CN101339736A - 全彩led显示屏在线亮度校正及色域优化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全彩LED显示屏在线亮度校正及色域优化的方法。具体步骤如下：拍摄全彩LED显示屏白平衡画面、RGB三基色画面，获取平面光图像；读取平面光图像信息；确定并存储像素数量及每一像素位置坐标；测定并存储所选定像素的白光及三基色亮度值以及色坐标值；计算并存储像素亮度及色坐标平均值；将像素白光亮度值与标准亮度值对比，判断差值是否超标，不超标结束校正，超标进行下列步骤；计算并存储所选定像素三基色亮度配光值；计算配光后三基色的色坐标值G(x，y)、R(x，y)、B(x，y)并判断是否在标准色域内；不在标准色域内，重复g、h步骤；在标准色域内，输出亮度校正参数，对所选定像素LED亮度进行校正。
Description
技术领域：
本发明涉及一种全彩LED显示屏亮度校方法，尤其是一种可在全彩LED显示屏出厂及使用过程中对亮度衰减校正并可保证色域空间优化的全彩LED显示屏在线亮度校正及色域优化的方法。
背景技术：
全彩LED显示屏是由RGB三色LED芯片组成的平面光，在出厂时一般只按标准值对于RGB三色LED芯片的亮度进行校正。由于制造工艺的不同，LED芯片在波长和亮度方面均有离散性，特别是在使用过程中，因RGB三色LED芯片亮度衰减系数不同，致使色域空间变形，造成LED显示屏花斑和脏屏现象，难以长久维持高品质、高均匀画面。维修时，只能将全彩LED显示屏拆卸，返厂进行检测、校正，不仅影响显示屏正常工作，而且还浪费大量的人力、物力。
发明内容：
本发明是为了解决现有技术所存在的使用过程中亮度衰减和色域空间的变形问题，提供一种可在全彩LED显示屏使用过程中对亮度衰减校正并可保证色域空间优化的全彩LED显示屏在线亮度校正及色域优化的方法。
本发明的技术解决方案是：一种全彩LED显示屏在线亮度校正及色域优化的方法，其特征在于重复进行如下步骤：
a.拍摄全彩LED显示屏白平衡画面、RGB三基色画面，获取平面光图像；
b.读取平面光图像信息；
c.确定并存储像素数量及每一像素位置坐标；
d.测定并存储所选定像素的白光亮度值、三基色亮度值及色坐标值；
e.计算并存储像素白光亮度平均值、三基色亮度平均值及色坐标平均值；
f.将像素白光亮度值与白光标准亮度值对比，判断差值是否超标，不超标结束校正，超标进行下列步骤；
g.计算并存储所选定像素三基色亮度配光值；
h.计算配光后三基色的色坐标值G(x，y)、R(x，y)、B(x，y)并标准色座标值对比，判断是否在标准色域内；
i.不在标准色域内，重复g、h步骤；
j.在标准色域内，输出亮度校正参数，对所选定像素LED亮度进行校正。
所述g步骤是以像素为单位，按照绿、红、蓝三色顺序，将本色光亮度与本色光标准亮度值对比，差值由其它两色光按比例补光：绿色光亮度差值由红色光补30～35％、蓝色光补65～70％；红色光亮度差值由绿色光补38～42％、蓝色光补58～62％；蓝色光亮度差值由红色光补82～85％、绿色光补15～18％。
本发明除在全彩LED显示屏出厂时，还可在使用过程中(在线)检测并校正像素的亮度衰减，在无需拆卸、返厂、不影响正常显示的条件下，即可消除因RGB三色LED芯片亮度衰减系数不同、色域变形而造成的显示屏花斑和脏屏现象，节省了大量的人力、物力。尤其是所用的补光方法，不但可校正亮度衰减，还可兼顾优化色域空间，保证了显示屏的保真效果，使LED显示屏在使用过程中始终保持画面色彩鲜亮和亮度均匀。
附图说明：
图1是本发明实施例的流程图。
具体实施方式：
下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。本发明所用设备包括：CCD摄像头、图像处理模块、图像记录模块、计算模块、调整参数、LED控制电路。
CCD摄像头：用于拍摄LED显示屏白光、RGB三基色画面，获取相应平面光图像。
图像处理模块：对获取的平面图像按每一像素进行图像处理，获取屏体像素数量和位置坐标；对每一选定像素分别测算白光的亮度值、三基色亮度值、色坐标值Cx、Cy。
计算模块：计算像素白光亮度平均值、RGB三基色亮度平均值及色坐标平均值。
图像记录模块：记录像素数量、位置坐标、各色LED的亮度和色坐标以及平均值。
调整参数输出模块，将输出参数调整为调制LED灰度的PWM信号。
LED控制电路是安装在LED显示屏控制系统中。
所述的图像处理模块、计算模块、图像记录模块和调整参数输出模块可以由通用计算机完成，所述的CCD摄像头是通过USB接口同计算机连接，计算机可通过USB、以太网或串行接口同LED控制系统相连接。
实施例1：
a.用一台具有二维测试光度计和色度计功能的CCD摄像机拍摄全彩LED显示屏白平衡画面、RGB三基色画面，获取平面光图像；
b.计算机通过USB接口读取平面光图像信息；
