隨著顯示技術(shù)的快速發(fā)展與筆記本、計(jì)算機(jī)的個(gè)人顯示終端的普及,平板電腦與智能手機(jī)也納入了顯示終端的范疇,并且己經(jīng)在人們的學(xué)習(xí)、生活以及工作中成為不可替代的電子產(chǎn)品。當(dāng)前,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及加大對(duì)光與照明深入研究,人們?cè)诠馀c健康之間的關(guān)系有著重要發(fā)現(xiàn),有關(guān)光與健康的主題研究已經(jīng)在開展,例如光與非視覺的生物效應(yīng)、環(huán)境光與健康等。然而以顯示健康為基礎(chǔ)的研究,尤其是LED背光系統(tǒng)對(duì)視覺舒適度的影響研究還不夠完善。本課題通過眼動(dòng)儀測量實(shí)驗(yàn)和主觀觀測評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),研究了 LED背光顯示屏的視覺舒適度.建立了 LED背光亮度的最優(yōu)視覺調(diào)光等級(jí)預(yù)測模型,搭建了 LED背光亮度自適應(yīng)控制系統(tǒng),主要工作內(nèi)容如下:根據(jù)LED背光系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了目前LED背光亮度控制系統(tǒng)造成視覺不舒適度的影響因素�？偨Y(jié)了當(dāng)前LED背光控制理論以及顯示屏光色特性的測試方法。對(duì)兩款LED背光顯示屏進(jìn)行了光色特性的測量,分析了不同色溫、亮度與屏幕亮度均勻性對(duì)LED背光顯示屏視覺舒適度影響。開展了在不同環(huán)境亮度與顯示屏亮度下的LED背光顯示屏視覺舒適度測量實(shí)驗(yàn)。通過眼動(dòng)儀測量實(shí)驗(yàn)與主觀觀測評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),得出了環(huán)境亮度與顯示屏亮度對(duì)視覺舒適度有著重要影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,建立的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的LED背光亮度最優(yōu)視覺調(diào)光等級(jí)預(yù)測模型,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果相關(guān)系數(shù)為99.96%,預(yù)測模型最大誤差不超過1.84%。本課題以LED背光顯示屏亮度最優(yōu)視覺調(diào)光等級(jí)預(yù)測模型為基礎(chǔ),開發(fā)了LED背光亮度自適應(yīng)控制系統(tǒng),詳細(xì)介紹了硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了同步數(shù)據(jù)采集、基于TCP的C-S通信結(jié)構(gòu)、友好的人機(jī)交互界面等功能。同時(shí),通過Mathscript實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)視覺調(diào)光等級(jí)預(yù)測算法在LabVIEW程序的移植,對(duì)系統(tǒng)中采用的增量式PID算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,并將獲得PID參數(shù)應(yīng)用于LED背光亮度自適應(yīng)控制系統(tǒng),達(dá)到較好的控制效果,其系統(tǒng)最優(yōu)視覺調(diào)光等級(jí)的最大誤差為0.945%。
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN312.8
【圖文】：

ＬＥＤ背光顯示屏是由ＵＥＤ組成的背光模組（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ）產(chǎn)生光線而發(fā)光設(shè)備，逡逑ＬＥＤ背光顯示屏擁有視角寬、分辨率高的特點(diǎn)。ＬＥＤ背光顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖逡逑如圖１－１所示，ＬＥＤ組成的背光模組（Ｂａｃｋ邋ｌｉｇｈｔ邋ｕｎｉｔ，邋ＢＬＵ）為顯示屏提供背光源。逡逑在ＴＦＴ與ＣＦ構(gòu)成的兩塊玻璃基板之間是液晶，由ＬＥＤ背光模組產(chǎn)生發(fā)射出的逡逑光線照射過液晶時(shí)，當(dāng)兩塊玻璃基板之？間施加的電壓的不同時(shí)，液晶分子根據(jù)電逡逑壓的不同使得排列狀態(tài)發(fā)生不同的變化，光線透過不同角度的液晶分子產(chǎn)生不逡逑同，從而實(shí)現(xiàn)了控制ＬＥＤ背光顯示屏亮度的變化。逡逑＿邋邐逡逑ＣＴ邋坫板—Ｃ 一—＾逡逑液晶Ｍ邋—邐＾逡逑ＴｒｒＭ邋板一逡逑偏振片邋＿一邐手 —逡逑背光模組－Ｊ＾ｚ邐…一逡逑圖１－１邋ＬＥＤ背光顯示器基本結(jié)構(gòu)圖逡逑２逡逑

式背光模組的導(dǎo)光板模組復(fù)雜，加工困難，整體亮度低，一般使用直下式背光模逡逑組，而側(cè)入式背光模組一般應(yīng)用于小尺寸的顯示器中［７］，側(cè)入式背光ＬＥＤ背光逡逑模組結(jié)構(gòu)圖如圖１－２所示。逡逑ＬＣ咂？「邐邐邐－Ｉ邋導(dǎo)光櫝逡逑V/一＋＿１＊１邋畫逡逑ＬＣＤ面板一？■■■■■■■■■■■■ＨＨａｉａａＲｉｉａｉｎＫｎＢＨＨＭａｉＭａ逡逑圖�。矀�(cè)入式ＬＥＤ背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖逡逑直下式ＬＥＤ背光模組是將ＬＥＤ背光光源均勻排列在背光底板底部，光線在逡逑腔體內(nèi)均勻混光，在背光腔頂部實(shí)現(xiàn)均勻光分布。直下式ＬＥＤ背光模組擁有亮逡逑度高、結(jié)構(gòu)簡單、光能量利用率高等特點(diǎn)，然而由于ＬＥＤ光源發(fā)射出的光線需逡逑要一定的高度才能充分混光，因此背光模組的厚度是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)，直下式背逡逑光ＬＥＤ背光模組結(jié)構(gòu)圖如圖１－３所示。逡逑３逡逑

逡逑旋轉(zhuǎn)，獲取光源的三維光強(qiáng)分布圖。ＬＥＤ６２６分布光度計(jì)如圖２－６所示。逡逑＇邋－．－逡逑圖２－６邋ＬＥＤ６２６分布光度計(jì)逡逑（２）相對(duì)光譜功率分布逡逑光源的相對(duì)光譜功率分布作為光源光色特性重要標(biāo)準(zhǔn)之一，它存在光譜密度逡逑的相對(duì)值與波長之間的函數(shù)關(guān)系。ＨＡＡＳ－２０００高精度快速光譜輻射計(jì)是杭州遠(yuǎn)逡逑方光電公司的一款產(chǎn)品，它和直徑０．５邋ｍ的積分球共同組成測試系統(tǒng)如圖２－７所逡逑示。逡逑光譜分析儀又稱為光譜儀，是一種用來測量光源光譜功率分布的重要儀器。逡逑其可以用來測量光源或燈具的光功率分布、主波長、峰值波長、色溫、顯色指數(shù)、逡逑光通量、照度、亮度輻射功率等參數(shù)。光度球又稱為積分球，是也給具有高反射逡逑性能的內(nèi)表面為白色的空心球體。球體表面有一個(gè)窗口可以用來作為進(jìn)光口或者逡逑用來放置光感器件用干接收光線。逡逑灥邐■逡逑＾邐ｖ：＇s6：ｍ逡逑}0■圈逡逑圖２－７邋ＬＩＥＤ光源的光電色參數(shù)測量儀器逡逑

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10 吳耐

本文編號(hào)：2807297