CN105551431B - Led显示模块均匀性校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED显示模块均匀性校正方法，其利用已知绝对亮色度的稳定光源标定面阵相机的亮色度数据以得到将面阵相机后续采集到的相对亮色度数据转换至绝对亮色度数据的亮色度数据转换系数，并使用同一面阵相机对LED显示模块进行相对亮色度数据采集，进行可实现LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数的精确计算和上传保存。该种技术方案简单易用，可以使不同亮度或亮色度的LED显示模块校正后亮度或亮色度和均匀性达到高度一致，对不同批次LED显示模块没有批次的限制，很适合工厂标准化LED显示模块校正例如箱体校正或灯板校正。

Description

LED显示模块均匀性校正方法

技术领域

本发明涉及LED显示校正技术领域，尤其涉及一种LED显示模块均匀性校正方法。

背景技术

由于LED(Light Emitting Diode，发光二极管)的离散性、衰减性和电路元器件的离散性等原因，LED显示屏存在亮度和色度不一致的现象，严重地影响显示质量。为了克服LED显示屏亮度、色度非均匀性问题，逐点校正技术应运而生，且发展迅速，它可以显著地提高LED显示屏的均匀性，改善显示质量。

根据应用场合的不同，逐点校正技术又可以分为两种：一种是生产线上的逐箱体或逐灯板校正(箱体校正或灯板校正)；另一种是现场的大屏校正(现场校正)。现场校正技术可以选择合适的观看地点进行校正，保证LED显示屏在现场应用环境中达到满意的显示效果，但复杂多变的现场环境和异地技术支持是限制现场校正面临的难题，尤其是一些国外订单现场校正的成本和难度都比较大。为了确保出厂LED显示屏的均匀性，降低技术支持成本，箱体(或灯板)校正技术就体现出其特有价值。箱体(或灯板)校正可以大幅度改善拼接后显示屏的显示质量，且相对现场校正效率较高，不受时间和场地的限制，成本也较低。因此，随着LED显示屏生产厂商的发展，箱体(或灯板)校正技术将成为LED显示屏制造环节中不可或缺的一部分。

现有技术中的一种使用相机进行箱体(或灯板)校正大致的校正流程为：相机采集一个箱体(或灯板)的亮色度数据；分析一个箱体(或灯板)的亮色度数据以得到每一颗LED灯的相对亮色度值；根据箱体(或灯板)的相对亮色度值生成箱体(或灯板)上每一颗LED灯点的校正系数；上传校正数据到箱体(或灯板)保存位置；以及处理下一个箱体(或灯板)。然而，由于相机不是绝对亮色度采集设备，没有经过计量局严格标定，这一过程中相机采集的箱体(或灯板)数据存在较大的亮色度误差；如果直接使用相机采集的原始亮色度数据进行箱体(或灯板)校正，校正后的箱体(或灯板)会出现箱体(或灯板)间明显的亮色度差异，导致拼接而成的整个LED显示屏以箱体(或灯板)为单位呈现马赛克现象。

现有技术中的另一种使用相机进行箱体(或灯板)校正大致的校正流程为：相机采集每一个箱体(或灯板)的亮色度数据；统一分析箱体(或灯板)的亮色度数据；认为每个箱体(或灯板)平均亮色度相同，对箱体(或灯板)亮色度数据进行处理；以及上传箱体(或灯板)的校正系数到保存位置。然而，因大部分LED箱体(或灯板)都是按订单出货的，单批新订单中每个箱体(或灯板)的平均亮色度值一般来说是相同的；认为所有箱体(或灯板)平均亮色度相同，对所有数据进行这样的处理，对于大部分显示屏屏来说都适用。但是，箱体(或灯板)生产中总会存在一些因素导致小部分产品呈现马赛克现象、多个订单生产的产品混用等情况也会导致箱体(或灯板)的平均亮色度值并不相同，从而造成校正后的箱体(或灯板)间依然会出现明显的亮色度差异。

