基于机器视觉的LED显示屏智能化测试系统

摘要

大屏幕显示在商务会议、教学讲座、广告宣传、工业监控等方面都有广泛的应用。LED拼接显示屏作为实现大屏幕显示的一种方法也得到了广泛的使用。近年来，随着国内外在LED材料和控制技术方面不断踊跃出新的成果，LED显示屏产业已发展成为新兴的高科技产业。但是，在我国对LED显示屏的质量检测在很大程度上仍然依靠人工来完成，使检测速度和检测质量受个人主观程度影响很大。 失控点数目、色度均匀性是评价LED显示屏显示质量的两个重要指标。因此，本文的研究内容主要围绕着解决这两个问题进行展开。把机器视觉技术融入到对全彩色LED显示屏的检测过程中，研发一种价格相对低廉的LED显示屏智能化测试系统。 文章首先对LED显示屏的发展概况进行了介绍，重点分析了LED显示屏在生产、检测和使用过程中存在的问题。然后对机器视觉系统的开发环境LabWindows/CVI进行简单介绍，并针对实际问题提出真彩色显示模块测试系统的硬件系统设计流程。再从色度学角度对显示屏颜色均匀性进行了分析，并提出从三基色色品坐标和白平衡两个方面对LED显示屏的颜色均匀性调整的方案。最后，运用图像分割、图像定位与标记、图像配准等技术对显示屏检测软件流程进行设计，给出了具体的设计流程并对实验结果进行分析。实验表明通过该系统可以实现对显示屏指标的快速检测，并可以根据要求，在一定范围内对显示屏的色彩保真度进行调整。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 LED显示技术的发展现状及趋势

1.2国内LED显示模块生产过程中存在的问题

1.3 LED显示屏测试技术现状分析

1.4课题的提出和主要工作

1.5课题结构及内容安排

第2章应用虚拟仪器技术的机器视觉系统

2.1虚拟仪器技术

2.2基于虚拟仪器的机器视觉系统

2.2.1机器视觉

2.2.2基于虚拟仪器的机器视觉系统

2.3虚拟仪器开发平台

2.3.1 LabVIEW

2.3.2 LabWindows/CVI

2.4 NI-IMAQ PCI-1411图像采集系统

2.4.1 IMAQ PCI-1411系统设备和软件概述

2.4.2 PCI-1411图像采集卡

2.5本章小结

第3章真彩色显示模块测试系统硬件设计

3.1系统组成方案

3.2硬件设计方案

3.2.1 CCD摄像头的选择

3.2.2图像采集卡

3.2.3计算机设备

3.2.4 LED显示屏实验板

3.2.5显示屏驱动芯片的选取

3.3本章小结

第4章显示屏颜色均匀性分析及调整方案的提出

4.1 LED显示屏中颜色均匀性的分析

4.1.1 RGB颜色模型

4.1.2 CIE标准色度系统

4.1.3 LED显示屏颜色均匀性的分析

4.2显示屏颜色均匀性调整方案

4.3白平衡确定三基色亮度配比系数

4.4本章小结

第5章显示屏检测系统的关键算法设计

5.1检测系统的算法流程图

5.2图像去噪

5.3显示屏图像的分割

5.3.1大津法分割

5.3.2形态学图像处理

5.4显示屏象素点定位与标记

5.4.1并查结构的组成方法

5.4.2算法的改进及显示屏的标记

5.5显示屏图像的配准

5.5.1图像配准方法

5.5.2图像插值方法

5.6显示屏颜色均匀化算法设计

5.7本章小结

第6章LED显示屏综合检测

6.1显示屏控制实验

6.2显示屏图像的分割

6.3显示屏图像配准实验

6.4失控点检测实验

6.5显示屏亮度均匀化调节实验

6.6本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致 谢

附录