CN116312343A - 一种异形曲面屏中led灯逐点校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法，通过两次校正来实现整个异形曲面屏显示的亮色度的一致性；具体讲，第一次校正是采集所有LED灯板图像并分类，然后所有灯板为一个整体设置校正参数并存储于每张LED灯板的存储器中，当显示屏拼装完成后驱动时通过读取每张LED灯板的校正参数实现每一颗LED灯珠亮色度的校正，从而实现了显示屏上所有相同LED灯板亮色度显示的一致性；第二次校正是以LED灯板为单元对不同的LED灯板采集亮色度值，并计算出新的修正值，驱动电路根据新的修正值第二次校正整个显示屏，从而实现整个显示屏显示亮色度的一致性。

Description

一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法
技术领域
本发明属于LED显示校正技术领域，更为具体地讲，涉及一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示屏采用半导体发光二极管为主要元件进行设计，因其具有高亮度、高对比度、长寿命以及显示尺寸可任意定制等优点已被广泛应用于室外商用广告和展示、建筑幕墙、机场车站交通导乘、室内会议显示、调度指挥显示、学校医院信息播报等各个场景。随着LED显示技术的不断进步和发展，其需要小间距、高密度、高刷新以及高可靠性等显示的特殊应用场景的需求也越来越广。例如在飞行仿真领域的球幕视景显示系统中，现有的沉浸式球幕视景显示系统多采用投影显示技术实现，通过多台投影仪以图像拼接和融合的方式实现球幕或球带幕显示功能。投影技术属于被动显示技术，在球幕视景显示系统中普遍存在显示亮度低，对比度低，通道图像像素利用率低，图像处理复杂，因光路遮挡无法实现全视场以及寿命短维护困难等问题，为了改善和解决这些问题，一种基于LED显示技术的球幕视景显示方案被提出。
基于LED的球幕或球带幕就是采用半导体发光二极管为基本显示元件，通过设计加工成不同形状的LED灯板，再将其拼接成一种球形显示屏，最后由多路视频图像的几何校正和无缝拼接等视频图像处理技术驱动LED，最终呈现出连续的球形视景画面的一种显示系统。因其具有高亮度、高对比度、广色域、高刷新率以及全视场等优点，使其在飞行仿真过程中可以呈现出比投影技术更好的沉浸感和逼真度，加之其长寿命、易维护和可以实现完全的自主可控等优点，使得LED作为视景球幕显示系统具有重大研究意义和应用价值。
应用于飞行仿真的LED视景球幕为内球面显示屏，属于一种LED异形显示屏，其主要作用为为飞行员呈现逼真的视景场景。由于飞行员在球心位置观察整个屏幕画面，不仅观看距离较近，而且会长时间处于一个较封闭的环境中，因此，飞行员对显示屏亮度和色度也更敏感，显示屏上亮度和色度的差异极易吸引飞行员注意，从而直接影响训练效果。
现有的解决LED显示屏亮度和色度差异的主要方法有提高LED灯珠批次生产量，以减少同一产品出现LED灯珠混批次使用情况；对LED灯珠进行筛选和混贴，以提高LED灯珠中心波长的一致性和LED灯珠在产品上分布的离散性；通过LED显示屏逐点校正技术，以驱动控制的方式精确调整每颗LED灯珠显示到一固定的亮度和色度。毫无疑问，逐点校正技术是其中成本最低、效率最高以及呈现效果最好的一种方式。