本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板的残像等级检测方法和残像等级检测装置。
背景技术
在液晶显示器的产品研发和量产阶段不可避免的会产生一定的不良样品。为了保证产品的生产质量，控制成本，液晶显示器的显示缺陷检测成为液晶显示行业不可或缺的重要部分。在各类显示缺陷中，亮点缺陷，暗点缺陷，亮线缺陷，暗线缺陷等不良由于具有对比度高，形状规则，边缘清晰等特点，人工视觉检查法可以很容易检出；而残像具有形状不规则，边缘模糊等特点，很难被准确检出。
目前行业内残像检查方法主要采用人工视觉检查法，即通过肉眼观测点亮的显示器，并与残像等级样本进行目视对比，进而判读产品有无缺陷并判定相应等级。由于人与人之间的视觉感受差异，眼睛疲劳等因素使得不同人员判定的残像水平存在差异，因此目前这种人工视觉判定残像等级无法准确客观地评判显示器的画面品质。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种显示面板的残像等级检测方法和残像等级检测装置，以准确客观地评判显示器的画面品质。
为了实现上述目的，本发明提供一种显示面板的残像等级检测方法，包括：
控制待检测的显示面板显示棋盘格画面；所述棋盘格画面包括矩阵排列的多个纯色子画面，每相邻两个纯色子画面的灰阶分别为第一灰阶和第二灰阶；
在所述棋盘格画面显示预定时长后，将所述棋盘格画面切换为预定灰阶的检测画面，所述预定灰阶处于所述第一灰阶和所述第二灰阶之间；
对所述显示面板进行图像采集，以获取所述检测画面的图像，所述检测画面的图像包括多个待分析子图像，该多个待分析子图像分别为所述检测画面位于各个纯色子画面所在区域的部分的图像；每个待分析子图像包括中间区和多个边缘区，所述中间区与相邻的每个待分析子图像之间均存在一个所述边缘区；
计算每相邻两个中间区之间的两个边缘区的亮度变化因子；
根据得到的所有亮度变化因子判断所述显示面板的残像等级。
优选地，所述计算每相邻两个中间区之间的两个边缘区的亮度变化因子的步骤包括：
获取每个边缘区的参考亮度，所述边缘区的参考亮度为该边缘区中所有像素的亮度之和；
计算每相邻两个中间区之间的两个边缘区的参考亮度之比，并将该参考亮度之比作为所述亮度变化因子；
所述根据得到的所有亮度变化因子判断所述显示面板的残像等级的步骤包括：
计算每个亮度变化因子与1的差值的绝对值，并计算所有绝对值的平均值；
根据所述平均值判断所述显示面板的残像等级。
优选地，所述对所述显示面板进行图像采集，以获取所述检测画面的图像的步骤包括：
对所述显示面板进行图像采集，得到原始图像；
对所述原始图像进行倾斜矫正；
对所述倾斜矫正后的图像进行图像裁剪，以获得所述显示面板所显示的检测画面的图像。
优选地，所述对所述显示面板进行图像采集，以获取所述检测画面的图像的步骤之后还包括：
对所述检测画面的图像进行对比度增强，并显示对比度增强后的图像；
在对比度增强后的图像上增加区域标记，所述区域标记用于标识出每个所述边缘区的范围；
显示增加区域标记后的图像。
优选地，所述第一灰阶和所述第二灰阶中的一者为l0，另一者为l255；所述预定灰阶为l127或l63。
相应地，本发明还提供一种显示面板的残像等级检测装置，包括：
显示控制模块，用于控制待检测的显示面板显示棋盘格画面，并在所述棋盘格画面显示预定时长后，将所述棋盘格画面切换为预定灰阶的检测画面；其中，所述棋盘格画面包括矩阵排列的多个纯色子画面，每相邻两个纯色子画面的灰阶分别为第一灰阶和第二灰阶；所述预定灰阶处于所述第一灰阶和所述第二灰阶之间；
图像采集模块，用于对所述显示面板进行图像采集，以获取所述检测画面的图像，所述检测画面的图像包括多个待分析子图像，该多个待分析子图像分别为所述检测画面位于各个纯色子画面所在区域的部分的图像；每个待分析子图像包括中间区和多个边缘区，所述中间区与相邻的每个待分析子图像之间均存在一个所述边缘区；
计算模块，用于计算每相邻两个中间区之间的两个边缘区的亮度变化因子；
