一种LED屏校正方法及校正装置与流程

本发明涉及led显示屏技术领域，尤其涉及一种led屏校正方法及校正装置。

背景技术：

在led显示屏的校正过程中，由于受环境光的影响，在白天或者开灯情况下对led显示屏的校正效果很差，甚至无法实现校正，通常只能在夜晚比较暗的环境下或者专门的校正暗房才能够避免环境光对校正的影响。所以环境光给led屏幕校正过程带来很多不便，校正的有效时间太少，导致校正工程师只能上夜班，不仅浪费大量的人力物力，还严重影响校正质量与效率。

技术实现要素：

针对现有技术中的技术问题，本发明提供一种led屏校正方法及校正装置。

一种led屏校正方法，包括：

获取led屏的图片；

将led屏的图片中的灯点进行标记，并确定灯点所在区域、灯点坐标、区域内灯点rgb值及灯点半径；

根据区域内灯点rgb值去除颜色异常的灯点；

根据灯点半径去除半径异常的灯点；

根据灯点所在区域和灯点坐标去除灯点距离异常的灯点；

对led屏的图片中剩余的灯点进行聚类分析，选取与实际灯点个数最接近的类作为有效灯点，生成校正图片；

根据校正图片对led屏进行校正。

进一步地，根据区域内灯点rgb值去除颜色异常的灯点，包括：

计算灯点的主色占比率，主色占比率＝主色/(r+g+b),其中：r、g、b分别为红、绿、蓝三个通道的颜色亮度值；

计算灯点的亮度均值与亮度均方差std(x)；

在灯点中，将主色占比率小于预设的颜色异常参考值a的设为颜色异常灯点，颜色异常参考值

去除颜色异常灯点。

进一步地，根据灯点半径去除半径异常的灯点，包括：

统计灯点的灯点半径；

计算灯点的半径均值

在灯点中，将灯点半径在预设的半径参考范围之外的设为半径异常灯点，半径参考范围为

去除半径异常灯点。

进一步地，根据灯点所在区域去除灯点距离异常的灯点，包括：

定义灯点距离，为某灯点和相距该灯点最近的第m个灯点之间的距离，且1≤m≤10；

统计灯点距离；

计算灯点的距离均值与距离均方差atd(l)；

在灯点中，将灯点距离在预设的距离参考范围之外的设为距离异常灯点，距离参考范围为

去除距离异常灯点。

进一步地，将led屏的图片中的灯点进行标记，并确定灯点所在区域、灯点坐标、区域内灯点rgb值及灯点半径，包括：

将led屏图片二值化处理；

查找连通域，以连通域的中心作为灯点坐标，以连通域范围作为灯点所在区域，同时确定出区域内灯点半径；

以灯点坐标结合led屏的图片确定区域内灯点rgb值。

进一步地，对led屏的图片中剩余的灯点进行聚类分析，包括：

提取剩余灯点的点扩散函数；

将点扩散函数归一化为5*5的矩阵；

对矩阵进行降维处理，主成分数量为k；

对降维后的矩阵进行聚类。

本发明还提供一种led屏校正装置，包括：

图像获取模块，与灯点信息获取模块相连接，用于获取led屏的图片；

灯点信息获取模块，与图像获取模块及异常灯点处理模块相连接，用于对led屏的图片中的灯点进行标记，并确定灯点所在区域、灯点坐标、区域内灯点rgb值及灯点半径；

异常灯点处理模块，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，用于根据灯点信息去除颜色、半径以及灯点距离异常的灯点；

校正图片生成模块，与异常灯点处理模块及led屏校正模块相连接，用于对led屏的图片中剩余的灯点进行聚类分析，选取与实际灯点个数最接近的类作为有效灯点，生成校正图片；

led屏校正模块，与校正图片生成模块相连接，用于根据校正图片对led屏进行校正。

进一步地，异常灯点处理模块，包括：颜色异常灯点处理单元、半径异常灯点处理单元及距离异常灯点处理单元；

颜色异常灯点处理单元，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，计算灯点的主色占比率，主色占比率＝主色/(r+g+b)，其中：r、g、b分别为红、绿、蓝三个通道的颜色亮度值；以及

计算灯点的亮度均值与亮度均方差std(x)；

在灯点中，将主色占比率小于预设的颜色异常参考值a的设为颜色异常灯点，颜色异常参考值

去除颜色异常灯点；

半径异常灯点处理单元，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，根据灯点半径去除半径异常的灯点；

距离异常灯点处理单元，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，根据灯点所在区域和灯点坐标去除灯点距离异常的灯点。