由此可见，目前生产线上的LED显示模块校正例如箱体校正或灯板校正存在一些效果问题，无论是工业相机还是单反相机，采集精度都达不到生产要求，需要第三方设备标定相机数据的精度。

发明内容

因此，为克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明提出一种LED显示模块均匀性校正方法。

具体地，本发明实施例提出的一种LED显示模块均匀性校正方法，包括步骤：依序将标定用光源和LED显示模块装载于传送轨道上；当所述标定用光源被传送到数据采集工位，利用面阵相机采集所述标定用光源处于点亮状态时的相对亮色度数据；将所述标定用光源的所述相对亮色度数据和已知绝对亮色度数据进行比较得到所述面阵相机的亮色度数据转换系数；当所述LED显示模块被传送到所述数据采集工位，利用所述面阵相机采集所述LED显示模块显示的指定图像(例如纯色图像或依序显示的红色、绿色、蓝色图像)以供进行分析处理得到所述LED显示模块的相对亮色度数据；利用所述亮色度数据转换系数将所述LED显示模块的所述相对亮色度数据转换至绝对亮色度数据；利用所述LED显示模块的所述绝对亮色度数据和设定的亮色度目标值计算得到所述LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数；以及将所述LED显示模块的所述LED灯点亮色度校正系数上传并保存到所述LED显示模块的存储位置。

此外，本发明另一实施例提出的一种LED显示模块均匀性校正方法，包括步骤：控制点亮标定用光源；利用面阵相机采集所述标定用光源的相对亮色度数据；将所述标定用光源的所述相对亮色度数据和已知绝对亮色度数据进行比较得到所述面阵相机的亮色度数据转换系数；控制LED显示模块显示单色或纯色图像，其中所述LED显示模块为LED箱体或LED灯板；利用所述面阵相机采集所述LED显示模块显示的单色或纯色图像以供进行分析处理得到所述LED显示模块的相对亮色度数据；利用所述亮色度数据转换系数将所述LED显示模块的所述相对亮色度数据转换至绝对亮色度数据；利用所述LED显示模块的所述绝对亮色度数据和设定的亮色度目标值计算得到所述LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数；以及将所述LED显示模块的所述LED灯点亮色度校正系数上传并保存到所述LED显示模块的存储位置。

由上可知，本发明实施例利用已知绝对亮色度的稳定光源标定面阵相机的亮色度数据，并使用同一面阵相机对LED显示模块进行亮色度数据采集，该种技术方案简单易用，可以使不同亮度或亮色度的LED显示模块校正后亮度或亮色度和均匀性达到高度一致，对不同批次LED显示模块没有批次的限制，很适合工厂标准化LED显示模块校正例如箱体校正或灯板校正。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1a和图1b为本发明实施例利用面阵相机以流水线方式对标定用光源和LED显示模块进行数据采集的状态示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

具体地，本发明实施例提出一种利用已知绝对亮色度的稳定光源标定面阵相机例如带Bayer滤片单反相机或带XYZ滤片工业相机的亮色度数据，并使用同一面阵相机对LED显示模块进行亮色度数据采集，该种技术方案简单易用，可以使不同亮色度的LED箱体或灯板校正后亮色度和均匀性达到高度一致。

【第一实施例】

本发明第一实施例提出的一种LED显示模块均匀性校正方法，适用于生产线上的LED显示模块例如LED箱体或灯板的亮色度校正，其包括以下步骤(1)至步骤(7)。

步骤(1)：控制点亮标定用光源并使用面阵相机采集所述标定用光源的相对亮色度数据；其中标定用光源的绝对亮色度数据可以事先通过光谱仪例如CS-2000进行测量得到，标定用光源不区分形状、类型，其例如是环形光源、可调光源、标准光源等；此外，标定用光源点亮后发出的光的颜色优选为纯白色或近似白色。