判断模块，用于根据所述计算模块得到的所有亮度变化因子判断所述显示面板的残像等级。
优选地，所述计算模块包括：
亮度获取单元，用于获取每个边缘区的参考亮度，所述边缘区的参考亮度为该边缘区中所有像素的亮度之和；
第一计算单元，用于计算每相邻两个中间区之间的两个边缘区的参考亮度之比，并将该参考亮度之比作为所述亮度变化因子；
所述判断模块包括：
第二计算单元，用于计算每个亮度变化因子与1的差值的绝对值，并计算所有绝对值的平均值；
判断单元，用于根据所述第二计算单元计算的平均值判断所述显示面板的残像等级。
优选地，所述图像采集模块包括：
图像采集单元，用于对所述显示面板进行图像采集，得到原始图像；
矫正单元，用于对所述原始图像进行倾斜矫正；
图像裁剪单元，用于对所述倾斜矫正后的图像进行图像裁剪，以获得所述显示面板所显示的检测画面的图像。
优选地，所述检测装置还包括：
对比度增强模块，用于对所述检测画面的图像进行对比度增强；
标记模块，用于在对比度增强后的图像上增加区域标记，所述区域标记用于标识出每个所述边缘区的范围；
显示模块，用于显示经过所述对比度增强模块处理后的图像，以及显示增加区域标记后的图像。
优选地，所述第一灰阶和所述第二灰阶中的一者为l0，另一者为l255；所述预定灰阶为l127或l63。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例一提供的显示面板的残像等级检测方法的流程图；
图2是显示面板显示的棋盘格画面的示意图；
图3是对显示面板进行图像采集后得到的检测画面的图像示意图；
图4是待分析子图像的示意图；
图5是本发明实施例二提供的显示面板的残像等级检测方法的流程图；
图6是本发明实施例三提供的显示面板的残像等级检测装置和显示面板的模块示意图。
其中，附图标记为：
1、棋盘格画面；1a、纯色子画面；2、检测画面的图像；2a、待分析子图像；2a_1、中间区；2a_2、边缘区；100、残像等级检测装置；110、显示控制装置；120、图像采集模块；121、图像采集单元；122、矫正单元；123、图像裁剪单元；130、计算模块；131、亮度获取单元；132、第一计算单元；140、判断模块；141、第二计算单元；142、判断单元；150、对比度增强模块；160、标记模块；170、显示模块；200、显示面板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是本发明实施例一提供的显示面板的残像等级检测方法的流程图，如图1所示，所述显示面板的残像等级检测方法包括：
s11、控制待检测的显示面板显示棋盘格画面。
图2是显示面板显示的棋盘格画面的示意图。如图2所示，棋盘格画面1为灰阶图像，其包括矩阵排列的多个纯色子画面1a；并且，每相邻两个纯色子画面1a的灰阶分别为第一灰阶和第二灰阶，即，所有纯色子画面1a的灰阶有两种，分别为第一灰阶和第二灰阶。在此需要说明的是，本发明中的“相邻”是指，在同一行中的位置相邻，或同一列中的位置相邻。
其中，第一灰阶和第二灰阶优选为显示面板所能显示灰阶的最大值和最小值，从而提高残像检测的准确性。
s12、在棋盘格画面1显示预定时长后，将棋盘格画面1切换为预定灰阶的检测画面，所述预定灰阶处于所述第一灰阶和所述第二灰阶之间，且各像素的灰阶均相同。其中，预定时长具体可以在24小时到48小时之间。
s13、对所述显示面板进行图像采集，以获取所述检测画面的图像2。
图3是对显示面板进行图像采集后得到的检测画面的图像示意图，如图3所示，所述检测画面的图像2包括多个待分析子图像2a，该多个待分析子图像2a分别为所述检测画面位于各个纯色子图像1a所在区域的部分的图像；换言之，所述显示面板的显示画面由棋盘格画面1切换为检测画面后，棋盘格画面1的纯色子画面1a相应切换为检测画面的检测子画面，而待分析子图像2a即为对所述检测子画面进行采集得到的图像。
图4是待分析子图像的示意图，如图4所示，每个待分析子图像2a包括中间区2a_1和多个边缘区2a_2，中间区2a_1与相邻的每个待分析子图像2a之间均存在一个边缘区2a_2。
