諾瓦三代校正方案

六、聯(lián)建光電顯示屏校正方案6.1亮度和色度校正原理聯(lián)建(諾瓦)控制系統(tǒng)是國內(nèi)第一家支持逐點(diǎn)校正功能的控制系統(tǒng)，不僅能夠保證您的產(chǎn)品在出場的時(shí)候能夠有很好的均勻性，還能在您的產(chǎn)品在2－3年的運(yùn)行后，在現(xiàn)場幫實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)校正，使得您的顯示屏一直呈現(xiàn)完美的圖像。由于LED的色度隨著電流變化會(huì)發(fā)生比較明顯的變化，一般采取PWM脈寬調(diào)制來調(diào)節(jié)LED亮度。通過調(diào)節(jié)脈寬就可以調(diào)節(jié)每一顆LED的顯示亮度，也就可以實(shí)現(xiàn)顯示屏的非均勻性校正?；诠I(yè)相機(jī)的LED逐點(diǎn)校正流程：圖3基于工業(yè)相機(jī)的逐點(diǎn)校正基于工業(yè)相機(jī)的LED逐點(diǎn)校正系統(tǒng)一次可以對(duì)多個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行測量，測量流程如下：1) 采用標(biāo)準(zhǔn)光源標(biāo)定相機(jī)和鏡頭。2) 采用工業(yè)相機(jī)對(duì)顯示屏上多個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行成像。3) 用戶設(shè)定校正后的目標(biāo)值，包括白屏亮度，紅分量、綠分量和藍(lán)分量的色度。4) 主機(jī)軟件對(duì)像素點(diǎn)定位，并且依據(jù)得到的圖像計(jì)算每一個(gè)像素點(diǎn)的亮度和色度值。5) 主機(jī)軟件計(jì)算出每一個(gè)點(diǎn)的校正系數(shù)矩陣。6) 將校正系數(shù)矩陣發(fā)送至顯示屏，顯示屏針對(duì)每一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行矩陣運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)校正。我司采用聯(lián)建的高端控制系統(tǒng)、利用高端相機(jī)和專用圖像處理軟件對(duì)大型LED顯示屏進(jìn)行校正，可以明顯地提升了LED顯示屏的一致性，成功地解決了投入使用的顯示屏因?yàn)樗p而導(dǎo)致的“花屏”困擾，可以有效地提高顯示屏的圖像質(zhì)量。6.2校正系統(tǒng)基本條件A、校正環(huán)境環(huán)境亮度屏體是否有其他光干擾相機(jī)是否放置在能校正位置屏體是否有很多模塊不亮屏體是否是異形屏屏體離校正位置高度等等B、校正設(shè)備電腦筆記本相機(jī)光槍無線發(fā)射接收器校正軟件網(wǎng)線取電C、屏體信息燈管排布，間距模組信息，是否統(tǒng)一走線等箱體信息，是否異形箱體整屏信息屏體是否出現(xiàn)大規(guī)模死燈，不亮模組模塊D、選點(diǎn)以觀看角度為參考以屏體燈管正視角為校正選點(diǎn)屏體離校正選點(diǎn)距離計(jì)算校正相機(jī)與屏體形成的角度E、曝光時(shí)間、光圈數(shù)、照度關(guān)系相機(jī)曝光時(shí)間是指從快門打開到關(guān)閉的時(shí)間間隔，在這一段時(shí)間內(nèi)，物體可以在底片上留下影像

E（曝光量）＝I（照度）×T（曝光時(shí)間）依據(jù)這一公式，若要取得一定量的曝光量，則光強(qiáng)度愈大，曝光時(shí)間愈短；反之則光強(qiáng)度愈小，曝光時(shí)間愈長。如果光的強(qiáng)度增加一倍，曝光時(shí)間就需減少一半，假如光強(qiáng)度為2，時(shí)間為4，曝光量則為8光圈是一個(gè)用來控制光線透過鏡頭，進(jìn)入機(jī)身內(nèi)感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內(nèi)。表達(dá)光圈大小我們是用f值。光圈f值愈小，在同一單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)光量便愈多光圈f值=鏡頭的焦距/鏡頭口徑的直徑6.3校正系統(tǒng)框圖NovaCLB逐點(diǎn)校正軟件通過無線通信裝置發(fā)送命令到Nova控制系統(tǒng)讓大屏顯示指定顏色，同時(shí)控制相機(jī)采圖分析LED顯示屏亮度和色度。