基于CCD的新型检测户外全彩LED显示屏的方法
来源： 作者： 发布时间：2015-09-24 06:04:14 浏览量：
设测得的LED像素点的亮度值为Y1,色度坐标为（r1,g1），分析Y1、（ri,g1）的离散性，就能确定LED显示屏上亮度和色度不一致的LED像素点。
为验证检测方法的有效性， 本文用AvaSpec-2048微型光谱仪对同一户外全彩LED显示屏的单元模块进行了亮度和色度的对比测试。为减小计算量和方便调试， 本文采用了CIErg色度坐标系，这与光谱仪采用的国际通用的CIExy色度坐标系不同。因此，测试时要对色度坐标进行转换，如式（4）所示。
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2 处理结果及分析
本文利用CCD图像传感器采集图像，对三合一表贴户外全彩LED显示屏的单元模块中的LED像素点进行了算法测试。
以蓝色为例，图2（a）为CCD图像传感器采集的三合一表贴单元模块显示的蓝色图像。为更好地验证该检测方法的有效性， 本文对该LED显示单元模块的某些像素点进行了遮蔽处理，形成了图2（a）中的黑色部分。
由于LED是自发光体，并且发光强度在一定范围内与提供给它的驱动电流成正比，因此在驱动电路的设计、制造和调试过程中，通过合理控制驱动电流，可以尽量减小亮度差，以平均值作为标准值来计算，应小于15%至20%。因此，为方便后续的亮度校正，实验对偏离整体亮度平均值5%以上的LED像素点进行定位和统计，以求将这些偏离较大的像素点的亮度差值控制在10%以内。在进行色度检测时，本文参照麦克亚当（D.L.MacAdam）对颜色宽容度进行量化的方法（如图3），对各LED像素点的色度坐标进行了统计，求出这些色度坐标的几何中心，并记录下与该几何中心的欧式距离大于d0的LED像素点3-5%（不同颜色d0取值不同），如式（5）。
表1为检测结果（以蓝色为例），其中亮度值Y1为空心线圈电感相对亮度，正比于最大亮度255;色度坐标为（r1,g1）。
用AvaSpec-2048微型光谱仪对同一单元模块进行了对比测试，其测试结果如表2所示。对比可知，本文采用的检测方法是有效、可行的，且检测速度快、精度高。
表2 AvaSpec-2048微型光谱仪测试结果（蓝色）
3 结语
本文运用CCD图像传感器及数字图像处理技术对户外全彩LED显示屏的亮度、色度均匀性评价提出了一种新的快速检测方法，较好地保证了显示屏上各LED像素点显示效果的一致性，为后续的亮度、色度校正工作提供了定量调试的参考依据，能大大提高户外全彩LED显示屏的检测效率和显示质量。下一步将继续开展环境光对亮度、色度检测的影响及克服方法，以及亮度、色度自动校正驱动电路的研究，最后实现对户外全彩显示屏上每个LED像素点的亮度、色度值的精确检测和校正。
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