虚拟像素显示屏亮暗线修正方法、系统、装置及显示系统

摘要

虚拟像素显示屏亮暗线修正、系统、装置及显示系统，涉及虚拟显示技术领域，解决了现有显示屏拼接缝隙修正技术应用受限的问题。包括：分别在红绿蓝单色显示时对红绿蓝子像素隔k点进行图像采集，对采集后的图像边缘选取噪声均值；对隔k点采集图像进行处理，获得模拟隔2k点采集图像；提取模拟隔2k点采集的图像中每个子像素亮度峰值点的坐标，记录为矩阵（CRx（i，j），CRy（i，j）），其中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；分别计算纵向缝隙修正比例Kv和横向缝隙修正比例Kh；将纵向缝隙修正比例Kv和横向缝隙修正比例Kh依次与校正系数矩阵K相乘，得到修缝后的校正系数矩阵Kfinal。

权利要求

1.一种虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、分别在红绿蓝单色显示时对红绿蓝子像素隔k点进行图像采集，并分别对采集后的图像边缘选取噪声均值；

S2、对隔k点采集的图像进行处理，获得模拟隔2k点采集的图像；

S3、提取模拟隔2k点采集的图像中每个子像素亮度峰值点的坐标，记录为矩阵（CRx（i，j），CRy（i，j）），其中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；

S4、分别计算纵向缝隙修正比例Kv和横向缝隙修正比例Kh；

S5、将纵向缝隙修正比例Kv和横向缝隙修正比例Kh依次与校正系数矩阵K相乘，得到修缝后的校正系数矩阵Kfinal：，

，

其中，m表示显示屏单个模块中实像素宽度，n表示显示屏单个模块中实像素高度，p表示整屏的模块列数，q表示整屏的模块行数；

S6、将修缝后的校正系数矩阵加载到发送器内，下发至LED显示屏终端，完成显示屏亮暗线修正。

2.根据权利要求1所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，其特征在于，步骤S2进一步包括以下步骤：S21、读取隔k点采集的图像，提取每个子像素点中亮度最高的点坐标，并记录为矩阵（ARx（i，j），ARy（i，j）），对应亮度值为AR（i，j）；

S22、以矩阵AR中每个点为中心，分别向上下左右四个方向寻找第一个亮度极小值，并依据四个极小值坐标框选出每个子像素的范围BR（i，j）；

S23、将BR（2i‑1，2j‑1）位置的亮度信息保留，其余位置亮度信息用步骤S1获得的噪声均值替换，得到隔2k采集图像的局部信息；

S24、将BR（2i‑1，2j‑1）位置的亮度和坐标值进行曲面拟合，计算出BR（2i‑1，2j‑1）外周围的像素亮度值，并将拟合后亮度值小于噪声均值的位置赋值为噪声均值，即完成根据隔k采集的图片模拟隔2k采集的图片。

3.根据权利要求1所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，其特征在于，步骤S4中所述纵向缝隙的修正比例Kv的计算方法包括以下步骤：（1）计算两个横向相邻的模块中左侧模块的最右侧两列点横坐标差Dleft：；

（2）计算两个横向相邻的模块中右侧模块的最左侧两列点横坐标差Dright：；

（3）计算纵向标准间距：

；

（4）计算纵向非标准间距：

；

（5）计算纵向缝隙修正比例：

。

4.根据权利要求1所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，其特征在于，步骤S4中所述横向缝隙的修正比例Kh的计算方法包括以下步骤：（1）计算两个纵向相邻的模块中上侧模块的最下侧两列点纵坐标差Dup：；

（2）计算两个纵向相邻的模块中下侧模块的最上侧两列点纵坐标差Ddown：；

（3）计算横向标准间距：

；

（4）计算横向非标准间距：

；

（5）计算横向缝隙修正比例：

。

5.一种虚拟像素显示屏亮暗线修正系统，其特征在于，用于获取实现如权利要求1‑4中任一项所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，所述系统包括LED像素亮度采集模块、像素亮度值计算模块、校正系数生成模块、缝隙修正比例计算模块以及系数上传模块；

