成像设备引入的杂散光分布与校正以及NED对比度测试方法与流程

本技术属于光学测试领域，更具体地，涉及一种成像设备引入的杂散光分布与校正以及近眼显示(near eye display，ned)对比度测试方法。

背景技术：

1、对比度是衡量ned设备质量的一个关键指标。在ned设备的制造和使用中，对比度的优劣直接影响了终端用户的视觉体验，包括图像的清晰度和识别度。现有技术中，ansi对比度和棋盘格对比度是衡量显示性能的常用方法，但这些方法在实施过程中由于杂散光的影响，经常造成测试结果的不准确。

2、目前，市场上常用的对比度评估方法包括ansi对比度、棋盘格对比度和全局对比度，ansi对比度和棋盘格对比度通过模拟真实世界中复杂图像的显示情况，提供了更为细致和实际的性能评估。因此近眼显示设备制造商更青睐使用ansi对比度和棋盘格对比度来衡量ned设备的对比度水平。在现有的技术中，通常是通过使用成像式亮色度计来测试棋盘格画面的亮格和暗格亮度，但进行测试时，由于成像式色度计带有测试镜头，测试镜头引入杂散光，受到杂散光的干扰会暗格的亮度测量会受到显著影响，从而影响整体对比度的精确评估。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种成像设备引入的杂散光分布与校正以及ned对比度测试方法，旨在解决现有ned设备测试用的成像设备带有镜头，会引入杂散光对ned设备虚像的暗格亮度测量带来影响的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本技术提供了一种成像设备引入的杂散光分布确定方法，包括：

3、确定模拟光源；所述模拟光源与近眼显示ned设备显示预设画面的虚像一致；所述预设画面包括：至少一个暗格和至少一个亮格；

4、通过成像设备获取模拟光源的取像图像；

5、根据取像图像中各暗格和各亮格的亮度，得到成像设备对所述虚像取像时引入的杂散光分布。

6、需要说明的是，当模拟光源仅包括亮格和暗格，由于模拟光源是理想光源，暗格是不发光的，亮格会发光，且亮格发光理想状态下不会对暗格造成干扰。当成像设备在暗室内对模拟光源取像时，此时若取像图像中提取到了暗格亮度，那么该暗格亮度应该是亮格发光的亮度被成像设备镜头内镜片和镜筒等反复反射成像到暗格上，引入的杂散光的亮度。因此，本技术能够通过模拟光源对成像设备引入的杂散光干扰进行标定。

7、在一些实施例中，所述杂散光分布通过以下步骤得到：

8、建立每一个暗格亮度与所有亮格亮度的函数关系；

9、结合各暗格和各亮格的亮度，将多个暗格处的所述函数关系联立，求得每一个暗格处的函数关系；

10、将所有暗格处的函数关系组合，得到所述成像设备对所述虚像取像时引入的杂散光分布。

11、在一些实施例中，所述模拟光源与ned设备显示预设画面的虚像一致，包括：

12、所述模拟光源中亮格和暗格的分布与所述虚像中亮格和暗格的分布一致，和/或成像设备与模拟光源的距离与成像设备与所述虚像的距离一致。

13、在一些实施例中，所述暗格的亮度灰阶值为0。

14、可以理解的是，若暗格亮度灰阶值为0，即暗格完全不发光，则理论上成像设备对模拟光源取像时取像图像中暗格的亮度应该也为0。但是，由于成像设备引入的杂散光，取像图像中暗格的亮度可能不为0，显而易见此时暗格的亮度主要有成像设备引入的杂散光贡献。因此，可以根据取像图像中暗格的亮度标定得到成像设备引入的杂散光分布。

15、第二方面，本技术提供一种成像设备对ned设备虚像取像时的杂散光校正方法，包括：

16、通过成像设备获取ned设备显示的预设画面虚像的取像图像；所述预设画面包括：至少一个暗格和至少一个亮格；

17、确定所述虚像的取像图像中各暗格的亮度和各亮格的亮度；

18、利用所述各亮格的亮度、第一方面或第一方面的任一些实施例所描述方法获取的杂散光分布确定各暗格处的杂散光亮度；

19、基于各暗格处的杂散光亮度对所述虚像取像图像中各暗格的亮度进行校正，得到各暗格校正后的亮度；所述各暗格校正后的亮度不包含所述杂散光亮度。

20、可选地，对暗格亮度进行校正可以是，基于杂散光分布和各亮格的亮度确定各亮格在各暗格处引入的杂散光，之后将各暗格上所有杂散光叠加得到该暗格上的总杂散光亮度；之后将取像图像中暗格的亮度减去对应的总杂散光亮度即可得到校正后的亮度。

