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(shù)之一。隨著二維顯示及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的日趨完美，越來(lái)越多關(guān)注的目光聚焦在實(shí)現(xiàn)真實(shí)空間的三維顯示技術(shù)上。近十年來(lái)國(guó)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(shí)現(xiàn)上的巨大困難，這些系統(tǒng)大多數(shù)只能實(shí)現(xiàn)小空間內(nèi)的單色顯示，且分辨率不高，只能顯示簡(jiǎn)單的靜態(tài)圖像。有鑒于此，本課題組在已有的研究基礎(chǔ)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(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示等方面有較大的突破，

2、為真三維顯示技術(shù)發(fā)展上新一個(gè)臺(tái)階提供前瞻性的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)展開(kāi)，包括體素?cái)?shù)據(jù)的生成及仿真，斷點(diǎn)光纖實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的高速無(wú)線傳輸、增量傳輸實(shí)現(xiàn)大場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)顯示、FPGA高速驅(qū)動(dòng)電路等設(shè)想的提出，小間隙、大尺寸、高分辨率的彩色LED顯示屏的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)上的優(yōu)化等。所建成系統(tǒng)的顯示空間是目前國(guó)際上已有系統(tǒng)中最大之一。
　　 針對(duì)LED體顯示的體素形狀、大

3、小及分布特點(diǎn)，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(duì)LED陣列進(jìn)行行和列方向上的掃描，從而獲得體素?cái)?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?cái)?shù)據(jù)的生成及仿真軟件，體素?cái)?shù)據(jù)的顏色信息可在該平臺(tái)上獲得，同時(shí)通過(guò)軟件設(shè)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(wù)。
　　 對(duì)于三維數(shù)據(jù)源被體素化后，體素點(diǎn)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(jué)特性的紋理圖分區(qū)評(píng)價(jià)方法，綜合體素點(diǎn)的位置偏差、紋理圖像的感興趣區(qū)域劃分、體素點(diǎn)相對(duì)背景的灰度值三個(gè)因素建立了再現(xiàn)三維圖像的紋理失真評(píng)價(jià)方程。運(yùn)用此方程對(duì)三維模型中不同灰度分布的紋理圖失真進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并給出了仿真圖加以印證。對(duì)于紋理失真較嚴(yán)重的情況，通過(guò)改進(jìn)體素化算法進(jìn)行了修正。
　　 針對(duì)至今關(guān)于體顯示的光學(xué)性能檢測(cè)及顯示中存在的問(wèn)題等方面的研究仍近于空白的情況，本文對(duì)彩色LED體顯示系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)過(guò)