2024年5月26日发(作者:皋觅露)
六、联建光电显示屏校正方案
6.1 亮度和色度校正原理
联建(诺瓦)控制系统是国内第一家支持逐点校正功能的控制系统,不仅能够
保证您的产品在出场的时候能够有很好的均匀性,还能在您的产品在2-3年的
运行后,在现场帮实现逐点校正,使得您的显示屏一直呈现完美的图像。
由于LED的色度随着电流变化会发生比较明显的变化,一般采取PWM脉宽调
制来调节LED亮度。通过调节脉宽就可以调节每一颗LED的显示亮度,也就可以
实现显示屏的非均匀性校正。
基于工业相机的LED逐点校正流程:
图3 基于工业相机的逐点校正
基于工业相机的LED逐点校正系统一次可以对多个像素点进行测量,测量流程如
下:
1) 采用标准光源标定相机和镜头。
2) 采用工业相机对显示屏上多个像素点进行成像。
3) 用户设定校正后的目标值,包括白屏亮度,红分量、绿分量和蓝分量的
色度。
4) 主机软件对像素点定位,并且依据得到的图像计算每一个像素点的亮度
和色度值。
5) 主机软件计算出每一个点的校正系数矩阵 。
6) 将校正系数矩阵发送至显示屏,显示屏针对每一个点进行矩阵运算,实
现逐点校正。
我司采用联建的高端控制系统、利用高端相机和专用图像处理软件对
大型LED显示屏进行校正,可以明显地提升了LED显示屏的一致性,成功地
解决了投入使用的显示屏因为衰减而导致的“花屏”困扰,可以有效地提高
显示屏的图像质量。
6.2校正系统基本条件
A、校正环境
环境亮度
屏体是否有其他光干扰
相机是否放置在能校正位置
屏体是否有很多模块不亮
屏体是否是异形屏
屏体离校正位置高度等等
B、校正设备
电脑笔记本
相机
光枪
无线发射接收器
校正软件
网线
取电
C、屏体信息
灯管排布,间距
模组信息,是否统一走线等
箱体信息,是否异形箱体
整屏信息
屏体是否出现大规模死灯,不亮模组
模块
D、选点
以观看角度为参考
以屏体灯管正视角为校正选点
屏体离校正选点距离计算
校正相机与屏体形成的角度
E、曝光时间、光圈数、照度关系
相机曝光时间是指从快门打开到关闭的时间间隔,在这一段时间内,物
体可以在底片上留 下影像
E(曝光量)=I(照度)×T(曝光时间) 依据这一公式,若要取得一
定量的曝光量,则光强度愈大,曝光时间愈短;反之则光强度愈小,曝
光时间愈长。如果光的强度增加一倍,曝光时间就需减少一半,假如光
强度为2,时间为4,曝光量则为8
光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,它
通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用f值。
光圈f值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多
光圈f值=镜头的焦距/镜头口径的直径
6.3 校正系统框图
NovaCLB逐点校正软件通过无线通信装置发送命令到Nova控制系统让大屏
显示指定颜色,同时控制相机采图分析LED显示屏亮度和色度。
系统运行示意图如下:
控制计算机
控制系统
校正计算机
逐点校正系统运行示意图
6.4 现场大屏校正现场图
户外大屏要进行现场校正时,考虑到外界环境光的影响,一般要在夜晚进行
现场校正工作。
6.5校正系统详细介绍
联建光电亮度校正系统是一款配合联建光电控制系统使用,旨在解决LED全
彩屏亮度不一致性的校正系统。该校正系统支持LED全彩屏单箱体逐点校正和现
场全屏逐点校正两种模式,能显著改善LED屏均匀性。
联建光电亮度校正系统的主要特点如下:
智能化控制,由应用软件控制实现显示屏控制、相机采图、亮度分析、
