CN103512657A - 裸眼3d led屏幕显示效果的检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测装置，该装置包括控制模块、检测模块、接收存储模块、计算模块和比较模块，该装置还包括一个显示模块，用于显示比较模块经过比较的结果或者计算模块计算处理后得到的结果。一种裸眼3D LED屏幕显示效果检测装置，在该装置中配置了分布光度计作为检测元件，完成一系列裸眼3D LED屏幕显示效果的检测，弥补目前没有成熟完善和广泛使用的裸眼3D LED屏幕显示效果检测装置的空白，并提出了一种利用该装置对裸眼3D LED屏幕显示效果进行检测的方法。实现了对LED屏幕的裸眼3D显示效果检测和评价；对检测结果进行进一步的分析还可以给出关于工程上大批量装配LED屏幕和分光光学器件时可被容许的装配误差范围。

Description

裸眼3D LED屏幕显示效果的检测装置及其检测方法

【技术领域】

本发明涉及基于LED显示屏上的裸眼3D显示技术，尤其涉及一种对裸眼3D LED屏显示效果的检测方法。 

【背景技术】

近年来，三维立体显示作为最热门的新型显示技术，受到了广泛的关注。3D技术就是Three Dimensions的简称，中文是指三维、即物体的长宽高。我们已经可以在大屏幕、液晶显示屏上显示了三维立体画面，而裸眼3D LED屏幕显示作为一种立体显示的应用，其原理是在LED大屏幕前面设计与之相配合使用的光栅、柱透镜或全息透镜等分光光学器件，改变LED大屏幕发出的光线的传播方向，从而在裸眼3D LED屏幕前的空间中形成具有一定规律菱形排列分布的光场。 

根据LED屏幕上的像素的大小、排布方式及LED屏幕与分光光学器件之间的相对位置，可以从理论上计算出裸眼3D LED屏幕前面空间中的视区分布情况。 

对3D显示系统的显示效果的评判标准主要包括三个方面：不一致性、色差和串扰。通过这三个方面的因素来对显示效果进行检测和评价。目前对非LED屏幕显示的3D显示效果的测试，一般是采用加载专用的测试图形、采用专用或者适合的光学测量仪器检测出观察位置的光强分布情况，计算出3D显示系统的不一致性、色差以及串扰情况。而对于裸眼3D LED屏幕的显示效果的检测却不能比照这种方法进行检测，这是由于LED屏幕显示系统的特殊性。LED大屏幕一般尺寸比较大，常用于室外或者大型室内空间，通常是为了远距离观看而设置。所以LED大屏幕的观察距离一般较远，在观察位置的光强相对较小，因此不能完全依照对其他显示系统的检测方法来检测。 

LED大屏幕的立体显示检测效果要求配置的光学测量仪器工作距离长、灵敏度高、干扰小，并且要求光学测量仪器的探测头与LED屏幕成正对的位置关系。常用的手持式照度计、光功率计、CCD（Charge-coupled Device电荷耦合元件，也可称为图像传感器）等光学测量 仪很难满足要求。 

目前并没有一种针对裸眼3D LED屏幕，成熟而完整的检测方法，而且没有专门针对LED屏幕的专用光学仪器。在这样的背景下，提出一种针对裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法十分有必要。 

分布光度计是一种在暗室中应用的高度自动化灯具配光性能测试系统，主要用于各类室内灯具、道路灯具及投光灯具的配光性能测试以及光源总光通量的测试。所述分布广度计包括探测器、暗室、支撑结构及运动结构，其作用是利用探测器测试被测光源在空间内各个方向上光强、亮度及一定距离下照度等光学数值。其中的探测器是为了采集各光学度量；暗室是为了保持对被测光源的测量是在排除外界干扰的情况下进行；支撑结构对暗室和被测光源进行固定和提供支承，而运动结构能够提供探测器围绕被测光源或者灯具做圆周运动，以便测量空间范围内任一位置光学度量值。由于分布光度计的结构和原理，让其可以获得较长的工作距离，抗外界干扰能力强并且探测器的灵敏度较高。 

