CN114170954B - 一种led旋转屏幕动态点矫正算法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED旋转屏幕动态点矫正算法，包含下列步骤：步骤A、设定显示灰度数据N，显示屏显示的总灰度等级T，旋转屏单颗灯珠的边长l，旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r，旋转屏灯条总数K；步骤B、根据灯珠显示有效亮度公式将显示灰度数据根据总灰度等级划分为低位段数据和高位段数据；步骤C、对属于低位段的显示灰度数据N，根据显示数据N确定动态点矫正的范围；步骤D、根据当前动态点矫正的范围确定点矫正的步长；步骤E、对显示灰度数据进行点矫正，再送给显示驱动芯片；步骤F、对属于高位段的显示数据N采用固定式点矫正。该算法在不改变硬件条件的前提下提升了低灰段的显示效果，使显示画面的一致性更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED屏幕的矫正算法，尤其是一种LED旋转屏幕动态点矫正算法。
背景技术
在旋转LED屏幕设备中，因为旋转LED屏幕是以旋转灯条的作为显示终端，当灯条旋转起来后，灯条上的每颗灯珠由于距圆心的距离不同，所以他们的旋转角速度相同但旋转线速度不同。在显示相同亮度的情况下，由于旋转线速度的差异造成人眼观察到的亮度呈现以圆心为中心点向外逐渐变暗的趋势。为了补偿这一现象，需要对显示数据进行点矫正处理。传统的点矫正处理为线性方式，在中高灰度时可以较好的解决亮度不同的问题，但在低灰情况下容易引起屏幕的亮度分层问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是LED旋转屏幕在低灰状态下传统线性点矫正算法带来的亮度不均匀情况。本发明提供一种LED旋转屏幕动态点矫正算法包括：
一种LED旋转屏幕动态点矫正算法，包含下列步骤：
步骤A、设定显示灰度数据N，显示屏显示的总灰度等级T，旋转屏单颗灯珠的边长l，旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r，旋转屏灯条总数K；
步骤B、根据灯珠显示有效亮度公式将显示灰度数据根据总灰度等级划分为低位段数据和高位段数据；
步骤C、对属于低位段的显示灰度数据N，根据显示数据N确定动态点矫正的范围；
步骤D、根据当前动态点矫正的范围确定点矫正的步长；
步骤E、对显示灰度数据进行点矫正，再送给显示驱动芯片；
步骤F、对属于高位段的显示数据N采用固定式点矫正。
优选的，所述步骤A中，N为外部输入的显示灰度数据，N为非负整数且N≤T；T为显示屏在当前配置下可显示的最大灰度等级，r为旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离，K为旋转屏灯条总数，灯体数K为正整数。
优选的，所述步骤B中，根据灯珠显示有效亮度公式NK/Tπl(l+2r)，带入步骤A中的参数，当硬件环境确定后，确定旋转屏单颗灯珠的边长l，旋转屏灯条总数K和显示屏可显示的总灰度等级T，显示有效面积公式剩下两个变量：显示灰度数据N，旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r，固定一个变量N时，公式呈现双曲线的特性；若N为远小于T的数值，双曲线靠近原点，变量r的相关性只在r较小时体现；若N为靠近T的数值，双曲线远离原点，变量r的相关性区间增大；根据r的相关性和N的关系将输入的显示数据N分为r相关性较小的低灰段和r相关性较大的高灰段。
优选的，所述步骤C中，根据步骤B中所确定的低灰段区域，对于属于低灰段区域的显示灰度数据N，将N带入到显示亮度有效公式中，此时该公式只有旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r一个变量，公式呈现双曲线特性，根据此时的r相关特性，取r相关性较大的一段为动态点矫正的范围。
优选的，所述步骤D中，根据步骤C中确定的动态点矫正范围，由公式y＝1-e-x/M，将旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r带入公式中的x，根据不同屏幕的实际显示效果调节参数M，得到动态点矫正的步长即公式中的y。
