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关于山东室内全彩LED显示屏图像平滑曲面的修正

添加时间：2020/03/07

1、曲面拟合及修正对同一山东LED显示屏进行采集，提取每一LED像素亮度信息，其空间分布如图所示。考虑到发光管的离散性，LED像素亮度信息在空问的变化率较高，为得到相机在成像过程中由于渐晕带来的曲面。需要选择能减弱或消除图像中高频分量的平滑滤波。为有效抑制代表图像细节的高频分量并保留代表图像整体趋势的低频分量，本文选取5×5模板。将模板的所有系数都取为1。在算得R后将其除以系数总个数再进行赋值，以保证输出响应仍在原来的亮度范围。对CCD采集得到的每一山东室内LED显示屏像素的原始亮度空间分布做邻域平均平滑滤波，得到曲面如图所示。
平滑滤波得到的曲面即代表了相机在成像过程中由于渐晕带来的曲面。修正的基本思路就是消除该瞳面误差，并将结果作用于山东室内LED显示屏像素原始亮度分布，使结果只保留LED像素本身固有的离散性差异。实现修正过程的主要步骤为：
(1) 遍历平滑滤波得到的渐晕曲面，得到其最大值；4算法验证
(2) 用该最大值除以渐晕曲面。得到修正曲面；
(3)用修正曲面与山东LED显示屏像素原始亮度分布卷积，得到修正后的山东室内LED显示屏像素亮度分布。
2、空域平滑滤波滤波一般指滤除一定的频率分量，是消除噪声的常用方法，在空域进行滤波可以利用模板进行卷积来实现。模板是一个小图像，尺寸为押×理(行一般为奇数)。最常用的尺寸为3×3，有时候也适用更大的，如5×5，7×7的模板。模板运算的基本思路是将某个像素的值根据其相邻像素灰度值进行改变，主要步骤为：
(1)将模板在图中漫游，并将模板中心与图中某个像素位置重合；
(2)将模板上各个系数与模板下各对应像素的灰度值相乘；
(3)将所有乘积相加(为保持灰度范围，常将结果再除以模板的系数个数)；
(4)将上述运算结果(模板的输出响应)赋予图中对应模板中心位置的像素。图5(a)给出一幅图像的一部分。其中所标为一些像素的灰度值。现设有一个3×3的模板如图5(b)所示，模板内所标为模板系数。如将足山东室内LED显示屏所在位置与图中灰度为＆的像素重合。则模板的输出响应R为：R=走。如+忌ls1+…+是8轧；
(5)将赋予增强图在相应位置的像素作为新的灰度值，就完成了对山东室内LED显示屏像素的滤波，如图5(c)所示。对原图中每个像素都如此进行，就可以得到滤波后图像所有位置的新灰度值。

本文从相机影像输出灰度值的空间分布规律出发，在分析CCD成像稳定性的基础上，提出了一种基于图像平滑算法的相机影像渐晕修正方法。实验结果表明，经过修正，克服了相机影像渐晕带来的不均匀性缺陷，使显示屏的显示均匀性偏差从12．9％缩小到0.73％，证明了该方法在实际工程中的有效性。同时，由于LED显示屏逐点一致化校正是向最低亮度看齐，经过相机影像渐晕修正以后，大大减小了损耗，对于提高山东室内LED显示屏亮度指标也是有利的。

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