全彩LED显示屏灰度校正方法研究

全彩LED（发光二极管）显示屏的光电特性与CRT（阴极射线管）之间存在着较大的差异,如直接使用现有的电视信号,必然会造成低亮度段的亮度跳变太快,使图像的层次感欠佳。针对这个问题,在分析视觉灵敏度特性和亮度变化关系的基础上,提出了基于人眼视觉特性的灰度校正方法。此方法综合考虑了LED发光特性、人眼观察亮度变化的有限性和人眼对不同颜色的敏感特性的影响,并在此基础上进行了优化。通过实验得到了适于LED显示屏的校正公式,经过校正,得到了较好的图像质量。     

孟塞尔颜色体系在LED图像显示中的应用探讨

目前LED显示屏图像的光学参数都采用仪器测量,不能代表人眼主观感受。而孟塞尔颜色体系基于人眼主观视觉特性,明确给出了客观亮度因数与人眼明度值的非线性关系,以及颜色亮度的不可加性。由此对LED显示屏进行1校正和颜色修正,能够更加人性化地体现图像效果。     

LED显示屏γ校正的研究和实现

针对因CRT与LED的光电特性差异造成LED显示屏灰度畸变的问题,从基于人眼视觉特性方面,分析了视觉灵敏度特性和亮度变化关系。针对LED发光特性,提出了对LED显示屏的γ校正要分为二步进行,即适合于LED光电特性和视觉亮度特性的校正公式。给出了一种基于查找表的γ校正的设计方法,介绍了γ校正系统构成,阐述了γ校正过程,设计了在FPGA内部γ校正功能的实现方法,在FPGA内部生成内嵌ROM,替代了外挂集成芯片的功能,简化了电路,并在Quartus Ⅱ下进行了仿真。理论和实践的结果表明,采用这种校正方法使LED显示屏的图像效果更佳。     

论LED信息显示设备的等效发光面积

人们对信息的获得百分之九十以上来自于眼睛,LED具有颜色丰富、亮度可大范围调节、功耗低、可靠性高、寿命长等特点,以LED为发光光源的信息显示设备在监控系统、信息发布系统中得到越来越广泛的应用。设计LED信息显示,需考虑的问题之一是点距,文章从讨论人眼的视觉特性着手,研究了LED信息显示设备的等效发光面积及点距的设计。     

LED可变情报板的亮度调节

由于室外环境光的变化范围非常大,要使发光二极管(LED)可变情报板显示的信息在各种环境背景光下都清晰可见,就要求LED可变情报板的发光亮度能随环境背景光的变化作对应的调节。本文将从人眼的视觉特性、发光亮度与背景光的关系以及亮度调节的方法等方面讨论LED可变情报板的亮度调节,并给出测试结果。     

应用于硅基OLED微显示器的分段可调伽马校正

由于人类视觉系统感知的亮度与显示器实际显示的亮度为非线性关系,需要对显示器的视频数据进行伽马校正,使显示亮度适应人眼的感知需求。本文提出一种针对硅基OLED微型显示器的伽马校正方法。首先,基于人眼视觉的伽马特性,分析伽马校正的基本原理。然后,提出对输入视频数据进行位宽拓展达到非线性输出,并基于查找表和分段可调的线性差值算法实现伽马校正。最后,根据实际XGA039芯片发光情况调试校正参数以达到更优的显示效果。实验结果表明:XGA039芯片最大发光亮度为20 000cd/m~2,在伽马取值为2.2时,采用可调非均匀分段获得了较好的显示效果。所提出的伽马校正方法能够使视频图像的显示质量明显改进,且较传统方式在精度和实现面积上均有一定优势。     

