一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法与装置，第一步，对显示面板轮廓进行建模，具体为通过局部极大值获取显示面板边缘像素坐标，利用凸包检测获取轮廓像素坐标，通过霍夫变换检测直线算法确认四边轮廓点集，采用二次多项式逼近显示面板发光区轮廓，进一步通过四边轮廓建立的四个方程求解对应的顶点和边长；第二步，对第一步求解的边界内区域依照显示分辨率大小进行网格化，建立网格索引信息表，通过在网格索引点的邻域内搜索四边轮廓点集进行排序；第三步，利用第二步排序后的点集索引和坐标建立n阶二次齐次多项式模型，实现所有像素点的坐标计算，本发明专利技术与传统方法比，只需要屏幕能点亮部分轮廓像素点就能实现亚像素级精确定位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法及装置
本专利技术属于图像处理领域，具体涉及一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法及装置。
技术介绍
现有技术一般采用角点定位方法来进行OLED或μLED屏幕的像素点定位，包括利用棋盘格找点的Harris角点检测算法、FAST算法以及BRJEF算法；Harris角点检测算法是一种基于图像灰度的一阶导数矩阵检测方法，主要是利用局部自相似性/自相关性，即在某个局部窗口内图像块与在各个方向微小移动后的窗口内图像块的相似性来进行检测。基于加速分割测试的FAST算法判断一个候选点是否为角点的方法是：在一个像素点为圆心，半径为预设的n个像素的离散化Bresenllam圆周上，在给定阈值的条件下，如果在圆周上有多个连续的像素的亮度都比圆心像素的亮度加上阈值还要亮，或者比圆心像素的亮度减去阈值还要暗，则将圆心像素作为角点。BRJEF算法的主要思想是在特征点周围邻域内选取若干个像素点对，通过对这些点对的灰度值比较，将比较的结果组合成一个二进制串字符串用来描述特征点，使用汉明距离来计算在特征描述子是否匹配，进而确定角点。然而，上述方法所针对的图片必须是角点连续、不存在过亮、过暗块状像素干涉的图像，而OLED或μLED屏幕自身可能存在亮暗带状图案、部分像素点不亮、OLED或μLED像素点经相机成像后变成为较大区域的光斑等问题，因此现有方法无法满足对OLED或μLED进行高精度而又稳定健壮的像素级定位的需求，而且在工业级应用上，对这类屏幕进行像素定位需要满足流水线生产对处理时长的要求，期望定位耗时尽可能短。
技术实现思路
针对上述的问题，本专利技术提出了一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法及装置，包括以下步骤：第一步，对目标图像进行高倍下采样，获取低分辨率图像，在低分辨率基础上获取目标边缘轮廓，所述将目标图像下采样获取目标边缘轮廓是为减少计算量便于算法应用；第二步，还原第一步处理后的目标图像至原分辨率目标图像，通过所述目标边缘轮廓获取目标边缘部分坐标信息；第三步，对第二步获得的所述目标边缘部分坐标信息进行第一次扩充和修正，然后进行第二次修正确认四边轮廓点集，进一步对所述第二次修正后确认的四边轮廓点集进行第三次修正；第四步，以目标被检测屏幕的实际分辨率信息为基础，以第三步获得的所述目标边缘部分坐标为边界对第二步所述原分辨率目标图像进行网格划分，建立网格索引，以网格索引为条件对边缘四边轮廓点集进行排序，同时建立n阶二次齐次多项式模型，计算所有点的坐标信息。优选的，所述步骤第二步中所述获取目标边缘部分坐标信息是对所述目标边缘轮廓计算局部最大值。优选的，所述步骤第三步中所述对目标边缘部分坐标信息进行第一次扩充和修正的方法是凸包算法。优选的，所述步骤第三步中所述进行第二次修正确认四边轮廓点集的方法是通过霍夫变换算法对所述第一次扩充和修正后的目标边缘部分坐标信息进行校准。优选的，所述步骤第三步中对所述第二次修正后确认的四边轮廓点集进行第三次修正的方法是二次多项式拟合，此方法的目的是由于相机的成像质量都存在一定的畸变等因素，再次对修正后的四边轮廓点集进行二次多项式拟合来逼近目标图像轮廓。本专利技术还提供了一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位装置，包括：目标边缘轮廓获取模块：用于通过对目标图像采样获取目标边缘轮廓；目标边缘部分坐标信息获取模块：用于对采样后获取的目标边缘轮廓通过算法计算得到目标边缘部分坐标信息；目标边缘部分坐标信息扩充和修正模块：用于对目标边缘部分坐标信息进行第一次扩充和修正，第二次修正并确认四边轮廓点集，对四边轮廓点集进行第三次修正；定位坐标计算模块：用于以目标边缘部分坐标信息扩充和修正模块处理后获得的所述目标边缘部分坐标为边界对原分辨率目标图像进行网格划分，建立网格索引，以网格索引为条件对边缘四边轮廓点集进行排序，同时建立n阶二次齐次多项式模型，计算所有点的坐标信息并保存。优选的，所述对采样后获取的目标边缘轮廓通过算法计算得到目标边缘部分坐标信息的方法是对目标边缘轮廓计算局部最大值。优选的，所述对目标边缘部分坐标信息进行第一次扩充和修正的方法是凸包算法。优选的，所述第二次修正并确认四边轮廓点集的方法是通过霍夫变换算法对所述第一次扩充和修正后的目标边缘部分坐标信息进行校准。优选的，所述对四边轮廓点集进行第三次修正的方法是对所述第二次修正后确认的四边轮廓点集进行二次多项式拟合。