其中，对检测图像的图像采集可以通过摄像机等图像采集元件来进行。棋盘格图像1中的纯色子图像1a可以为矩形，相应地，待分析子图像2a、边缘区2a_2也为矩形。
s14、计算每相邻两个中间区2a_1之间的两个边缘区2a_2的亮度变化因子。
需要说明的是，“每相邻两个中间区2a_1”是指，同一行中每相邻两个待分析子图像2a的两个中间区2a_1，以及同一列中每相邻两个待分析子图像2a的两个中间区2a_1。所述亮度变化因子为能够反映两个边缘区2a_2差异的参数，具体可以为两个边缘区2a_2的差值，或者两个边缘区2a_2的比值。
s15、根据得到的所有亮度变化因子判断所述显示面板的残像等级。其中，若显示面板上每相邻两个边缘区2a_2的亮度差异普遍较大时，则表明显示面板的残像等级较高，即，残像不良严重；反之，则表明显示面板的残像等级较低。具体应用中，可以通过将亮度变化因子与阈值进行比对，从而判断显示面板的残像等级，当然也可以采用其他方式来判断残像等级。所述步骤s14和s15均可以由计算机的处理器来执行。
显示面板的残像是指影像残留现象，具体地，当显示面板长时间显示同一副画面时，液晶由于受到长时间的驱动，造成液晶分子不能在信号电压的控制下正常偏转，即使改变显示画面的内容，屏幕上仍然可以看到前一时间的静止图像的痕迹。因此，如果显示面板存在残像不良，那么，当显示面板将维持预定时长的棋盘格画面1切换为检测画面时，棋盘格画面1的纯色子画面1a所在区域的边缘处将会有影像残留，且由于棋盘格画面1中每相邻两个纯色子画面1a的灰阶不同，因此，显示面板的残像不良越严重，则相邻两个待分析子画面2a相靠近的边缘处的亮度变化越大。本实施例一在进行残像等级检测时，通过采集检测画面的图像，得到检测画面位于每个纯色子画面1a所在区域的部分的图像(即，待分析子图像2a)，并通过计算每相邻两个待分析子图像2a相靠近的边缘处的亮度差异，来判断显示面板的残像等级。与现有技术中通过人工视觉检查的方式相比，本实施例一提供的残像等级检测方法能够根据显示面板的显示情况，更客观准确地判断显示面板的残像等级。
图5是本发明实施例二提供的显示面板的残像等级检测方法的流程图，结合图2至图5所示，所述残像等级检测方法包括：
s21、控制待检测的显示面板显示棋盘格画面1；棋盘格画面1包括矩阵排列的多个纯色子画面1a，每相邻两个纯色子画面1a的灰阶分别为第一灰阶和第二灰阶。
其中，第一灰阶和第二灰阶中的一者为l0，另一者为l255。每个纯色子画面1a为矩形画面。
s22、在棋盘格画面1显示预定时长后，将棋盘格画面1切换为预定灰阶的检测画面。其中，所述预定灰阶处于所述第一灰阶和所述第二灰阶之间，具体地，预定灰阶为l127或l63。
s23、对所述显示面板进行图像采集，以获取检测画面的图像2。
其中，如图3所示，所述检测画面的图像2包括多个待分析子图像2a，该多个待分析子图像2a分别为所述检测画面位于各个纯色子画面1a所在区域的部分的图像；每个待分析子图像2a包括中间区2a_1和多个边缘区2a_2，中间区2a_1与相邻的每个待分析子图像2a之间均存在一个边缘区2a_2。
其中，边缘区2a_2为矩形。另外，在待分析子图像2a中，沿行方向排列的两个边缘区2a_2中，每个边缘区2a_2沿行方向的尺寸为所述待分析子图像2a沿行方向尺寸的1/8；沿列方向排列的两个边缘区2a_2中，每个边缘区2a_2沿列方向的尺寸为待分析子图像2a沿列方向尺寸的1/8，这样可以保证边缘区2a_2具有足够的面积，从而有利于判断出残像等级，同时防止计算量过大。
具体地，步骤s23包括以下步骤s231～s233：
s231、对所述显示面板进行图像采集，得到原始图像。其中，该步骤s231在暗室中进行，暗室的照度小于5lux，温度25摄氏度，湿度在25％～85％hr之间。图像采集的过程具有由摄像机等图像采集器件进行，进行图像采集时，摄像机镜头的轴线与显示面板的显示面垂直；且摄像机镜头与显示面板的距离为显示面板宽度的三倍左右。