基于LED光色动态可调的隧道照明控制系统研究

亮度调节是目前隧道照明控制系统兼顾安全性与节能性的主要应用方式。针对隧道照明控制系统光源调节方式单一、难以满足人眼视觉效应需求的问题,设计了一套基于LED光色动态可调的隧道照明控制系统。首先以暖白光、绿光、冷白光为三基色,推导出三通道PWM调光的光色动态调节模型;其次根据系统总体架构,对硬件电路进行具体设计与选型,同时完成上位机控制平台和下位机色温调节程序的开发;最后搭建控制系统实验平台对LED光色动态调节效果进行模拟验证。实验结果表明:上位机能准确输出控制指令控制LED光源实现隧道不同路段光色动态调节。     

一种LED显示屏的γ校正方法

针对因CRT与LED的光电特性差异,造成LED显示屏灰度畸变的问题,基于人眼视觉特性研究了适合于LED光电特性和视觉亮度特性的校正公式,介绍了一种基于查找表的γ校正设计方法,给出了在FPGA内部γ校正功能的实现方法,文中所设计的校正方法,使LED显示屏显示出更佳的图像效果。     

基于FPGA的LED体三维显示方案研究

基于人眼视觉暂留特性及LED的高速发光特性,设计了一套LED体三维显示系统.首先利用Matlab生成三维数据,通过红外模块传输到显示驱动电路;其次快速旋转LED阵列,由角度编码器获取旋转角度值,并根据角度值计算对应的二维截面图形;最后通过调制LED的发光与消隐实现相应的显示.该系统基于24×16二维LED阵列,具有69 120个体像素,实现了空间尺寸为φ94.4 mm×66.8 mm的稳定柱体内三维显示.     

LED背光源用于场序彩色LCD的研究

以红色LED材料AlGaInP，绿色和蓝色LED材料InGaN三芯合一的全彩LED为研究对象，通过大量实验及所测数据，研究用高密高位LED作场序彩色液晶显示器背光源，在不同情况下形成的彩色对人眼的视觉影响；研究在不同场频和不同占空比情况下，LED的发光特性曲线，确定白平衡情况下LED三基色的等量关系；研究LED三基色形成的白光光谱与三基色各光谱之间的关系；比较LED三基色与电视系统三基色在色度图上所覆盖的彩色范围，确定LED管子的选择方法及使用注意事项。     

LED显示屏的色域校正

LED发光在亮度和色度上有一定的离散性,会明显降低LED显示屏的图像质量。文章给出了一种色域校正方法,能在改善LED显示屏的亮度、色度均匀性的同时,确定LED显示屏的显示色域。建立了LED显示屏显示颜色的线性数学模型,对LED显示屏色域校正的目标色域进行了分析,给出了将LED屏幕所有显示像素的显示色域范围校正到目标色域的方法,并通过"白平衡"来实现对颜色色坐标的精确控制。实验结果显示,该方法可以将LED显示屏显示色域精确校正到目标色域。     

差分吸收光谱测量中LED光源恒温控制的实现

提出了一种差分光学吸收光谱（DOAS）测量中LED光源的恒温控制方法。采用半导体制冷片作为控温元件来控制LED温度,应用PID算法动态调节半导体制冷片的工作电流,实现了DOAS测量过程中LED光源的温度恒定。介绍了恒温控制系统的硬件设计和软件流程,并对控温效果和LED谱的稳定性进行了测试。测试结果表明,提出的恒温控制方法能有效克服环境温度变化对LED光源温度的影响,温度控制精度达到了±0.1℃。在相同的测试条件下与无恒温相比,具有恒温功能的LED光源剩余噪声明显偏低,进一步验证了设计方案的可行性。     

视觉检测系统LED光源照度优化方法

针对当前视觉检测系统LED光源照度优化研究中存在的照度效果评价因素单一、照度优化方法通用性不足等问题,以芯片封装质量视觉检测为例,提出一种基于改进樽海鞘算法的LED光源照度优化方法。该方法在单个LED光源照度数学模型基础上,建立标准条形LED阵列光源照度数学模型,获取条形LED阵列在任意空间位姿与被测面的照度值;基于照度均匀度、照度梯度变化与对中度、平均照度、目标与背景区分度等因素建立平面照度效果评价函数;提出改进樽海鞘算法,通过改进算法收敛系数、速度、领导者与追随者位置等更新策略,增强区域搜索的多样性;应用改进樽海鞘算法对平面照度效果评价函数进行优化求解,获取具有最优照度效果的空间位姿参数。实验结果表明:考察优化区域的相对照度分布,文中提出的LED光源照度优化方法所得照度分布与实际测量所得照度分布结果基本一致,目标区域理论照度均匀度在98.78%以上,误差在5.57%以内。因此文中提出方法优化目标合理,可用于视觉检测系统具有最优照度效果时光源位姿信息参数的获取。     

