CN116030757A

CN116030757A - Led显示屏校色方法、装置、计算机设备及存储介质

Info

Publication number: CN116030757A
Application number: CN202310323392.4A
Authority: CN
Inventors: 刘耀
Original assignee: Beijing Qiwei Visual Media Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Qiwei Visual Media Technology Co ltd
Priority date: 2023-03-29
Filing date: 2023-03-29
Publication date: 2023-04-28

Abstract

本申请涉及一种LED显示屏校色方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括：获取摄像头采集的由显示屏显示的标记图像数据，标记图像数据为在显示屏上显示的与显示屏箱体大小相对应数量的Aruco码；根据标记图像数据的区域划分生成与标记图像数据的各划分区域相对应的LUT色块图像；将LUT色块图像与LUT标准色块进行比较，并根据比较结果生成LUT文件，LUT文件用于对显示屏显示色差进行修正；将LUT文件发送至第二服务器，以使第二服务器根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。上述LED显示屏校色方法、装置、计算机设备及存储介质，能够有效缩短LED显示屏校色时长，提高校色效率。

Description

LED显示屏校色方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本申请涉及LED显示技术领域，特别是涉及一种LED显示屏校色方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

随着近几年来LED户外大屏在不同场景应用越来越广泛，人们对其的要求也越来也高，并且已经不止满足于简单的二维平面内容展示，更希望看到更加有趣生动的展示内容。

而虚拟制作就是影视制作史上的一场革命，与传统的绿色显示屏和后期制作的高成本相比，虚拟制作使得制作人员能够基于LED显示屏和一些真实场景来设计和创造身临其境的风格，如XR虚拟技术结合LED显示屏已经发展成为描绘虚拟现实中场景和背景的理想解决方案和画布，这为生产团队提供了最大的灵活性，使得他们能够在接近真实的环境中进行创建，通过改变或轻微改变场景，演员可以沉浸在场景中，实现身临其境的表演和发挥，而其中LED显示屏需要解决的偏色问题会直接影响到影片的拍摄效果，所以LED显示屏在使用前会进行显示屏的显示颜色校准工作。

传统的校色方式是把LUT的所有色块逐个在LED显示屏上进行显示，然后使用摄像机拍摄图片，获取图像后再与标准颜色块进行对比，计算出显示屏显示颜色与标准颜色的差值，再生成显示屏所需要反相差值写入到LUT文件，最后将LUT文件赋予LED视频处理器或渲染服务器，改变输出和图像信号能数，使最终在拍摄显示屏时得到颜色是标准的，且没有偏差的的显示效果。但是这种校色方式耗时较长。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种LED显示屏校色方法、装置、计算机设备及存储介质，能够有效缩短LED显示屏校色时长，提高校色效率。

第一方面，本申请提供了一种LED显示屏校色方法，应用于第一服务器，所述方法包括：

获取摄像头采集的由显示屏显示的标记图像数据，所述标记图像数据为在显示屏上显示的与显示屏箱体大小相对应数量的Aruco码；

根据标记图像数据的区域划分生成与所述标记图像数据的各划分区域相对应的LUT色块图像；

将所述LUT色块图像与LUT标准色块进行比较，并根据比较结果生成LUT文件，所述LUT文件用于对显示屏显示色差进行修正；

将LUT文件发送至第二服务器，以使所述第二服务器根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。

在其中一个实施例中，所述将所述LUT色块图像与LUT标准色块进行比较，并根据比较结果生成LUT文件，包括：

计算每一个所述LUT色块图像与LUT标准色块之间的差值，并生成显示屏所需的反相差值；

将所述反相差值写入到显示屏显示色差修正用的LUT文件。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取摄像头采集的由显示屏显示的第一视频图像数据，所述第一视频图像数据为经过所述第二服务器进行显示色差修正的视频图像数据；

将所述第一视频图像数据与第二视频图像数据进行比较，判断显示屏显示色差是否修正完成，所述第二视频图像数据为所述第一服务器根据LUT文件对摄像头采集的由显示屏显示的视频图像进行渲染后得到的视频图像数据。

第二方面，本申请提供了一种LED显示屏校色方法，应用于第二服务器，所述方法包括：

接收LUT文件，所述LUT文件为第一服务器根据LUT色块图像与LUT标准色块之间的差值获得；

根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

输出第一视频图像数据，以使所述第一服务器对摄像头采集的由显示屏显示的所述第一视频图像数据进行获取，并与第二视频图像数据进行比较，判断显示屏显示色差是否修正完成，所述第二视频图像数据为所述第一服务器根据LUT文件对摄像头采集的由显示屏显示的视频图像进行渲染后得到的视频图像数据。

第三方面，本申请提供了一种LED显示屏校色装置，应用于第一服务器，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取摄像头采集的由显示屏显示的标记图像数据，所述标记图像数据为在显示屏上显示的与显示屏箱体大小相对应数量的Aruco码；

