基于机器视觉的LED显示屏智能化测试系统探析

孙建 郎浙徽 胡学勋

中图分类号：TN873                                                    文献标识码：A                                                 DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.083

最近几年，LED显示屏作为一种常用的多媒体技术并在工作和生活中发挥更大的作用，本文重点分析以机器视觉为基础的LED显示屏和智能化系统所发挥的作用。

一 、研究背景

在遇到我国显示屏模块生产中的标准化问题，多数LED显示屏都需要先测试与显示屏有关的基本性能，更需要判断其是否符合行业标准。如果真的遇到一些特殊的场合，则需要让一种检测设备来直接矫正显示模块的亮度和颜色。例如，如果面对一块已经在体育场和其他多种场合被使用的显示牌，即便在安装时整个显示屏所显示的效果非常理想，供应商也会提供与之匹配的相关费用，并借助这些被测试之后的RGB二极管来和亮度相似的LED管更好地组合在一起，这样才能够将这些测试过后的二极管和电流上亮度相似的LED更好地组合在一起。在此背景下，本文有效地分析以机器视觉LED显示屏为基础的智能化测试系统所扮演的角色。

二 、基于机器视觉的LED显示屏智能化测试系统分析

1.机器视觉

美国制造工程师协会主要采用如下方法来定义机器视觉：机器视觉主要通过借助光学和非接触传感器来接收新的真实物体图像，并在之后更好地控制机器人进行运转。目前常见的机器人视觉装置主要是由光源、光学系统、摄像机和其他不同类型的单元构成。有时只需要将被测试的物体先放在镜头前面，并配上合适的光照条件就可以将物体图形在第一时间转换成模拟信号，所有的信号再被数字化之后又会进入计算机内部。

在机器视觉系统内部，更多的摄像机可以将光敏元件接受到的光信号在第一时间转换成电压信号。如果确实需要想要得到被计算机处理的数字信号，就需要第一时间处理有关的视频信号，并让图像采集卡发挥更大的作用。

2.虚拟仪器开发平台

（1）LabVIEW软件编程平台

LabVIEW是由NI公司所提出的与图形软件相关的编程平臺，这是LED显示屏智能化测试系统中非常重要的一个平台，多数科学家可以借助定义来连接各种代表不同功能的图标，并更好地建立其只有具有较高编程水平程序员才能够编写的程序，所以这样一个平台又被称为面向工程师和科学家的编程平台。

（2） PCI-1411图像采集卡

PCI-1411图像采集卡是PCI进行接口时所采用的IMAQ设备，为的是支持更多的公司来模拟摄像机和其他不同类型的视频标准。借助PCI-1411所获得的图像将会直接被传入到存储器内部，并不断支持每秒25帧和30帧的扫描，8位数的闪存也将直接将模拟的视频信号转化成数字信号。

此外，PCI-1411采集卡也会借助IMAQ去冬来保存更多的图像，并支持系统在多种不同的语言环境中运作，实际也是为了能够提供针对图像采集的一种可靠的API，最终才能够更加高效地完成与计算机和板卡有关的工作。实践中如果可以高效运用美国NI公司所生产的其他软件就可以获得处理图像的整个过程。

实践中，这样一个虚拟一起开发平台可以让整个软件都更好地支持整个系统进行运作。

3.真色彩显示模块测试系统硬件设计

整体真色彩模块测试系统内部的硬件主要分为如下几个部分：

直接被检测的LDE显示屏内部的图像信息可以借助镜头来传输到图像传感器内部，再在进行光电转换之后来对合适的信号进行量化。等到输出合适的数字信号之后再借助PCI总线来传输到PC机内部，并直接处理合适的图像算法。借助单片机接收的显示信息可以再第一时间被存入SDRAM中，等到接收到相应的控制信号之后又可以直接从SDRAM中读取相关的数据，并高效地传输给显示屏内部的驱动芯片，最终才能够控制整个显示屏，整个硬件结构主要包括如下几个方面的内容：

（1）CCD摄像头

一般可以采用CCD摄像头来直接测试图像系统，在选择摄像头时更应该充分考虑像素分辨率和镜头焦距等两大因素。

（2）图像采集卡

本系统中重点采用NI公司所主导的IMAQ PCI-1411图像采集卡，图像最大分辨率为768*574*33bit。

（3）计算机设备

系统中的计算机可以同时完成获取系统信息、处理和其他不同环节的工作。但是因为多数图像内部的信息量较大，处理的时间较长，所以一定要让系统内部的计算机具有较强的运算能力。实验中所使用的计算机内存为512MB，硬盘内存有80GB。

（4）LED显示屏实验板

为了能够提升LED显示屏模块运行的效率，可以在试验中选择合适的三基色LED灯，并拼接成8*8的LED显示屏模块，为的是提升实验的效率。整个结构如图1所示：

（5）显示屏驱动芯片

图2显示了传统LED图文显示屏的电路框结构。行驱动器的一行会直接连接到电源的一端，驱动器内部的另一端线又会连接到电源的另外一端。但是如果行驱动运行到i行时，驱动器内部的j行就会发挥巨大的作用，对应LED器具内部驱动器的数据就会按照要求进行显示，为的是最后控制整个电路更好地运行。所以在让整个电路运行时一定要准备好相关的数据，一旦这一行上通行之后，LED发光器件就可以显示新的数据。这种运行的方式非常简单，只要简单运用这种方法就可以对显示屏全面进行控制。

三、结语

综上所述，本文重点从机器视觉、虚拟仪器开发平台、真色彩显示模块和硬件设计等不同的方面来分析机器视觉在LED显示屏发挥的作用，其中内部的智能化测试系统确实可以发挥更大的作用。由于篇幅所限，相关人员并没有能够分析智能化测试系统中别的部分的内容。但是以机器视觉技术为手段来检测 LED显示屏确实可以更好地贴近人的真实感受，为的也是更好地改变目前低效的目测方式。

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