系数上传等校正流程;
软件界面简单易用,经过简单培训即可上手;
成本适中,使用数码相机取代高端工业相机,无需配备昂贵的积分球;
暗室配置要求较低,无需严格控制环境温度、湿度,降低生产成本;
消除了单箱体校正带来的箱体间亮度差异性;
消除了大屏校正分区间的亮度差异性;
校正效率高,可以达到每小时80,000个像素点的校正效率;
联建光电亮度校正系统的工作原理如下:
首先,以经过光学仪器修正过的大面阵数码相机为测量仪器,配合联建光
电控制系统采集LED全彩屏成像图像;其次,通过校正软件智能分析出各个LED
亮度信息,并由用户来设置期望的校正标准;最后,适当降低大多数LED亮度,
使得大多数LED亮度达到校正标准值,实现LED亮度的高度一致性。
一般来说,显示屏均匀性差主要体现在两点上:局部区域内各个象素的LED亮度
不一致,严重时呈现为“花屏”现象;以模块为单位的亮度差异较大,体现为“马
赛克”现象。在通过联建光电亮度校正系统校正亮度后,可以很好的解决上述两
种问题。以下是某块象素
数为288×464的户外全彩屏校正前后的对比图像:
图1 校正功能开启
图2 校正功能关闭
可以看出,通过校正,LED屏的亮度达到高度一致性,图像给人一种平整
柔和的感觉,显著提高了显示屏的图像显示质量。
联建光电亮度校正系统主要由以下几个部分组成:
联建光电CLB校正软件
佳能450D单反相机机身
配套镜头
无线通信装置
三脚架
以及其它零配件。
6.6校正操作流程
4.6.1主从机配置
联建光电校正系统需要和联建光电LCT控制软件配合使用。主机要求安装联
建光电CLB亮度校正软件,从机要求安装联建光电LCT控制系统软件,主从机要
求能通过网络相互通信。联建光电CLB亮度校正软件通过网络协议传输命令到联
建光电LCT以实现对控制系统和全彩屏的控制。因此,主机和从机一般要求通过
交叉网线(一端为国标A、一端为国标B)或无线通信装置实现网络连接。
6.6.1.1联建光电LCT配置
联建光电LCT控制软件一般安装在和联建光电控制系统相连接的工控机上。
在确认控制软件正常工作以后后,需要核对联建光电LCT是否连接上网络。
1、点击用户 – 登录高级用户 – 密码:666
2、点击校正 – 出现以下界面
3、点击重新监听
图3 启动联机自动校正
4.6.1.2联建光电主机配置
主机建议使用Windows XP或Windows Vista操作系统,要求CPU主频1.8GHz
以上,内存大小1G以上,且配置有标准USB2.0接口、网卡。
要求主机安装Canon450D驱动软件,密码狗驱动软件,以及联建光电CLB校
正软件。
设置主机IP从机IP在同一个网关上。
通过USB接口连接上相机和密码狗后,启用联建光电CLB校正软件。
4.6.1.2主从机连接配置
开启联建光电CLB后,首先进入到参数配置中配置屏体信息页面。
图4配置屏体信息
设置IP:
输入LCT客户端运行的计算机IP和端口号,单击“连接”按钮,提示
连接成功后,联机校正启动。此时,控制系统自动进入到校正模式,能看到LED
屏亮度被设置为100%,Gamma值被设置为1。
1、点击显示屏配置
2、选择串口后进入以下页面
图5 显示配置
校对屏体信息:
联机成功后,校正软件需要知道校正屏体的基本信息,包括单个
模块内象素点的行列数(在校正系统中模块为最小可控单元)和全屏模块行列数。
查看联建光电LCT“高级配置”中的“显示配置”,通过模块象素列数和整屏宽
度(整屏象素列数)可以计算出屏体模块列数,同理可以得到屏体模块行数。
请注意:校对屏体信息前要确保联建光电LCT显示配置中的设置正确,
能吻合实际校正屏体的参数。
6.7参数设置
6.7.1配置LED信息