在我们现有技术领域中，对3D屏幕显示效果中不一致性的定义是：左眼视区不一致性=|左眼视区光通量-右眼视区光通量|/左眼视区光通量，右眼视区不一致性=|右眼视区光通量-左眼视区光通量|/右眼视区光通量，即要先计算出左右眼视区内的光通量，再根据定义计算出左眼视区和右眼视区的不一致性数值。对3D屏幕显示效果中串扰的定义是：右（左）视区的光通量与左（右）视区的光通量之比。 

【发明内容】

本发明针对以上情况提出了一种针对裸眼3D LED的立体显示效果进行检测的检测方法，该方法依据视区分布情况的计算理论，并结合合适的光学测量仪器定量检测出裸眼3D LED屏幕前空间照度分布情况，将理论值和实际测量值进行对比，从而对显示效果进行评价和检测。 

本发明提供了一种针对裸眼3D LED屏幕显示效果的检测装置，该装置包括控制模块、检测模块、接收存储模块、计算模块和比较模块，该控制模块连接到裸眼3D LED屏幕的输入端，而检测模块设置于裸眼3D LED屏幕的输出端，该检测模块、接收存储模块、计算模块和比较模块依次信号传输式相连；该控制模块，用来控制裸眼3D LED屏幕的输入和输出，控制其输入和输出的图像；检测模块，用来测量检测裸眼3D LED屏幕所对空间的光场分布 情况；接收存储模块，用来接收检测模块测量获得的测量结果，并存储接收到数值结果；计算模块，用于计算并处理接收存储模块内的测量结果，比较模块，用于将计算模块中经过计算得到的结果与预存的理论值进行比较；该装置还包括一个显示模块，用于显示比较模块经过比较的结果或者计算模块计算处理后得到的结果。 

其中所述的检测模块中包括分布光度计。 

一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，利用该裸眼3D LED屏幕显示效果的检测装置进行检测，其步骤包括：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的测量数值进行相应的计算和处理，计算所述评价项目的测量值，即计算表征显示效果的测量值，得到测量处理数值；对比分析，采用比较模块将所述计算模块计算得到的测量处理数值与预存的理论值进行比较，显示比较结果。 

一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其中对屏幕不一致性的检测方法包含以下步骤：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像，使裸眼3D LED屏幕上显示全白图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对加载了上述图像的裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值，即通过分布光度计的探头对距屏幕不同距离处的照度分布进行检测，并获得照度测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的照度测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的照度测量数值进行相应的计算和处理，按照3D屏幕显示效果中不一致性的定义，计算出左右眼的不一致性数值；比较过程，比较模块将所述计算模块计算得到的不一致性数值与裸眼3D LED屏幕的不一致性的理论值0进行比较；显示结果，通过显示模块显示比较结果。 

在其检测步骤中，采用分布光度计探测某一点光照度值E₁，若以裸眼3D LED屏幕所在平面为X-Y平面，建立空间直角坐标系，根据分布光度计B-β坐标系和空间直角坐标系的对应关系，在该空间直角坐标系中，记录下分布光度计转动角度为β，探头距离裸眼3D LED屏的距离为L；然后将检测模块中的数据传送到计算模块中，通过公式计算出对应的空间直 角坐标系最佳观察距离S处的水平线上距离水平远点距离为S×sinβ处的光照度值E₂的值，计算公式为：由于E₁和E₂是不同距离处的光照度值，所以E₁和E₂与光强I有如下的关系，  $E_1=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{L^2},$ $E_2=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{S^2},$ 根据以上关系，E₁和E₂有如下的对应关系： $E_2=E_1\×\frac{L^2}{S^2},$ 计算得到裸眼3D LED屏幕后方最佳观察距离处的水平位置的照度分布情况，为S×sinβ为X轴坐标，以该位置所对应的光照度值为Y轴坐标，建立直角坐标系，将数据根据直角坐标系标记并进行拟合，并对拟合结果中的照度值进行归一化处理，由离散数据点得到曲线，并取曲线半高宽范围进行记录，计算出半高宽范围内左右眼分别对应的光通量，按照3D屏幕显示效果中不一致性的定义，进行左眼、右眼不一致性的计算。 

