CN114943764B - 曲面屏幕像素定位方法、装置和设备 - Google Patents

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    • G06T2207/30121—CRT, LCD or plasma display

Abstract

本发明提供一种曲面屏幕像素定位方法、装置和设备，涉及屏幕检测领域，所述方法包括步骤：获取拍摄得到的曲面屏幕所显示的标准弹簧分子点阵图像，标记为拍摄图像；在拍摄图像中建立弹簧分子系统，匹配对位拍摄图像和标准弹簧分子点阵图像；在拍摄图像中调整弹簧分子系统至达到稳态，得到校准图像；构建校准图像和标准弹簧分子点阵图像之间的映射模型。利用校正图像与标准弹簧分子点阵图像构建的映射模型补偿了曲面屏弧面区域图像畸变带来的误差，对位准确，映射模型精度高。并且，本发明所提供的曲面屏幕像素定位方法，能够根据曲面屏的弧度、尺寸等参数，而对弹簧分子系统中点阵数量、分布密度等参数进行调整，从而能够良好适配不同应用环境。

Description

曲面屏幕像素定位方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及屏幕检测领域，具体地涉及一种曲面屏幕像素定位方法、装置和设备。
背景技术
近年来，在手机和显示器行业中，曲面屏幕备受大众喜爱。由于材料和生产工艺等原因，曲面屏幕经常出现亮度显示不均匀的现象，业内称之为mura。而Demura是一种针对mura的修复技术，其通过对屏幕中每个子像素进行亮度补偿达到消除mura的作用，因此，各色子像素点的精确定位决定了最终的补偿效果。
现有的技术是基于棋盘格进行子像素定位。具体地，通过相机拍摄屏幕上显示制作好的标定图像，构建标定图像与采集图像中焦点的映射模型，从而对各色子像素进行定位。然而，曲面屏幕的特殊制作工艺会使得采集图像中弯折部分的焦点位置发生偏移，这会严重影响构造映射模型的精度，从而造成这部分像素的错误补偿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种曲面屏幕像素定位方法、装置和设备。
本发明提供一种曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，包括步骤：
获取拍摄得到的曲面屏幕所显示的标准弹簧分子点阵图像，标记为拍摄图像；
在所述拍摄图像中建立弹簧分子系统，匹配对位所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像；
在所述拍摄图像中调整所述弹簧分子系统至达到稳态，得到校准图像；
构建所述校准图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的映射模型。
作为本发明的进一步改进，所述在所述拍摄图像中建立弹簧分子系统，具体包括：
根据所述拍摄图像中的弯折区域和非弯折区域，划分所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像中的弹簧分子系统区域，分别建立所述弹簧分子系统。
作为本发明的进一步改进，在建立所述弹簧分子系统前还包括对所述拍摄图像进行预处理，具体包括：
去除所述拍摄图像中的噪点；
二值化所述拍摄图像；
检测所述拍摄图像中的圆点外轮廓，拟合各圆点的圆心。
作为本发明的进一步改进，所述匹配对位所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像，具体包括：
在所述拍摄图像中，获取每个所述弹簧分子系统区域中的第一匹配点、固定点和移动点，并在所述标准弹簧分子点阵图像中获取与所述第一匹配点对应的第二匹配点；
移动所述拍摄图像，使所述第一匹配点和所述第二匹配点重合。
作为本发明的进一步改进，所述在所述拍摄图像中，获取每个所述弹簧分子系统区域中的第一匹配点、固定点和移动点，具体包括：
根据弯折区域外轮廓拟合其最小外接矩形，并定义所述拍摄图像上靠近所述外接矩形的边缘点为所述第一匹配点；
将所述弯折区域和所述非弯折区域相交处的点选取为所述固定点；
将所述弯折区域内其余点选取为所述移动点。
作为本发明的进一步改进，所述并在所述标准弹簧分子点阵图像中获取与所述第一匹配点对应的第二匹配点，具体包括：
在所述标准弹簧分子点阵图像中拟合其最小外接矩形，定义所述标准弹簧分子点阵图像中靠近所述外接矩形的边缘点为所述第二匹配点。