进一步地，异常灯点处理模块，包括：颜色异常灯点处理单元、半径异常灯点处理单元及距离异常灯点处理单元；

颜色异常灯点处理单元，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，根据区域内灯点rgb值去除颜色异常的灯点；

半径异常灯点处理单元，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，统计灯点的灯点半径；以及

计算灯点的半径均值

在灯点中，将灯点半径在预设的半径参考范围之外的设为半径异常灯点，半径参考范围为

去除半径异常灯点；

距离异常灯点处理单元，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，根据灯点所在区域和灯点坐标去除灯点距离异常的灯点。

进一步地，异常灯点处理模块，包括：颜色异常灯点处理单元、半径异常灯点处理单元及距离异常灯点处理单元；

颜色异常灯点处理单元，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，根据区域内灯点rgb值去除颜色异常的灯点；

半径异常灯点处理单元，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，根据灯点半径去除半径异常的灯点；

距离异常灯点处理单元，与灯点信息获取模块及校正图片生成模块相连接，定义灯点距离，为某灯点和相距该灯点最近的第m个灯点之间的距离，且1≤m≤10；

统计灯点距离；

计算灯点的距离均值与距离均方差std(l)；

在灯点中，将灯点距离在预设的距离参考范围之外的设为距离异常灯点，距离参考范围为

去除距离异常的灯点。

本发明的led屏校正方法及校正装置，实现了led屏的校正，有效避免环境光对led屏校正过程的影响，改善了环境光下的校正效果，本方法及装置适用于各种环境下的led屏校正，同时能够保证校正效果，减少校正过程中投入的人力物力，提高校正的质量和效率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明第一实施例的led屏校正方法的步骤流程图；

图2为本发明第二实施例的led屏校正方法的步骤流程图；

图3为本发明第三实施例的led屏校正方法的步骤流程图；

图4为本发明第四实施例的led屏校正方法的步骤流程图；

图5为本发明第五实施例的led屏校正方法的步骤流程图；

图6为本发明第六实施例的led屏校正方法的步骤流程图；

图7为本发明实施例的led屏校正装置的模块组成图；

图8为本发明另一实施例的led屏校正装置的模块组成图；

图9为本发明又一实施例的led屏校正装置的模块组成图；

图10为本发明实施例的电子设备的模块组成图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例的一种led屏校正方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤s10：获取led屏的图片。

本发明实施例的led屏校正方法中，led屏的图片由相机拍摄待检测的led屏所得，以该led屏图片作为本方法校正的根据。对于led屏的图片的获取方式，可通过与相机有线通讯连接或者无线通讯连接，实现信息的获取。本实施例的方法不限定相机拍摄时的外部环境，既可以为白天日照环境下，也可以是黑夜环境或开灯环境下。本实施例的方法也既可以用于led屏的单箱校正，也可以是整屏校正。

步骤s20：将led屏的图片中的灯点进行标记，并确定灯点所在区域、灯点坐标、区域内灯点rgb值及灯点半径。

灯点所在区域、灯点坐标、区域内灯点rgb值及灯点半径等信息统称为灯点信息。该步骤标记灯点并确定出灯点的灯点信息，但是也会把一些噪声也当做灯点进行标记，所以执行后续步骤将各种异常灯点进行去除。

步骤s30：根据区域内灯点rgb值去除颜色异常的灯点。

步骤s20标记的灯点中，存在着一些颜色异常的灯点噪声，本步骤根据灯点的区域内灯点rgb值，将标记出的颜色异常的灯点进行去除，实现对灯点的筛选。以所有灯点作为筛选对象，设定颜色异常参考值，再根据灯点信息中的灯点rgb值将颜色异常的灯点去除。对于颜色异常参考值的设定值，本领域技术人员可通过经验值对应设置。

步骤s40：根据灯点半径去除半径异常的灯点。

针对现有的灯点，存在着一些半径异常的灯点噪声，例如某些灯点的灯点半径和其他灯点的灯点半径相差明显，则此类灯点就属于半径异常的灯点噪声，通过灯点半径的数值，将此类噪声进行筛除。

步骤s50：根据灯点所在区域和灯点坐标去除灯点距离异常的灯点。

针对现有的灯点，仍然存在一部分灯点其位置并不符合led屏中灯点的排布关系，所以，对于灯点距离异常的灯点也属于噪声，也对其进行去除。本实施例判断灯点距离是否异常是以灯点所在区域和灯点坐标进行计算或者判别，具体可参考后续实施例。