一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其中对屏幕不同色光的色差检测方法包含以下步骤：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像，使裸眼3D LED屏幕上依次显示全红图像、全绿图像和全蓝图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对加载了上述图像的裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值，即通过分布光度计的探头对距屏幕不同距离处的照度分布进行检测，并获得照度测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的照度测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的照度测量数值进行相应的计算和处理，得到半高宽范围内的不同色光的视区的亮暗条纹的位置差异；比较过程，比较模块将发光为不同色光的裸眼3D LED屏幕的视区的位置进行比较，以发光为全绿图像的裸眼3D LED屏幕的视区的位置作为基准，比较发光为其他色光图像的裸眼3D LED屏幕的视区位置与作为基准的视区位置的差异；显示结果，显示模块显示所述比较模块的比较结果，即给出了不同色光的发光LED屏幕发出的光经过分光光学器件后形成的光场分布的色差情况。 

在其检测步骤中，采用分布光度计探测某一点光照度值E₁，若以裸眼3D LED屏幕所在平面为X-Y平面，建立空间直角坐标系，根据分布光度计B-β坐标系和空间直角坐标系的对应关系，在该空间直角坐标系中，记录下分布光度计转动角度为β，探头距离裸眼3D LED屏的距离为L；然后将检测模块中的数据传送到计算模块中，通过公式计算出对应的空间直角坐标系最佳观察距离S处的水平线上距离水平远点距离为S×sinβ处的光照度值E₂的值， 计算公式为：由于E₁和E₂是不同距离处的光照度值，所以E₁和E₂与光强I有如下的关系，  $E_1=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{L^2},$ $E_2=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{S^2},$ 根据以上关系，E₁和E₂有如下的对应关系： $E_2=E_1\×\frac{L^2}{S^2},$ 计算得到裸眼3D LED屏幕后方最佳观察距离处的水平位置的照度分布情况，以S×sinβ为X轴，以该位置所对应的光照度值为Y轴，建立直角坐标系，将数据根据直角坐标系标记并进行拟合，并对拟合结果中的照度值进行归一化处理，由离散数据点得到曲线，记录曲线的半高宽范围，并计算出不同色光的半高宽范围内所处距离水平位置处不同视区内的亮暗条纹的位置差异。 

一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其中对屏幕显示的左右眼串扰情况测试包括以下步骤：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像，使裸眼3D LED屏幕上依次显示左光路图像和右光路图像，当显示为左光路图像时，依次显示白黑交错图像、红黑交错图像、绿黑交错图像和蓝黑交错图像，当显示为右光路图像时，依次显示黑白交错图像、黑红交错图像、黑绿交错的图像和黑蓝交错的图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对加载了上述图像的裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值，即通过分布光度计的探头对距屏幕不同距离处的照度分布进行检测，并获得照度测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的照度测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的照度测量数值进行相应的计算和处理，按照3D屏幕显示效果中串扰的定义，得到半高宽范围内，右（左）视区的光通量与左（右）视区的光通量之比；比较过程，比较模块将发光为不同色光的裸眼3D LED屏幕相同视区内的左右眼串扰值进行比较；显示结果，显示模块显示所述比较模块的比较结果，即给出了不同色光的发光LED屏幕相同视区内的左右眼串扰值的比较结果。 

在其检测步骤中，采用分布光度计探测某一点光照度值E₁，若以裸眼3D LED屏幕所在平面为X-Y平面，建立空间直角坐标系，根据分布光度计B-β坐标系和空间直角坐标系的对应关系，在该空间直角坐标系中，记录下分布光度计转动角度为β，探头距离裸眼3D LED屏的距离为L；然后将检测模块中的数据传送到计算模块中，通过公式计算出对应的空间直角坐标系最佳观察距离S处的水平线上距离水平远点距离为S×sinβ处的光照度值E₂的值， 计算公式为：由于E₁和E₂是不同距离处的光照度值，所以E₁和E₂与光强I有如下的关系，  $E_1=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{L^2},$ $E_2=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{S^2},$ 根据以上关系，E₁和E₂有如下的对应关系： $E_2=E_1\×\frac{L^2}{S^2},$ 计算得到裸眼3D LED屏幕后方最佳观察距离处的水平位置的照度分布情况，以S×sinβ为X轴，以该位置所对应的光照度值为Y轴，建立直角坐标系，将数据根据直角坐标系标记并进行拟合，并对拟合结果中的照度值进行归一化处理，由离散数据点得到曲线，记录曲线的半高宽范围，并计算半高宽范围内的光通量的值。按照3D屏幕显示效果中串扰的定义，计算左眼串扰值和右眼串扰值。 

