CN114927090A - 一种异形led显示屏中灯点的排序方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开涉及一种异形LED显示屏中灯点的排序方法、装置及系统,该方法包括:通过凸包算法确定异形LED显示屏的角点个数以及最下端两个角点,根据最下端两个角点对异形LED显示屏的第一图像进行透视变换获取透视变换后的第二图像;确定第二图像中每个待排序灯点的周围灯点和预设区域,遍历异形LED显示屏中所有灯点,并确定对应的周围灯点与该待排序灯点的位置关系后,直至确定所有灯点的所在行和所在列,以对该异形LED显示屏中的灯点进行排序。能够根据异形LED显示屏对应的角点确定透视变换时的点坐标,对异形屏进行透视变换,并根据每个灯点与周围灯点和预设区域的关系确定灯点的行和列,从而对异形屏中的灯点进行排序,便于开展后续的灯点校正工作。
Description
技术领域
本发明公开涉及灯点位置修正技术领域,具体地,涉及一种异形LED显示屏中灯点的排序方法、装置及系统。
背景技术
目前,随着LED显示屏应用的普及,人们对显示质量要求也越来越高,如何提升LED显示屏显示效果已成为该领域的研究热点,其中,LED显示屏的灯点校正在提升显示效果过程中,占据着至关重要的地位。而在对LED显示屏上的灯点进行校正之前,需要先对每个灯点的进行排序。
现有技术中,校正过程中的灯点排序主要针对的是规则屏的排序,规则屏一般为长方形或正方形的显示屏,现有技术中的排序方法是在对显示屏进行坐标变换时抓取长常规矩形显示屏的四个角点进行透视变换。但是,市面上还包括各种各样的异形LED显示屏,针对异形LED显示屏来说,由于其形状的不规则性,无法通过现有技术中的方法抓取异形LED显示屏中的4个角点,因此无法对灯点进行透视变换,从而无法对异形LED显示屏中的灯点进行排序,并且,现有技术中的灯点排序方法也无法应用到异形LED显示屏灯点的排序中。这将导致无法进行异形LED显示屏后续的校正过程。
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
为克服相关技术中存在的问题,本发明公开提供一种异形LED显示屏中灯点的排序方法、装置及系统。
根据本发明公开实施例的第一方面,提供一种异形LED显示屏中灯点的排序方法,所述方法包括:
获取异形LED显示屏中所有灯点的第一图像,在屏幕坐标系中通过凸包算法确定所述第一图像中角点的个数以及最下端的两个角点;
若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据最下端的两个角点通过预设的透视变换策略对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像;
将每个灯点作为待排序灯点并确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若所述预设数量个周围灯点不在所述待排序灯点对应的预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓上的灯点;
若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,根据所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系将所述目标灯点确定为与所述待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点;
遍历所述异形LED显示屏中每个灯点作为待排序灯点,并确定所述待排序灯点的周围灯点与所述待排序灯点的位置关系,直至确定所有灯点的所在行和所在列时停止遍历,以对所述异形LED显示屏中的灯点进行排序。
可选的,所述获取异形LED显示屏中所有灯点的第一图像,在屏幕坐标系中通过凸包算法确定所述第一图像中角点的个数以及最下端的两个角点,包括:
通过图像采集设备获取所述异形LED显示屏中所有灯点的第一图像;
获取每个灯点在所述屏幕坐标系中的坐标值;
通过预设的凸包算法确定所述第一图像中角点的个数以及每个角点的坐标值;
根据每个角点的坐标值确定最下端的两个角点。
可选的,所述若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据最下端的两个角点通过预设的透视变换策略对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像,包括:
若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据每个角点在所述屏幕坐标系中的坐标值将所述第一图像分割为左部分图像和右部分图像;
根据左部分图像中纵坐标值最小的左部上端点、右部分图像中纵坐标值最小的右部上端点以及所述第一图像最下端的两个角点,对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像。
可选的,所述若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据每个角点在所述屏幕坐标系中的坐标值将所述第一图像分割为左部分图像和右部分图像,包括:
确定所述异形LED显示屏的预设角点个数;
若所述第一图像中角点的个数与所述预设角点个数相同,根据除了最下端两个角点之外其他每个角点的坐标值确定所述第一图像的中心点;
确定与所述屏幕坐标系的纵轴平行且经过所述中心点的分割线;
根据所述分割线将所述第一图像分割为左部分图像和右部分图像。
可选的,所述根据左部分图像中纵坐标值最小的左部上端点、右部分图像中纵坐标值最小的右部上端点以及所述第一图像最下端的两个角点,对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像,包括:
在所述左部分图像包含的所有灯点中确定纵坐标值最小的左上部端点,以及左上部端点的坐标值;
在所述右部分图像包含的所有灯点中确定纵坐标值最小的右上部端点,以及右上部端点的坐标值;
确定所述第一图像最下端的两个角点的坐标值;
根据所述左上部端点的坐标值、右上部端点的坐标值以及最下端两个角点的坐标值确定透视变换矩阵,并通过所述透视变换矩阵对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像。
