一种激光显示中动态散斑的测试方法及其测试装置与流程

1.本发明涉及一种评估与测试方法，属于激光显示性能测试领域,尤其涉及一种激光显示中动态散斑的测试方法及其测试装置。


背景技术：

2.激光显示是指采用激光为光源的显示技术，与其他显示技术相比，激光显示具有最大的色彩表现空间，其色域覆盖率理论上可以达到人眼所能识别色彩空间的90％以上，它还具有能量利用率高、环保、寿命长、产品覆盖范围广等优点，已经成为最具发展前景的显示技术之一，市场也呈现出快速增长的态势。
3.激光作为一种窄带光源，具有较高的相干性，当激光被粗糙反射面反射(或透过散射体)后，反射(或透射)的光波在其附近的空间相互干涉，形成强度和相位随机分布的呈颗粒状的精细斑点，此即为激光散斑，激光显示的图像中常常能见到散斑现象。
4.激光显示散斑是由屏幕上反射(或透射)激光的多光束干涉形成的，由于散斑图样分布的强度和相位是随机分布的，原理上属于统计光学的范畴。显示的图像如果有较强的散斑，会给人一种蒙上一层纱的感觉。散斑造成激光显示的分辨率下降、亮度和色度不均、并导致人眼易疲劳等，需要加以抑制。散斑在相当长的一段时间里是制约激光显示产业化的主要因素之一，至今仍然没有得到完全的解决。
5.与之相应，必须建立对散斑的测试技术，较早的散斑测试通常是在研究人员搭建的简单装置上进行，不同单位、不同人的测试结果相差很大。在激光显示已经进入快速发展阶段的背景下，对于散斑的规范化测试成为迫切的需求。国际电工委员会(iec)于2016年、2018年分别发布了“散斑对比度的光学测试方法”(iec 62906-5-2-2016 laser display devices-part 5-2 optical measuring methods of speckle contrast)、“彩色散斑的光学测试方法”(iec 62906-5-4-2018 laser display devices-optical measuring methods of colour speckle)两项散斑测试的国际标准。我国的散斑测试国家标准也在制定中。
6.散斑评价的主要评价指标为散斑对比度c。散斑对比度的定义为：其中c为散斑对比度，σ表示光强标准差，《i》表示图像的平均光强，σ和《i》的计算式分别如下：式中ii为图像第i点的光强，nr为图像的像素数，光强标准差σ的计算公式为：
图像的散斑对比度越大，散斑现象越明显。
7.目前对于激光显示散斑的测试方法都是静态的，即被测图像是静态图像，激光显示设备和测试仪器均处于固定位置，这种方法主要存在以下问题：1、屏幕的微结构对散斑测试的影响极大。这有其合理的一面，因为散斑是激光多光束干涉的结果，屏幕微结构决定了光束的组成，决定了测试结果与屏幕微结构有关；但另一方面，在对没有散斑的图像测试时(使用非相干光源照明，如白光led，此时的散斑对比度理论上应为0)，现有技术仍然能测到“散斑”，这是由于屏幕微结构导致的亮度波动造成的，实际上并不是散斑，这类“散斑”的数值较高的可达6％，与一些激光投影机的散斑测试值处于同一个数量级，严重影响散斑测试的准确性；2、图像像素单元结构的影响。目前激光显示主要采用投影方式，其显示芯片有htps-lcd(高温多晶硅)、dmd(数字微镜)、lcos(硅上液晶)、mems mirror(微机电反射镜)等，显示图像的相邻像素间通常会有一定的间隙，表现为像素间的暗线，在散斑测试中会被作为散斑的暗区加以计算，对测试结果的有很大的影响，常常达到30％，甚至更高，必须消除其影响；3、亮度不均匀的影响。激光投影机所投出的图像总是存在一定程度的亮度不均匀，亮度不均匀图像的亮度起伏也会被纳入散斑的计算。
