LED显示单元采集校正方法.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310469092.7(22)申请日 2023.04.27(71)申请人 长春希达电子技术有限公司地址 130000 吉林省长春市长春高新技术产业开发区超群街191号1号楼(72)发明人 郑喜凤黄硕刘凤霞毛新越丁铁夫(74)专利代理机构 长春吉大专利代理有限责任公司 22201专利代理师 王淑秋(51)Int.Cl.G09G 3/00(2006.01)G09G 3/32(2016.01)G01M 11/02(2006.01)(54)发明名称一种LED显示单元采集校正方法(57)摘要本发明涉及。

2、一种LED显示单元采集校正方法，该方法排除光斑底部噪声和交叉干扰，利用光斑顶部陡峭区域确定完整光斑亮度真值，实现了LED显示单元像素亮度的准确采集与校正，并且大大提高了采集效率。权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 116612703 A2023.08.18CN 116612703 A1.一种LED显示单元采集校正方法，其特征在于该方法如下：在相邻光斑之间亮度存在交叉影响情况下用相机采集LED显示单元图片P2；对图片P2中多个离散坐标点的相机像素亮度值进行拟合得到连续、光滑的三维图像Q2；设图片所在平面为xy平面，三维图像中包含xy平面上各点坐标及其对应的亮度值；针对三维图像Q2中任一光斑。

3、i，计算亮度值在拐点亮度值以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值Mi；根据下述公式计算光斑i的完整光斑亮度积分真值Fi；其中为预先确定的拐点以上占比平均值，为预先确定的归一化占比平均值；根据每个光斑的完整光斑亮度积分真值即可得到其校正系数，从而对LED显示单元进行校正。2.根据权利要求1所述的LED显示单元采集校正方法，其特征在于：针对三维图像Q2中任一光斑i，先将其各坐标点亮度值按照峰值进行归一化；计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值Mi。3.根据权利要求1所述的LED显示单元采集校正方法，其特征在于：在LED显示单元所有像素全部点亮时用相机采集L。

4、ED显示单元图片P2。4.根据权利要求1所述的LED显示单元采集校正方法，其特征在于：在LED显示单元隔行隔列像素点亮时用相机采集LED显示单元图片P2。5.根据权利要求1所述的LED显示单元采集校正方法，其特征在于：所述拐点以上占比平均值和归一化占比平均值采用下述方法确定：在相邻光斑之间亮度不存在交叉影响情况下用相机采集隔行隔列像素点亮时的一张LED显示单元图片P1；在相邻光斑之间亮度存在交叉影响情况下用相机采集一张LED显示单元图片P2；对图片P1、图片P2中多个离散坐标点的相机像素亮度值进行拟合分别得到连续、光滑的三维图像Q1、三维图像Q2；针对三维图像Q1中任一光斑，计算亮度值在拐点亮。

5、度值以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值M1；计算完整光斑的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值F1；计算亮度积分真值M1在亮度积分真值F1中所占的比例得到拐点以上占比r1；r1M1/F1针对三维图像Q2中的对应光斑，计算亮度值在拐点亮度值以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值M2；将亮度积分真值M2归一化到亮度积分真值M1上，得到归一化占比r2；计算三维图像Q1中所有光斑对应的拐点以上占比r1的平均值得到拐点以上占比平均值计算三维图像Q1中所有光斑对应的归一化占比r2的平均值得到为归一化占比平均值6.根据权利要求5所述的LED显示单元采集校正方法，其特征在于：针对三维图像Q1中任一。

6、光斑，先将其各坐标点亮度值按照峰值进行归一化处理，再计算归一化亮度值在拐点权利要求书1/2 页2CN 116612703 A2归一化亮度值Ag以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值M1。7.根据权利要求5所述的LED显示单元采集校正方法，其特征在于：针对三维图像Q2中的对应光斑，先将其各坐标点亮度值按照峰值进行归一化处理，再计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值Ag以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值M2。权利要求书2/2 页3CN 116612703 A3一种LED显示单元采集校正方法技术领域0001本发明属于LED显示光学采集校正技术领域，涉及一种LED显示单元像素亮度的精确采集方法。

7、。背景技术0002常规的准确采集显示像素的前提是相邻光斑相互不交叉，不存在交叉效应。首先光斑能够完整分割，然后采集完整光斑的亮度积分值、再减去噪声值、得到亮度真值。而要保证相邻光斑不交叉的前提是隔行隔列采集并且间隔足够大，这就扩大了时间成本和复杂程度。如果能在间隔较小的隔行隔列采集甚至是面采集中，存在相邻光斑交叉的影响下，计算校正系数进行校正，可以大幅度的节省采集时间。发明内容0003本发明要解决的技术问题是提供一种可以排除光斑底部噪声和交叉干扰的LED显示单元采集校正方法。0004为了解决上述技术问题，本发明的LED显示单元采集校正方法如下：0005在相邻光斑之间亮度存在交叉影响情况下用相机。