可选的,所述将每个灯点作为待排序灯点并确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若所述预设数量个周围灯点不在所述待排序灯点对应的预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓上的灯点,包括:
将每个灯点作为待排序灯点;
根据每个灯点的坐标值确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点;
以所述待排序灯点为圆心点,分别在所述待排序灯点的上、下、左、右四个方向绘制以预设角度为圆心角、以预设长度为半径的扇形区域,将所述待排序灯点上方的扇形区域作为上方预设区域、将所述待排序灯点下方的扇形区域作为下方预设区域、将所述待排序灯点左方的扇形区域作为左方预设区域、以及将所述待排序灯点右方的扇形区域作为右方预设区域;
若所述待排序灯点的周围灯点不在所述上方预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓上边缘的灯点;
若所述待排序灯点的周围灯点不在所述下方预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓下边缘的灯点;
若所述待排序灯点的周围灯点不在所述左方预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓左边缘的灯点;
若所述待排序灯点的周围灯点不在所述右方预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓右边缘的灯点。
可选的,所述若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,根据所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系将所述目标灯点确定为与所述待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点,包括:
若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,确定所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系;
若包含目标灯点的所述预设区域为所述上方预设区域,则确定所述目标灯点与所述待排序灯点处于同一列,且所述目标灯点位于所述待排序灯点的上方;
若包含目标灯点的所述预设区域为所述下方预设区域,则确定所述目标灯点与所述待排序灯点处于同一列,且所述目标灯点位于所述待排序灯点的下方;
若包含目标灯点的所述预设区域为所述左方预设区域,则确定所述目标灯点与所述待排序灯点处于同一行,且所述目标灯点位于所述待排序灯点的左方;
若包含目标灯点的所述预设区域为所述右方预设区域,则确定所述目标灯点与所述待排序灯点处于同一行,且所述目标灯点位于所述待排序灯点的右方。
可选的,所述方法还包括:
若所述角点的个数与预设角点个数不相同,将每个灯点作为待排序灯点并确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若所述预设数量个周围灯点不在所述待排序灯点对应的预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第一图像的图像轮廓上的灯点;
若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,根据所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系将所述目标灯点确定为与所述待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点;
遍历所述异形LED显示屏中每个灯点作为待排序灯点,并确定所述待排序灯点的周围灯点与所述待排序灯点的位置关系,直至确定所有灯点的所在行和所在列时停止遍历,以对所述异形LED显示屏中的灯点进行排序。
根据本发明公开实施例的第二方面,提供一种异形LED显示屏中灯点的排序装置,所述装置包括:
角点确定模块,获取异形LED显示屏中所有灯点的第一图像,在屏幕坐标系中通过凸包算法确定所述第一图像中角点的个数以及最下端的两个角点;
透视变换模块,与所述角点确定模块相连,若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据最下端的两个角点通过预设的透视变换策略对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像;
边缘灯点确定模块,与所述透视变换模块相连,将每个灯点作为待排序灯点并确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若所述预设数量个周围灯点不在所述待排序灯点对应的预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓上的灯点;
同行列灯点确定模块,与所述边缘灯点确定模块相连,若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,根据所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系将所述目标灯点确定为与所述待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点;
灯点排序模块,与所述同行列灯点确定模块相连,遍历所述异形LED显示屏中每个灯点作为待排序灯点,并确定所述待排序灯点的周围灯点与所述待排序灯点的位置关系,直至确定所有灯点的所在行和所在列时停止遍历,以对所述异形LED显示屏中的灯点进行排序。
根据本发明公开实施例的第三方面,提供一种异形LED显示屏中灯点的排序系统,包括本发明公开实施例的第二方面所述的异形LED显示屏中灯点的排序装置、用于显示第一图像和第二图像的显示设备、图像采集设备和异形LED显示屏;
