CN104992664A - 一种led显示屏亮度调节方法、装置及led显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明适用于LED显示屏技术领域，提供了一种LED显示屏亮度调节方法、装置及LED显示屏，所述方法包括：利用三维可视化，构建LED显示屏及周边建筑的三维模型；实时动态模拟太阳光照环境；利用投影变换，获取所述三维模型中位于向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组；调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值。本发明在LED显示屏正常使用的前提下，无需内置亮度传感器阵列，也无需手动调节亮度，从而既提高了亮度调节的效率，也使得该LED显示屏亮度调节方法可以大范围推广使用。

Description

一种LED显示屏亮度调节方法、装置及LED显示屏

技术领域

本发明属于LED显示屏技术领域，尤其涉及一种LED显示屏亮度调节方法、装置及LED显示屏。

背景技术

近年来，LED显示屏在体育领域的应用越来越深入和广泛，例如：因为LED显示屏比印刷喷绘广告板的展现形式丰富，利用效率高，所以越来越多的场馆、赛事使用场边LED周边屏作为信息传播，商业宣传的载体，此外，由于LED周边屏安装的场馆结构、比赛时间等影响，因此常常造成LED周边屏工作时，一部分处在高亮的向阳区，另一部分处在昏暗的背阴区。显示屏整屏亮度均匀工作情况下，向阳区的显示屏显示效果显得亮度不够，从而影响显示屏的整体观感。

目前，消除处于亮暗区LED显示屏模组显示差异的方法有两种，第一种方式：通过在LED显示屏安装亮度传感器阵列，根据各亮度传感器获取的环境亮度值，判断LED显示屏是否存在亮暗分区，以及哪些模组处于亮区，哪些模组处于暗区，然后对亮暗区的模组分别调节亮度。第二种，通过现场人工观察，判断亮暗区的分界线，再借助软件批量手动调节各区的显示屏模组亮度。

然而，现有LED显示屏调节向阳区、背阴区亮度的方案，存在两个方面的 主要缺点，详述如下：

第一方面，无法大范围推广使用，其原因在于，通过亮度传感器阵列，调节调节处于向阳区、背阴区亮度的显示屏箱体的亮度，是需要集成亮度传感器阵列的LED显示屏，而集成亮度传感器阵列的LED显示屏成本较高，生产组装复杂，导致目前支持亮度传感器阵列的LED显示屏较少，因此无法大范围推广使用。

第二方面，调节亮度的步骤繁琐，无法快速调节亮度。其原因在于，因为比赛时，随着太阳的移动，显示屏的向阳背阴部分是逐渐变化的。如果要获得准确的调节效果，需要人工守候，并根据阴影的移动，实时手动调节显示屏亮度，因此，其操作步骤繁琐，依赖人工守候，实时观察与操作，增加了用户负担，且不能保证调节的及时性和正确性。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种LED显示屏亮度调节方法，旨在解决现有LED显示屏调节向阳区、背阴区亮度的方案，操作步骤繁琐，依赖人工守候，增加用户负担，不能保证调节的及时性和正确性且无法大范围推广使用的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种LED显示屏亮度调节方法，包括：

利用三维可视化，构建LED显示屏及周边建筑的三维模型；

实时动态模拟太阳光照环境；

利用投影变换，获取所述三维模型中位于向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组；

调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整所述 背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值。

本发明实施例的另一目的在于提供一种LED显示屏亮度调节装置，包括：

三维模型构建模块，用于利用三维可视化，构建LED显示屏及周边建筑的三维模型；

模拟模块，用于实时动态模拟太阳光照环境；

显示屏模组获取模块，用于利用投影变换，获取所述三维模型中位于向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组；

