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，用于顯示比較模塊經(jīng)過比較的結(jié)果或者計算模塊計算處理后得到的結(jié)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(bǔ)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，并提出了一種利用該裝置對裸眼3D?LED屏幕顯示效果進(jìn)行檢測的方法。實(shí)現(xiàn)了對LED屏幕的裸眼3D顯示效果檢測和評價；對檢測結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析還可以給出關(guān)于工程上大批量裝配LED屏幕和分光光學(xué)器件時可被容許的裝配誤差范圍。
【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(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及基于LED顯示屏上的裸眼3D顯示技術(shù)，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(shù)】】
[0002]近年來，三維立體顯示作為最熱門的新型顯示技術(shù)，受到了廣泛的關(guān)注。3D技術(shù)就是Three Dimensions的簡稱，中文是指三維、即物體的長寬高。我們已經(jīng)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(yīng)用，其原理是在LED大屏幕前面設(shè)計與之相配合使用的光柵、柱透鏡或全息透鏡等分光光學(xué)器件，改變LED大屏幕發(fā)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(guī)律菱形排列分布的光場。
[0003]根據(jù)LED屏幕上的像素的大小、排布方式及LED屏幕與分光光學(xué)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(qū)分布情況。
[0004]對3D顯示系統(tǒng)的顯示效果的評判標(biāo)準(zhǔn)主要包括三個方面:不一致性、色差和串?dāng)_。通過這三個方面的因素來對顯示效果進(jìn)行檢測和評價。目前對非LED屏幕顯示的3D顯示效果的測試，一般是采用加載專用的測試圖形、采用專用或者適合的光學(xué)測量儀器檢測出觀察位置的光強(qiáng)分布情況，計算出3D顯示系統(tǒng)的不一致性、色差以及串?dāng)_情況。而對于裸眼3D LED屏幕的顯示效果的檢測卻不能比照這種方法進(jìn)行檢測，這是由于LED屏幕顯示系統(tǒng)的特殊性。LED大屏 幕一般尺寸比較大，常用于室外或者大型室內(nèi)空間，通常是為了遠(yuǎn)距離觀看而設(shè)置。所以LED大屏幕的觀察距離一般較遠(yuǎn)，在觀察位置的光強(qiáng)相對較小，因此不能完全依照對其他顯示系統(tǒng)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(xué)測量儀器工作距離長、靈敏度高、干擾小，并且要求光學(xué)測量儀器的探測頭與LED屏幕成正對的位置關(guān)系。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(xué)測量儀很難滿足要求。
[0006]目前并沒有一種針對裸眼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(xué)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(yīng)用的高度自動化燈具配光性能測試系統(tǒng)，主要用于各類室內(nèi)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(jié)構(gòu)及運(yùn)動結(jié)構(gòu)，其作用是利用探測器測試被測光源在空間內(nèi)各個方向上光強(qiáng)、亮度及一定距離下照度等光學(xué)數(shù)值。其中的探測器是為了采集各光學(xué)度量；暗室是為了保持對被測光源的測量是在排除外界干擾的情況下進(jìn)行；支撐結(jié)構(gòu)對暗室和被測光源進(jìn)行固定和提供支承，而運(yùn)動結(jié)構(gòu)能夠提供探測器圍繞被測光源或者燈具做圓周運(yùn)動，以便測量空間范圍內(nèi)任一位置光學(xué)度量值。由于分布光度計的結(jié)構(gòu)和原理，讓其可以獲得較長的工作距離，抗外界干擾能力強(qiáng)并且探測器的靈敏度較高。[0008]在我們現(xiàn)有【技術(shù)領(lǐng)域】中，對3D屏幕顯示效果中不一致性的定義是:左眼視區(qū)不一致性=I左眼視區(qū)光通量-右眼視區(qū)光通量I/左眼視區(qū)光通量，右眼視區(qū)不一致性=I右眼視區(qū)光通量-左眼視區(qū)光通量I /右眼視區(qū)光通量，即要先計算出左右眼視區(qū)內(nèi)的光通量，再根據(jù)定義計算出左眼視區(qū)和右眼視區(qū)的不一致性數(shù)值。對3D屏幕顯示效果中串?dāng)_的定義是:右(左)視區(qū)的光通量與左(右)視區(qū)的光通量之比。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0009]本發(fā)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(jìn)行檢測的檢測方法，該方法依據(jù)視區(qū)分布情況的計算理論，并結(jié)合合適的光學(xué)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(shí)際測量值進(jìn)行對比，從而對顯示效果進(jìn)行評價和檢測。