本发明提供了一种裸眼3D LED屏幕显示效果检测装置，在该装置中配置了分布光度计作为检测元件，完成一系列裸眼3D LED屏幕显示效果的检测，弥补目前没有成熟完善和广泛使用的裸眼3D LED屏幕显示效果检测装置的空白，并提出了一种利用该装置对裸眼3D LED屏幕显示效果进行检测的方法。实现了对LED屏幕的裸眼3D显示效果检测和评价；对检测结果进行进一步的分析可以从而验证分光光学器件的加工质量及组屏的装配质量，又可以为未来分光光学器件的加工、装配及实验提供理论基础，同时还可以给出了关于工程上大批量装配LED屏幕和分光光学器件时可被容许的装配误差范围。 

【附图说明】

图1是本发明裸眼3D LED屏幕显示效果的检测装置结构图； 

图2是本发明裸眼3D LED屏幕显示效果不一致性检测流程图； 

图3是本发明裸眼3D LED屏幕显示效果的色差情况检测流程图； 

图4是本发明裸眼3D LED屏幕显示效果的串扰情况检测流程图； 

图5是对某裸眼3D LED屏幕显示效果测试的相对照度曲线图。 

图6是对某裸眼3D LED屏幕不同色光发光时左右眼不一致性计算的数值表； 

图7是对某裸眼3D LED屏幕发出红光与蓝光时的视区位置与发出绿光时的视区位置差异（色差）计算的数值表； 

图8是对某裸眼3D LED屏幕发出不同色光时的串扰情况计算的数值表。 

100、裸眼3D LED屏幕；10、控制模块；20、检测模块；30、接收存储模块；40、计算 模块；50、比较模块；60、显示模块。 

【具体实施方式】

下面将结合本发明附图和具体实施方式对本发明裸眼3D LED屏幕显示效果检测装置及其检测方法进行进一步的详细说明。 

利用本发明所涉及的裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，可以检测透镜组屏的分光性能及发光LED通过分光光学器件后的视区分布情况和串扰情况，即对LED屏幕的裸眼3D显示效果进行相应的检测和评价，从而验证透镜组屏的加工质量及组屏的装配质量，分析检测实验结果又可以为未来透镜组屏的加工、装配及实验提供理论基础，同时可以给出工程上大批量装配LED屏幕和分光光学器件时可以被接受的装配误差范围。 

如附图1所示：一种针对裸眼3D LED屏幕显示效果的检测装置，该装置包括控制模块10、检测模块20、接收存储模块30、计算模块40和比较模块50，该控制模块10连接到裸眼3D LED屏幕100的输入端，而检测模块20设置于裸眼3D LED屏幕100的输出端，该检测模块20、接收存储模块30、计算模块40和比较模块50依次信号传输式相连；该控制模块10，用来控制裸眼3D LED屏幕的输入和输出，控制其输入和输出的图像；检测模块20，用来测量检测裸眼3D LED屏幕所对空间的光场分布情况；接收存储模块30，用来接收检测模块测量获得的测量结果，并存储接收到数值结果；计算模块40，用于计算并处理接收存储模块30内的测量结果，比较模块50，用于将计算模块40中经过计算得到的结果与预存的理论值进行比较；该装置还包括一个显示模块60，用于显示比较模块50经过比较的结果或者计算模块40计算处理后得到的结果。 

其中所述的检测模块20中包括分布光度计。 

一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，利用该裸眼3D LED屏幕显示效果的检测装置进行检测，其步骤包括：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的测量数值进行相应的计算和处理，计算所述评价项目的测量值，即计算表 征显示效果的测量值，得到测量处理数值；对比分析，采用比较模块将所述计算模块计算得到的测量处理数值与预存的理论值进行比较，显示比较结果。 