8、采集LED显示单元图片P2；对图片P2中多个离散坐标点的相机像素亮度值进行拟合得到连续、光滑的三维图像Q2；设图片所在平面为xy平面，三维图像中包含xy平面上各点坐标及其对应的亮度值；针对三维图像Q2中任一光斑i，计算亮度值在拐点亮度值以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值Mi；根据下述公式计算光斑i的完整光斑亮度积分真值Fi；00060007其中为预先确定的拐点以上占比平均值，为预先确定的归一化占比平均值；0008根据每个光斑的完整光斑亮度积分真值即可得到其校正系数，从而对LED显示单元进行校正。0009进一步，针对三维图像Q2中任一光斑i，还可以先将其各坐标点亮度值按照峰值进行归一化；。

9、计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值Mi。0010进一步，在LED显示单元所有像素全部点亮时用相机采集LED显示单元图片P2。0011进一步，也可以在LED显示单元隔行隔列像素点亮时用相机采集LED显示单元图片P2。0012所述拐点以上占比平均值和归一化占比平均值采用下述方法确定：0013在相邻光斑之间亮度不存在交叉影响情况下用相机采集隔行隔列像素点亮时的一张LED显示单元图片P1；在相邻光斑之间亮度存在交叉影响情况下用相机采集一张LED显示单元图片P2；0014对图片P1、图片P2中多个离散坐标点的相机像素亮度值进行拟合分别得到连续、说明书1/6 页4。

10、CN 116612703 A4光滑的三维图像Q1、三维图像Q2；0015针对三维图像Q1中任一光斑，计算亮度值在拐点亮度值以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值M1；计算完整光斑的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值F1；计算亮度积分真值M1在亮度积分真值F1中所占的比例得到拐点以上占比r1；0016r1M1/F10017针对三维图像Q2中的对应光斑，计算亮度值在拐点亮度值以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值M2；将亮度积分真值M2归一化到亮度积分真值M1上，得到归一化占比r2；00180019计算三维图像Q1中所有光斑对应的拐点以上占比r1的平均值得到拐点以上占比平均值计算三维图像。

11、Q1中所有光斑对应的归一化占比r2的平均值得到为归一化占比平均值0020进一步，针对三维图像Q1中任一光斑，还可以先将其各坐标点亮度值按照峰值进行归一化处理，再计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值Ag以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值M。0021进一步，针对三维图像Q2中的对应光斑，还可以先将其各坐标点亮度值按照峰值进行归一化处理，再计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值Ag以上的亮度积分值并去噪声，得到亮度积分真值M2。0022本发明提供一种从相互交叉、相互干扰的光斑中提取完整光斑亮度的方法。由于像素过小，导致光斑底部存在相互交叉，即光斑亮度失真，而高亮度的光斑顶部极小受到相邻光斑的干扰，。

12、光斑顶部陡峭区域已经包括了完整光斑的全部亮度信息。本发明排除光斑底部噪声和交叉干扰，利用光斑顶部陡峭区域确定完整光斑亮度真值，实现了LED显示单元像素亮度的准确采集与校正。对于相同像素间距的LED显示单元，仅采集一张像素全部点亮时的图片，即可根据预先确定的拐点以上占比平均值和归一化占比平均值得到全部像素的完整光斑亮度积分真值；对于相同的较小间距的LED显示单元，采用隔行隔列像素点亮方式采集包含全部光斑的多张图片，根据预先确定的拐点以上占比平均值和归一化占比平均值得到全部像素的完整光斑亮度积分真值，大大提高了采集效率。附图说明0023图1是相邻光斑底部亮度无交叉影响时的光斑亮度曲线。0024图2。

13、是相邻光斑底部亮度存在交叉影响时的光斑亮度曲线。0025图3是面采集、隔2采集、隔4采集、隔8采集的单个光斑亮度曲线，横向为x坐标，纵向为归一化的亮度值。0026图4是面采集、隔4采集的单个光斑亮度曲线，横向为x坐标，纵向为归一化的亮度值。0027图5是隔4采集的单个光斑亮度曲线，横向为x坐标，纵向为归一化的亮度值。0028图6是隔8采集的单个光斑亮度曲线，横向为x坐标，纵向为归一化的亮度值。0029图7是本发明的流程图。说明书2/6 页5CN 116612703 A5具体实施方式0030下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非。