第一生成模块，用于根据标记图像数据的区域划分生成与所述标记图像数据的各划分区域相对应的LUT色块图像；

第二生成模块，用于将所述LUT色块图像与LUT标准色块进行比较，并根据比较结果生成LUT文件，所述LUT文件用于对显示屏显示色差进行修正；

第一发送模块，用于将LUT文件发送至第二服务器，以使所述第二服务器根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。

第四方面，本申请提供了一种LED显示屏校色装置，应用于第二服务器，所述装置包括：

第二获取模块，用于接收LUT文件，所述LUT文件为第一服务器根据LUT色块图像与LUT标准色块之间的差值获得；

色差修正模块，用于根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。

第五方面，本申请提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的方法的步骤。

第六方面，本申请提供了计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。

第七方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。

上述LED显示屏校色方法、装置、计算机设备及存储介质，通过生成多个Aruco码，并在每个Aruco码对应处生成一个LUT色块图像，用于和LUT标准色块进行色差比较，从而生成LUT文件，用于修正第二服务器输出的视频图像色差，该方法能够有效缩短LED显示屏校色时长，提高校色效率。

附图说明

图1为一个实施例的LED显示屏校色方法的应用环境图；

图2为一个实施例的LED显示屏校色方法流程图；

图3为图2中生成LUT文件的详细流程图；

图4为另一个实施例的LED显示屏校色方法流程图；

图5为一个实施例的LED显示屏校色装置模块图；

图6为另一个实施例的LED显示屏校色装置模块图；

图7为一个实施例的计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

SDI：SDI接口是一种“数字分量串行接口”，而HD-SDI接口是一种广播级的高清数字输入和输出端口，其中HD表示高清信号。由于SDI接口不能直接传送压缩数字信号，数字录像机、硬盘等设备记录的压缩信号重放后，必须经解压并经SDI接口输出才能进入SDI系统。如果反复解压和压缩，必将引起图像质量下降和延时增加，为此各种不同格式的数字录像机和非线性编辑系统，规定了自己的用于直接传输压缩数字信号的接口。

Hz:赫兹是国际单位制中频率的单位，它是每秒钟的周期性变动重复次数的计量。赫兹简称赫。每秒钟振动（或振荡、波动）一次为1赫兹，或可写成次/秒，周/秒。因德国科学家赫兹而命名。

HDMI：高清多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时发送音频和视频信号，由于音频和视频信号采用同一条线材，大大简化系统线路的安装难度。

Aruco标记： ArUco是一个开源的微型的现实增强库，目前好像已经集成在OpenCV3.0以上的版本内，它除了用于现实增强，还很用于实现一些机器视觉方面的应用，如波士顿动力曾用此方法用于Atlas的视觉定位，ArUco开源库的几个特点如下： 1.基于C++； 2.仅依赖于OpenCV（≥2.4.9）和Eigen3（源码中已经包含）； 3.BDS开源。

LED：显示屏是一种新型的信息显示媒体，它是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。以8×8点阵LED显示屏的结构为例， 8×8点阵共需要64个发光二极管，且每个发光二极管放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行置高电平，某一列置低电平时，则相应的二极管点亮。

LUT：LUT 是 Look Up Table的简称，直译就是「检查表」的意思。有时我们也会称它为「颜色查找表」、「色彩对应表」等。LUT 通常应用在三个方面：1、用于显示设备的色彩校准；2、用于图像色彩空间的转换； 3、用于特殊色彩效果的设计与模拟。第一个应用场景指的是通过 LUT 来校正显示器颜色不准确的地方，显示器校正过程中，色彩管理程序需要加载正确的校正信息至电脑的显卡中，当你的电脑再次开启的时候，ICC 文件中的 LUT信息立即被加载并传输信号至显卡，此时显示的效果就会发生变化。第二个应用场景指的是 LUT 的色彩管理，一部影视作品从拍摄到校色，再到最终放映，每一个环节都有自己独立的色彩管理方案， LUT 色彩管理就是让不同的色彩空间统一起来，换句话说，就是将影像由一种标准色彩空间转换成另一种标准的色彩空间。比如，LogC 转换成 Cineon/REDlogFilm，或 Rec.709 转换为 DCI-P3。第三个应用场景指的是用 LUT 来调整影片的颜色风格，也就是我们经常说的调色。如今，LUT 不仅广泛应用于达芬奇（DaVinci Resolve）或 Adobe SpeedGrade 这种专业的调色软件，也可以在剪辑合成软件如 Final Cut ProX，Premiere Pro，Nuke等中使用。