步骤s60：对led屏的图片中剩余的灯点进行聚类分析，选取与实际灯点个数最接近的类作为有效灯点，生成校正图片。

通过上述步骤对异常灯点进行筛除，剩余灯点则属于正常灯点，本步骤对剩余灯点进行聚类分析，选取出与实际灯点个数最接近的类作为有效灯点，保留有效灯点对应生成校正图片。

步骤s70：根据校正图片对led屏进行校正。

本实施例所产生的校正图片，通过以上步骤去除了相机拍摄led屏时外部环境造成的干扰，使本实施例的校正方法有效避免环境光对led屏校正的影响，改善环境光下的校正效果，本方法适用于各种环境下的led屏校正，同时保证了校正效果，减少校正过程中投入的人力物力，提高了校正的质量和效率。

具体的，如图2所示，本实施例中步骤s20具体包括：

步骤s201：将led屏的图片二值化处理。

本实施例选用大津阈值对led屏图片进行二值化，本领域技术人员也可选用其他二值化处理的方式，本实施例在此处不做限定。

步骤s202：查找连通域，以连通域的中心作为灯点坐标，以连通域范围作为灯点所在区域，同时确定出区域内灯点半径。

本步骤确定出灯点坐标以及灯点半径两个信息值，灯点半径通过灯点坐标和灯点所在区域进行确定。

步骤s203：以灯点坐标结合led屏的图片确定区域内灯点rgb值。

以上步骤获取到灯点所在区域、灯点坐标、区域内灯点rgb值、灯点半径等灯点信息。

具体的，如图3所示，本发明实施例的步骤s30，对于颜色异常的灯点去除步骤具体包括如下内容：

步骤s301：计算灯点的主色占比率，主色占比率＝主色/(r+g+b)，其中：r、g、b分别为红、绿、蓝三个通道的颜色亮度值。

步骤s302：计算灯点的亮度均值与亮度均方差std(x)。

亮度均值和亮度均方差std(x)的计算方法可通过下方公式实现：

其中：n为灯点的数量，xi为第i个灯点的亮度。

步骤s303：在灯点中，将主色占比率小于预设的颜色异常参考值a的设为颜色异常灯点，颜色异常参考值

本发明实施例中的颜色异常参考值a的设定，是假设灯点主色占比率满足正态分布，采用正态分布的3σ原则，而选取亮度均方差std(x)前的系数为“3”。

步骤s304：去除颜色异常灯点。

以上步骤实现了颜色异常灯点的去除，接下来进行灯点半径异常以及灯点距离异常的灯点去除步骤。

具体的，如图4所示，步骤s40中根据灯点半径去除半径异常的灯点，具体包括：

步骤s401：统计灯点的灯点半径。

针对剩余的灯点，将这些灯点的半径进行统计。

步骤s402：计算灯点的半径均值

对于半径均值的计算方式，可通过下方公式实现：

其中：n为灯点的数量，ri为第i个灯点的半径。

步骤s403：在灯点中，将灯点半径在预设的半径参考范围之外的设为半径异常灯点，半径参考范围为

本实施选取的半径参考范围为为多次校正过程中得出的经验值，对于和“4”这两个经验值，也可以进行适当的调整。

步骤s404：去除半径异常灯点。

根据设定的半径参考范围，将灯点半径在半径参考范围之外的灯点全部去除。

具体的，如图5所示，步骤s50中根据灯点所在区域去除灯点距离异常的灯点，具体包括：

步骤s501：定义灯点距离，为某灯点和相距该灯点最近的第m个灯点之间的距离，且1≤m≤10。

该步骤中的灯点距离，是某个灯点和相距该灯点最近的第m个灯点之间的距离，假设m取值为5，则灯点距离为某个灯点到与该灯点相距第5个灯点之间的距离，可理解为第1个灯点至第6个灯点的距离，将相邻两个灯点的距离称作单位距离(即m取值为1的情况下)，则第1个灯点至第6个灯点的距离为5个单位距离。为了尽可能的减小灯点去除的误差，m从4、5、6、7中进行选取，本发明实施例的优选情况是m取值5。

