CN101650914B - 一种逐点校正系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种逐点校正系统，其特征在于，包括：LED显示屏、光亮度计、照相机、校正处理器和扫描控制器；在LED显示模块内部实现各灯点亮度均一，还保证了各个LED显示模块之间亮度均一，同时，还解决了校正数据文件与LED显示模块在组装时难以一一对应的问题。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示领域，尤其涉及的是，一种对LED显示屏进行逐点亮度校正的系统结构。
背景技术
LED屏幕是由几十万乃至上百万的半导体发光二极管，即：LED灯点组合而成。根据灯点的光学特性不同、元件老化、驱动误差、灯点本身角度的不一致、灯点的灰尘、保护灯点的帽沿遮挡等种种因素都会引起屏幕灯点亮度的不均匀。目前解决这种不均匀现象的主要途径：一是提高LED灯光学特性的一致性，二是通过校正的方式来改善显示屏的均一性。提高LED灯光学特性的一致性方法是更换屏幕，这不仅需要大量人力，时间还有大量资金。而屏幕亮度的校正方式是利用光量度计对每一个LED灯点进行测量，得到每一个LED灯点的亮度值，然后通过计算，得到调整值，再通过电流等控制电路对LED灯点进行调整，达到指定的均一值。这样需要对每一个点逐一进行取值，操作烦琐，系统复杂，时间过长，人工操作过多，精度低，工作效率低。
中国申请号为：200710076632.6的发明，其名称为：一种用于LED亮度校正的亮度数据获取方法及其设备，该申请公开了一种LED校正的方法及其设备，其缺点在于：一是存储模块与LED显示模块相互独立，在重新安装LED显示模块时，校正数据与LED显示模块不能很好对应；二是不同LED模块的参数不同，只在模块内部进行亮度调整，各模块相互之间的亮度很难均一化。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种优化的对LED显示屏进行逐点亮度校正的系统结构。
本发明的技术方案如下：
一种逐点校正系统，包括：包含至少一LED显示单元和至少一驱动电路的LED显示屏、光亮度计、照相机、校正处理器和扫描控制器；所述驱动电路包括恒流驱动子单元、数据处理子单元和存储子单元；
所述光亮度计和所述照相机分别与所述校正处理器相连接，所述光亮度计用于采集各LED显示单元的亮度数据，传输到所述校正处理器；所述照相机用于获取各LED显示单元的点阵图像数据，传输到所述校正处理器；
所述校正处理器，用于接收并处理所述点阵图像数据和所述亮度数据，分别得到数据文件1和数据文件2，并采用数据文件2修正数据文件1，得到逐点校正文件；
所述校正处理器还与所述扫描控制器连接，所述扫描控制器与所述LED显示屏连接，用于将所述逐点校正文件通过所述扫描控制器发送至相应LED显示单元的存储子单元，由其存储；
所述扫描控制器用于向各所述驱动电路分配像素数据；
所述数据处理子单元用于接收所述像素数据，使用逐点校正文件处理所述像素数据，向所述恒流驱动子单元输出驱动数据，所述恒流驱动子单元根据所述驱动数据控制LED显示单元显示信息。
所述的逐点校正系统，所述存储子单元为串行接口闪存。
所述的逐点校正系统，所述校正处理器为计算机、PC、笔记本电脑或现场可编程门阵列FPGA。
所述的逐点校正系统，所述校正处理器包括点阵图像数据处理单元、亮度数据处理单元、校正文件生成单元；
所述点阵图像数据处理单元用于接收所述点阵图像数据，处理生成所述数据文件1，输出给所述校正文件生成单元；
所述亮度数据处理单元用于接收所述亮度数据，处理生成所述数据文件2，出输给所述校正文件生成单元；
所述校正文件生成单元用于根据所述数据文件2修正所述数据文件1，得到所述逐点校正文件。