图6 配置LED信息
设置屏体LED信息:
设置校正屏体的一些基本屏体信息。主要指象素间距信息和单
个内LED的分布信息,分布信息包括每个象素中LED的数量和红绿蓝LED的位置
分布。设置完毕后单击“设置”按钮确认。
请注意:先选中“三个”、“四个”、“六个”按钮,然后在按钮对应的
区域单击
每个类似LED灯点的小圆改变上面的颜色信息,确定一个像素LED灯的
分布。
6.7.2 配置分区信息
图7 配置分区信息
设置校正分区:
设置单个校正分区模块行数和列数,可以通过参考顶端推荐的
分区最大模块列数和最大模块行数来设置。在单击“生成分区列表”按钮后,“分
区列表”里自动生成每个区的模块起始行列号(从0开始),“分区布局图”显示
每个分区在全屏的相应的位置。可以通过点击“分区列表”或“分区布局图”中
的选项来选定相应的区域。若想改动自动生成的分区方案,可以手动修改分区列
表中的模块行列号。
设置要点亮校正分区的信息:
将点亮复选框选中,可以点亮对应的大屏分区,
支持校正开关、强度、颜色、分区号设置。
6
.8 相机配置
6.8.1相机参数信息配置
图8 配置相机信息
相机连接:
在确认相机已连接上并处于正常工作状态后点击“连接相机”,即可通
过软件自动控制相机;点击“断开连接”退出自动控制模式。
相机所选焦距:
点亮任意一块校正分区,调节镜头角度、焦距,并通过调焦确认
分区内LED能在相机上清晰成像后,记录此时相机所选焦距。
设置相机的曝光时间、光圈大小等参数,单击“分析”按钮,如果结果为“偏暗”
或“偏亮”,先尝试改变光圈大小再分析,如果无法达到饱和度正常,再尝试改
变曝光时间。直到结果为“正常”。红、绿、蓝依次此操作分析。
所有颜色分析成功后,单击“确认相机配置”按钮。
请注意:若点击“相机连接”提示操作失败,请检查相机是否已开启
2024年5月26日发(作者:皋觅露)
六、联建光电显示屏校正方案
6.1 亮度和色度校正原理
联建(诺瓦)控制系统是国内第一家支持逐点校正功能的控制系统,不仅能够
保证您的产品在出场的时候能够有很好的均匀性,还能在您的产品在2-3年的
运行后,在现场帮实现逐点校正,使得您的显示屏一直呈现完美的图像。
由于LED的色度随着电流变化会发生比较明显的变化,一般采取PWM脉宽调
制来调节LED亮度。通过调节脉宽就可以调节每一颗LED的显示亮度,也就可以
实现显示屏的非均匀性校正。
基于工业相机的LED逐点校正流程:
图3 基于工业相机的逐点校正
基于工业相机的LED逐点校正系统一次可以对多个像素点进行测量,测量流程如
下:
1) 采用标准光源标定相机和镜头。
2) 采用工业相机对显示屏上多个像素点进行成像。
3) 用户设定校正后的目标值,包括白屏亮度,红分量、绿分量和蓝分量的
色度。
4) 主机软件对像素点定位,并且依据得到的图像计算每一个像素点的亮度
和色度值。
5) 主机软件计算出每一个点的校正系数矩阵 。
6) 将校正系数矩阵发送至显示屏,显示屏针对每一个点进行矩阵运算,实
现逐点校正。
我司采用联建的高端控制系统、利用高端相机和专用图像处理软件对
大型LED显示屏进行校正,可以明显地提升了LED显示屏的一致性,成功地
解决了投入使用的显示屏因为衰减而导致的“花屏”困扰,可以有效地提高
显示屏的图像质量。
6.2校正系统基本条件
A、校正环境
环境亮度
屏体是否有其他光干扰
相机是否放置在能校正位置
屏体是否有很多模块不亮
屏体是否是异形屏
屏体离校正位置高度等等
B、校正设备
电脑笔记本
相机
光枪
无线发射接收器
校正软件
网线
取电
C、屏体信息
灯管排布,间距
模组信息,是否统一走线等
箱体信息,是否异形箱体
整屏信息