本申请实施例提供的LED显示屏140校色方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。摄像头130连接第一服务器110，第一服务器110与第二服务器120通过网络交换器150进行通讯，两台笔记本电脑分别连接第一服务器110和第二服务器120，其中第一服务器110为三维渲染服务器，与其连接的笔记本电脑用于渲染图像的输出；第二服务器120为视频处理服务器，与其连接的笔记本电脑用于视频图像的输出。输出的视频图像会在显示屏140上显示，并被摄像头130拍摄获取传输到第一服务器110。

示例性的，测试视频处理器使用诺瓦M40Pro，LED显示屏幕使用秀狐P1.68，箱体排列为6列5行，屏幕刷新率3840Hz，显示屏体与显示拼接器通过网线进行连接，拍摄摄像机使用的是索尼的FS7，快门调至120/1秒，记录格式调为120帧每秒，渲染服务器为HPZ4，网络交换机为华为S5735S，渲染服务器装有视频采集卡BMD4K12G；打开渲染服务器，视频处理器，以及打开LED显示屏，打开摄像机快门设置为50/1秒，渲染服务器使用DP线连接视频处理器，摄像机使用SDI线连接渲染服务器，校准开始时渲染服务器跟据箱体排列为6列5行设置，先把30个Aruco标记图像输出到LED视频处理器，LED视频处理器再把Aruco标记图像输出到LED屏幕箱体进行显示，摄像机拍摄到Aruco标记图像输出到渲染服务器，渲染服务器对Aruco标记图像进行识别和划分坐标区域，软件完成识别区域校准和记录后，启动校色程序，系统会跟据记录的屏幕标记Aruco区域进行LUT色块的显示，摄像机拍摄到Aruco标记图像输出到渲染服务器进行色块的对比和校正，校正完成的色块会实时生成到指定的LUT文件中。需要说明的是，由于LUT文件通常由256阶缩放到64阶保存下来，存储的点个数就是64*64*64=262144个色块，如果逐个色块进行校对，按摄像机理论值50帧每秒进行图像更换计算至少需要87分钟才能完成显示屏的校准计算，但在实际使用时，显示屏与摄像机的同步性会有差异，所以会使用25帧每秒图像更换计算更稳定，这样设置需要174分钟近3个小时才能完成一次校准，耗时很长。而应用本方法，整套LUT色块显示计算只需要6分钟就完成了，校色完成后生成一个基于显示屏显示色块反算的LUT文件，把反算的LUT文件填入到视频处理器中修正显示色差，使显示屏显示颜色符合标准，通过在渲染服务器查看渲染图像与拍摄图像的差异，两者显示效果一致，则证明校色结果准确校色操作成功，完成此块LED显示屏的颜色校正工作。

如图2所示，在一个实施例中，一种LED显示屏校色方法，应用于第一服务器，包括以下步骤：

步骤S210，获取摄像头采集的由显示屏显示的标记图像数据，该标记图像数据为在显示屏上显示的与显示屏箱体大小相对应数量的Aruco码。

具体的，首先将多个显示屏按照行列进行拼接，并在每个显示屏上显示一个Aruco码，摄像头会对显示屏显示的多个Aruco码进行拍摄，并将拍摄的图像传输到第一服务器内。

步骤S220，根据标记图像数据的区域划分生成与标记图像数据的各划分区域相对应的LUT色块图像。

具体的，第一服务器根据获取的Aruco码图像中Aruco的数量生成对应的LUT色块图像，多个LUT色块图像按照多个Aruco码拼接方式组合在一起，且每个LUT色块图像分别与一个Aruco码位置、坐标对应。

步骤S230，将LUT色块图像与LUT标准色块进行比较，并根据比较结果生成LUT文件，该LUT文件用于对显示屏显示色差进行修正。

具体的，LUT标准色块为显示屏应该显现的色彩，通过将显示屏实际显现的色彩与LUT标准色块进行比较，根据两者之间的色差生成LUT文件，当LUT文件写入第二服务器内，会对第二服务器输出的视频图像进行色差修正。

步骤S240，将LUT文件发送至第二服务器，以使第二服务器根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。

上述LED显示屏校色方法，通过生成多个Aruco码，并在每个Aruco码对应处生成一个LUT色块图像，用于和LUT标准色块进行色差比较，从而生成LUT文件，用于修正第二服务器输出的视频图像色差，该方法能够有效缩短LED显示屏校色时长，提高校色效率。

如图3所示，在本实施例中，将LUT色块图像与LUT标准色块进行比较，并根据比较结果生成LUT文件，具体包括以下步骤：

步骤S231，计算每一个LUT色块图像与LUT标准色块之间的差值，并生成显示屏所需的反相差值。

具体的，计算得到第一服务器生成的LUT色块图像与LUT标准色块之间的色差，然后根据该色差生成一个反相差值，该反相差值即能够将第一服务器生成的LUT色块图像的色差修正至与对应的LUT标准色块色彩一致。