但是，目前公开的LED显示屏逐点校正技术主要针对的都是常规矩形显示屏，而对异形LED显示屏进行逐点校正的研究却很少，公开号为CN 114283097 A的中国专利文献公开了一种异形LED显示屏体的缝隙灯点校正方法及装置，其特征在于获取异形LED显示屏图像，并根据预设的灯点计算策略确定出异形LED显示屏中缝隙位置灯点的图像坐标；在所述异形LED显示屏图像中选取任意一个非缝隙位置灯点作为参考灯点，同时按照预设的灯点选择策略为所述参考灯点选取第一相邻参考灯点和第二相邻参考灯点，并确定所述参考灯点、第一相邻参考灯点、第二相邻参考灯点的图像坐标；通过所述参考灯点、第一相邻参考灯点、第二相邻参考灯点的图像坐标以及预设的距离参数计算策略，计算所述参考灯点的参考距离参数；在所述缝隙位置灯点中依次选定目标灯点，以及在所述缝隙位置灯点中按照所述灯点选择策略为所述目标灯点选取第一相邻目标灯点和第二相邻目标灯点；通过所述目标灯点、第一相邻目标灯点、第二相邻目标灯点的图像坐标以及所述距离参数计算策略，计算所述目标灯点、第一相邻目标灯点、第二相邻目标灯点的目标距离参数；通过所述参考距离参数以及所述目标距离参数和预设的系数修正算法，计算所述缝隙位置灯点的修正系数；获取异形LED显示屏全屏灯点的灯点校正系数，并根据所述缝隙位置灯点的所述灯点校正系数和所述修正系数，对异形LED显示屏的缝隙位置灯点进行校正。
该专利文献公开的校正方法可以对拼接型的异形LED显示屏的拼接缝隙进行有效处理，有效消除拼接时的亮线或暗线，改善异形LED显示屏的显示效果。但是，该专利文献描述的异形LED显示屏主要为类似平行四边形的箱体拼接而成的异形屏幕，解决的主要问题是箱体拼接缝隙处的亮暗线。但是对于一些特殊形状的异形显示屏该方法仍然无法实现逐点校正，如球形或双曲面显示屏。到目前为止都还没有一种方法可以实现球形或双曲面显示屏了的逐点校正，其主要原因包括这类屏幕是由多种形状的LED灯板拼接而成，每种LED灯板不仅形状不同，内部LED排布也不相同，其排列方式不再是常见的矩阵式排列方式，而是一种沿着球面或双曲面弧度的抽点排布；另外，在LED灯板平面状态下LED灯珠间距是一种状态，当LED灯板以球面或双曲面变形拼接时，因挤压变形又会使LED灯珠间距发生变化，因此球面或双曲面情况下LED灯珠间距不再均匀分布；最后，当球面或双曲面较大，相机无法将整个屏幕一次性全部拍完，无法实现整屏逐点校正，当采用分区域校正时又会存在采集区域边界处图像融合与校正问题，使得算法更加复杂。
因此，如何有效采集球面或双曲面LED显示屏上LED亮色度参数及坐标参数，并将其与待显示图像的像素点一一映射，最后实现整个球面或双曲面LED显示屏的逐点校正是本领域人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法，通过对采集到的球形或弧形等曲面屏的灯点进行从重排列，有效解决了图像像素与LED灯珠的映射，然后经过两次的校正实现了异形曲面屏亮度与色度显示的一致性。
为实现上述发明目的，本发明一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将待校正的异形曲面屏沿经纬分割方式分割成多种形状的LED灯板，每张LED灯板的形状为扇形，每张LED灯板中的LED灯珠沿扇形弧线排布；
(2)、对每张LED灯板进行按类型进行编号，从上往下依次记为H1、H2、…Hn,n表示LED灯板的类型数量，编号相同的LED灯板的形状及内部LED灯珠的排布完全一样；
(3)、根据每一种类型的LED灯板在异形曲面屏中的实际位置设置对应的弧形结构，其中，每一种类型的LED灯板对应一种弧形结构；在每一张LED灯板上设置一个存储器；
(4)、将单张LED灯板安装于对应的弧形结构上，驱动LED灯板并通过图像捕获装置获取LED灯板图像，然后更换同种类型的LED灯板，重复操作直至同种类型的LED灯板的图像采集完成；然后更换另一种弧形结构，并依次安装对应类型的LED灯板并驱动，直至获取完所有LED灯板的图像；
(5)、将LED灯珠在每一张LED灯板图像中的成像记为灯点，然后对每种类型的LED灯板图像中的灯点重新计算排列，将LED灯板的编号及重排后的灯点坐标保存于存储器中；
(6)、设置校正参数
