基于温度变化的LED显示屏图像色调控制方法与流程

本发明涉及led显示屏色调控制领域，尤其涉及基于温度变化的led显示屏图像色调控制方法。

背景技术：

1、led显示屏是一种采用发光二极管(led)作为显示元件的显示设备。led显示屏的工作原理基于led的特性，即当通过正向电流时，led会发出可见光。这些led按照特定的排列方式组合在一起，形成一个个像素，再通过控制每个led的亮度和颜色，就可以创建出所需的图像或文字。

2、led显示屏具有许多优点，例如高亮度、长寿命、低功耗、宽视角、快速响应等。它们通常用于各种场合，如展厅、商场、建筑幕墙、电视台、舞台、交通导乘等。在这些场合中，led显示屏可以显示各种图像、文字、动画和视频，为观众提供清晰、生动、多样的视觉体验。

3、但是在实际使用时，由于环境温度变化和发光元件的产热变化等，会使得led的发光颜色出现偏差，这就导致led屏幕出现色彩偏移和色彩失真，影响使用效果。

4、为此，本发明提出基于温度变化的led显示屏图像色调控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于温度变化的led显示屏图像色调控制方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、基于温度变化的led显示屏图像色调控制方法，包括以下步骤：

4、s1：初始校准，在标准温度下，对led显示屏进行校准，记录各个颜色的led发光元件的发光参数以及颜色参数；

5、s2：温度-色调偏移模型建立，以及颜色参数和发光参数相关性模型的建立，对led显示屏进行升温和降温实验，建立温度与色调偏移之间的数学模型；

6、s3：温度感应，使用温度传感器感应led显示屏的实际工作温度；

7、s4：色调补偿，根据温度-色调偏移模型以及采集到的实际温度，对led显示屏的发光元件的发光参数进行补偿。

8、优选地：所述s1步骤中，标准温度为0℃或者25℃的室温温度，led发光元件的发光参数为其电参数，具体包括电压和电流，led

9、r∈(0，255)

10、发光元件的颜色参数为三原色参数，具体为g∈(0，255)。

11、b∈(0，255)

12、优选地：所述s2步骤中，其包括以下步骤：

13、s21：确定实验的温度区间(tmin，tmax)；

14、s22：将led显示屏从tmin升温至tmax或从tmax降温至tmin，并在此过程中实时采集发光元件的发光颜色f(t)＝f(r，g，b)，并将f(t)与标准温度下的f(t0)＝f(r0，g0，b0)进行比较；

15、s33：根据f(t)与f(t0)相对于温度t的偏差关系，建立数学模型。

16、优选地：所述s33步骤中，其具体包括以下步骤：

17、s331a：数据分离，将三原色中的r、g、b单独作为一个数值，即温度t为自变量，r、g、b值为三个相互独立的因变量；

18、s332a：实验曲线建立，将温度作为横坐标，将f(t)-f(t0)作为纵坐标，建立二维曲线，二维曲线零点的横坐标为标准温度以及标准温度对应的发光参数，即f(t0)＝f(r0，g0，b0)，f(t)为为t温度下的r或g或b值，f(t0)为在标准温度下的r或g或b值；

19、s333a：曲线补充预测，选择实验温度的一端，然后以δt为间隔，选取n个温度点，即tmax-δt、tmax-2δt、……、tmax-nδt或tmin+δt、tmin+2δt、……、tmin+nδt，并获取每个温度点的发光参数f(t)；

20、s334a：微分化曲线，按照公式计算相邻两个温度点的微分斜率；

21、s335a：相关性加权求和，按照公式计算端点斜率，并以端点值f(tmax)或f(tmin)为当前值，以kt对曲线进行补充；

22、s336a：按照s332a至s335a步骤，分别对三个因变量r、g、b进行预测补充，形成三条与温度相关的曲线模型。

23、优选地：所述s335a步骤中，pn-1为kn-1的权重，pn-1-pn-2≥0。

24、优选地：所述s33步骤中，其具体包括以下步骤：

25、s331b：数据分离，将三原色中的r、g、b单独作为一个数值，即温度t为自变量，r、g、b值为三个相互独立的因变量；

26、s332b：模型逻辑建立，令g(t)＝f(t)-f(t0)，f(t)为为t温度下的r或g或b值，f(t0)为在标准温度下的r或g或b值；

27、s333b：根据实验结果形成曲线，并判断曲线在标准温度下的导数阶数n；

28、s334b：数学模型为其中g(n)(t0)为g(t)在t0处的n阶导数，n！为n的阶乘，rn(t)为误差函数；

29、s335b：根据模型逻辑g(t)＝f(t)-f(t0)以及g(t)＝f(t)-f(t0)的实际值，得到f(t)，并按照步骤s333b和s334b得到r、g、b三个因变量关于温度t的数学模型。

30、优选地：所述s334b步骤中，其中a∈(t0,t)或a∈(t,t0)。

31、优选地：所述s2步骤中，颜色参数和发光参数相关性模型的建立包括以下步骤：

32、a1：将三原色进行排列组合，得到(0，0，0)→(255，255，255)种颜色；

33、a2：对于所有的颜色，改变发光参数，使得发光元件发出对应颜色的光；

34、a3：对所有试验结果进行收集，形成发光参数和颜色参数的模型数据集，uo，p，i和io，p，i是发光元件发出颜色的光线时，对应的电压输入和电流输入。

35、优选地：所述s4步骤中，色调补偿的方法包括以下步骤：

36、s41：温度传感器采集led显示屏的实际温度；

37、s42：根据温度色调偏移模型，反推所需发光元件显示的色调；

38、s43：根据所需显示的色调以及发光参数和颜色参数的相关性模型确定发光元件的输入参数；

39、s44：根据输入参数控制发光元件发光。

40、基于温度变化的led显示屏图像色调控制系统，具体包括：

41、温度采集模块，其用于采集发光元件的实际工作温度；

42、数据处理模块，其用于根据温度-色调偏移模型以及发光参数和颜色参数的相关性模型结合实际工作温度确定发光元件的输入；

43、控制执行模块，其用于根据数据处理模块确定的输入来控制发光元件执行。

44、本发明的有益效果为：

45、1.本发明通过建立温度-色调偏移模型以及颜色参数和发光参数相关性模型，利用传感器获取实际工作温度，然后利用温度-色调偏移模型获取补偿量，得到实际所需输出颜色，再根据颜色参数和发光参数相关性模型得到实际所需输入参数，从而可根据温度对发光元件进行补偿式控制，解决了温度对颜色偏移的影响，增加了使用效果。

46、2.本发明，通过采用曲线模型的形式建立温度-色调偏移模型，并且建立时，采用实验加预测的形式对曲线进行补充，从而保证精度的基础上可降低实验的工作量，并且在曲线预测时，采用权重的形式，且权重与预测节点的距离采用降序形式，能使得预测结果更加精准。

47、3.本发明，通过采用数学表达式的形式建立温度-色调偏移模型，并且建立时增加误差函数进行误差控制，从而能使得最终偏差结果与实际更加贴合，从而增加补偿的精度，增加使用效果。