系統(tǒng)運(yùn)行示意圖如下：逐點(diǎn)校正系統(tǒng)運(yùn)行示意圖6.4現(xiàn)場大屏校正現(xiàn)場圖戶外大屏要進(jìn)行現(xiàn)場校正時(shí)，考慮到外界環(huán)境光的影響，一般要在夜晚進(jìn)行現(xiàn)場校正工作。6.5校正系統(tǒng)詳細(xì)介紹聯(lián)建光電亮度校正系統(tǒng)是一款配合聯(lián)建光電控制系統(tǒng)使用，旨在解決LED全彩屏亮度不一致性的校正系統(tǒng)。該校正系統(tǒng)支持LED全彩屏單箱體逐點(diǎn)校正和現(xiàn)場全屏逐點(diǎn)校正兩種模式，能顯著改善LED屏均勻性。聯(lián)建光電亮度校正系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：智能化控制，由應(yīng)用軟件控制實(shí)現(xiàn)顯示屏控制、相機(jī)采圖、亮度分析、系數(shù)上傳等校正流程；軟件界面簡單易用，經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可上手；成本適中，使用數(shù)碼相機(jī)取代高端工業(yè)相機(jī)，無需配備昂貴的積分球；暗室配置要求較低，無需嚴(yán)格控制環(huán)境溫度、濕度，降低生產(chǎn)成本；消除了單箱體校正帶來的箱體間亮度差異性；消除了大屏校正分區(qū)間的亮度差異性；校正效率高，可以達(dá)到每小時(shí)80,000個(gè)像素點(diǎn)的校正效率；聯(lián)建光電亮度校正系統(tǒng)的工作原理如下：首先，以經(jīng)過光學(xué)儀器修正過的大面陣數(shù)碼相機(jī)為測量儀器，配合聯(lián)建光電控制系統(tǒng)采集LED全彩屏成像圖像；其次，通過校正軟件智能分析出各個(gè)LED亮度信息，并由用戶來設(shè)置期望的校正標(biāo)準(zhǔn)；最后，適當(dāng)降低大多數(shù)LED亮度，使得大多數(shù)LED亮度達(dá)到校正標(biāo)準(zhǔn)值，實(shí)現(xiàn)LED亮度的高度一致性。一般來說，顯示屏均勻性差主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)上：局部區(qū)域內(nèi)各個(gè)象素的LED亮度不一致，嚴(yán)重時(shí)呈現(xiàn)為“花屏”現(xiàn)象；以模塊為單位的亮度差異較大，體現(xiàn)為“馬賽克”現(xiàn)象。在通過聯(lián)建光電亮度校正系統(tǒng)校正亮度后，可以很好的解決上述兩種問題。以下是某塊象素?cái)?shù)為288×464的戶外全彩屏校正前后的對(duì)比圖像：圖1校正功能開啟圖2校正功能關(guān)閉可以看出，通過校正，LED屏的亮度達(dá)到高度一致性，圖像給人一種平整柔和的感覺，顯著提高了顯示屏的圖像顯示質(zhì)量。聯(lián)建光電亮度校正系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：聯(lián)建光電CLB校正軟件佳能450D單反相機(jī)機(jī)身配套鏡頭無線通信裝置三腳架以及其它零配件。6.6校正操作流程4.6.1主從機(jī)配置聯(lián)建光電校正系統(tǒng)需要和聯(lián)建光電LCT控制軟件配合使用。主機(jī)要求安裝聯(lián)建光電CLB亮度校正軟件，從機(jī)要求安裝聯(lián)建光電LCT控制系統(tǒng)軟件，主從機(jī)要求能通過網(wǎng)絡(luò)相互通信。聯(lián)建光電CLB亮度校正軟件通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸命令到聯(lián)建光電LCT以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)和全彩屏的控制。因此，主機(jī)和從機(jī)一般要求通過交叉網(wǎng)線（一端為國標(biāo)A、一端為國標(biāo)B）或無線通信裝置實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。6.6.1.1聯(lián)建光電LCT配置聯(lián)建光電LCT控制軟件一般安裝在和聯(lián)建光電控制系統(tǒng)相連接的工控機(jī)上。