Figure BDA0003998248960000041
其中，Rr表示针对红色校正时需要调整红色灯芯发光强度的系数、Rg表示针对红色校正时需要调整绿色灯芯发光强度的系数、Rb表示针对红色校正时需要调整蓝色灯芯发光强度的系数，同理，Gr、Gg、Gb与Br、Bg、Bb分别为针对绿色校正和蓝色校正时需要调整的红色、绿色与蓝色灯芯发光强度的系数；
将校正参数K存储于每张LED灯板设置的存储器中；
(7)、将每张LED灯板按照编号组装异形曲面屏，安装完成后校正LED灯板的亮色度值；
(7.1)、视频接收卡读取每张LED灯板的编号、灯点坐标及校正参数K；
(7.2)、以编号相同的LED灯板为单元，先通过LED灯板的编号和灯点坐标对LED灯板图像以行为单位进行像素抽点，再按像素点驱动每个LED灯点，实现每个LED灯点与图像像素的映射；最后通过校正参数K逐点调整每个LE D灯点的亮色度值；
(8)、对异形曲面屏的整体亮色度值进行修正；
(8.1)、生成亮色度值的修正参数；
(8.1.1)、采集亮色度数据；
驱动整个异形曲面屏，在异形曲面屏的中心位置处放置亮色度采集仪器，然后以单张LED灯板为单元，依次采集不同编号的LED灯板的亮色度数据；
(8.1.2)、通过分析亮色度数据生成亮色度修正参数；
(8.1.2.1)、亮度修正参数：根据采集到所有LED灯板的亮度值设定不同编号LED灯板的目标亮度值，然后将不同编号LED灯板的亮度值调整到目标亮度值的调整参数作为亮度修正参数；
(8.1.2.2)、色度修正参数：采集每张LED灯板的R、G、B值，并在色域坐标中标注出；将每张LED灯板的R、G、B三个色度坐标值连接形成一个三角形区域，从而得到多个三角形区域，然后找出三角形区域叠加后的公共区域，将公共区域所对应的R、G、B值作为目标值并计算出每张LED灯板的色度修正参数；
(8.2)、根据亮色度修正参数修正异形曲面屏的整体亮色度值；
以单张LED灯板为单元，通过亮色度修正参数依次对不同编号的LED灯板的亮色度数据修正，并将修正参数存储于视频发送设备中，从而完成异形曲面屏亮色度校正。
本发明的发明目的是这样实现的：
本发明一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法，通过两次校正来实现整个异形曲面屏显示的亮色度的一致性；具体讲，第一次校正是采集所有LED灯板图像并分类，然后所有灯板为一个整体设置校正参数并存储于每张LED灯板的存储器中，当显示屏拼装完成后驱动时通过读取每张LED灯板的校正参数实现每一颗LED灯珠亮色度的校正，从而实现了显示屏上所有相同LED灯板亮色度显示的一致性；第二次校正是以LED灯板为单元对不同的LED灯板采集亮色度值，并计算出新的修正值，驱动电路根据新的修正值第二次校正整个显示屏，从而实现整个显示屏显示亮色度的一致性。
同时，本发明一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法还具有以下有益效果：
(1)、本发明通过两次校正的方式来实现异形曲面显示屏的亮色度逐点校正，一方面能够有效解决采用单模组校正只能适用于模组单元完全一样的限制，实现了不同种模组校正完后拼装成整屏后仍然可以实现整屏亮色度一致的目的；另一方面也能解决在对异形曲面屏整屏校正时无法一次性获取整个屏幕图像，由于镜头原因导致的获取图像清晰度不一致以及区域获取图像后存在后期图像拼接和融合等一系列问题而导致的亮色度采集数据不准确以及灯点坐标难以计算的难题。