屏体是否出现大规模死灯,不亮模组
模块
D、选点
以观看角度为参考
以屏体灯管正视角为校正选点
屏体离校正选点距离计算
校正相机与屏体形成的角度
E、曝光时间、光圈数、照度关系
相机曝光时间是指从快门打开到关闭的时间间隔,在这一段时间内,物
体可以在底片上留 下影像
E(曝光量)=I(照度)×T(曝光时间) 依据这一公式,若要取得一
定量的曝光量,则光强度愈大,曝光时间愈短;反之则光强度愈小,曝
光时间愈长。如果光的强度增加一倍,曝光时间就需减少一半,假如光
强度为2,时间为4,曝光量则为8
光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,它
通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用f值。
光圈f值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多
光圈f值=镜头的焦距/镜头口径的直径
6.3 校正系统框图
NovaCLB逐点校正软件通过无线通信装置发送命令到Nova控制系统让大屏
显示指定颜色,同时控制相机采图分析LED显示屏亮度和色度。
系统运行示意图如下:
控制计算机
控制系统
校正计算机
逐点校正系统运行示意图
6.4 现场大屏校正现场图
户外大屏要进行现场校正时,考虑到外界环境光的影响,一般要在夜晚进行
现场校正工作。
6.5校正系统详细介绍
联建光电亮度校正系统是一款配合联建光电控制系统使用,旨在解决LED全
彩屏亮度不一致性的校正系统。该校正系统支持LED全彩屏单箱体逐点校正和现
场全屏逐点校正两种模式,能显著改善LED屏均匀性。
联建光电亮度校正系统的主要特点如下:
智能化控制,由应用软件控制实现显示屏控制、相机采图、亮度分析、
系数上传等校正流程;
软件界面简单易用,经过简单培训即可上手;
成本适中,使用数码相机取代高端工业相机,无需配备昂贵的积分球;
暗室配置要求较低,无需严格控制环境温度、湿度,降低生产成本;
消除了单箱体校正带来的箱体间亮度差异性;
消除了大屏校正分区间的亮度差异性;
校正效率高,可以达到每小时80,000个像素点的校正效率;
联建光电亮度校正系统的工作原理如下:
首先,以经过光学仪器修正过的大面阵数码相机为测量仪器,配合联建光
电控制系统采集LED全彩屏成像图像;其次,通过校正软件智能分析出各个LED
亮度信息,并由用户来设置期望的校正标准;最后,适当降低大多数LED亮度,
使得大多数LED亮度达到校正标准值,实现LED亮度的高度一致性。
一般来说,显示屏均匀性差主要体现在两点上:局部区域内各个象素的LED亮度
不一致,严重时呈现为“花屏”现象;以模块为单位的亮度差异较大,体现为“马
赛克”现象。在通过联建光电亮度校正系统校正亮度后,可以很好的解决上述两
种问题。以下是某块象素
数为288×464的户外全彩屏校正前后的对比图像:
图1 校正功能开启
图2 校正功能关闭
可以看出,通过校正,LED屏的亮度达到高度一致性,图像给人一种平整
柔和的感觉,显著提高了显示屏的图像显示质量。
联建光电亮度校正系统主要由以下几个部分组成:
联建光电CLB校正软件
佳能450D单反相机机身
配套镜头
无线通信装置
三脚架
以及其它零配件。
6.6校正操作流程
4.6.1主从机配置
联建光电校正系统需要和联建光电LCT控制软件配合使用。主机要求安装联
建光电CLB亮度校正软件,从机要求安装联建光电LCT控制系统软件,主从机要
求能通过网络相互通信。联建光电CLB亮度校正软件通过网络协议传输命令到联
建光电LCT以实现对控制系统和全彩屏的控制。因此,主机和从机一般要求通过
