[0]，有两个确定的点亮灯点时，表示为第一模组[1]。
本发明实施例还包括一种基于局部消畸变的LED屏校正方法，如图5所示，包括：
步骤S100：根据上述实施例的模组划分方法对LED拼接屏的灯点点亮图像进行X方向以及Y方向上的模组划分。
步骤S200：获取每个模组中的推算起始灯点以及推算末尾灯点的图像坐标，作为第一图像坐标。
本步骤确定推算起始灯点以及推算末尾灯点的图像坐标，可通过上述实施例的步骤S04、步骤S05，根据预设起始灯点的图像坐标对X方向、Y方向的每个推算起始灯点、推算末尾灯点的图像坐标进行计算确定。本领域技术人员也可以采用其他坐标计算方式进行确定，例如对灯点点亮图像中的所有点亮灯点进行位置识别，得出每个灯点的像素坐标，再根据LED屏尺寸以及灯点点亮图像的尺寸，计算出在灯点点亮图像中模组宽度w’，再通过灯点像素坐标与模组宽度w’进行作差运算，从而得出每个推算起始灯点以及推算末尾灯点的图像坐标。
步骤S300：根据每两个相邻模组中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第一图像坐标和第一物理坐标进行相机标定，得出相机内参矩阵以及畸变参数。
以2*2模组组成的LED屏为例，存在左右相邻的两组模组和上下相邻的两组模组，通过相机标定的方式，将每个模组当作一个特定视野下的棋盘格，推算起始灯点以及推算末尾灯点的第一图像坐标已知，推算起始灯点以及推算末尾灯点的第一物理坐标为在LED屏上的坐标，LED屏上灯点的坐标如下：例如第一行灯点共有w个，则灯点的第一物理坐标分别为（0,0）、（1,0）、（2,0）、（3,0）……（w-1,0），第二行灯点的第一物理坐标分别为（0,1）、（1,1）、（2,1）、（3,1）……（w-1,1），最后一行灯点的第一物理坐标分别为（0, h-1）、（1, h-1）、（2, h-1）、（3, h-1）……（w-1,h-1），共有h行灯点。
本发明实施例的主要目的在于对灯点点亮图像中模组之间的缝隙进行消畸变，修缝是基于缝两旁的灯点之间的距离（缝的宽度）来进行的，所以修缝仅与相邻的两个模组相关。将每个模组当作一个特定视野下的棋盘格（或者将整个灯点矩阵当作一个棋盘格），进行相机标定，进而可得到相机内参矩阵A和畸变参数D。要说明的是，在实际场景中，模组与模组之间无法做到平行且共面的完美拼接，用基于全局的相机内参矩阵和畸变参数对灯点做消畸变处理，对缝宽的估计会受到不与缝相邻的模组的影响，导致修缝效果没有改进或改进不多，有时甚至变差。所以本发明选用本实施例进行局部的缝宽估计方法，即用与缝相邻的两个模组的灯点做相机标定，并对其做消畸变处理后，完成对缝宽的估计。
步骤S400：将对应两个模组视为一个模组，获取其中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标和第二物理坐标。
将两个模组视为一个模组，则前一个模组的第二图像坐标、第二物理坐标与之前的第一图像坐标、第一物理坐标相同，而后一个模组的第二图像坐标、第二物理坐标相较于之前的第一图像坐标、第一物理坐标则会发生变化。
步骤S500：通过相机内参矩阵以及畸变参数，对推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标进行消畸变处理，生成第三图像坐标。
本实施例的消畸变处理可采用已有的标定方法，本实施例不做具体的限定。
步骤S600：根据第三图像坐标以及第二物理坐标计算单应变换矩阵。
单应变换（单应性变换）就是一个平面到另一个平面的映射关系，此步骤针对图像坐标和物理坐标进行但应变换，得到单应变换矩阵。
步骤S700：通过单应变换矩阵对前一个模组的推算末尾灯点的第三图像坐标以及后一个模组的推算起始灯点的第三图像坐标进行单应变换，生成对应推算起始灯点以及推算末尾灯点的第三物理坐标。
通过第三物理坐标能够计算出模组与模组之间的距离，从而能够通过该距离对LED屏所需调整的亮度进行确定，再根据该亮度对LED屏进行校正处理。后续的LED屏校正方法可参考现有技术实现，此处不进行限定。
本发明实施例还提供一种LED拼接屏图像的模组划分装置10，如图6所示，模组化分装置10包括灯点点亮图像获取模块101、X方向模组划分模块102以及Y方向模组划分模块103，其中：
灯点点亮图像获取模块101，与X方向模组划分模块102以及Y方向模组划分模块103分别相连接；灯点点亮图像获取模块101用于获取LED拼接屏的灯点点亮图像；LED拼接屏为若干个模组拼接而成；
