CN111179815A - 一种led显示模块法线亮、色度的采集校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法，该方法如下：将直径比LED显示模块对角线尺寸大10％以上的聚焦镜放置在LED显示模块前方，使得LED显示模块的法线方向的光能够通过聚焦镜汇聚到相机的镜头；点亮LED显示模块，利用相机对LED显示模块的亮度和/或色度数据进行采集；根据步骤二采集的亮度和/或色度数据对LED显示模块的亮度和/或色度数据进行校正。本发明能够采集LED显示模块上所有像素的法线亮色度，从而保证LED显示模块采集亮色度的真实性，从而保证正确的校正效果，方法简变，易操作。

Description

一种LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法
技术领域
本发明属于LED显示模块采集校正技术领域，涉及一种LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法。
背景技术
目前LED显示模块校正系统的实现方式多采用基于相机的逐点采集技术。利用采集系统现场对LED显示屏每个像素的光色信息进行快速准确的采集，通过一系列算法计算出整屏像素的校正系数矩阵，根据矩阵通过PWM调制调整LED发光管的亮度，从而达到对显示模块一致性的校正。这种利用相机方式的采集系统不仅能够一次测量多个点，而且能够在现场进行像素级别的校正。
LED显示屏上数以万计(甚至于数百万计)的LED像素具有很大的亮度离散性。同时LED像素不是理想的面光源、存在视角问题，即在各个角度上LED的亮度不是完全一样的。对于一个平面显示屏、亮度校正的目的是使所有像素在各自法线方向上亮度相同，所以亮度采集也应该是采集所有像素法线方向上的亮度。通常的采集都是相机在一定距离下对一个平面屏的采集，这样就必然存在采集的距离差异和视角差异，所以采集的原理性的亮度畸变决定相机采集的不是所有像素的真实的在法线上的亮度，因此必然影响最终的校正效果。
中国专利公报公开的“一种带网格目标的相机图像曲面精确标定方法”(申请号2018100511221)，首先点亮所有以网格交汇点中心的N×N像素并对其进行归一化标定，形成亮度相同的矩阵式网格状的光斑，再用相机对这些光斑的亮度进行采集；利用这些光斑的亮度数据再对这些光斑以外的整个有效视场亮度数据进行插值，得到有效视场内完整曲面，再对曲面进行统一的补偿，得到理想的、平整的平面。
中国专利公报公开的“采用二维相对移动方式对相机图像曲面进行标定的方法”(申请号：201810051126X)，采用标定目标与相机之间作相对二维移动的方法得到相机有效视场对应于显示屏各两个交汇点的亮度数据矩阵，这些亮度数据反映出相机有效视场不同位置的综合曲面失真，通过对其进行修正取得真实的有效视场平面，完成相机有效视场亮度标定。
中国专利公报公开的“一种光学相机图像曲面精确标定方法”(申请号：2018100511467)，在显示屏屏幕中心固定一个亮度恒定的标定目标；将相机固定在云台上，点亮标定目标使其相机有效视场上所成的像为一个光斑；通过云台控制相机按设定角度步长转动，每转动一次采集光斑亮度数据并记录对应的相机俯仰角和方位角数据，从而得到相机有效视场亮度曲面；对该曲面进行补偿修正即得到相机标定后的有效视场亮度平面。
以上方法采集的有效视场亮度数据均存在不同位置的综合曲面失真，需要对该曲面进行补偿修正才能够得到有效视场平面。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够直接采集得到有效视场亮色度平面的LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法。
为了解决上述技术问题，本发明的LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法如下：
步骤一、将直径比LED显示模块对角线尺寸大10％以上的聚焦镜放置在LED显示模块前方，使得LED显示模块的法线方向的光能够通过聚焦镜汇聚到相机的镜头；
步骤二、点亮LED显示模块，利用相机对LED显示模块的亮度和/或色度数据进行采集；
步骤三、根据步骤二采集的亮度和/或色度数据对LED显示模块的亮度和/或色度数据进行校正。
所述的聚焦镜采用凸透镜，LED显示模块的中心法线、凸透镜的光轴与相机的镜头光轴重合，且相机镜头位于凸透镜的焦点上。
所述步骤二中，利用相机对LED显示模块的亮度和/或色度数据进行逐点采集。
所述步骤二中，还可以利用相机对LED显示模块的亮度和/或色度数据进行隔行和/或隔列采集。
所述步骤二中，还可以将对角线大于聚焦镜直径的LED显示模块分成多个显示子区域，利用相机逐个对各显示子区域的亮度和/或色度数据进行逐点采集。
所述步骤二中，还可以将对角线大于聚焦镜直径的LED显示模块分成多个显示子区域，利用相机逐个对各显示子区域的亮度和/或色度数据进行隔行和/或隔列采集。
LED显示屏本身就是由若干LED显示模块组成，本发明是针对LED显示模块校正而设计的，能够采集LED显示模块上所有像素的法线亮色度，从而保证LED显示模块采集亮色度的真实性，从而保证正确的校正效果。本发明是在模块与采集相机之间增加一个光学聚焦镜，使LED显示模块上的法线方向的光通过光学聚焦镜汇聚在相机镜头内，这样在相机上采集到的LED显示模块上的所有像素都是法线方向的亮色度，不需要进行距离和视角的补偿修正即可得到有效视场亮色度平面，从而对LED显示模块亮色度进行校正，方法简变，易操作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的实施例示意图。
图2是凸透镜平行光成像示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的LED显示模块法线亮色度的采集校正方法具体如下：分别将任意一种规格的LED显示模块1、一种直径比被采集LED显示模块的对角线尺寸要大出10％～15％的聚焦镜、一种采集相机3摆放在同一条直线上，并保证LED显示模块1的中心法线、聚焦镜的光轴与相机3的镜头光轴重合，最后在保持三者重合的前提下将相机镜头外面端放置在聚焦镜的焦点上，以确保只有LED显示模块1的平行光被采集；其中聚焦镜采用凸透镜2；利用相机3对LED显示模块的亮、色度数据进行采集；根据采集的亮、色度数据对LED显示模块1进行亮色度校正。
实施例一
本发明的LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法具体如下：
步骤一：将一块尺寸为120mm*120mm，点间距为P1.25的LED显示模块1垂直固定。
步骤二：将一块直径为187mm，焦距为190mm的凸透镜2置于LED显示模块1前方100mm距离处，且凸透镜2的光轴与LED显示模块1的对角线中心法线重合。
步骤三：将一台焦距8mm的相机3的放置在凸透镜2前方，相机镜头中心位于凸透镜的焦点处且相机镜头的光轴与凸透镜2的光轴重合，也就是距离凸透镜190mm的位置。
步骤四：轮流点亮LED显示模块的红、绿、蓝像素，此时调整显示区域亮度值、相机焦距、相机光圈，使红、绿、蓝像素亮度综合达到合适采集的显示效果开始采集，得到理想的亮度平面。
步骤五：根据相机采集到的LED显示模块上所有像素的法线亮度数据对LED显示模块进行亮度校正，结果将会大大改善显示效果。
实施例二
步骤一：将一块尺寸为152mm*114mm，点间距为P1.27的LED显示模块垂直固定。
步骤二：将一块直径为210mm，焦距为190mm的凸透镜2置于LED显示模块1前方100mm距离处，且凸透镜2的光轴与LED显示模块1的对角线中心法线重合。
步骤三：将一台焦距8mm的相机3的放置在凸透镜2前方，相机镜头中心位于凸透镜的焦点处且相机镜头的光轴与凸透镜2的光轴重合，也就是距离凸透镜190mm的位置。
步骤四：轮流点亮LED显示模块的红、绿、蓝像素，此时调整显示区域色度值、相机焦距、相机光圈，使红、绿、蓝像素色度综合达到合适采集的显示效果开始采集，得到理想的色度平面。
步骤五：根据相机采集到的LED显示模块上所有像素的法线色度数据对LED显示模块进行色度校正，结果将会大大改善显示效果。
所述的聚焦镜2不限于凸透镜，还可以采用凹面镜、复合透镜或者其他多个透镜组成的透镜组，只要聚焦镜2和相机的摆放位置能够使得LED显示模块1的法线方向的光能够通过聚焦镜汇聚到相机3的镜头即可。
所述的聚焦镜2尺寸只要大于被采集LED显示模块的对角线尺寸10％，保证能够将LED显示模块上所有点的法线方向的光汇聚到相机镜头即可。
利用相机对LED显示模块的亮度和/或色度数据的采集方式不限于逐点采集，还可以采用隔行或隔列采集方式、逐个对各显示区域(显示区域可以是包含2行2列像素的区域，或者包含3行3列像素的区域)的亮度和/或色度数据进行采集的方式、或者进行隔行显示区域亮度和/或色度数据的采集、隔列显示区域亮度和/或色度数据的采集方式。