(2)、本发明将第一次校正参数直接存储于每张LED灯板之上，不仅可以保证使用于屏幕上的LED灯板可以被校正成一致，还可以使得备件LED灯板也能被快速调整为与显示屏幕一致，因此在安装和维护过程中无需再考虑LED灯板的差异性，并且第一次校正可在工厂内完成，又可大大缩短现场安装调试时间。第二次校正参数由于是针对整个屏幕而言，存储于视频发送设备的优点是当后期在更换LED灯板后，无需再进行额外的校正即可实现更换后的LED灯板被调整为与整个显示屏幕的亮色度一致。因此，采用本发明的二次校正并将校正参数分别存储于LED灯板与发送设备中，可以大大简化整个屏幕安装调试过程以及后期LED灯板维护的复杂度。
(3)、本发明通过LED灯点重排列方法可以有效解决异形曲面屏在逐点校正过程中定点位的问题，该LED灯点重排列算法可以快速准确地将沿弧线排列的灯点识别出并排列成矩阵形式，从而实现了后期图像像素与LED灯点映射以及可逐点调整LED灯点亮色度值。
(4)、本发明在二次校正过程中只采集单张灯板的亮色度值，并以公共色域为目标调整整个屏幕色度值，具有快速准确的优点，最后在现场调试过程中只需要进行二次校正即可实现整个异形曲面屏亮度均匀性95％，色坐标误差不大于0.05的调整。
(5)、本发明与现有技术相比，目前现有的逐点校正技术只适用于规则的矩形显示屏，而在球形或者弧形屏等异形曲面屏领域现有有技术不再适用，尤其是无法实现逐点校正过程中定点位的技术难点；而本发明通过对采集到的球形或弧形等曲面屏的灯点进行从排列，有效解决了图像像素与LED灯珠的映射，再经过两次的校正，实现了异形曲面屏亮度与色度显示的一致性。
附图说明
图1是本发明一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法流程图；
图2是单张LED图像采集装置示意图；
图3是LED灯点重排列示意图；
图4是第一次校正后不同类型LED灯板的亮色度示意图；
图5是异形曲面屏中采集单张LED灯板亮色度数据示意图；
图6是单张LED灯板的灯板色域图；
图7是多张LED灯板的灯板色域图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
实施例
图1是本发明一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法流程图。
在本实施例中，如图1所示，本发明一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法，包括以下步骤：
S1、LED灯板分割排布；
将待校正的异形曲面屏沿经纬分割方式分割成多种形状的LED灯板，每张LED灯板的形状为扇形，每张LED灯板中的LED灯珠沿扇形弧线排布；
S2、LED灯板编号；
对每张LED灯板进行按类型进行编号，从上往下依次记为H1、H2、…Hn,n表示LED灯板的类型数量，编号相同的LED灯板的形状及内部LED灯珠的数量及排布方式完全一样；
在本实施例中，假如待校正的异形曲面屏拥有3840行，则每张LED灯板可设计拥有192行，则沿经纬分割方式分割需要20种LED灯板可拼接成3840行，3840行可与2160(W)×3840(H)分辨率矩形图形的行数一一对应。对20种LED灯板从上往下依次编号为H1、H2、…H20。同时，为了显示2160列图像数据，LED灯板最宽处(赤道)灯点可设计为80个点，则赤道区域需要27张LED灯板可拼接达到2160个像素点，由于双曲面特性，越往极点方向相同编号LED灯板数量不断减少。
S3、设置弧形结构和存储器；
弧形结构是与异形曲面屏对应区域结构相同的单模组结构，由于LED灯板被设置成多种形状，弧形结构也被设置成多种形状，弧形结构的作用是保证安装于其上的LED灯板的变形与安装于异形曲面显示屏对应位置的变形一样；
在本实施例中，为了保证LED灯板能够拼装成所要的异形曲面屏，设置了高精度的铝压铸托板，LED灯板通过磁吸方式安装于铝压铸托板上，并沿着铝压铸托板边缘进行双曲面变形，可实现LED灯板的快速更换和驱动；同时铝压铸托板内布置了接口转换板与视频接收卡，LED灯板通过浮动连接件连接于接口转换板上，从而实现了LED灯板供电和视频驱动；
