[發明專利]基于圖像質量評價的LCD顯示屏運動模糊檢測方法

在審

• 申請號: 201410475167.3
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104216147A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 邱聚能;李輝;閆樂樂;梁平
• 申請（專利權）人: 中華人民共和國四川出入境檢驗檢疫局
• 主分類號: G02F1/13
• 分類號: G02F1/13
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

技術領域

本發明涉及平板顯示器制造行業和液晶顯示器顯示缺陷檢測領域，特別涉及LCD上的運動模糊偽象檢測領域。

背景技術

伴隨著微電子技術的迅速發展，液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display，LCD)已經逐步取代傳統的陰極射線管(Cathode?Ray?Tube,CRT)顯示器成為平面顯示設備(Flat?Panel?Display，FPD)的主流。盡管目前液晶顯示器其色彩、對比度、分辨率等有了很大程度的提高，使得顯示的畫面更逼真，但當LCD由計算機顯示器領域進入視頻顯示領域，作為視頻顯示器件(TV?set)在顯示快速運動的圖像時，仍然會有一定程度的動態圖像失真現象，表現最為明顯的就是運動模糊，即原本清晰的靜止圖像，一旦運動，就會給人產生模糊的感覺。這使得LCD作為視頻顯示器件，在視頻顯示清晰度方面和CRT相比仍然存在著較大的差距。運動圖像顯示失真已經成為制約FPD發展的一個關鍵性瓶頸，因此許多降低運動模糊的技術應運而生，與此同時如何客觀檢測運動圖像質量的優劣也成為研究熱點。

目前，國內還沒有對這種運動拖尾現象進行有效可靠地檢測，對平板顯示器顯示性能的檢測方法和相關標準還有待健全，現有的方法和標準不能有效的反映顯示器的顯示性能。生產廠商主要產用的指標是液晶材料的反應時間，但是相關研究資料表明，就算液晶材料的反應時間為零，拖尾現象依然存在。因此，制定出符合人眼主觀感知的LCD顯示器運動模糊程度檢測標準成為提高高清液晶顯示器質量的現實需要。

發明內容

本發明面向視頻顯示器應用主流―高清液晶顯示器LCD，針對運動拖尾這一現象，提出了一種基于圖像質量評價的LCD運動模糊檢測方法，該方法包括以下步驟：

(1)：在待測LCD顯示屏上產生勻速運動的圖像源；

(2)：在暗室中使用視頻裝置分別采集LCD顯示屏上的靜止和運動圖像，設定了采集圖像時的參數以及視頻裝置采集圖像的角度和到LCD顯示屏的距離，將靜止和運動圖像傳入數據處理裝置；

(3)：對視頻裝置采集到的圖像作裁剪和濾波處理，統一尺寸大小以及消除隨機噪聲；

(4)：使用多次測量取平均圖像的方法減少第2，3步中的操作誤差；

(5)：采用基于區域對比度和結構相似度的圖像清晰度評價方法計算處理后的運動模糊圖像的清晰度；

(6)：參照IEC標準，根據第5步的計算結果客觀量化顯示器運動圖像顯示性能和客觀判定LCD等級。

作為本發明的進一步改進：步驟(1)所產生的圖像源是采用編程實現，其需要滿足切換圖片、控制圖片運動速度、窗口大小與屏幕自適應。

作為本發明的進一步改進：(2)包括了采集圖像時的參數包括但不限于環境照度、溫度、濕度參數范圍。

作為本發明的進一步改進：步驟(3)中采用的裁剪軟件為專業圖像處理軟件“picpick”。

作為本發明的進一步改進：步驟(3)中采用的濾波方法為高斯平滑濾波并對濾波后的圖像進行下采樣。

作為本發明的進一步改進：步驟(4)中的平均圖像指對幾幅圖像的每一點灰度值相加取平均后得到的圖像；步驟(5)中的運動模糊圖像是指通過視頻裝置對待測LCD上的運動圖像源進行采集得到的圖像。

作為本發明的進一步改進：步驟(5)包括根據窗口逐像素移動對圖像進行分塊、分塊子圖像區域對比度的計算、分塊子圖像結構相似度的計算、整體圖像的區域對比度和結構相似度(RCSSIM)的加權歸一化；是對原始圖像的分塊擬合，分塊計算后按人眼感興趣程度進行加權得到整張圖像的清晰度評價值。

有益效果：

本發明的有益效果是，可簡單有效地建立LCD運動模糊檢測系統，且操作簡單、檢測結果不但能很好地表征LCD運動模糊度，且與人的主觀感知相符。具體來說：

(1)參考圖像的選取應當遵循以下原則：

①參考圖像來源盡量選擇有國際權威的標準圖像庫，例如LIVE、TID、CSIQ等常用數據庫；

②盡量選擇邊緣細節比較多的參考圖像，這樣可以最大限度地提取到參考圖像的運動拖尾模糊，保證后期評價算法處理后得到準確結果；

③選擇合適大小參考圖像，以適應不同尺寸的LCD運動模糊檢測。

(2)本發明通過高斯濾波器濾除原始圖像的隨機噪聲，可以一定程度上消除隨機噪聲對圖像采集和裁剪造成的影響；

(3)本發明在采用高斯濾波后對圖像進行下采樣，有效地減少了檢測算法的復雜程度；