裸眼3dled屏幕顯示效果的檢測裝置及其檢測方法
2023-05-31 11:52:16 2
裸眼3d led屏幕顯示效果的檢測裝置及其檢測方法
【專利摘要】一種裸眼3D?LED屏幕顯示效果的檢測裝置，該裝置包括控制模塊、檢測模塊、接收存儲模塊、計算模塊和比較模塊，該裝置還包括一個顯示模塊，用於顯示比較模塊經過比較的結果或者計算模塊計算處理後得到的結果。一種裸眼3D?LED屏幕顯示效果檢測裝置，在該裝置中配置了分布光度計作為檢測元件，完成一系列裸眼3D?LED屏幕顯示效果的檢測，彌補目前沒有成熟完善和廣泛使用的裸眼3D?LED屏幕顯示效果檢測裝置的空白，並提出了一種利用該裝置對裸眼3D?LED屏幕顯示效果進行檢測的方法。實現了對LED屏幕的裸眼3D顯示效果檢測和評價；對檢測結果進行進一步的分析還可以給出關於工程上大批量裝配LED屏幕和分光光學器件時可被容許的裝配誤差範圍。
【專利說明】裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測裝置及其檢測方法
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及基於LED顯示屏上的裸眼3D顯示技術，尤其涉及一種對裸眼3D LED屏顯示效果的檢測方法。
【【背景技術】】
[0002]近年來，三維立體顯示作為最熱門的新型顯示技術，受到了廣泛的關注。3D技術就是Three Dimensions的簡稱，中文是指三維、即物體的長寬高。我們已經可以在大屏幕、液晶顯示屏上顯示了三維立體畫面，而裸眼3D LED屏幕顯示作為一種立體顯示的應用，其原理是在LED大屏幕前面設計與之相配合使用的光柵、柱透鏡或全息透鏡等分光光學器件，改變LED大屏幕發出的光線的傳播方向，從而在裸眼3D LED屏幕前的空間中形成具有一定規律菱形排列分布的光場。
[0003]根據LED屏幕上的像素的大小、排布方式及LED屏幕與分光光學器件之間的相對位置，可以從理論上計算出裸眼3D LED屏幕前面空間中的視區分布情況。
[0004]對3D顯示系統的顯示效果的評判標準主要包括三個方面:不一致性、色差和串擾。通過這三個方面的因素來對顯示效果進行檢測和評價。目前對非LED屏幕顯示的3D顯示效果的測試，一般是採用加載專用的測試圖形、採用專用或者適合的光學測量儀器檢測出觀察位置的光強分布情況，計算出3D顯示系統的不一致性、色差以及串擾情況。而對於裸眼3D LED屏幕的顯示效果的檢測卻不能比照這種方法進行檢測，這是由於LED屏幕顯示系統的特殊性。LED大屏 幕一般尺寸比較大，常用於室外或者大型室內空間，通常是為了遠距離觀看而設置。所以LED大屏幕的觀察距離一般較遠，在觀察位置的光強相對較小，因此不能完全依照對其他顯示系統的檢測方法來檢測。
[0005]LED大屏幕的立體顯示檢測效果要求配置的光學測量儀器工作距離長、靈敏度高、幹擾小，並且要求光學測量儀器的探測頭與LED屏幕成正對的位置關係。常用的手持式照度計、光功率計、CCD (Charge-coupled Device電荷稱合元件,也可稱為圖像傳感器)等光學測量儀很難滿足要求。
[0006]目前並沒有一種針對裸眼3DLED屏幕，成熟而完整的檢測方法，而且沒有專門針對LED屏幕的專用光學儀器。在這樣的背景下，提出一種針對裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法十分有必要。
[0007]分布光度計是一種在暗室中應用的高度自動化燈具配光性能測試系統，主要用於各類室內燈具、道路燈具及投光燈具的配光性能測試以及光源總光通量的測試。所述分布廣度計包括探測器、暗室、支撐結構及運動結構，其作用是利用探測器測試被測光源在空間內各個方向上光強、亮度及一定距離下照度等光學數值。其中的探測器是為了採集各光學度量；暗室是為了保持對被測光源的測量是在排除外界幹擾的情況下進行；支撐結構對暗室和被測光源進行固定和提供支承，而運動結構能夠提供探測器圍繞被測光源或者燈具做圓周運動，以便測量空間範圍內任一位置光學度量值。由於分布光度計的結構和原理，讓其可以獲得較長的工作距離，抗外界幹擾能力強並且探測器的靈敏度較高。[0008]在我們現有【技術領域】中，對3D屏幕顯示效果中不一致性的定義是:左眼視區不一致性=I左眼視區光通量-右眼視區光通量I/左眼視區光通量，右眼視區不一致性=I右眼視區光通量-左眼視區光通量I /右眼視區光通量，即要先計算出左右眼視區內的光通量，再根據定義計算出左眼視區和右眼視區的不一致性數值。對3D屏幕顯示效果中串擾的定義是:右(左)視區的光通量與左(右)視區的光通量之比。
