CN208954611U - 一种户外led显示屏亮度校正系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种户外LED显示屏亮度校正系统，该系统包括LED显示屏、LED显示屏控制系统、光学去噪系统、图像采集系统、图像处理及校正系统。图像采集系统经光学去噪系统对被校正的LED显示屏进行图像信息的采集，将采集到的图像信息传输给图像处理和校正系统；图像校正系统对采集的信息进行数据分析得出校正数据，将校正数据传输给LED显示屏控制系统；LED显示屏控制系统通过亮度调节模块对LED显示屏亮度进行调节。本实用新型可更加准确对LED显示屏亮度进行采集，避免噪声的干扰，可实现在户外非暗室条件下进行校正，更符合人眼的主观感受。

Description

一种户外LED显示屏亮度校正系统

技术领域

本实用新型涉及LED显示屏检测和校正领域，光学滤波以及人眼视觉领域，尤其涉及一种户外的LED显示屏亮度检测并进行校正。

背景技术

LED显示屏是由若干个由LED灯点组成的模块拼接而成，其中同一模块中的灯点会随使用时间的增长产生亮度衰减和色度漂移现象，不同灯点之间亮度衰减程度不同，使LED显示屏出现麻点色度不均等现象；并且每个模块之间亮度会有差异，从而形成马赛克，影响显示效果。

由于LED灯点的亮度不均和模块拼接间距不一致等原因，会拼接亮暗线。同时人眼对绝对亮度的敏感度不如对相对亮度的敏感度高，传统的LED显示屏评价方法，通常和人眼的主观感受并不一致。

目前修正亮暗线主要方法是通过有经验的工作人员观察拼接亮暗线的位置和情况，手动的设置校正系数，多次调节，直到得到较好的显示效果，这种方法首先耗时较长，效率较低，对工作人员经验要求较高，人工成本较高，同时其结果容易受工作人员情绪及审美的影响，从而影响校正后的显示效果。

国内现有的LED显示屏现场校正技术主要是对整个安装完整的大屏操作，容易受环境，天气的影响，所以通常会选择在晚上等没有较强干扰光的情况下进行信息的采集，对环境要求较高，从而影响LED显示屏调节的准确度和效率以及成本。

发明内容

本实用新型提供了一种户外LED显示屏亮度校正系统，以解决上述问题，来提高校正的准确度和效率。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种户外LED显示屏亮度校正系统，包含：LED显示屏、LED显示屏控制系统、光学去噪系统、图像采集系统、图像处理及校正系统。

上述LED显示屏接收卡与LED显示屏控制系统的输出端相连，其中LED显示屏控制系统还包括RAM，亮度调节模块和扫描控制模块。

LED显示屏控制系统采用异步控制，将显示的影像储存在控制系统的RAM中，通过扫描控制模块来读取和调用影像数据来控制LED显示屏的若干行列，协调LED显示数据在空间和时序上的差异，从而控制LED显示屏显示图像。

上述扫描控制模块采用的是FPGA芯片控制。其中亮度调节模块采用控制占空比的方法进行调节，即通过调节LED灯点点亮时间占总时间的比重来调节亮度的大小。

上述光学去噪系统是由光角度选择器和滤光片组成；光学去噪系统的输出端与LED显示屏图像采集系统的输入端相连。光角度选择器用来降低背景光的入射光功率，避免CCD相机接收到较强的背景光而出现饱和状态；光学集中器可以增大CCD光电探测器的有效接收面积，滤光片来滤掉背景光，以提高图像采集系统的信噪比，以提高校正系统的准确性。

上述图像采集系统由CCD相机和变焦镜头组成。通过CCD相机获得的感光图像可以确定 LED显示屏像素的亮度、几何形状和空间位置信息，从而可以方便地定位每一像素的亮度以及它的发光形状。其中CCD相机用来采集LED的图像，得到LED的亮度信息，变焦镜头用来调节相机的焦距，使采集的图像的成像质量更好，精度更高。

上述图像处理及校正系统包括图像数据分析模块和校正算法模块；图像采集系统经光学去噪系统对被校正的LED显示屏进行图像信息的采集，将采集到的图像信息传输给图像处理和校正系统；图像校正系统对采集的信息进行数据分析，并结合人眼视觉参数得出校正系数，根据校正系数得出校正数据，再将校正数据传输给LED显示屏控制系统；LED显示屏控制系统再通过亮度调节模块对LED显示屏亮度进行调节。

基于上述方案，本实用新型具有以下技术效果：实现在户外非暗室条件下对LED显示屏进行亮度校正，操作方便，在原有校正基础上提高了校正效率和校正所需要的人工成本，有较高的实用价值。