8.虽然已经发展了一些技术克服上述问题的影响，但通用性较差，必须针对图像采集时的情况做一些特定的处理，在激光显示即将步入大规模产业化的背景下，通用、快速的散斑测试是行业亟需解决的问题。


技术实现要素：

9.本发明的目的是克服目前激光散斑测试方法易受屏幕微结构、图像像素单元结构、亮度均匀度影响的情况，提供一种通用性更好、更精确的激光显示动态散斑测试方法及其测试装置。
10.本发明所采用的技术方案为一种激光显示中动态散斑的测试方法，其特征在于：测试方法及步骤如下：1)开启激光显示设备，将被测试图像投影到屏幕上；2)测试设备的拍摄方向垂直于屏幕；3)在屏幕上放置标志位，至少有三个标志位；4)缓慢调节测试装置的镜头对屏幕图像进行调焦，至测试设备显示清晰的图像；5)测试设备采集第一张图像；6)保持测试设备与屏幕的垂直距离不变，使用移动装置使得屏幕图像在测试装置上所成的像发生移动后，测试设备采集第二张图像，这样图像采集单元采集到两幅具有相同测试区域、不同观察位置的图像，两张图像至少有以标志位为边界的共同测试区域；7)将两张图片的标志位进行对齐，截取相同测试区域，根据公式计算动态散斑的标准差σd,动态散斑的标准差σd根据公式：
式中ii为所采集第一幅图像第i点的光强，ii为所采集第二幅图像第i点的光强，两个点应对应于屏幕图像的同一位置，nr为所测试图像的像素数；8)使用公式计算，得到的值就是动态散斑对比度的值，其中《i》为同一幅图像或两幅图像的平均光强。
11.本发明的激光散斑散斑动态测试技术是基于散斑的以下特点研发：1、散斑是一种多光束干涉的统计光学现象，主要特点是：散斑图样的强度变化符合随机变量的特征，并且，作为一种干涉现象，散斑图样对于观察位置的变化极为敏感，观察位置的少许位移就会引起散斑图样的明显变化；2、屏幕微结构的反射光对于观察位置而言则变化较小，相对于散斑的快速变化，观察位置的少许变化(毫米级别)前后所看到的屏幕微结构几乎是相同的；同样，观察位置的少许变化(毫米级别)前后所看到的显示图像像素单元结构、亮度均匀度也几乎是相同的。
12.据此，通过移动装置使得屏幕图像在测试装置上所成的像发生小量位移，分别获取位置移动前后2个位置所观察到的图像。由屏幕、像素结构、均匀度等非干涉效应产生的光强起伏构成了整幅图像的背景，2幅图像对应部分的强度差异很小；而对于由于激光多光束干涉形成的散斑图像而言，作为一种统计光学现象，图像的散斑强度分布完全是随机的，2幅图像的散斑强度分布是完全不同的，将2幅图像相同位置的强度相减，就可以消除图像背景，散斑强度信号反而得以增强，根据统计光学的原理，作为随机量的散斑信号是相互叠加的，其平均强度是单幅图像散斑的倍。
13.动态散斑的标准差σd根据公式(4)计算：式中ii为所采集第一幅图像第i点的光强，ii为所采集第二幅图像第i点的光强，两个点应对应于屏幕图像的同一位置，nr为所测试图像的像素数。
14.动态散斑对比度cd根据下式计算：式中的《i》使用(2)式根据第一幅图像(或第二幅图像、或2幅图像的平均值，三者是等效的)计算得到。
15.采用该方法得到的动态散斑对比度，可以消除了屏幕微结构、显示图像像素结构、显示图像亮度不均的影响，所得到的测试结果更为准确、并具有更好的通用性。
16.进一步的设计：步骤1)中所述的拍摄屏幕区域为洁净屏幕，屏幕上无影响散斑测试的污渍和划痕，整个测试过程要在暗室中进行，步骤3)中所述的标志位为标准十字。
17.步骤5)、6)在测试设备采集图像前应使测试装置处于无振动的安静状态。
18.所述的三个标志位，分别是直角三角形的三个点，标志位可使用标准十字，方便定心。标志位是为了确定截取的测试区域，通过与标志位的相对关系确定测试区域。