所述的逐点校正系统，其中，所述校正处理器还设置与所述扫描控制器连接的传输单元，用于将所述逐点校正文件发送到所述扫描控制器。
所述的逐点校正系统，其中，所述点阵图像数据处理单元包括顺次连接的亮度特征值提取子单元和校正系数生成子单元，所述亮度特征值提取子单元用于提取所述点阵图像数据中各灯点的亮度特征值，所述校正系数生成单元用于处理所述亮度特征值得到逐点校正系数。
所述的逐点校正系统，其中，所述照相机与所述光亮度计置于距离所述LED显示屏正面10至12米处。
所述的逐点校正系统，其中，还包括一伺服机构，所述伺服机构置于所述LED显示屏正面前方，用于驱动所述光亮度计和所述照相机在与所述LED显示屏平行的二维空间内移动。
所述的逐点校正系统，其中所述光亮度计与所述照相机竖向叠加安装设置。
或者，所述光亮度计与所述照相机横向并列安装设置。
所述的逐点校正系统，其中，所述校正处理器设置控制模块，用于分别发送控制信号到所述照相机、所述光亮度计和所述伺服机构，控制所述照相机、所述光亮度计和所述伺服机构协调工作。
采用上述方案，本发明通过采用照相机和光亮度计组合进行数据采集，即在LED显示模块内部实现各灯点亮度均一，还保证了各个LED显示模块之间亮度均一，同时，还解决了校正数据文件与LED显示模块在组装时难以一一对应的问题。
附图说明
图1是本发明实施例1的示意图；
图2是图1所述实施例的LED显示屏正面示意图；
图3是图1所述实施例的LED显示屏背面示意图；
图4是图1所述实施例的驱动电路原理图；
图5是本发明实施例2的示意图；
图6是本发明实施例3的示意图；
图7是本发明实施例4的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种逐点校正系统，参考图2、图3、图4，该逐点校正系统包括：LED显示屏11、光亮度计12、照相机13、校正处理器14和扫描控制器15；LED显示屏包括至少一LED显示单元111和至少一驱动电路112，其中，驱动电路112包括恒流驱动子单元1123、数据处理子单元1122和存储子单元1121，存储子单元1121用于存储逐点校正文件，数据处理子单元1122用于接收像素数据，使用逐点校正文件处理像素数据，向恒流驱动子单元1123输出驱动数据，恒流驱动子单元1123根据驱动数据控制LED显示单元111显示信息；扫描控制器15用于向各驱动电路112分配像素数据。
光亮度计12和照相机13分别与校正处理器14相连接，校正处理器14与扫描控制器15连接，扫描控制器15与LED显示屏11连接；光亮度计12用于采集LED显示单元111的亮度数据，照相机13用于获取LED显示单元111的点阵图像数据；校正处理器14用于接收亮度数据和点阵图像数据，处理点阵图像数据，得到数据文件1；处理亮度数据，得到数据文件2，使用数据文件2修正数据文件1，得到逐点校正文件，校正处理器14将逐点校正文件通过扫描控制器15通信线下发至相应LED显示单元的存储子单元1121存储。
优选的校正处理器采用计算机、PC、笔记本电脑，也可以采用现场可编程门阵列FPGA等，照相机使用尼康D40数码单反相机，光亮度计使用明克斯LTL-200，存储子单元采用SPI(SerialPeripheralinterface，串行外围设备接口)-FLASH(闪存)，即SPI-FLASH。