一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其中对屏幕不一致性的检测方法包含以下步骤：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像，使裸眼3D LED屏幕上显示全白图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对加载了上述图像的裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值，即通过分布光度计的探头对距屏幕不同距离处的照度分布进行检测，并获得照度测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的照度测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的照度测量数值进行相应的计算和处理，按照3D屏幕显示效果中不一致性的定义，计算出左右眼的不一致性数值；比较过程，比较模块将所述计算模块计算得到的不一致性数值与裸眼3D LED屏幕的不一致性的理论值0进行比较；显示结果，通过显示模块显示比较结果。 

在其检测步骤中，采用分布光度计探测某一点光照度值E₁，若以裸眼3D LED屏幕所在平面为X-Y平面，建立空间直角坐标系，根据分布光度计B-β坐标系和空间直角坐标系的对应关系，在该空间直角坐标系中，记录下分布光度计转动角度为β，探头距离裸眼3D LED屏的距离为L；然后将检测模块中的数据传送到计算模块中，通过公式计算出对应的空间直角坐标系最佳观察距离S处的水平线上距离水平远点距离为S×sinβ处的光照度值E₂的值，计算公式为：由于E₁和E₂是不同距离处的光照度值，所以E₁和E₂与光强I有如下的关系，  $E_1=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{L^2},$ $E_2=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{S^2},$ 根据以上关系，E₁和E₂有如下的对应关系： $E_2=E_1\×\frac{L^2}{S^2},$ 计算得到裸眼3D LED屏幕后方最佳观察距离处的水平位置的照度分布情况，以S×sinβ为X轴，以该位置所对应的光照度值为Y轴，建立直角坐标系，将数据根据直角坐标系标记并进行拟合，并对拟合结果中的照度值进行归一化处理，由离散数据点得到曲线，对某裸眼3D LED屏幕进行测试与处理，得到的曲线图如图5所示。计算出半高宽范围内左右眼分别对应的光通量，按照3D屏幕显示效果中不一致性的定义，进行左眼、右眼不一致性的计算。图6为根据以上描述的方法，计算得到的某裸眼3D LED屏幕不同色光发光时左右眼的不一致性数值。 

一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其中对屏幕不同色光的色差检测方法包含以下步骤：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像，使裸眼3D LED屏幕上依次显示全红图像、全绿图像和全蓝图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对加载了上述图像的裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值，即通过分布光度计的探头对距屏幕不同距离处的照度分布进行检测，并获得照度测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的照度测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的照度测量数值进行相应的计算和处理，得到半高宽范围内的不同色光的视区的亮暗条纹的位置差异；比较过程，比较模块将发光为不同色光的裸眼3D LED屏幕的视区的位置进行比较，以发光为全绿图像的裸眼3D LED屏幕的视区的位置作为基准，比较发光为其他色光图像的裸眼3D LED屏幕的视区与作为基准的视区位置的差异；显示结果，显示模块显示所述比较模块的比较结果，即给出了不同色光的发光LED屏幕发出的光经过分光光学器件后形成的光场分布的色差情况。 

在其检测步骤中，采用分布光度计探测某一点光照度值E₁，若以裸眼3D LED屏幕所在平面为X-Y平面，建立空间直角坐标系，根据分布光度计B-β坐标系和空间直角坐标系的对应关系，在该空间直角坐标系中，记录下分布光度计转动角度为β，探头距离裸眼3D LED屏的距离为L；然后将检测模块中的数据传送到计算模块中，通过公式计算出对应的空间直角坐标系最佳观察距离S处的水平线上距离水平远点距离为S×sinβ处的光照度值E₂的值，计算公式为：由于E₁和E₂是不同距离处的光照度值，所以E₁和E₂与光强I有如下的关系，  $E_1=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{L^2},$ $E_2=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{S^2},$ 根据以上关系，E₁和E₂有如下的对应关系： $E_2=E_1\×\frac{L^2}{S^2},$ 计算得到裸眼3D LED屏幕后方最佳观察距离处的水平位置的照度分布情况，以S×sinβ为X轴，以该位置所对应的光照度值为Y轴，建立直角坐标系，将数据根据直角坐标系标记并进行拟合，并对拟合结果中的照度值进行归一化处理，由离散数据点得到曲线，对某裸眼3D LED屏幕进行测试与处理，得到的曲线图如图5所示。记录曲线的半高宽范围，并计算出不同色光的半高宽范围内所处距离水平位置处不同视区内的亮暗条纹的位置差异，对某裸眼3D LED屏进行如上所述的测试与数据处理，得到的位置差异（色差）如图7所示。 