19.从上述说明可知屏幕上的污渍和划痕会影响测试结果，为防止其它光线干扰，测试过程应在暗室中进行，用于测试的暗室照度在0.1lx以下。
20.为实现上述激光显示中动态散斑的测试方法特设计了以下的测试装置：一种用于实现激光显示中动态散斑的测试方法的测试装置，其特征在于：它是由屏幕、移动装置、激光显示设备、测试装置、电脑构成，测试装置包括：光学透镜、光阑、滤光片、图像采集单元，测试装置与电脑进行信号连接，将图像采集单元所拍摄的图像传输给电脑，电脑中存有计算公式，电脑控制图像采集单元进行散斑图案的拍摄，图像采集单元的前方由近到远依次布置有光阑、光学透镜、滤光片，激光显示设备投射出的光投射到屏幕后，反射经滤光片、光学透镜、光阑进入图像采集单元，移动装置用于使得屏幕图像通过光学透镜在图像采集单元上所成的像发生移动，从而使图像采集单元采集到两幅具有相同测试区域、不同观察位置的图像。
21.图像采集单元可为ccd或cmos图像传感器，本发明中滤光片的作用是使得测试装置的光谱响应曲线与人眼的视觉匹配函数曲线一致，在对于彩色(复合色，比如白光)散斑对比度的测试中必须要用到，应使用y滤光片，其作用是使得测试装置的光谱响应曲线与人眼的视觉匹配函数一致，对于单色散斑对比度的测试可不使用滤光片。滤光片的设计制作时应将光学镜头的透过率光谱曲线、图像采集单元的光谱响应曲线合并计算，使整个测试装置的光谱响应曲线与人眼的视觉匹配函数一致。
22.本发明中电脑中存有散斑图样的平均光强《i》的计算公式(2)，该公式用于计算散斑测试区域所有像素中像素块的强度平均值。
23.本发明中处理器中还存有用于计算两张散斑图案中相同测试区域对应的像素块强度差值标准差的计算公式(4)，用于将处理好的两张位移前后散斑图样中相同位置部分像素强度差值的标准差进行计算。σd的计算根据公式(4)：式中nr表示样本总量，例如：使用400
×
400的测试窗口，那么nr就是160000，ii表示小量位移前散斑图样测试窗口内第i个像素的强度，i
′i就表示小量位移后散斑图样相同测试窗口内第i个像素的强度。
24.以及公式(5)：
25.所述的移动装置通过使测试装置在与屏幕平行的测试平面内移动，使得屏幕图像通过光学透镜在图像采集单元上所成的像发生移动，从而使图像采集单元采集到两幅具有
相同测试区域、不同观察位置的图像。测试平面与屏幕平行，移动装置的移动是全平面的，可以为常见的左右、上下平移，也可是斜线或曲线移动，只要两个测试位置在测试平面内即可。
26.所述的移动装置的移动距离不超过光阑的直径。
27.所述的移动装置为一可摆动的光滑玻璃片，其位于滤光片和屏幕之间，通过角度摆动光滑玻璃片来改变进入光阑的入射光线，使得屏幕图像通过光学透镜在图像采集单元上所成的像发生移动，从而使图像采集单元采集到两幅具有相同测试区域、不同观察位置的图像。通过角度摆动光滑玻璃片来改变进入光阑的入射光线从而达到图像采集装置小量位移后入射光线偏移的同样效果。
28.光滑玻璃片的摆动中心轴所处的平面与屏幕平行，图像采集单元两次采集图像时光滑玻璃片分别处于以摆动轴为中心的对称位置。摆动轴所处的平面与屏幕平行，摆动轴理论上可以为平面中的任一条直线。
29.光滑玻璃片的摆动夹角《20
°
。
30.本发明所述的测试方法巧妙，设备制作简单易行，通过本发明中使用的激光显示动态散斑测试方法可以很好的消除屏幕表面微结构、图像像素单元结构、亮度均匀度带来的测试误差，计算得到散斑对比度数值也更加的准确，为激光显示设备的散斑情况提供测试手段，为减轻或消除散斑现象的一份工作提供有效的参考。
附图说明
