CN115831043B - 一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置及修正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明的一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置及修正方法，属于LED虚拟像素显示屏拼缝隙修正技术领域。本发明通过精确定位后确定亮暗线区域并对该区域进行亮度积分，与亮暗线两侧的积分均值做对比，将比例系数补偿给面采集的图片中，然后进行灯点的分割校正，将最终的校正系数下发至控制系统并显示在屏幕上，完成亮暗线修正。本发明适用于不同像素排布方式的缝隙修正，避免了误差的引入且对不同灯珠排布方式的亮暗线修正进行了统一处理，提高了修缝比例精度，提高了实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置及修正方法，属于LED虚拟像素显示屏拼缝隙修正技术领域。
背景技术
LED虚拟像素显示屏拥有空间复用率高、亮度高和可做大尺寸等技术优势，但是在箱体拼接过程中产生的拼接误差会导致显示屏在拼接处出现亮线或暗线，导致显示质量下降。而虚拟像素显示屏的红绿蓝灯珠排列非常规且方式多样，给亮线或暗线的修正带来困难。
目前在LED虚拟像素显示屏拼接缝隙修正技术领域还处于起步阶段，业内提出的技术方案都针对一种像素复用方式，亮暗线修正技术通常作为采集校正后的一个显示效果优化技术，需要在校正后对显示像素进行亮暗线修正，此过程中可能引入误差，而虚拟像素由于灯珠排布方式不同，导致修正方法复杂多样。
发明内容
本发明提出了一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置及修正方法，采用点亮白色隔点图像定位，对原始图像进行区域亮度修正后再逐点分割校正的方法，已解决现有技术需要在校正后对显示像素进行亮暗线修正，此过程中可能引入误差，而虚拟像素由于灯珠排布方式不同，导致修正方法复杂多样的问题。
一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，虚拟像素显示屏亮暗线修正装置包括LED像素亮度采集模块、像素亮度值计算模块、缝隙修正比例计算模块、校正系数生成模块和系数上传模块，LED像素亮度采集模块、像素亮度值计算模块、缝隙修正比例计算模块、校正系数生成模块和系数上传模块依次连接，其中，
LED像素亮度采集模块，用于获取显示屏像素亮度；
像素亮度值计算模块，用于根据拍摄的灯点图片提取并计算每颗像素的亮度值；
缝隙修正比例计算模块，用于在校正前对采集图像亮暗线区域亮度进行补偿；
系数生成模块，用于根据提取的亮度值计算校正系数；
系数上传模块，用于将校正系数下发到接受卡中。
进一步的，虚拟像素显示屏亮暗线修正装置还包括虚拟像素LED显示屏和接受卡，LED像素亮度采集模块包括校正相机，校正相机和LED像素亮度采集模块连接，系数上传模块和接受卡连接，接受卡和虚拟像素LED显示屏连接，其中，
校正相机，放置在虚拟像素LED显示屏前，与LED像素亮度采集模块连接，用于按照特定的隔行隔列和全场显示方式进行白场拍摄；
接受卡，用于接受亮度值计算校正系数，并对虚拟像素LED显示屏进行差异化控制，以达到虚拟像素LED显示屏在显示过程中均匀一致的目的。
进一步的，特定的隔行隔列的显示方式为：特定的像素点以白色显示，成为白色像素点，白色像素点间均间隔有k个像素点，作为间隔的像素点，即白色像素点以外的像素点不点亮。
一种虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，基于上述的一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，虚拟像素显示屏亮暗线修正方法包括以下步骤：
S100、设整屏拥有m*n个模块，则纵向缝隙有m*(n-1)个，横向缝隙有(m-1)*n个，设对白色像素点进行隔k点采集，得到白色点阵图像T1，白色点阵图像T1的边缘选取噪声均值s；