s232、对所述原始图像进行倾斜矫正。
具体地，该步骤可以由计算机的处理器进行，倾斜矫正可以利用matlab软件进行，首先通过canny算子检测得到显示面板的边缘；之后利用hough变换对显示面板的图像进行倾斜矫正，即，对检测的边缘进行直线连接，查找出起点到终点最长的线段，根据该线段的角度对显示区的图像进行水平倾斜矫正。通过倾斜矫正，使图像呈规则的矩形，以便于后续根据图像的信息对图像进行处理。
s233、对所述倾斜矫正后的图像进行图像裁剪，去除显示面板显示的画面之外的背景，从而获得所述显示面板所显示的检测画面的图像2。其中，图像裁剪可以通过imcrop裁剪函数进行。
s24、对检测画面的图像2进行对比度增强，并显示对比度增强后的图像。其中，可以采用自适应增强图像的方法对图像进行对比度增强。
s25、在对比度增强后的图像上增加区域标记，所述区域标记用于标识出每个边缘区2a_2的范围。
具体地，所述区域标记可以用于标识出每个边缘区2a_2的边界，对边缘区2a_2的边界进行标记时，可以利用rectangle函数确定出每个边缘区2a_2的边界，进而在边界位置增加区域标记。可以理解的是，增加区域标记，即，将边缘区2a_2的边界像素的颜色和亮度分别更改为预定颜色和预定亮度。
s26、显示增加区域标记后的图像。
当显示面板的残像不明显时，虽然后续可以通过对各个待分析子图像2a中边缘区2a_2的亮度，来判断是否有残像以及残像等级；但人眼并不能清晰地感知残像区域的位置，通过步骤s24～s26，可以使观察者第一时间观测到残像的严重度以及残像的位置，使得缺陷检测更符合人眼感官。
另外，为了使得观测者更明显地看出边缘区的位置，可以使同一个待分析子图像2a中不同边缘区2a_2的区域标记呈现不同颜色，例如，沿行方向排列的多个边缘区2a_2的区域标记分别为交替的黄色标记和蓝色标记，沿列方向排列的多个边缘区2a_2的区域标记分别为交替的红色标记和绿色标记。
s27、计算每相邻两个中间区2a_1之间的两个边缘区2a_2的亮度变化因子。该步骤s27具体包括以下步骤s271～s272：
s271、利用图像处理技术获取每个边缘区2a_2的参考亮度，边缘区2a_2的参考亮度为该边缘区2a_2中所有像素的亮度之和。
s272、计算每相邻两个中间区2a_1之间的两个边缘区2a_2的参考亮度之比，并将该参考亮度之比作为所述亮度变化因子。可以理解的是，当显示面板的残像越严重，则相邻两个边缘区2a_2的参考亮度差异越大，两个参考亮度之比与1的差值越大。
其中，步骤s272可以由计算机的处理器来执行，在计算时，可以先计算每相邻的红色标记的边缘区和绿色标记的边缘区的参考亮度之比，并将得到的多个参考亮度之比排成一维向量，记作第一向量；之后计算每相邻的蓝色标记的边缘区和黄色标记的边缘区的参考亮度之比，并将计算得到的多个参考亮度之比排成一维向量，记作第二向量。
s28、根据得到的所有亮度变化因子判断所述显示面板的残像等级。该步骤s28具体包括以下步骤s281～s282：
s281、计算每个亮度变化因子与1的差值的绝对值，并计算所有绝对值的平均值。
其中，步骤s281可以由集成在计算机的处理器来执行，在计算时，可以将上述第一向量和第二向量合并，并将合并后的矩阵与维度相同、各元素均为1的矩阵进行做差；之后对差值矩阵中所有元素的绝对值进行平均。
s282、根据所述平均值判断所述显示面板的残像等级。例如，当平均值在0～0.005之间时，判定显示面板的残像等级为低；当平均值在0.005～0.01之间时，判定显示面板的残像等级为中；当平均值大于0.01时，判定显示面板的残像等级为高。当然，在实际应用中，可以根据产品的实际特性来设置残像等级的级别数以及用于划分各级别的阈值。
本发明实施例二提供的残像等级检测方法能够根据显示面板的显示情况，更客观准确地判断显示面板的残像等级；并且，还可以对残像程度进行显示，使观测者更直观地看到残像程度。