作为本发明的进一步改进，所述移动所述拍摄图像，使所述第一匹配点和所述第二匹配点重合，具体包括：
在所述拍摄图像中以所述最小外接矩形一顶点为原点建立第一坐标系，在所述标准弹簧分子点阵图像中以对应所述顶点为原点建立第二坐标系；
建立所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的关联；
计算所述第一匹配点和所述第二匹配点之间的偏移量和角度差，并根据所述偏移量和所述角度差移动所述拍摄图像，使所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的匹配点重合。
作为本发明的进一步改进，所述在所述拍摄图像中调整所述弹簧分子系统至达到稳态，得到校准图像，具体包括：
遍历所述拍摄图像中同一所述弹簧分子系统中的所述移动点；
在任意相邻两点之间连直线；
当所述直线两端点中有任意一点为所述移动点时，将所述直线视为弹簧；
计算所述移动点的合力向量，当系统合力向量不满足稳态要求时，调整所述移动点的位置至所述弹簧分子系统达到稳态；
在所有所述弹簧分子系统中重复以上步骤，得到校准图像。
作为本发明的进一步改进，所述计算所述移动点的合力向量，具体包括：
计算与移动点p0相连的弹簧的变形量xi，其公式为：
Figure BDA0003652774000000041
其中，移动点pi为与所述移动点p0相邻的移动点，
Figure BDA0003652774000000042
为两个移动点之间的距离取绝对值，li为弹簧没有发生形变时的初始长度；
计算所述移动点p0的合力向量
Figure BDA0003652774000000043
其公式为：
Figure BDA0003652774000000044
其中，k为弹簧常数。
作为本发明的进一步改进，所述计算所述移动点的合力向量，当系统合力向量不满足稳态要求时，调整所述移动点的位置至所述弹簧分子系统达到稳态，具体包括：
依次计算每个所述移动点的所述合力向量；
依次将所有所述移动点沿所述合力向量方向移动一个像素，进行一次调整；
重复进行上述调整，直至所有移动点的合力向量均为0；
或记录所述移动点的调整次数；
当所述调整次数达到预设阈值时，将所述弹簧分子系统视为达到稳态。
作为本发明的进一步改进，所述构建所述校准图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的映射模型，具体包括：
获取所述校准图像顶点，以其为坐标原点建立第三坐标系；
通过透视变换构建所述第三坐标系和第二坐标系之间的映射模型。
本发明还提供一种曲面屏幕像素定位装置，包括：
图像采集模块，其被配置为用于拍摄曲面屏幕所显示的标准弹簧分子点阵图像，得到拍摄图像；
弹簧分子系统构建模块，其被配置为用于在所述拍摄图像中建立所述弹簧分子系统；
匹配模块，其被配置为用于匹配对位所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像；
校准模块，其被配置为用于调整所述拍摄图像中的弹簧分子系统至稳态，得到校准图像；
对位模块，其被配置为用于构建所述校准图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的映射模型。
本发明还提供一种曲面屏幕像素定位设备，包括：
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于运行所述存储器存储的可执行指令时，实现上述的曲面屏幕像素定位方法。
本发明的有益效果是：本发明所提供的曲面屏幕像素定位方法，基于标准弹簧分子点阵图和在拍摄图像中建立弹簧分子系统，能够在拍摄图像中调整移动点的位置直至弹簧分子系统达到稳态，从而获得对弯折区域偏移的像素点进行校正的校正图像，利用校正图像与标准弹簧分子点阵图像构建的映射模型补偿了曲面屏弧面区域图像畸变带来的误差，对位准确，映射模型精度高。并且，本发明所提供的曲面屏幕像素定位方法，能够根据曲面屏的弧度、尺寸等参数，而对弹簧分子系统中点阵数量、分布密度等参数进行调整，从而能够良好适配不同应用环境。
附图说明
图1是本发明一实施方式中的曲面屏幕像素定位方法的步骤示意图。
图2是本发明一实施方式中所采用的曲面屏幕示意图。
图3是本发明一实施方式中的标准弹簧分子点阵图。
图4是本发明一实施方式中的步骤S2的具体步骤示意图。
图5是本发明一实施方式中的步骤S21的具体步骤示意图。