X方向模组划分模块102，与灯点点亮图像获取模块101相连接，X方向模组划分模块102用于根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在X方向对预设起始灯点所在的一行点亮灯点逐一进行模组划分；
Y方向模组划分模块103，与灯点点亮图像获取模块101相连接，Y方向模组划分模块103用于根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在Y方向对预设起始灯点所在的一列点亮灯点逐一进行模组划分；
其中，模组划分策略包括：
根据当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，以及预设的相邻灯点间距、模组宽度和模组高度，判断当前灯点是否与目标起始灯点同属于一个模组；
若是，
则将当前灯点划分在目标起始灯点所在的模组中；
若否，
则将当前灯点划分至下一个模组，且将当前灯点设定为所属模组的推算起始灯点；以及将推算起始灯点在选定方向上的前一点亮灯点设定为上一个模组的推算末尾灯点；
目标起始灯点为选定方向下与当前灯点前向距离最近的预设起始灯点或推算起始灯点。
本发明实施例的模组划分装置，可通过本发明上述对于模组划分方法实施例的步骤进行对应实现，此处将不再赘述。
本发明还包括一种实施例为一种基于局部消畸变的LED屏校正系统，如图7所示，LED屏校正系统包括上述实施例的模组划分装置10，以及相机20、LED拼接屏30、校正装置40，其中：
LED拼接屏30，用于根据预设跳点数进行部分点亮；
相机20，与模组划分装置10相连接，相机20用于对LED拼接屏30进行拍照，得到若干张点亮图像；
模组划分装置10，与相机20以及校正装置40相连接，模组划分装置10用于将若干张点亮图像分别作为灯点点亮图像，以及，对灯点点亮图像进行X方向以及Y方向上的模组划分。
校正装置40，与模组划分装置10相连接，校正装置40用于获取每个模组中的推算起始灯点以及推算末尾灯点的图像坐标，作为第一图像坐标；根据每两个相邻模组中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第一图像坐标和第一物理坐标进行相机标定，得出相机内参矩阵以及畸变参数；将对应两个模组视为一个模组，获取其中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标和第二物理坐标；通过相机内参矩阵以及畸变参数，对推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标进行消畸变处理，生成第三图像坐标；根据第三图像坐标以及第二物理坐标计算单应变换矩阵；通过单应变换矩阵对前一模组的推算末尾灯点的第三图像坐标以及后一模组的推算起始灯点的第三图像坐标进行单应变换，生成对应推算起始灯点以及推算末尾灯点的第三物理坐标。
本发明实施例的校正装置40所实现的功能可根据上述关于校正方法的实施例进行实现，此处不做赘述。本发明实施例的模组划分装置10与校正装置40可通过具备相应功能的一台计算机来实现，优选的，将LED拼接屏30与该计算机通讯连接，通过计算机设定“跳点数”，从而由LED拼接屏30点亮对应的灯点。
本发明实施例的LED拼接屏图像的模组划分方法、基于局部消畸变的LED屏校正方法、模组划分装置及LED屏校正系统，对LED拼接屏全屏灯点点亮图像上的灯点从X方向以及Y方向上进行模组的划分，从而得知全屏灯点点亮图像上每个模组中的推算起始灯点、推算末尾灯点，进而便于对全屏灯点点亮图像中模组之间的缝隙进行消畸变，从而调整模组缝隙两旁的灯点图像坐标，以通过该灯点的图像坐标进行后续的修缝处理，解决了当前LED拼接屏的模组之间修缝效果不佳或修缝错误的问题，进而优化了修缝效果，也进一步优化了LED屏校正效果。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种LED拼接屏图像的模组划分方法，其特征在于，包括：
获取LED拼接屏的灯点点亮图像；所述LED拼接屏为若干个模组拼接而成；
根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在X方向对所述预设起始灯点所在的一行点亮灯点逐一进行模组划分；