14、对本发明的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。0031在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义的理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况具体理解上述术语在本发明中的具体含义。0032在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接。

15、触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或者仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。0033在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特。

16、殊的含义。0034首先通过下述方法验证本发明的LED显示单元采集校正方法的可行性：0035步骤一、在LED显示单元像素隔4行隔4列点亮时用相机采集LED显示单元图片P1，共采集16张图片，如图1所示，在此情况下相邻光斑之间亮度不存在交叉影响；在LED显示单元所有像素全部点亮时用相机采集LED显示单元图片P2，如图2所示，在此情况下相邻光斑之间亮度存在交叉影响。0036步骤二、利用16张图片P1、图片P2中多个离散坐标点的相机像素亮度值进行拟合分别得到连续、光滑的16个三维图像Q1、1个三维图像Q2；设图片所在平面为xy平面，三维图像中包含xy平面上各点坐标及其对应的亮度值。0037步骤三、在三。

17、维图像Q1中任选一个光斑，将其各坐标点亮度值按照峰值进行归一化(即按照峰值亮度值为1进行归一化，也可以不作归一化处理)；以峰值点为中心、光斑的周期长度2D0为边长，画平行于xy平面的正方形A；将三维图像Q2中对应光斑的各坐标点亮度值按照峰值进行归一化(也可以不作归一化处理)；以峰值点为中心、光斑的周期长度2D0为边长，画平行于xy平面的正方形B；即正方形A、B中x向、y向的坐标点均为2D0个；按照以下二维相关系数公式计算三维图像Q1、Q2中对应光斑的相关系数r，比较两个光斑的相似性。00380039其中，A(i，j)为正方形A中任意一坐标点(i，j)对应的亮度值，为正方形A中所有坐标点归一化亮。

18、度值的平均值；B(i，j)为正方形B中任意一坐标点(i，j)对应的亮度值，为正方形B中所有坐标点归一化亮度值的平均值。说明书3/6 页6CN 116612703 A60040相关系数r获得方式不限于上述方法，还可以以峰值点为中心、光斑的半周期长度D0为半径，画平行于xy平面的圆，通过三维图像Q1、三维图像Q2中对应光斑所在圆形区域各坐标点的亮度值计算两个光斑的相关系数。0041相关系数r越接近1，两个光斑相关性就越强。0042若两个光斑之间的相关系数0.8，即两个光斑底部存在交叉影响的光斑与完整的光斑为极强相关，表明存在交叉影响的光斑恢复成完整光斑的可能性大，是本发明执行的前提条件。0043步。

19、骤四、将三维图像Q1、Q2中对应光斑的峰值位置对齐，定性的观察三维图像Q2中光斑亮度值拐点出现在峰值的0.6倍附近，如图3、4所示。设拐点归一化亮度值为Ag0.6，针对三维图像Q1中任一光斑，计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值Ag以上的亮度积分值并去噪声，得到I1区域的亮度积分真值M1；计算完整光斑的亮度积分值并去噪声，得到I2区域的亮度积分真值F1；根据下述公式计算亮度积分真值M1在亮度积分真值F1中所占的比例r1。0044r1M1/F10045针对三维图像Q2中的对应光斑，计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值Ag以上的亮度积分值并去噪声，得到J区域的亮度积分真值M2。将亮度积分真值M2归一化。

20、到亮度积分真值M1上，得到归一化比例r2；00460047根据下述公式计算该光斑的完整光斑亮度积分真值F2。00480049同理得到三维图像Q2中所有光斑的完整光斑亮度积分真值F2。0050步骤五、根据每个光斑的完整光斑亮度积分真值F2计算其校正系数，得到整个LED显示单元所有像素的校正系数矩阵，将校正系数矩阵上传到控制系统，观察校正效果。实验证明，该校正效果良好，说明采用本发明能够对LED显示单元像素亮度进行准确采集。0051如图7所示，以较大像素间距d1的LED显示单元为例，本发明的LED显示单元采集校正方法具体如下：0052步骤1、在LED显示单元所有像素全部点亮时用相机采集图片P2，在。

21、此情况下相邻光斑之间亮度存在交叉影响；0053步骤2、对图片P2中多个离散坐标点的相机像素亮度值进行拟合得到连续、光滑的三维图像Q2；设图片所在平面为xy平面，三维图像中包含xy平面上各点坐标及其对应的亮度值；0054步骤3、针对三维图像Q2中任一光斑i，计算亮度值在拐点亮度值以上面积下的亮度积分值并去噪声，得到J区域的亮度积分真值Mi；根据下述公式计算光斑i的完整光斑亮度积分真值Fi；00550056其中为预先确定的拐点以上占比平均值，为预先确定的归一化占比平均值；说明书4/6 页7CN 116612703 A70057同理，可得到所有光斑的完整光斑亮度积分真值。0058根据每个光斑的完整光。