实时亮度调整模块，用于调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值。

一种LED显示屏，包括上述的LED显示屏亮度调节装置。

在本发明实施例中，调整向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值，解决了现有LED显示屏调节向阳区、背阴区亮度的方案，操作步骤繁琐，依赖人工守候，增加用户负担，不能保证调节的及时性和正确性且无法大范围推广使用的问题。在LED显示屏正常使用的前提下，低成本实时自动控制受太阳光线影响的LED显示屏亮度，消除光线影响，提高整个LED显示屏的显示效果。从而既提高了亮度调节的效率，也使得该LED显示屏亮度调节方法可以大范围推广使用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的LED显示屏亮度调节方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的LED显示屏亮度调节方法步骤S103的实现流程图；

图3是本发明实施例提供的LED显示屏亮度调节方法步骤S104的实现流程图；

图4是本发明实施例提供的执行LED显示屏亮度调节方法的实现流程图；

图5是本发明实施例提供的LED显示屏亮度调节装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

参考图1，图1是本发明实施例提供的LED显示屏亮度调节方法的实现流程图，详述如下：

在步骤S101中，利用三维可视化，构建LED显示屏及周边建筑的三维模型；

其中，三维可视化为现有技术，构建LED显示屏及周边建筑的三维模型的实施过程，在此不做描述。

在步骤S102中，实时动态模拟太阳光照环境；

在创建的三维场景中引入直线光来模拟太阳光，通过计算太阳的高度角、方位角确定直线光的方向，直线光的方向即为动态模拟太阳光照的方向。

计算太阳高度角、方位角的公式如下：

高度角：

方位角： $A=\arcsin \left(\frac{\cos \mathrm{\δ}\sin \mathrm{\ω}}{\cos \mathrm{\α}}\right)$

其中：地理纬度

δ：太阳赤纬角

n为一年中的日期序号，单位：日

ω：太阳时角 

ω＝(12-T)×15°，T为当地时间，单位：h

在步骤S103中，利用投影变换，获取所述三维模型中位于向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组；

在步骤S104中，调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值。

其中，循环执行步骤S102至步骤S104，直至当前时间不处于日照时段内，详述如下：

循环执行的是步骤S102实时动态模拟太阳光照环境，步骤S103利用投影变换获取所述三维模型中位于向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组，步骤S104分别调整向阳区、背阴区模组至预设亮度值，直至当前时间不处于日照时段内。

在本发明实施例中，调整向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值，解决了现有LED显示屏调节向阳区、背阴区亮度的方案，操作步骤繁琐，依赖人工守候，增加用户负担，不能保证调节的及时性和正确性且无法大范围推广使用的问题，在LED显示屏正常使用的前提下，无需内置亮度传感器阵列，也无需手动调节 亮度，从而既提高了亮度调节的效率，也使得该LED显示屏亮度调节方法可以大范围推广使用。

实施例二

参考图2，图2是本发明实施例提供的LED显示屏亮度调节方法步骤S103的实现流程图，详述如下：

在步骤S201中，根据投影变换，获取所述周边建筑在所述显示屏所处水平面上的投影区域；

在步骤S202中，利用所述投影区域与所述显示屏的相交判断，获取位于向阳区、背阴区的显示屏模组。

根据投影变换，计算显示屏周边建筑在显示屏所处的水平面上的投影区域。利用投影区域与显示屏的相交，判断出位于向阳区、背阴区的显示屏模组。

为便于说明，以空间周边建筑p到水平面点s的变换为例，详述如下：

变换矩阵S

$S=\left[\begin{array}{cccc}{n}_x{L}_x+k& n_x{L}_y& n_x{L}_z& 0\\ n_y{L}_x& n_y{L}_y+k& n_y{L}_z& 0\\ n_y{L}_x& n_z{L}_y& n_z{L}_z+k& 0\\ {\mathrm{dL}}_x& {\mathrm{dL}}_y& {\mathrm{dL}}_z& k\end{array}\right]$