在每一张LED灯板上设置一个存储器，用于存储每张LED灯板的编号、校正参数及LED灯板中各个灯珠重排后的坐标；
S4、获取整个异形曲面屏的所有灯板图像；
将单张LED灯板安装于对应的弧形结构上，将图像捕获装置安装弧形结构法线方向上曲率中心位置处；驱动LED灯板并通过图像捕获装置获取LED灯板图像，然后更换同种类型的LED灯板，重复操作直至同种类型的LED灯板的图像采集完成；然后更换另一种弧形结构，并依次安装对应类型的LED灯板并驱动，直至获取完所有LED灯板的图像；
在本实施例中，如图2所示，将单张LED灯板10安装于弧形结构20上，弧形结构20又安装于设置的固定装置30上，固定装置30上设置了可调整的锁紧装置301，使得弧形结构20可在固定装置30上实现俯仰角度调整，图像捕获时，首先调整弧形结构20的俯仰角，使弧形结构20设置的水平指示装置201指示为水平状态；安装LED灯板并驱动，在距离灯板R距离远处放置图像捕获装置40，图像捕获装置40采集LED灯板图像，直至将所有相同LED灯板图像获取完；更换另一种弧形结构，安装对应的LED灯板并驱动，再将该种LED灯板图像获取完；按照上述步骤更换弧形结构和LED灯板，完成所有LED灯板图像的获取。
S5、对LED灯板图像中的灯点进行重排；
将LED灯珠在每一张LED灯板图像中的成像记为灯点，然后对每种类型的LED灯板图像中的灯点重新计算排列，将LED灯板的编号及重排后的灯点坐标保存于存储器中；
在本实施例中，由于捕获的LED灯点图像为非矩形，具有沿弧边排列的特点，因此在逐点校正过程中存在LED灯点无法与图像像素一一映射的问题，及存在LED灯点定点位的难题，因此本发明通过对LED灯点重新计算排列的方法可以有效解决这一难题，具体如下：
S5.1、将每张LED灯板图像进行二值化处理，得到二值化图像；如图3中的左图所示，在每一张二值化图像上直角坐标系XOY，保证X轴正好与扇形外圆弧切线平行；
S5.2、延长扇形半径边得到圆心点C，并记录点C坐标(xc,yc)，同时记录每个LED灯点的坐标；
S5.3、在每一张二值化图像中，先找出Y轴坐标最小的点，如图3中左图所示，Y轴坐标最小的点为
Figure BDA0003998248960000091
再计算点C到点Li1的距离/>
Figure BDA0003998248960000092
然后从X轴坐标最小的点开始遍历，计算各灯点与点C的距离，其中第i个灯点与点C的距离记为Ri；
建立新直角坐标系XOY并设置距离阈值Tr；如果|R1-Ri|≤Tr，则在新直角坐标系XOY中添加第i个灯点并重新赋值新坐标
Figure BDA0003998248960000093
的取值均为整数；然后将满足条件的下一个灯点添加至新直角坐标系XOY并重新赋值新坐标/>
Figure BDA0003998248960000094
然后以此类推，直至遍历完所有灯点；
在本实施例中，如图3中左图所示，如果查询到点L11(x1,y1)满足条件，则在图3中右图所示的新直角坐标系XOY中添加并重新赋值坐标为
Figure BDA0003998248960000095
由于是添加的第一个灯点，所以此处/>
Figure BDA0003998248960000096
赋值为1，也就是说点L11(x1,y1)在新直角坐标系XOY中的横纵坐标值均为1；
假设LED灯板的灯珠间距设计为1.5mm，则阈值可以设置为距离阈值Tr＝1.5×80％＝1.2，即可以保证沿着同一弧线排列的LED灯点皆被识别并重新排列为一行；
S5.4、当第一轮遍历完成后，我们可以将图3的左图中靠近X轴的第一行中的灯点查询并重排完成一行灯点，然后二值化图像中重新赋值新坐标的灯点(即靠近X轴的第一行中的灯点)删除，然后重复步骤S5.3，进行第二轮遍历，并以此类推；