所述图像采集设备位于所述异形LED显示屏的前方并与所述显示设备相连,用于采集所述异形LED显示屏的第一图像并将所述第一图像发送至显示设备进行显示;
所述异形LED显示屏中灯点的排序装置与所述显示设备相连,用于根据所述显示设备上显示的第一图像和第二图像确定异形LED显示屏中每个灯点的所在行和所在列,以对所述异形LED显示屏中的灯点进行排序。
综上所述,本发明公开涉及一种异形LED显示屏中灯点的排序方法、装置及系统,该方法包括:通过凸包算法确定异形LED显示屏的角点个数以及最下端两个角点,根据最下端两个角点对异形LED显示屏的第一图像进行透视变换获取透视变换后的第二图像;确定第二图像中每个待排序灯点的周围灯点和预设区域,遍历异形LED显示屏中所有灯点,并确定对应的周围灯点与该待排序灯点的位置关系后,直至确定所有灯点的所在行和所在列,以对该异形LED显示屏中的灯点进行排序。
能够根据异形LED显示屏对应的角点确定透视变换时的点坐标,对异形屏的第一图像进行透视变换,将异形屏中倾斜的边和灯点行列“拉直”,得到便于确定灯点之间相对位置的形状规则的第二图像,并根据每个灯点与周围灯点和预设区域的关系确定第二图像中灯点的行和列,从而对异形屏中的灯点进行排序,便于开展后续的灯点校正工作。
本发明公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据一示例性实施例示出的一种异形LED显示屏中灯点的排序方法的流程图;
图2是根据图1示出的一种角点确定方法的流程图;
图3是根据图1示出的一种第一图像处理方法的流程图;
图4是根据图1示出的一种图像分割方法的流程图;
图5是根据图4示出的一种图像分割方法的示意图;
图6是根据图4示出的一种透视变换后异形LED显示屏的第二图像示意图;
图7是根据图1示出的一种边缘灯点确定方法的流程图;
图8是根据图7示出的一种边缘灯点确定方法的示意图;
图9是根据图7示出的一种同行列灯点确定方法的流程图;
图10是根据图9示出的一种同行列灯点确定方法的示意图;
图11是根据图1示出的另一种异形LED显示屏中灯点的排序方法的流程图;
图12是根据一示例性实施例示出的一种异形LED显示屏中灯点的排序装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种异形LED显示屏中灯点的排序方法的流程图,如图1所示,该方法包括:
在步骤101中,获取异形LED显示屏中所有灯点的第一图像,在屏幕坐标系中通过凸包算法确定该第一图像中角点的个数以及最下端的两个角点。
示例地,在本发明公开实施例中,异形LED显示屏上每个灯点的坐标值是已知的,工作人员需要根据这些灯点的坐标值确定每个灯点在异形LED显示屏中所在的行和列,并输出每个灯点的行列坐标,以在后续校正或者显示过程中根据每个灯点的行列坐标对灯点的亮色度进行调整。具体的,在对异形LED显示屏中的灯点进行排序,确定每个灯点的行列坐标之前,需要先通过图像采集设备获取异形LED显示屏上所有灯点的第一图像,对该第一图像进行处理得到便于进行灯点排序的规则图像(即第二图像)后再进行灯点排序过程。而对第一图像进行处理的过程中,需要确定该第一图像的角点共有多少个,以及确定最下端的两个角点。
具体的,图2是根据图1示出的一种角点确定方法的流程图,如图2所示,该步骤101包括:
在步骤1011中,通过图像采集设备获取该异形LED显示屏中所有灯点的第一图像。
示例地,通常情况下该图像采集设备位于异形LED显示屏的前方,用于拍摄该异形LED显示屏上的灯点,形成第一图像。
可理解的是,本发明公开实施例中包括一显示界面,能够在灯点排序过程中便于工作人员对异形LED显示屏上的灯点进行观察,并对图像采集设备拍摄到的第一图像进行显示,便于在显示界面上根据第一图像确定角点,以及通过后续步骤对第一图像进行透视变换后得到第二图像等。
在步骤1012中,获取每个灯点在该屏幕坐标系中的坐标值。
示例地,通常情况下,异形LED显示屏中每个灯点的坐标值是已知的,且为每个灯点在屏幕坐标系中的坐标值。其中,建立的屏幕坐标系可以指以屏幕左上端的顶点为原点,以经过该顶点的上边缘横边为横轴的正半轴(方向为从左向右),以经过该顶点的左边缘竖边为纵轴的正半轴(方向为从上到下)建立的坐标系。但可以理解的是,由于本发明公开实施例中的LED显示屏为异形屏,无法确定异形LED显示屏的左上端顶点,因此,通常情况下由工作人员在显示界面上指定一个顶点作为原点,并根据该原点建立对应的屏幕坐标系。另外,在实际应用过程中,还可以根据实际场景的需求建立多种不同的屏幕坐标系,屏幕坐标系的建立方法并不受本发明公开实施例的限制。
在步骤1013中,通过预设的凸包算法确定该第一图像中角点的个数以及每个角点的坐标值。
示例地,凸包算法是在一个二维平面内给定的点集中(即本发明公开实施例中所有灯点的坐标值)计算出该点集中所有最外层边缘点(即凸包点)的算法,将这些边缘点按照顺时针排序之后依次连接起来能够围成一个凸多边形,所有灯点被包围在这个凸多边形内。另外,可以理解的是,通常情况下该凸多边形也就是异形LED显示屏的形状。
在本发明公开实施例中,通过凸包算法在所有灯点的坐标值中确定出边缘点的坐标值后,将所有的边缘点按照顺时针的顺序进行排序,并将每个边缘点与前后相邻的两个边缘点连接起来,使每个边缘点与前后两个相邻对的边缘点形成两条直线(可以理解的是,这两条直线之间的夹角在-90°-90°之间)。当出现两条直线之间的夹角大于20°,可以确定连接这两条直线的边缘点(即两条直线相交处的灯点)就是第一图像中的角点。如此,可以逐步确定出第一图像中所有的角点,也就确定了第一图像中角点的个数以及每个角点的坐标值。
在步骤1014中,根据每个角点的坐标值确定最下端的两个角点。
示例地,确定每个角点的坐标值后,也就可以确定该凸多边形中最下端的两个角点,其中,在最下端的两个角点中,横坐标值较小的角点为左下端角点,横坐标值较大的角点为右下端角点。
在步骤102中,若该角点的个数与预设角点个数相同,根据最下端的两个角点通过预设的透视变换策略对该第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像。
示例地,为了进一步验证上述步骤101中确定的角点个数是否正确,在执行本发明公开实施例之前,会先设置预设角点个数,并判断上述步骤101中确定的第一图像角点的个数是否与预设角点个数相同,若相同,则通过下述步骤继续对异形LED显示屏的第一图像进行图像分割以及透视变换。