在確認(rèn)控制軟件正常工作以后后，需要核對(duì)聯(lián)建光電LCT是否連接上網(wǎng)絡(luò)。1、1、點(diǎn)擊用戶–登錄高級(jí)用戶–密碼：6663、點(diǎn)擊重新監(jiān)聽圖3啟動(dòng)聯(lián)機(jī)自動(dòng)校正4.6.1.2聯(lián)建光電主機(jī)配置主機(jī)建議使用WindowsXP或WindowsVista操作系統(tǒng)，要求CPU主頻1.8GHz以上，內(nèi)存大小1G以上，且配置有標(biāo)準(zhǔn)USB2.0接口、網(wǎng)卡。要求主機(jī)安裝Canon450D驅(qū)動(dòng)軟件，密碼狗驅(qū)動(dòng)軟件，以及聯(lián)建光電CLB校正軟件。設(shè)置主機(jī)IP從機(jī)IP在同一個(gè)網(wǎng)關(guān)上。通過USB接口連接上相機(jī)和密碼狗后，啟用聯(lián)建光電CLB校正軟件。4.6.1.2主從機(jī)連接配置開啟聯(lián)建光電CLB后，首先進(jìn)入到參數(shù)配置中配置屏體信息頁面。圖4配置屏體信息設(shè)置IP：輸入LCT客戶端運(yùn)行的計(jì)算機(jī)IP和端口號(hào)，單擊“連接”按鈕，提示連接成功后，聯(lián)機(jī)校正啟動(dòng)。此時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入到校正模式，能看到LED屏亮度被設(shè)置為100%，Gamma值被設(shè)置為1。2、選擇串口后進(jìn)入以下頁面1、點(diǎn)擊顯示屏配置2、選擇串口后進(jìn)入以下頁面1、點(diǎn)擊顯示屏配置圖5顯示配置校對(duì)屏體信息：聯(lián)機(jī)成功后，校正軟件需要知道校正屏體的基本信息，包括單個(gè)模塊內(nèi)象素點(diǎn)的行列數(shù)（在校正系統(tǒng)中模塊為最小可控單元）和全屏模塊行列數(shù)。查看聯(lián)建光電LCT“高級(jí)配置”中的“顯示配置”，通過模塊象素列數(shù)和整屏寬度（整屏象素列數(shù)）可以計(jì)算出屏體模塊列數(shù)，同理可以得到屏體模塊行數(shù)。請(qǐng)注意：校對(duì)屏體信息前要確保聯(lián)建光電LCT顯示配置中的設(shè)置正確，能吻合實(shí)際校正屏體的參數(shù)。6.7參數(shù)設(shè)置6.7.1配置LED信息圖6配置LED信息設(shè)置屏體LED信息：設(shè)置校正屏體的一些基本屏體信息。主要指象素間距信息和單個(gè)內(nèi)LED的分布信息，分布信息包括每個(gè)象素中LED的數(shù)量和紅綠藍(lán)LED的位置分布。設(shè)置完畢后單擊“設(shè)置”按鈕確認(rèn)。請(qǐng)注意：先選中“三個(gè)”、“四個(gè)”、“六個(gè)”按鈕，然后在按鈕對(duì)應(yīng)的區(qū)域單擊每個(gè)類似LED燈點(diǎn)的小圓改變上面的顏色信息，確定一個(gè)像素LED燈的分布。6.7.2配置分區(qū)信息圖7配置分區(qū)信息設(shè)置校正分區(qū)：設(shè)置單個(gè)校正分區(qū)模塊行數(shù)和列數(shù)，可以通過參考頂端推薦的分區(qū)最大模塊列數(shù)和最大模塊行數(shù)來設(shè)置。在單擊“生成分區(qū)列表”按鈕后，“分區(qū)列表”里自動(dòng)生成每個(gè)區(qū)的模塊起始行列號(hào)（從0開始），“分區(qū)布局圖”顯示每個(gè)分區(qū)在全屏的相應(yīng)的位置?？梢酝ㄟ^點(diǎn)擊“分區(qū)列表”或“分區(qū)布局圖”中的選項(xiàng)來選定相應(yīng)的區(qū)域。若想改動(dòng)自動(dòng)生成的分區(qū)方案，可以手動(dòng)修改分區(qū)列表中的模塊行列號(hào)。設(shè)置要點(diǎn)亮校正分區(qū)的信息：將點(diǎn)亮復(fù)選框選中，可以點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的大屏分區(qū)，支持校正開關(guān)、強(qiáng)度、顏色、分區(qū)號(hào)設(shè)置。