具体来说，在进行逐点校正的时候首先使用照相机13和光亮度计12分别采集各个LED显示单元111的点阵图像数据和亮度数据，优选的，可以区分红、绿、蓝三种颜色分别采集，即分别点亮各LED显示单元111中的红色LED、绿色LED、蓝色LED进行拍照和测量亮度值，为了提高准确度，可以多次采集图像数据和亮度数据，取平均值；例如分别采集8次、10次、20次图像数据和亮度数据，具体次数本发明不作严格限定；之后在校正处理器14中，将传来的点阵图像数据进行处理，得到数据文件1，将传来的亮度数据进行处理，得到数据文件2，之后使用数据文件2修正数据文件1，得到逐点校正文件；具体的数据处理方法，可以有很多种，因为就本发明而言，得到LED显示单元111中的各灯点的亮度特征值至关重要，如何由显示单元的图像数据得到各灯点的亮度特征值属于公知技术，举例来说，本领域技术人员可以获取各像素点的灰度值，包括R、G、B三个数值，对上述三个数值取和，也可以对三个数值取平方和，即可得到该像素点的亮度特征值，之后可以由校正处理器处理上述得到的亮度特征值得到调整系数，比如对该亮度特征值取倒数再乘以256，由各个灯点的调整系数生成数据文件1，使用数据文件2中的亮度值修正数据文件1得到逐点校正文件，发送给设置在LED显示单元中的存储子单元1121存储，使用数据文件2中的亮度值修正数据文件1的方法多种多样，主要目的是让数据文件按照数据文件2的标准，重新均一化，比如，可以使用数据文件2中的亮度数值乘以数据文件1中的调整系数；LED显示屏上电工作时，各LED显示单元111对应的存储子单元1121输出校正数据给数据处理子单元1122，数据处理子单元使用校正数据修正来自扫描控制器15的像素数据，得到各个LED灯点的驱动数据，发送给恒流驱动子单元1123，输出驱动数据，完成LED信息显示。
这样采用照相机进行图像采集，可以一次完成大量灯点数据采集工作，降低了劳动强度，提高了工作效率；
采用光亮度计采集各个LED显示单元的绝对亮度数据，之后综合所有绝对量度数据之后，重新修正各LED显示单元的校正文件，使得LED显示单元之间达到均一显示的效果。
在LED显示单元对应驱动电路中设置存储子单元和数据处理子单元，能够提高数据处理速度，提高显示屏刷新速率，更重要的是避免了重心组装LED显示单元时，必须按照原定顺序组装的技术问题。
实施例2
参考图5，本实施例在实施例1的基础上，在校正处理器14中设置点阵图像数据处理单元141、亮度数据处理单元142、校正文件生成单元143，点阵图像数据处理单元141接收点阵图像数据，处理生成数据文件1，输出给校正文件生成单元143，亮度数据处理单元142接收亮度数据，处理生成数据文件2，输出给校正文件生成单元143，校正文件生成单元143使用数据文件2修正数据文件1，得到逐点校正文件，通过通信线路下载到各LED显示单元，这样图像数据处理单元141、亮度数据处理单元142、校正文件生成单元143分工负责，便于提高工作效率，并且简化系统设计。
又一个例子，还可以在校正处理器14中设置与扫描控制器15连接的传输单元144，传输单元144可以将上述校正文件进行整形后发送到扫描控制器15，扫描控制器15将上述校正文件下载到LED显示单元，提高文件传输精度，避免错误数据出现。
实施例3
参考图6，在实施例2的基础上，本实施例在点阵图像数据处理单元设置顺次连接的亮度特征值提取子单元1411和校正系数生成子单元1412，亮度特征值提取子单元1411用于提取点阵图像数据中各灯点的亮度特征值，校正系数生成单元1412用于处理亮度特征值得到逐点校正系数，发送给校正文件生成单元143，这样，通过简单算法提取亮度特征值，实现方便，同时能够减小系统误差。
又一个例子，为了提高照相机13与光亮度计12获取数据的精度，优选的将照相机13与光亮度计12置于距离LED显示屏正面10-12米处。
实施例4