所述LED像素亮度采集模块用于获取显示屏像素灯点图片，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，所述校正系数生成模块用于根据提取的亮度值计算逐点红绿蓝校正系数，所述缝隙修正比例计算模块用于计算缝隙修正比例并与校正系数结合，以实现对屏幕亮暗线的补偿，所述系数上传模块用于将修缝后的校正系数下发至接收卡中实现显示效果的亮暗线修正。

6.一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，其特征在于，包括如权利要求5所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正系统。

7.一种虚拟像素LED显示系统，其特征在于，包括如权利要求6所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，还包括虚拟像素LED显示屏和接收卡；

所述虚拟像素显示屏亮暗线修正装置用于将修缝后的校正系数下发至所述接收卡中，所述接收卡用于根据修缝后的校正系数进行差异化控制，达到虚拟像素LED显示屏的亮暗线修正显示。

说明书

虚拟像素显示屏亮暗线修正方法、系统、装置及显示系统

技术领域

[0001] 本发明涉及虚拟显示技术领域，具体涉及一种虚拟像素显示屏亮暗线修正方法、系统、装置及显示系统。

背景技术

[0002] LED虚拟像素显示屏拥有灯点利用率高、亮度高和无线拼接等技术优势，但是不同灯点排布方式对灯点定位会造成直接影响，并且在拼接过程中存在误差，使得拼接缝隙大
于或小于标准点间距时，显示屏拼接处存在暗线或亮线，导致显示质量的下降。

[0003] 为了消除亮暗线，需要在显示屏逐点定位校正后进行缝隙修正，即根据拼接箱体之间物理间距来调整两侧灯点亮度。缝隙修正技术作为采集校正后的显示效果优化技术，
通常根据采集校正得到的数据进行计算，在LED虚拟像素显示屏逐点定位校正过程中，采集
间隔越小，采集效率就越高。因此，为了实现更高效的采集，需要缩小像素间距来减小逐点
采集间隔，像素之间的串扰也随之增加，导致修缝效果不佳；而重新再拍摄一组针对缝隙修
正的图片则会影响采集效率。

[0004] 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均仅针对某一种像素复用方式，存在应用局限性的缺陷。

发明内容

[0005] 为了解决现有显示屏拼接缝隙修正技术应用受限的问题，本发明提出了一种虚拟像素显示屏亮暗线修正方法、系统、装置及显示系统。

[0006] 本发明的技术方案如下：

[0007] 一种虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，包括如下步骤：

[0008] S1、分别在红绿蓝单色显示时对红绿蓝子像素隔k点进行图像采集，并分别对采集后的图像边缘选取噪声均值；

[0009] S2、对隔k点采集的图像进行处理，获得模拟隔2k点采集的图像；

[0010] S3、提取模拟隔2k点采集的图像中每个子像素亮度峰值点的坐标，记录为矩阵（CRx（i，j），CRy（i，j）），其中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；

