專利名稱：彩色顯示器件白場均勻性測試方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及彩色顯示器件的檢測領域，跟具體地說，涉及一種彩色顯示器件白場均勻性測試的方法及系統。
背景技術：
彩色顯示器的白場均勻性是評價彩色顯示器件好壞的重要參量，它包括顏色和亮度均勻性的評價，目前多數采用單探頭色度計逐點測試法，或通過有經驗的測試員用肉眼判斷。這兩種判斷方法均存在著缺陷。其中單探頭色度計逐點測試法每次只能測試一個點，因此無法對整個屏幕的性能做出整體地評價，而采用人工判斷的方法，因為每個人的肉眼判斷均存在誤差，因此無法形成統一的標準。
于是，就需要一種能夠對整個屏幕的白場均勻性作出判斷的方法和系統，能夠不依靠人工判斷，避免了由于每個人視覺特點的不同所造成的測試誤差，從而保證判斷標準的一致性。
發明內容
本發明的目的是提供一種彩色顯示器件白場均勻性測試方法及系統，其能夠按照統一的標準對整個屏幕的白場均勻性作出判斷的方法和系統。
根據本發明的一方面，提供一種彩色顯示器件白場均勻性測試方法，該方法包括以下步驟圖像采集步驟，將彩色圖像成像于光電探測器上，通過圖形采集卡采集圖像，得到彩色顯示器件全屏白場圖像的R、G、B值；濾波步驟，采用中值平均濾波法對采集的得到的圖像的R、G、B值進行濾波，將各幀的R、G、B值排序，刪除最大和最小的部分后將其余的值累加作算術平均；圖像分塊步驟，將經上述步驟處理后的圖像分塊；
計算亮度及色度的步驟，對上述的每個圖像分塊，計算其亮度、色度以及其x、y值，得到整個屏幕上的亮度和色度關系以及分布；計算白場均勻性的步驟，根據得到的屏幕上的亮度和色度關系以及分布，計算所述彩色顯示器件的白場均勻性。
根據本發明的另一方面，提供一種彩色顯示器件白場均勻性測試系統，其特征在于，包括圖像采集裝置，連接于彩色顯示器件，采集所述彩色顯示器件的圖像得到彩色顯示器件全屏白場圖像的R、G、B值；中值平均濾波裝置，與所述圖像采集裝置的輸出相連，采用中值平均濾波法對采集的得到的圖像的R、G、B值進行濾波，將各幀的R、G、B值排序，刪除最大和最小的部分后將其余的值累加作算術平均；圖像分塊裝置，與所述中值平均濾波裝置的輸出相連，將中值平均濾波裝置輸出的圖像分塊；計算亮度及色度的裝置，與所述圖像分塊裝置相連，對上述的每個圖像分塊，計算其亮度、色度以及其x、y值，得到整個屏幕上的亮度和色度關系以及分布；計算白場均勻性的裝置，根據得到的屏幕上的亮度和色度關系以及分布，計算所述彩色顯示器件的白場均勻性。
采用了上述的技術方案之后，本發明的彩色顯示器件白場均勻性測試方法及系統能夠不依靠人工判斷而按照統一的標準對整個屏幕的白場均勻性作出判斷，從而避免了由于每個人視覺特點的不同所造成的測試誤差，以保證判斷標準的一致性。
本發明上述的和其他的特征和優勢將在下面結合附圖和實施例的描述之后變得更加明顯，在附圖中相同的附圖標記始終表示相同的特征，其中圖1是本發明的彩色顯示器件白場均勻性測試方法的流程圖；圖2為彩色顯象管在白場信號下的圖形；圖3為測試結果數據；
圖4為亮度均勻性分布三維圖；圖5為只考慮色度均勻性分布的Yc三維圖；圖6為既考慮亮度又考慮色度均勻性分布的CLD三維圖；圖7為既考慮亮度又考慮色度的色差分析ΔE三維圖；圖8為本發明的彩色顯示器件白場均勻性測試系統的框圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。
圖1是本發明的彩色顯示器件白場均勻性測試方法的流程圖。參考圖1，本發明的彩色顯示器件白場均勻性測試方法包括如下的步驟S11.圖像采集步驟，將彩色圖像成像于光電探測器上，通過圖形采集卡采集圖像，得到彩色顯示器件全屏白場圖像的R、G、B值。一般而言，利用光電探測器(CCD)將顯示屏圖像完整地采集下來會至少連續采集5幀圖像。采集到的圖像的形式如圖2所示，該圖為彩色顯象管在白場信號下的圖形的一示例。
S12.濾波步驟，采用中值平均濾波法對采集的得到的圖像的R、G、B值進行濾波，將各幀的R、G、B值排序，刪除最大和最小的部分后將其余的值累加作算術平均。由于會遇到尖脈沖干擾現象，本發明的方法中采用中值平均濾波法來消除這種尖脈沖的干擾。
