專利名稱：色輪濾光片檢測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測系統(tǒng)和方法，特別是一種用于檢測色輪濾光片排列順序的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前，投影儀主要分為LCD式和DLP式(Digital Light Processing)兩種，其中DLP投 影儀采用DMD(Digital Micromirror Device)微鏡片反射技術(shù)，并采用色輪(Color Wheel) 來完成對色彩的分離和處理。
在DMD投影系統(tǒng)中，輸入信號被轉(zhuǎn)化為RGB數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)按順序?qū)懭隓MD的靜態(tài)存儲器( Static Radom-Access Memory, SRAM)。光源發(fā)出的白光通過聚焦透鏡聚焦在色輪上，色輪 主要是由紅(R)、綠(G)、藍(B)、白等彩色濾光片的組合，通過高速馬達使彩色濾光 片轉(zhuǎn)動，以將白光進行分色，然后將特定顏色的光束按順序發(fā)射到DMD表面上。DMD表面由與 像素數(shù)量對應的小反射鏡組成，這些小反射鏡根據(jù)視頻信號的控制而轉(zhuǎn)動，當小反射鏡轉(zhuǎn)動 到其反射光束經(jīng)過投影儀的透鏡時，表示該像素點打開，當小反射鏡轉(zhuǎn)動到其反射光束偏離 投影儀的透鏡時，表示該像素點關(guān)閉，打開和關(guān)閉的時間比表示該像素的亮度。當紅光射到 DMD表面上時，DMD上的鏡片按照紅色視頻信號將這些小鏡子旋轉(zhuǎn)到開或關(guān)，使得需要顯示的 反射光束經(jīng)過投影儀的透鏡投影到大屏幕上，綠色和藍色光及視頻信號亦是如此工作，人體 視覺系統(tǒng)集中投影出來的紅、綠、藍畫面便看到了一個全彩色圖像。
為了進一步提高投射影像的品質(zhì)，例如亮度、色彩還原度以及視頻動態(tài)效果等，色輪濾 光片的設(shè)計根據(jù)不同需求而有所不同。除了最常見的三段色輪(R、 G、 B)夕卜，還有相繼出 現(xiàn)了四段(R、 G、 B、 W)、六段色輪(R、 G、 B、 R、 G、 B)以及七段色輪(R、 G、 B、 R、 G 、B、 W)等，甚至亦將青色(C， Cyan)、黃色(Y， Yellow)、品紅(M， Magenta)等濾光 片與R、 G、 B結(jié)合，讓色彩呈現(xiàn)更為真實。因為最終投影的視覺效果由紅、綠、藍畫面通過 人眼的視覺暫留重合而成，所以作為分光器件色輪，其上的濾光片排列順序必須與DMD所指 定的順序一致，否則將會造成投影圖像色彩混亂，降低圖像品質(zhì)。在實際的色輪制作組裝中 ，濾光片色彩種類組合越多，越容易產(chǎn)生組裝排列順序的錯誤，而目前大多數(shù)色輪檢測依靠 人眼來判斷檢査濾光片排列順序，容易出現(xiàn)錯誤且花費的時間較長
發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，有必要提供一種能夠快速且準確地檢測色輪中各顏色濾光片排列順序的色輪濾 光片排列順序檢測系統(tǒng)。
還有必要提供一種能夠快速且準確地檢測色輪中各顏色濾光片排列順序的色輪濾光片排 列順序檢測方法。
一種色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)，其包括光源、取像裝置、影像處理單元和用于顯示 影像處理過程的顯示單元，所述光源用于發(fā)射平行光束到所述色輪濾光片上，所述取像裝置 獲取所述色輪濾光片的彩色圖像并將其傳至所述影像處理單元。所述影像處理單元對所獲取 的影像進行處理得出待測色輪濾光片排列順序的搜索路徑，沿所述搜索路徑對原始色輪濾光 片的彩色影像進行搜索得到待測色輪的濾光片組裝順序，并與標準的色彩排列順序?qū)Ρ纫源_ 定待測色輪濾光片排列順序是否正確，所述顯示單元用于顯示所述影像處理單元的處理過程
