[发明专利]基于图像质量评价的LCD显示屏运动模糊检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及平板显示器制造行业和液晶显示器显示缺陷检测领域，特别涉及LCD上的运动模糊伪象检测领域。

背景技术

伴随着微电子技术的迅速发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已经逐步取代传统的阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)显示器成为平面显示设备(Flat Panel Display，FPD)的主流。尽管目前液晶显示器其色彩、对比度、分辨率等有了很大程度的提高，使得显示的画面更逼真，但当LCD由计算机显示器领域进入视频显示领域，作为视频显示器件(TV set)在显示快速运动的图像时，仍然会有一定程度的动态图像失真现象，表现最为明显的就是运动模糊，即原本清晰的静止图像，一旦运动，就会给人产生模糊的感觉。这使得LCD作为视频显示器件，在视频显示清晰度方面和CRT相比仍然存在着较大的差距。运动图像显示失真已经成为制约FPD发展的一个关键性瓶颈，因此许多降低运动模糊的技术应运而生，与此同时如何客观检测运动图像质量的优劣也成为研究热点。

目前，国内还没有对这种运动拖尾现象进行有效可靠地检测，对平板显示器显示性能的检测方法和相关标准还有待健全，现有的方法和标准不能有效的反映显示器的显示性能。生产厂商主要产用的指标是液晶材料的反应时间，但是相关研究资料表明，就算液晶材料的反应时间为零，拖尾现象依然存在。因此，制定出符合人眼主观感知的LCD显示器运动模糊程度检测标准成为提高高清液晶显示器质量的现实需要。

发明内容

本发明面向视频显示器应用主流―高清液晶显示器LCD，针对运动拖尾这一现象，提出了一种基于图像质量评价的LCD运动模糊检测方法，该方法包括以下步骤：

(1)：在待测LCD显示屏上产生匀速运动的图像源；

(2)：在暗室中使用视频装置分别采集LCD显示屏上的静止和运动图像，设定了采集图像时的参数以及视频装置采集图像的角度和到LCD显示屏的距离，将静止和运动图像传入数据处理装置；

(3)：对视频装置采集到的图像作裁剪和滤波处理，统一尺寸大小以及消除随机噪声；

(4)：使用多次测量取平均图像的方法减少第2，3步中的操作误差；

(5)：采用基于区域对比度和结构相似度的图像清晰度评价方法计算处理后的运动模糊图像的清晰度；

(6)：参照IEC标准，根据第5步的计算结果客观量化显示器运动图像显示性能和客观判定LCD等级。

作为本发明的进一步改进：步骤(1)所产生的图像源是采用编程实现，其需要满足切换图片、控制图片运动速度、窗口大小与屏幕自适应。

作为本发明的进一步改进：(2)包括了采集图像时的参数包括但不限于环境照度、温度、湿度参数范围。

作为本发明的进一步改进：步骤(3)中采用的裁剪软件为专业图像处理软件“picpick”。

作为本发明的进一步改进：步骤(3)中采用的滤波方法为高斯平滑滤波并对滤波后的图像进行下采样。

作为本发明的进一步改进：步骤(4)中的平均图像指对几幅图像的每一点灰度值相加取平均后得到的图像；步骤(5)中的运动模糊图像是指通过视频装置对待测LCD上的运动图像源进行采集得到的图像。

作为本发明的进一步改进：步骤(5)包括根据窗口逐像素移动对图像进行分块、分块子图像区域对比度的计算、分块子图像结构相似度的计算、整体图像的区域对比度和结构相似度(RCSSIM)的加权归一化；是对原始图像的分块拟合，分块计算后按人眼感兴趣程度进行加权得到整张图像的清晰度评价值。

有益效果：

本发明的有益效果是，可简单有效地建立LCD运动模糊检测系统，且操作简单、检测结果不但能很好地表征LCD运动模糊度，且与人的主观感知相符。具体来说：

(1)参考图像的选取应当遵循以下原则：

①参考图像来源尽量选择有国际权威的标准图像库，例如LIVE、TID、CSIQ等常用数据库；

②尽量选择边缘细节比较多的参考图像，这样可以最大限度地提取到参考图像的运动拖尾模糊，保证后期评价算法处理后得到准确结果；

③选择合适大小参考图像，以适应不同尺寸的LCD运动模糊检测。

(2)本发明通过高斯滤波器滤除原始图像的随机噪声，可以一定程度上消除随机噪声对图像采集和裁剪造成的影响；

(3)本发明在采用高斯滤波后对图像进行下采样，有效地减少了检测算法的复杂程度；