交叉网线(一端为国标A、一端为国标B)或无线通信装置实现网络连接。
6.6.1.1联建光电LCT配置
联建光电LCT控制软件一般安装在和联建光电控制系统相连接的工控机上。
在确认控制软件正常工作以后后,需要核对联建光电LCT是否连接上网络。
1、点击用户 – 登录高级用户 – 密码:666
2、点击校正 – 出现以下界面
3、点击重新监听
图3 启动联机自动校正
4.6.1.2联建光电主机配置
主机建议使用Windows XP或Windows Vista操作系统,要求CPU主频1.8GHz
以上,内存大小1G以上,且配置有标准USB2.0接口、网卡。
要求主机安装Canon450D驱动软件,密码狗驱动软件,以及联建光电CLB校
正软件。
设置主机IP从机IP在同一个网关上。
通过USB接口连接上相机和密码狗后,启用联建光电CLB校正软件。
4.6.1.2主从机连接配置
开启联建光电CLB后,首先进入到参数配置中配置屏体信息页面。
图4配置屏体信息
设置IP:
输入LCT客户端运行的计算机IP和端口号,单击“连接”按钮,提示
连接成功后,联机校正启动。此时,控制系统自动进入到校正模式,能看到LED
屏亮度被设置为100%,Gamma值被设置为1。
1、点击显示屏配置
2、选择串口后进入以下页面
图5 显示配置
校对屏体信息:
联机成功后,校正软件需要知道校正屏体的基本信息,包括单个
模块内象素点的行列数(在校正系统中模块为最小可控单元)和全屏模块行列数。
查看联建光电LCT“高级配置”中的“显示配置”,通过模块象素列数和整屏宽
度(整屏象素列数)可以计算出屏体模块列数,同理可以得到屏体模块行数。
请注意:校对屏体信息前要确保联建光电LCT显示配置中的设置正确,
能吻合实际校正屏体的参数。
6.7参数设置
6.7.1配置LED信息
图6 配置LED信息
设置屏体LED信息:
设置校正屏体的一些基本屏体信息。主要指象素间距信息和单
个内LED的分布信息,分布信息包括每个象素中LED的数量和红绿蓝LED的位置
分布。设置完毕后单击“设置”按钮确认。
请注意:先选中“三个”、“四个”、“六个”按钮,然后在按钮对应的
区域单击
每个类似LED灯点的小圆改变上面的颜色信息,确定一个像素LED灯的
分布。
6.7.2 配置分区信息
图7 配置分区信息
设置校正分区:
设置单个校正分区模块行数和列数,可以通过参考顶端推荐的
分区最大模块列数和最大模块行数来设置。在单击“生成分区列表”按钮后,“分
区列表”里自动生成每个区的模块起始行列号(从0开始),“分区布局图”显示
每个分区在全屏的相应的位置。可以通过点击“分区列表”或“分区布局图”中
的选项来选定相应的区域。若想改动自动生成的分区方案,可以手动修改分区列
表中的模块行列号。
设置要点亮校正分区的信息:
将点亮复选框选中,可以点亮对应的大屏分区,
支持校正开关、强度、颜色、分区号设置。
6
.8 相机配置
6.8.1相机参数信息配置
图8 配置相机信息
相机连接:
在确认相机已连接上并处于正常工作状态后点击“连接相机”,即可通
过软件自动控制相机;点击“断开连接”退出自动控制模式。
相机所选焦距:
点亮任意一块校正分区,调节镜头角度、焦距,并通过调焦确认
分区内LED能在相机上清晰成像后,记录此时相机所选焦距。
设置相机的曝光时间、光圈大小等参数,单击“分析”按钮,如果结果为“偏暗”
或“偏亮”,先尝试改变光圈大小再分析,如果无法达到饱和度正常,再尝试改
变曝光时间。直到结果为“正常”。红、绿、蓝依次此操作分析。
所有颜色分析成功后,单击“确认相机配置”按钮。
请注意:若点击“相机连接”提示操作失败,请检查相机是否已开启