优选的，所述步骤E中，根据步骤C中得到的动态点矫正范围和步骤D中得到的动态点矫正步长对当前灰度N下的输入数据依照最终显示灯珠距离圆心的距离1/r，2/r，3/r，…，r-1/r，r/r顺序进行点矫正处理，再依次送入灯珠相对于的驱动芯片。
优选的，所述步骤F中，对于属于高位段的灰度数据N使用固定式点矫正处理，再依次送入灯珠相对于的驱动芯片。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种LED旋转屏幕动态点矫正算法在不改变硬件条件的前提下提升了低灰段的显示效果，使显示画面的一致性更好。
附图说明
图1是旋转屏的结构示意图；
图2是不同输入灰度N下的动态点矫正参数示意图；
图3是显示亮度与距离的变化图；
图4是固定式点矫正参数示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，一种LED旋转屏幕动态点矫正算法，包含下列步骤：
步骤A、设定显示灰度数据N，显示屏显示的总灰度等级T，旋转屏单颗灯珠的边长l，旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r，旋转屏灯条总数K；所述步骤A中，N为外部输入的显示灰度数据，N为非负整数且N≤T；T为显示屏在当前配置下可显示的最大灰度等级，r为旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离，K为旋转屏灯条总数，灯体数K可取1、2、3、…、K。
步骤B、根据灯珠显示有效亮度公式将显示灰度数据根据总灰度等级划分为低位段数据和高位段数据；根据灯珠显示有效亮度公式NK/Tπl(l+2r)，带入步骤1中的参数，当硬件环境确定后，旋转屏单颗灯珠的边长l，旋转屏灯条总数K和显示屏可显示的总灰度等级T都可以确定，显示有效面积公式剩下两个变量：显示灰度数据N，旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r，固定一个变量N时，公式呈现双曲线的特性；若N为远小于T的数值，双曲线靠近原点，变量r的相关性只在r较小时体现；若N为靠近T的数值，双曲线远离原点，变量r的相关性区间增大；根据r的相关性和N的关系将输入的显示数据N分为r相关性较小的低灰段和r相关性较大的高灰段。
步骤C、对属于低位段的显示灰度数据N，根据显示数据N确定动态点矫正的范围；根据步骤B中所确定的低灰段区域，对于属于低灰段区域的显示灰度数据N，将N带入到显示亮度有效公式中，此时该公式只有旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r一个变量，公式呈现双曲线特性，根据此时的r相关特性，取r相关性较大的一段为动态点矫正的范围。
步骤D、根据当前动态点矫正的范围确定点矫正的步长；根据步骤C中确定的动态点矫正范围，由公式y＝1-e-x/M，将旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r带入公式中的x，根据不同屏幕的实际显示效果调节参数M，得到动态点矫正的步长即公式中的y。
步骤E、对显示灰度数据进行点矫正，再送给显示驱动芯片；所述步骤E中，根据步骤C中得到的动态点矫正范围和步骤D中得到的动态点矫正步长对当前灰度N下的输入数据依照最终显示灯珠距离圆心的距离1/r，2/r，3/r，…，r-1/r，r/r顺序进行点矫正处理，再依次送入灯珠相对于的驱动芯片。
步骤F、对属于高位段的显示数据N采用固定式点矫正；对于属于高位段的灰度数据N使用固定式点矫正处理，再依次送入灯珠相对于的驱动芯片。
如图1所示，旋转屏以圆心为转轴，灯珠距离圆心的距离r是以单根灯条上的灯珠总数来计算的，以单根灯条上有64颗灯珠为例，第一颗灯珠距圆心的距离则为1/64，第二颗为2/64，以此类推；灯珠的边长l指单颗灯珠发光面积的边长，灯珠一般为正方形，结合灯珠有效显示亮度的公式NK/Tπl(l+2r)，求出的是灯珠旋转一圈的圆环面积。
如图2所示，相比于固定式的点矫正参数，动态点矫正参数的矫正范围和矫正步长均由此时的输入灰度N决定。