根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在Y方向对所述预设起始灯点所在的一列点亮灯点逐一进行模组划分；
其中，所述模组划分策略包括：
根据当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，以及预设的相邻灯点间距、模组宽度和模组高度，判断当前灯点是否与目标起始灯点同属于一个模组；
若是，
则将当前灯点划分在所述目标起始灯点所在的模组中；
若否，
则将当前灯点划分至下一个模组，且将当前灯点设定为所属模组的推算起始灯点；以及将所述推算起始灯点在选定方向上的前一点亮灯点设定为上一个模组的推算末尾灯点；
所述目标起始灯点为选定方向下与当前灯点前向距离最近的所述预设起始灯点或所述推算起始灯点。
2.如权利要求1所述的LED拼接屏图像的模组划分方法，其特征在于，所述获取LED拼接屏的灯点点亮图像，包括：
获取LED拼接屏根据预设跳点数进行部分点亮时的若干张点亮图像；
将若干张所述点亮图像分别作为所述灯点点亮图像。
3.如权利要求1所述的LED拼接屏图像的模组划分方法，其特征在于，所述根据当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，以及预设的相邻灯点间距、模组宽度和模组高度，判断当前灯点是否与目标起始灯点同属于一个模组，包括：
判断x0+xNum* xDelta是否小于w；其中，x0为目标起始灯点在X方向的单个图像坐标值, xNum为当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，xDelta为同模组内X方向上相邻两个点亮灯点的间距，w为模组宽度；
以及，
判断y0+yNum*yDelta是否小于h；其中，y0为目标起始灯点在Y方向的单个图像坐标值,yNum为当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，yDelta为同模组内Y方向上相邻两个点亮灯点的间距，h为模组高度。
4.如权利要求3所述的LED拼接屏图像的模组划分方法，其特征在于，所述模组划分策略还包括：
根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值，计算X方向上每个推算起始灯点、推算末尾灯点的图像坐标；以及
根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值，计算Y方向上每个推算起始灯点、推算末尾灯点的图像坐标。
5.如权利要求4所述的LED拼接屏图像的模组划分方法，其特征在于，根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值，计算X方向上每个推算起始灯点的图像坐标，以及根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值，计算Y方向上每个推算起始灯点的图像坐标，包括：
令X方向上所述推算起始灯点的图像坐标等于x0+xNum1* xDelta-w；其中，xNum1为一个模组在X方向上的点亮灯点数量；
令Y方向上所述推算起始灯点的图像坐标等于y0+yNum1* yDelta-h；其中，yNum1为一个模组在Y方向上的点亮灯点数量。
6.如权利要求4所述的LED拼接屏图像的模组划分方法，其特征在于，根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值，计算X方向上每个推算末尾灯点的图像坐标，以及根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值，计算Y方向上每个推算末尾灯点的图像坐标，包括：
令X方向上所述推算末尾灯点的图像坐标等于x0+xNum2* xDelta；其中，xNum2为所述推算末尾灯点与当前模组内所述预设起始灯点或所述推算起始灯点相距的点亮灯点数量；
令Y方向上所述推算末尾灯点的图像坐标等于y0+yNum2* yDelta；其中，yNum2为所述推算末尾灯点与当前模组内所述预设起始灯点或所述推算起始灯点相距的点亮灯点数量。
7.如权利要求1所述的LED拼接屏图像的模组划分方法，其特征在于，
在X方向对所述预设起始灯点所在的一行点亮灯点逐一进行模组划分时，建立并更新X方向模组数组，所述X方向模组数组的表达形式为：模组名称[X方向灯点数量]；