S13.圖像分塊步驟，將經上述步驟處理后的圖像分塊。分割的圖像塊的數量最小為3×3塊，最大為100×100塊，圖像塊的數量可以根據實際圖像的大小進行調整。
S14.計算亮度及色度的步驟，對上述的每個圖像分塊，計算其亮度、色度以及其x、y值，得到整個屏幕上的亮度和色度關系以及分布。在該實施例中，還包括根據亮度、色度以及其x、y值產生色度與相對亮度的分布圖。圖4所示的為亮度均勻性分布三維圖的一示例，其是根據亮度值以及x、y的坐標值而生成。
S15.計算白場均勻性的步驟，根據得到的屏幕上的亮度和色度關系以及分布，計算所述彩色顯示器件的白場均勻性。體現白場均勻性的主要是三個參數，ΔE、Yc和CLD，在該實施例中，上述三個參數是根據下述的公式進行計算計算ΔEL*=116f(YY0)-16;]]>u*＝13L*(u′-u0′)；v*＝13L*(v′-v0′)；(3)其中f(x)=x1/3x>0.0088567.787x+16/116otherwise;---(4)]]>u′=4XX+15Y+3Z,v′=9YX+15Y+3Z]]>u0′=4X0X0+15Y0+3Z0,v0′=9Y0X0+15Y0+3Z0---(5)]]>其中(X0，Y0，Z0)為參考白點(white point)，L*代表亮度信號坐標，它和u*及v*坐標相互正交，在CIELUV空間中，兩個顏色(L1*，u1*，v1*)和(L2*，u2*，v2*)之間的差別可以用Euclidean距離表示，ΔELuv=(ΔL*)2+(Δu*)2+(Δv*)2---(6)]]>其中ΔL*＝L*1-L*2；Δu*和Δv*類似。在圖像處理中，彩色差別量ΔELuv被廣泛用來衡量兩個顏色之間的差別。
計算Yc的公式Yc=(uc-um)2+(vc-vm)220.00384]]>單位JND(7)其中，uc=4xc-2xc+12yc+3]]>um=4xm-2xm+12ym+3]]>vc=6yc-2xc+12yc+3]]>vm=6ym-2xm+12ym+3---(8)]]>計算CLD的公式
CLD=1.56Δx2-1.2ΔxΔy+0.44Δy2+500(ΔY/Y0)2]]>式中Δx、Δy為測試點和中心點色度差；ΔY為測試點和中心點的亮度差，而Y0為中心點亮度。
通過上述的方法獲得測試結果后，本發明更提供了多種顯示測試結果的方式，其一是利用圖表的形式，如圖3所示的，圖3將測試結果數據以圖表的形式顯示。另一種方式是產生白場均勻性參數的三維分布圖。例如在該實施例中，可產生如圖5所示的只考慮色度均勻性分布的Yc三維圖、如圖6所示的既考慮亮度又考慮色度均勻性分布的CLD三維圖以及如圖7所示的既考慮亮度又考慮色度的色差分析ΔE三維圖。
本發明還提供一種彩色顯示器件白場均勻性測試系統100，如圖8所示，該系統包括圖像采集裝置104，連接于彩色顯示器件102，采集彩色顯示器件102的圖像得到彩色顯示器件全屏白場圖像的R、G、B值。在該實施例中，圖像采集裝置104包括兩個部件，光電探測器106和圖形采集卡108。其中光電探測器106連接于彩色顯示器件102，彩色顯示器件102的彩色圖像成像于光電探測器106上。圖形采集卡108連接于光電探測器106，用于采集圖像。并且，在該實施例中，圖像采集裝置104至少采集連續的5幀圖像。
中值平均濾波裝置110，與圖像采集裝置104的輸出相連，采用中值平均濾波法對采集的得到的圖像的R、G、B值進行濾波，將各幀的R、G、B值排序，刪除最大和最小的部分后將其余的值累加作算術平均。中值平均濾波裝置110的作用是消除遇到的尖脈沖干擾現象。
圖像分塊裝置112，與中值平均濾波裝置110的輸出相連，將中值平均濾波裝置110輸出的圖像分塊。根據該實施例，圖像分塊裝置112分割圖像塊的數量最小為3×3塊，最大為100×100塊。
計算亮度及色度的裝置114，與圖像分塊裝置112相連，對上述的每個圖像分塊，計算其亮度、色度以及其x、y值，得到整個屏幕上的亮度和色度關系以及分布。根據該實施例，該計算亮度及色度的裝置114中還包括第一分布圖產生裝置116，其根據亮度、色度以及其x、y值產生色度與相對亮度的分布圖。圖的示例可以參考上述的圖4。