22、斑亮度积分真值即可得到其校正系数，从而对LED显示单元进行校正。0059所述的步骤3中，还可以针对三维图像Q2中任一光斑i，先将其各坐标点亮度值按照峰值进行归一化(即按照峰值亮度值为1进行归一化)；计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值Ag以上的亮度积分值并去噪声，得到J区域的亮度积分真值Mi。0060在对较小间距d2的LED显示单元进行校正时，可以在LED显示单元上像素隔4行隔4列点亮时用相机采集包含了所有像素对应光斑的16张LED显示单元图片P2，根据预先确定的拐点以上占比平均值和归一化占比平均值计算所有像素对应光斑的完整光斑亮度积分真值。0061所述拐点以上占比平均值和归一化占比平均值采用下。

23、述方法确定：0062步骤(1)、在LED显示单元上像素隔4行隔4列点亮时用相机采集其中一张LED显示单元图片P1，在此情况下相邻光斑之间亮度不存在交叉影响；在LED显示单元上所有像素全部点亮时用相机采集LED显示单元图片P2，在此情况下相邻光斑之间亮度存在交叉影响。0063步骤(2)、对图片P1、图片P2中多个离散坐标点的相机像素亮度值进行拟合分别得到连续、光滑的三维图像Q1、三维图像Q2；设图片所在平面为xy平面，三维图像中包含xy平面上各点坐标及其对应的亮度值。0064步骤(3)、针对三维图像Q1中任一光斑，计算亮度值在拐点亮度值以上的亮度积分值并去噪声，得到I1区域的亮度积分真值M1；计。

24、算完整光斑的亮度积分值并去噪声，得到I2区域的亮度积分真值F1；计算亮度积分真值M1在亮度积分真值F1中所占的比例得到拐点以上占比r1；0065r1M1/F10066步骤(4)、针对三维图像Q2中的对应光斑，计算亮度值在拐点归一化亮度值Ag以上的亮度积分值并去噪声，得到J区域的亮度积分真值M2。将亮度积分真值M2归一化到亮度积分真值M1上，得到归一化占比r2,00670068三维图像Q1中所有光斑对应的拐点以上占比r1的平均值即为拐点以上占比平均值三维图像Q1中所有光斑对应的归一化占比r2的平均值即为归一化占比平均值0069所述的步骤(3)中，针对三维图像Q1中任一光斑，还可以先将其各坐标点亮。

25、度值按照峰值进行归一化处理，计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值Ag以上的亮度积分值并去噪声，得到I1区域的亮度积分真值M1；所述的步骤(4)中，针对三维图像Q2中的对应光斑，先将其各坐标点亮度值按照峰值进行归一化处理，计算归一化亮度值在拐点归一化亮度值Ag以上面积下的亮度积分值并去噪声，得到J区域的亮度积分真值M2。0070对于间距为d1的任一LED显示单元，只需要在LED显示单元上所有像素全部点亮时用相同的相机采集一张LED显示单元图片P2，即可根据预先确定的拐点以上占比平均值和归一化占比平均值计算得到每个光斑的完整光斑亮度积分真值，采集效率提高了数倍。说明书5/6 页8CN 1166127。

26、03 A80071对于较小间距d2的LED显示单元，可以在LED显示单元上像素隔8行隔8列点亮时用相机采集一张LED显示单元图片P1，在此情况下相邻光斑之间亮度不存在交叉影响；在LED显示单元上像素隔4行隔4列点亮时用相机采集一张LED显示单元图片P2，在此情况下相邻光斑之间亮度存在交叉影响，以此确定拐点以上占比平均值和归一化占比平均值0072本发明不限于上述实施例，相同相机相同点间距的箱体，比例关系是固定的。以足够大的间隔隔行隔列(此时相邻光斑之间亮度不存在交叉影响)采集确定平均值及平均值后，之后的校正过程中只需进行间隔较小隔行隔列采集或面采集，利用上述发明方法，即可得到全屏的光斑亮度积分真值，以此来计算所有像素校正系数，能够有效提高采集效率。说明书6/6 页9CN 116612703 A9图1图2图3说明书附图1/3 页10CN 116612703 A10图4图5说明书附图2/3 页11CN 116612703 A11图6图7说明书附图3/3 页12CN 116612703 A12。