6.8相機(jī)配置6.8.1相機(jī)參數(shù)信息配置圖8配置相機(jī)信息相機(jī)連接：在確認(rèn)相機(jī)已連接上并處于正常工作狀態(tài)后點(diǎn)擊“連接相機(jī)”，即可通過軟件自動(dòng)控制相機(jī)；點(diǎn)擊“斷開連接”退出自動(dòng)控制模式。相機(jī)所選焦距：點(diǎn)亮任意一塊校正分區(qū)，調(diào)節(jié)鏡頭角度、焦距，并通過調(diào)焦確認(rèn)分區(qū)內(nèi)LED能在相機(jī)上清晰成像后，記錄此時(shí)相機(jī)所選焦距。設(shè)置相機(jī)的曝光時(shí)間、光圈大小等參數(shù)，單擊“分析”按鈕，如果結(jié)果為“偏暗”或“偏亮”，先嘗試改變光圈大小再分析，如果無法達(dá)到飽和度正常，再嘗試改變曝光時(shí)間。直到結(jié)果為“正?！薄＜t、綠、藍(lán)依次此操作分析。所有顏色分析成功后，單擊“確認(rèn)相機(jī)配置”按鈕。請(qǐng)注意：若點(diǎn)擊“相機(jī)連接”提示操作失敗，請(qǐng)檢查相機(jī)是否已開啟以及USB連接線是否松動(dòng)。6.8.2選擇校正模式圖9校正模式選擇

6.9分區(qū)校正6.91分區(qū)校正圖10分區(qū)校正校正流程：確保相機(jī)校正分區(qū)內(nèi)的LED能通過相機(jī)正常成像后，單擊“啟動(dòng)校正”按鈕，開始對(duì)指定分區(qū)啟動(dòng)自動(dòng)校正流程。在此期間，校正軟件會(huì)自動(dòng)控制屏體顯示相應(yīng)的顏色，操控相機(jī)進(jìn)行采圖并進(jìn)行智能分析，相應(yīng)的進(jìn)程可以在界面右側(cè)進(jìn)度列表中顯示。在校正過程中單擊右下角“暫?！卑粹o可以暫停整個(gè)校正流程，單擊“繼續(xù)”按鈕繼續(xù)校正流程，單擊“停止”按鈕可以停止校正流程并取消該次校正。校正過程若出現(xiàn)錯(cuò)誤提示后自動(dòng)停止，按照提示更改設(shè)置后再單擊“啟動(dòng)校正”按鈕，重新開始自動(dòng)校正。校正標(biāo)準(zhǔn)：校正成功后，選擇校正標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置類型?！扒Х直葮?biāo)準(zhǔn)”可以直觀的設(shè)置紅綠藍(lán)允許的衰減比例，軟件會(huì)根據(jù)實(shí)際測量到的亮度值換算成固定的標(biāo)準(zhǔn)；“絕對(duì)值標(biāo)準(zhǔn)”的設(shè)置建議在使用“千分比標(biāo)準(zhǔn)”后生成的數(shù)值基礎(chǔ)上調(diào)整。設(shè)置好相應(yīng)的紅綠藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)后，單擊“按標(biāo)準(zhǔn)生成系數(shù)”按鈕，生成系數(shù)。系數(shù)上傳：單擊“系數(shù)上傳”按鈕，可以將系數(shù)上傳到控制系統(tǒng)，屏體顯示校正后的效果。如果需要重新生成系數(shù)，重新設(shè)置紅綠藍(lán)的標(biāo)準(zhǔn)后生成系數(shù)再上傳。單擊“保存到硬件”按鈕，可以把生成的系數(shù)保存到硬件。單擊“保存到數(shù)據(jù)庫”按鈕，可以把生成的系數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫。配置數(shù)據(jù)庫信息：可以通過“配置數(shù)據(jù)庫信息”中的“新建數(shù)據(jù)庫”、“載入數(shù)據(jù)庫”、“另存為”指定用于數(shù)據(jù)備份的數(shù)據(jù)庫。請(qǐng)注意：自動(dòng)校正、系數(shù)上傳、保存到數(shù)據(jù)庫幾步操作花費(fèi)的時(shí)間可能會(huì)比較長，請(qǐng)耐心等待，完成后軟件會(huì)有提示。請(qǐng)注意：設(shè)置為千分比標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，生成系數(shù)后會(huì)得到相應(yīng)的絕對(duì)值標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)置為絕對(duì)值標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，生成系數(shù)后不會(huì)得到相應(yīng)的千分比標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，建議選擇千分比標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正。