由于生产工艺以及器件的物理特性等多种原因，各种显示设备普遍存在着不同形式的显示缺陷，这些显示缺陷对显示效果会产生不同程度的影响。显示设备的均匀性是影响显示质量的重要因素之一，均匀性不好的显示屏会严重影响图像的显示效果。因此，在显示屏的研制和生产过程中有必要对产品的均匀性进行全面的测试和评估。已有的LED显示屏均匀性评价方法，大多局限于采用亮度计或彩色分析仪测试屏幕中少数样点或区域及其关联显示像素或区域的光学性能，这种方法不仅工作量较大，而且用少数点代替全屏像素的光学性能也是非常片面的，测试结果的稳定性也较差。随着CCD技术的快速发展，CCD摄像机被广泛应用于光电图像信息的获取。利用CCD摄像机可以在短时间内方便快捷的获取包含显示屏全屏亮度色度信息的感光图像，从而为全面客观的评价显示屏的均匀性提供了基础。　　 本文以LED显示屏为研究对象，以面阵CCD作为图像传感器，深入分析了LED显示屏CCD感光图像的特点，在此基础上，将群体智能理论用于感光单元的识别，完成了感光单元的标号，给出了一种有效感光像素和显示像素的对应关系，从而得到了表征LED显示屏发光情况的亮度特征图像，进一步分析了显示屏的亮度均匀性与亮度特征图像之间的关系，既而提出了一种基于分块结构相似性的LED显示屏均匀性客观评价方法。将特征图像分为若干大小相等的子块，通过度量LED显示屏亮度以及白场色度特征图像各分块之间的结构相似程度实现了对于显示屏亮度以及色度均匀性的客观评价。在此基础上，将均匀性评价问题转化为比较图像结构的相似性问题。对于亮度均匀性的评价，首先从图像质量评价的角度出发，提出了一种基于局部方差与结构相似性的灰度图像质量评价方法，将其用于度量LED显示屏亮度特征图像各部分之间的结构差异，从而实现了对显示屏亮度均匀性的客观评价。对于色度均匀性的评价，首先用彩色CCD摄像机拍摄全彩色LED显示屏的白场CCD感光图像，继而得到相应的色度特征图像。提出了一种基于四元数奇异值分解的彩色图像质量评价方法并将其应用于度量色度特征图像各分块之间的结构相似性，从而实现了对于LED显示屏色度均匀性的客观评价。　　 采用本文所提的方法针对若干LED显示屏样板进行了横向比较以及校正前后的纵向比较实验，结果表明，该方法的评价结果符合人的主观感受，并且具有良好的稳定性。