21、在一些实施例中，对ned设备虚像取像时采用的成像设备与对模拟光源取像时采用成像设备的杂散光分布一致。

22、需要说明的是，上述采用模拟光源获取成像设备杂散光分布的过程，以及采用成像设备对ned设备显示画面虚像的取像的过程均应当在暗室内操作为佳，以避免暗格亮度的测试受到环境杂散光的干扰。本领域技术人员可以选取合适的暗室实施本技术提供的方案，本技术对此不再做赘述。

23、第三方面，本技术提供一种ned设备对比度测试方法，包括：

24、通过成像设备获取ned设备显示的预设画面虚像的取像图像；所述预设画面包括：至少一个暗格和至少一个亮格；

25、通过第二方面或第二方面的任一些实施例所描述方法，确定所述取像图像中各亮格的亮度和各暗格校正后的亮度；

26、基于各亮格亮度和各暗格校正后的亮度确定ned设备的对比度。

27、可以理解的是，采用暗格校正后的亮度计算ned设备的对比度，能够大大避免取像设备引入杂散光对ned设备对比度测试造成的干扰，有效提高对比度测试精度。

28、在一些实施例中，所述预设画面为棋盘格图像。

29、第四方面，本技术提供一种成像设备引入的杂散光分布确定系统，包括：

30、模拟光源确定模块，用于确定模拟光源；所述模拟光源与近眼显示ned设备显示预设画面的虚像一致；所述预设画面包括：至少一个暗格和至少一个亮格；

31、取像图像获取模块，用于通过成像设备获取模拟光源的取像图像；

32、杂散光分布获取模块，用于根据取像图像中各暗格和各亮格的亮度，得到成像设备对所述虚像取像时引入的杂散光分布。

33、第五方面，本技术提供一种成像设备对ned设备虚像取像时的杂散光校正系统，包括：

34、取像图像获取单元，用于通过成像设备获取ned设备显示的预设画面虚像的取像图像；所述预设画面包括：至少一个暗格和至少一个亮格；

35、格子亮度确定单元，用于确定所述虚像的取像图像中各暗格的亮度和各亮格的亮度；

36、杂散光亮度确定单元，用于利用第一方面或第一方面的任一些实施例所描述的方法获取的杂散光分布确定各暗格处的杂散光亮度；

37、暗格亮度校正单元，用于基于各暗格处的杂散光亮度对所述虚像取像图像中各暗格的亮度进行校正，得到各暗格校正后的亮度；所述各暗格校正后的亮度不包含所述杂散光亮度。

38、第六方面，本技术提供一种ned设备对比度测试系统，包括：

39、取像图像获取单元，用于通过成像设备获取ned设备显示的预设画面虚像的取像图像；所述预设画面包括：至少一个暗格和至少一个亮格；

40、格子亮度获取单元，用于通过第二方面或第二方面的任一些实施例所描述方法，确定所述取像图像中各亮格的亮度和各暗格校正后的亮度；

41、对比度确定单元，用于基于各亮格亮度和各暗格校正后的亮度确定ned设备的对比度。

42、第七方面，本技术提供一种电子设备，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于执行存储器存储的程序，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行第一方面、第一方面的任一些实施例、第二方面、第二方面的任一些实施例所描述、第三方面或第三方面的任一些实施例所描述的方法。

43、第八方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面、第一方面的任一些实施例、第二方面、第二方面的任一些实施例所描述、第三方面或第三方面的任一些实施例所描述的方法。

44、第九方面，本技术提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面、第一方面的任一些实施例、第二方面、第二方面的任一些实施例所描述、第三方面或第三方面的任一些实施例所描述的方法。

45、可以理解的是，上述第四方面至第九方面的有益效果可以参见上述第一方面至第三方面中的相关描述，在此不再赘述。

46、总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

47、本技术提供一种成像设备引入的杂散光分布与校正以及ned对比度测试方法，采用模拟光源确定成像设备引入的杂散光分布，当模拟光源仅包括亮格和暗格，由于模拟光源是理想光源，暗格是不发光的，亮格会发光，且亮格发光理想状态下不会对暗格造成干扰。此时若取像图像中提取到了暗格亮度，那么该暗格亮度大概率是亮格发光的亮度被成像设备的镜头内镜片和镜筒等反复反射成像到暗格上，引入的杂散光的亮度。

48、因此，本技术能够通过模拟光源确定成像设备引入的杂散光分布；之后利用标定的杂散光对ned设备取像图像中提取的暗格亮度进行校正，在此基础上测试ned设备的对比度，能够有效解决了当前使用成像式亮色度计测试ned设备对比度普遍偏低的问题，且可以提供行业标准的精确测试方法，推动相关技术的发展和市场应用。