在Y方向对所述预设起始灯点所在的一列点亮灯点逐一进行模组划分时，建立并更新Y方向模组数组，所述Y方向模组数组的表达形式为：模组名称[Y方向灯点数量]。
8.一种基于局部消畸变的LED屏校正方法，其特征在于，包括：
根据权利要求1至7任一项所述的模组划分方法对LED拼接屏的灯点点亮图像进行X方向以及Y方向上的模组划分；
获取每个模组中的推算起始灯点以及推算末尾灯点的图像坐标，作为第一图像坐标；
根据每两个相邻模组中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第一图像坐标和第一物理坐标进行相机标定，得出相机内参矩阵以及畸变参数；
将对应两个模组视为一个模组，获取其中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标和第二物理坐标；
通过所述相机内参矩阵以及所述畸变参数，对推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标进行消畸变处理，生成第三图像坐标；
根据所述第三图像坐标以及所述第二物理坐标计算单应变换矩阵；
通过所述单应变换矩阵对前一模组的推算末尾灯点的第三图像坐标以及后一模组的推算起始灯点的第三图像坐标进行单应变换，生成对应推算起始灯点以及推算末尾灯点的第三物理坐标。
9.一种LED拼接屏图像的模组划分装置，其特征在于，所述模组化分装置包括灯点点亮图像获取模块、X方向模组划分模块以及Y方向模组划分模块，其中：
所述灯点点亮图像获取模块，与所述X方向模组划分模块以及Y方向模组划分模块分别相连接；所述灯点点亮图像获取模块用于获取LED拼接屏的灯点点亮图像；所述LED拼接屏为若干个模组拼接而成；
所述X方向模组划分模块，与所述灯点点亮图像获取模块相连接，所述X方向模组划分模块用于根据预设起始灯点在X方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在X方向对所述预设起始灯点所在的一行点亮灯点逐一进行模组划分；
所述Y方向模组划分模块，与所述灯点点亮图像获取模块相连接，所述Y方向模组划分模块用于根据预设起始灯点在Y方向的单个图像坐标值以及预设的模组划分策略，在Y方向对所述预设起始灯点所在的一列点亮灯点逐一进行模组划分；
其中，所述模组划分策略包括：
根据当前灯点与目标起始灯点相距的点亮灯点数量，以及预设的相邻灯点间距、模组宽度和模组高度，判断当前灯点是否与目标起始灯点同属于一个模组；
若是，
则将当前灯点划分在所述目标起始灯点所在的模组中；
若否，
则将当前灯点划分至下一个模组，且将当前灯点设定为所属模组的推算起始灯点；以及将所述推算起始灯点在选定方向上的前一点亮灯点设定为上一模组的推算末尾灯点；
所述目标起始灯点为选定方向下与当前灯点前向距离最近的所述预设起始灯点或所述推算起始灯点。
10.一种基于局部消畸变的LED屏校正系统，其特征在于，所述LED屏校正系统包括权利要求9所述的模组划分装置，以及相机、LED拼接屏、校正装置，其中：
所述LED拼接屏，用于根据预设跳点数进行部分点亮；
所述相机，与所述模组划分装置相连接，所述相机用于对所述LED拼接屏进行拍照，得到若干张点亮图像；
所述模组划分装置，与所述相机以及所述校正装置相连接，所述模组划分装置用于将若干张所述点亮图像分别作为灯点点亮图像，以及，对灯点点亮图像进行X方向以及Y方向上的模组划分；
所述校正装置，与所述模组划分装置相连接，所述校正装置用于获取每个模组中的推算起始灯点以及推算末尾灯点的图像坐标，作为第一图像坐标；根据每两个相邻模组中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第一图像坐标和第一物理坐标进行相机标定，得出相机内参矩阵以及畸变参数；将对应两个模组视为一个模组，获取其中推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标和第二物理坐标；通过所述相机内参矩阵以及所述畸变参数，对推算起始灯点以及推算末尾灯点的第二图像坐标进行消畸变处理，生成第三图像坐标；根据所述第三图像坐标以及所述第二物理坐标计算单应变换矩阵；通过所述单应变换矩阵对前一模组的推算末尾灯点的第三图像坐标以及后一模组的推算起始灯点的第三图像坐标进行单应变换，生成对应推算起始灯点以及推算末尾灯点的第三物理坐标。
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