【
【發明內容】
】
[0009]本發明針對以上情況提出了一種針對裸眼3D LED的立體顯示效果進行檢測的檢測方法，該方法依據視區分布情況的計算理論，並結合合適的光學測量儀器定量檢測出裸眼3D LED屏幕前空間照度分布情況，將理論值和實際測量值進行對比，從而對顯示效果進行評價和檢測。
[0010]本發明提供了一種針對裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測裝置，該裝置包括控制模塊、檢測模塊、接收存儲模塊、計算模塊和比較模塊，該控制模塊連接到裸眼3D LED屏幕的輸入端，而檢測模塊設置於裸眼3D LED屏幕的輸出端，該檢測模塊、接收存儲模塊、計算模塊和比較模塊依次信號傳輸式相連；該控制模塊，用來控制裸眼3D LED屏幕的輸入和輸出，控制其輸入和輸出的圖像；檢測模塊，用來測量檢測裸眼3D LED屏幕所對空間的光場分布情況；接收存儲模塊，用來接收檢測模塊測量獲得的測量結果，並存儲接收到數值結果；計算模塊，用於計算並處理接收存儲模塊內的測量結果，比較模塊，用於將計算模塊中經過計算得到的結果與預存的理論值進行比較；該裝置還包括一個顯示模塊，用於顯示比較模塊經過比較的結果或者計算模塊計算處理後得到的結果。
[0011]其中所述的檢測模塊中包括分布光度計。
[0012]一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，利用該裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測裝置進行檢測，其步驟 包括:加載測試圖像，通過控制模塊控制待測的裸眼3D LED屏幕按測試要求顯示相應的圖像；進行檢測，採用檢測模塊中的分布光度計對裸眼3D LED屏幕後的光場分布情況進行檢測，獲取直接測量到的測量數值；接收存儲數據，採用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的測量數值，並對接收到的結果進行存儲；計算處理，採用計算模塊對接收存儲模塊中的測量數值進行相應的計算和處理，計算所述評價項目的測量值，即計算表徵顯示效果的測量值，得到測量處理數值；對比分析，採用比較模塊將所述計算模塊計算得到的測量處理數值與預存的理論值進行比較，顯示比較結果。
[0013]一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，其中對屏幕不一致性的檢測方法包含以下步驟:加載測試圖像，通過控制模塊控制待測的裸眼3D LED屏幕按測試要求顯示相應的圖像，使裸眼3D LED屏幕上顯示全白圖像；進行檢測，採用檢測模塊中的分布光度計對加載了上述圖像的裸眼3D LED屏幕後的光場分布情況進行檢測，獲取直接測量到的測量數值，即通過分布光度計的探頭對距屏幕不同距離處的照度分布進行檢測，並獲得照度測量數值；接收存儲數據，採用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的照度測量數值，並對接收到的結果進行存儲；計算處理，採用計算模塊對接收存儲模塊中的照度測量數值進行相應的計算和處理，按照3D屏幕顯示效果中不一致性的定義，計算出左右眼的不一致性數值；比較過程，比較模塊將所述計算模塊計算得到的不一致性數值與裸眼3D LED屏幕的不一致性的理論值O進行比較；顯示結果，通過顯示模塊顯示比較結果。[0014]在其檢測步驟中，採用分布光度計探測某一點光照度值E1，若以裸眼3D LED屏幕所在平面為X-Y平面，建立空間直角坐標系，根據分布光度計B-β坐標系和空間直角坐標系的對應關係，在該空間直角坐標系中，記錄下分布光度計轉動角度為β，探頭距離裸眼3DLED屏的距離為L ;然後將檢測模塊中的數據傳送到計算模塊中，通過公式計算出對應的空間直角坐標系最佳觀察距離S處的水平線上距離水平遠點距離為SXsinii處的光照度值E2的值，計算公式為:由於E1和E2是不同距離處的光照度值，所以E1和E2與光強I有