其中,图3是根据图1示出的一种第一图像处理方法的流程图,如图3所示,该步骤102包括:
在步骤1021中,若该角点的个数与预设角点个数相同,根据每个角点在该屏幕坐标系中的坐标值将该第一图像分割为左部分图像和右部分图像。
示例地,对第一图像进行分割,获取左部分图像和右部分图像的步骤具体如图4所示,图4是根据图1示出的一种图像分割方法的流程图,该步骤1021包括:
在步骤10211中,确定该异形LED显示屏的预设角点个数。
示例地,该预设角点个数可以是工作人员根据异形LED显示屏的形状人工确定的,也可以由上位机软件读取异形LED显示屏的规格后确定。
在步骤10212中,若该第一图像中角点的个数与该预设角点个数相同,根据除了最下端两个角点之外其他每个角点的坐标值确定该第一图像的中心点。
示例地,由于上述步骤1011-步骤1014中通过凸包算法确定角点只是一种粗略的确定边缘点的方法,为了进一步确定上述步骤1011-步骤1014中计算出的角点的准确性,本发明公开实施例中还需要对计算出的第一图像中角点的个数进行验证。
另外,还需要通过下述步骤103中更为精细的确定边缘点的方法确定灯点是否为图像轮廓边缘上的灯点。
具体的,若第一图像中角点的个数与预设角点个数相同,则说明上述步骤101中计算出的角点是准确的,此时还需要根据这些角点对第一图像进行透视变换,将该异形的凸多边形变换为规则形状,以便执行后续确定每个灯点的行列坐标的步骤。
通常情况下,进行透视变换之前需要先确定四个点的坐标,因此,本发明公开实施例中根据第一图像的中心点将第一图像分割为两部分,再分别从分割后的两部分图像中确定透视变换时需要参考的点坐标。
其中,确定该第一图像中心点的具体步骤包括:根据除了最下端两个角点之外其他每个角点横坐标值的平均值确定该中心点的横坐标值;根据除了最下端两个角点之外其每个角点纵坐标值的平均值确定该中心点的纵坐标值。
在步骤10213中,确定与该屏幕坐标系的纵轴平行且经过该中心点的分割线。
在步骤10214中,根据该分割线将该第一图像分割为左部分图像和右部分图像。
示例地,如图5所示,确定中心点后,将与纵轴平行且经过中心点的直线确定为分割线,沿分割线将第一图像分割为左部分图像和右部分图像。图5所示为异形LED显示屏的第一图像,该第一图像包括5个角点,分别为角点1(x1,y1)、角点2(x2,y2)、角点3(x2,y2)、角点4(x4,y4)和角点5(x5,y5),其中,角点1和角点2为最下端的两个角点,在计算中心点的坐标值时只需要用到上述角点3、角点4和角点5的坐标值。根据上述角点3、角点4和角点5确定中心点的坐标值为[(x3+x4+x5)/3,(y3+y4+y5)/3]。确定中心点后,根据该中心点确定一条平行于y轴的分割线(如图5中虚线所示),并沿着分割线将该第一图像分割为左部分图像和右部分图像两部分。
在步骤1022中,根据左部分图像中纵坐标值最小的左部上端点、右部分图像中纵坐标值最小的右部上端点以及该第一图像最下端的两个角点,对该第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像。
示例地,可以理解的是,由于异形LED显示屏的缘故,该第一图像通常为凸多边形,边是倾斜的,其中的灯点也会存在行或者列倾斜的情况,不便于确定每个灯点所在的行列,因此需要通过透视变换,将第一图像倾斜的边,以及倾斜的灯点行和灯点列“拉正”,形成一个规则形状的第二图像。
在该左部分图像包含的所有灯点中确定纵坐标值最小的左上部端点,以及左上部端点的坐标值;在该右部分图像包含的所有灯点中确定纵坐标值最小的右上部端点,以及右上部端点的坐标值;根据该左上部端点的坐标值、右上部端点的坐标值以及最下端两个角点的坐标值确定透视变换矩阵,并通过该透视变换矩阵对该第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像。
其中,透视变换矩阵为通过透视变换矩阵对第一图像进行透视变换的公式为:其中,(x',y',z')为变换之前的坐标值(即上述左上部端点的坐标值、右上部端点的坐标值以及最下端两个角点的坐标值),(x,y,z)为变换后的坐标值。可以理解的是,由于本发明公开实施例中涉及到的坐标值是二维坐标系下的坐标值,因此z坐标的数值为工作人员预先设置好的一个预设数值,通常情况下为1。
进一步的,a11、a12、a13、a21、a22、a23、a31、a32和a33为透视变换时的约束值,可以由工作人员预先用足够的点(x',y',z')和(x,y,z)确定透视变换矩阵中的a11、a12、a13、a21、a22、a23、a31、a32和a33的值,通常情况下,可以预先规定a11、a12、a13、a21、a22、a23、a31、a32和a33的其中一个数值为1,进而完成全部约束值的求取。
根据左上部端点的坐标值、右上部端点的坐标值以及最下端两个角点的坐标值,可以确定对第一图像进行透视变换的4个点的坐标,也就确定了该第一图像的透视变换矩阵。根据透视变换矩阵对第一图像进行透视变换,从而可以获取规则形状的第二图像。示例地,图5中的第一图像经过透视变换后,得到的规则形状的第二图像如图6所示。
需要说明的是,由于通常情况下的异形LED显示屏为至少包含4个边的多边形,需要选择4个点进行透视变换,因此本发明公开实施例中以通过4个点的坐标值进行透视变换为例进行了举例说明。但是在实际应用过程中,还包括只有三条边的异形三角形显示屏,针对异形三角形显示屏的图像,只能获取其中三个点的坐标(通常为异形三角形屏的三个角点),并根据上述三个点的坐标对其进行仿射变换后,得到规则形状的三角形显示屏。
其中,仿射变换矩阵为通过仿射变换矩阵对异形三角形显示屏的图像进行仿射变换的公式为:其中,(x',y')为变换之前的坐标值,(x,y)为变换后的坐标值,a、b、c、d为仿射变换时的约束值。同样的,也可以由工作人员预先通过足够多的(x',y')和(x,y)确定a、b、c、d的数值,同样也可以先规定a、b、c、d其中的一个数值为1,进而完成全部约束值的求取。
在步骤103中,将每个灯点作为待排序灯点并确定与该待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若该预设数量个周围灯点不在该待排序灯点对应的预设区域内,则确定该待排序灯点为该第二图像的图像轮廓上的灯点。