c.计算机确定并存储像素数量及每一像素位置坐标，所选定的像素可以是每一个像素或根据需要所设定；
d.测定并存储所选定像素的白光亮度值，三基色亮度值及色坐标值；
e.计算并存储像素白光亮度平均值、三基色亮度平均值及色坐标平均值；
f.将像素白光亮度值与标准白光亮度值对比，判断差值是否超标，既是否超出标准亮度值的±5％，不超标说明LED芯片亮度衰减少，则结束校正；超标则需要进行下列步骤；
白光标准亮度值可以是出厂时所设计的亮度值，或者是以白光亮度平均值为基础经校正而制定的亮度值。
g.根据出厂设计的标准亮度值计算并存储所选定像素三基色亮度所需的配光值；
h.计算配光后三基色的色坐标值G(x，y)、R(x，y)、B(x，y)并判断是否在标准色域内；
i.不在标准色域内，重复g、h步骤；
j.在标准色域内，输出亮度校正参数，即输出调制LED灰度的PWM信号，通过USB、以太网或串行接口，由LED控制电路控制LED的亮度。
因像素的差异性，亮度及色坐标计算值是逐步逼近目标值，故需重复a及其后的步骤，直至亮度差值不超标。
标准色坐标值需根据色坐标平均值与出厂设计的色坐标值之差而定，如差值在±20％之内，即以出厂设计的色坐标值作为标准色坐标值；如差值在±20％至±30％之内，则需对出厂设计的色坐标值进行校正，即以出厂设计的色坐标值降低3～5％作为标准色坐标值。一般情况下，如亮度及色坐标差值超过±30％就不能再校正了。
实施例2：
除g步骤外，其他步骤同实施例1。
g步骤是以像素为单位，按照绿、红、蓝三色顺序，将本色光亮度与本色光标准亮度值对比，差值由其它两色光按比例补光：绿色光亮度差值由红色光补30～35％、蓝色光补65～70％；红色光亮度差值由绿色光补38～42％、蓝色光补58～62％；蓝色光亮度差值由红色光补82～85％、蓝色光补15～18％。
例如从拍摄的平面光所得色坐标为X1、Y1，像素的白光亮度值Y11是1.096cd/m2，三基色的亮度值分别是R11＝324mcd/m2；G11＝668mcd/m2；B11＝104mcd/m2，而白光亮度标准值(出厂时的亮度设计值)Y＝1.18cd/m2、三基色亮度标准值R＝354mcd/m2、G＝708mcd/m2、B＝118mcd/m2。因此补光值如下表：
按照CIE1931XYZ色度图方法计算每个像素三基色在补光后的色坐标值并与标准色坐标值进行对比。
补光后像素的色坐标变化如下表：
| 三基色及白光 | R | G | B | 白光 |
| 补光前X | 0.678 | 0.165 | 0.132 | 0.31 |
| 补光前Y | 0.252 | 0.714 | 0.065 | 0.293 |
| 目标值X | 0.64 | 0.2 | 0.142 | 0.32 |
| 目标值Y | 0.33 | 0.62 | 0.1 | 0.33 |
| 补光后X | 0.639 | 0.202 | 0.142 | 0.319 |
| 补光后Y | 0.331 | 0.619 | 0.099 | 0.332 |
通过对比可以看出，补光后色坐标值在标准色域内，则继续进行j步骤。如补光后的色坐标值与标准色坐标值的差值大，则需要在补光范围内继续调整，使调整后的色坐标值在标准色域内，然后再进行j步骤。
重复a～f步骤，坐标为X1、Y1像素经过亮度调整后的白光亮度值Y11’＝1152mcd/m2；R11’＝361mcd/m2；G11’＝681mcd/m2；B11’＝110mcd/m2，与出厂设计的亮度标准值相比，不超标则结束调整。
Claims (2)
1.一种全彩LED显示屏在线亮度校正及色域优化的方法，其特征在于重复进行如下步骤：
a.拍摄全彩LED显示屏白平衡画面、RGB三基色画面，获取平面光图像；
b.读取平面光图像信息；
c.确定并存储像素数量及每一像素位置坐标；
d.测定并存储所选定像素的白光亮度值、三基色亮度值及色坐标值；
e.计算并存储像素白光亮度平均值、三基色亮度平均值及色坐标平均值；
f.将像素白光亮度值与白光标准亮度值对比，判断差值是否超标，不超标结束校正，超标进行下列步骤；
g.计算并存储所选定像素三基色亮度配光值；
h.计算配光后三基色的色坐标值G(x，y)、R(x，y)、B(x，y)并与标准色座标值对比，判断是否在标准色域内；
i.不在标准色域内，重复g、h步骤；
j.在标准色域内，输出亮度校正参数，对所选定像素LED亮度进行校正，
2.根据权利要求1所述的全彩LED显示屏在线亮度校正及色域优化的方法，其特征在于：所述g步骤是以像素为单位，按照绿、红、蓝三色顺序，将本色光亮度与本色光标准亮度值对比，差值由其它两色光按比例补光：绿色光亮度差值由红色光补30～35％、蓝色光补65～70％；红色光亮度差值由绿色光补38～42％、蓝色光补58～62％；蓝色光亮度差值由红色光补82～85％、绿色光补15～18％。
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