計算白場均勻性的裝置118，根據得到的屏幕上的亮度和色度關系以及分布，計算所述彩色顯示器件的白場均勻性。體現白場均勻性的主要是三個參數，ΔE、Yc和CLD，該實施例中分別采用計算ΔE的裝置122、計算Yc的裝置124以及計算CLD的裝置126來計算上述的三個參數，該三個裝置中采用的計算公式可參考上述的步驟S15中所描述的。根據該實施例，計算白場均勻性的裝置118還包括第二分布圖產生裝置120，產生白場均勻性參數的三維分布圖。圖的示例可以參考上述的圖5、6、7。
在使用上述的系統時，最好要求測試時在暗室環境下進行，測試鏡頭擺放位置為離顯示屏對角線3倍以上距離處，保證鏡頭視角小于2°。該系統目前色度測試精度平均為±0.004左右，亮度測試精度平均為±5.0％左右。
采用了上述的技術方案之后，本發明的彩色顯示器件白場均勻性測試方法及系統能夠不依靠人工判斷而按照統一的標準對整個屏幕的白場均勻性作出判斷，從而避免了由于每個人視覺特點的不同所造成的測試誤差，以保證判斷標準的一致性。
上述實施例是提供給熟悉本領域內的人員來實現或使用本發明的，熟悉本領域的人員可在不脫離本發明的發明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提到的創新性特征的最大范圍。
權利要求
1.一種彩色顯示器件白場均勻性測試方法，包括以下步驟圖像采集步驟，將彩色圖像成像于光電探測器上，通過圖形采集卡采集圖像，得到彩色顯示器件全屏白場圖像的R、G、B值；濾波步驟，采用中值平均濾波法對采集的得到的圖像的R、G、B值進行濾波，將各幀的R、G、B值排序，刪除最大和最小的部分后將其余的值累加作算術平均；圖像分塊步驟，將經上述步驟處理后的圖像分塊；計算亮度及色度的步驟，對上述的每個圖像分塊，計算其亮度、色度以及其x、y值，得到整個屏幕上的亮度和色度關系以及分布；計算白場均勻性的步驟，根據得到的屏幕上的亮度和色度關系以及分布，計算所述彩色顯示器件的白場均勻性。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖像采集步驟中至少連續采集5幀圖像。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖像分塊步驟中圖像塊的數量最小為3×3塊，最大為100×100塊。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算亮度及色度的步驟還包括根據亮度、色度以及其x、y值產生色度與相對亮度的分布圖；所述計算白場均勻性的步驟中還包括產生白場均勻性參數的三維分布圖。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算白場均勻性的步驟中，具體采用如下的公式計算ΔEL*=116f(YY0)-16;]]>u*＝13L*(u′-u0′)；(3)v*＝13L*(v′-v0′)；其中f(x)=x1/3x>0.0088567.787x+16/116otherwise;]]>(4)u′=4XX+15Y+3Z]]>v′=9YX+15Y+3Z]]>u0′=4X0X0+15Y0+3Z0]]>v0′=9Y0X0+15Y0+3Z0;]]>(5)其中(X0，Y0，Z0)為參考自點(white point)，L*代表亮度信號坐標，它和u*及v*坐標相互正交，在CIELUV空間中，兩個顏色(L1*，u1*，v1*)和(L2*，u2*，v2*)之間的差別可以用Euclidean距離表示，ΔELuv=(ΔL*)2+(Δu*)2+(Δv*)2]]>(6)其中ΔL*＝L*1-L*2；計算Yc的公式Yc=2(uc-um)2+(vc-vm)20.00384,]]>單位JND (7)其中，uc=4xc-2xc+12yc+3]]>um=4xm-2xm+12ym+3]]>vc=6yc-2xc+12yc+3]]>vm=6ym-2xm+12ym+3]]>(8)計算CLD的公式CLD=1.56Δx2-1.2ΔxΔy+0.44Δy2+500(ΔY/Y0)2]]>式中Δx、Δy為測試點和中心點色度差；ΔY為測試點和中心點的亮度差，而Y0為中心點亮度。
