[發明專利]一種基于環境光變化的戶外LED顯示屏亮度自動調節方法及系統

無效

• 申請號: 201210210072.X
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102693698A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 孫濤;周莉;高園園
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馮鐵惠

技術領域

本發明涉及LED顯示屏亮度調節領域，具體地講，涉及一種基于環境光變化的戶外LED顯示屏亮度自動調節方法及系統。

背景技術

????隨著LED技術的不斷發展，戶外LED顯示屏的應用越來越廣泛，主要涉及公益宣傳、媒體廣告、企業形象以及公共場所的信息宣傳等。與傳統的帆布廣告、燈箱廣告相比，LED顯示屏以下優點：

1）大畫面、視覺感強、亮度高、壽命長，易于吸引人們的注意力。?

2）內容更新方便快速，內容種類豐富，包括專題、專欄、綜藝、動畫、廣播劇、電視劇，節目間隙插播廣告。

3）外觀新穎獨特，提升城市形象，豐富居民文化生活。

LED顯示屏獨特的顯示風格使其得到了廣泛的應用。LED顯示屏是由一系列LED（即發光二極管）點陣構成，目前主要使用紅、綠、藍三種顏色的LED。把紅色和綠色放在一起組成一個像素的顯示屏就叫做雙色屏或彩色屏；把紅、綠、藍三種像素放在一起組成一個像素的顯示屏就叫做全彩屏。戶外LED顯示屏的像素直徑及像素間距目前沒有十分統一的標準，按每平米像素數量大約有1024點，1600點，2000點，2500點，4096點等多種規格。

以每平米2000點的全彩LED顯示屏例，共有2000*3?=?6000個LED,有的顯示屏每個像素可能有4個LED,則每平米共有8000個LED。每個LED的工作電流為0.02A，工作電壓為5V，其每平米功耗：

???????0.02A?*?5V?*?6000?=?600W

可見，LED顯示屏的功耗十分巨大，大規模推廣應用必須考慮如何把功耗降低的問題。LED的亮度是由LED兩端的電壓以及流過LED的電流大小決定的。常見的調節LED顯示屏亮度的方法有兩種：調節電流和脈寬調制（PWM)。由于脈寬調制具有更大的靈活性，且適合于數字控制，使用較多。

另外，不同的時間和地點，環境光的亮度變化極大，如果LED顯示屏的播放亮度大于環境亮度60%，就會對人眼造成光污染，使人眼不適應。因此，設計LED顯示屏亮度自動調節系統是非常必要的。

發明內容

本發明針對以上問題，提出一種基于環境光變化的戶外LED顯示屏亮度自動調節方法及系統。?

本發明采用如下技術手段實現發明目的：

一種基于環境光變化的戶外LED顯示屏亮度自動調節方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）圖像采集模塊根據設定的時間間隔，通過攝像頭采集LED顯示屏周圍環境的圖像，并將圖像發送給圖像處理模塊；

（2）圖像處理模塊接收圖像采集模塊發送的圖像數據，對圖像數據進行處理，提取環境光亮度數據，并將環境光亮度數據發送給亮度轉換表；

（3）亮度轉換表接收圖像處理模塊發送的環境光亮度數據，輸出對應的LED顯示屏亮度控制數據到LED顯示屏控制系統；

（4）LED顯示屏控制模塊接收亮度轉換表發送的LED顯示屏亮度控制數據，改變脈沖寬度，從而調節LED顯示屏的亮度。

作為對本技術方案的進一步限定，所述步驟（2）包括如下步驟：

（2.1）亮度圖生成：把彩色圖像轉化成亮度圖像，彩色圖像由紅、綠、藍三種顏色組成，根據這三種顏色計算亮度圖的公式為：?

Y_亮度=?0.299*R?+?0.587*G?+?0.114*B

其中，R代表紅顏色的像素值，G代表綠顏色的像素值，B代表藍顏色的像素值；

（2.2）亮度提取：計算亮度圖像的平均灰度值，具體公式如下：

Y_平均＝（亮度圖中所有像素值之和）/像素點數

即得到當前環境光亮度大小；

一種基于環境光變化的戶外LED顯示屏亮度自動調節系統，其特征在于，包括：

攝像頭：采集LED顯示屏周圍環境的圖像；

圖像采集模塊：根據設定的時間間隔，通過攝像頭采集LED顯示屏周圍環境的圖像，并將圖像發送給圖像處理模塊；

圖像處理模塊：接收圖像采集模塊發送的圖像數據，對圖像數據進行處理，提取環境光亮度數據，并將環境光亮度數據發送給亮度轉換表；

亮度轉換表：接收圖像處理模塊發送的環境光亮度數據，輸出對應的LED顯示屏亮度控制數據到LED顯示屏控制模塊；

LED顯示屏控制模塊：接收亮度轉換表發送的LED顯示屏亮度控制數據，改變脈沖寬度，從而調節LED顯示屏的亮度。

作為對本技術方案的進一步限定，所述圖像處理模塊包括：