一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其中对屏幕显示的左右眼串扰情况测试包括以下步骤：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像，使裸眼3D LED屏幕上依次显示左光路图像和右光路图像，当显示为左光路图像时，依次显示白黑交错图像、红黑交错图像、绿黑交错图像和蓝黑交错图像，当显示为右光路图像时，依次显示黑白交错图像、黑红交错图像、黑绿交错的图像和黑蓝交错的图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对加载了上述图像的裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值，即通过分布光度计的探头对距屏幕不同距离处的照度分布进行检测，并获得照度测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的照度测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的照度测量数值进行相应的计算和处理，按照3D屏幕显示效果中串扰的定义，得到半高宽范围内，右（左）视区的光通量与左（右）视区的光通量之比；比较过程，比较模块将发光为不同色光的裸眼3D LED屏幕相同视区内的左右眼串扰值进行比较；显示结果，显示模块显示所述比较模块的比较结果，即给出了不同色光的发光LED屏幕相同视区内的左右眼串扰值的比较结果。 

在其检测步骤中，采用分布光度计探测某一点光照度值E₁，若以裸眼3D LED屏幕所在平面为X-Y平面，建立空间直角坐标系，根据分布光度计B-β坐标系和空间直角坐标系的对应关系，在该空间直角坐标系中，记录下分布光度计转动角度为β，探头距离裸眼3D LED屏的距离为L；然后将检测模块中的数据传送到计算模块中，通过公式计算出对应的空间直角坐标系最佳观察距离S处的水平线上距离水平远点距离为S×sinβ处的光照度值E₂的值，计算公式为：由于E₁和E₂是不同距离处的光照度值，所以E₁和E₂与光强I有如下的关系，  $E_1=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{L^2},$ $E_2=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{S^2},$ 根据以上关系，E₁和E₂有如下的对应关系： $E_2=E_1\×\frac{L^2}{S^2},$ 计算得到裸眼3D LED屏幕后方最佳观察距离处的水平位置的照度分布情况，以S×sinβ为X轴，以该位置所对应的光照度值为Y轴，建立直角坐标系，将数据根据直角坐标系标记并进行拟合，并对拟合结果中的照度值进行归一化处理，由离散数据点得到曲线，对某裸眼3D LED屏幕进行测试与处理，得到的曲线图如图5所示。记录曲线的半高宽范围，并计算半高宽范围内的光通量的值。按照3D屏幕显示效果中串扰的定义，计算左眼串扰值和右眼串扰值。 对某裸眼3D LED屏进行如上所述的测试与数据处理，得到的左眼串扰值与右眼串扰值如图8所示。 

本发明提供了一种裸眼3D LED屏幕显示效果检测装置，在该装置中配置了分布光度计作为检测元件，完成一系列裸眼3D LED屏幕显示效果的检测，弥补目前没有成熟完善和广泛使用的裸眼3D LED屏幕显示效果检测装置的空白，并提出了一种利用该装置对裸眼3D LED屏幕显示效果进行检测的方法。实现了对LED屏幕的裸眼3D显示效果检测和评价；对检测结果进行进一步的分析可以从而验证分光光学器件的加工质量及组屏的装配质量，又可以为未来分光光学器件的加工、装配及实验提供理论基础，同时还可以给出了关于工程上大批量装配LED屏幕和分光光学器件时可被容许的装配误差范围。 

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (9)

