基于机器视觉的LED显示屏智能化测试系统

论文摘要

大屏幕显示在商务会议、教学讲座、广告宣传、工业监控等方面都有广泛的应用。LED拼接显示屏作为实现大屏幕显示的一种方法也得到了广泛的使用。近年来，随着国内外在LED材料和控制技术方面不断踊跃出新的成果，LED显示屏产业已发展成为新兴的高科技产业。但是，在我国对LED显示屏的质量检测在很大程度上仍然依靠人工来完成，使检测速度和检测质量受个人主观程度影响很大。失控点数目、色度均匀性是评价LED显示屏显示质量的两个重要指标。因此，本文的研究内容主要围绕着解决这两个问题进行展开。把机器视觉技术融入到对全彩色LED显示屏的检测过程中，研发一种价格相对低廉的LED显示屏智能化测试系统。文章首先对LED显示屏的发展概况进行了介绍，重点分析了LED显示屏在生产、检测和使用过程中存在的问题。然后对机器视觉系统的开发环境LabWindows/CVI进行简单介绍，并针对实际问题提出真彩色显示模块测试系统的硬件系统设计流程。再从色度学角度对显示屏颜色均匀性进行了分析，并提出从三基色色品坐标和白平衡两个方面对LED显示屏的颜色均匀性调整的方案。最后，运用图像分割、图像定位与标记、图像配准等技术对显示屏检测软件流程进行设计，给出了具体的设计流程并对实验结果进行分析。实验表明通过该系统可以实现对显示屏指标的快速检测，并可以根据要求，在一定范围内对显示屏的色彩保真度进行调整。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 LED显示技术的发展现状及趋势
• 1.2 国内LED显示模块生产过程中存在的问题
• 1.3 LED显示屏测试技术现状分析
• 1.4 课题的提出和主要工作
• 1.5 课题结构及内容安排
• 第2章 应用虚拟仪器技术的机器视觉系统
• 2.1 虚拟仪器技术
• 2.2 基于虚拟仪器的机器视觉系统
• 2.2.1 机器视觉
• 2.2.2 基于虚拟仪器的机器视觉系统
• 2.3 虚拟仪器开发平台
• 2.3.1 LabVIEW
• 2.3.2 LabWindows/CVI
• 2.4 NI-IMAQ PCI-1411图像采集系统
• 2.4.1 IMAQ PCI-1411系统设备和软件概述
• 2.4.2 PCI-1411图像采集卡
• 2.5 本章小结
• 第3章 真彩色显示模块测试系统硬件设计
• 3.1 系统组成方案
• 3.2 硬件设计方案
• 3.2.1 CCD摄像头的选择
• 3.2.2 图像采集卡
• 3.2.3 计算机设备
• 3.2.4 LED显示屏实验板
• 3.2.5 显示屏驱动芯片的选取
• 3.3 本章小结
• 第4章 显示屏颜色均匀性分析及调整方案的提出
• 4.1 LED显示屏中颜色均匀性的分析
• 4.1.1 RGB颜色模型
• 4.1.2 CIE标准色度系统
• 4.1.3 LED显示屏颜色均匀性的分析
• 4.2 显示屏颜色均匀性调整方案
• 4.3 白平衡确定三基色亮度配比系数
• 4.4 本章小结
• 第5章 显示屏检测系统的关键算法设计
• 5.1 检测系统的算法流程图
• 5.2 图像去噪
• 5.3 显示屏图像的分割
• 5.3.1 大津法分割
• 5.3.2 形态学图像处理
• 5.4 显示屏象素点定位与标记
• 5.4.1 并查结构的组成方法
• 5.4.2 算法的改进及显示屏的标记
• 5.5 显示屏图像的配准
• 5.5.1 图像配准方法
• 5.5.2 图像插值方法
• 5.6 显示屏颜色均匀化算法设计
• 5.7 本章小结
• 第6章 LED显示屏综合检测
• 6.1 显示屏控制实验
• 6.2 显示屏图像的分割
• 6.3 显示屏图像配准实验
• 6.4 失控点检测实验
• 6.5 显示屏亮度均匀化调节实验
• 6.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录A 单片机控制TLC5940程序流程图