步骤S232，将反向差值写入到显示屏色差修正用的LUT文件。

在本实施例中，一种LED显示屏校色方法，还包括以下步骤：

获取摄像头采集的由显示屏显示的第一视频图像数据，该第一视频图像数据为经过第二服务器进行显示色差修正的视频图像数据

具体的，当第二服务器接收LUT文件并以此对显示屏色差进行修正后，为了验证修正后色差与理想状态下色彩是否一致，采用摄像头对在显示屏上显示的修正后视频图像数据进行获取，作为修正成果对比的第一比较数据。

将第一视频图像数据与第二视频图像数据进行比较，判断显示屏显示色差是否修正完成，该第二视频图像数据为第一服务器根据LUT文件对摄像头采集的由显示屏显示的视频图像进行渲染后得到的视频图像数据。

具体的，将第一服务器根据LUT文件渲染得到的理想状态下的视频图像数据与第一比较数据进行比较，根据两者之间是否具有色差来判断显示屏是否完成校色。

如图4所示，在一个实施例中，一种LED显示屏校色方法，应用于第二服务器，包括以下步骤：

步骤S410，接收LUT文件，该LUT文件为第一服务器根据LUT色块图像与LUT标准色块之间的差值获得。

具体的，第一服务器计算LUT色块图像与LUT标准色块之间色差，然后根据色差生成反相色差，并写入LUT文件。

步骤S420，根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。

在本实施例中，一种LED显示屏校色方法，还包括以下步骤：

输出第一视频图像数据，以使第一服务器对摄像头采集的由显示屏显示的该第一视频图像数据进行获取，并与第二视频图像数据进行比较，判断显示屏显示色差是否修正完成，该第二视频图像数据为第一服务器根据LUT文件对摄像头采集的由显示屏显示的视频图像进行渲染后得到的视频图像数据。

如图5所示，在一个实施例中，一种LED显示屏校色装置，应用于第一服务器，包括第一获取模块510、第一生成模块520、第二生成模块530和第一发送模块540。

第一获取模块510，用于获取摄像头采集的由显示屏显示的标记图像数据，标记图像数据为在显示屏上显示的与显示屏箱体大小相对应数量的Aruco码。

第一生成模块520，用于根据标记图像数据的区域划分生成与标记图像数据的各划分区域相对应的LUT色块图像。

第二生成模块530，用于将所述LUT色块图像与LUT标准色块进行比较，并根据比较结果生成LUT文件， LUT文件用于对显示屏显示色差进行修正。

第一发送模块540，用于将LUT文件发送至第二服务器，以使第二服务器根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。

在本实施例中，一种LED显示屏校色装置，还包括第三获取模块和比较模块。

第三获取模块，用于获取摄像头采集的由显示屏显示的第一视频图像数据，所述第一视频图像数据为经过所述第二服务器进行显示色差修正的视频图像数据。

比较模块，用于将第一视频图像数据与第二视频图像数据进行比较，判断显示屏显示色差是否修正完成，第二视频图像数据为第一服务器根据LUT文件对摄像头采集的由显示屏显示的视频图像进行渲染后得到的视频图像数据。

如图6所示，在一个实施例中，一种LED显示屏校色装置，应用于第二服务器，包括第二获取模块610和色差修正模块620。

第二获取模块610，用于接收LUT文件，所述LUT文件为第一服务器根据LUT色块图像与LUT标准色块之间的差值获得。

色差修正模块620，用于根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。

在本实施例中，一种LED显示屏校色装置，还包括第二发送模块，用于输出第一视频图像数据，以使第一服务器对摄像头采集的由显示屏显示的第一视频图像数据进行获取，并与第二视频图像数据进行比较，判断显示屏显示色差是否修正完成，第二视频图像数据为第一服务器根据LUT文件对摄像头采集的由显示屏显示的视频图像进行渲染后得到的视频图像数据。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是智能终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种LED显示屏校色方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，一种计算机存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是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于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种LED显示屏校色方法，应用于第一服务器，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的LED显示屏校色方法，其特征在于，所述将所述LUT色块图像与LUT标准色块进行比较，并根据比较结果生成LUT文件，包括：

将所述反相差值写入到显示屏显示色差修正用的LUT文件。

3.根据权利要求2所述的LED显示屏校色方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.一种LED显示屏校色方法，应用于第二服务器，其特征在于，所述方法包括：

根据LUT文件对显示屏显示色差进行修正。

5.根据权利要求4所述的LED显示屏校色方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.一种LED显示屏校色装置，应用于第一服务器，其特征在于，所述装置包括：

7.一种LED显示屏校色装置，应用于第二服务器，其特征在于，所述装置包括：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中或4至5中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中或4至5中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中或4至5中任一项所述的方法的步骤。