[发明专利]LED显示屏非均匀性在线校正系统和校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，涉及对LED显示屏显示均匀性的评估与校正，可用于LED显示屏出厂前及安装现场的性能测试与非均匀性校正。

背景技术

发光二极管LED具有响应时间短、显示亮度高、线性度好等优点，因此自诞生之日起即被应用于显示领域，近年来更被用于制造大显示屏幕如户外大屏、体育场馆竞赛实况显示屏和室内大屏幕显示屏等。

然而在LED显示屏的研制、生产与应用中，由于制造工艺与器件老化的原因，存在LED芯片制造时掺杂浓度不一致、LED封装时灯杯曲率不一致、显示模块封装的内部阻抗不一致、显示模块间驱动电压的差异以及各LED灯点老化程度不一致等问题，容易导致LED显示屏色度和亮度显示的不均匀。这种LED显示屏显示非均匀性主要体现为分布不均匀的色块和“马赛克”现象，造成显示内容的失真，而人眼视觉系统对于这类显示失真较之其他显示瑕疵却更为敏感。因此在实际显示应用中，LED显示屏的亮度均匀性和色度均匀性成为影响LED屏幕显示质量和用户观看体验最为关键的因素。故有必要在LED显示屏出厂和使用中进行色度和亮度均匀性评估，当非均匀性达到一定程度即应当进行相应的均匀性校正。

一般使用显示最大亮度、基色主波长误差、最高对比度、动态范围、灯点中心间距和显示分辨率等指标评估LED显示屏的显示性能。现行关于LED显示屏指标参数测试的标准规范文件，包括“LED显示屏通用规范”和“LED显示屏测试方法”，规定了关于使用亮度计、色度计测定LED显示屏白场色坐标、基色主波长误差、像素光强均匀性、显示模块亮度均匀性和模组亮度均匀性等测试与验收指标。其中，白场色坐标和基色主波长误差仅仅描述了LED显示屏全局显示的白场色和三基色的准确程度，对于色度均匀性并未加以相应的规范；像素光强均匀性、显示模块均匀性和模组亮度均匀性采用在空间分布规律的若干灯点、显示模块、模组亮度分别评估在三种尺度规模的显示单元基础上描述整屏的亮度均匀性。在LED显示屏制造厂商方面，实际的LED显示屏均匀性测试更多依靠肉眼目测的主观判断，或者仅仅采用亮度计、色度计采集屏幕上9点或16点信息来判断LED显示屏的全局均匀性指标。

这些均匀性判断共同的问题在于尝试用局部的信息，即随机测试少数灯点或区域描述全局的均匀性，测试的数据不能作用于后期的均匀性校正，且测量过程需要人工选取若干区域进行测量，不能全面客观地描述LED显示屏显示均匀性。

中科院长春光机所的宋新丽等在2008年发表了基于灰度直方图的LED显示屏亮度均匀性评估方法，选取组成LED灯点的相机所拍摄图像像素中心最亮值进行运算，得到基于灰度直方图的高斯拟合曲线，其方差作为评估LED显示屏亮度均匀性的指标。这种方法快速稳定，但由于只选取LED灯点组成像素的中心最亮值参与运算，所测试得到的指标不能真实地反映LED灯点的显示情况，测试结果不能参与后期的逐点校正，且测试结果易受相机拍摄参数设置的影响，比如曝光量、感光度。同年，长春光机所的王宇庆等人发表了一种LED显示屏色度均匀性的客观评价方法，利用图像分块间结构相似度大小评估LED显示屏的均匀性，这种评价方法实现简单，但指标与国家标准定义不兼容，测量结果也同样存在不能作用于后期校正的缺点。

综上所述，现有测量LED显示屏均匀性的方法各有优点，但大多都只侧重于亮度均匀性的测试，而且测试数据仅来源于LED显示屏的局部，导致测试方法无法表征LED显示屏色度不均匀引起的“色块”，测试得到的指标不能反映LED显示屏全局的均匀性，更不能作用于后期的非均匀性校正。

发明内容

本发明的目的在于提出一种LED显示屏非均匀性在线校正系统和校正方法，以解决现有均匀性测试方法不能测试色度均匀性，所测得的均匀性指标不能反映LED显示屏全局性能，以及测试指标与数据不能进行后期非均匀性校正的问题。

为实现上述目的，本发明的在线校正系统，包括播放控制器、待评估设备LED显示屏和相机，其特征在于：还包括评估单元和校正单元，

所述的评估单元，包括：

评估数据传输模块，用于接收相机拍摄的LED显示屏显示内容；

去噪模块，用于读取评估数据传输模块的数据并进行去噪处理；

灯点分割模块，利用背景预测的方法对去噪后的图像进行灯点与背景区域的分割；