图6是本发明实施例三提供的显示面板的残像等级检测装置和显示面板的模块示意图，所述残像等级检测装置用于执行上述检测方法。如图6所示，残像等级检测装置100包括显示控制模块110、图像采集模块120、计算模块130和判断模块140。其中：
显示控制模块110用于控制待检测的显示面板200显示棋盘格画面，并在所述棋盘格画面显示预定时长后，将所述棋盘格画面切换为预定灰阶的检测画面；其中，所述棋盘格画面包括矩阵排列的多个纯色子画面，每相邻两个纯色子画面的灰阶分别为第一灰阶和第二灰阶；所述预定灰阶处于所述第一灰阶和所述第二灰阶之间。具体地，第一灰阶和第二灰阶中的一者为l0，另一者为l255；预定灰阶为l127或l63。
图像采集模块120用于对所述显示面板200进行图像采集，以获取所述检测画面的图像，所述检测画面的图像包括多个待分析子图像，该多个待分析子图像分别为所述检测画面位于各个纯色子画面所在区域的部分的图像；每个待分析子图像包括中间区和多个边缘区，所述中间区与相邻的每个待分析子图像之间均存在一个所述边缘区。
计算模块130用于计算每相邻两个中间区之间的两个边缘区的亮度变化因子。
判断模块140用于根据计算模块130得到的所有亮度变化因子判断所述显示面板的残像等级。
如果显示面板存在残像不良，那么，当显示面板200将维持预定时长的棋盘格画面切换为待检测画面时，棋盘格画面的纯色子画面所在区域的边缘处将会有影像残留，且由于棋盘格画面中每相邻两个纯色子画面的灰阶不同，因此，显示面板200的残像不良越严重，则相邻两个待分析子图像相靠近的边缘处的亮度变化越大。本实施例三中的残像检测装置在进行残像等级检测时，通过显示控制模块110控制待检测的显示面板200显示棋盘格画面，并在所述棋盘格画面显示预定时长后，将所述棋盘格画面切换为预定灰阶的检测画面；之后通过图像采集模块120采集检测画面的图像，得到检测画面位于每个纯色子画面所在区域的部分的图像(即，待分析子图像)；并通过计算模块130计算每相邻两个待分析子图像相靠近的边缘处的亮度差异，最后利用判断模块140来判断显示面板200的残像等级。与现有技术中通过人工视觉检查的方式相比，本实施例三提供的残像等级检测装置能够根据显示面板的显示情况，更客观准确地判断显示面板的残像等级。
具体地，图像采集模块120包括图像采集单元121、矫正单元122和图像裁剪单元123，其中：
图像采集单元121用于对所述显示面板200进行图像采集，得到原始图像，其中，图像采集单元121具体可以为摄像头。
矫正单元122用于对所述原始图像进行倾斜矫正。
图像裁剪单元123用于对所述倾斜矫正后的图像进行图像裁剪，以获得所述显示面板200所显示的检测画面的图像。
具体地，计算模块130包括亮度获取单元131和第一计算单元132，其中：
亮度获取单元131用于获取每个边缘区的参考亮度，所述边缘区的参考亮度为该边缘区中所有像素的亮度之和。
第一计算单元132用于计算每相邻两个中间区之间的两个边缘区的参考亮度之比，并将该参考亮度之比作为所述亮度变化因子。
具体地，判断模块140包括第二计算单元141和判断单元142，其中：
第二计算单元141用于计算每个亮度变化因子与1的差值的绝对值，并计算所有绝对值的平均值。
判断单元142用于根据第二计算单元141计算的平均值判断所述显示面板的残像等级。
进一步地，所述检测装置还包括对比度增强模块150、标记模块160和显示模块170。
对比度增强模块150用于对所述检测画面的图像进行对比度增强。
标记模块160用于在对比度增强后的图像上增加区域标记，所述区域标记用于标识出每个所述边缘区的范围。
显示模块170用于显示经过所述对比度增强模块处理后的图像，以及显示增加区域标记后的图像。通过对比度增强模块150、标记模块160和显示模块170，可以使观察者第一时间观测到残像的严重度以及残像的位置，使得缺陷检测更符合人眼感官。
进行残像等级检测的原理和过程已在上文进行描述，这里不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。