一种Mini-LED显示屏动态光晕测量方法及系统与流程

本发明涉及显示屏检测的，具体为mini-led显示屏的动态光晕测量方法及系统。

背景技术：

1、随着消费者对显示质量越来越高的追求，mini-led背光技术成为当前显示领域的研究热点。凭借其尺寸优势可实现千级分区调光，还可与量子点技术相结合，大大提高显示屏的对比度、色域、暗态等元素的显示性能。mini-led背光技术已在电视、笔记本电脑、车载显示器等诸多领域得到广泛的商业化应用。分区调光将背光区域划分为多个独立的调光段，实现每个局部调光区域的独立亮灭。该方法可以更好地匹配各个区域显示图像所需的亮度，从而实现hdr显示，降低功耗和成本。

2、然而，分区调光效果的进一步提高仍然受到一系列问题的限制，动态光晕现象就是其中一个影响图像质量的主要问题，因此一种可以快速稳定测量mini-led显示器动态光晕的测量系统急需被研制。

技术实现思路

1、发明目的：针对上述问题，提出一种mini-led显示屏动态光晕测量方法及系统，可对被测显示屏的动态显示过程中任意像素点的光晕分布进行测量，通用性好。

2、技术方案：一种mini-led显示屏动态光晕测量方法，包括如下步骤：

3、步骤1：被测显示屏播放预制测试动画，所述预制测试动画中有背景和白盒，白盒在背景中移动；

4、步骤2：实时获取被测显示屏图像，对图像中白盒附近的光晕进行光晕渲染和光晕捕捉；所述光晕渲染是指将白盒周边的光晕按照实际灰度进行分级，对各层级的光晕在图像中进行不同程度的增强；所述光晕捕捉是指获取白盒运动至被测显示屏中的目标区域时的图像，根据该图像获得相机视角中每一像素点的灰度分布，从而获得白盒运动引发的动态光晕形状及强弱程度。

5、优选的，设置白盒灰度阈值4000，光晕灰度阈值50，即灰度大于4000的图像区域被认定为白盒区域，介于50到4000之间的被认为是光晕区域，小于50的被认为是杂光造成的噪点。

6、优选的，所述光晕渲染具体包括如下步骤：将图像按灰度分为白盒区域、光晕区域、噪点，白盒区域灰度被强制设置为255，噪点区域灰度被强制设置为0；光晕区域的灰度，按照以下公式设置：

7、

8、其中，gp代表相机实时显示灰度，gr代表实际灰度。

9、优选的，所述光晕捕捉具体包括如下步骤：当白盒运动至测量的目标区域，从相机的视频流中复制当前帧的原始数据，将原始数据转换成base64数字编码后保存至计算机；在计算机将base64数字编码的数据进行二次转换，获得高速相机视角中每一像素点的灰度分布，从而获得白盒运动引发的动态光晕形状及强弱程度。

10、本发明还提供一种mini-led显示屏动态光晕测量系统，包括由底板、高速相机及其固定轴系组件构成的硬件部分，以及控制高速相机运动和进行光晕计算显示的软件部分；被测显示屏幕置于底板表面，摆放位置确定后控制固定轴系组件运动使得被测显示屏幕完整出现在高速相机的视野中；被测显示屏幕中播放预制测试动画，所述预制测试动画中有背景和白盒，白盒在背景中移动；高速相机拍摄被测显示屏幕，软件部分获取拍摄图像，并对图像进行光晕渲染和光晕捕捉；所述光晕渲染是指将白盒周边的光晕按照实际灰度进行分级，对各层级的光晕在图像中进行不同程度的增强；所述光晕捕捉是指获取白盒运动至被测显示屏中的目标区域时的图像，根据该图像获得相机视角中每一像素点的灰度分布，从而获得白盒运动引发的动态光晕形状及强弱程度。

11、优选的，所述硬件部分包括底板、龙门架、滑轨、电机、相机固定件、高速相机、被测显示屏；所述底板位于底部，用于支撑高速相机及其固定组件和被测显示屏，底板表面含有定位标识，使得被测显示屏中心基本对准高速相机；所述龙门架、滑轨、电机、相机固定件构成高速相机的固定组件，使得高速相机垂直对准底板；电机置于滑轨中，由软件部分控制，通过相机固定件带动高速相机上下移动。

12、优选的，所述底板的表面还留有凹槽及特定纹路用于散热和防滑。

13、优选的，所述高速相机具有制冷功能，用于将高速相机的温度控制在-5℃。

14、优选的，所述软件部分包括相机移动模块、实时显示模块、图像捕捉模块；相机移动模块用于控制高速相机移动；实时显示模块用于获取高速相机拍摄画面，以及控制高速相机的实时画面显示窗口显示特定图像并进行光晕渲染；图像捕捉模块用于从高速相机拍摄画面的数据流中抽取图像，对被测显示屏进行光晕捕捉。

