基于CCD的LED显示屏亮度校正技术的应用

摘要

发光二极管LED(Light Emitting Diode)显示屏使用LED点阵模块组成平面显示屏幕,这种屏幕具有亮度高、能耗少、故障率低、组装灵活、使用寿命长、显示内容丰富等优点。虽然目前LED大屏幕整体上基本能够满足市场地需要。但是如何提高LED大屏幕显示效果、适应不同环境下地应用等,仍然存在很多需要改进的地方。随着大屏幕用途不断扩大,应用前景也更加广阔,潜在市场和应用领域也不断扩大,LED产品现在已经运用到各行各业中,LED显示屏显示效果好坏的一个重要参数就是半导体发光二极管的亮度等级。不同的发光二极管在出厂时有不同的亮度等级,并且在使用的过程中也伴随着不同亮度等级地衰竭,亮度不一致的发光二极管拼接而成的LED显示屏就会出现颜色粗糙或者马赛克现象。亮度不同程度地衰减会严重影响LED显示屏的显示效果和使用寿命。所以对显示屏发光二极管进行亮度校正就显得十分重要。LED显示屏亮度校正过程是一个复杂的过程,本文主要工作就是围绕着如何实现亮度校正为目标。首先从LED显示屏发光原理出发,介绍了LED结构和原理等基础性信息,然后阐述了与此有关的人眼生理视觉特性,同时也介绍了用于成像的电荷耦合元件CCD(Charge-coupled Device)方面的一些原理,最后分析了亮度校正的整个过程。经过亮度校正后的显示屏,能够均匀地显示图像和文字,使画面显示更清晰。本文从亮度校正的方法着手,提供了一个校正LED显示屏亮度的解决方案。方案采用CCD成像技术采集LED显示屏的亮度数据,然后使用校正技术对采集的亮度数据进行分析、校正,最后把经过校正的亮度数据文件上传到LED显示屏控制板。通过校正后的LED显示屏亮度比较均匀,能够呈现均匀亮度的显示效果。本文通过对LED显示屏亮度校正基本理论地研究和实际使用地分析,在实验过程中地测试和实际应用到工厂地校正流程中,为提高LED显示屏亮度校正发挥了很大的作用。经过该流程进行校正过的LED显示屏亮度等级在同批次未经校正的显示屏中效果明显,画面更加清晰、协调,在生产实践中有较高的应用价值。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 发展趋势现状

1.2 论文主要工作与关键技术

1.3 论文结构安排

2 业务背景

2.1 LED 显示屏基本理论

2.1.1 显示屏发光原理

2.1.2 显示屏工作原理

2.1.3 显示屏组成结构

2.2 人眼物理构造

2.3 人眼视觉特性

2.4 CCD 相机介绍

2.4.1 相机原理

2.4.2 相机接口介绍

2.4.3 相机系统结构

2.4.4 相机的选择

2.5 串口、网络通讯技术

2.5.1 串口通讯技术

2.5.2 TCP/IP 通讯技术

2.6 本章小结

3 总体设计

3.1 结构分析

3.2 流程分析

3.2.1 面板顺序检测

3.2.2 拍摄采集数据

3.2.3 数据处理

3.2.4 数据传输

3.3 技术体系

3.3.1 用户

3.3.2 控制软件

3.3.3 中控机

3.3.4 LED

3.3.5 CCD

3.4 本章小结

4 关键技术分析

4.1 控制软件对数据进行分析处理

4.1.1 ORF 文件格式介绍

4.1.2 PPM 文件格式介绍

4.1.3 找图像亮点算法介绍

4.1.4 亮度参数调整

4.2 通讯方式

4.2.1 校验方式介绍

4.2.2 通讯协议介绍

4.3 本章小结

5 测试与验证

5.1 校正结果分析

5.2 环境对测试数据的影响

5.3 本章小结

6 总结与改进

6.1 项目总结

6.2 项目应用情况及前景

6.3 项目中存在的问题及改进意见

6.3.1 对相机及其参数的选择和改进

6.3.2 算法的改进

6.3.3 对软件智能化的改进

参考文献

致谢

作者攻读学位期间发表的论文

学位论文答辩决议书