一種色輪濾光片排列順序檢測方法，包括如下步驟 光源發(fā)射平行光束至待測色輪濾光片上；
取像裝置接收經(jīng)過濾光片的光束，獲取色輪濾光片的彩色影像并將其傳送至影像處理單
元；
所述影像處理單元對所獲取的待測色輪濾光片排列順序的彩色圖像進行處理，得到待測 濾光片排列順序的搜索路徑；
所述影像處理單元根據(jù)所述搜索路徑對原始的色輪濾光片彩色影像進行搜索和整合，得 到待測色輪濾光片排列順序；
所述影像處理單元將檢測所得的待測色輪濾光片排列順序與標準的排列順序進行比較， 判斷所檢測的色輪排列順序是否正確；
與現(xiàn)有的檢測技術(shù)相比，上述待測色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)和方法在光源發(fā)射平行 光束照射色輪的情況下，通過取像裝置獲取待測色輪濾光片的彩色圖像，并對待測色輪濾光 片的彩色圖像進行圖像處理以確定搜索路徑，沿所述搜索路徑對待測色輪濾光片的彩色影像 進行搜索并對搜索結(jié)果進行整合求得待測色輪濾光片的排列順序，與標準的色彩排列順序比 較以確定待測色輪濾光片排列順序是否正確。該系統(tǒng)和方法利用影像獲取和影像處理裝置代 替人完成色輪濾光片排列順序的檢測工作，提高了檢測的準確性和效率。


圖l為較佳實施方式的色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)示意圖。 圖2為圖1所示的RGB三色色輪的彩色影像圖。圖3為一具體實施方式
的色輪濾光片排列順序檢測方法流程圖。 圖4為經(jīng)過邊界濾波后的RGB三色色輪的邊界影像圖。
圖5為圖3中的邊界影像圖經(jīng)霍夫變換(Hough transform)搜索后得到的內(nèi)外半徑示意圖。
圖6為根據(jù)圖5中的內(nèi)外半徑計算出搜索路徑的示意圖。
圖7為按照圖6確定的搜索路徑對圖2中的彩色圖像進行搜索的示意圖。
圖8為對圖7中搜索得到的圖像進行整合處理的示意圖。
圖9為進行圖像整合后得到的色輪濾光片排列順序。
具體實施例方式
請參閱圖l，其為一較佳實施方式的色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)10的示意圖，用于檢 測色輪中各種顏色濾光片的排列順序。色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)10包括一個光源101、 一個取像裝置102、 一個影像處理單元103、 一個顯示單元104和用于在取像裝置102與影像處 理單元103之間傳輸數(shù)據(jù)和信號的傳輸線105。
光源101用于發(fā)射平行光束到色輪15上，取像裝置102可為電荷耦合器件圖像傳感器( CCD, Charge Coupled Device)或互補金屬氧化物半導體圖像傳感器，其接收由色輪15透射 過來的光束，獲取其彩色圖像并通過傳輸線105傳輸至影像處理單元103。影像處理單元103 運用邊界濾波方式和霍夫變換(Hough transform)對所獲取的彩色圖像進行處理以確定待 測色輪濾光片排列順序的搜索路徑，按照所述搜索路徑對待測色輪濾光片的彩色影像進行搜 索并對搜索結(jié)果進行處理求得待測色輪濾光片的排列順序，將檢測到的排列順序與標準順序 相比較以判斷待測色輪濾光片排列順序是否正確，整個影像處理過程通過顯示單元104進行 觀察監(jiān)控。
由于色輪的種類較多，如三色色輪RGB;四色色輪RGB+W，其中W表示白色；六色色輪 RGBRGB等，上述RGB等顏色都表示扇形結(jié)構(gòu)的彩色濾光片，也有些扇形濾光片只有外圈部分為 彩色，該多個扇形彩色濾光片一起構(gòu)成一個圓盤，下面以三色色輪15為例來進行說明。
色輪15由三色濾光片20通過固定部25組合形成，色輪15通過固定部25尾端與支撐部40相 連上。如圖2所示，三色濾光片20包括有紅色濾光片201、綠色濾光片202和藍色濾光片203。 紅色濾光片201、綠色濾光片202和藍色濾光片203相鄰處由于色差的原因，形成有邊界210、 220、 230。
