交錯(cuò)光柵型3d-led顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、交錯(cuò)光柵型交錯(cuò)光柵型3DLED3DLED顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)福州大學(xué)楊倩，杜世遠(yuǎn)，林志賢，郭太良（1福州大學(xué)光電顯示技術(shù)研究所，福建福州，350002；2福州大學(xué)光電顯示技術(shù)研究所，福建福州，350002）林志賢副教授摘要：要：隨著高亮度藍(lán)色和綠色LED的發(fā)展，LED顯示得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。由于LED具有亮度高、可視性好、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，將3D顯示技術(shù)應(yīng)用到LED顯示上將是LED顯示的研究熱點(diǎn)和方向。本文采用交錯(cuò)光柵實(shí)現(xiàn)LE

2、D三維立體顯示，從而可以顯著減少莫爾條紋，并且具有較大的可視區(qū)域。同時(shí)，提出了光柵型LED三維立體顯示的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，采用ARMFPGA的構(gòu)架，ARM作為系統(tǒng)的視頻源，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)3D數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)存儲控制，該構(gòu)架充分利用了ARM的豐富的接口和強(qiáng)大的處理能力，同時(shí)也易于更新和升級。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：3DLED、交錯(cuò)光柵、ARM、FPGADesignofStaggeredBarrierType3DLEDDisplaySystemYANGQia

3、nDUShiyuanLINZhixianGUOTailiang(PhotoelectronicInfmationTechnologyofFuzhouUniversity，F(xiàn)uzhou350002，China)Abstract：WiththedevelopmentofhighbrightnessbluegreenLEDstheuseofLEDdisplayshasbeenincreasing.BecauseofLEDs’highbrigh

4、tnessgoodvisibilitylonglifetimetheapplicationof3DtechnologytoLEDdisplayissurelyahotresearchdirection.ThispaperpresentsadesignofstaggeredbarrierwhichcaneffectivelyreducetheMoirFringe.Thestaggeredbarriertherefecansignifica

5、ntlyenhancethe3Dvisualeffect.Meanwhiletherealizationof3DLEDvideosystemisintroduced.The3DLEDdisplaysystemisrealizedbymakinguseofARMFPGAstructure.ARMactsasthevideosourceofthesystemtheFPGAprocessesthe3Ddatastesthedataproduc

6、ethenecessarycontrollingsignals.ThisstructuremakesfulluseofrichinterfacesprocessingpowerofARMitiseasytobeupdatedupgraded.Keywds:3DLED、staggeredbarrier、ARM、FPGA基金項(xiàng)目：基金項(xiàng)目：國家863計(jì)劃重大專項(xiàng)（2008AA03A313）；福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2010J01333）；福

7、建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2011J01347）；福建省教育廳資助重點(diǎn)項(xiàng)目(JA09003)；福建省教育廳科技項(xiàng)目（NO.JA11014）作者簡介作者簡介：楊倩（1988），女，山西太原人，研究生，主要從事信息顯示技術(shù)及驅(qū)動電路的研究。圖3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖3.2ARM控制模塊控制模塊嵌入式系統(tǒng)為整個(gè)視頻LED顯示系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定可靠的視頻源，本次設(shè)計(jì)采用SamsungS3C2440開發(fā)板，以Linux作為操作系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)操作界面、視頻

8、播放和通信接口，3D視頻源則存儲在系統(tǒng)中的SD存儲卡中，同時(shí)，此模塊為后級提供了視頻顯示的數(shù)據(jù)以及HSYNC(行同步)、VSYNC(幀同步)、VDE(數(shù)據(jù)使能)和VCLK(時(shí)鐘)等必要的控制信號。ARM控制模塊的軟件部分由Bootloader、設(shè)備驅(qū)動(包括幀緩存framebuffer驅(qū)動)、嵌入式Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)、Qtopia的用戶圖形界面系統(tǒng)組成[4]，系統(tǒng)軟件平臺結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4系統(tǒng)軟件平臺結(jié)構(gòu)S3C2440的LCD控

9、制寄存器主要包括LCDCONl、LCDCON2、LCDCON3、LCDCON4和LCDCON5寄存器。這些寄存器的配置與顯示屏?xí)r序和數(shù)據(jù)傳輸格式密切相關(guān)，設(shè)計(jì)中必須根據(jù)顯示設(shè)備的具體信息正確設(shè)置這些寄存器才能使S3C2440正?？刂乞?qū)動不同的顯示屏。而在本系統(tǒng)中以FPGA實(shí)現(xiàn)視頻時(shí)序轉(zhuǎn)換控制，LED屏為顯示終端。雖然LED屏的顯示原理與LCD顯示屏不同，但為了保證視頻源的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的兼容性，本設(shè)計(jì)按照LCDTFT屏的典型時(shí)序[5]設(shè)置

10、LCD控制寄存器的相關(guān)參數(shù)，LCDTFT屏的典型時(shí)序如圖5所示。圖5LCDTFT屏的典型時(shí)序3.33D像素預(yù)處理模塊像素預(yù)處理模塊采用光柵實(shí)現(xiàn)3D顯示，需要單獨(dú)控制其像素或子像素，從而使得相鄰像素或者子像素顯示的信息來自于不同的視差圖像。由于本系統(tǒng)采用的是交錯(cuò)光柵實(shí)現(xiàn)LED三維立體顯示，因此，為了能夠在一幅圖像中顯示出左右視差圖像，需要在接收到3D視頻源中的左右視差圖像后將其像素進(jìn)行重組，使得在LED顯示屏上奇（偶）列像素顯示左視差圖像

11、，偶（奇）列像素顯示右視差圖像，也即顯示屏的奇偶列像素分別顯示一對立體圖像對中的左右視差圖像，如圖6所示。這樣，通過光柵看到顯示屏?xí)r，左眼只看到顯示屏上的奇（偶）數(shù)列像素，而偶（奇）數(shù)列像素相對于左眼全是黑的，同時(shí)，右眼只看到顯示屏上的偶（奇）數(shù)列像素，而奇（偶）數(shù)列像素相對于右眼是全黑的。左視差圖像右視差圖像左視差圖像右視差圖像左視差圖像右視差圖像列1列2列3列4列5列6圖6左右視差圖像在LED屏上的排列示意圖3.4驅(qū)動電路模塊驅(qū)動電