CN114792509A - 色彩纠偏方法、装置、系统和Micro LED显示屏 - Google Patents

色彩纠偏方法、装置、系统和Micro LED显示屏 Download PDF

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Abstract

本发明涉及色彩纠偏方法、装置、系统和Micro LED显示屏。一种色彩纠偏方法包括，在XR摄像机上设置至少三个反光标记点，标记摄像机位置；通过布置在空间中的多个红外追踪摄像机，捕捉拍摄区域内XR摄像机上反光标记点的运动信息，拍摄后以图像的形式保存；对捕捉拍摄的图像数据进行处理，实时地计算出XR摄像机的六自由度位姿；将六自由度位姿数据实时转换为LED显示屏不同角度的色度纠偏数据；LED显示屏实时更新并显示包含不同角度的色度纠偏数据的画面。本发明通过实时对LED显示屏不同视角色彩的纠偏，所拍摄到的LED显示屏图像不会出现偏色现象，大大减少后期修片工作量，降低影视制作的成本。

Description

色彩纠偏方法、装置、系统和Micro LED显示屏
技术领域
本发明属于LED显示屏色彩纠偏领域，具体涉及色彩纠偏方法、装置、系统和MicroLED显示屏。
背景技术
LED显示屏由多个红、绿、蓝三色灯珠组成，靠灯珠的亮灭来显示字符、图像、动画、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。并且LED显示屏通过控制三色灯珠的亮度可以显示不同的色彩。
由于LED显示屏是由多个灯珠即像素点构成且像素点能够自发光，因此无论是人眼或者拍摄机器，在不同角度下观察LED显示屏时会出现亮度会降低的现象，这种不同角度上像素点亮度的降低就是偏色现象；此外，由于LED灯珠封装的物理排列(如竖排GBR等)特性，摄像机在不同机位、不同角度拍摄LED 显示屏时所拍摄像的图像也会出现偏色的现象；由于LED显示屏造型，如曲面屏或直角屏等异形屏，也会存在偏色的现象。现在LED显示屏逐渐由Mini LED 灯珠甚至Micro LED灯珠组成，这种灯珠在微米级别的LED显示屏，相比普通的LED显示屏在同样面积区域内的偏色现象更为严重。
发明内容
本发明的目的在于提供色彩纠偏方法、装置、系统和Micro LED显示屏，以解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种色彩纠偏方法，包括：
在XR摄像机上设置至少三个反光标记点，标记摄像机位置；
通过布置在空间中的多个红外追踪摄像机，捕捉拍摄区域内XR摄像机上反光标记点的运动信息，拍摄后以图像的形式保存；
对捕捉拍摄的图像数据进行处理，实时地计算出XR摄像机的六自由度位姿；
将六自由度位姿数据实时转换为LED显示屏不同角度的色度纠偏数据；
LED显示屏实时更新并显示包含不同角度的色度纠偏数据的画面。
优选地，所述XR摄像机的六自由位姿包括三自由度位置和三自由度姿态，所述三自由度位置包括空间坐标：x，y，z坐标；所述三自由度姿态包括俯仰角、偏航角和滚转角。
优选地，所述将六自由度位姿数据实时转换为LED显示屏不同角度的色度纠偏数据的步骤还包括将XR摄像机六自由度位姿与LED色彩纠偏模块进行数据映射处理。
优选地，所述将XR摄像机六自由度位姿与LED色彩纠偏模块进行数据映射处理的具体方法步骤包括：
通过预校正预设值及校正算法，计算出不同角度下画面色度的补偿值；
建立LED显示角度-色度补偿表；
建立拍摄角度-LED显示角度表，根据校正算法实时纠偏色度补偿。
本发明还提供一种色彩纠偏装置，包括：
动捕处理模块，用以对捕捉到物体的图像数据进行处理，实时计算出捕捉到物体的六自由度位姿；
LED色彩纠偏模块，用以将物体的六自由度位姿数据实时转换为不同角度的色度纠偏数据，所述LED色彩纠偏模块包括水平、垂直、旋转角度等校正预设值及校正算法；
LED控制器，用以实时更新色度纠偏数据至LED显示屏；
所述动捕处理模块输送所述六自由度位姿数据至所述LED色彩纠偏模块，所述LED色彩纠偏模块将所述六自由度位姿数据转换为不同角度的色度纠偏数据后，通过所述LED控制器输送至LED显示屏。
优选地，所述六自由度位姿包括三自由度位置和三自由度姿态，所述三自由度位置包括空间x、y和z坐标，所述三自由度位姿包括俯仰角、偏航角和滚转角。