[0011] S4、分别计算纵向缝隙修正比例Kv和横向缝隙修正比例Kh；

[0012] S5、将纵向缝隙修正比例Kv和横向缝隙修正比例Kh依次与校正系数矩阵K相乘，得到修缝后的校正系数矩阵Kfinal：

[0013] ，

[0014] ，

[0015] 其中，m表示显示屏单个模块中实像素宽度，n表示显示屏单个模块中实像素高度，p表示整屏的模块列数，q表示整屏的模块行数；

[0016] S6、将修缝后的校正系数矩阵加载到发送器内，下发至LED显示屏终端，完成显示屏亮暗线修正。

[0017] 优选地，步骤S2进一步包括以下步骤：

[0018] S21、读取隔k点采集的图像，提取每个子像素点中亮度最高的点坐标，并记录为矩阵（ARx（i，j），ARy（i，j）），对应亮度值为AR（i，j）；

[0019] S22、以矩阵AR中每个点为中心，分别向上下左右四个方向寻找第一个亮度极小值，并依据四个极小值坐标框选出每个子像素的范围BR（i，j）；

[0020] S23、将BR（2i‑1，2j‑1）位置的亮度信息保留，其余位置亮度信息用步骤S1获得的噪声均值替换，得到隔2k采集图像的局部信息；

[0021] S24、将BR（2i‑1，2j‑1）位置的亮度和坐标值进行曲面拟合，计算出BR（2i‑1，2j‑1）外周围的像素亮度值，并将拟合后亮度值小于噪声均值的位置赋值为噪声均值，即完成根据隔k采集的图片模拟隔2k采集的图片。

[0022] 优选地，步骤S4中所述纵向缝隙的修正比例Kv的计算方法包括以下步骤：

[0023] （1）计算两个横向相邻的模块中左侧模块的最右侧两列点横坐标差Dleft：

[0024] ；

[0025] （2）计算两个横向相邻的模块中右侧模块的最左侧两列点横坐标差Dright：

[0026] ；

[0027] （3）计算纵向标准间距：

[0028] ；

[0029] （4）计算纵向非标准间距：

[0030] ；

[0031] （5）计算纵向缝隙修正比例：

[0032] 。

[0033] 优选地，步骤S4中所述横向缝隙的修正比例Kh的计算方法包括以下步骤：

[0034] （1）计算两个纵向相邻的模块中上侧模块的最下侧两列点纵坐标差Dup：

[0035] ；

[0036] （2）计算两个纵向相邻的模块中下侧模块的最上侧两列点纵坐标差Ddown：

[0037] ；

[0038] （3）计算横向标准间距：

[0039] ；

[0040] （4）计算横向非标准间距：

[0041] ；

[0042] （5）计算横向缝隙修正比例：

[0043] 。

[0044] 一种虚拟像素显示屏亮暗线修正系统，用于实现如上所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，所述系统包括LED像素亮度采集模块、像素亮度值计算模块、校正系数生成模
块、缝隙修正比例计算模块以及系数上传模块；

[0045] 所述LED像素亮度采集模块用于获取显示屏像素灯点图片，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，所述校正系数生成模块用于
根据提取的亮度值计算逐点红绿蓝校正系数，所述缝隙修正比例计算模块用于计算缝隙修
正比例并与校正系数结合，以实现对屏幕亮暗线的补偿，所述系数上传模块用于将修缝后
的校正系数下发至接收卡中实现显示效果的亮暗线修正。

[0046] 一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，包括如上所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正系统。

[0047] 一种虚拟像素LED显示系统，包括如上所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，还包括虚拟像素LED显示屏和接收卡；

[0048] 所述虚拟像素显示屏亮暗线修正装置用于将修缝后的校正系数下发至所述接收卡中，所述接收卡用于根据修缝后的校正系数进行差异化控制，达到虚拟像素LED显示屏的
亮暗线修正显示。

[0049] 与现有技术相比，本发明解决了现有显示屏拼接缝隙修正技术应用受限的问题，具体有益效果为：

[0050] 1、本发明采用子像素分别修正的技术路线，适用于不同像素排布方式的缝隙修正，不需要再重新再拍摄针对缝隙修正的图片，在保证校正效率的同时，解决了像素之间的
串扰的问题，提高了修缝比例精度；

[0051] 2、通过曲面拟合计算出阈值噪声以下的数据，根据正常采集校正的小间隔数据模拟出适用于缝隙修正的大间隔数据，在不降低采集校正效率的同时，根据对隔行隔列采集
的图像进行“消点”处理，减小灯点之间的数据串扰，完成对图像噪声的消除，实现高效精确的缝隙修正。