示例地,针对于第二图像中的每个灯点以及对应的坐标值,本发明公开实施例中提供一种灯点排序策略,用于确定每个灯点在异形LED显示屏中所在的行或者所在的列。在该灯点排序策略中,需要先根据灯点的坐标值计算每个灯点与其他灯点之间的距离,并在选定一个灯点为待排序灯点后,在异形LED显示屏上其他的灯点中选取预设数量个与待排序灯点的距离最近的周围灯点。根据该待排序灯点与周围灯点的关系,确定该待排序灯点的所在的位置(是否为边缘灯点,这是一种更精细的边缘确定过程),以及与该待排序灯点处于同一行、或处于同一列的周围灯点。
其中,图7是根据图1示出的一种边缘灯点确定方法的流程图,如图7所示,该步骤103包括:
在步骤1031中,将每个灯点作为待排序灯点。
在步骤1032中,根据每个灯点的坐标值确定与该待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点。
示例地,本发明公开实施例中的预设数量为24,如此,通常情况下一个5行5列的灯点阵列中,除去处于中心位置的待排序灯点后,该灯点阵列中的其他灯点就是与待排序灯点距离最近的24个周围灯点。
可以理解的是,只有待排序灯点处于异形LED显示屏中央区域且周围无死点时,该待排序灯点对应的24个周围灯点才会与待排序灯点组成上述规则的5x5灯点阵列。若待排序灯点处于异形LED显示屏中较为边缘的位置,或者待排序灯点的周围存在死点时,则无法形成上述规则的5x5灯点阵列。
其中,“死点”指的是LED显示屏中出现故障的灯点,死点无法显示相应的亮色度。因此,通过本发明实施例中的图像采集设备获取的第一图像中,死点无法进行亮色度显示,在确定每个待排序灯点的24个周围灯点时,也会将死点剔除,使无法进行亮色度显示的死点不在周围灯点的范围内。如此,当根据待排序灯点和周围灯点确定每个灯点的所在行和所在列时,也不会对死点进行排序,使最终确定的每个灯点的行坐标和列坐标不受死点的影响,提高了后续对异形LED显示屏校正时的精度。
在步骤1033中,以该待排序灯点为圆心点,分别在该待排序灯点的上、下、左、右四个方向绘制以预设角度为圆心角、以预设长度为半径的扇形区域,将该待排序灯点上方的扇形区域作为上方预设区域、将该待排序灯点下方的扇形区域作为下方预设区域、将该待排序灯点左方的扇形区域作为左方预设区域、以及将该待排序灯点右方的扇形区域作为右方预设区域。
示例地,如图8所示,将A点作为待排序灯点,根据该异形LED显示屏中灯点之间的坐标距离确定B’,AB’之间的距离为异形LED显示屏中两个灯点之间的距离,确定B’后,再从AB’所在的直线上确定P点,使AB’=B’P。以AP的长度为半径(预设长度),以A为原点,以预设角度为圆心角分别在A点的上方预设区域、下方预设区域、左方预设区域和右方预设区域确定4个扇形区域。其中,预设圆心角为40°,即图8中角a为20°。
需要说明的是,20°是工作人员根据经验预先设置的,通常情况下,以灯点为圆心点上下各取20°获取的扇形,只能包含与该灯点处于同一行或者同一列的灯点,当以灯点为圆心选取的角度超过20°获取扇形时,该扇形内可能覆盖其他行或者其他列的灯点。因此,工作人员在参考了显示屏中灯点的行间距和列间距,并经过多次试验后,将20°作为选取的角度,即以待排序灯点为圆心获取扇形时,圆心角为40°。
在步骤1034中,若该待排序灯点的周围灯点不在该上方预设区域内,则确定该待排序灯点为该第二图像的图像轮廓上边缘的灯点。
在步骤1035中,若该待排序灯点的周围灯点不在该下方预设区域内,则确定该待排序灯点为该第二图像的图像轮廓下边缘的灯点。
在步骤1036中,若该待排序灯点的周围灯点不在该左方预设区域内,则确定该待排序灯点为该第二图像的图像轮廓左边缘的灯点。
在步骤1037中,若该待排序灯点的周围灯点不在该右方预设区域内,则确定该待排序灯点为该第二图像的图像轮廓右边缘的灯点。
示例地,若周围灯点不在该预设区域内,则确定待排序灯点为第二图像的图像轮廓边缘上的灯点。可以理解的是,该预设区域包括上方预设区域、下方预设区域、左方预设区域和右方预设区域,在上述4个预设区域中,最多可以同时有两个预设区域中没有周围灯点,且同时两个预设区域的组合只能为:上方预设区域和左方预设区域、上方预设区域和右方预设区域、下方预设区域和左方预设区域、下方预设区域和右方预设区域这4种情况。
其中,若上方预设区域和左方预设区域内没有周围灯点,说明该待排序灯点为同时位于图像轮廓上边缘和左边缘的灯点,即该待排序灯点为图像轮廓左上端顶点处的灯点。若上方预设区域和右方预设区域内没有周围灯点,说明该待排序灯点为同时位于图像轮廓上边缘和右边缘的灯点,即该待排序灯点为图像轮廓右上端顶点处的灯点。若下方预设区域和左方预设区域内没有周围灯点,说明该待排序灯点为同时位于图像轮廓下边缘和左边缘的灯点,即该待排序灯点为图像轮廓左下端顶点处的灯点。若下方预设区域和右方预设区域内没有周围灯点,说明该待排序灯点为同时位于图像轮廓下边缘和右边缘的灯点,即该待排序灯点为图像轮廓右下端顶点处的灯点。
示例地,图8中的预设区域为待排序灯点右方预设区域,该右方预设区域内没有出现周围灯点,说明该待排序灯点为第二图像的图像轮廓右边缘上的灯点。
在步骤104中,若该周围灯点中存在处于该预设区域内的目标灯点,根据该预设区域与该待排序灯点的位置关系将该目标灯点确定为与该待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点。
示例地,根据上述步骤1033,在确定上方预设区域、下方预设区域、左方预设区域和右方预设区域后,可以确定若预设区域中出现了待排序灯点的周围灯点(即目标灯点),则该目标灯点是与待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点,也即确定出各个待排序灯点的绝对位置。
具体的,图9是根据图7示出的一种同行列灯点确定方法的流程图,如图9所示,该步骤104包括:
在步骤1041中,若该周围灯点中存在处于该预设区域内的目标灯点,确定该预设区域与该待排序灯点的位置关系。
在步骤1042中,若包含目标灯点的该预设区域为该上方预设区域,则确定该目标灯点与该待排序灯点处于同一列,且该目标灯点位于该待排序灯点的上方。
在步骤1043中,若包含目标灯点的该预设区域为该下方预设区域,则确定该目标灯点与该待排序灯点处于同一列,且该目标灯点位于该待排序灯点的下方。
