CN109600604A - 对比度测试方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及显示设备领域，提供了一种对比度测试方法及装置，以及一种计算机可读存储介质，其中对比度测试方法包括如下步骤：对比度测试方法，其特征在于，包括如下步骤：获取待测试区域的边缘视场在理想状态下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；获取中心视场在理想状态下的对比度获取待测试区域的边缘视场在实际情况下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；所述待测试区域的最终对比度值为本申请能够提高更准确的测量结果。
Description
技术领域
本申请涉及显示设备领域，特别涉及一种对比度测试方法和智能车窗控制系统。
背景技术
对比度指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，差异范围越大代表对比越大，差异范围越小代表对比越小。
对比度对视觉效果的影响非常关键，一般来说对比度越大，图像越清晰醒目，色彩也越鲜明艳丽；而对比度小，则会让整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。
现有技术中，对图像播放设备的对比度测试的主要方法为采用图像采集镜头来模拟人眼进行观测。然而，在VR(虚拟现实)、MR(混合现实)、AR(增强现实)等新型图像播放设备中，为了保证沉浸式的体验效果，通常会采用很大的视场角。
现有技术所采用的对比度测量方法，在针对大视场角的图像播放设备的测量结果存在较大误差。
发明内容
为了解决上述问题或至少部分地解决上述技术问题，在本申请的一个实施方式中，提供了一种对比度测试方法，包括如下步骤：
获取待测试区域的边缘视场在理想状态下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
获取在理想状态下中心视场的对比度
获取待测试区域的边缘视场在实际情况下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
所述待测试区域的最终对比度值为
本申请的另一实施方式提供了一种对比度测试装置，适用于图像播放设备，包括：
图像采集镜头，正对所述图像播放设备的显示区域设置；
图像输入介质，存储有第一图卡和第二图卡，其中，所述第一图卡用于测试理想状态下的对比度，所述第二图卡用于测试实际情况下的对比度；
所述图像输入介质接入所述图像播放设备，使得所述图像播放设备能够播放所述图像输入介质中所存储的各图卡的内容播放出来，以生成图像；
处理设备，与所述图像采集镜头通信连接；
所述处理设备用于通过所述图像采集镜头，获取：
待测试区域的边缘视场在理想状态下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
在理想状态下中心视场的对比度
待测试区域的边缘视场在实际情况下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
所述处理设备还用于得出所述待测试区域的最终对比度值为
在本申请的对比度测试方法及其系统中，对理想状态下边缘对比度和中心对比度的测量，二者所获得的比值(对比度系数)即为因像面照度不均，边缘照度过低而对对比度的测量产生的因素系数。本申请将在实际情况下的区域对比度与之相乘之后，实现了对每个区域的对比度值进行了关于理想条件下区域对比度的归一化，排除了各区域亮度不均匀性对对比度的影响。
相对于现有技术而言，本申请的对比度测试方法及其系统可以有效排除由于大视场造成的区域亮度不均匀对对比度值的测量造成的影响，提高测试准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅用于示意本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图中未提及的技术特征、连接关系乃至方法步骤。
图1是本申请的对比度测试方法的流程图；
图2是本申请的对比度测试装置的工作原理示意图；
图3是本申请的第一图卡的图像内容示意图；
图4是本申请的第二图卡的图像内容示意图。
附图标记说明：
1-图像采集镜头；2-图像输入介质；3-图像播放设备；4-显示区域；5-处理设备；6-透镜；
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施方式一
本申请的发明人发现，现有技术的对比度测试方法难以满足在VR、MR、AR等新兴图像播放设备中的测试需求。其原因如下：
通常，在大视场光学系统中，不可避免地会发生像面照度不均匀的现象，表现为中心照度的亮度大于边缘照度，进而导致中心与边缘视场的对比度测量的基准不同。
具体地，根据朗伯定律，像面照度按轴外角的余弦4次方的比例减少。即：
E＝cos4ω；
其中E为像面照度，ω为轴外角。实际上，由于渐晕现象，边缘照度还会更低。使用广角和大口径镜头时，视场角更大，这一现象特别明显。
综上得知，在大视场光学系统中，像面照度是不均匀的，中心与边缘视场亮度不一致，基准不同，是导致对比度的测试结果不准确的一大症结所在。
有鉴于此，本申请的第一实施方式提供了一种对比度测试方法，参见图1所示，包括如下步骤：
获取待测试区域的边缘视场在理想状态下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
在理想状态下获取中心视场的对比度