S5.5、将新直角坐标系XOY中各个灯点的坐标及对应LED灯板的编号保存于存储器。
S6、设置校正参数
Figure BDA0003998248960000101
其中，Rr表示针对红色校正时需要调整红色灯芯发光强度的系数、Rg表示针对红色校正时需要调整绿色灯芯发光强度的系数、Rb表示针对红色校正时需要调整蓝色灯芯发光强度的系数，同理，Gr、Gg、Gb与Br、Bg、Bb分别为针对绿色校正和蓝色校正时需要调整的红色、绿色与蓝色灯芯发光强度的系数，且这些系数皆经过归一化处理。每颗LED灯珠皆对应一个校正参数K，最后再将校正参数K存储于每张LED灯板设置的存储器中；
S7、将每张LED灯板按照编号组装异形曲面屏，安装完成后校正LED灯板的亮色度值；
S7.1、视频接收卡读取每张LED灯板的编号、灯点坐标及校正参数K；
S7.2、以编号相同的LED灯板为单元，先通过LED灯板的编号和灯点坐标对LED灯板图像以行为单位进行像素抽点，再按像素点驱动每个LED灯点，实现每个LED灯点与图像像素的映射；
在本实施例中，假如某一编号的灯板总数量为15，读取的第一行灯点数量为50，则第一行灯点总数量为750。矩形图像第一行总共有2160个像素点，则通过抽点算法将2160个像素点压缩到750个像素点，抽点算法包括但不限于邻近插值、双线性插值和双三次插值等，最后接收卡再将压缩后的750个图像像素点映射到每一张LED灯板对应灯点上实现显示。相同的，对矩形图像每一行都经过抽点算法进行压缩，再映射，其中每一行抽点算法参数可能一样，也可能不一样，最终实现整个矩形图像像素到异形曲面屏LED灯点的映射。
接着通过校正参数K逐点调整每个LED灯点的亮色度值，具体校正过程如下：
在本实施例中，每一颗LED灯珠内部主要由能发射红(R)、绿(G)、蓝(B)三种基本颜色的灯芯组成，利用混色原理，通过控制发射R、G和B三种颜色的强度来实现LED灯珠显示出不同的颜色，这也是LED彩色显示的基本原理。因此，对于每一颗LED灯都有RGB三个值，我们可以将其记为一个3×1矩阵，如
Figure BDA0003998248960000111
由于RGB灯芯生产存在差异性、以及后期生产加工等诸多因素的影响，即使采用同样的驱动电路和控制脉冲，也都会导致每颗LED灯珠显示的颜色亮度以及色坐标存在偏差；因此对于每一颗LED灯珠而言，为了校正红色R分量，除了调整R亮度以外，通常还需要调整G与B的值来弥补色坐标的偏差，因此，在校正R颜色时，需要将R原始值Rin乘以三个校正系数(Rr，Rg，Rb)来实现调整。同理，对于同一颗LED灯珠而言，还需要对绿色(G)分量和蓝色(B)分量采取同样的调整，因此，对于一颗LED灯珠存在一个3×3矩阵形式的校正参数/>
Figure BDA0003998248960000112
校正过程即为：/>
Figure BDA0003998248960000113
其中，Rin、Gin、Bin分别表示视频源输出的原始图像的红色、绿色与蓝色的值，Rout、Gout、Bout分别表示经过校正后在LED上需要显示的红色、绿色与蓝色的值。
在完成第一次校正后所有编号相同的LED灯板的亮色度值被调整为一致。S8、对异形曲面屏的整体亮色度值进行修正；
在完成第一次校正后，如图4所示，相同编号的LED灯板可以将亮色度校正为一致，如H1灯板亮色度可以校正为完全一致，但是，此时H1与H2或H3还可能存在差异，因此需要进行二次校正，下面我们对第二次校正的过程进行详细描述，具体如下：
S8.1、生成亮色度值的修正参数；
S8.1.1、采集亮色度数据；