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法及装置，该方法是以边缘轮廓信息为基准，放弃了目标图像中间部位的图像信息，既减少了所需计算的信息量，也解决了传统方法在遇到定位图不能显示完全而导致定位失败的问题；针对Cell工艺段及尚没有驱动IC的屏幕屏体只能点亮简单点阵图以及只支持一种信号输入的情况，本专利技术也可以做到精准定位，而传统的基于棋盘格及十字格的定位图方式无法满足此需求；本专利技术只需要拍摄灰阶图而且不需要其他任何参数配置，简化了算法应用的复杂性，在工业应用上也简化了员工的操作，其定位经过多次校准，定位精确度高，计算效率也得到了提高，可满足高精度而又稳定健壮的像素级定位需求。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：图1是本专利技术实施例亚像素定位方法流程图；图2(a)是本专利技术实施例中μLED屏幕A原始图；图2(b)是本专利技术实施例中μLED屏幕B全貌图；图3是本专利技术实施例中目标图像轮廓；图4是本专利技术实施例中局部最大值验证效果图；图5是本专利技术实施例中霍夫变换直线检测结果图；图6是本专利技术实施例中二次多项式拟合结果图；图7(a)是本专利技术实施例中二值化后定位信息结果图；图7(b)是本专利技术实施例中原始图片定位信息结果图；图7(c)是本专利技术实施例中μLED屏幕A定位信息结果图；图7(d)是本专利技术实施例中μLED屏幕B定位信息结果图。具体实施方式为进一步对本专利技术的技术方案作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的步骤。如图1是本专利技术实施例提供的定位方法的流程示意图，本实施例以一片带有多个缺陷发光点的uLED屏幕(0.76吋，分辨率176*176*3)为对象，在高分辨率相机(>71M像素)拍摄到的发光μLED屏幕图像，如图2(a)和图2(b)所示，图2(a)中每个亮团代表一个发光子像素，纯黑部分代表此处无发光像素或是坏点(暗点)，原始图片不限于是彩色还是黑白，因此拍照相机可以是单色，拍照时可以同时开启屏幕的多个颜色通道或者单个颜色通道。为减少计算量，先将原始图像高倍下采样,再对目标图像进行边缘轮廓提取，用形态学方法提取低分辨率下的轮廓，如图3所示，再将图像还原至原相机分辨率大小。利用局部极大值算法计算轮廓图像的部分轮廓坐标信息点集A。设矩阵内的一个边缘临界点为(x0,y0),即:fx(x0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/n第一步，对目标图像进行高倍下采样，获取低分辨率图像，在低分辨率基础上获取目标边缘轮廓；/n第二步，还原第一步处理后的目标图像至原分辨率目标图像，通过所述目标边缘轮廓获取目标边缘部分坐标信息；/n第三步，对第二步获得的所述目标边缘部分坐标信息进行第一次扩充和修正，然后进行第二次修正确认四边轮廓点集，进一步对所述第二次修正后确认的四边轮廓点集进行第三次修正；/n第四步，以第三步获得的所述目标边缘部分坐标为边界对第二步所述原分辨率目标图像进行网格划分，建立网格索引，以网格索引为条件对边缘四边轮廓点集进行排序，同时建立n阶二次齐次多项式模型，计算所有点的坐标信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，对目标图像进行高倍下采样，获取低分辨率图像，在低分辨率基础上获取目标边缘轮廓；
第二步，还原第一步处理后的目标图像至原分辨率目标图像，通过所述目标边缘轮廓获取目标边缘部分坐标信息；
第三步，对第二步获得的所述目标边缘部分坐标信息进行第一次扩充和修正，然后进行第二次修正确认四边轮廓点集，进一步对所述第二次修正后确认的四边轮廓点集进行第三次修正；
第四步，以第三步获得的所述目标边缘部分坐标为边界对第二步所述原分辨率目标图像进行网格划分，建立网格索引，以网格索引为条件对边缘四边轮廓点集进行排序，同时建立n阶二次齐次多项式模型，计算所有点的坐标信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法，其特征在于：所述步骤第二步中所述获取目标边缘部分坐标信息是对所述目标边缘轮廓计算局部最大值。


3.根据权利要求1所述的一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法，其特征在于：所述步骤第三步中所述对目标边缘部分坐标信息进行第一次扩充和修正的方法是凸包算法。


4.根据权利要求1所述的一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法，其特征在于：所述步骤第三步中所述进行第二次修正确认四边轮廓点集的方法是通过霍夫变换算法对所述第一次扩充和修正后的目标边缘部分坐标信息进行校准。


5.根据权利要求1所述的一种基于边缘轮廓信息的亚像素定位方法，其特征在于：所述步骤第三步中对所述第二次修正后确认的四边轮廓点集进行第三次修正的方法是二次多项式拟合。
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖学军，包赛赛，李浪浪，
申请(专利权)人：苏州佳智彩光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32