如下的關係，
【權利要求】
1.一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測裝置，其特徵在於，該裝置包括控制模塊、檢測模塊、接收存儲模塊、計算模塊和比較模塊，該控制模塊連接到裸眼3D LED屏幕的輸入端，而檢測模塊設置於裸眼3D LED屏幕的輸出端，該檢測模塊、接收存儲模塊、計算模塊和比較模塊依次信號傳輸式相連；該控制模塊，用來控制裸眼3D LED屏幕的輸入和輸出，控制其輸入和輸出的圖像；檢測模塊，用來測量檢測裸眼3D LED屏幕所對空間的光場分布情況；接收存儲模塊，用來接收檢測模塊測量獲得的測量結果，並存儲接收到數值結果；計算模塊，用於計算並處理接收存儲模塊內的測量結果，比較模塊，用於將計算模塊中經過計算得到的結果與預存的理論值進行比較；該裝置還包括一個顯示模塊，用於顯示比較模塊經過比較的結果或者計算模塊計算處理後得到的結果。
2.根據權利要求1所述裸眼3DLED屏幕效果的檢測裝置，其中所述的檢測模塊中包括分布光度計。
3.一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，其特徵在於，該方法利用該裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測裝置進行檢測，其步驟包括:加載測試圖像，通過控制模塊控制待測的裸眼3D LED屏幕按測試要求顯示相應的圖像；進行檢測，採用檢測模塊中的分布光度計對裸眼3D LED屏幕後的光場分布情況進行檢測，獲取直接測量到的測量數值；接收存儲數據，採用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的測量數值，並對接收到的結果進行存儲；計算處理，採用計算模塊對接收存儲模塊中的測量數值進行相應的計算和處理，計算所述評價項目的測量值，即計算表徵顯示效果的測量值，得到測量處理數值；對比分析，採用比較模塊將所述計算模塊計算得到的測量處理數值與預存的理論值進行比較，顯示比較結果。
4.一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，其特徵在於，其中對屏幕不一致性的檢測方法包含以下步驟:加載測試圖像，通過控制模塊控制待測的裸眼3D LED屏幕按測試要求顯示相應的圖像，使裸眼3D LED屏幕上顯示全白圖像；進行檢測，採用檢測模塊中的分布光度計對加載了上述圖像的裸眼3D LED屏幕後的光場分布情況進行檢測，獲取直接測量到的測量數值，即通過分布光度計的探頭對距屏幕不同距離處的照度分布進行檢測，並獲得照度測量數值；接收存儲數據，採用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的照度測量數值，並對接收到的結果進行存儲；計算處理，採用計算模塊對接收存儲模塊中的照度測量數值進行相應的計算和處理，按照3D屏幕顯示效果中不一致性的定義，計算出左右眼的不一致性數值；比較過程，比較模塊將所述計算模塊計算得到的不一致性數值與裸眼3DLED屏幕的不一致性的理論值O進行比較；顯示結果，通過顯示模塊顯示比較結果。
5.根據權利要求4所述裸眼3DLED屏幕顯示效果的檢測方法，其特徵在於，在其檢測步驟中，採用分布光度計探測某一點光照度值E1，若以裸眼3D LED屏幕所在平面為X-Y平面，建立空間直角坐標系，根據分布光度計Β-β坐標系和空間直角坐標系的對應關係，在該空間直角坐標系中，記錄下分布光度計轉動角度為β，探頭距離裸眼3D LED屏的距離為L ;然後將檢測模塊中的數據傳送到計算模塊中，通過公式計算出對應的空間直角坐標系最佳觀察距離S處的水平線上距離水平遠點距離為SXsinii處的光照度值E2的值，