本发明实施例中的灯点距离可为横向也可为竖向，本实施例不做限制。

步骤s502：统计灯点距离。

以m的取值对灯点距离进行统计，获取所有灯点的灯点距离。

步骤s503：计算灯点的距离均值与距离均方差std(l)；

对于距离均值和距离均方差atd(l)的计算，可参考前文对于亮度均值和亮度均方差std(x)的计算方式。

步骤s504：在灯点中，将灯点距离在预设的距离参考范围之外的设为距离异常灯点，距离参考范围为

本实施例距离参考范围中距离均方差std(l)前的系数“3”也是采用正态分布的3σ原则所定，本领域技术人员可根据具体校正环境进行适当调整。

步骤s505：去除距离异常灯点。

根据设定的距离参考范围，将灯点距离在距离参考范围之外的灯点去除。

本发明实施例的led屏校正方法，步骤s30、步骤s40、步骤s50分别去除了颜色异常、半径异常以及距离异常的灯点。而对于这三个步骤的执行顺序，本领域技术人员也可进行调整，例如先去除半径异常的灯点，再去除距离异常的灯点，最后去除颜色异常的灯点，但仅是调整异常灯点去除步骤的顺序，也应当属于本发明所保护的范围。

将异常的灯点去除后，对led屏图片做进一步的处理。

具体的，如图6所示，步骤s60中对led屏图片中剩余的灯点进行聚类分析，选取与实际灯点个数最接近的类作为有效灯点，生成校正图片，具体为：

步骤s601：提取剩余灯点的点扩散函数。

点扩散函数(pointspreadfunction，又称为psf)，描述为led屏的图片中灯点的光场分布，其形式为矩阵，通常大小为12*12，或者17*17。本步骤将剩余灯点的点扩散函数进行提取。

步骤s602：将点扩散函数归一化为5*5的矩阵。

由于为点扩散函数一般12*12或者17*17的矩阵，本步骤将点扩散函数进行归一化，另所有灯点的点扩散函数归一化为5*5大小的矩阵。

步骤s603：对矩阵进行降维处理，主成分数量为k。

本步骤中的矩阵为归一化的点扩散函数，进行主成分分析法(pac)对矩阵进行降维处理，主成分数量k的取值本领域技术人员自行设定，本实施例优选k＝3。

步骤s604：对降维后的矩阵进行聚类。

对led屏的图片中剩余灯点的点扩散函数进行上述步骤处理后，再进行聚类分析，选取与实际灯点个数最接近的类作为有效灯点，通常为最大类，从而生成校正图片。校正图片中所包含的灯点就认定为真实灯点或者有效灯点，而提出的异常灯点则是环境光造成的干扰。

本发明还设计一种led屏校正装置100，如图7所示，包括：

图像获取模块101，与灯点信息获取模块102相连接，用于获取led屏的图片；

灯点信息获取模块102，与图像获取模块101及异常灯点处理模块103相连接，用于对led屏的图片中的灯点进行标记，并确定灯点所在区域、灯点坐标、区域内灯点rgb值及灯点半径；

异常灯点处理模块103，与灯点信息获取模块102及校正图片生成模块104相连接，用于根据灯点信息去除颜色、半径以及灯点距离异常的灯点；

校正图片生成模块104，与异常灯点处理模块103及led屏校正模块105相连接，用于对led屏的图片中剩余的灯点进行聚类分析，选取与实际灯点个数最接近的类作为有效灯点，生成校正图片；

led屏校正模块105，与校正图片生成模块104相连接，用于根据校正图片对led屏进行校正。

本实施例的led屏校正装置实现了led屏的校正，有效避免环境光对led屏校正过程的影响，改善了环境光下的校正效果，本装置适用于各种环境下的led屏校正，同时能够保证校正效果，减少校正过程中投入的人力物力，提高校正的质量和效率。

具体的，如图8所示，本发明实施例的led屏校正装置100中，异常灯点处理模块103，包括：颜色异常灯点处理单元1031、半径异常灯点处理单元1032及距离异常灯点处理单元1033。

颜色异常灯点处理单元1031，与灯点信息获取模块103及校正图片生成模块104相连接，用于对灯点进行如下操作：(1)计算灯点的主色占比率，主色占比率＝主色/(r+g+b)，其中：r、g、b分别为红、绿、蓝三个通道的颜色亮度值；以及，(2)计算灯点的亮度均值与亮度均方差std(x)；(3)在灯点中，将主色占比率小于预设的颜色异常参考值a的设为颜色异常灯点，颜色异常参考值(4)去除颜色异常灯点。本实施例中颜色异常灯点处理单元1031对于灯点的处理过程，可参照前述led屏校正方法的实施例进行，此处不做赘述。

半径异常灯点处理单元1032，与灯点信息获取模块102及校正图片生成模块104相连接，根据灯点半径去除半径异常的灯点。

距离异常灯点处理单元1033，与灯点信息获取模块102及校正图片生成模块104相连接，根据灯点所在区域和灯点坐标去除灯点距离异常的灯点。

具体的，如图8所示，本发明实施例的led屏校正装置100中，异常灯点处理模块103，包括：颜色异常灯点处理单元1031、半径异常灯点处理单元1032及距离异常灯点处理单元1033。