步骤(2)：将标定用光源的相对亮色度数据和已知绝对亮色度数据进行比较得到面阵相机的亮色度数据转换系数用于后续将所述面阵相机采集的LED显示模块的相对亮色度数据转换至绝对亮色度数据；由于光谱三刺激值XYZ可表征发光体的亮色度信息，假设X1、Y1、Z1表示标定用光源的实际亮色度数据(或称绝对亮色度数据)，X1'、Y1'、Z1'表示面阵相机采集到的标定用光源的相对亮色度数据，则亮色度数据转换系数为：[X1/X1'、Y1/Y1'、Z1/Z1']，其为一系数矩阵。

步骤(3)：控制LED显示模块显示单色图像或者纯色图像；在此，以RGB全彩LED显示模块为例，单色图像例如红色图像、绿色图像或蓝色图像，纯色图像例如是白色图像。

步骤(4)：使用所述面阵相机采集LED显示模块显示的单色或纯色图像并利用校正软件对采集到的图像进行分析处理以得到LED显示模块的相对亮色度数据。

步骤(5)：根据得到的LED显示模块的相对亮色度数据和面阵相机的亮色度数据转换系数计算出LED显示模块上每颗LED灯的实际亮色度数据(或称绝对亮色度数据)；具体计算公式例如是：

X2＝X2'*X1/X1'；

Y2＝Y2'*Y1/Y1'；

Z2＝Z2'*Z1/Z1'；

其中，X2、Y2、Z2表示LED显示模块上的任意一颗LED灯的绝对亮色度数据，X2'、Y2'、Z2'表示面阵相机采集到的LED显示模块上的任意一颗LED灯的相对亮色度数据。

步骤(6)：根据LED显示模块上每一颗LED灯点的绝对亮色度值和设定的亮色度目标值计算得到LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数。

步骤(7)：将得到的LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数上传并保存到LED显示模块的存储位置。

此外，可以理解的是，在第一实施例中，步骤(1)及(2)和步骤(3)及(4)可以无先后顺序限制，也即可以先进行步骤(1)及(2)再进行步骤(3)及(4)，也可以先进行步骤(3)及(4)再进行步骤(1)及(2)。

【第二实施例】

本发明第二实施例提出的一种LED显示模块均匀性校正方法，适用于生产线上的LED显示模块例如LED箱体或灯板的亮色度校正，其包括以下步骤(1)至步骤(9)。

步骤(1)：控制点亮标定用光源并使用面阵相机采集所述标定用光源的相对亮色度数据；其中标定用光源的绝对亮色度数据可以事先通过光谱仪例如CS-2000进行测量得到，标定用光源不区分形状、类型，其例如是环形光源、可调光源、标准光源等；此外，标定用光源点亮后发出的光的颜色优选为纯白色或近似白色。

步骤(2)：将所述标定用光源的相对亮色度数据和已知绝对亮色度数据进行比较得到面阵相机的亮色度数据转换系数用于后续将所述面阵相机采集的LED显示模块的相对亮色度数据转换至绝对亮色度数据；由于光谱三刺激值XYZ可表征发光体的亮色度信息，假设X1、Y1、Z1表示标定用光源的绝对亮色度数据，X1'、Y1'、Z1'表示面阵相机采集到的标定用光源的相对亮色度数据，则亮色度数据转换系数为：[X1/X1'、Y1/Y1'、Z1/Z1']，其为一系数矩阵。

步骤(3)：获取LED显示模块的ID号，此处，LED显示模块的ID号获取方式可以是人工读取后输入软件、条形码扫描读取等获取方式。

步骤(4)：控制LED显示模块显示单色图像或者纯色图像；在此，以RGB全彩LED显示模块为例，单色图像例如红色图像、绿色图像或蓝色图像，纯色图像例如是白色图像。

步骤(5)：使用所述面阵相机采集LED显示模块显示的单色或纯色图像并利用校正软件对采集到的图像进行分析处理得到LED显示模块的相对亮色度数据。

步骤(6)：根据采集到的LED显示模块的相对亮色度数据和面阵相机的亮色度数据转换系数计算出LED显示模块上每颗LED灯的实际亮色度数据(或称绝对亮色度数据)；具体计算公式例如是：