S200、将采集得到的白色点阵图像T1中每个像素灰度值减去s；
S300、从去噪后的点阵图像中将每个白色像素灰度峰值坐标记录下来并设为矩阵（Ax（i，j），Ay（i，j））；
S400、以矩阵为基础，针对纵向缝隙，计算出三块积分区域边界的横向坐标和纵向坐标，以及针对横向缝隙，计算出三块积分区域边界的纵向坐标和横向坐标；
S500、根据三块积分区域边界的横向坐标和纵向坐标，计算出缝隙修正比例系数；
S600、根据缝隙修正比例系数计算得到校正系数，对虚拟像素LED显示屏的亮暗线进行修正。
进一步的，在S200中，具体的，如果减去s后像素灰度值小于0，则将该点灰度值设置为0。
进一步的，在S300中，1≤i≤单次采集图片纵向点个数，1≤j≤单次采集图片横向点个数。
进一步的，在S400中，具体的，
针对纵向缝隙，分别定位每个缝隙左上角点中心横坐标Vxl（i，j），右上角点中心横坐标Vxr（i，j），左上角点中心纵坐标Vyu（i，j）和左下角点中心纵坐标Vyd（i，j），其中，，，，则有缝隙两侧灯珠中心横坐标差，为了计算积分边界，计算Vxr（i，j）向右平移半个显示像素坐标后的坐标，由此计算出三块积分区域边界的横坐标从右到左分别为
，，
缝隙两侧灯珠纵坐标差为，计算Vyd（i，j）向下平移k-1个显示像素坐标后的坐标，由此计算出三块积分区域边界的纵向坐标从上到下分别为Vyu（i，j）和V’yd（i，j）；
针对横向缝隙，分别定位每个缝隙左上角点中心纵坐标Hyu（i，j），左下角点中心纵坐标Hyd（i，j），左下角点中心横坐标Hxl（i，j）和右下角点中心横坐标Hxr（i，j），其中，，，，则有缝隙两侧灯珠中心纵坐标差，为了计算积分边界，计算Hyd（i，j）向下平移半个显示像素坐标后的坐标，是两个白点之间的像素间距，除以2k为实际两个点之间的半个像素间距，由此计算出三块积分区域边界的纵坐标从下到上分别为，H’yd（i，j），和，缝隙两侧灯珠横坐标差，计算Hxr（i，j）向右平移k-1个显示像素坐标后的坐标，由此计算出三块积分区域边界的横向坐标从左到右分别为Hxl（i，j）和H’xr（i，j）。
进一步的，在S500中，具体的，相机位置不动，将屏幕点亮为纯白色，进行一次面采集，对采集后得到的新图片T2按照原来定位的坐标区域进行亮度积分，
其中，针对纵向缝隙的三个积分区域V1（i，j）、V2（i，j）和V3（i，j）的横坐标分别为，和，纵坐标均为，将三个区域内亮度值依次求和可以得到亮度积分值VL（i，j）、VM（i，j）和VR（i，j），纵向缝隙两侧的亮度积分值取均值和中间积分值比较得出修正比例系数；
针对横向缝隙的三个积分区域H1（i，j）、H2（i，j）和H3（i，j）纵坐标分别为，和，横坐标均为，将三个区域内亮度值依次求和可以得到亮度积分值HU（i，j）、HM（i，j）、HD（i，j），横向缝隙两侧的亮度积分值取均值和中间积分值比较得出修正比例系数。
进一步的，在S600中，将图片T2中V2（i，j）区域的所有相机像素灰度值乘以对应位置的比例系数Kv（i，j），H2（i，j）区域的所有相机像素灰度值乘以对应位置的比例系数Kh（i，j）后，使用虚拟像素显示屏亮暗线修正方法对T2图片进行处理，然后对面采集的图像进行分割逐点校正，得到的校正系数为修正亮暗线以后的校正系数。
本发明有益效果
本发明的一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置及修正方法，通过精确定位后确定亮暗线区域并对该区域进行亮度积分，与亮暗线两侧的积分均值做对比，将比例系数补偿给面采集的图片中，然后进行灯点的分割校正，将最终的校正系数下发至控制系统并显示在屏幕上，完成亮暗线修正。本发明采用白色像素定位修正的技术路线，适用于不同像素排布方式的缝隙修正，避免了误差的引入且对不同灯珠排布方式的亮暗线修正进行了统一处理，提高了修缝比例精度，提高了实用性。
附图说明
图1为隔k采集白色图片T1；
图2为面采集白色图片T2；
图3为虚拟4灯排布方式；
图4为虚拟4灯修缝校正前；