[0010]本發(fā)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(shè)置于裸眼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(jié)果，并存儲接收到數(shù)值結(jié)果；計算模塊，用于計算并處理接收存儲模塊內(nèi)的測量結(jié)果，比較模塊，用于將計算模塊中經(jīng)過計算得到的結(jié)果與預(yù)存的理論值進(jìn)行比較；該裝置還包括一個顯示模塊，用于顯示比較模塊經(jīng)過比較的結(jié)果或者計算模塊計算處理后得到的結(jié)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(jìn)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(yīng)的圖像；進(jìn)行檢測，采用檢測模塊中的分布光度計對裸眼3D LED屏幕后的光場分布情況進(jìn)行檢測，獲取直接測量到的測量數(shù)值；接收存儲數(shù)據(jù)，采用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的測量數(shù)值，并對接收到的結(jié)果進(jìn)行存儲；計算處理，采用計算模塊對接收存儲模塊中的測量數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)的計算和處理，計算所述評價項(xiàng)目的測量值，即計算表征顯示效果的測量值，得到測量處理數(shù)值；對比分析，采用比較模塊將所述計算模塊計算得到的測量處理數(shù)值與預(yù)存的理論值進(jìn)行比較，顯示比較結(jié)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(yīng)的圖像，使裸眼3D LED屏幕上顯示全白圖像；進(jìn)行檢測，采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屏幕后的光場分布情況進(jìn)行檢測，獲取直接測量到的測量數(shù)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(jìn)行檢測，并獲得照度測量數(shù)值；接收存儲數(shù)據(jù)，采用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的照度測量數(shù)值，并對接收到的結(jié)果進(jìn)行存儲；計算處理，采用計算模塊對接收存儲模塊中的照度測量數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)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(shù)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(shù)值與裸眼3D LED屏幕的不一致性的理論值O進(jìn)行比較；顯示結(jié)果，通過顯示模塊顯示比較結(jié)果。[0014]在其檢測步驟中，采用分布光度計探測某一點(diǎn)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(biāo)系，根據(jù)分布光度計B-β坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系的對應(yīng)關(guān)系，在該空間直角坐標(biāo)系中，記錄下分布光度計轉(zhuǎn)動角度為β，探頭距離裸眼3DLED屏的距離為L ;然后將檢測模塊中的數(shù)據(jù)傳送到計算模塊中，通過公式計算出對應(yīng)的空間直角坐標(biāo)系最佳觀察距離S處的水平線上距離水平遠(yuǎn)點(diǎn)距離為SXsinii處的光照度值E2的值，計算公式為:由于E1和E2是不同距離處的光照度值，所以E1和E2與光強(qiáng)I有
如下的關(guān)系，
【權(quán)利要求】
1.一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測裝置，其特征在于，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(shè)置于裸眼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(jié)果，并存儲接收到數(shù)值結(jié)果；計算模塊，用于計算并處理接收存儲模塊內(nèi)的測量結(jié)果，比較模塊，用于將計算模塊中經(jīng)過計算得到的結(jié)果與預(yù)存的理論值進(jìn)行比較；該裝置還包括一個顯示模塊，用于顯示比較模塊經(jīng)過比較的結(jié)果或者計算模塊計算處理后得到的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)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，其特征在于，該方法利用該裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測裝置進(jìn)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(yīng)的圖像；進(jìn)行檢測，采用檢測模塊中的分布光度計對裸眼3D LED屏幕后的光場分布情況進(jìn)行檢測，獲取直接測量到的測量數(shù)值；接收存儲數(shù)據(jù)，采用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的測量數(shù)值，并對接收到的結(jié)果進(jìn)行存儲；計算處理，采用計算模塊對接收存儲模塊中的測量數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)的計算和處理，計算所述評價項(xiàng)目的測量值，即計算表征顯示效果的測量值，得到測量處理數(shù)值；對比分析，采用比較模塊將所述計算模塊計算得到的測量處理數(shù)值與預(yù)存的理論值進(jìn)行比較，顯示比較結(jié)果。
4.一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，其特征在于，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(yīng)的圖像，使裸眼3D LED屏幕上顯示全白圖像；進(jìn)行檢測，采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屏幕后的光場分布情況進(jìn)行檢測，獲取直接測量到的測量數(shù)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(jìn)行檢測，并獲得照度測量數(shù)值；接收存儲數(shù)據(jù)，采用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的照度測量數(shù)值，并對接收到的結(jié)果進(jìn)行存儲；計算處理，采用計算模塊對接收存儲模塊中的照度測量數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)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(shù)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(shù)值與裸眼3DLED屏幕的不一致性的理論值O進(jìn)行比較；顯示結(jié)果，通過顯示模塊顯示比較結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述裸眼3DLED屏幕顯示效果的檢測方法，其特征在于，在其檢測步驟中，采用分布光度計探測某一點(diǎn)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(biāo)系，根據(jù)分布光度計Β-β坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系的對應(yīng)關(guān)系，在該空間直角坐標(biāo)系中，記錄下分布光度計轉(zhuǎn)動角度為β，探頭距離裸眼3D