基于彩色相机的LED色度测量方法的研究

论文摘要

LED显示屏校正系统作为有效提高显示屏均匀性的主要工具,其校正精度主要取决于面阵彩色相机对LED亮度、色度的测量精度。而如何通过彩色相机的RGB色彩空间精确获得XYZ三刺激值是精确测量LED色度值的关键。本文先分析了的彩色相机的RGB色彩空间特性;其次,提出了以LED为标准样本进行色彩空间标定的方法,该方法的特点是在测量与标定样本同批次的LED时精度很高,但不适合其它批次LED的测量。为了避免对每个批次的LED都进行繁杂的样本标定工作,本文建立了一个可以匹配不同批次LED光谱曲线的光谱模型。在该模型基础上,提出了一种适用于LED测量的色彩空间转换的方法,该方法特点是精度较高且适用范围广。实验结果表明,该色彩空间标定方法使得彩色相机可以测量任意批次的LED,且测量LED色度值的精确性较高,可以满足校正系统的测量需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 LED显示屏色度测量的发展状况
• 1.3 论文的主要研究工作和章节安排
• 第二章 彩色相机色彩空间转换技术
• 2.1 色彩空间相关知识
• 2.1.1 色度学基础
• 2.1.2 CIE1931-RGB系统
• 2.1.3 CIE1931-XYZ系统
• 2.2 彩色相机的色彩空间
• 2.2.1 CCD/CMOS介绍
• 2.2.2 彩色相机的感光特性
• 2.2.3 彩色相机的色彩空间
• 2.3 彩色相机的色彩空间转换技术
• 2.3.1 ICC色彩管理
• 2.3.2 彩色相机的ICC色彩管理
• 2.3.3 彩色相机色彩标定流程
• 2.3.4 常用的色彩空间转换方法
• 2.3.5 彩色相机色彩标定的特点
• 2.4 本章小结
• 第三章 针对LED 色度测量的彩色相机标定工作的研究
• 3.1 LED发光原理及其特性
• 3.1.1 LED发光机理
• 3.1.2 LED的光学性能参数
• 3.2 LED显示屏色度测量的需求分析
• 3.2.1 LED显示屏的色域
• 3.2.2 LED显示屏三基色色坐标分布
• 3.2.3 LED显示屏色度测量需求分析
• 3.3 彩色相机的标定
• 3.3.1 彩色相机的标定流程介绍
• 3.3.2 样本空间的选择
• 3.3.3 样本空间的标定
• 3.3.4 样本空间的测量
• 3.3.5 色彩空间转换的计算
• 3.3.6 CS-2000的测量误差
• 3.3.7 色彩空间标定的误差
• 3.4 彩色相机标定的结果分析
• 3.4.1 色彩空间标定的适用范围
• 3.4.2 色彩空间标定的结果分析
• 3.4.3 色彩空间标定的解决方案的探讨
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于LED 光谱模型的色度测量的研究
• 4.1 色彩空间标定流程的分析
• 4.2 LED光谱分析
• 4.2.1 LED光谱曲线的分析
• 4.2.2 LED色度坐标的分析
• 4.3 LED光谱模型的建立
• 4.3.1 LED光谱模型的要求
• 4.3.2 LED光谱简易模型
• 4.3.3 LED光谱模型的修正
• 4.4 基于LED光谱模型的色度测量方法
• 4.4.1 色彩空间标定流程
• 4.4.2 光谱模型在不同色彩空间中的三刺激值的计算
• 4.4.3 查表法
• 4.4.4 求转换矩阵法
• 4.5 基于LED光谱模型的色度标定精度分析
• 4.5.1 实验步骤和结果
• 4.5.2 误差分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间研究成果
• 附录 A