CN101206833A - 一种逐点获得亮度校正数据的系统与方法、及其应用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逐点获得亮度校正数据的系统与方法、及其应用系统，其包括伺服驱动装置，用于控制所述亮度计逐点获取像素点亮度；中央控制模块，用于控制伺服驱动装置动作、接收所述亮度计获取的LED显示屏上像素点的亮度数据，并对该亮度数据进行处理、计算亮度校正数据；存储模块，用于存储所述中央控制模块获得的亮度校正数据。本发明通过利用二维伺服系统来自动移动亮度计，使中央控制模块获得亮度数据并通过计算得到校正数据，提供给LED驱动芯片。本发明免除手工操作麻烦不准确性，极大的提高了像素亮度的采集速度和数据精确度，实现了快捷而准确得获得校正数据并用于调节LED显示屏亮度。

Description

一种逐点获得亮度校正数据的系统与方法、及其应用系统

技术领域

本发明涉及图像显示校正技术领域，具体涉及一种对LED显示进行逐点获得亮度校正数据的方法及系统。

背景技术

通常，LED显示屏是由几十万或几百万个半导体元器件LED(即发光二极管)组成的，由于元器件本身的离散性，很难达到显示屏的高均匀度。但是，逐点校正技术就可以解决显示屏的均匀性问题，实现独立调节发光基色的亮度，消除显示时的各种色彩偏差，确保整屏色彩、亮度的均匀性、一致性。目前行业中比较通用的技术是：先点亮LED显示屏，然后手动移动辉度计/亮度计对准LED象素逐点获取单个LED象素的亮度，并调节LED电流等控制电路调节LED的亮度，使其亮度达到事先确定的亮度；采用上述方法逐个对单个LED操作，最终完成逐点校正，确保LED显示屏的亮度均匀性和一致性。以上方法需要手动移动辉度计/亮度计对准LED象素，但手动调准的精度低，且速度非常慢，从而导致校正精确度的降低、并且极大的降低了工作效率。

发明内容

为了实现快捷而准确地获得用于调节LED显示屏亮度的校正数据，本发明提供了一种逐点获得亮度校正数据的系统与方法、及其应用系统。

本发明的逐点获得亮度校正数据的系统，包括亮度计；所述系统还包括：伺服驱动装置，用于控制所述亮度计逐点获取象素点亮度数据；中央控制模块，用于控制伺服驱动装置动作，同时接收所述亮度计获取象素点的亮度数据，并对该亮度数据进行处理、计算亮度校正数据；存储模块，用于存储所述中央控制模块获得的亮度校正数据。

其中，所述伺服驱动装置包括：支承架、X向导轨、Y向导轨、伺服电机及其驱动模块；所述支承架用于固定所述Y向导轨，所述Y向导轨上设置有所述X向导轨，所述亮度计与所述X向导轨滑动连接；所述伺服电机及其驱动模块用于驱动所述亮度计在所述X向导轨上产生位移，同时用于驱动所述X向导轨沿所述Y向导轨的方向运动。