請參閱圖3，其為一較佳實施方式的色輪濾光片排列順序檢測方法流程圖，包括如下步
驟步驟S801，獲取圖像如圖1所示，光源10發(fā)射平行光束到色輪15的三色濾光片20上， 通過取像裝置102獲取色輪15的彩色影像，如圖2所示，并將彩色圖像傳輸給影像處理單元 103。
步驟S802，搜尋邊界影像處理單元103利用圖像邊緣檢測中常用的邊界濾波方式 Sobel算子或Canny算子對所獲取待測色輪濾光片20的彩色影像進行搜索邊界處理，將待測色 輪濾光片20的邊界由影像中分離出來，得到其邊界影像20a，如圖4所示。
步驟S803，找尋內(nèi)外徑如圖5所示，影像處理單元103利用霍夫變換(Hough transform)對搜索邊界所得的色輪邊界影像進行處理，找出色輪邊界影像的內(nèi)外圓周240， 250，并根據(jù)內(nèi)圓周240、外圓周250和邊界影像20a的圓心260位置求得邊界影像20a的內(nèi)半徑 R1和外半徑R2。
步驟S804，計算搜尋路徑如圖6所示，影像處理單元103根據(jù)邊界影像20a的內(nèi)半徑Rl 和外半徑R2求得半徑滿足條件R1〉R〉R2的搜索路徑270，其中優(yōu)選的搜索路徑為半徑R =(R1+R2) /2的圓周。
步驟S805，搜尋路徑上經(jīng)過的顏色區(qū)塊如圖7所示，影像處理單元103將求得的排列順 序搜索路徑270套回待測色輪濾光片彩色影像，利用搜索路徑270上任一點作為起始點280沿 上述搜索路徑270以順時針或逆時針的方向?qū)Υ郎y色輪濾光片的彩色影像進行搜尋顏色區(qū)塊 的動作，當搜尋一圈后回到起始點280則搜尋結(jié)束，搜尋結(jié)果可展開為一搜索路徑270與待測 濾光片色塊的關(guān)系圖50。
步驟S806，重新整理區(qū)塊并分析順序影像處理單元103對搜尋結(jié)果進行整合，因為搜 索路徑270的起始點280為路徑上的任一點，其可位于待測濾光片的某一色塊內(nèi)或者兩個色塊 的邊界線上。當搜索路徑270的起始點280位于濾光片的某一色塊內(nèi)時，路徑與待測濾光片色 塊關(guān)系圖50的頭尾顏色區(qū)塊相同，此時要以某一顏色作為起始顏色對關(guān)系圖50加以整合。以 圖6所示的搜索路徑270為例，得到搜索路徑270與濾色塊關(guān)系圖50。如圖8所示，以綠色作為 起始顏色，將綠色平移至起始位置，而綠色前端紅色部分則移回到關(guān)系圖50后段，與后段紅 色整合，整合后得到如圖9所示的正確關(guān)系圖50a。
步驟S807，與標準順序比較判斷排列順序是否正確影像處理單元103將檢測得到的正 確排列順序與標準順序相比較若吻合則對下一個色輪濾光片進行檢測，若不吻合則將該色輪 濾光片檢出。
上述色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)和方法通過取像裝置102獲取色輪15的彩色影像，影 像處理單元102利用邊界濾波方法和霍夫變換(Hough transform)方法對所獲取的彩色影像進行處理求得待測濾光片排列順序的搜尋路徑，并根據(jù)求得的搜尋路徑對色輪的原始彩色影 像進行搜尋，對搜尋結(jié)果進行整合后即可得到待測色輪濾光片的排列順序，以求得的排列順 序與標準的排列順序比較，判斷該色輪是否符合要求。該方法利用影像獲取和影像處理裝置 代替人來完成色輪濾光片排列順序的檢測工作，避免了因人眼疲勞和色輪濾光片數(shù)增多而導 致檢測錯誤。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發(fā)明，而并非 用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對以上實施例所作的適當改變 和變化都落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)，其特征在于包括光源、取像裝置、影像處理單元和顯示單元，所述光源用于發(fā)射光束到待測色輪濾光片上，所述取像裝置接收經(jīng)過待測色輪濾光片的透射光束，獲取待測色輪濾光片的彩色圖像并將其傳至所述影像處理單元，所述影像處理單元對所獲取的圖像進行處理得出待測濾光片排列順序的搜索路徑，沿所述搜索路徑進行搜索得到待測色輪濾光片的色彩排列順序，并與標準的色彩排列順序?qū)Ρ纫源_定待測色輪濾光片排列順序是否正確，所述顯示單元用于顯示所述影像處理單元的處理過程。
