彩色LED體顯示系統(tǒng)的建立及性能研究.pdf

1、體顯示是目前最為可行的真三維顯示技術之一。隨著二維顯示及其相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展的日趨完美，越來越多關注的目光聚焦在實現(xiàn)真實空間的三維顯示技術上。近十年來國際上研制出了一系列基于各種原理的體顯示系統(tǒng)，但由于實現(xiàn)上的巨大困難，這些系統(tǒng)大多數(shù)只能實現(xiàn)小空間內(nèi)的單色顯示，且分辨率不高，只能顯示簡單的靜態(tài)圖像。有鑒于此，本課題組在已有的研究基礎上建立了高清晰度的彩色LED體顯示系統(tǒng)，希望能在顯示空間尺寸、圖像色彩、分辨率、實時動態(tài)顯示等方面有較大的突破，

2、為真三維顯示技術發(fā)展上新一個臺階提供前瞻性的實踐經(jīng)驗和理論依據(jù)。
　　 本文圍繞高清晰度彩色LED體顯示系統(tǒng)軟硬件的設計及實現(xiàn)展開，包括體素數(shù)據(jù)的生成及仿真，斷點光纖實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的高速無線傳輸、增量傳輸實現(xiàn)大場景的動態(tài)顯示、FPGA高速驅(qū)動電路等設想的提出，小間隙、大尺寸、高分辨率的彩色LED顯示屏的設計及實現(xiàn)，機械設計上的優(yōu)化等。所建成系統(tǒng)的顯示空間是目前國際上已有系統(tǒng)中最大之一。
　　 針對LED體顯示的體素形狀、大

3、小及分布特點，提出了適合本系統(tǒng)的直線段體素化算法：掃描映射法。在考慮LED尺寸的情況下，對LED陣列進行行和列方向上的掃描，從而獲得體素數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果及數(shù)據(jù)分析表明該算法是有效的。建立了彩色體素數(shù)據(jù)的生成及仿真軟件，體素數(shù)據(jù)的顏色信息可在該平臺上獲得，同時通過軟件設定不同的屏幕分辨率、二維截面數(shù)，比較這些情況下同一模型的仿真效果，可為確定合理的硬件參數(shù)服務。
　　 對于三維數(shù)據(jù)源被體素化后，體素點的位置偏差引起的再現(xiàn)三維圖像的紋

4、理失真現(xiàn)象，提出了基于人眼視覺特性的紋理圖分區(qū)評價方法，綜合體素點的位置偏差、紋理圖像的感興趣區(qū)域劃分、體素點相對背景的灰度值三個因素建立了再現(xiàn)三維圖像的紋理失真評價方程。運用此方程對三維模型中不同灰度分布的紋理圖失真進行了評價，并給出了仿真圖加以印證。對于紋理失真較嚴重的情況，通過改進體素化算法進行了修正。
　　 針對至今關于體顯示的光學性能檢測及顯示中存在的問題等方面的研究仍近于空白的情況，本文對彩色LED體顯示系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)過