附图说明

[0052] 图1 隔k点采集红绿蓝子像素单色亮度值波形图；

[0053] 图2 隔2k点采集红绿蓝子像素单色亮度值波形图；

[0054] 图3 为实施例8中所述四倍虚拟像素显示屏像素排布方式示意图；

[0055] 图4为四倍虚拟像素显示屏未修缝处理前的显示效果示意图；

[0056] 图5为四倍虚拟像素显示屏修缝处理后的显示效果示意图；

[0057] 图6 为实施例9中所述六倍虚拟像素显示屏像素排布方式示意图；

[0058] 图7为六倍虚拟像素显示屏未修缝处理前的显示效果示意图；

[0059] 图8为六倍虚拟像素显示屏修缝处理后的显示效果示意图。

具体实施方式

[0060] 为使本发明的技术方案更加清楚，下面将结合本发明的说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，以下实施例仅用于更好地理解本
发明的技术方案，而不应理解为对本发明的限制。

[0061] 实施例1.

[0062] 本实施例提供了一种虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，具体包括如下步骤：

[0063] S1、分别在红绿蓝单色显示时对红绿蓝子像素隔k点进行图像采集，并分别对采集后的图像边缘选取噪声均值；

[0064] S2、对隔k点采集的图像进行处理，获得模拟隔2k点采集的图像；

[0065] S3、提取模拟隔2k点采集的图像中每个子像素亮度峰值点的坐标，记录为矩阵（CRx（i，j），CRy（i，j）），其中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；

[0066] S4、分别计算纵向缝隙修正比例Kv和横向缝隙修正比例Kh；

[0067] S5、将纵向缝隙修正比例Kv和横向缝隙修正比例Kh依次与校正系数矩阵K相乘，得到修缝后的校正系数矩阵Kfinal：

[0068] ，

[0069] ，

[0070] 其中，m表示显示屏单个模块中实像素宽度，n表示显示屏单个模块中实像素高度，p表示整屏的模块列数，q表示整屏的模块行数；

[0071] S6、将修缝后的校正系数矩阵加载到发送器内，下发至LED显示屏终端，完成显示屏亮暗线修正。

[0072] 如图1为隔k点采集的红绿蓝子像素单色亮度值波形图，图2为模拟隔2k点采集的红绿蓝子像素单色亮度值波形图；本实施例采用子像素分别修正的技术路线，适用于不同
像素排布方式的缝隙修正。不需要再重新再拍摄针对缝隙修正的图片，在保证校正效率的
同时，解决了像素之间的串扰的问题，提高了修缝比例精度。

[0073] 实施例2.

[0074] 本实施例为对实施例1的进一步举例说明，步骤S2进一步包括以下步骤：

[0075] S21、读取隔k点采集的图像，提取每个子像素点中亮度最高的点坐标，并记录为矩阵（ARx（i，j），ARy（i，j）），对应亮度值为AR（i，j）；

[0076] S22、以矩阵AR中每个点为中心，分别向上下左右四个方向寻找第一个亮度极小值，并依据四个极小值坐标框选出每个子像素的范围BR（i，j）；

[0077] S23、将BR（2i‑1，2j‑1）位置的亮度信息保留，其余位置亮度信息用步骤S1获得的噪声均值替换，得到隔2k采集图像的局部信息；

[0078] S24、将BR（2i‑1，2j‑1）位置的亮度和坐标值进行曲面拟合，计算出BR（2i‑1，2j‑1）外周围的像素亮度值，并将拟合后亮度值小于噪声均值的位置赋值为噪声均值，即完成根据隔k采集的图片模拟隔2k采集的图片。

[0079] 本实施例通过曲面拟合计算出阈值噪声以下的数据，根据正常采集校正的小间隔数据模拟出适用于缝隙修正的大间隔数据，在不降低采集校正效率的同时，根据对隔行隔
列采集的图像进行“消点”处理，减小灯点之间的数据串扰，完成对图像噪声的消除，实现高效精确的缝隙修正。

[0080] 实施例3.