显示亮度有效公式NK/Tπl(l+2r)，在硬件环境确定后，即旋转屏单颗灯珠的边长l，旋转屏灯条总数K和显示屏可显示的总灰度等级T都确定的条件下，取两个不同的显示数据N，一个远小于总灰度等级T，一个接近总灰度等级T，以旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r为变量的变化图。其中显示数据N远小于总灰度等级T的曲线更靠近原点，r只在靠近原点的区间有较大的相关性；另一条远离原点的曲线为显示数据N接近总灰度等级时，相比第一条曲线，此时r在更大的区间都有较大的相关性。
如图4所示，固定式点矫正只以灯珠距圆心的距离r为变量，对输入的显示灰度数据N进行矫正处理。当显示灰度数据N为较小的值时，不可避免的会带来多个灯珠显示同一种灰度的情况，而由于旋转屏旋转的特性，在同一根灯条上的灯珠旋转角速度相同但线速度不同，多个灯珠显示同一种灰度就会带来显示“分层”的现象。
本发明在不改变硬件条件的前提下提升了低灰段的显示效果，使显示画面的一致性更好。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种LED旋转屏幕动态点矫正算法，其特征在于，包含下列步骤：
步骤A、设定显示灰度数据N，显示屏显示的总灰度等级T，旋转屏单颗灯珠的边长l，旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r，旋转屏灯条总数K；
步骤B、根据灯珠显示有效亮度公式将显示灰度数据根据总灰度等级划分为低位段数据和高位段数据；
步骤C、对属于低位段的显示灰度数据N，根据显示数据N确定动态点矫正的范围；
步骤D、根据当前动态点矫正的范围确定点矫正的步长；
步骤E、对显示灰度数据进行点矫正，再送给显示驱动芯片；
步骤F、对属于高位段的显示数据N采用固定式点矫正；
所述步骤C中，根据步骤B中所确定的低灰段区域，对于属于低灰段区域的显示灰度数据N，将N带入到显示亮度有效公式中，此时该公式只有旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r一个变量，公式呈现双曲线特性，根据此时的r相关特性，取r相关性较大的一段为动态点矫正的范围。
2.根据权利要求1所述的一种LED旋转屏幕动态点矫正算法，其特征在于，所述步骤A中，N为外部输入的显示灰度数据，N为非负整数且N≤T；T为显示屏在当前配置下可显示的最大灰度等级，r为旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离，K为旋转屏灯条总数，灯体数K为正整数。
3.根据权利要求1所述的一种LED旋转屏幕动态点矫正算法，其特征在于，所述步骤B中，根据灯珠显示有效亮度公式NK/Tπl(l+2r)，带入步骤A中的参数，当硬件环境确定后，确定旋转屏单颗灯珠的边长l，旋转屏灯条总数K和显示屏可显示的总灰度等级T，显示有效面积公式剩下两个变量：显示灰度数据N，旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r，固定一个变量N时，公式呈现双曲线的特性；若N为远小于T的数值，双曲线靠近原点，变量r的相关性只在r较小时体现；若N为靠近T的数值，双曲线远离原点，变量r的相关性区间增大；根据r的相关性和N的关系将输入的显示数据N分为r相关性较小的低灰段和r相关性较大的高灰段。
4.根据权利要求1所述的一种LED旋转屏幕动态点矫正算法，其特征在于，所述步骤D中，根据步骤C中确定的动态点矫正范围，由公式y＝1-e-x/M，将旋转屏单颗灯珠距旋转圆心的距离r带入公式中的x，根据不同屏幕的实际显示效果调节参数M，得到动态点矫正的步长即公式中的y。
5.根据权利要求1所述的一种LED旋转屏幕动态点矫正算法，其特征在于，所述步骤E中，根据步骤C中得到的动态点矫正范围和步骤D中得到的动态点矫正步长对当前灰度N下的输入数据依照最终显示灯珠距离圆心的距离1/r，2/r，3/r，…，r-1/r，r/r顺序进行点矫正处理，再依次送入灯珠相对于的驱动芯片。
6.根据权利要求1所述的一种LED旋转屏幕动态点矫正算法，其特征在于，所述步骤F中，对于属于高位段的灰度数据N使用固定式点矫正处理，再依次送入灯珠相对于的驱动芯片。
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