优选地，所述LED色彩纠偏模块，还包括预校正单元，所述预校正单元用以建立正视角基准值及不同角度画面色度的补偿值，其中不同角度包括水平、垂直和/或倾斜。
本发明还提供一种色彩纠偏系统，包括上述实施例任一项所述的色彩纠偏装置，若干红外追踪摄像机，XR摄像机，LED显示屏，带PoE的交换机；
所述红外追踪摄像机用以追踪拍摄所述XR摄像机的位置信息，拍摄后以图片的形式保存，所述带PoE的交换机用以提供所述红外追踪摄像机的电源，所述带PoE的交换机还用以传输数据，将若干所述红外追踪摄像机拍摄的图片数据发送至所述色彩纠偏装置，所述色彩纠偏装置将处理后的纠偏的色度数据实时更新至LED显示屏，所述色彩纠偏系统用以实施上述实施例任一项的色彩纠偏方法。
优选地，所述XR摄像机还设置至少三个反光标记点，所述反光标记点用以标记所述XR摄像机的位置，以便所述红外追踪摄像机捕捉。
优选地，所述红外追踪摄像机还包括图像分析模块，所述图像分析模块用以对拍摄到的所述反光标记点进行图像分析，转化为运动信息。
本发明还提供一种Micro LED显示屏，所述Micro LED显示屏用以实现上述实施例任一项所述的色彩纠偏方法。
由上可知，本发明申请方法、装置、系统及其Micro LED显示屏的有益效果是：能够显著减少Micro LED显示屏这种灯珠在微米级别的LED显示屏的偏色现象，提高拍摄图像的显示质量和色彩均匀度；能够实时对LED显示屏不同角度和视角色彩的纠偏。具体而言，在XR摄像机进行一系列运动，如推、拉、摇、移、跟等动作拍摄时，所拍摄到的LED显示屏图像不会出现偏色现象，大大减少后期修片工作量，降低影视制作的成本；其中LED色彩纠偏模块通过建立了摄像机的六自由度位姿与LED色彩纠偏模块数据的实时映射关系，使得 LED显示屏能够实时更新显示不同角度的色度纠偏数据。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种色彩纠偏方法的流程图；
图2为本发明又一实施例的XR摄像机六自由度位姿与LED色彩纠偏模块进行数据映射方法的流程图；
图3为本发明一实施例的一种色彩纠偏装置的示意图；
图4为本发明一实施例的一种色彩纠偏系统的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明。
请参阅图1，图1为本发明一实施例的一种色彩纠偏方法的流程图；所述用于拍摄的LED显示屏色彩纠偏方法，包括：
步骤S110、在XR摄像机上设置至少三个反光标记点，标记摄像机位置；
步骤S120、通过布置在空间中的多个红外追踪摄像机，捕捉拍摄区域内XR 摄像机上反光标记点的运动信息，拍摄后以图像的形式保存；
步骤S130、对捕捉拍摄的图像数据进行处理，实时地计算出XR摄像机的六自由度位姿；
步骤S140、将六自由度位姿数据实时转换为LED显示屏不同角度的色度纠偏数据；
步骤S150、LED显示屏实时更新并显示包含不同角度的色度纠偏数据的画面。
具体而言，XR摄像机的六自由位姿包括三自由度位置和三自由度姿态，所述三自由度位置包括空间坐标：x，y，z坐标；所述三自由度姿态包括俯仰角、偏航角和滚转角。
在另一些可选的实施例中，在步骤S140中，还包括将XR摄像机六自由度位姿与LED色彩纠偏模块进行数据映射处理，具体步骤请参阅图2，图2为本发明又一实施例中的XR摄像机六自由度位姿与LED色彩纠偏模块进行数据映射方法的流程图，包括：
步骤S210、通过预校正预设值及校正算法，计算出不同角度下画面色度的补偿值；
步骤S220、建立LED显示角度-色度补偿表；
步骤S230、建立拍摄角度-LED显示角度表，根据校正算法实时纠偏色度补偿。
其中XR是指扩展现实，是虚拟现实VR、增强现实AR、混合现实MR和其他沉浸式技术的统称。通过拍摄LED场景，摄像机能够实时看到合成渲染的内容，不仅仅能给在现场进行交互，还可以在相机中直接看到照明、交互光、布局、背景、场景等，这些都不需要等后期完成后才呈现，从而实现所见即所得。POE(Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点 AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。POE也被称为基于局域网的供电系统(POL,Power over LAN)或有源以太网 (ActiveEthernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。
