基于DLP技术的显示屏亮度控制系统的研究与设计

摘要

随着社会的发展，大屏幕显示在很多领域有着广泛的应用，具有十分重要的意义。就目前的技术水平而言，拼接显示屏是实现大屏幕显示的一种非常有效的途径。目前在拼接显示中使用较多的是LCD投影显示技术和DLP投影显示技术。DLP投影显示技术作为一种较新的显示技术以其自身的优越性在显示领域迅速占据了一席之地。颜色和亮度的均匀性是评价DLP拼接显示屏显示质量的一个重要指标，由于DLP投影系统无法对单一像素点进行亮度的调节，它只能通过调整投影机光源的发光强度对整个屏幕的亮度进行调整，这无法满足单一屏幕局部亮度不均匀调整需求。
　　 本文首先概括地阐述了几种主要的现代显示技术，重点研究了DLP投影显示技术，对DLP投影显示技术及CRT、LCD、LCOS等显示技术进行了比较，明确了各自的优缺点，同时简要介绍了拼接显示屏目前发展的概况。通过对比论述，明确了使用DLP投影技术作为主流投影技术的优势所在。在研究DLP投影显示技术的基础上，论文着重研究了显示屏幕出现亮度不均匀现象的原因，并且根据出现亮度不均匀现象的不同原因提出了针对性的解决方案。由于在结构方面对显示屏亮度进行调整存在局限性，着重研究了显示屏亮度调整的软件解决方案，提出了几种不同的亮度补偿方法，并且针对不同的方法进行了验证。通过验证，对比分析了不同方法的优缺点，得出了不同方法的适用范围。最后，根据亮度调整的需要，在分析CCD亮度采集方法所存在不足的基础之上，设计了一套简单实用的亮度采集电路，并且对亮度采集中的亮度值估算问题进行了研究，使用了反距离加权插值法和双线性插值法，对非采集点的亮度进估算。同时对两种插值方法提出了改进意见，并且就其有效性进行了验证。通过验证分析，在得出了不同估算方法的优缺点的基础上，选择了一种合适的方法作为亮度的估算方法。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 大屏显示系统概述

1.1.1 大屏显示系统目前的发展状况

1.1.2 大屏显示系统的比较

1.2 DLP显示系统简介

1.2.1 DLP投影显示光学引擎的结构组成及其成象原理

1.2.2 选择DLP作为拼接墙显示单元的原因

1.3 亮度不均匀的研究

1.3.1 投影显示屏亮度分布

1.3.2 影响显示屏亮度分布的因素

1.4 课题研究的意义

1.5 论文的工作安排

第2章 色度理论

2.1 CIE标准色度系统

2.1.1 CIE 1931-RGB系统

2.1.2 CIE1931标准色度系统

2.2 投影显示系统的颜色实现方案

2.2.1 颜色混合方法

2.2.2 光谱功率混合混合法

2.2.3 时间混色法

2.3 亮度照度及其相互关系

第3章 DLP大屏幕亮度均匀化方案

3.1 结构方面的优化

3.2 显示屏亮度非均匀性定义

3.3 MATLAB在图像处理中的应用

3.4 局部亮度补偿系数算法设计

3.4.1 算法设计的目的

3.4.2 补偿系数设计

3.5 matlab仿真比较

3.5.1 亮度补偿算法一的仿真

3.5.2 亮度补偿算法二的仿真

3.5.3 亮度补偿算法三的仿真

3.5.4 三种算法的归纳总结

第4章 基于DLP显示技术的亮度调整装置的设计

4.1 目前采用的亮度采集装置

4.2 亮度采集装置硬件电路图的设计

4.3 传感器校正

4.3.1 传感器校正的原因

4.3.2 传感器校正方案设计

4.3.3 最小二乘法拟合最佳参数值

4.4 亮度采集插值算法设计

4.4.1 亮度插值目的

4.4.2 亮度插值算法设计

4.5 算法的验证

4.6 两种算法的比较选择

第5章 亮度调整装置的软件设计

5.1 系统软件的总体构架

5.2 频率采集子程序

5.3 传感器校正流程

5.4 亮度采集流程

5.5 串口通信模块

第6章 结论

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