31.图1为一种激光显示中动态散斑的测试方法的流程图；图2为用于一种激光显示中动态散斑的测试装置的原理示意图；图3为测试装置采集图像的两个位置，测试装置的移动距离为δd；图4为一种激光显示中动态散斑的测试方法两次采集所获得的图像举例；图5为通过旋转光滑玻璃片来同样达到小量位移从而改变入射光线的方法实施例图；图6为激光投影机所投出的具有明显像素结构的图片；图7为激光投影机所投出的亮度明显不均匀的图片。
32.其中：1光阑、2图像采集单元、3光学透镜、4激光显示设备、5滤光片、6屏幕、7测试装置、8光滑玻璃片
具体实施方式
33.以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解。
34.如图1-7所示，本发明所采用的技术方案为一种激光显示中动态散斑的测试方法，测试方法及步骤如下：1)开启激光显示设备，将测试图像投影到屏幕上；2)测试设备的拍摄方向垂直于屏幕；3)在屏幕上放置标志位，至少有三个标志位；4)缓慢调节测试装置的镜头对图像进行调焦，使测试设备显示清晰的图像；
5)测试设备采集第一张图像；6)保持测试设备与屏幕的垂直距离不变，使用移动装置使得屏幕图像在测试装置上所成的像发生移动后，测试设备采集第二张图像，这样图像采集单元采集到两幅具有相同测试区域、不同观察位置的图像，两张图像至少有以标志位为边界的共同测试区域；7)将两张图片的标志位进行对齐，截取相同测试窗口区域，根据公式计算动态散斑的标准差σd,动态散斑的标准差σd根据公式：式中ii为所采集第一幅图像第i点的光强，ii为所采集第二幅图像第i点的光强，两个点应对应于屏幕图像的同一位置，nr为所测试区域图像的像素数；8)使用公式计算，得到的值就是动态散斑对比度的值，其中《i》为同一幅图像或两幅图像的平均光强。
35.为实现上述激光显示中动态散斑的测试方法特设计了以下的测试装置：实施例1，如图2-4所示，它是由屏幕6、激光显示设备4、测试装置7、移动装置(图中未画出)、电脑(图中未画出)构成，测试装置包括：光学透镜3、光阑1、滤光片5、图像采集单元2，测试装置与电脑进行信号连接，将图像采集单元所拍摄的图像传输给电脑，电脑中存有计算公式，电脑控制图像采集单元进行散斑图案的拍摄，图像采集单元的前方由近到远依次布置有光阑1、光学透镜3、滤光片5，激光显示设备4投射出的光投射到屏幕6后反射经滤光片、光学透镜、光阑进入图像采集单元，移动装置使图像采集单元采集到相同测试区域、不同观察位置的图像。
36.拍摄屏幕区域为洁净屏幕，屏幕上无影响散斑测试的污渍和划痕，整个测试过程要在暗室中进行，用于测试的暗室照度在0.1lx以下。屏幕前方放置的标志位为标准十字，一般使用三个标志位即可，分别是直角三角形的三个点。标志位是为了确定截取的测试区域，通过与标志位的相对关系确定测试区域。。
37.图像采集单元可以是ccd(charge-coupled device,电荷耦合元件)或cmos(complementary metal oxide semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器，但不限于这两种图像采集单元，在采集彩色散斑图样过程中，图像采集单元需要满足以下条件：1.图像采集单元为单色传感器；2.要求添加滤光片的图样采集单元应使测试装置具有与人眼颜色匹配函数相同的光谱响应曲线；3.图样采集单元分辨率应小于屏幕处最小的散斑颗粒在图像采集单元处所成的像，以实现散斑图样的精确采样。
38.将图像采集单元选定为cmos后，计算通过cmos单元摄取的散斑图样的详细信息进而记录相关参数。
39.本发明中滤光片的作用是使得测试装置的光谱响应曲线与人眼的视觉匹配函数