图6是本发明一实施方式中的弯折区域和非弯折区域的示意图。
图7是本发明中一个基本弹簧分子系统的示意图。
图8是本发明一实施方式中的步骤S24的具体步骤示意图。
图9是本发明一实施方式中的步骤S3的具体步骤示意图。
图10是本发明中一个移动点处于非稳态时的示意图。
图11是本发明一实施方式中的步骤S34的具体步骤示意图。
图12是本发明中一个移动点处于稳态时的示意图。
图13是本发明一实施方式中的步骤S4的具体步骤示意图。
图14是本发明一实施方式中的曲面屏幕像素定位装置结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“左”、“右”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“左侧”或“右侧”的单元将位于其他单元或特征“左侧”或“右侧”。因此，示例性术语“左侧”可以囊括左侧和右侧这两种空间侧位。
如图1所示，本发明提供一种曲面屏幕像素定位方法，包括步骤：
S1：获取拍摄得到的曲面屏幕所显示的标准弹簧分子点阵图像，标记为所述拍摄图像。
曲面屏幕为存在部分弧面或整体呈弧面的屏幕，其可用于诸如手机或显示器等。示例性的，如图2所示，在本实施方式中，曲面屏为左右两侧边向下弯曲的弧形显示屏幕。在其他实施方式中，本发明所提供的曲面屏幕像素定位方法也可应用于其他曲面屏幕，基于曲面屏幕的弧面所在位置，本领域技术人员可根据下述说明对部分步骤进行调整，在此不再具体说明。
示例性的，如图3所示，在本实施方式中，所述标准弹簧分子点阵图像背景为黑色，其上分布有呈矩阵排列的白色圆点，其外轮廓长宽比与曲面屏展开后外轮廓一致。并且，在所述标准弹簧分子点阵图像中，点阵的排列方式及分布密度等具体参数可以根据曲面屏幕的尺寸及屏幕曲面区域弧度等条件而具体调整，使得所述标准弹簧分子点阵图像能够适配于不同规格尺寸的曲面屏幕，从而提高本发明所提供的曲面屏幕像素定位方法在不同曲面屏幕中准确度和精度。
在本发明的其他实施方式中，也可调整所述标准弹簧分子点阵图像的形貌，只要使其在进行图像处理后，能够形成易于被识别的规律排列的点阵即可。
这里所述的拍摄得到的曲面屏幕所显示的标准弹簧分子点阵图像，即，在点亮的曲面屏幕上显示标准弹簧分子点阵图像后，通过工业相机直接拍摄曲面屏幕所得到的图像。并且，对于所述拍摄图像还可对其进行区域切割和局部放大等其它步骤，使得所述拍摄图像中关键目标区域放大显示。
S2：在所述拍摄图像中建立弹簧分子系统，匹配对位所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像。
这里所述的弹簧分子系统可参考物理学中的弹簧模型，其可表示为多个弹簧按照一定方式进行首尾相连组成一个稳态的系统。当其中一个弹簧发生形变时，所述弹簧分子系统的稳态被破坏，其余弹簧也会发生不同程度的形变，此时，系统中的所述移动点会依据其所受力向量而进行偏移，其位置反复更新直至整个系统所受合力为0，系统再次恢复稳定状态。
具体的，如图4所示，步骤S2包括：
S21：对所述拍摄图像进行预处理。
通过对所述拍摄图像进行预处理，使其内点阵能够被准确识别，具体的，如图5所示，步骤S21包括：
S211：去除所述拍摄图像中的噪点，可根据所述拍摄图像中的噪声类别，选择常见的滤波函数或其他降噪函数对所述拍摄图像进行处理，以减少噪点对后续检测识别的影响。
S212：二值化所述拍摄图像，将所述拍摄图像转化为黑白图像，通过二值化使图像中背景区域和圆点区域分离。
S213：检测所述拍摄图像中的圆点外轮廓，拟合各圆点的圆心，以各圆点的圆心作为各圆点的坐标位置。
在步骤S21中，各步骤所涉及的具体图像处理方法为本领域目前常用的技术，其详细步骤在此不在赘述。
S22：根据所述拍摄图像中的弯折区域1和非弯折区域2，划分所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像中的所述弹簧分子系统区域，分别建立所述弹簧分子系统。
这里所述的弯折区域1指由于曲面屏幕存在弧形面，而在所述拍摄图像中屏幕的边缘区域呈现为弧形，且其内点阵分布存在一定畸变的区域。除所述弯折区域外的区域均为所述非弯折区域。示例性的，如图6所示(图中仅示出图像外轮廓区域)，在本实施方式中，所述拍摄图像左右两侧为所述弯折区域1，中间为所述非弯折区域2，并对应在标准弹簧分子点阵图中划分出所述弯折区域和所述非弯折区域。对所述弯折区域的划分可通过对所述拍摄图像边缘检测得到或者根据曲面屏幕尺寸特征直接等比例在所述拍摄图像中划分等方式实现。