2.如權(quán)利要求l所述的色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述影像處理單元利用Sobel算子或者Canny算子對色輪濾光片的彩色影像進行邊界濾波得到 待測色輪濾光片的邊界圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述的影像處理單元利用霍夫變換對邊界圖像進行處理得到邊界圖像的內(nèi)外圓周。
4.如權(quán)利要求3所述的色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述通過影像處理單元得到的搜索路徑為半徑滿足R1 〉R〉R2的圓周，其中R1為色輪濾光片邊 界圖像內(nèi)圓周的半徑，R2為色輪濾光片邊界圖像外圓周的外徑。
5. 一種色輪濾光片排列順序檢測方法，包括如下步驟 光源發(fā)射光束至待測色輪濾光片上；取像裝置接收經(jīng)過濾光片的光束，獲取待測色輪濾光片的彩色影像并將其傳送至影像 處理單元；所述影像處理單元對所獲取的彩色影像進行處理，得到待測色輪濾光片排列順序的搜 索路徑；所述影像處理單元根據(jù)所述搜索路徑對原始的色輪濾光片彩色影像進行搜索和整合， 得到待測色輪濾光片排列順序；所述影像處理單元將檢測所得的待測色輪濾光片排列順序與標準的排列順序進行比較，判斷所檢測的色輪排列順序是否正確。
6 如權(quán)利要求5所述的色輪濾光片排列順序檢測方法，其特征在于， 在影像處理單元對色輪濾光片的彩色影像處理的步驟進一步包括利用Sobel算子或者是Canny 算子邊界濾波方式處理得到色輪濾光片的邊界影像的步驟。
7 如權(quán)利要求6所述的色輪濾光片排列順序檢測方法，其特征在于， 在影像處理單元得到色輪濾光片的邊界影像后，進一步利用霍夫變換處理得到色輪濾光片邊 界圖像的內(nèi)圓周和外圓周。
8 如權(quán)利要求7所述的色輪濾光片排列順序檢測方法，其特征在于， 所述搜索路徑為半徑滿足R1〉R〉R2的圓周，其中R1為色輪濾光片邊界圖像內(nèi)圓周的半徑，R2 為色輪濾光片邊界圖像外圓周的外徑。
9 如權(quán)利要求8所述的色輪濾光片排列順序檢測方法，其特征在于， 所述的搜索路徑為半徑R滿足I^(R1+R2) / 2的圓周。
10 如權(quán)利要求5所述的色輪濾光片排列順序檢測方法，其特征在于 ，將檢測得到的濾光片排列順序與標準順序比較后，若色輪排列順序正確則對下一個色輪濾 光片進行檢測，若不色輪排列順序不正確則將所檢測的色輪濾光片檢出。
全文摘要
一種色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)，該色輪濾光片由多個不同顏色的扇形濾光片組成。色輪濾光片排列順序檢測系統(tǒng)包括光源、取像裝置、影像處理單元和用于顯示影像處理過程的顯示單元。光源用于發(fā)射光束到色輪濾光片上；取像裝置接收透過色輪濾光片的光束，獲取色輪的彩色圖像；影像處理單元利用對所截取的彩色影像進行處理并求得色輪排列順序的搜尋路徑，影像處理單元根據(jù)求得的搜尋路徑對原始的色輪彩色影像進行搜尋從而得到色輪濾光片的排列順序。本發(fā)明還提供一種色輪參數(shù)檢測方法。
文檔編號G02B7/02GK101414037SQ20071020207
公開日2009年4月22日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者何侑倫, 賴柏元 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司