曲线一致，在对于彩色(复合色，比如白光)散斑对比度的测试中必须要用到，通常使用y滤光片，其作用是使得测试装置的光谱响应曲线与人眼的视觉匹配函数一致，对于单色散斑对比度的测试可不使用。滤光片的设计制作时应将光学镜头的透过率光谱曲线、图像采集单元的光谱响应曲线合并计算，使整个测试装置的光谱响应曲线与人眼的视觉匹配函数一致。
40.本发明中电脑中存有散斑图样的平均光强《i》的计算公式(2)，该公式用于计算散斑图案中区域所有像素中像素块的强度平均值。
41.本发明中处理器中还存有用于计算两张散斑图案中相同测试区域对应的像素块强度差值标准差的计算公式(4)以及公式(5)，用于将处理好的两张位移前后散斑图样中相同位置部分像素强度差值的标准差进行计算。σd的计算根据公式(4)：式中nr表示样本总量，例如：使用400
×
400的测试区域，那么nr就是160000，ii表示小量位移前散斑图样测试区域内第i个像素的强度，i
′i就表示小量位移后散斑图样相同测试区域内第i个像素的强度。
42.测试方法及步骤：1)首先开启激光显示设备，将被测图像投影到屏幕上，确保拍摄到的屏幕区域不会有污渍和划痕影响散斑的测试，为确保测试的准确性，整个测试过程要在暗室中进行，用于测试的暗室照度在0.1lx以下；2)距离屏幕合适位置摆放测试设备，确保拍摄方向垂直于屏幕，图像采集单元前放置滤光片(一般为y滤光片)，滤光片的作用是使得测试装置的光谱响应曲线与人眼的视觉匹配函数曲线一致，在对于彩色(复合色，比如白光)散斑对比度的测试中必须要用到，通常使用y滤光片，其作用是使得测试系统的光谱响应曲线与人眼的视觉匹配函数一致，对于单色散斑对比度的测试可不使用滤光片。滤光片的设计制作时应将光学镜头的透过率光谱曲线、图像采集单元的光谱响应曲线合并计算，使整个测试装置的光谱响应曲线与人眼的视觉匹配函数一致；3)为了进行相同测试区域的截取，在屏幕上放置标志位，至少有三个标志位，标志位采用标准十字，所述的三个标志位，分别是直角三角形的三个点，如图3所示。标志位是为了确定截取的测试区域，通过与标志位的相对关系确定测试区域；4)准备好上述步骤后，缓慢调节测试装置的镜头对屏幕图像进行调焦，至测试设备显示清晰的图像；5)调焦完成后为了消除振动的影响，在测试设备采集图像前应使测试装置处于无振动的安静状态，测试设备采集第一张图像；6)保持测试距离不变，测试装置整体在平行于屏幕进行小量位移后，测试装置恢复无振动的安静状态，测试设备采集第二张图像，所述的小量位移是指位移距离不超过光阑的直径，本例中光阑的直径为17mm，而本实施例的小量位移仅不到1mm。本发明中对图像采集装置进行小量位移时，位移量应当尽可能小，使得小量位移后屏幕上的标志位仍能被图像采集单元拍摄到，以形成前后两张完全不相同的散斑图像为宜，目的是减少位移前后拍摄的图像强度产生不均匀对实验结果带来的影响。
43.所述的移动装置能使测试装置在测试平面内移动，从而使图像采集单元采集到相
同测试区域、不同观察位置的图像。测试平面与屏幕平行，移动装置的移动是全平面的，可以为常见的左右、上下平移，也可是斜线或曲线移动，只要两个测试位置在测试平面内即可。移动装置可以为移动轨道，测试装置在轨道内移动，相对与屏幕左右移动而实现测试距离不变，测试装置与标志位所形成截取的测试窗口有一相对位移；移动装置还可是一升降装置，使测试装置相对与屏幕上、下移动而实现测试距离不变，测试装置与标志位所形成截取的测试窗口有一相对位移。
44.关于小量位移前后两次图案上标志位的对齐方法如图4所示，为了更准确的对齐前后两次相同的测试区域，使用了十字标记法来帮助前后两次的区域对齐工作。先在屏幕上做好十字标记点，之后拍摄小量位移前后两张图片。左图为第一次采集的图像，左上角十字与图像左边的距离为dc，右图为小量位移后第二次采集的图像，左上角十字与图像左边的距离为(dc+δd/m)，m为屏幕图像与其在图像采集单元上所成图像间的放大率，前后两张图片位移为δd/m。此时根据十字标记点相对位置截取两张相同位置的400
