诺瓦三代校正方案

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：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、1、点击用户–登录高级用户–密码：6663、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WindowsXP或WindowsVista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。2、选择串口后进入以下页面1、点击显示屏配置2、选择串口后进入以下页面1、点击显示屏配置图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以及USB连接线是否松动。6.8.2选择校正模式图9校正模式选择

6.9分区校正6.91分区校正图10分区校正校正流程：确保相机校正分区内的LED能通过相机正常成像后，单击“启动校正”按钮，开始对指定分区启动自动校正流程。在此期间，校正软件会自动控制屏体显示相应的颜色，操控相机进行采图并进行智能分析，相应的进程可以在界面右侧进度列表中显示。在校正过程中单击右下角“暂停”按钮可以暂停整个校正流程，单击“继续”按钮继续校正流程，单击“停止”按钮可以停止校正流程并取消该次校正。校正过程若出现错误提示后自动停止，按照提示更改设置后再单击“启动校正”按钮，重新开始自动校正。校正标准：校正成功后，选择校正标准设置类型。“千分比标准”可以直观的设置红绿蓝允许的衰减比例，软件会根据实际测量到的亮度值换算成固定的标准；“绝对值标准”的设置建议在使用“千分比标准”后生成的数值基础上调整。设置好相应的红绿蓝标准后，单击“按标准生成系数”按钮，生成系数。系数上传：单击“系数上传”按钮，可以将系数上传到控制系统，屏体显示校正后的效果。如果需要重新生成系数，重新设置红绿蓝的标准后生成系数再上传。单击“保存到硬件”按钮，可以把生成的系数保存到硬件。单击“保存到数据库”按钮，可以把生成的系数保存到数据库。配置数据库信息：可以通过“配置数据库信息”中的“新建数据库”、“载入数据库”、“另存为”指定用于数据备份的数据库。请注意：自动校正、系数上传、保存到数据库几步操作花费的时间可能会比较长，请耐心等待，完成后软件会有提示。请注意：设置为千分比标准时，生成系数后会得到相应的绝对值标准。设置为绝对值标准时，生成系数后不会得到相应的千分比标准。通常情况下，建议选择千分比标准进行校正。请注意：若上传系数后未点击把“保存到硬件”，控制系统断电后系数自动丢失。可以将系数保存到数据库以便备份校正数据。数据库数据可以通过联建光电LCT控制软件或联建光电CLB校正软件上传。6.9.2数据库图11数据库该界面用于对保存在数据库内的校正系数进行读取、上传、保存等操作。单击“…”按钮选择合适的数据库文件，设置所要操作的起始结束模块行列号。单击“读取”按钮，左边区域会显示数据库文件保存的系数。单击“系数上传”按钮，软件可以上传对应区域校正系数。确认上传系数无误后，单击“写入闪存”按钮，保存系数到硬件。请注意：系数上传时间与上传系数的屏体区域大小和计算机配置有关。6.10.常用操作技巧6.10.1相机摆放位置的选择在该亮度校正系统中，相机作为核心图像采集装置，其位置摆放很大程度上会影响到最终的校正效果。如果要选择一个理想的校正位置，因该遵循以下几个原则：相机位置尽量接近LED全彩屏主要观看区域的中心；尽量使LED全彩屏相对相机位置左右对称；从相机位置到LED全彩屏的视线上不能有任何障碍物；相机摆放位置要考虑到镜头焦距是否支持（如75－300mm镜头支持的校正距离为15－60m）；箱体校正时，三脚架高度越低越好；现场大屏校正时，三脚架高度越高越好。6.102分区大小的选择一定条件下相机单次校正支持的最大分区大小是一定的。如果分区内像素点数超过了相机支持的分辨率，校正效果会很差甚至校正系统很难正常运行；如果分区偏小，则全屏校正的工作量就会成倍增加。所以合适的分区大小是极其关键的。对于点间距为PH20，单像素含1R1G1B的LED屏来说，校正系统支持的分区大小为150×100。点间距大于PH20的屏或单像素含2R1G1B的LED屏支持的分区大小略微下降，但一般也能保证在120×80以上。6.10.3镜头焦距的选择当进行大屏校正时，将相机镜头对准校正分区，调节镜头焦距使分区在相机视野内。由于镜头边缘区域的镜头分辨率、光学成像质量显著下降，所以成像图中的分区屏体应位于图像中心，且分区屏体长宽只能占取图像长宽的4/5，即要求上下左右都至少预留1/10。再根据成像图中分区屏体的大小和镜头焦距大小成正比的规律，将焦距调到最大，并清晰对焦。当进行单箱体校正时，箱体像素数一般小于相机支持的分区最大分辨率，所以不建议将焦距调到最大，一般调节焦距让箱体位于成像图中心，长宽占到成像图长宽的一半，即上下左右各预留1/4。6.10.4单箱体校正模式在单箱体校正模式下，主机和从机距离一般比较近，可以通过交叉网线（一端为国标A、一端为国标B）通信。