图5为虚拟4灯修缝校正后。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-图5所示，本发明提出了一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，虚拟像素显示屏亮暗线修正装置包括LED像素亮度采集模块、像素亮度值计算模块、缝隙修正比例计算模块、校正系数生成模块和系数上传模块，LED像素亮度采集模块、像素亮度值计算模块、缝隙修正比例计算模块、校正系数生成模块和系数上传模块依次连接，其中，
LED像素亮度采集模块，用于获取显示屏像素亮度，其拍摄的每张图片中所有灯点颜色相同；
像素亮度值计算模块，用于根据拍摄的灯点图片提取并计算每颗像素的亮度值；
缝隙修正比例计算模块，用于在校正前对采集图像亮暗线区域亮度进行补偿；
系数生成模块，用于根据提取的亮度值计算校正系数；
系数上传模块，用于将校正系数下发到接受卡中。
进一步的，LED像素亮度采集模块，拍摄的每张图片中所有灯点颜色相同。
进一步的，虚拟像素显示屏亮暗线修正装置还包括虚拟像素LED显示屏和接受卡，LED像素亮度采集模块包括校正相机，校正相机和LED像素亮度采集模块连接，系数上传模块和接受卡连接，接受卡和虚拟像素LED显示屏连接，其中，校正相机，放置在虚拟像素LED显示屏前，与LED像素亮度采集模块连接，用于按照特定的隔行隔列和全场显示方式进行白场拍摄；
接受卡，用于接受亮度值计算校正系数，并对虚拟像素LED显示屏进行差异化控制，以达到虚拟像素LED显示屏在显示过程中均匀一致的目的。
进一步的，如图1所示，特定的隔行隔列的显示方式为：特定的像素点以白色显示，成为白色像素点，白色像素点间均间隔有k个像素点，作为间隔的像素点，即白色像素点以外的像素点不点亮。
一种虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，基于上述的一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，虚拟像素显示屏亮暗线修正方法包括以下步骤：
S100、设整屏拥有m*n个模块，则纵向缝隙有m*(n-1)个，横向缝隙有(m-1)*n个，设对白色像素点进行隔k点采集，得到白色点阵图像T1，白色点阵图像T1的边缘选取噪声均值s；
S200、将采集得到的白色点阵图像T1中每个像素灰度值减去s；
S300、从去噪后的点阵图像中将每个白色像素灰度峰值坐标记录下来并设为矩阵（Ax（i，j），Ay（i，j））；
S400、以矩阵为基础，针对纵向缝隙，计算出三块积分区域边界的横向坐标和纵向坐标，以及针对横向缝隙，计算出三块积分区域边界的纵向坐标和横向坐标；
S500、根据三块积分区域边界的横向坐标和纵向坐标，计算出缝隙修正比例系数；
S600、根据缝隙修正比例系数计算得到校正系数，对虚拟像素LED显示屏的亮暗线进行修正。
进一步的，在S200中，具体的，如果减去s后像素灰度值小于0，则将该点灰度值设置为0。
进一步的，在S300中，1≤i≤单次采集图片纵向点个数，1≤j≤单次采集图片横向点个数。
进一步的，在S400中，具体的，针对纵向缝隙，分别定位每个缝隙左上角点中心横坐标Vxl（i，j），右上角点中心横坐标Vxr（i，j），左上角点中心纵坐标Vyu（i，j）和左下角点中心纵坐标Vyd（i，j），其中，，，，则有缝隙两侧灯珠中心横坐标差，为了计算积分边界，计算Vxr（i，j）向右平移半个显示像素坐标后的坐标，由此计算出三块积分区域边界的横坐标从右到左分别为，，缝隙两侧灯珠纵坐标差为，计算Vyd（i，j）向下平移k-1个显示像素坐标后的坐标，由此计算出三块积分区域边界的纵向坐标从上到下分别为Vyu（i，j）和V’yd（i，j）；
针对横向缝隙，分别定位每个缝隙左上角点中心纵坐标Hyu（i，j），左下角点中心纵坐标Hyd（i，j），左下角点中心横坐标Hxl（i，j）和右下角点中心横坐标Hxr（i，j），其中，，，，则有缝隙两侧灯珠中心纵坐标差，为了计算积分边界，计算Hyd（i，j）向下平移半个显示像素坐标后的坐标，是两个白点之间的像素间距，除以2k为实际两个点之间的半个像素间距，由此计算出三块积分区域边界的纵坐标从下到上分别为，H’yd（i，j），和，缝隙两侧灯珠横坐标差，计算Hxr（i，j）向右平移k-1个显示像素坐标后的坐标，由此计算出三块积分区域边界的横向坐标从左到右分别为Hxl（i，j）和H’xr（i，j）。