×
400测试区域。再将图像传给电脑，进行计算。
45.截取的测试窗口的像素区域通常不大于1000
×
1000像素，但不小于100
×
100像素。截取的测试窗口为矩形，通常为正方形。
46.实施例2，如图5所示，移动装置为一可摆动的光滑玻璃片8，其位于滤光片和屏幕之间，通过微小角度摆动光滑玻璃片来改变进入光阑的入射光线从而达到图像采集单元小量位移后入射光线偏移的同样效果。
47.光滑玻璃片的摆动轴所处的平面与屏幕平行，图像采集单元两次采集图像时光滑玻璃片分别处于以摆动轴为中心的不同位置。摆动轴所处的平面与屏幕平行，摆动轴理论上可以为平面中的任一条直线。光滑玻璃片的摆动夹角《20
°
，在可能的情况下尽量减小摆动角，本例中选择的摆动角度为
±8°
。
48.具体实施步骤为当光滑玻璃片处于实线状态时采集第一张图像时，此时屏幕点a的反射光r经光滑玻璃片(图中实线位置)折射到达图像采集单元的影像为a，光滑玻璃片摆动到第二位置，即图中虚线位置，此时屏幕点a的反射光r经光滑玻璃片折射到达图像采集单元的影像为a’，在图中可清晰看见，图像上移了，此时采集第二张图像。根据十字标志位的相对关系截取两张相同屏幕位置的不大于1000
×
1000测试区域。
49.其余未述部分与实施例1相同。
50.本发明的实施效果：以下为几个采用动态散斑测试方法进行检测的结果：1、屏幕微结构影响的降低：表1是不同屏幕(包括墙面、白纸，人们出于方便或经济方面的因素，经常将其作为投影屏幕)在理论上的散斑对比度应为0的非相干光——led白光照明下的“散斑”对比度，动态散斑对比度的数值明显低于原图，取得了良好的效果。
51.表1.不同屏幕在非相干光照明下的“散斑”对比度
2、像素结构影响的降低：图6是激光投影机所投出的具有明显像素结构的图片，针对原图直接计算，其散斑对比度为34.66，该数值明显受到像素结构暗区的影响，采用在先技术做消除栅格处理后，计算得到该图的散斑对比度为5.67，采用动态散斑处理方法得到的数值5.27，对于散斑测试来说，二者可以认为是一致的。
52.3、亮度不均匀影响的降低：图7是是激光投影机所投出的亮度明显不均匀的图片，针对原图直接计算得到的散斑对比度为24.97，采用在先技术做消除亮度均匀度影响处理后，计算得到的散斑对比度为10.16，采用动态散斑处理方法得到的数值为9.44，二者一致性较好。
53.需要特别说明的是：上述2、3两种情况，在先技术的处理需要大量的人工干预工作，软件在处理中有非常不同的设置，测试方法的通用性较差，而动态散斑测试方法无需专门的处理，具有良好的通用性，适合大量测试使用。
54.以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改进与等同替换，均落入本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种激光显示中动态散斑的测试方法，其特征在于：测试方法及步骤如下：1)开启激光显示设备，将被测试图像投影到屏幕上；2)测试设备的拍摄方向垂直于屏幕；3)在屏幕上放置标志位，至少有三个标志位；4)缓慢调节测试装置的镜头对屏幕图像进行调焦，至测试设备显示清晰的图像；5)测试设备采集第一张图像；6)保持测试设备与屏幕的垂直距离不变，使用移动装置使得屏幕图像在测试装置上所成的像发生移动后，测试设备采集第二张图像，这样图像采集单元采集到两幅具有相同测试区域、不同观察位置的图像，两张图像至少有以标志位为边界的共同测试区域；7)将两张图片的标志位进行对齐，截取相同测试区域，根据公式计算动态散斑的标准差σ