驱动整个异形曲面屏，在异形曲面屏的中心位置处放置亮色度采集仪器，然后以单张LED灯板为单元，依次采集不同编号的LED灯板的亮色度数据；在本实施例中，如图5所示，采集时每种LED灯板只需选择其中一张灯板采集即可，每张LED灯板可以采集一个点，也可以采集多个点并计算平均值。
S8.1.2、通过分析亮色度数据生成亮色度修正参数；
S8.1.2.1、亮度修正参数：设定不同编号LED灯板的目标亮度值，然后将不同编号LED灯板的亮度值调整到目标亮度值的调整参数作为亮度修正参数；
S8.1.2.2、色度修正参数：采集每张LED灯板的R、G、B值，并在色域坐标中标注出；将每张LED灯板的R、G、B三个色度坐标值连接形成一个三角形区域，从而得到多个三角形区域，然后找出三角形区域叠加后的公共区域，将公共区域所对应的R、G、B值作为色度修正参数；
在本实施例中，图6是单张LED灯板的灯板色域图，即采集这个灯板的RGB三种颜色的色度坐标，然后将三个坐标值连线组成一个三角形区域，根据混色原理，该LED灯板可以由RGB三种基本颜色混色出多种颜色，但是，色域图决定了该LED灯板只能显示三角形区域内的颜色，而之外的颜色是无法显示出来的；二次修正的原理就是将不同种LED灯板色坐标采集出来，每种LED灯板会构成一个三角形，如图7所示，然后求出所有LED灯板所构成的三角形的公共区域，并以该区域为目标调整值，将所有LED灯板调整到只显示到该公共区域的颜色，从而实现了不同种LED灯板色度的校正；在本实施例中，共计20种LED灯板可以得到20个三角形区域S1、S2到S20，目标色度值选择20中三角形区域叠加后的公共区域，即Sp＝S1∩S2∩…∩S20,根据公共区域Sp可以得到R、G、B三色目标色坐标值；
S8.2、根据亮色度修正参数修正异形曲面屏的整体亮色度值；
以单张LED灯板为单元，通过亮色度修正参数依次对不同编号的LED灯板的亮色度数据修正，并将修正参数存储于视频发送设备中，完成以LED灯板为单元的整个屏幕的二次校正，经过两次校正后实现了整个异形曲面屏的亮色度校正，使整个屏幕亮度均匀性可达95％，色坐标误差不大于0.05。从而完成异形曲面屏中LED灯的逐点校正。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (4)

1.一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将待校正的异形曲面屏沿经纬分割方式分割成多种形状的LED灯板，每张LED灯板的形状为扇形，每张LED灯板中的LED灯珠沿扇形弧线排布；
(2)、对每张LED灯板进行按类型进行编号，从上往下依次记为H1、H2、…Hn,n表示LED灯板的类型数量，编号相同的LED灯板的形状及内部LED灯珠的排布完全一样；
(3)、根据每一种类型的LED灯板在异形曲面屏中的实际位置设置对应的弧形结构，其中，每一种类型的LED灯板对应一种弧形结构；在每一张LED灯板上设置一个存储器；
(4)、将单张LED灯板安装于对应的弧形结构上，驱动LED灯板并通过图像捕获装置获取LED灯板图像，然后更换同种类型的LED灯板，重复操作直至同种类型的LED灯板的图像采集完成；然后更换另一种弧形结构，并依次安装对应类型的LED灯板并驱动，直至获取完所有LED灯板的图像；
(5)、将LED灯珠在每一张LED灯板图像中的成像记为灯点，然后对每种类型的LED灯板图像中的灯点重新计算排列，将LED灯板的编号及重排后的灯点坐标保存于存储器中；
(6)、设置校正参数
Figure FDA0003998248950000011
其中，Rr表示针对红色校正时需要调整红色灯芯发光强度的系数、Rg表示针对红色校正时需要调整绿色灯芯发光强度的系数、Rb表示针对红色校正时需要调整蓝色灯芯发光强度的系数，同理，Gr、Gg、Gb与Br、Bg、Bb分别为针对绿色校正和蓝色校正时需要调整的红色、绿色与蓝色灯芯发光强度的系数；