[0081] 本实施例为对实施例1的进一步举例说明，步骤S4中所述纵向缝隙的修正比例Kv的计算方法包括以下步骤：

[0082] （1）计算两个横向相邻的模块中左侧模块的最右侧两列点横坐标差Dleft：

[0083] ；

[0084] （2）计算两个横向相邻的模块中右侧模块的最左侧两列点横坐标差Dright：

[0085] ；

[0086] （3）计算纵向标准间距：

[0087] ；

[0088] （4）计算纵向非标准间距：

[0089] ；

[0090] （5）计算纵向缝隙修正比例：

[0091] 。

[0092] 实施例4.

[0093] 本实施例为对实施例1的进一步举例说明，步骤S4中所述横向缝隙的修正比例Kh的计算方法包括以下步骤：

[0094] （1）计算两个纵向相邻的模块中上侧模块的最下侧两列点纵坐标差Dup：

[0095] ；

[0096] （2）计算两个纵向相邻的模块中下侧模块的最上侧两列点纵坐标差Ddown：

[0097] ；

[0098] （3）计算横向标准间距：

[0099] ；

[0100] （4）计算横向非标准间距：

[0101] ；

[0102] （5）计算横向缝隙修正比例：

[0103] 。

[0104] 实施例5.

[0105] 本实施例提供了一种虚拟像素显示屏亮暗线修正系统，用于实现如实施例1‑4中任一项所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正方法，所述系统包括LED像素亮度采集模块、像素
亮度值计算模块、校正系数生成模块、缝隙修正比例计算模块以及系数上传模块；

[0106] 所述LED像素亮度采集模块用于获取显示屏像素灯点图片，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，所述校正系数生成模块用于
根据提取的亮度值计算逐点红绿蓝校正系数，所述缝隙修正比例计算模块用于计算缝隙修
正比例并与校正系数结合，以实现对屏幕亮暗线的补偿，所述系数上传模块用于将修缝后
的校正系数下发至接收卡中实现显示效果的亮暗线修正。

[0107] 实施例6.

[0108] 本实施例提供了一种虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，包括如实施例5所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正系统。

[0109] 实施例7.

[0110] 本实施例提供了一种虚拟像素LED显示系统，包括如实施例6所述的虚拟像素显示屏亮暗线修正装置，还包括虚拟像素LED显示屏和接收卡；

[0111] 所述虚拟像素显示屏亮暗线修正装置用于将修缝后的校正系数下发至所述接收卡中，所述接收卡用于根据修缝后的校正系数进行差异化控制，达到虚拟像素LED显示屏的
亮暗线修正显示。

[0112] 实施例8.

[0113] 本实施例选用四倍虚拟像素显示屏，其中绿灯为复用像素，如图3所示。隔4点采集获得红蓝单色以及绿色两组校正系数矩阵，经过亮暗线修正后上传控制系统，具体实施过
程如下：

[0114] 对红绿绿蓝子像素采集后的图像边缘选取噪声均值sr、sg1、sg2、sb；

[0115] 提取每个子像素点中亮度最高的点坐标，并记录为矩阵（ARx（i，j），ARy（i，j）），（AG1x（i，j），AG1y（i，j）），（AG2x（i，j），AG2y（i，j）），（ABx（i，j），ABy（i，j））其亮度值为AR（i，j）， AG1（i，j），AG2（i，j），AB（i，j），其中，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；

[0116] 以矩阵AR，AG1，AG2，AB中每个点为中心，分别向上下左右四个方向寻找其第一个亮度极小值，并依据四个极小值坐标框选每个红色子像素的范围BR（i，j），BG1（i，j），BG2（i，j），BB（i，j）；

[0117] 将BR（2i‑1，2j‑1），BG1（2i‑1，2j‑1），BG2（2i‑1，2j‑1），BB（2i‑1，2j‑1）的亮度信息保留，其余位置亮度信息用sr、sg1、sg2、sb替换，得到隔8点采集图像的局部信息；