d
：式中i
i
为所采集第一幅图像第i点的光强，i
′
i
为所采集第二幅图像第i点的光强，两个点应对应于屏幕图像的同一位置，nr为所测试区域图像的像素数；8)使用公式计算，得到的值就是动态散斑对比度的值，其中<i>为同一幅图像或两幅图像的平均光强。2.根据权利要求1所述的一种激光显示中动态散斑的测试方法，其特征在于：步骤1)中所述的拍摄屏幕区域为洁净屏幕，屏幕上无影响散斑测试的污渍和划痕，整个测试过程要在暗室中进行，步骤3)中所述的标志位为标准十字。3.根据权利要求2所述的一种激光显示中动态散斑的测试方法，其特征在于：步骤5)、6)在测试设备采集图像前应使测试装置处于无振动的安静状态。4.根据权利要求2所述的一种激光显示中动态散斑的测试方法，其特征在于：用于测试的暗室照度在0.1lx以下。5.一种用于实现如权利要求1所述的激光显示中动态散斑的测试方法的测试装置，其特征在于：它是由屏幕、移动装置、激光显示设备、测试装置、电脑构成，测试装置包括：光学透镜、光阑、滤光片、图像采集单元，测试装置与电脑进行信号连接，将图像采集单元所拍摄的图像传输给电脑，电脑中存有计算公式，电脑控制图像采集单元进行散斑图案的拍摄，图像采集单元的前方由近到远依次布置有光阑、光学透镜、滤光片，激光显示设备投射出的光投射到屏幕后，反射经滤光片、光学透镜、光阑进入图像采集单元，移动装置用于使得屏幕图像通过光学透镜在图像采集单元上所成的像发生移动，从而使图像采集单元采集到两幅具有相同测试区域、不同观察位置的图像。6.根据权利要求5所述的一种激光显示中动态散斑的测试装置，其特征在于：所述的移动装置通过使测试装置在与屏幕平行的测试平面内移动，使得屏幕图像通过光学透镜在图像采集单元上所成的像发生移动，从而使图像采集单元采集到两幅具有相同测试区域、不
同观察位置的图像。7.根据权利要求6所述的一种激光显示中动态散斑的测试装置，其特征在于：所述的移动装置的移动距离不超过光阑的直径。8.根据权利要求5所述的一种激光显示中动态散斑的测试装置，其特征在于：所述的移动装置为一可摆动的光滑玻璃片，其位于滤光片和屏幕之间，通过角度摆动光滑玻璃片来改变进入光阑的入射光线，使得屏幕图像通过光学透镜在图像采集单元上所成的像发生移动，从而使图像采集单元采集到两幅具有相同测试区域、不同观察位置的图像。9.根据权利要求8所述的一种激光显示中动态散斑的测试装置，其特征在于：光滑玻璃片的摆动轴所处的平面与屏幕平行。10.根据权利要求8或9任一所述的一种激光显示中动态散斑的测试装置，其特征在于：光滑玻璃片的摆动夹角<20
°
。

技术总结
一种激光显示中动态散斑的测量方法，其特征在于：测试方法及步骤如下：将被测试图像投影到有标志位的屏幕上，测试设备的拍摄方向垂直于屏幕，调焦至清晰，采集第一张图像，保持测试设备与屏幕的垂直距离不变，使用移动装置使得屏幕图像在测试装置上所成的像发生移动后，测试设备采集第二张图像，这样图像采集单元采集到两幅具有相同测试区域、不同观察位置的图像，两张图像至少有以标志位为边界的共同测试区域；将两幅图片进行图像相关处理计算最终得到动态散斑对比度。相对于目前行业内使用的散斑对比度静态测试方法，本发明的方法得出的动态散斑对比度准确性更高，可广泛应用于激光电视、激光投影机、激光影院等激光显示产品的散斑测量。斑测量。斑测量。


技术研发人员：舒伟 许仁杰 刘默晗 李清明 张晓峰 刘红 王蔚生
受保护的技术使用者：上海唯视锐光电技术有限公司
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2022/3/8