6.一種彩色顯示器件白場均勻性測試系統，其特征在于，包括圖像采集裝置，連接于彩色顯示器件，采集所述彩色顯示器件的圖像得到彩色顯示器件全屏白場圖像的R、G、B值；中值平均濾波裝置，與所述圖像采集裝置的輸出相連，采用中值平均濾波法對采集的得到的圖像的R、G、B值進行濾波，將各幀的R、G、B值排序，刪除最大和最小的部分后將其余的值累加作算術平均；圖像分塊裝置，與所述中值平均濾波裝置的輸出相連，將中值平均濾波裝置輸出的圖像分塊；計算亮度及色度的裝置，與所述圖像分塊裝置相連，對上述的每個圖像分塊，計算其亮度、色度以及其x、y值，得到整個屏幕上的亮度和色度關系以及分布；計算白場均勻性的裝置，根據得到的屏幕上的亮度和色度關系以及分布，計算所述彩色顯示器件的白場均勻性。
7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述圖像采集裝置包括光電探測器，連接于彩色顯示器件，所述彩色顯示器件的彩色圖像成像于光電探測器上；圖形采集卡，連接于所述光電探測器，用于采集圖像；并且所述圖像采集裝置至少采集連續的5幀圖像。
8.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述圖像分塊裝置分割圖像塊的數量最小為3×3塊，最大為100×100塊。
9.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述計算亮度及色度的裝置還包括第一分布圖產生裝置，根據亮度、色度以及其x、y值產生色度與相對亮度的分布圖；所述計算白場均勻性的裝置還包括第二分布圖產生裝置，產生白場均勻性參數的三維分布圖。
10.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述計算白場均勻性的裝置進一步包括計算ΔE的裝置，該裝置根據以下的公式計算ΔEL*=116f(YY0)-16;]]>u*＝13L*(u′-u0′)； (3)v*＝13L*(v′-v0′)；其中f(x)=x1/3x>0.0088567.787x+16/116otherwise;]]>(4)u′=4XX+15Y+3Z]]>v′=9YX+15Y+3Z]]>u0′=4X0X0+15Y0+3Z0]]>v0′=9Y0X0+15Y0+3Z0;]]>(5)其中(X0，Y0，Z0)為參考白點(white point)，L*代表亮度信號坐標，它和u*及v*坐標相互正交，在CIELUV空間中，兩個顏色(L1*，u1*，v1*)和(L2*，u2*，v2*)之間的差別可以用Euclidean距離表示，ΔELuv=(ΔL*)2+(Δu*)2+(Δv*)2]]>(6)其中ΔL*＝L*1-L*2；計算Yc的裝置，該裝置根據以下公式計算YcYc=2(uc-um)2+(vc-vm)20.00384,]]>單位JND (7)其中，uc=4xc-2xc+12yc+3]]>um=4xm-2xm+12ym+3]]>vc=6yc-2xc+12yc+3]]>vm=6ym-2xm+12ym+3]]>(8)計算CLD的裝置，該裝置根據以下公式計算CLDCLD=1.56Δx2-1.2ΔxΔy+0.44Δy2+500(ΔY/Y0)2]]>式中Δx、Δy為測試點和中心點色度差；ΔY為測試點和中心點的亮度差，而Y0為中心點亮度。
全文摘要
本發明揭示了一種彩色顯示器件白場均勻性測試方法及系統，該方法包括以下步驟圖像采集步驟；濾波步驟；圖像分塊步驟；計算亮度及色度的步驟以及計算白場均勻性的步驟。本發明的系統包括圖像采集裝置、中值平均濾波裝置、圖像分塊裝置、計算亮度及色度的裝置以及計算白場均勻性的裝置。采用了上述的技術方案之后，本發明的彩色顯示器件白場均勻性測試方法及系統能夠不依靠人工判斷而按照統一的標準對整個屏幕的白場均勻性作出判斷，從而避免了由于每個人視覺特點的不同所造成的測試誤差，以保證判斷標準的一致性。
文檔編號H04N17/02GK1791231SQ20041009317
公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月17日 優先權日2004年12月17日
發明者王勇, 李志能 申請人:上海永新彩色顯像管股份有限公司