請(qǐng)注意：若上傳系數(shù)后未點(diǎn)擊把“保存到硬件”，控制系統(tǒng)斷電后系數(shù)自動(dòng)丟失。可以將系數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫以便備份校正數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)可以通過聯(lián)建光電LCT控制軟件或聯(lián)建光電CLB校正軟件上傳。6.9.2數(shù)據(jù)庫圖11數(shù)據(jù)庫該界面用于對(duì)保存在數(shù)據(jù)庫內(nèi)的校正系數(shù)進(jìn)行讀取、上傳、保存等操作。單擊“…”按鈕選擇合適的數(shù)據(jù)庫文件，設(shè)置所要操作的起始結(jié)束模塊行列號(hào)。單擊“讀取”按鈕，左邊區(qū)域會(huì)顯示數(shù)據(jù)庫文件保存的系數(shù)。單擊“系數(shù)上傳”按鈕，軟件可以上傳對(duì)應(yīng)區(qū)域校正系數(shù)。確認(rèn)上傳系數(shù)無誤后，單擊“寫入閃存”按鈕，保存系數(shù)到硬件。請(qǐng)注意：系數(shù)上傳時(shí)間與上傳系數(shù)的屏體區(qū)域大小和計(jì)算機(jī)配置有關(guān)。6.10.常用操作技巧6.10.1相機(jī)擺放位置的選擇在該亮度校正系統(tǒng)中，相機(jī)作為核心圖像采集裝置，其位置擺放很大程度上會(huì)影響到最終的校正效果。如果要選擇一個(gè)理想的校正位置，因該遵循以下幾個(gè)原則：相機(jī)位置盡量接近LED全彩屏主要觀看區(qū)域的中心；盡量使LED全彩屏相對(duì)相機(jī)位置左右對(duì)稱；從相機(jī)位置到LED全彩屏的視線上不能有任何障礙物；相機(jī)擺放位置要考慮到鏡頭焦距是否支持（如75－300mm鏡頭支持的校正距離為15－60m）；箱體校正時(shí)，三腳架高度越低越好；現(xiàn)場大屏校正時(shí)，三腳架高度越高越好。6.102分區(qū)大小的選擇一定條件下相機(jī)單次校正支持的最大分區(qū)大小是一定的。如果分區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)數(shù)超過了相機(jī)支持的分辨率，校正效果會(huì)很差甚至校正系統(tǒng)很難正常運(yùn)行；如果分區(qū)偏小，則全屏校正的工作量就會(huì)成倍增加。所以合適的分區(qū)大小是極其關(guān)鍵的。對(duì)于點(diǎn)間距為PH20，單像素含1R1G1B的LED屏來說，校正系統(tǒng)支持的分區(qū)大小為150×100。點(diǎn)間距大于PH20的屏或單像素含2R1G1B的LED屏支持的分區(qū)大小略微下降，但一般也能保證在120×80以上。6.10.3鏡頭焦距的選擇當(dāng)進(jìn)行大屏校正時(shí)，將相機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)校正分區(qū)，調(diào)節(jié)鏡頭焦距使分區(qū)在相機(jī)視野內(nèi)。由于鏡頭邊緣區(qū)域的鏡頭分辨率、光學(xué)成像質(zhì)量顯著下降，所以成像圖中的分區(qū)屏體應(yīng)位于圖像中心，且分區(qū)屏體長寬只能占取圖像長寬的4/5，即要求上下左右都至少預(yù)留1/10。再根據(jù)成像圖中分區(qū)屏體的大小和鏡頭焦距大小成正比的規(guī)律，將焦距調(diào)到最大，并清晰對(duì)焦。當(dāng)進(jìn)行單箱體校正時(shí)，箱體像素?cái)?shù)一般小于相機(jī)支持的分區(qū)最大分辨率，所以不建議將焦距調(diào)到最大，一般調(diào)節(jié)焦距讓箱體位于成像圖中心，長寬占到成像圖長寬的一半，即上下左右各預(yù)留1/4。6.10.4單箱體校正模式在單箱體校正模式下，主機(jī)和從機(jī)距離一般比較近，可以通過交叉網(wǎng)線（一端為國標(biāo)A、一端為國標(biāo)B）通信。