颜色异常灯点处理单元1031，与灯点信息获取模块102及校正图片生成模块104相连接，根据区域内灯点rgb值去除颜色异常的灯点。

半径异常灯点处理单元1032，与灯点信息获取模块102及校正图片生成模块104相连接，用于对灯点进行如下操作：(1)统计灯点的灯点半径；以及，(2)计算灯点的半径均值(3)在灯点中，将灯点半径在预设的半径参考范围之外的设为半径异常灯点，半径参考范围为(4)去除半径异常灯点。本实施例中半径异常灯点处理单元1032对于灯点的处理过程，可参照前述led屏校正方法的实施例进行，此处不做赘述。

距离异常灯点处理单元1033，与灯点信息获取模块102及校正图片生成模块104相连接，根据灯点所在区域和灯点坐标去除灯点距离异常的灯点。

具体的，如图8所示，本发明实施例的led屏校正装置100中，异常灯点处理模块103，包括：颜色异常灯点处理单元1031、半径异常灯点处理单元1032及距离异常灯点处理单元1033。

颜色异常灯点处理单元1031，与灯点信息获取模块102及校正图片生成模块104相连接，根据区域内灯点rgb值去除颜色异常的灯点。

半径异常灯点处理单元1032，与灯点信息获取模块102及校正图片生成模块104相连接，根据灯点半径去除半径异常的灯点。

距离异常灯点处理单元1033，与灯点信息获取模块102及校正图片生成模块104相连接，用于对灯点进行如下处理：(1)定义灯点距离，为某灯点和相距该灯点最近的第m个灯点之间的距离，且1≤m≤10；统计灯点距离；(2)计算灯点的距离均值与距离均方差std(l)；(3)在灯点中，将灯点距离在预设的距离参考范围之外的设为距离异常灯点，距离参考范围为(4)去除距离异常的灯点。本实施例中距离异常灯点处理单元1033对于灯点的处理过程，可参照前述led屏校正方法的实施例进行，此处不做赘述。

具体的，如图9所示，本发明实施例的led屏校正装置100中，异常灯点处理模块103，包括：颜色异常灯点处理单元1031、半径异常灯点处理单元1032及距离异常灯点处理单元1033。

颜色异常灯点处理单元1031，与灯点信息获取模块102及半径异常灯点处理单元1032相连接，用于对所有灯点进行如下操作：(1)计算灯点的主色占比率，主色占比率＝主色/(r+g+b)，其中：r、g、b分别为红、绿、蓝三个通道的颜色亮度值；以及，(2)计算灯点的亮度均值与亮度均方差std(x)；(3)在灯点中，将主色占比率小于预设的颜色异常参考值a的设为颜色异常灯点，颜色异常参考值(4)去除颜色异常灯点。

半径异常灯点处理单元1032，与颜色异常灯点处理单元1031及距离异常灯点处理单元1033相连接，用于对颜色异常灯点处理单元1031处理后剩余的灯点进行如下处理：(1)统计灯点的灯点半径；以及，(2)计算灯点的半径均值(3)在灯点中，将灯点半径在预设的半径参考范围之外的设为半径异常灯点，半径参考范围为(4)去除半径异常灯点。

距离异常灯点处理单元1033，与半径异常灯点处理单元1032及校正图片生成模块104相连接，用于对半径异常灯点处理单元1032处理后剩余的灯点进行如下处理：(1)定义灯点距离，为某灯点和相距该灯点最近的第m个灯点之间的距离，且1≤m≤10；统计灯点距离；(2)计算灯点的距离均值与距离均方差std(l)；(3)在灯点中，将灯点距离在预设的距离参考范围之外的设为距离异常灯点，距离参考范围为(4)去除距离异常的灯点。

本实施例中颜色异常灯点处理单元1031、半径异常灯点处理单元1032、距离异常灯点处理单元1033对于灯点的处理过程，可参照前述led屏校正方法的实施例进行，此处不做赘述。

本发明实施例还提供一种存储器，该存储器上存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行实现前述实施例led屏校正方法。

本发明实施例还提供一种电子设备200，如图10所示，本发明实施例包括存储器201以及处理器202，其中，存储器201，存储有计算机指令；处理器202，配置为执行计算机指令以实现上述实施例中的led屏校正方法。

具体的，本实施例中的电子设备200为计算机。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。