工业相机在LED电子显示屏逐点校正技术中的应用

长久以来，LED电子显示屏制造厂家一直被LED显示屏亮度和色度不一致问题困扰，原因在于加工工艺，以及LED显示屏幕在使用中会出现不同程度的亮度衰减等问题。

图1 LED的亮度和色度的不一致性影响了电子显示屏的显示效果

在LED显示视频时，由于切换速度比较快和人眼的视觉问题，呈现出来的缺陷并不是很明显，但是对于播放静止的画面时，很容易被人眼识别到。

1.LED亮度和色度校正原理：

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。

像素点的色度和亮度校正是通过分别调节该点的红绿蓝分量来实现的，对于每个需要校正的像素点，需要3*3的校正系数矩阵与之相乘。通过与校正系数对应的脉冲宽度来驱动LED，从而使得整个显示屏的亮度和色度获得很高的一致性。

2.基于光谱仪的逐点校正技术：

早期的逐点校正技术是基于光谱仪(Spectroradiometer)的点校正技术。如下图所示：

图2 基于光谱仪的逐点校正

光谱仪的原理是利用分光棱镜将某一点发出的不同波段的可见光按等间隔波段分开后，通过线阵的CCD完成光电转换，最后得出待测点的光谱分布，从而得出其亮度值和色度值。

由于是逐点测量，所以光谱仪测量具备很高的测量精度，也具有很好的测量一致性。早期有部分LED显示屏制造商采用了这项技术。但LED显示屏在现场使用一段时间(通常在半年~两年)后，每一颗LED都会有不同程度的亮度和色度的变化，而基于光谱仪的校正技术只能一次测量一个点，只能在生产的过程中在线测量，无法在现场进行校正，这使得该项技术在LED电子显示屏的逐点校正上的应用非常受限。

3.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