基于CCD相机的LED显示屏显示质量检测系统的研究与实现

作     者：何超盛 

作者单位：广东工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周延周;韦显容

授予年度：2022年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 

主      题：LED显示屏 CCD相机 LED灯珠定位 显示质量检测 软件系统 

摘      要：LED显示屏作为显示信息的主要媒介,其应用领域在不断扩大的同时,各行各业对其显示质量的要求也在不断提高。但是,作为保障LED显示屏显示质量的重要技术手段,LED显示屏显示质量检测方法却存在人力消耗大、效率低下和结果片面等缺点,已无法满足LED显示屏生产厂家对LED显示屏显示质量检测的需求。因此,本文针对LED显示屏显示质量检测设计了一套完整的基于CCD相机的LED显示屏显示质量检测系统,可以快速和准确地检测LED显示屏显示质量。本文主要研究内容如下:(1)在对LED显示屏显示质量检测指标和LED显示屏在CCD相机上成像原理研究的基础上,提出了相应的设计需求并据此制定了系统设计方案。接着对影响CCD相机成像质量的因素包括暗电流、畸变和摩尔纹进行研究,并研究了对应的校正方法,最后进行了CCD相机预处理实验与结果分析。(2)提出一种LED灯珠快速定位算法。首先针对常规ROI裁剪LED显示屏图像速度慢的问题,提出一种针对LED显示屏图像的快速ROI裁切方法。然后针对标准OTSU算法阈值选取速度慢的问题,通过对标准麻雀搜索算法引入佳点集理论、粒子群算法、正弦余弦算法和t分布进行改进,并将其与OTSU算法相结合,提出一种基于改进麻雀搜索算法的OTSU图像分割算法。接着在使用数学形态学处理噪点后,采用8方向邻域生长算法对LED灯珠进行快速标记并将结果排序,完成LED灯珠定位。最后进行了ROI裁剪速度实验、ISSA-OTSU算法实验和LED灯珠定位实验,结果验证了本文所提算法的快速性。(3)对LED显示屏显示质量检测方法进行优化。首先对LED灯珠亮度传统计算方法的优缺点进行分析,在此基础上提出一种结合LED灯珠质心和改进像素平均法的LED灯珠亮度计算方法,并采用基于高斯滤波和数据迭代的修正方法对亮度值进行修正。然后对LED显示屏显示质量检测指标里的传统视角检测方法进行分析,提出了基于CCD相机的LED显示屏视角的测量方法。最后进行了LED灯珠亮度提取实验和视角检测实验验证了所提方法的有效性。(4)通过完成相机模块、LED显示屏模块、检测模块、数据管理模块和权限管理模块共五大模块,从而完成LED显示屏显示质量检测系统软件。然后在实际产线上进行检测速度实验、显示质量检测实验和软件功能实验,验证了系统的检测性能和功能可以满足实际检测需求。