获取待测试区域的边缘视场在实际情况下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
所述待测试区域的最终对比度值为
基于上述方法，本申请的实施方式还提供了一种对比度测试装置，适用于图像播放设备3，参见图2所示，包括：
图像采集镜头1，正对所述图像播放设备3的显示区域4设置；
图像输入介质2，存储有第一图卡和第二图卡，其中，所述第一图卡用于测试理想状态下的对比度，所述第二图卡用于测试实际情况下的对比度；
所述图像输入介质2接入所述图像播放设备3，使得所述图像播放设备3能够播放所述图像输入介质2中所存储的各图卡的内容播放出来，以生成图像；
处理设备5，与所述图像采集镜头1通信连接；
所述处理设备5用于通过所述图像采集镜头1，获取：
待测试区域的边缘视场在理想状态下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
在理想状态下中心视场的对比度
待测试区域的边缘视场在实际情况下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
所述处理设备5还用于得出所述待测试区域的最终对比度值为
在本申请中，所指的图像采集镜头1可以是各种大视场的工业广角镜头，对应地图像播放设备3为大视场图像播放设备3，例如VR、MR、AR设备中的LCD或OLED显示屏。在现有的VR或AR等设备中，常常会在图像播放设备3前放置透镜6，从而在显示区域4处形成放大的虚像，以供人眼观看。图像采集镜头1可以作为人眼的模拟，被设置在显示区域4的最佳观赏位置，以用于获取图像播放设备3所生成的图像的虚像。
由图像采集镜头1所获得的图像数据将被传输至处理设备5中。其中，处理设备5可以是与图像采集镜头1通过有线或无线连接的上位计算机。借助于现有技术中的基于人工智能的图像识别程序，可以对图像数据进行定量的计算并给出计算结果，因此，通过计算该虚像的对比度，即可获得对图像播放设备3的量化评价。
图像输入介质2可以是各种具备存储功能的介质，例如U盘、软盘、光盘等，也可以是设置于设备内的各种存储机构，如硬盘或闪存。图卡的内容可以是以虚拟数据的方式存储于图像输入介质2之中，也可以是适配于图像播放设备3的专用有形卡片。
可选地，所述x可以为0至1中的任意数值，特别可以是0.5、0.7或1。x为所述待测试区域的视场占全视场的比例。也就是说，本申请不仅可以测量全视场的对比度，还可以根据需要测量各种边缘视场(0.5视场、0.7视场、1视场)的对比度，这在大视场产品的对比度描绘过程中具有指导意义。在本申请中，定义x为0时，待测试区域为中心区域。
可选地，所述区域对比度通过测量所播放的图卡在所述待测试区域的边缘上显示的图像而获得；所述图像具有阵列分布的方格，且相邻的方格内所显示的内容不同。
采用阵列分布的方格可以提高测量的精确度。具体地，在所述理想状态下，相邻的方格分别填充有黑色和白色。
表现在图卡的内容上来说，参见图3所示，所述第一图卡的图像具有阵列分布的方格，且相邻的方格分别填充有黑色和白色。
其中，可以在第一图卡上阵列密布方格，也可以仅在四周的边缘设置这些方格。采用阵列密布方格的方式时，在测量0.5视场和0.7视场的过程中不需要对图卡的内容或是显示区域4的大小作调整，提高了便利性。
而另外，可选地，在所述实际情况下，方格内填充有条纹，且相邻的方格所填充的条纹彼此垂直。为了提高测试精度，所述条纹可以为间隔设置的黑白条纹。
表现在图卡的内容上来说，参见图4所示，所述第二图卡的图像具有阵列分布的方格，方格内填充有间隔设置的黑白条纹，且相邻的方格所填充的条纹彼此垂直。
同样的，可以在第二图卡上阵列密布方格，也可以仅在四周的边缘设置这些方格。
另外值得一提的是，在第一图卡和第二图卡上都可以设置中心十字线，以便于定位中心点。在第一图卡和第二图卡上，特别是第一图卡上的中心位置可以设有方格，且相邻的方格分别填充有黑色和白色，以便于测量理想状态下获取中心视场的对比度
本申请的第一实施方式还提供了一种基于上述对比度测试系统的对比度测试方法，在测试全视场(x＝1)时的对比度的运行流程，请参见图1至图4所示，具体如下：
1、参见图2所示，将图像采集镜头1设置在正对所述图像播放设备3的显示区域4设置的位置，调整使其和用户的视觉位置相一致，将图像输入介质2接入所述图像播放设备3，播放第一图卡的内容。在显示区域4将显示第一图卡的图像如图3所示。
2、获取待测试区域的边缘视场在理想状态，也就是第一图卡中的边缘的黑白方格的区域对比度
3、获取中心视场在理想状态下的对比度
4、计算理想状态下的对比度系数其中，据此，借助对比度系数，可以实现理想状态下区域对比度的归一化，排除各区域亮度不均对对比度测量的影响。
5、切换播放第二图卡中的内容，在显示区域4将显示第二图卡的图像如图4所示。获取待测试区域的边缘视场在实际情况下的区域对比度
6、计算获得实际情况下的最终对比度值，为：
如前文所述，本申请同样适用于中心视场、半视场、0.7视场的对比度测试。与上述的步骤的位于区别在于，需要选用与待测试区域所对应的图卡。或者，在阵列密布方格的图卡中选定特定的待测试区域来获取对比度。在0≤x≤1的范围内，可以任意地制定x的值，也就是以任意的视场大小进行测量。
典型地，当x＝0时，
当x＝0.5时，
当x＝0.7时，
当x＝1时，
综上所述，
具体的x的取值可以根据需要来指定，在此不再予以赘述。
在本申请的对比度测试方法及其系统中，对理想状态下边缘对比度和中心对比度的测量，二者所获得的比值(对比度系数)即为因像面照度不均，边缘照度过低而对对比度的测量产生的因素系数。本申请将在实际情况下的区域对比度与之相乘之后，实现了对每个区域的对比度值进行了关于理想条件下区域对比度的归一化，使得对比度的测量基准趋近于一致，从而排除了各区域亮度不均匀性对对比度的影响。