1.一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测装置，其特征在于，该装置包括控制模块、检测模块、接收存储模块、计算模块和比较模块，该控制模块连接到裸眼3D LED屏幕的输入端，而检测模块设置于裸眼3D LED屏幕的输出端，该检测模块、接收存储模块、计算模块和比较模块依次信号传输式相连；该控制模块，用来控制裸眼3D LED屏幕的输入和输出，控制其输入和输出的图像；检测模块，用来测量检测裸眼3D LED屏幕所对空间的光场分布情况；接收存储模块，用来接收检测模块测量获得的测量结果，并存储接收到数值结果；计算模块，用于计算并处理接收存储模块内的测量结果，比较模块，用于将计算模块中经过计算得到的结果与预存的理论值进行比较；该装置还包括一个显示模块，用于显示比较模块经过比较的结果或者计算模块计算处理后得到的结果。

2.根据权利要求1所述裸眼3D LED屏幕效果的检测装置，其中所述的检测模块中包括分布光度计。

3.一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其特征在于，该方法利用该裸眼3D LED屏幕显示效果的检测装置进行检测，其步骤包括：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的测量数值进行相应的计算和处理，计算所述评价项目的测量值，即计算表征显示效果的测量值，得到测量处理数值；对比分析，采用比较模块将所述计算模块计算得到的测量处理数值与预存的理论值进行比较，显示比较结果。

4.一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其特征在于，其中对屏幕不一致性的检测方法包含以下步骤：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像，使裸眼3D LED屏幕上显示全白图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对加载了上述图像的裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值，即通过分布光度计的探头对距屏幕不同距离处的照度分布进行检测，并获得照度测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的照度测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的照度测量数值进行相应的计算和处理，按照3D屏幕显示效果中不一致性的定义，计算出左右眼的不一致性数值；比较过程，比较模块将所述计算模块计算得到的不一致性数值与裸眼3DLED屏幕的不一致性的理论值0进行比较；显示结果，通过显示模块显示比较结果。

5.根据权利要求4所述裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其特征在于，在其检测步骤中，采用分布光度计探测某一点光照度值E₁，若以裸眼3D LED屏幕所在平面为X-Y平面，建立空间直角坐标系，根据分布光度计B-β坐标系和空间直角坐标系的对应关系，在该空间直角坐标系中，记录下分布光度计转动角度为β，探头距离裸眼3D LED屏的距离为L；然后将检测模块中的数据传送到计算模块中，通过公式计算出对应的空间直角坐标系最佳观察距离S处的水平线上距离水平远点距离为S×sinβ处的光照度值E₂的值，计算公式为：由于E₁和E₂是不同距离处的光照度值，所以E₁和E₂与光强I有如下的关系 $E_1=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{L^2},$ $E_2=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{S^2},$ 根据以上关系，E₁和E₂有如下的对应关系： $E_2=E_1\×\frac{L^2}{S^2},$ 计算得到裸眼3D LED屏幕后方最佳观察距离处的水平位置的照度分布情况，以S×sinβ为X轴，以该位置所对应的光照度值为Y轴，建立直角坐标系，将数据根据直角坐标系标记并进行拟合，并对拟合结果中的照度值进行归一化处理，由离散数据点得到曲线，并取曲线半高宽范围进行记录，计算出半高宽范围内左右眼分别对应的光通量，按照3D屏幕显示效果中不一致性的定义，进行左眼、右眼不一致性的计算。

6.一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其特征在于，其中对屏幕不同色光的色差检测方法包含以下步骤：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像，使裸眼3D LED屏幕上依次显示全红图像、全绿图像和全蓝图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对加载了上述图像的裸眼3D LED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值，即通过分布光度计的探头对距屏幕不同距离处的照度分布进行检测，并获得照度测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的照度测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的照度测量数值进行相应的计算和处理，得到半高宽范围内的不同色光的视区的亮暗条纹的位置差异；比较过程，比较模块将发光为不同色光的裸眼3D LED屏幕的视区的位置进行比较，以发光为全绿图像的裸眼3D LED屏幕的视区的位置作为基准，比较发光为其他色光图像的裸眼3D LED屏幕的视区位置与作为基准的视区位置的差异；显示结果，显示模块显示所述比较模块的比较结果，即给出了不同色光的发光LED屏幕发出的光经过分光光学器件后形成的光场分布的色差情况。