Claims (6)

1.一种LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤一、将直径比LED显示模块(1)对角线尺寸大10％以上的聚焦镜放置在LED显示模块前方，使得LED显示模块(1)的法线方向的光能够通过聚焦镜汇聚到相机(3)的镜头；
步骤二、点亮LED显示模块(1)，利用相机(3)对LED显示模块(1)的亮度和/或色度数据进行采集；
步骤三、根据步骤二采集的亮度和/或色度数据对LED显示模块(1)的亮度和/或色度数据进行校正。
2.根据权利要求1所述的LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法，其特征在于所述的聚焦镜采用凸透镜(2)，LED显示模块(1)的中心法线、凸透镜(2)的光轴与相机(3)的镜头光轴重合，且相机镜头位于凸透镜(2)的焦点上。
3.根据权利要求1所述的LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法，其特征在于所述步骤二中，利用相机对LED显示模块的亮度和/或色度数据进行逐点采集。
4.根据权利要求1所述的LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法，其特征在于所述步骤二中，还可以利用相机对LED显示模块的亮度和/或色度数据进行隔行和/或隔列采集。
5.根据权利要求1所述的LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法，其特征在于所述步骤二中，还可以将对角线大于聚焦镜直径的LED显示模块分成多个显示子区域，利用相机逐个对各显示子区域的亮度和/或色度数据进行逐点采集。
6.根据权利要求1所述的LED显示模块法线亮、色度的采集校正方法，其特征在于所述步骤二中，还可以将对角线大于聚焦镜直径的LED显示模块分成多个显示子区域，利用相机逐个对各显示子区域的亮度和/或色度数据进行隔行和/或隔列采集。
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