15、优选的，所述软件部分还包括数据保存模块，用于将光晕分布以云图或数据集的形式进行显示或保存。

16、优选的，预制测试动画中白盒能够以一定的大小、起始位置、方向、刷新率、刷新步长进行运动，从而能够点亮被测屏幕的任意像素点。

17、优选的整个测量过程中mini-led显示屏动态光晕测量系统置于暗环境中，照度<0.1lux。

18、有益效果：采用本发明后，可对被测产品动态显示过程中任意像素点的光晕分布进行测量，从而为mini-led屏幕显示效果的评价及改进提供数据支撑。较大的底板和可上下移动的高速相机提高了动态光晕测量系统的通用性，可适应多种尺寸的显示屏幕。

技术特征：

1.一种mini-led显示屏动态光晕测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种mini-led显示屏动态光晕测量方法，其特征在于，设置白盒灰度阈值4000，光晕灰度阈值50，即灰度大于4000的图像区域被认定为白盒区域，介于50到4000之间的被认为是光晕区域，小于50的被认为是杂光造成的噪点。

3.根据权利要求1所述的一种mini-led显示屏动态光晕测量方法，其特征在于，所述光晕渲染具体包括如下步骤：将图像按灰度分为白盒区域、光晕区域、噪点，白盒区域灰度被强制设置为255，噪点区域灰度被强制设置为0；光晕区域的灰度，按照以下公式设置：

4.根据权利要求1所述的一种mini-led显示屏动态光晕测量方法，其特征在于，所述光晕捕捉具体包括如下步骤：当白盒运动至测量的目标区域，从相机的视频流中复制当前帧的原始数据，将原始数据转换成base64数字编码后保存至计算机；在计算机将base64数字编码的数据进行二次转换，获得高速相机视角中每一像素点的灰度分布，从而获得白盒运动引发的动态光晕形状及强弱程度。

5.一种mini-led显示屏动态光晕测量系统，其特征在于，包括由底板、高速相机及其固定轴系组件构成的硬件部分，以及控制高速相机运动和进行光晕计算显示的软件部分；被测显示屏幕置于底板表面，摆放位置确定后控制固定轴系组件运动使得被测显示屏幕完整出现在高速相机的视野中；被测显示屏幕中播放预制测试动画，所述预制测试动画中有背景和白盒，白盒在背景中移动；高速相机拍摄被测显示屏幕，软件部分获取拍摄图像，并对图像进行光晕渲染和光晕捕捉；所述光晕渲染是指将白盒周边的光晕按照实际灰度进行分级，对各层级的光晕在图像中进行不同程度的增强；所述光晕捕捉是指获取白盒运动至被测显示屏中的目标区域时的图像，根据该图像获得相机视角中每一像素点的灰度分布，从而获得白盒运动引发的动态光晕形状及强弱程度。

6.根据权利要求5所述的一种mini-led显示屏动态光晕测量系统，其特征在于，所述硬件部分包括底板(100)、龙门架(101)、滑轨(102)、电机(103)、相机固定件(104)、高速相机(200)、被测显示屏(300)；所述底板(100)位于底部，用于支撑高速相机(200)及其固定组件和被测显示屏(300)，底板(100)表面含有定位标识，使得被测显示屏(300)中心基本对准高速相机(200)；所述龙门架(101)、滑轨(102)、电机(103)、相机固定件(104)构成高速相机(200)的固定组件，使得高速相机(200)垂直对准底板；电机(103)置于滑轨(102)中，由软件部分控制，通过相机固定件(104)带动高速相机(200)上下移动。

7.根据权利要求5所述的一种mini-led显示屏动态光晕测量系统，其特征在于，所述底板(100)的表面还留有凹槽及特定纹路用于散热和防滑。

8.根据权利要求5所述的一种mini-led显示屏动态光晕测量系统，其特征在于，所述高速相机(200)具有制冷功能，用于将高速相机(200)的温度控制在-5℃。

9.根据权利要求5所述的一种mini-led显示屏动态光晕测量系统，其特征在于，所述软件部分包括相机移动模块、实时显示模块、图像捕捉模块；相机移动模块用于控制高速相机(200)移动；实时显示模块用于获取高速相机(200)拍摄画面，以及控制高速相机(200)的实时画面显示窗口显示特定图像并进行光晕渲染；图像捕捉模块用于从高速相机(200)拍摄画面的数据流中抽取图像，对被测显示屏进行光晕捕捉。

10.根据权利要求9所述的一种mini-led显示屏动态光晕测量系统，其特征在于，所述软件部分还包括数据保存模块，用于将光晕分布以云图或数据集的形式进行显示或保存。

技术总结
本发明公开了一种Mini‑LED显示屏的动态光晕测量方法及系统，系统包括由底板、高速相机及其固定轴系组件构成的硬件部分，以及控制高速相机运动和光晕计算显示的软件部分。被测显示屏幕置于大理石底板表面，摆放位置确定后控制轴系运动使得被测屏幕完整出现在高速相机的视野中。随后在被测显示屏幕中播放预制测试动画，通过相机拍摄后经软件分析显示屏幕的灰度分布进而获得光晕分布。本发明可对被测产品动态显示过程中任意像素点的光晕分布进行测量，从而为Mini‑LED屏幕显示效果的评价及改进提供数据支撑。本发明通用性强，可适应多种尺寸的显示屏幕。

技术研发人员：苏中方,何乃龙,胡晨浩,潘江涌,沈忠文,周玮琦,张宇宁
受保护的技术使用者：新型显示与视觉感知石城实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24