4D向量(n_x,n_y,n_z,d)表示投射平面的平面方程系数；

4D向量(L_x,L_y,L_z,0)表示平行光的照射方向；

k＝(n_x,n_y,n_z,d)*(L_x,L_y,L_z,0)＝n_xL_x+n_yL_y+n_zL_z

在本发明实施例中，获取位于向阳区、背阴区的显示屏模组，便于后续调整向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整背阴区的显示屏 模组的实时亮度为预设的背阴亮度值。

实施例三

参考图3，图3是本发明实施例提供的LED显示屏亮度调节方法步骤S104的实现流程图，详述如下：

在步骤S301中，向所述向阳区的显示屏模组发送预设的向阳亮度值，调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为所述向阳亮度值；

其中，预先配置向阳亮度值和向阳区的显示屏模组之间的第一对应关系，根据第一对应关系，向所述向阳区的显示屏模组发送预设的向阳亮度值，调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为所述向阳亮度值。

在步骤S302中，向所述背阴区的显示屏模组发送预设的背阴亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为所述背阴亮度值。

其中，预先配置背阴亮度值和背阴区的显示屏模组之间的第二对应关系，根据第二对应关系，向所述背阴区的显示屏模组发送预设的背阴亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为所述背阴亮度值。

在本发明实施例中，调整向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值，既提高了亮度调节的效率，也使得该LED显示屏亮度调节方法可以大范围推广使用。

实施例四

参考图4，图4是本发明实施例提供的执行LED显示屏亮度调节方法的实现流程图，详述如下：

S401：创建LED显示屏及周边建筑的三维模型；

S402：利用当地的地理纬度、当前时间、当前日期在一年中的序号根据上面的公式计算出太阳的高度角、方位角，进而在三维场景中建立模拟太阳光的环境直线光；

S403：利用投影变换计算周边建筑在LED显示屏摆放平面的投影阴影,并根据相交判断，识别LED显示屏中处于背阴区的显示屏模组和处于向阳区的显示屏模组；

S404：发送预设的向阳区亮度值至向阳区的显示屏模组、发送预设的背阴区亮度值至背阴区的显示屏模组。

其中，预设的向阳区亮度值和预设的背阴区亮度值，可以根据需要和现场的效果进行更改。

循环步骤S402至S404，根据太阳光的移动实时调节显示屏亮度。

其中，获取所处地理位置的日照时段，判断所述地理位置的当前时间是否处于所述日照时段内，当所述地理位置的当前时间处于所述日照时段时，实时动态模拟太阳光照环境。

在本实施例中，循环执行S402至S404，根据太阳光线的移动，自动识别出向阳区的显示屏模组、背阴区的显示屏模组，发送预设的向阳区亮度值至向阳区的显示屏模组、发送预设的背阴区亮度值至背阴区的显示屏模组，以使向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组显示效果均匀。

实施例五

图5是本发明实施例提供的LED显示屏亮度调节装置的结构框图，该LED 显示屏亮度调节装置可以运行于LED显示屏。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

参照图5，该LED显示屏亮度调节装置，包括：

三维模型构建模块51，用于三维模型构建模块，用于利用三维可视化，构建LED显示屏及周边建筑的三维模型；

模拟模块52，用于实时动态模拟太阳光照环境；

显示屏模组获取模块53，用于利用投影变换，获取所述三维模型中位于向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组；

实时亮度调整模块54，用于调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值。

在本实施例的一种实现方式中，在该LED显示屏亮度调节装置中，所述模拟模块用于在创建的所述三维模型中引入直线光来模拟太阳光，通过计算太阳的高度角、方位角确定所述直线光的方向。

在本实施例的一种实现方式中，在该LED显示屏亮度调节装置中，所述显示屏模组获取模块包括：

投影区域获取单元，用于根据投影变换，获取所述周边建筑在所述显示屏所处水平面上的投影区域；

显示屏模组获取单元，用于利用所述投影区域与所述显示屏的相交判断，获取位于向阳区、背阴区的显示屏模组。

在本实施例的一种实现方式中，在该LED显示屏亮度调节装置中，所述实时亮度调整模块包括：

向阳区调整单元，用于向所述向阳区的显示屏模组发送预设的向阳亮度值，调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为所述向阳亮度值，直至当前时间不处于日照时段内；