Recent developments in light-emitting-diode technology

This paper describes recent trends in LED technology. Emphasis is placed on the LED materials and device-fabrication technologies that have resulted in larger and brighter LED displays with a variety of colors, and on the monolithic red-emitting LED displays that are commonly employed as watch and calculator displays.     

基于蒙特卡罗方法的LED芯片定位系统误差分析

该文根据LED芯片定位系统的特点,构建了从图像坐标系到芯片坐标系的数学模型。检测运动控制、图像处理过程以及标定过程中的误差分布,通过蒙特卡罗分析法估计LED芯片的定位误差,计算了各个测量变量对最终定位误差的敏感度。分析结果表明,绕z轴旋转角度误差为LED芯片定位系统误差的主要来源,图像处理误差以及运动控制误差对系统误差影响较小。因此,通过标定算法补偿绕z轴旋转角度误差是提高LED芯片定位精度的关键。     

准积分法构建视觉可感知三维色域的研究

为了更全面地评价显示器的色重显性能,用准积分法构建了人类视觉可感知三维色域.该算法用CIE标准色度观察者观察、混配等能单色辐射测得的CIE 1931 XYZ色度系统光谱三刺激值,按某一波长间隔求累加和,来近似实现未知函数表达式的多重积分运算.构建的色域囊括了人眼能识别的全部颜色,是宽色域、高动态范围显示设备的目标色域.还用三棱锥体积求和算法计算出该色域体积,验证了算法的可行性.进而由实测的LCD电视显示器数据,用同样方法计算其三维色域,并与视觉可感知三维色域进行定量比较.这些工作表明,本算法可为定量评价显示器的三维色域提供理论依据和可行算法,用这种方法给出的显示设备三维色域覆盖率可克服通常在二维色度图计算色域覆盖率的局限性.     

高分辨率LED显示屏中图像适配问题研究

随着LED显示屏分辨率的日益增长,低分辨率图像的显示模糊问题已不容忽视。本文采用图像超分辨率技术对低分辨率图像进行信息填充,仿真结果表明,处理后的图像在不同规格的高分辨率LED显示屏播放时均具有更好的视觉效果。     

基于相位光栅的立体视觉测量系统及其相位解析表示

针对自由曲面,采用双目立体视觉与相移光 栅结合的方式实现一种三维面型视觉测量系统。首先, 对测量系统的数学模型和标定方法进行了介绍;然后,对涉及的相位解析理论进行了详细的 分析;最后,针对当前相位解析 过程中存在的问题提出了相应的解决方法,并与当前主流的相位解析算法进行比较,证明本 文提出的算法在测量速度和精度 方面具有一定的优势。实验结果表明,本文系统的测精度约为0.04m m。     

平板显示分形扫描的伽马校正

传统的平板显示灰度扫描方法存在扫描效率不高的问题,分形扫描方法作为一种全新的平板显示扫描方法有效解决了这一问题,扫描效率达到100%,为平板显示尺寸提升和高灰度级显示提供了一种解决方法。文章设计实现了带伽马校正的分形扫描显示控制系统,该设计从平板显示特性和人眼视觉特性两方面入手讨论伽马校正过程,通过查找表的方式实现伽马校正功能,最后通过1 280×1 024分辨率平板显示器中的一个32×32像素子阵列作为显示窗口对文中提出的方法进行验证。理论和实验结果表明文中提出的校正方法可使平板显示效果更佳。