S23：在所述拍摄图像中，获取每个所述弹簧分子系统区域中的第一匹配点、固定点和移动点，并在所述标准弹簧分子点阵图像中获取与所述第一匹配点对应的第二匹配点。
具体的，在所述拍摄图像中，将靠近弯折区域外部轮廓的点选为匹配点，根据所述弯折区域1外轮廓拟合其最小外接矩形，将靠近所述最小外接矩形边缘的点选为所述第一匹配点。在所述标准弹簧分子点阵图像中拟合其最小外接矩形，定义所述标准弹簧分子点阵图像中靠近所述外接矩形的边缘点为所述第二匹配点。所述第一匹配点和所述第二匹配点用于确定所述拍摄图像和标准弹簧分子图像的相对位置，通过所述匹配点将两幅图像匹配对位，用来确定对应区域的矫正位置。
将所述弯折区域1和所述非弯折区域2相交处的点选为所述固定点，所述固定点即在所述拍摄图像中和所述标准弹簧分子点阵图像中位置没有发生相对变化的点，其用于保证校正后区域衔接的完整性。
将所述弯折区域1其余点选为所述移动点，所述移动点即在所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像中位置发生相对变化的点。
为便于理解，如图7所示，以一个基本弹簧分子系统为例，其中，点a被选为所述第一匹配点，点b为所述移动点，点c为所述固定点。
S24：移动所述拍摄图像，使所述第一匹配点和所述第二匹配点重合。
通过步骤S24可以使所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间匹配对位，具体的，如图8所示，步骤S24包括：
S241：在所述拍摄图像中以所述最小外接矩形一顶点为原点建立第一坐标系，在所述标准弹簧分子点阵图像中以对应顶点为原点建立第二坐标系。
在不同实施方式中，可以针对不同所述弯折区域分别建立坐标系，或者以一个弯折区域为基准在所述拍摄图像中整体建立坐标系。
S242：建立第一坐标系和第二坐标系之间的关联。
S243：计算所述第一匹配点和所述第二匹配点之间的偏移量和角度差，并根据偏移量和角度差移动所述拍摄图像，使所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的所述匹配点重合。
具体的，建立第一坐标系τ1和第二坐标系τ2，第一坐标系τ1左上角顶点坐标为Bias(x1,y1)，第一坐标系和第二坐标系之间的坐标转换公式为：
τ1＝τ2*b+Bias，
其中，b为工业相机的拍摄倍率。
第一坐标系左上角顶点坐标为L1(x1,y1)，第二坐标系左上角顶点坐标为L2(x2,y2)，根据上述坐标转换公式将L2(x2,y2)坐标转换为L1 o(x1 o,y1 o)，并根据下述公式计算对应的所述匹配点之间的偏移量dist和角度差θ，公式如下：
Figure BDA0003652774000000101
S3：在所述拍摄图像中调整所述弹簧分子系统至达到稳态，得到校准图像。
具体的，如图9所示，步骤S3包括：
S31：遍历所述拍摄图像中同一所述弹簧分子系统中的所述移动点。
S32：在任意相邻两点之间连直线。
S33：当直线两端点中有任意一点为所述移动点时，将直线视为弹簧。
通过上述步骤，可以在所述拍摄图像中通过点阵构建起所述弹簧分子系统。
S34：计算所述移动点的合力向量，当系统合力向量不满足稳态要求时，调整所述移动点的位置至所述弹簧分子系统达到稳态。
S35：在所有所述弹簧分子系统中重复以上步骤，得到校准图像。
为便于理解，以一个所述移动点p0为例，如图10所示，其处于非稳态，所述移动点p0与相邻所述移动点之间连接的弹簧均处于形变状态，计算各弹簧的变形量xi，其公式为：
Figure BDA0003652774000000111
其中，所述移动点pi为与所述移动点p0相邻的所述移动点，
Figure BDA0003652774000000112
为两个移动点之间的距离取绝对值，li为弹簧没有发生形变时的初始长度。在图10中，包括6个与所述移动点p0相邻的所述移动点，分别为p1～p6。
基于上述公式，计算所述移动点p0的合力向量
Figure BDA0003652774000000113
其公式为：
Figure BDA0003652774000000114
其中，k为弹簧常数，在本实施方式中，k值取0.1。
当合力向量
Figure BDA0003652774000000115
不为0时，所述弹簧分子系统处于非稳态，需要对所述移动点进行调整，具体的，如图11所示，其包括步骤：