背阴区调整单元，用于向所述背阴区的显示屏模组发送预设的背阴亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为所述背阴亮度值，直至当前时间不处于日照时段内。

作为本发明的一个实施例，提供了一种LED显示屏，包括上述的LED显示屏亮度调节装置。

本发明实施例提供的装置可以应用在前述对应的方法实施例中，详情参见上述实施例的描述，在此不再赘述。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。所述的程序可以存储于可读取存储介质中，所述的存储介质，如随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种LED显示屏亮度调节方法，其特征在于，包括：

利用三维可视化，构建LED显示屏及周边建筑的三维模型；

实时动态模拟太阳光照环境；

利用投影变换，获取所述三维模型中位于向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组；

调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值。

2.根据权利要求1所述的LED显示屏亮度调节方法，其特征在于，所述实时动态模拟太阳光照环境，具体为：

在创建的所述三维模型中引入直线光来模拟太阳光，通过计算太阳的高度角、方位角确定所述直线光的方向。

3.根据权利要求1所述的LED显示屏亮度调节方法，其特征在于，所述利用投影变换，获取所述三维模型中位于向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组，具体为：

根据投影变换，获取所述周边建筑在所述显示屏所处水平面上的投影区域；

利用所述投影区域与所述显示屏的相交判断，获取位于向阳区、背阴区的显示屏模组。

4.根据权利要求1所述的LED显示屏亮度调节方法，其特征在于，所述调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值，具体为：

向所述向阳区的显示屏模组发送预设的向阳亮度值，调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为所述向阳亮度值；

向所述背阴区的显示屏模组发送预设的背阴亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为所述背阴亮度值。

5.根据权利要求1所述的LED显示屏亮度调节方法，其特征在于，所述实时动态模拟太阳光照环境，具体为：

获取所处地理位置的日照时段；

判断所述地理位置的当前时间是否处于所述日照时段内，当所述地理位置的当前时间处于所述日照时段时，实时动态模拟太阳光照环境。

6.一种LED显示屏亮度调节装置，其特征在于，包括：

三维模型构建模块，用于利用三维可视化，构建LED显示屏及周边建筑的三维模型；

模拟模块，用于实时动态模拟太阳光照环境；

显示屏模组获取模块，用于利用投影变换，获取所述三维模型中位于向阳区的显示屏模组和背阴区的显示屏模组；

实时亮度调整模块，用于调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为预设的向阳亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为预设的背阴亮度值。

7.根据权利要求6所述的LED显示屏亮度调节装置，其特征在于，所述模拟模块用于在创建的所述三维模型中引入直线光来模拟太阳光，通过计算太阳的高度角、方位角确定所述直线光的方向。

8.根据权利要求6所述的LED显示屏亮度调节装置，其特征在于，所述显示屏模组获取模块包括：

投影区域获取单元，用于根据投影变换，获取所述周边建筑在所述显示屏所处水平面上的投影区域；

显示屏模组获取单元，用于利用所述投影区域与所述显示屏的相交判断，获取位于向阳区、背阴区的显示屏模组。

9.根据权利要求6所述的LED显示屏亮度调节装置，其特征在于，所述实时亮度调整模块包括：

向阳区调整单元，用于向所述向阳区的显示屏模组发送预设的向阳亮度值，调整所述向阳区的显示屏模组的实时亮度为所述向阳亮度值；

背阴区调整单元，用于向所述背阴区的显示屏模组发送预设的背阴亮度值，调整所述背阴区的显示屏模组的实时亮度为所述背阴亮度值。

10.一种LED显示屏，其特征在于，包括权利要求6至9任意一项的LED显示屏亮度调节装置。