6.一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，其特徵在於，其中對屏幕不同色光的色差檢測方法包含以下步驟:加載測試圖像，通過控制模塊控制待測的裸眼3D LED屏幕按測試要求顯示相應的圖像，使裸眼3D LED屏幕上依次顯示全紅圖像、全綠圖像和全藍圖像；進行檢測，採用檢測模塊中的分布光度計對加載了上述圖像的裸眼3D LED屏幕後的光場分布情況進行檢測，獲取直接測量到的測量數值，即通過分布光度計的探頭對距屏幕不同距離處的照度分布進行檢測，並獲得照度測量數值；接收存儲數據，採用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的照度測量數值，並對接收到的結果進行存儲；計算處理，採用計算模塊對接收存儲模塊中的照度測量數值進行相應的計算和處理，得到半高寬範圍內的不同色光的視區的亮暗條紋的位置差異；比較過程，比較模塊將發光為不同色光的裸眼3D LED屏幕的視區的位置進行比較，以發光為全綠圖像的裸眼3D LED屏幕的視區的位置作為基準，比較發光為其他色光圖像的裸眼3D LED屏幕的視區位置與作為基準的視區位置的差異；顯示結果，顯示模塊顯示所述比較模塊的比較結果，即給出了不同色光的發光LED屏幕發出的光經過分光光學器件後形成的光場分布的色差情況。
7.根據權利要求6所述裸眼3DLED屏幕顯示效果的檢測方法，其特徵在於，在其檢測步驟中，採用分布光度計探測某一點光照度值E1，若以裸眼3D LED屏幕所在平面為X-Y平面，建立空間直角坐標系，根據分布光度計Β-β坐標系和空間直角坐標系的對應關係，在該空間直角坐標系中，記錄下分布光度計轉動角度為β，探頭距離裸眼3D LED屏的距離為L ;然後將檢測模塊中的數據傳送到計算模塊中，通過公式計算出對應的空間直角坐標系最佳觀察距離S處的水平線上距離水平遠點距離為SX sin β處的光照度值E2的值，計算公式為:由於E1和E2是不同距離處的光照度值，所以E1和E2與光強I有如下的關係，
8.一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，其特徵在於，其中對屏幕顯示的左右眼串擾情況測試包括以下步驟:加載測試圖像，通過控制模塊控制待測的裸眼3D LED屏幕按測試要求顯示相應的圖像，使裸眼3D LED屏幕上依次顯示左光路圖像和右光路圖像，當顯示為左光路圖像時，依次顯示白黑交錯圖像、紅黑交錯圖像、綠黑交錯圖像和藍黑交錯圖像，當顯示為右光路圖像時，依次顯示黑白交錯圖像、黑紅交錯圖像、黑綠交錯的圖像和黑藍交錯的圖像；進行檢測，採用檢測模塊中的分布光度計對加載了上述圖像的裸眼3DLED屏幕後的光場分布情況進行檢測，獲取直接測量到的測量數值，即通過分布光度計的探頭對距屏幕不同距離處的照度分布進行檢測，並獲得照度測量數值；接收存儲數據，採用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的照度測量數值，並對接收到的結果進行存儲；計算處理，採用計算模塊對接收存儲模塊中的照度測量數值進行相應的計算和處理，按照3D屏幕顯示效果中串擾的定義，得到半高寬範圍內，右(左)視區的光通量與左(右)視區的光通量之比；比較過程，比較模塊將發光為不同色光的裸眼3D LED屏幕相同視區內的左右眼串擾值進行比較；顯示結果，顯示模塊顯示所述比較模塊的比較結果，即給出了不同色光的發光LED屏幕相同視區內的左右眼串擾值的比較結果。
9.根據權利要求8所述裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，其特徵在於，在檢測步驟中，採用分布光度計探測某一點光照度值E1，若以裸眼3D LED屏幕所在平面為X-Y平面，建立空間直角坐標系，根據分布光度計Β-β坐標系和空間直角坐標系的對應關係，在該空間直角坐標系中，記錄下分布光度計轉動角度為β，探頭距離裸眼3D LED屏的距離為L ;然後將檢測模塊中的數據傳送到計算模塊中，通過公式計算出對應的空間直角坐標系最佳觀察距離S處的水平線上距離水平遠點距離為SXsinii處的光照度值E2的值，計算公式為:由於E1和E2是不同距離處的光照度值，所以E1和E2與光強I有如下的關係，
【文檔編號】G01J3/00GK103512657SQ201310295906
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月15日 優先權日:2013年7月15日
【發明者】安鵬莉, 任振波, 賈冠偉, 曹聰, 張長傑, 毛傑 申請人:上海環鼎影視科技有限公司