在步骤1044中,若包含目标灯点的该预设区域为该左方预设区域,则确定该目标灯点与该待排序灯点处于同一行,且该目标灯点位于该待排序灯点的左方。
在步骤1045中,若包含目标灯点的该预设区域为该右方预设区域,则确定该目标灯点与该待排序灯点处于同一行,且该目标灯点位于该待排序灯点的右方。
示例地,可以理解的是,若周围灯点(即目标灯点)出现在预设区域内,则预设区域相对于该待排序灯点的位置也就是目标灯点相对于待该待排序灯点的位置。若预设区域为待排序灯点上方预设区域,则目标灯点与待排序灯点处于同一列且位于待排序灯点上方,若预设区域为待排序灯点下方预设区域,则目标灯点与待排序灯点处于同一列且位于待排序灯点下方,若预设区域为待排序灯点左方预设区域,则目标灯点与待排序灯点处于同一行且位于待排序灯点左方,若预设区域为待排序灯点右方预设区域,则目标灯点与待排序灯点处于同一行且位于待排序灯点右方。例如,如图10所示,在以A点(待排序灯点)为圆心建立的扇形区域内(该扇形区域为待排序灯点的左方预设区域),存在B点(周围灯点中的目标灯点)为目标灯点,则B点为与A点处于同一行且位于A点左方的灯点。
另外,可以理解的是,目标灯点可以为多个,且分别位于待排序灯点不同方向的预设区域内。
进一步的,对于一个待排序灯点来说,其对应的上方预设区域、下方预设区域、左方预设区域和右方预设区域中是否出现目标灯点,可以同时包括上述步骤103和104所描述的情况。例如,若待排序灯点的上方预设区域和右方预设区域内没有出现周围灯点,则说明该待排序灯点为第二图像的图像轮廓右上端顶点处的灯点,同时,该待排序灯点的下方预设区域和左方预设区域内出现了目标灯点,则说明下方预设区域内的目标灯点与待排序灯点处于同一列且位于待排序灯点下方,左方预设区域内的目标灯点与待排序灯点处于同一行且位于待排序灯点的左方。
在步骤105中,遍历该异形LED显示屏中每个灯点作为待排序灯点,并确定该待排序灯点的周围灯点与该待排序灯点的位置关系,直至确定所有灯点的所在行和所在列时停止遍历,以对该异形LED显示屏中的灯点进行排序。
示例地,通过上述步骤101-104可以确定每个灯点所处的行和列,例如,当确定其中一个灯点(假设为灯点M)为处于第二图像的图像轮廓上边缘的灯点时,可以确定灯点M所在的行为第一行,如此,所有与灯点M处于同一行的灯点的行坐标均为1。此时,还无法确定灯点M的列坐标,但是可以先将灯点M的列坐标确定为m,此时将与灯点M处于同一行且与灯点M左相邻的灯点的列坐标确定为m-1,将与灯点M处于同一行且与灯点M右相邻的灯点的列坐标确定为m+1。当确定一个灯点(假设为灯点N)为处于第二图像的图像轮廓左边缘的灯点时,可以确定灯点N所在的列为第一列,如此,所有与灯点N处于同一列的灯点的列坐标均为1。此时,灯点N的行坐标是未知的,可以先将灯点N的行坐标设置为n,并将与灯点N处于同一列且与灯点N上相邻的灯点的行坐标确定为n+1,将与灯点N处于同一列且与灯点N下相邻的灯点的行坐标确定为n-1。
可以理解的是,通过上述方法遍历异形LED显示屏中每个灯点为待排序灯点后,可以确定该异形LED显示屏中所有灯点的行坐标和列坐标,如此,便可以根据每个灯点的行坐标和列坐标对灯点进行排序。
图11是根据图1示出的另一种异形LED显示屏中灯点的排序方法的流程图,如图11所示,该方法还包括:
在步骤1101中,若该角点的个数与预设角点个数不相同,将每个灯点作为待排序灯点并确定与该待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若该预设数量个周围灯点不在该待排序灯点对应的预设区域内,则确定该待排序灯点为该第一图像的图像轮廓上的灯点。
示例地,若通过上述步骤101中凸包算法确定的角点的个数与预设角点个数不同,则说明计算得到的第一图像角点的个数不准确。此时,不能根据该不准确的角点坐标对第一图像进行透视变换,而是直接将第一图像中的灯点作为待排序灯点并获取周围灯点与预设区域,从而确定待排序灯点是否为第一图像的图像轮廓上的点。确定每个待排序灯点是否为第一图像的图像轮廓上的点的具体过程,与上述步骤1031-步骤1037中所描述的方法相同,本发明公开实施例中不再赘述。
在步骤1102中,若该周围灯点中存在处于该预设区域内的目标灯点,根据该预设区域与该待排序灯点的位置关系将该目标灯点确定为与该待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点。
在步骤1103中,遍历该异形LED显示屏中每个灯点作为待排序灯点,并确定该待排序灯点的周围灯点与该待排序灯点的位置关系,直至确定所有灯点的所在行和所在列时停止遍历,以对该异形LED显示屏中的灯点进行排序。
同样的,在第一图像中确定与每个待排序灯点处于同一行或者处于同一列的灯点的方法,与上述步骤1041-1045相同。当遍历异形LED显示屏中每个灯点为待排序灯点后,能够确定每个灯点所在的行和列,以对该异形LED显示屏中的每个灯点进行排序。
如此,即使不对异形LED显示屏的第一图像做透视变换,也能确定每个灯点的所在行和所在列,并对每个灯点进行排序。
图12是根据一示例性实施例示出的一种异形LED显示屏中灯点的排序装置的结构框图,如图12所示,该装置1200包括:
角点确定模块1210,获取异形LED显示屏中所有灯点的第一图像,在屏幕坐标系中通过凸包算法确定该第一图像中角点的个数以及最下端的两个角点;
透视变换模块1220,与该角点确定模块1210相连,若该角点的个数与预设角点个数相同,根据最下端的两个角点通过预设的透视变换策略对该第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像;
边缘灯点确定模块1230,与该透视变换模块1220相连,将每个灯点作为待排序灯点并确定与该待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若该预设数量个周围灯点不在该待排序灯点对应的预设区域内,则确定该待排序灯点为该第二图像的图像轮廓上的灯点;
同行列灯点确定模块1240,与该边缘灯点确定模块1230相连,若该周围灯点中存在处于该预设区域内的目标灯点,根据该预设区域与该待排序灯点的位置关系将该目标灯点确定为与该待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点;