7.根据权利要求6所述裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其特征在于，在其检测步骤中，采用分布光度计探测某一点光照度值E₁，若以裸眼3D LED屏幕所在平面为X-Y平面，建立空间直角坐标系，根据分布光度计B-β坐标系和空间直角坐标系的对应关系，在该空间直角坐标系中，记录下分布光度计转动角度为β，探头距离裸眼3D LED屏的距离为L；然后将检测模块中的数据传送到计算模块中，通过公式计算出对应的空间直角坐标系最佳观察距离S处的水平线上距离水平远点距离为S×sinβ处的光照度值E₂的值，计算公式为：由于E₁和E₂是不同距离处的光照度值，所以E₁和E₂与光强I有如下的关系， $E_1=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{L^2},$ $E_2=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{S^2},$ 根据以上关系，E₁和E₂有如下的对应关系： $E_2=E_1\×\frac{L^2}{S^2},$ 计算得到裸眼3D LED屏幕后方最佳观察距离处的水平位置的照度分布情况，以S×sinβ为X轴，以该位置所对应的光照度值为Y轴，建立直角坐标系，将数据根据直角坐标系标记并进行拟合，并对拟合结果中的照度值进行归一化处理，由离散数据点得到曲线，记录曲线的半高宽范围，并计算出不同色光的半高宽范围内所处距离水平位置处不同视区内的亮暗条纹的位置差异。

8.一种裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其特征在于，其中对屏幕显示的左右眼串扰情况测试包括以下步骤：加载测试图像，通过控制模块控制待测的裸眼3D LED屏幕按测试要求显示相应的图像，使裸眼3D LED屏幕上依次显示左光路图像和右光路图像，当显示为左光路图像时，依次显示白黑交错图像、红黑交错图像、绿黑交错图像和蓝黑交错图像，当显示为右光路图像时，依次显示黑白交错图像、黑红交错图像、黑绿交错的图像和黑蓝交错的图像；进行检测，采用检测模块中的分布光度计对加载了上述图像的裸眼3DLED屏幕后的光场分布情况进行检测，获取直接测量到的测量数值，即通过分布光度计的探头对距屏幕不同距离处的照度分布进行检测，并获得照度测量数值；接收存储数据，采用接收存储模块接收由检测模块获取的照度测量数值，并对接收到的结果进行存储；计算处理，采用计算模块对接收存储模块中的照度测量数值进行相应的计算和处理，按照3D屏幕显示效果中串扰的定义，得到半高宽范围内，右（左）视区的光通量与左（右）视区的光通量之比；比较过程，比较模块将发光为不同色光的裸眼3D LED屏幕相同视区内的左右眼串扰值进行比较；显示结果，显示模块显示所述比较模块的比较结果，即给出了不同色光的发光LED屏幕相同视区内的左右眼串扰值的比较结果。

9.根据权利要求8所述裸眼3D LED屏幕显示效果的检测方法，其特征在于，在检测步骤中，采用分布光度计探测某一点光照度值E₁，若以裸眼3D LED屏幕所在平面为X-Y平面，建立空间直角坐标系，根据分布光度计B-β坐标系和空间直角坐标系的对应关系，在该空间直角坐标系中，记录下分布光度计转动角度为β，探头距离裸眼3D LED屏的距离为L；然后将检测模块中的数据传送到计算模块中，通过公式计算出对应的空间直角坐标系最佳观察距离S处的水平线上距离水平远点距离为S×sinβ处的光照度值E₂的值，计算公式为：由于E₁和E₂是不同距离处的光照度值，所以E₁和E₂与光强I有如下的关系， $E_1=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{L^2},$ $E_2=\frac{I{\left(\cos \mathrm{\β}\right)}^3}{S^2},$ 根据以上关系，E₁和E₂有如下的对应关系： $E_2=E_1\×\frac{L^2}{S^2},$ 计算得到裸眼3D LED屏幕后方最佳观察距离处的水平位置的照度分布情况，以S×sinβ为X轴，以该位置所对应的光照度值为Y轴，建立直角坐标系，将数据根据直角坐标系标记并进行拟合，并对拟合结果中的照度值进行归一化处理，由离散数据点得到曲线，记录曲线的半高宽范围，并计算半高宽范围内的光通量的值，按照3D屏幕显示效果中串扰的定义，计算左眼串扰值和右眼串扰值。

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