[0118] 将BR（2i‑1，2j‑1），BG1（2i‑1，2j‑1），BG2（2i‑1，2j‑1），BB（2i‑1，2j‑1）内的亮度和坐标值进行曲面拟合，计算出BR（2i‑1，2j‑1），BG1（2i‑1，2j‑1），BG2（2i‑1，2j‑1），BB（2i‑1，2j‑1）外周围的像素亮度值，并将拟合后亮度值小于sr、sg1、sg2、sb的位置赋值为sr、sg1、sg2、sb，即完成根据隔4点采集的图片模拟隔8点采集的图片；

[0119] 将曲面拟合以后的每个像素亮度峰值坐标记录下来并设为矩阵（CRx（i，j），CRy（i，j），CG1x（i，j），CG1y（i，j），CG2x（i，j），CG2y（i，j），CBx（i，j），CBy（i，j））；

[0120] 设LED显示屏单个模块实像素宽度为160，高度为120，整屏共有9行，12列模块，将以上参数带入公式，得到修缝后的校正系数矩阵Kfinal‑R，Kfinal‑G1，Kfinal‑G2，Kfinal‑B。

[0121] 将修缝后的校正系数加载到发送器内，下发至LED显示屏终端。

[0122] 图4为修缝前的显示效果示意图，图5为修缝后的显示效果示意图，可以看出四倍虚拟像素显示屏修缝前拼接缝处有轻微的暗线，经本实施例所述修缝方法处理后消除了暗
线。

[0123] 实施例9.

[0124] 本实施例选用六倍虚拟像素显示屏，如图6所示，隔4采集获得红绿蓝单色校正系数矩阵，经过亮暗线修正后上传控制系统，具体实施过程如下：

[0125] 对红绿绿蓝子像素采集后的图像边缘选取噪声均值sr、sg、sb；

[0126] 提取每个子像素点中亮度最高的点坐标，并记录为矩阵（ARx（i，j），ARy（i，j））、（AGx（i，j），AGy（i，j））和（ABx（i，j），ABy（i，j））其亮度值分别为AR（i，j）、AG1（i，j）和AB（i，j），其中，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；

[0127] 以矩阵AR，AG，AB中每个点为中心，分别向上下左右四个方向寻找其第一个亮度极小值，并依据四个极小值坐标框选每个红色子像素的范围BR（i，j），BG（i，j），BB（i，j）；

[0128] 将BR（2i‑1，2j‑1），BG（2i‑1，2j‑1），BB（2i‑1，2j‑1）的亮度信息保留，其余位置亮度信息用sr、sg、sb替换，得到隔8点采集图像的局部信息；

[0129] 将BR（2i‑1，2j‑1），BG（2i‑1，2j‑1），BB（2i‑1，2j‑1）内的亮度和坐标值进行曲面拟合，计算出BR（2i‑1，2j‑1），BG（2i‑1，2j‑1），BB（2i‑1，2j‑1）外周围的像素亮度值，并将拟合后亮度值小于sr、sg、sb的位置赋值为sr、sg、sb，即完成根据隔4点采集的图片模拟隔8点采集的图片；

[0130] 将曲面拟合以后的每个像素亮度峰值坐标记录下来并设为矩阵（CRx（i，j），CRy（i，j），CGx（i，j），CGy（i，j），CBx（i，j），CBy（i，j））；

[0131] 设LED显示屏单个模块实像素宽度为160，高度为120，整屏共有9行，12列模块，将以上参数带入公式，得出修缝后的校正系数矩阵Kfinal‑R，KfinalG1，Kfinal‑B

[0132] 将修缝后的校正系数加载到发送器内，下发至LED显示屏终端。

[0133] 图7为修缝前的显示效果示意图，图8为修缝后的显示效果示意图，可以看出六倍虚拟像素显示屏修缝前拼接缝处有较为明显的亮暗线，经本实施例所述修缝方法处理后消
除了亮暗线。

[0134] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的 普通技术人员来说，
在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推 演或替换，都应当视为属于本发明
的保护范围。