其中，所述伺服驱动装置还可以利用驱动控制用于固定亮度计的升降臂来移动亮度计。

其中，所述X向导轨的两端设置有导轮，用于沿所述Y向导轨的方向运动。

本发明采用上述系统的逐点获得亮度校正数据的方法，按以下步骤进行：

A、点亮LED显示屏；

B、所述伺服驱动装置驱动所述亮度计对准第一个需要获得亮度数据的象素点；

C、所述亮度计测量该象素点的亮度，得到该象素点的亮度数据；

D、所述中央控制模块获得所述亮度计的亮度数据，并计算亮度校正数据；

E、所述中央控制模块判断是否完成所需象素测量；

若为否，则驱动伺服驱动装置移动所述亮度计对准下一个需要获得亮度数据的象素点，重复至步骤C；

若为是，则输出校正数据。

其中，所述方法步骤D中按照以下步骤对计算亮度校正数据：

D1、设定目标亮度值L；

D2、按下述公式获得校正系数α，

α＝L/La；其中，La为所述亮度计测量得到的亮度数据。

应用上述系统的LED显示屏校正系统，包括：亮度计，用于获得象素点亮度信息；所述LED显示屏校正系统还包括：伺服驱动装置，用于控制所述亮度计逐点获取象素点亮度；中央控制模块，用于控制伺服驱动装置动作、接收所述亮度计获取的LED显示屏上象素点的亮度数据，并对该亮度数据进行处理、计算亮度校正数据；存储模块，用于存储所述中央控制模块获得的亮度校正数据；LED驱动控制模块，用于根据获得的亮度校正数据控制LED的输入，从而实现对LED亮度的调节。其中，所述LED驱动控制模块采用型号为TLC5940的LED驱动芯片。

本发明通过利用二维伺服系统来自动移动亮度计，使中央控制模块获得亮度数据并通过计算得到校正数据，提供给LED驱动芯片。本发明免除手工操作麻烦不准确性，极大的提高了象素亮度的采集速度和数据精确度，实现了快捷而准确得获得校正数据并用于调节LED显示屏亮度。

附图说明

图1是本发明的逐点获得亮度校正数据及其LED显示屏校正系统的结构示意图；

图2是本发明伺服驱动装置机械部分的结构示意图；

图3是本发明逐点获得亮度校正数据的方法流程图。

具体实施方式

以下将详细描述本发明的各较佳实施例。

如图1所示，本发明的逐点获得亮度校正数据的系统，包括亮度计160、伺服驱动装置130、中央控制模块140、存储模块150。亮度计160用于获取LED显示屏120上象素点的亮度数据；伺服驱动装置130用于控制亮度计160逐点获取象素点亮度数据；中央控制模块140用于控制伺服驱动装置130动作，同时接收亮度计160获取的象素点的亮度数据，并对该亮度数据进行处理，计算亮度校正数据；存储模块150用于存储中央控制模块140计算得到的亮度校正数据。上述亮度计160和中央控制模块140可以通过RS232串口进行数据传输；亮度计160可以采用远方光电L-2188型瞄点式亮度计。

如图2所示，上述伺服驱动装置130包括：支承架131、X向导轨133、Y向导轨132和伺服电机及其驱动模块；支承架131用于固定Y向导轨132，Y向导轨132上设置有X向导轨133，亮度计160与X向导轨133滑动连接；伺服电机及其驱动模块用于驱动亮度计160在X向导轨133上产生位移，同时用于驱动X向导轨133沿Y向导轨132的方向运动。亮度计160的信号输入端应该面向LED显示屏120的发光侧。亮度计160可以通过与X向导轨133相适配的连接件与X向导轨133滑动连接，例如亮度计160可以固定在与X向导轨133相适配的导轮上。上述伺服电机及其驱动模块可以采用常规的伺服系统，通过设定移动步长来定位，属于现有技术，在此不作详细说明。当然，本发明还可以采用使亮度计160位置固定不变，而利用伺服电机及其驱动模块驱动LED显示屏120移动来达到采集象素点的亮度数据的目的。

本发明的伺服驱动装置130还可以利用驱动控制用于固定亮度计的升降臂来移动亮度计。升降臂及其驱动系统属于现有技术，在此不作详细说明。

如图2所示，上述X向导轨133的两端设置有导轮134，用于使X向导轨133沿Y向导轨132的方向运动。采用图2所示的结构，本发明能自动控制亮度计160沿X向或Y向的移动距离，快捷方便同时提高了采集亮度数据的精确度。