S341：依次计算每个所述移动点的合力向量。
S342：依次将所有所述移动点沿合力向量方向移动一个像素，进行一次调整。
S343：重复进行步骤S341和步骤S342，直至所有合力向量为0。
通过上述步骤调整，使得所述弹簧分子系统所受合力为0，即达到稳态，此时，获得校正后的图像，其上的所述弯折区域1内各点阵位置即为未发生畸变时其所在的位置。如图12所示，为所述移动点p0处于稳态时的状态。
进一步的，在本发明一些实施方式中，还包括步骤：
记录所述移动点的调整次数，当调整次数达到预设阈值时，将所述弹簧分子系统视为达到稳态。
由于在实际调整过程中，将所有所述移动点调整至合力向量为0时，可能花费较多时间，因此设定一最大调整次数阈值，当达到此阈值时，判断为已经接近所述弹簧分子系统所受合力为0时的状态，视为达到稳态，从而在保证判断精度的前提下，能够有效提高效率。
S4：构建校准图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的映射模型。
具体的，如图13所示，步骤S4包括：
S41：获取校准图像顶点，以其为坐标原点建立第三坐标系。
S42：通过透视变换构建第三坐标系和第二坐标系之间的映射模型。
综上，本发明所提供的曲面屏幕像素定位方法，基于标准弹簧分子点阵图和在拍摄图像中建立弹簧分子系统，能够在拍摄图像中调整移动点的位置直至弹簧分子系统达到稳态，从而获得对弯折区域偏移的像素点进行校正的校正图像，利用校正图像与标准弹簧分子点阵图像构建的映射模型补偿了曲面屏弧面区域图像畸变带来的误差，对位准确，映射模型精度高。并且，本发明所提供的曲面屏幕像素定位方法，能够根据曲面屏的弧度、尺寸等参数，而对弹簧分子系统中点阵数量、分布密度等参数进行调整，从而能够良好适配不同应用环境。
本发明还提供一种曲面屏幕像素定位装置5，其包括：
图像采集模块51，其被配置为用于拍摄曲面屏幕所显示的标准弹簧分子点阵图像，得到拍摄图像；
弹簧分子系统构建模块52，其被配置为用于在所述拍摄图像中建立弹簧分子系统；
匹配模块53，其被配置为用于匹配对位所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像；
校准模块54，其被配置为用于调整所述拍摄图像中的弹簧分子系统至稳态，得到校准图像；
对位模块55，其被配置为用于构建所述校准图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的映射模型。
进一步的，曲面屏幕像素定位装置还包括：图像处理模块，其被配置为用于去除所述拍摄图像中的噪点，二值化所述拍摄图像，并检测所述拍摄图像中的圆点外轮廓，拟合各圆点的圆心。
具体的，所述弹簧分子系统构建模块被配置为根据所述拍摄图像中的弯折区域和非弯折区域，划分所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像中的弹簧分子系统区域，分别建立所述弹簧分子系统，并获取每个所述弹簧分子系统区域中的所述第一匹配点、所述固定点和所述移动点，并在所述标准弹簧分子点阵图像中获取对应的所述第二匹配点。
具体的，所述弹簧分子系统构建模块还被配置为根据所述弯折区域外轮廓拟合其最小外接矩形，将所述弯折区域和所述非弯折区域相交处的点选为所述固定点；将所述弯折区域其余点选为所述移动点。
具体的，匹配模块被配置为在所述拍摄图像中以所述最小外接矩形一顶点为原点建立第一坐标系，在所述标准弹簧分子点阵图像中以对应顶点为原点建立第二坐标系，并建立第一坐标系和第二坐标系之间的关联；计算所述第一匹配点和所述第二匹配点之间的偏移量和角度差，并根据偏移量和角度差移动所述拍摄图像，使所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的所述匹配点重合。
具体的，校准模块被配置为遍历所述拍摄图像中同一所述弹簧分子系统中的所述移动点的所述移动点，并在任意相邻两点之间连直线；当直线两端点中有任意一点为所述移动点时，将直线视为弹簧，计算所述移动点的合力向量，当系统合力向量不满足稳态要求时，调整所述移动点的位置至所述弹簧分子系统达到稳态，并在所有所述弹簧分子系统中重复以上步骤，得到校准图像。
具体的，校准模块被配置为用于计算与所述移动点p0相连的弹簧变形量xi，其公式为：
Figure BDA0003652774000000141