相对于现有技术而言，本申请的对比度测试方法及其系统可以有效排除由于大视场造成的区域亮度不均匀对对比度值的测量造成的影响，提高测试准确性。
实施方式二
本发明的第二实施方式提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一实施方式中的方法的步骤。
借助计算机程序能够自动化地完成上述步骤，提高效率。
本实施方式所指的处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、状态机、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Appl ication SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
在一个或多个示例性实施方式中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或借其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器140、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。作为替换方案，存储介质可以被整合到处理器中。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。或者在替换方案中，处理器和存储介质也可作为分立组件驻留在用户终端中。
在本申请的对比度测试方法及其系统中，对理想状态下边缘对比度和中心对比度的测量，二者所获得的比值(对比度系数)即为因像面照度不均，边缘照度过低而对对比度的测量产生的因素系数。本申请将在实际情况下的区域对比度与之相乘之后，实现了对每个区域的对比度值进行了关于理想条件下区域对比度的归一化，排除了各区域亮度不均匀性对对比度的影响。
相对于现有技术而言，本申请的对比度测试方法及其系统可以有效排除由于大视场造成的区域亮度不均匀对对比度值的测量造成的影响，提高测试准确性。
在上述的各实施方式中，尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是本领域的普通技术人员应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。另外，本领域的普通技术人员可以理解，为了使读者更好地理解本申请，本发明的实施方式提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种对比度测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待测试区域的边缘视场在理想状态下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
获取中心视场在理想状态下的对比度
获取待测试区域的边缘视场在实际情况下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
所述待测试区域的最终对比度值为
2.根据权利要求1所述的对比度测试方法，其特征在于，所述x为0.5、0.7或1。
3.根据权利要求1所述的对比度测试方法，其特征在于，所述区域对比度通过测量所播放的图卡在所述待测试区域的边缘上显示的图像而获得；
所述图像具有阵列分布的方格，且相邻的方格内所显示的内容不同。
4.根据权利要求3所述的对比度测试方法，其特征在于，在所述理想状态下，相邻的方格分别填充有黑色和白色。
5.根据权利要求3所述的对比度测试方法，其特征在于，在所述实际情况下，方格内填充有条纹，且相邻的方格所填充的条纹彼此垂直。
6.根据权利要求5所述的对比度测试方法，其特征在于，所述条纹为间隔设置的黑白条纹。
7.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机可读存储介质所存储的计算机程序在被处理器执行时，能够实现如权利要求1至6中任意一项所述的步骤。
8.一种对比度测试装置，适用于图像播放设备，其特征在于，包括：
图像采集镜头，正对所述图像播放设备的显示区域设置；
图像输入介质，存储有第一图卡和第二图卡，其中，所述第一图卡用于测试理想状态下的对比度，所述第二图卡用于测试实际情况下的对比度；
所述图像输入介质接入所述图像播放设备，使得所述图像播放设备能够播放所述图像输入介质中所存储的各图卡的内容播放出来，以生成图像；
处理设备，与所述图像采集镜头通信连接；
所述处理设备用于通过所述图像采集镜头，获取：
待测试区域的边缘视场在理想状态下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
在理想状态下中心视场的对比度
待测试区域的边缘视场在实际情况下的区域对比度其中，所述x为所述待测试区域的视场占全视场的比例；
所述处理设备还用于得出所述待测试区域的最终对比度值为
9.根据权利要求8所述的对比度测试装置，其特征在于，所述第一图卡的图像具有阵列分布的方格，且相邻的方格分别填充有黑色和白色。
10.根据权利要求8所述的对比度测试装置，其特征在于，所述第二图卡的图像具有阵列分布的方格，方格内填充有间隔设置的黑白条纹，且相邻的方格所填充的条纹彼此垂直。
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