如图3所示，为采用上述系统的逐点获得亮度校正数据的方法流程图，该方法按以下步骤进行：

170、点亮LED显示屏；

171、伺服驱动装置130驱动亮度计160对准第一个需要获得亮度数据的象素点，直到待测象素点落入到亮度计160的测量范围；

172、亮度计160测量该象素点的亮度，得到该象素点的亮度数据；

173、中央控制模块140通过RS232串口获得亮度计160测得的亮度数据，并计算亮度校正数据；

174、中央控制模块140判断是否完成所需象素的亮度数据测量；

若为否，则驱动伺服驱动装置130移动亮度计160对准下一个需要获得亮度数据的象素点，重复至步骤172；

若为是，则输出亮度校正数据。

上述方法步骤173中按照以下步骤来计算亮度校正数据：

首先、设定目标亮度值L；

然后、按下述公式获得校正系数α，

α＝L/La；其中，La为所述亮度计测量得到的亮度数据。

上述校正系数α用于提供给LED驱动控制模块110作为修改LED驱动参数的基础。目前使用的LED显示屏120，其中各部分使用的各象素的LED驱动电流都一致，但是因为LED本身离散性，会导致在相同的电流下，LED的发光强度不一样，就会导致LED显示屏的亮度不一致。所以可以使用亮度计测得当前象素的亮度数据，然后根据象素的亮度数据与目标亮度值的关系，通过校正系数α来修正驱动电流，这样就会使当前象素的亮度达到目标亮度；对LED显示屏120中的各个象素都调整亮度，使每一个象素的亮度都达到目标亮度，这样就会得到亮度均匀性非常好的LED显示屏。

本发明在执行上述步骤170之前可以先通过目测LED显示屏120的亮度，挑出明显过亮或过暗的点，更换LED，直到目测整个显示屏看起来亮度比较一致，这样可以减少系统的工作时间，节约成本。

上述步骤170中，LED显示屏120统一为一种颜色，用于统一区分亮度。在进行上述测量时，可以根据需要将整个LED显示屏120划分为多个预设测量模组，并分别对每个预设测量模组进行统一亮度数据测量及亮度校正数据处理、存储，用于提供给LED驱动控制模块。基于上述测量思想，步骤174的判断，也就是对是否进行完一组预设测量模组的亮度数据测量进行的判断。

如图1所示，应用上述系统的LED显示屏校正系统包括：亮度计160、伺服驱动装置130、中央控制模块140、存储模块150、LED驱动控制模块110；亮度计160用于获得象素点的亮度数据信息；伺服驱动装置130用于控制亮度计160逐点获取象素点的亮度数据；中央控制模块140用于控制伺服驱动装置130动作，同时接收亮度计160获取的LED显示屏上象素点的亮度数据，并对该亮度数据进行处理，计算亮度校正数据；存储模块150用于存储所述中央控制模块140计算获得的亮度校正数据；LED驱动控制模块110用于根据获得的亮度校正数据控制LED的驱动电流，从而实现对LED亮度的调节。这里的伺服驱动装置130采用前述所说的伺服系统结构，在此不再赘述。

上述LED驱动控制模块110可以采用型号为TLC5940的LED驱动芯片，或者采用型号为MW8257的芯片，或者采用灵星雨公司的相关芯片来实现。如果采用芯片TLC5940来校正LED的亮度的话，假设目标亮度值L＝3000mcd(毫坎德拉)，亮度计(用远方光电L-2188型瞄点式亮度计)测得的驱动电流为20mA(毫安)下的LED亮度值La＝4000mcd(毫坎德拉)，因为TLC5940校正数据是6bit 64steps的，所以这种情况产生的TLC5940的校正值应该为DC＝64×3000/4000＝48。TLC5940是16通道的驱动芯片，通过本发明上述系统获取驱动芯片对应的16象素的校正数据并存储到TLC5940的DC EEPROM中储存供校正时候使用。当然也可以获取到多个TLC5940的校正值以后再一次性输出到TLC5940上。