进一步的，在S500中，具体的，相机位置不动，将屏幕点亮为纯白色，进行一次面采集，对采集后得到的新图片T2按照原来定位的坐标区域进行亮度积分，
其中，针对纵向缝隙的三个积分区域V1（i，j）、V2（i，j）和V3（i，j）的横坐标分别为，和，纵坐标均为，将三个区域内亮度值依次求和可以得到亮度积分值VL（i，j）、VM（i，j）和VR（i，j），纵向缝隙两侧的亮度积分值取均值和中间积分值比较得出修正比例系数；
针对横向缝隙的三个积分区域H1（i，j）、H2（i，j）和H3（i，j）纵坐标分别为，和，横坐标均为，将三个区域内亮度值依次求和可以得到亮度积分值HU（i，j）、HM（i，j）、HD（i，j），横向缝隙两侧的亮度积分值取均值和中间积分值比较得出修正比例系数。
进一步的，在S600中，将图片T2中V2（i，j）区域的所有相机像素灰度值乘以对应位置的比例系数Kv（i，j），H2（i，j）区域的所有相机像素灰度值乘以对应位置的比例系数Kh（i，j）后，使用虚拟像素显示屏亮暗线修正方法对T2图片进行处理（可参照《一种虚拟像素显示屏亮暗线修正方法》所描述的方法），然后对面采集的图像进行分割逐点校正，得到的校正系数为修正亮暗线以后的校正系数。
Claims (6)
1.一种基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，基于一种基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，一种基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，其特征在于，所述基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正装置包括LED像素亮度采集模块、像素亮度值计算模块、缝隙修正比例计算模块、校正系数生成模块和系数上传模块，所述LED像素亮度采集模块、像素亮度值计算模块、缝隙修正比例计算模块、校正系数生成模块和系数上传模块依次连接，其中，
所述LED像素亮度采集模块，用于获取显示屏像素亮度；
所述像素亮度值计算模块，用于根据拍摄的灯点图片提取并计算每颗像素的亮度值；
所述缝隙修正比例计算模块，用于在校正前对采集图像亮暗线区域亮度进行补偿；
所述系数生成模块，用于根据提取的亮度值计算校正系数；
所述系数上传模块，用于将校正系数下发到接受卡中；
所述基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正装置还包括虚拟像素LED显示屏和接受卡，所述LED像素亮度采集模块包括校正相机，所述校正相机和LED像素亮度采集模块连接，所述系数上传模块和所述接受卡连接，所述接受卡和虚拟像素LED显示屏连接，其中，
所述校正相机，放置在虚拟像素LED显示屏前，与所述LED像素亮度采集模块连接，用于按照特定的隔行隔列和全场显示方式进行白场拍摄；
所述接受卡，用于接受所述亮度值计算校正系数，并对所述虚拟像素LED显示屏进行差异化控制，以达到虚拟像素LED显示屏在显示过程中均匀一致的目的；
所述特定的隔行隔列的显示方式为：特定的像素点以白色显示，成为白色像素点，白色像素点间均间隔有k个像素点，作为间隔的像素点，即白色像素点以外的像素点不点亮，
其特征在于，所述基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法包括以下步骤：
S100、设整屏拥有m*n个模块，则纵向缝隙有m*(n-1)个，横向缝隙有(m-1)*n个，设对白色像素点进行隔k点采集，得到白色点阵图像T1，所述白色点阵图像T1的边缘选取噪声均值s；
S200、将采集得到的白色点阵图像T1中每个像素灰度值减去s；
S300、从去噪后的点阵图像中将每个白色像素灰度峰值坐标记录下来并设为矩阵（Ax（i，j），Ay（i，j））；