灯点排序模块1250,与该同行列灯点确定模块1240相连,遍历该异形LED显示屏中每个灯点作为待排序灯点,并确定该待排序灯点的周围灯点与该待排序灯点的位置关系,直至确定所有灯点的所在行和所在列时停止遍历,以对该异形LED显示屏中的灯点进行排序。
本发明公开实施例还提供一种异形LED显示屏中灯点的排序系统,包括该异形LED显示屏中灯点的排序装置、用于显示第一图像和第二图像的显示设备、图像采集设备和异形LED显示屏;
该图像采集设备位于该异形LED显示屏的前方并与该显示设备相连,用于采集该异形LED显示屏的第一图像并将该第一图像发送至显示设备进行显示;
该异形LED显示屏中灯点的排序装置与该显示设备相连,用于根据该显示设备上显示的第一图像和第二图像确定异形LED显示屏中每个灯点的所在行和所在列,以对该异形LED显示屏中的灯点进行排序。
综上所述,本发明公开涉及一种异形LED显示屏中灯点的排序方法、装置及系统,该方法包括:通过凸包算法确定异形LED显示屏的角点个数以及最下端两个角点,根据最下端两个角点对异形LED显示屏的第一图像进行透视变换获取透视变换后的第二图像;确定第二图像中每个待排序灯点的周围灯点和预设区域,遍历异形LED显示屏中所有灯点,并确定对应的周围灯点与该待排序灯点的位置关系后,直至确定所有灯点的所在行和所在列,以对该异形LED显示屏中的灯点进行排序。
能够根据异形LED显示屏对应的角点确定透视变换时的点坐标,对异形屏的第一图像进行透视变换,将异形屏中倾斜的边和灯点行列“拉直”,得到便于确定灯点之间相对位置的形状规则的第二图像,并根据每个灯点与周围灯点和预设区域的关系确定第二图像中灯点的行和列,从而对异形屏中的灯点进行排序,便于开展后续的灯点校正工作。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种异形LED显示屏中灯点的排序方法,其特征在于,所述方法包括:
获取异形LED显示屏中所有灯点的第一图像,在屏幕坐标系中通过凸包算法确定所述第一图像中角点的个数以及最下端的两个角点;
若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据最下端的两个角点通过预设的透视变换策略对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像;
将每个灯点作为待排序灯点并确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若所述预设数量个周围灯点不在所述待排序灯点对应的预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓上的灯点;
若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,根据所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系将所述目标灯点确定为与所述待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点;
遍历所述异形LED显示屏中每个灯点作为待排序灯点,并确定所述待排序灯点的周围灯点与所述待排序灯点的位置关系,直至确定所有灯点的所在行和所在列时停止遍历,以对所述异形LED显示屏中的灯点进行排序。
2.根据权利要求1所述的异形LED显示屏中灯点的排序方法,其特征在于,所述获取异形LED显示屏中所有灯点的第一图像,在屏幕坐标系中通过凸包算法确定所述第一图像中角点的个数以及最下端的两个角点,包括:
通过图像采集设备获取所述异形LED显示屏中所有灯点的第一图像;
获取每个灯点在所述屏幕坐标系中的坐标值;
通过预设的凸包算法确定所述第一图像中角点的个数以及每个角点的坐标值;
根据每个角点的坐标值确定最下端的两个角点。
3.根据权利要求2所述的异形LED显示屏中灯点的排序方法,其特征在于,所述若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据最下端的两个角点通过预设的透视变换策略对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像,包括:
若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据每个角点在所述屏幕坐标系中的坐标值将所述第一图像分割为左部分图像和右部分图像;
根据左部分图像中纵坐标值最小的左部上端点、右部分图像中纵坐标值最小的右部上端点以及所述第一图像最下端的两个角点,对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像。
4.根据权利要求3所述的异形LED显示屏中灯点的排序方法,其特征在于,所述若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据每个角点在所述屏幕坐标系中的坐标值将所述第一图像分割为左部分图像和右部分图像,包括:
确定所述异形LED显示屏的预设角点个数;
若所述第一图像中角点的个数与所述预设角点个数相同,根据除了最下端两个角点之外其他每个角点的坐标值确定所述第一图像的中心点;
确定与所述屏幕坐标系的纵轴平行且经过所述中心点的分割线;
根据所述分割线将所述第一图像分割为左部分图像和右部分图像。
5.根据权利要求3所述的异形LED显示屏中灯点的排序方法,其特征在于,所述根据左部分图像中纵坐标值最小的左部上端点、右部分图像中纵坐标值最小的右部上端点以及所述第一图像最下端的两个角点,对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像,包括:
在所述左部分图像包含的所有灯点中确定纵坐标值最小的左上部端点,以及左上部端点的坐标值;
在所述右部分图像包含的所有灯点中确定纵坐标值最小的右上部端点,以及右上部端点的坐标值;
根据所述左上部端点的坐标值、右上部端点的坐标值以及最下端两个角点的坐标值确定透视变换矩阵,并通过所述透视变换矩阵对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像。