请参阅图3，图3为本发明一实施例的一种色彩纠偏装置的示意图；所述色彩纠偏装置1包括，动捕处理模块4，用以对捕捉到物体的图像数据进行处理，实时计算出捕捉到物体的六自由度位姿；LED色彩纠偏模块2，用以将物体的六自由度位姿数据实时转换为不同角度的色度纠偏数据，所述LED色彩纠偏模块2包括水平、垂直、旋转角度等校正预设值及校正算法；LED控制器，用以实时更新色度纠偏数据至LED显示屏；所述动捕处理模块4接收图像数据，处理后输送六自由度位姿数据至所述LED色彩纠偏模块2，所述LED色彩纠偏模块2将六自由度位姿数据转换为不同角度的色度纠偏数据后，通过所述LED控制器3输送至LED显示屏上进行显示。
在一些可选的实施例中，所述六自由度位姿包括三自由度位置和三自由度姿态，所述三自由度位置包括空间x、y和z坐标，所述三自由度位姿包括俯仰角、偏航角和滚转角。所述LED色彩纠偏模块2，还包括预校正单元10，所述预校正单元10用以建立正视角基准值及不同角度画面色度的补偿值，其中不同角度包括但不限于水平、垂直和/或倾斜，具体而言，该角度范围为5°～175°。
使用上述本发明申请的色彩纠偏方法和装置在进行拍摄时，能够实现实时对LED显示屏不同视角色彩的纠偏，所拍摄到的LED显示屏图像不会出现偏色现象，减少了后期修片工作量，提高了拍摄效率。
请参阅图4，图4为本发明一实施例的一种色彩纠偏系统9的示意图；所述色彩纠偏系统9包括上述任一实施例中的色彩纠偏装置1，若干红外追踪摄像机 5a、5b，XR摄像机7，LED显示屏8，带PoE的交换机6；
所述红外追踪摄像机5a、5b用以追踪记录XR摄像机7的位置信息，并拍摄后以图片的形式保存，所述带PoE的交换机6用以提供所述红外追踪摄像机 5a、5b的电源，所述带PoE的交换机6将若干所述红外追踪摄像机5a、5b拍摄的图片数据发送至色彩纠偏装置1，所述色彩纠偏装置1将处理后的纠偏的色度数据实时更新至LED显示屏8，所述色彩纠偏系9统用以实施上述任一实施例的色彩纠偏方法。
在另一些可选的实施例中，所述XR摄像机7还设置至少三个反光标记点，具体而言，考虑到具体拍摄环境可以设置更多的反光标记点；所述反光标记点用以标记所述XR摄像机7的位置，以便所述红外追踪摄像机5a、5b捕捉；所述红外追踪摄像机5a、5b还包括图像分析模块51a、52b，所述图像分析模块51a、 52b用以对拍摄到的所述反光标记点进行图像分析，转化为运动信息。在使用上述系统进行影视拍摄时，XR摄像机在进行一系列的推、拉、摇、移、跟等动作时，所拍摄到的LED显示屏图像都不会出现偏色现象。
在一些可选的实施例中还提供一种Micro LED显示屏，Micro LED显示屏包括上述任一项实施例中的色彩纠偏系统。在另一些可选的实施例中，本发明的色彩纠偏方法、装置和系统可应用于Mini LED和/或Micro LED这种灯珠大小在微米级别的LED显示屏和显示模组中；能够显著降低拍摄画面的偏色现象，提高拍摄画面的质量和色彩均匀度。
所述系统/计算机装置集成的部件/模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施方式方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储在一个计算机可读存储介质中，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施方式的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本发明未尽事宜为公知技术。
在本发明所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施方式仅仅是示意性的，例如，所述部件的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块/部件可以集成在相同处理模块/ 部件中，也可以是各个模块/部件单独物理存在，也可以两个或两个以上模块/部件集成在相同模块/部件中。上述集成的模块/部件既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块/部件的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明实施例不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明实施例的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明实施例。