X2＝X2'*X1/X1'；

Y2＝Y2'*Y1/Y1'；

Z2＝Z2'*Z1/Z1'；

其中，X2、Y2、Z2表示LED显示模块上的任意一颗LED灯的绝对亮色度数据，X2'、Y2'、Z2'表示面阵相机采集到的LED显示模块上的任意一颗LED灯的相对亮色度数据。

步骤(7)：根据LED显示模块上每一颗LED灯点的绝对亮色度值和设定的目标值计算得到LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数。

步骤(8)：将得到的LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数上传并保存到LED显示模块的存储位置。

步骤(9)：将得到的LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数和获取的LED显示模块的ID关联保存到数据库，以作为后期维护备份数据。

此外，可以理解的是，在第二实施例中，步骤(1)及(2)和步骤(3)、(4)及(5)可以无先后顺序限制，也即可以先进行步骤(1)及(2)再进行步骤(3)、(4)及(5)，也可以先进行步骤(3)、(4)及(5)再进行步骤(1)及(2)。

另外，需要说明的是，本发明实施例并不限于前述在CIE XYZ色彩空间计算面阵相机的亮色度数据转换系数及进行LED显示模块的相对亮色度数据到绝对亮色度数据的转换，也可以采用其他色彩空间例如Lxy色彩空间等。

最后，值得一提的是，面阵相机对标定用光源的数据采集以及对LED显示模块的数据采集优选地在同一恒温暗室中进行，以提供LED显示模块的亮色度校正精度。以生产线上的流水线作业为例，可以在传送轨道上依序装载标定用光源和LED显示模块，在标定用光源被传送到数据采集工位时由面阵相机对点亮的标定用光源进行相对亮色度数据采集(如图1a所示)，之后在LED显示模块被传送到数据采集工位时由所述面阵相机对LED显示模块例如LED箱体或灯板进行相对亮色度数据采集(如图1b所示)，从而可以实现对LED显示模块的产线校正。再者，在所述数据采集工位还可以设置扫描装置(图1a和图1b中未绘出)以用于获取LED显示模块的ID号；并且优选地，数据采集工位处于恒温暗室环境中。

综上所述，本发明实施例利用已知绝对亮色度的稳定光源标定面阵相机的亮色度数据，并使用同一面阵相机对LED显示模块进行亮色度数据采集，该种技术方案简单易用，可以使不同亮度或亮色度的LED显示模块校正后亮度或亮色度和均匀性达到高度一致，对不同批次LED显示模块没有批次的限制，很适合工厂标准化LED显示模块校正例如箱体校正或灯板校正。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已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作出些许更动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，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种LED显示模块均匀性校正方法，其特征在于，包括步骤：

依序将已获得绝对亮色度数据的标定用光源、LED显示模块装载于传送轨道上；

当所述标定用光源被传送到数据采集工位，利用面阵相机采集所述标定用光源处于点亮状态时的相对亮色度数据；

将所述标定用光源的所述相对亮色度数据和已知绝对亮色度数据进行比较得到所述面阵相机的亮色度数据转换系数；

当所述LED显示模块被传送到所述数据采集工位，利用所述面阵相机采集所述LED显示模块显示的指定图像以供进行分析处理得到所述LED显示模块的相对亮色度数据；

利用所述亮色度数据转换系数将所述LED显示模块的所述相对亮色度数据转换至绝对亮色度数据；

利用所述LED显示模块的所述绝对亮色度数据和设定的亮色度目标值计算得到所述LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数；

将所述LED显示模块的所述LED灯点亮色度校正系数上传并保存到所述LED显示模块的存储位置；

当所述LED显示模块被传送到所述数据采集工位，扫描所述LED显示模块以获取所述LED显示模块的ID号；以及

将所述LED显示模块的所述LED灯点亮色度校正系数和所述LED显示模块的所述ID号关联保存到数据库；

其中，所述面阵相机对所述标定用光源的数据采集以及对所述LED显示模块的数据采集在同一恒温暗室中进行；所述数据采集工位处于恒温暗室环境中。

2.如权利要求1所述的LED显示模块均匀性校正方法，其特征在于，利用所述亮色度数据转换系数将所述LED显示模块的所述相对亮色度数据转换至绝对亮色度数据包括利用下述公式计算所述LED显示模块的每一个LED灯点的绝对亮色度数据：