6.根据权利要求1所述的异形LED显示屏中灯点的排序方法,其特征在于,所述将每个灯点作为待排序灯点并确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若所述预设数量个周围灯点不在所述待排序灯点对应的预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓上的灯点,包括:
将每个灯点作为待排序灯点;
根据每个灯点的坐标值确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点;
以所述待排序灯点为圆心点,分别在所述待排序灯点的上、下、左、右四个方向绘制以预设角度为圆心角、以预设长度为半径的扇形区域,将所述待排序灯点上方的扇形区域作为上方预设区域、将所述待排序灯点下方的扇形区域作为下方预设区域、将所述待排序灯点左方的扇形区域作为左方预设区域、以及将所述待排序灯点右方的扇形区域作为右方预设区域;
若所述待排序灯点的周围灯点不在所述上方预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓上边缘的灯点;
若所述待排序灯点的周围灯点不在所述下方预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓下边缘的灯点;
若所述待排序灯点的周围灯点不在所述左方预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓左边缘的灯点;
若所述待排序灯点的周围灯点不在所述右方预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓右边缘的灯点。
7.根据权利要求6所述的异形LED显示屏中灯点的排序方法,其特征在于,所述若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,根据所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系将所述目标灯点确定为与所述待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点,包括:
若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,确定所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系;
若包含目标灯点的所述预设区域为所述上方预设区域,则确定所述目标灯点与所述待排序灯点处于同一列,且所述目标灯点位于所述待排序灯点的上方;
若包含目标灯点的所述预设区域为所述下方预设区域,则确定所述目标灯点与所述待排序灯点处于同一列,且所述目标灯点位于所述待排序灯点的下方;
若包含目标灯点的所述预设区域为所述左方预设区域,则确定所述目标灯点与所述待排序灯点处于同一行,且所述目标灯点位于所述待排序灯点的左方;
若包含目标灯点的所述预设区域为所述右方预设区域,则确定所述目标灯点与所述待排序灯点处于同一行,且所述目标灯点位于所述待排序灯点的右方。
8.根据权利要求1所述的异形LED显示屏中灯点的排序方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述角点的个数与预设角点个数不相同,将每个灯点作为待排序灯点并确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若所述预设数量个周围灯点不在所述待排序灯点对应的预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第一图像的图像轮廓上的灯点;
若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,根据所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系将所述目标灯点确定为与所述待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点;
遍历所述异形LED显示屏中每个灯点作为待排序灯点,并确定所述待排序灯点的周围灯点与所述待排序灯点的位置关系,直至确定所有灯点的所在行和所在列时停止遍历,以对所述异形LED显示屏中的灯点进行排序。
9.一种异形LED显示屏中灯点的排序装置,其特征在于,所述装置包括:
角点确定模块,获取异形LED显示屏中所有灯点的第一图像,在屏幕坐标系中通过凸包算法确定所述第一图像中角点的个数以及最下端的两个角点;
透视变换模块,与所述角点确定模块相连,若所述角点的个数与预设角点个数相同,根据最下端的两个角点通过预设的透视变换策略对所述第一图像进行透视变换,获取透视变换后的第二图像;
边缘灯点确定模块,与所述透视变换模块相连,将每个灯点作为待排序灯点并确定与所述待排序灯点距离最近的预设数量个周围灯点,若所述预设数量个周围灯点不在所述待排序灯点对应的预设区域内,则确定所述待排序灯点为所述第二图像的图像轮廓上的灯点;
同行列灯点确定模块,与所述边缘灯点确定模块相连,若所述周围灯点中存在处于所述预设区域内的目标灯点,根据所述预设区域与所述待排序灯点的位置关系将所述目标灯点确定为与所述待排序灯点处于同一行或者同一列的灯点;
灯点排序模块,与所述同行列灯点确定模块相连,遍历所述异形LED显示屏中每个灯点作为待排序灯点,并确定所述待排序灯点的周围灯点与所述待排序灯点的位置关系,直至确定所有灯点的所在行和所在列时停止遍历,以对所述异形LED显示屏中的灯点进行排序。
10.一种异形LED显示屏中灯点的排序系统,其特征在于,包括权利要求9所述的异形LED显示屏中灯点的排序装置、用于显示第一图像和第二图像的显示设备、图像采集设备和异形LED显示屏;
所述图像采集设备位于所述异形LED显示屏的前方并与所述显示设备相连,用于采集所述异形LED显示屏的第一图像并将所述第一图像发送至显示设备进行显示;
所述异形LED显示屏中灯点的排序装置与所述显示设备相连,用于根据所述显示设备上显示的第一图像和第二图像确定异形LED显示屏中每个灯点的所在行和所在列,以对所述异形LED显示屏中的灯点进行排序。
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