S400、以所述矩阵为基础，针对纵向缝隙，计算出三块积分区域边界的横向坐标和纵向坐标，以及针对横向缝隙，计算出三块积分区域边界的纵向坐标和横向坐标；
S500、根据三块积分区域边界的横向坐标和纵向坐标，计算出缝隙修正比例系数；
S600、根据所述缝隙修正比例系数计算得到校正系数，对虚拟像素LED显示屏的亮暗线进行修正。
2.根据权利要求1所述的一种基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，其特征在于，在S200中，具体的，如果减去s后像素灰度值小于0，则将该点灰度值设置为0。
3.根据权利要求2所述的一种基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，其特征在于，在S300中，1≤i≤单次采集图片纵向点个数，1≤j≤单次采集图片横向点个数。
4.根据权利要求3所述的一种基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，其特征在于，在S400中，具体的，
针对纵向缝隙，分别定位每个缝隙左上角点中心横坐标Vxl（i，j），右上角点中心横坐标Vxr（i，j），左上角点中心纵坐标Vyu（i，j）和左下角点中心纵坐标Vyd（i，j），其中，，，，则有缝隙两侧灯珠中心横坐标差，为了计算积分边界，计算Vxr（i，j）向右平移半个显示像素坐标后的坐标，由此计算出三块积分区域边界的横坐标从右到左分别为，V’xr（i，j），和，缝隙两侧灯珠纵坐标差为，计算Vyd（i，j）向下平移k-1个显示像素坐标后的坐标，由此计算出三块积分区域边界的纵向坐标从上到下分别为Vyu（i，j）和V’yd（i，j）；
针对横向缝隙，分别定位每个缝隙左上角点中心纵坐标Hyu（i，j），左下角点中心纵坐标Hyd（i，j），左下角点中心横坐标Hxl（i，j）和右下角点中心横坐标Hxr（i，j），其中，，，，则有缝隙两侧灯珠中心纵坐标差，为了计算积分边界，计算Hyd（i，j）向下平移半个显示像素坐标后的坐标，是两个白点之间的像素间距，除以2k为实际两个点之间的半个像素间距，由此计算出三块积分区域边界的纵坐标从下到上分别为，H’yd（i，j），和，缝隙两侧灯珠横坐标差，计算Hxr（i，j）向右平移k-1个显示像素坐标后的坐标，由此计算出三块积分区域边界的横向坐标从左到右分别为Hxl（i，j）和H’xr（i，j）。
5.根据权利要求4所述的一种基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，其特征在于，在S500中，具体的，相机位置不动，将屏幕点亮为纯白色，进行一次面采集，对采集后得到的新图片T2按照原来定位的坐标区域进行亮度积分，
其中，针对纵向缝隙的三个积分区域V1（i，j）、V2（i，j）和V3（i，j）的横坐标分别为，和，纵坐标均为，将三个区域内亮度值依次求和可以得到亮度积分值VL（i，j）、VM（i，j）和VR（i，j），纵向缝隙两侧的亮度积分值取均值和中间积分值比较得出修正比例系数；
针对横向缝隙的三个积分区域H1（i，j）、H2（i，j）和H3（i，j）纵坐标分别为
，和，横坐标均为，将三个区域内亮度值依次求和可以得到亮度积分值HU（i，j）、HM（i，j）、HD（i，j），横向缝隙两侧的亮度积分值取均值和中间积分值比较得出修正比例系数。
6.根据权利要求5所述的一种基于亮度积分的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，其特征在于，在S600中，将图片T2中V2（i，j）区域的所有相机像素灰度值乘以对应位置的比例系数Kv（i，j），H2（i，j）区域的所有相机像素灰度值乘以对应位置的比例系数Kh（i，j）后，使用虚拟像素显示屏亮暗线修正方法对T2图片进行处理，然后对面采集的图像进行分割逐点校正，得到的校正系数为修正亮暗线以后的校正系数。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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