X2＝X2'*X1/X1'；

Y2＝Y2'*Y1/Y1'；

Z2＝Z2'*Z1/Z1'；

其中，光谱三刺激值XYZ可表征发光体的亮色度信息，X1、Y1、Z1表示所述标定用光源的绝对亮色度数据，X1'、Y1'、Z1'表示面阵相机采集到的标定用光源的相对亮色度数据，X1/X1'、Y1/Y1'、Z1/Z1'表示所述亮色度数据转换系数，X2、Y2、Z2表示LED显示模块上的任意一颗LED灯的绝对亮色度数据，X2'、Y2'、Z2'表示面阵相机采集到的LED显示模块上的任意一颗LED灯的相对亮色度数据。

3.如权利要求1所述的LED显示模块均匀性校正方法，其特征在于，所述LED显示模块为LED箱体或LED灯板。

4.如权利要求1所述的LED显示模块均匀性校正方法，其特征在于，所述标定用光源点亮时发出的光为纯白色或近似白色。

5.如权利要求1所述的LED显示模块均匀性校正方法，其特征在于，所述指定图像为纯色图像或依序显示的多种单色图像。

6.一种LED显示模块均匀性校正方法，其特征在于，包括步骤：

控制点亮已获得绝对亮色度数据的标定用光源；

利用面阵相机采集所述标定用光源的相对亮色度数据；

将所述标定用光源的所述相对亮色度数据和已知绝对亮色度数据进行比较得到所述面阵相机的亮色度数据转换系数；

控制LED显示模块显示单色或纯色图像，其中所述LED显示模块为LED箱体或LED灯板；

利用所述面阵相机采集所述LED显示模块显示的单色或纯色图像以供进行分析处理得到所述LED显示模块的相对亮色度数据；

利用所述亮色度数据转换系数将所述LED显示模块的所述相对亮色度数据转换至绝对亮色度数据；

利用所述LED显示模块的所述绝对亮色度数据和设定的亮色度目标值计算得到所述LED显示模块的LED灯点亮色度校正系数；以及

将所述LED显示模块的所述LED灯点亮色度校正系数上传并保存到所述LED显示模块的存储位置；

其中，所述面阵相机对所述标定用光源的数据采集以及对所述LED显示模块的数据采集在同一恒温暗室中进行；所述数据采集工位处于恒温暗室环境中。

7.如权利要求6所述的LED显示模块均匀性校正方法，其特征在于，还包括步骤：

获取所述LED显示模块的ID号；以及

将所述LED显示模块的所述LED灯点亮色度校正系数和所述的LED显示模块的所述ID号关联保存到数据库。

8.如权利要求6所述的LED显示模块均匀性校正方法，其特征在于，利用所述亮色度数据转换系数将所述LED显示模块的所述相对亮色度数据转换至绝对亮色度数据包括利用下述公式计算所述LED显示模块的每一个LED灯点的绝对亮色度数据：

X2＝X2'*X1/X1'；

Y2＝Y2'*Y1/Y1'；

Z2＝Z2'*Z1/Z1'；

其中，光谱三刺激值XYZ可表征发光体的亮色度信息，X1、Y1、Z1表示所述标定用光源的绝对亮色度数据，X1'、Y1'、Z1'表示面阵相机采集到的标定用光源的相对亮色度数据，X1/X1'、Y1/Y1'、Z1/Z1'表示所述亮色度数据转换系数，X2、Y2、Z2表示LED显示模块上的任意一颗LED灯的绝对亮色度数据，X2'、Y2'、Z2'表示面阵相机采集到的LED显示模块上的任意一颗LED灯的相对亮色度数据。

9.如权利要求6所述的LED显示模块均匀性校正方法，其特征在于，所述标定用光源点亮时发出的光为纯白色或近似白色。