将校正参数K存储于每张LED灯板设置的存储器中；
(7)、将每张LED灯板按照编号组装异形曲面屏，安装完成后校正LED灯板的亮色度值；
(7.1)、视频接收卡读取每张LED灯板的编号、灯点坐标及校正参数K；
(7.2)、以编号相同的LED灯板为单元，先通过LED灯板的编号和灯点坐标对LED灯板图像以行为单位进行像素抽点，再按像素点驱动每个LED灯点，实现每个LED灯点与图像像素的映射；最后通过校正参数K逐点调整每个LE D灯点的亮色度值；
(8)、对异形曲面屏的整体亮色度值进行修正；
(8.1)、生成亮色度值的修正参数；
(8.1.1)、采集亮色度数据；
驱动整个异形曲面屏，在异形曲面屏的中心位置处放置亮色度采集仪器，然后以单张LED灯板为单元，依次采集不同编号的LED灯板的亮色度数据；
(8.1.2)、通过分析亮色度数据生成亮色度修正参数；
(8.1.2.1)、亮度修正参数：设定不同编号LED灯板的目标亮度值，然后将不同编号LED灯板的亮度值调整到目标亮度值的调整参数作为亮度修正参数；
(8.1.2.2)、色度修正参数：采集每张LED灯板的R、G、B值，并在色域坐标中标注出；将每张LED灯板的R、G、B三个色度坐标值连接形成一个三角形区域，从而得到多个三角形区域，然后找出三角形区域叠加后的公共区域，将公共区域所对应的R、G、B值作为色度修正参数；
(8.2)、根据亮色度修正参数修正异形曲面屏的整体亮色度值；
以单张LED灯板为单元，通过亮色度修正参数依次对不同编号的LED灯板的亮色度数据修正，并将修正参数存储于视频发送设备中，从而完成异形曲面屏中LED灯的逐点校正。
2.根据权利要求1所述的一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法，其特征在于，所述弧形结构用通过磁吸方式固定LED灯板，弧形结构上还设置了L ED驱动装置用于驱动LED灯板的开关。
3.根据权利要求1所述的一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法，其特征在于，所述图像捕获装置安装弧形结构法线方向上曲率中心位置处，用于对L ED灯板进行图像采集。
4.根据权利要求1所述的一种异形曲面屏中LED灯逐点校正方法，其特征在于，所述LED灯点重新计算排列的方法为：
(4.1)、每张LED灯板图像进行二值化处理，得到二值化图像；在每一张二值化图像上直角坐标系XOY，保证X轴正好与扇形外圆弧切线平行；
(4.2)、延长扇形半径边得到圆心点C，并记录点C坐标(xc,yc)，同时记录每个LED灯点的坐标；
(4.3)、在每一张二值化图像中，先找出Y轴坐标最小的点Li1(xi,ymin)，再计算点C到点Li1的距离
Figure FDA0003998248950000031
然后从X轴坐标最小的点开始遍历，计算各灯点与点C的距离，其中第i个灯点与点C的距离记为Ri；
建立新直角坐标系XOY并设置距离阈值Tr；如果|R1-Ri|≤Tr，则在新直角坐标系XOY中添加第i个灯点并重新赋值新坐标
Figure FDA0003998248950000032
Figure FDA0003998248950000033
的取值均为整数；然后将满足条件的下一个灯点添加至新直角坐标系XOY并重新赋值新坐标/>
Figure FDA0003998248950000034
然后以此类推，直至遍历完所有灯点；
(4.4)、当第一轮遍历完成后，将二值化图像中重新赋值新坐标的灯点删除，然后重复步骤(4.3)，并以此类推；
(4.5)、将新直角坐标系XOY中各个灯点的坐标及对应LED灯板的编号保存于存储器。
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