其中，所述移动点pi为与所述移动点p0相邻的所述移动点，并配置为用于计算所述移动点p0的合力向量
Figure BDA0003652774000000142
其公式为：/>
Figure BDA0003652774000000143
其中，k为弹簧常数。
具体的，校准模块还被配置为依次计算每个所述移动点的合力向量；并依次将所有所述移动点沿合力向量方向移动一个像素，进行一次调整；重复进行上述调整，直至所有所述移动点的合力向量均为0
进一步的，校准模块还被配置为用于记录所述移动点的调整次数，并当调整次数达到预设阈值时，将所述弹簧分子系统判断为达到稳态。
具体的，对位模块被配置用于获取校准图像顶点，以其为坐标原点建立第三坐标系，并通过透视变换构建第三坐标系和第二坐标系之间的映射模型。
本发明还提供一种曲面屏幕像素定位设备，包括：
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于运行所述存储器存储的可执行指令时，实现上述的曲面屏幕像素定位方法。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，包括步骤：
获取拍摄得到的曲面屏幕所显示的标准弹簧分子点阵图像，标记为拍摄图像；
在所述拍摄图像中建立弹簧分子系统，匹配对位所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像；
在所述拍摄图像中调整所述弹簧分子系统至达到稳态，得到校准图像；
构建所述校准图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的映射模型；
其中，所述在所述拍摄图像中调整所述弹簧分子系统至达到稳态，得到校准图像，具体包括：
遍历所述拍摄图像中同一所述弹簧分子系统中的移动点，其中，所述移动点是来自于所述弹簧分子系统中的点；
在任意相邻两点之间连直线；
当所述直线两端点中有任意一点为所述移动点时，将所述直线视为弹簧；
计算所述移动点的合力向量，当系统合力向量不满足稳态要求时，调整所述移动点的位置至所述弹簧分子系统达到稳态；
在所有所述弹簧分子系统中重复以上步骤，得到校准图像；
其中，所述计算所述移动点的合力向量，具体包括：
计算与移动点p0相连的弹簧的变形量xi，其公式为：
Figure FDA0004130634830000011
其中，移动点pi为与所述移动点p0相邻的移动点，
Figure FDA0004130634830000012
为两个移动点之间的距离取绝对值，li为弹簧没有发生形变时的初始长度；
计算所述移动点p0的合力向量
Figure FDA0004130634830000021
其公式为：
Figure FDA0004130634830000022
其中，k为弹簧常数。
2.根据权利要求1所述的曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，所述在所述拍摄图像中建立弹簧分子系统，具体包括：
根据所述拍摄图像中的弯折区域和非弯折区域，划分所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像中的弹簧分子系统区域，分别建立所述弹簧分子系统。
3.根据权利要求2所述的曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，在建立所述弹簧分子系统前还包括对所述拍摄图像进行预处理，具体包括：
去除所述拍摄图像中的噪点；
二值化所述拍摄图像；
检测所述拍摄图像中的圆点外轮廓，拟合各圆点的圆心。
4.根据权利要求2所述的曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，所述匹配对位所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像，具体包括：
在所述拍摄图像中，获取每个所述弹簧分子系统区域中的第一匹配点、固定点和所述移动点，并在所述标准弹簧分子点阵图像中获取与所述第一匹配点对应的第二匹配点；
移动所述拍摄图像，使所述第一匹配点和所述第二匹配点重合。
5.根据权利要求4所述的曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，所述在所述拍摄图像中，获取每个所述弹簧分子系统区域中的第一匹配点、固定点和所述移动点，具体包括：