LED屏的距離為L ;然后將檢測模塊中的數(shù)據(jù)傳送到計算模塊中，通過公式計算出對應(yīng)的空間直角坐標(biāo)系最佳觀察距離S處的水平線上距離水平遠(yuǎn)點(diǎn)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，其特征在于，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(yīng)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(lán)圖像；進(jìn)行檢測，采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屏幕后的光場分布情況進(jìn)行檢測，獲取直接測量到的測量數(shù)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(jìn)行檢測，并獲得照度測量數(shù)值；接收存儲數(shù)據(jù)，采用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的照度測量數(shù)值，并對接收到的結(jié)果進(jìn)行存儲；計算處理，采用計算模塊對接收存儲模塊中的照度測量數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)的計算和處理，得到半高寬范圍內(nèi)的不同色光的視區(qū)的亮暗條紋的位置差異；比較過程，比較模塊將發(fā)光為不同色光的裸眼3D LED屏幕的視區(qū)的位置進(jìn)行比較，以發(fā)光為全綠圖像的裸眼3D LED屏幕的視區(qū)的位置作為基準(zhǔn)，比較發(fā)光為其他色光圖像的裸眼3D LED屏幕的視區(qū)位置與作為基準(zhǔn)的視區(qū)位置的差異；顯示結(jié)果，顯示模塊顯示所述比較模塊的比較結(jié)果，即給出了不同色光的發(fā)光LED屏幕發(fā)出的光經(jīng)過分光光學(xué)器件后形成的光場分布的色差情況。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述裸眼3DLED屏幕顯示效果的檢測方法，其特征在于，在其檢測步驟中，采用分布光度計探測某一點(diǎn)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(biāo)系，根據(jù)分布光度計Β-β坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系的對應(yīng)關(guān)系，在該空間直角坐標(biāo)系中，記錄下分布光度計轉(zhuǎn)動角度為β，探頭距離裸眼3D LED屏的距離為L ;然后將檢測模塊中的數(shù)據(jù)傳送到計算模塊中，通過公式計算出對應(yīng)的空間直角坐標(biāo)系最佳觀察距離S處的水平線上距離水平遠(yuǎn)點(diǎn)距離為SX sin β處的光照度值E2的值，計算公式為:由于E1和E2是不同距離處的光照度值，所以E1和E2與光強(qiáng)I有如下的關(guān)系，
8.一種裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，其特征在于，其中對屏幕顯示的左右眼串?dāng)_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(yīng)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(dāng)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(lán)黑交錯圖像，當(dāng)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(lán)交錯的圖像；進(jìn)行檢測，采用檢測模塊中的分布光度計對加載了上述圖像的裸眼3DLED屏幕后的光場分布情況進(jìn)行檢測，獲取直接測量到的測量數(shù)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(jìn)行檢測，并獲得照度測量數(shù)值；接收存儲數(shù)據(jù)，采用接收存儲模塊接收由檢測模塊獲取的照度測量數(shù)值，并對接收到的結(jié)果進(jìn)行存儲；計算處理，采用計算模塊對接收存儲模塊中的照度測量數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)的計算和處理，按照3D屏幕顯示效果中串?dāng)_的定義，得到半高寬范圍內(nèi)，右(左)視區(qū)的光通量與左(右)視區(qū)的光通量之比；比較過程，比較模塊將發(fā)光為不同色光的裸眼3D LED屏幕相同視區(qū)內(nèi)的左右眼串?dāng)_值進(jìn)行比較；顯示結(jié)果，顯示模塊顯示所述比較模塊的比較結(jié)果，即給出了不同色光的發(fā)光LED屏幕相同視區(qū)內(nèi)的左右眼串?dāng)_值的比較結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述裸眼3D LED屏幕顯示效果的檢測方法，其特征在于，在檢測步驟中，采用分布光度計探測某一點(diǎn)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(biāo)系，根據(jù)分布光度計Β-β坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系的對應(yīng)關(guān)系，在該空間直角坐標(biāo)系中，記錄下分布光度計轉(zhuǎn)動角度為β，探頭距離裸眼3D LED屏的距離為L ;然后將檢測模塊中的數(shù)據(jù)傳送到計算模塊中，通過公式計算出對應(yīng)的空間直角坐標(biāo)系最佳觀察距離S處的水平線上距離水平遠(yuǎn)點(diǎn)距離為SXsinii處的光照度值E2的值，計算公式為:由于E1和E2是不同距離處的光照度值，所以E1和E2與光強(qiáng)I有如下的關(guān)系，
【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(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】安鵬莉, 任振波, 賈冠偉, 曹聰, 張長杰, 毛杰 申請人:上海環(huán)鼎影視科技有限公司