本发明从获取亮度数据到计算得到亮度校正数据，输出到相关校正芯片储存供校正时使用，都是自动完成。利用高精度伺服装置获取象素点亮度数据，可以准确到达预设位置获取象素亮度数据，比原来手动调节加快亮度数据获取速度，提高了工作效率，而且数据的精度也有一定的提高，经过逐点校正的LED显示屏可以获得良好的亮度均匀性。

应当理解的是，上述各具体的举例说明较为具体，并不能因此而认为是对本发明的专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种逐点获得亮度校正数据的系统，所述系统包括亮度计，其特征在于，所述系统还包括：

伺服驱动装置，用于控制所述亮度计逐点获取象素点亮度数据；

中央控制模块，用于控制伺服驱动装置动作，同时接收所述亮度计获取的象素点的亮度数据，并对该亮度数据进行处理，计算亮度校正数据；

存储模块，用于存储所述中央控制模块获得的亮度校正数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述伺服驱动装置包括：支承架、X向导轨、Y向导轨、伺服电机及其驱动模块；所述支承架用于固定所述Y向导轨，所述Y向导轨上设置有所述X向导轨，所述亮度计与所述X向导轨滑动连接；所述伺服电机及其驱动模块用于驱动所述亮度计在所述X向导轨上产生位移，同时用于驱动所述X向导轨沿所述Y向导轨的方向运动。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述伺服驱动装置利用驱动控制用于固定亮度计的升降臂来移动亮度计。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述X向导轨的两端设置有导轮，用于使所述X向导轨沿所述Y向导轨的方向运动。

5.采用权利要求1所述系统的逐点获得亮度校正数据的方法，其特征在于，所述方法按以下步骤进行：

A、点亮LED显示屏；

B、所述伺服驱动装置驱动所述亮度计对准第一个需要获得亮度数据的象素点；

C、所述亮度计测量该象素点的亮度，得到该象素点的亮度数据；

D、所述中央控制模块获得所述亮度计测得的亮度数据，并计算亮度校正数据；

E、所述中央控制模块判断是否完成所需象素测量；

若为否，则驱动伺服驱动装置移动所述亮度计对准下一个需要获得亮度数据的象素点，重复至步骤C；

若为是，则输出校正数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法步骤D中按照以下步骤来计算亮度校正数据：

D1、设定目标亮度值L；

D2、按下述公式获得校正系数α，

α＝L/La；其中，La为所述亮度计测量得到的亮度数据。

7.应用权利要求1所述系统的LED显示屏校正系统，所述LED显示屏校正系统包括亮度计，用于获得象素点亮度数据信息；其特征在于，所述LED显示屏校正系统还包括：

伺服驱动装置，用于控制所述亮度计逐点获取象素点亮度数据；

中央控制模块，用于控制伺服驱动装置动作，同时接收所述亮度计获取的象素点的亮度数据，并对该亮度数据进行处理，计算亮度校正数据；

存储模块，用于存储所述中央控制模块获得的亮度校正数据；

LED驱动控制模块，用于根据获得的亮度校正数据控制LED的驱动电流，从而实现对LED亮度的调节。

8.根据权利要求7所述的LED显示屏校正系统，其特征在于，所述LED驱动控制模块采用型号为TLC5940的LED驱动芯片。

9.根据权利要求7所述的LED显示屏校正系统，其特征在于，所述伺服驱动装置包括：支承架、X向导轨、Y向导轨、伺服电机及其驱动模块；所述支承架用于固定所述Y向导轨，所述Y向导轨上设置有所述X向导轨，所述亮度计与所述X向导轨滑动连接；所述伺服电机及其驱动模块用于驱动所述亮度计在所述X向导轨上产生位移，同时用于驱动所述X向导轨沿所述Y向导轨的方向运动。

10.根据权利要求9所述的LED显示屏校正系统，其特征在于，所述X向导轨的两端设置有导轮，用于使所述X向导轨沿所述Y向导轨的方向运动。

Images