根据弯折区域外轮廓拟合其最小外接矩形，并定义所述拍摄图像上靠近所述外接矩形边缘的点为所述第一匹配点；
将所述弯折区域和所述非弯折区域相交处的点选取为所述固定点；
将所述弯折区域内其余点选取为所述移动点。
6.根据权利要求5所述的曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，所述并在所述标准弹簧分子点阵图像中获取与所述第一匹配点对应的第二匹配点，具体包括：
在所述标准弹簧分子点阵图像中拟合其最小外接矩形，定义所述标准弹簧分子点阵图像中靠近所述外接矩形边缘的点为所述第二匹配点。
7.根据权利要求6所述的曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，所述移动所述拍摄图像，使所述第一匹配点和所述第二匹配点重合，具体包括：
在所述拍摄图像中以所述最小外接矩形一顶点为原点建立第一坐标系，在所述标准弹簧分子点阵图像中以对应所述顶点为原点建立第二坐标系；
建立所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的关联；
计算所述第一匹配点和所述第二匹配点之间的偏移量和角度差，并根据所述偏移量和所述角度差移动所述拍摄图像，使所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的匹配点重合。
8.根据权利要求1所述的曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，所述计算所述移动点的合力向量，当系统合力向量不满足稳态要求时，调整所述移动点的位置至所述弹簧分子系统达到稳态，具体包括：
依次计算每个所述移动点的所述合力向量；
依次将所有所述移动点沿所述合力向量方向移动一个像素，进行一次调整；
重复进行上述调整，直至所有移动点的合力向量均为0；
或记录所述移动点的调整次数；
当所述调整次数达到预设阈值时，将所述弹簧分子系统视为达到稳态。
9.根据权利要求7所述的曲面屏幕像素定位方法，其特征在于，所述构建所述校准图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的映射模型，具体包括：
获取所述校准图像顶点，以其为坐标原点建立第三坐标系；
通过透视变换构建所述第三坐标系和第二坐标系之间的映射模型。
10.一种曲面屏幕像素定位装置，其特征在于，包括：
图像采集模块，其被配置为用于拍摄曲面屏幕所显示的标准弹簧分子点阵图像，得到拍摄图像；
弹簧分子系统构建模块，其被配置为用于在所述拍摄图像中建立所述弹簧分子系统；
匹配模块，其被配置为用于匹配对位所述拍摄图像和所述标准弹簧分子点阵图像；
校准模块，其被配置为用于调整所述拍摄图像中的弹簧分子系统至稳态，得到校准图像；
对位模块，其被配置为用于构建所述校准图像和所述标准弹簧分子点阵图像之间的映射模型；
其中，所述校准模块，其被配置为用于调整所述拍摄图像中的弹簧分子系统至稳态，得到校准图像，具体配置为：
遍历所述拍摄图像中同一所述弹簧分子系统中的移动点，其中，所述移动点是来自于所述弹簧分子系统中的点；
在任意相邻两点之间连直线；
当所述直线两端点中有任意一点为所述移动点时，将所述直线视为弹簧；
计算所述移动点的合力向量，当系统合力向量不满足稳态要求时，调整所述移动点的位置至所述弹簧分子系统达到稳态；
在所有所述弹簧分子系统中重复以上步骤，得到校准图像；
其中，所述计算所述移动点的合力向量，具体包括：
计算与移动点p0相连的弹簧的变形量xi，其公式为：
Figure FDA0004130634830000051
其中，移动点pi为与所述移动点p0相邻的移动点，
Figure FDA0004130634830000052
为两个移动点之间的距离取绝对值，li为弹簧没有发生形变时的初始长度；
计算所述移动点p0的合力向量
Figure FDA0004130634830000053
其公式为：
Figure FDA0004130634830000054
其中，k为弹簧常数。
11.一种曲面屏幕像素定位设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于运行所述存储器存储的可执行指令时，实现权利要求1至9任一项所述的曲面屏幕像素定位方法。
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