本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细描述。本实用新型最佳的实施方式或技术手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本实用新型技术方案的限制。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种户外LED显示屏亮度校正系统。

图2为本实用新型光学去噪系统中的光角度选择器。

具体实施方式：

下面结合本实用新型的附图对本实用新型的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围内。

一种户外LED显示屏亮度校正系统，包含：LED显示屏、LED显示屏控制系统、光学去噪系统、图像采集系统、图像处理及校正系统。

图像采集系统经光学去噪系统对LED显示屏进行图像信息的采集，将采集到的图像信息传输给图像处理和校正系统；图像校正系统对采集的信息进行数据分析，结合人眼视觉参数得出校正系数，根据校正系数得出校正数据，将校正数据传输给LED显示屏控制系统；LED显示屏控制系统通过亮度调节模块对LED显示屏亮度进行调节。

上述LED显示屏控制系统采用异步控制，控制芯片为FPGA芯片；扫描控制模式为行扫描方式；扫描控制电路采用可编程逻辑芯片Cyclone EP1C6，利用VHDL语言编程实现，采用1／16扫描方式，刷新频率在60 Hz以上。

通过行扫描方式对LED灯珠进行驱动，使其逐行点亮。通过调节电流控制LED灯珠点亮高速闪动的时间，实现通过控制LED灯点点亮时间占总时间的占空比来调节LED灯的灰度等级。

滤光片选用带通滤光片中的诱导金属透射滤光片进行滤波。诱导金属透射滤光片有较高的透射率，适用于对透射率要求高的通带。保留LED显示屏光谱中具有较高相对光强的特定波长，滤掉具有较高相对光强的背景光。对比LED显示屏和太阳背景光光谱，发现LED显示屏中具有较高相对光强的波段为430nm到470nm，应保留此波段；太阳背景光中在470nm到560nm之间的波段具有较高相对光强，会对图像采集造成干扰，应滤掉此波段的太阳背景光。

诱导金属透射滤光片由入射媒介、增透膜堆和间隔层组成；导纳由镀银金属膜和间隔层组成，间隔层材料为硫化锌，增透膜堆材料为硫化锌和氟化镁。

如图2所示光角度选择器由透射区吸收区和吸收区组成；考虑到户外背景光主要为太阳光，透射区可使入射角为0到10度范围内的太阳光透射，并且可较小的影响LED显示屏信号光的入射；吸收区可将大于10度的太阳光吸收。

上述图像采集系统采用面阵 CCD 相机；在显示屏中心法线方向采集，使 LED 显示屏的中心与CCD相机镜头的光轴重合。控制拍摄距离选取曝光量，变焦镜头调节相机的焦距；采样红、绿、蓝三种单基色LED显示屏，以RAW图像格式保存。

在图像数据分析模块中，将采集到的图像变换成灰度图像，进行点定位，做降噪处理，进行阈值处理，保留大于阈值以上的灰度，实现灯点图像与背景的分离。

在校正算法模块中，对要校正数据加入人眼视觉特性亮度参数、位置参数和纹理参数，得到校正系数；模拟人眼视觉效果对图像进行低通滤波，得到拼接亮暗线附近LED灯点的校正系数。将校正系数转换成LED显示屏控制系统可识别的数据。

以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式，但本实用新型的保护范并不局限于此，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种户外LED显示屏亮度校正系统，包括LED显示屏、LED显示屏控制系统、光学去噪系统、图像采集系统、图像处理及校正系统；其特征在于：

光学去噪系统输出端与图像采集系统输入端相连，图像采集系统经光学去噪系统对被校正的LED显示屏进行图像信息的采集，将采集到的图像信息传输给图像处理和校正系统；图像校正系统对采集的信息进行数据分析得出校正数据，将校正数据传输给LED显示屏控制系统；LED显示屏控制系统通过亮度调节模块对LED显示屏亮度进行调节。

2.根据权利要求1所述的一种户外LED显示屏亮度校正系统，其特征在于：在校正的基础上加入了人眼视觉因素。

3.根据权利要求1所述的一种户外LED显示屏亮度校正系统，其特征在于：其光学去噪系统由滤光片和光角度选择器组成；在图像采集系统前加带通滤光片来滤掉背景光，带通滤光片采用诱导金属带通滤光片，提高图像采集系统的信噪比，从而提高校正的准确性；在带通滤光片前设置了光角度选择器，以降低背景光的入射光功率，避免图像采集系统接收到较强的背景光而出现饱和状态。