参考图7，在上述各实施例的基础上，本实施例在系统中设置一伺服机构16，伺服机构16置于LED显示屏11正面前方，用于驱动光亮度计和照相机在与LED显示屏平行的二维空间移动，关于伺服机构16的结构已经属于公知常识，比如伺服机构16可以包括支撑架、X向导轨、Y向导轨、伺服电机等，光亮度计12和照相机13与X向导轨固定连接，可以由校正处理器14控制伺服机构16动作，比如，在校正处理器14中设置控制模块，用于分别发送控制信号到照相机13、光亮度计12和伺服机构16，分别控制照相机、光亮度计和伺服机构统一协调工作，这样，使用伺服机构控制照相机13、光亮度计12自动移动，大大提高工作效率。
又一个例子，光亮度计与照相机竖向叠加安装，可以降低光亮度计与照相机所采集数据的误差。
又一个例子，光亮度计与照相机还可以横向并列安装，可以降低光亮度计与照相机所采集数据的误差。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种逐点校正系统，其特征在于，包括：包含至少一LED显示单元和至少一驱动电路的LED显示屏、光亮度计、照相机、校正处理器和扫描控制器；所述驱动电路包括恒流驱动子单元、数据处理子单元和存储子单元；
所述光亮度计和所述照相机分别与所述校正处理器相连接，所述光亮度计用于采集各LED显示单元的亮度数据，传输到所述校正处理器；所述照相机用于获取各LED显示单元的点阵图像数据，传输到所述校正处理器；
所述校正处理器，用于接收并处理所述点阵图像数据和所述亮度数据，分别得到数据文件1和数据文件2，并采用数据文件2修正数据文件1，得到逐点校正文件；
所述校正处理器还与所述扫描控制器连接，所述扫描控制器与所述LED显示屏连接，用于将所述逐点校正文件通过所述扫描控制器发送至相应LED显示单元的存储子单元，由其存储；
所述扫描控制器用于向各所述驱动电路分配像素数据；
所述数据处理子单元用于接收所述像素数据，使用逐点校正文件处理所述像素数据，向所述恒流驱动子单元输出驱动数据，所述恒流驱动子单元根据所述驱动数据控制LED显示单元显示信息；
所述校正处理器包括点阵图像数据处理单元、亮度数据处理单元、校正文件生成单元、与所述扫描控制器连接的传输单元；
所述点阵图像数据处理单元用于接收所述点阵图像数据，处理生成所述数据文件1，输出给所述校正文件生成单元；
所述亮度数据处理单元用于接收所述亮度数据，处理生成所述数据文件2，输出给所述校正文件生成单元；
所述校正文件生成单元用于根据所述数据文件2修正所述数据文件1，得到所述逐点校正文件；
所述传输单元将所述逐点校正文件进行整形后发送到所述扫描控制器，所述扫描控制器将所述逐点校正文件下载到所述LED显示单元；
所述点阵图像数据处理单元包括顺次连接的亮度特征值提取子单元和校正系数生成子单元，所述亮度特征值提取子单元用于提取所述点阵图像数据中各灯点的亮度特征值，所述校正系数生成子单元用于处理所述亮度特征值得到逐点校正系数；
所述光亮度计与所述照相机横向并列安装或竖向叠加安装。
2.根据权利要求1所述的逐点校正系统，其特征在于，所述存储子单元为串行接口闪存。
3.根据权利要求1所述的逐点校正系统，其特征在于，所述校正处理器为计算机或现场可编程门阵列。
4.根据权利要求1至3任一所述的逐点校正系统，其特征在于，所述照相机与所述光亮度计置于距离所述LED显示屏正面10至12米处。
5.根据权利要求1至3任一所述的逐点校正系统，其特征在于，还包括一伺服机构，所述伺服机构置于所述LED显示屏正面前方，用于驱动所述光亮度计和所述照相机在与所述LED显示屏平行的二维空间内移动。
6.根据权利要求5所述的逐点校正系统，其特征在于，所述校正处理器设置控制模块，用于分别发送控制信号到所述照相机、所述光亮度计和所述伺服机构，控制所述照相机、所述光亮度计和所述伺服机构协调工作。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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