1. 2 LED 像素點(diǎn)亮度、色度的快速檢測

　　借鑒成功用于PAL（ Phase Alternating Line, 逐行倒相制） 制式的電視系統中的YUV 顏色模型（ Y 表示亮度， U 和V 是構成彩色的兩個(gè)分量） , 筆者將圖像中采用的RGB 顏色模型轉換成式（ 2） 的顏色模型， 可以方便、快捷地計算出各像素點(diǎn)的相對亮度值。

　　根據色度學(xué)中的加色法原理？1%, 戶(hù)外全彩LED 顯示屏由RGB 三基色LED 構成顯示屏上的每個(gè)像素點(diǎn)， 通過(guò)控制每個(gè)像素點(diǎn)中的某基色LED 的發(fā)光強度， 就可以配出各種顏色，在顯示屏上顯示出豐富多彩的彩色圖像。在CIE（ 國際照明委員會(huì )） rg 色度圖中， 色度坐標反映的是三基色各自在三刺激值總量中的相對比例， 一組色度坐標表示了色相相同和飽和度相同而亮度不同的那些顏色的共同特征。

　　而LED 顯示屏上的每個(gè)像素點(diǎn)總是能在待測圖像中找到對應的區域。因此， 可通過(guò)其對應區域內圖像數據中的RGB 值來(lái)確定該像素點(diǎn)的色度， 其計算公式如式（ 3）。

　　設測得的LED 像素點(diǎn)的亮度值為Y1, 色度坐標為（ r 1,g1） , 分析Y1、（ ri , g1） 的離散性， 就能確定LED 顯示屏上亮度和色度不一致的LED 像素點(diǎn)。

　　為驗證檢測方法的有效性， 筆者用Ava Spec- 2048 微型光譜儀對同一戶(hù)外全彩LED 顯示屏的單元模塊進(jìn)行了亮度和色度的對比測試。為減小計算量和方便調試， 筆者采用了CIE rg 色度坐標系， 這與光譜儀采用的國際通用的CIE xy 色度坐標系不同。因此， 測試時(shí)要對色度坐標進(jìn)行轉換， 如式（ 4） 所示。

　　2 處理結果及分析

　　筆者利用CCD 圖像傳感器采集圖像， 對三合一表貼戶(hù)外全彩LED 顯示屏的單元模塊中的LED 像素點(diǎn)進(jìn)行了算法測試。

　　以藍色為例， 圖2（ a） 為CCD 圖像傳感器采集的三合一表貼單元模塊顯示的藍色圖像。為更好地驗證該檢測方法的有效性， 筆者對該LED 顯示單元模塊的某些像素點(diǎn)進(jìn)行了遮蔽處理， 形成了圖2（ a） 中的黑色部分。

圖3 麥克亞當顏色寬容量橢圓圖

　　由于LED 是自發(fā)光體， 并且發(fā)光強度在一定范圍內與提供給它的驅動(dòng)電流成正比， 因此在驅動(dòng)電路的設計、制造和調試過(guò)程中， 通過(guò)合理控制驅動(dòng)電流， 可以盡量減小亮度差，以平均值作為標準值來(lái)計算， 應小于15%至20%?1- 2%.因此， 為方便后續的亮度校正， 實(shí)驗對偏離整體亮度平均值5%以上的LED 像素點(diǎn)進(jìn)行定位和統計， 以求將這些偏離較大的像素點(diǎn)的亮度差值控制在10%以?xún)?。在進(jìn)行色度檢測時(shí)， 本文參照麥克亞當（ D. L. MacAdam） 對顏色寬容度進(jìn)行量化的方法（ 如圖3） , 對各LED 像素點(diǎn)的色度坐標進(jìn)行了統計， 求出這些色度坐標的幾何中心， 并記錄下與該幾何中心的歐式距離大于d0 的LED 像素點(diǎn)（ 不同顏色d0 取值不同） , 如式（5）。

　　表1 為檢測結果（ 以藍色為例） , 其中亮度值Y1 為相對亮度， 正比于最大亮度255; 色度坐標為（ r 1, g1）。

表1 檢測結果統計表（藍色）

　　筆者用AvaSpec- 2048 微型光譜儀對同一單元模塊進(jìn)行了對比測試， 其測試結果如表2 所示。對比可知， 本文采用的檢測方法是有效、可行的， 且檢測速度快、精度高。

表2 AvaSpec- 2048 微型光譜儀測試結果（藍色）

　　3 結論

　　本文運用CCD 圖像傳感器