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明实施例内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统、装置或终端权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由同一个单元、模块或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种色彩纠偏方法，其特征在于，包括：
在XR摄像机上设置至少三个反光标记点，标记摄像机位置；
通过布置在空间中的多个红外追踪摄像机，捕捉拍摄区域内XR摄像机上反光标记点的运动信息，拍摄后以图像的形式保存；
对捕捉拍摄的图像数据进行处理，实时地计算出XR摄像机的六自由度位姿；
将六自由度位姿数据实时转换为LED显示屏不同角度的色度纠偏数据；
LED显示屏实时更新并显示包含不同角度的色度纠偏数据的画面。
2.根据权利要求1所述的色彩纠偏方法，其特征在于，所述XR摄像机的六自由位姿包括三自由度位置和三自由度姿态，所述三自由度位置包括空间坐标：x，y，z坐标；所述三自由度姿态包括俯仰角、偏航角和滚转角。
3.根据权利要求2所述的色彩纠偏方法，其特征在于，所述将六自由度位姿数据实时转换为LED显示屏不同角度的色度纠偏数据的步骤还包括将XR摄像机六自由度位姿与LED色彩纠偏模块进行数据映射处理。
4.根据权利要求3所述的色彩纠偏方法，其特征在于，所述将XR摄像机六自由度位姿与LED色彩纠偏模块进行数据映射处理的具体方法步骤包括：
通过预校正预设值及校正算法，计算出不同角度下画面色度的补偿值；
建立LED显示角度-色度补偿表；
建立拍摄角度-LED显示角度表，根据校正算法实时纠偏色度补偿。
5.一种色彩纠偏装置，其特征在于，包括：
动捕处理模块，用以对捕捉到物体的图像数据进行处理，实时计算出捕捉到物体的六自由度位姿；
LED色彩纠偏模块，用以将物体的六自由度位姿数据实时转换为不同角度的色度纠偏数据，所述LED色彩纠偏模块包括水平、垂直、旋转角度等校正预设值及校正算法；
LED控制器，用以实时更新色度纠偏数据至LED显示屏；
所述动捕处理模块输送所述六自由度位姿数据至所述LED色彩纠偏模块，所述LED色彩纠偏模块将所述六自由度位姿数据转换为不同角度的色度纠偏数据后，通过所述LED控制器输送至LED显示屏。
6.根据权利要求5所述的色彩纠偏装置，其特征在于，所述六自由度位姿包括三自由度位置和三自由度姿态，所述三自由度位置包括空间x、y和z坐标，所述三自由度位姿包括俯仰角、偏航角和滚转角。
7.根据权利要求6所述的色彩纠偏装置，其特征在于，所述LED色彩纠偏模块，还包括预校正单元，所述预校正单元用以建立正视角基准值及不同角度画面色度的补偿值，其中不同角度包括水平、垂直和/或倾斜。
8.一种色彩纠偏系统，其特征在于，包括权利要求5-7任一项所述的色彩纠偏装置，若干红外追踪摄像机，XR摄像机，LED显示屏，带PoE的交换机；
所述红外追踪摄像机用以追踪拍摄所述XR摄像机的位置信息，拍摄后以图片的形式保存，所述带PoE的交换机用以提供所述红外追踪摄像机的电源，所述带PoE的交换机还用以传输数据，将若干所述红外追踪摄像机拍摄的图片数据发送至所述色彩纠偏装置，所述色彩纠偏装置将处理后的纠偏的色度数据实时更新至LED显示屏，所述色彩纠偏系统用以实施权利要求1-4任一项的色彩纠偏方法。
9.根据权利要求8所述的色彩纠偏系统，其特征在于，所述XR摄像机还设置至少三个反光标记点，所述反光标记点用以标记所述XR摄像机的位置，以便所述红外追踪摄像机捕捉。
10.根据权利要求9所述的色彩纠偏系统，其特征在于，所述红外追踪摄像机还包括图像分析模块，所述图像分析模块用以对拍摄到的所述反光标记点进行图像分析，转化为运动信息。
11.一种Micro LED显示屏，其特征在于，所述Micro LED显示屏用以实现权利要求1-4任一项所述的色彩纠偏方法。
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