[发明专利]一种基于LED的曲面三维虚拟显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种基于LED的曲面三维虚拟显示系统。

背景技术

当今，LED显示技术已经应用到社会生活的众多领域，例如LED显示器、LED电视机、LED广告屏等。目前，LED显示还主要是以二维平面显示为主，利用LED屏进行三维显示也主要是以平面LED屏为主。

利用平面LED屏进行三维显示主要存在的问题是：一是对三维场景观看的沉浸感不强，当戴上三维眼镜对平面LED屏呈现的三维显示内容进行观看时，三维显示效果主要在人眼观测的前方进行呈现，不能形成空间上的多方位、多角度呈现，在三维显示的逼真度、互动性等方面存在不足；二是与人眼观测的视角范围不匹配，人双眼观测的视角范围是120度左右的扇形区域，平面LED屏与人眼观测的生理特性不吻合匹配，因此三维观测效果难以接近真实场景，在显示屏两侧边沿的显示失真更为明显；三是空间利用率不高，当在LED显示屏的布设空间范围有限或者空间范围不规则的条件下，平面LED屏在适应空间变化方面缺乏灵活性，不能在多种空间条件下与所在空间相匹配且能够在最大范围内提供有效显示区域。

在构建LED显示屏时，通常是通过LED显示屏模组拼接而成，LED显示屏模组的规格尺寸、数量、布设方式等决定了拼接完成后整个LED显示屏的形状、大小以及显示控制的方式。当LED显示屏是平面显示屏时，LED显示屏模组的选型和拼装相对比较容易，而当LED显示屏是曲面而非平面时，就需要根据显示屏的整体结构尺寸优化LED显示屏模组的选型及布设方式，否则将会在LED显示屏模组之间出现缝隙、凸棱等缺陷，影响整体显示效果。

LED显示系统的构建也要考虑可靠性、便捷性、稳定性和便于测试检验、维护维修以及更新换代。现有的显示系统仅支持左右格式的三维片源，然而，为了多角度、全方位、高清晰的显示3D立体画面，部分片源制作时是上下格式的，基于这种情况，设计出一款对上下格式及左右格式的三维片源全部兼容，是显示技术领域发展的趋势。

另外，户外使用的LED显示系统也缺乏对外部环境光线亮度的感知而自适应调整显示亮度、色彩的自适应调节技术手段。

基于以上现有技术中存在的问题，有必要提供一种能够灵活适应不同的空间特点、增强三维显示的最佳效果以及在使用便捷、安全可靠、维修更新等方面具有明显优势的、既支持对上下格式，又支持左右格式的三维片源的三维显示系统。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于LED的曲面三维虚拟显示系统，解决现有技术的三维显示系统在呈现三维显示效果时造成的虚拟现实效果不逼真、沉浸感不强、观测视角不匹配、空间利用率不高、对三维视频片源不兼容的问题。

为解决上述技术问题，本发明的基于LED的曲面三维虚拟显示系统采用的技术方案是：包括视频处理器、与所述视频处理器相连的显示控制器、与所述显示控制器相连的三维曲面显示屏，所述视频处理器和所述显示控制器对输入的视频信号进行转换和缩放处理，所述显示控制器控制所述三维曲面显示屏对缩放转换处理后的三维视频信号进行三维视频显示。

进一步优选地，所述三维曲面显示屏由多个LED显示屏模组单元横向拼装和/或纵向拼装而成，所述LED显示屏模组单元包括单元基箱，所述单元基箱的外侧固定设置有横向和/或纵向无缝拼接的多个LED显示屏模组，相邻的所述LED显示屏模组单元的单元基箱的外侧面之间设置有夹角且通过单元组装架无缝拼装成曲面的显示屏，所述LED显示屏模组单元还包括LED显示屏模组单元的控制电路板，所述LED显示屏模组包括LED显示矩阵和控制所述LED显示矩阵的模组显控电路板，所述控制电路板与所述模组显控电路板之间通信连接，所述三维曲面显示屏还包括对所述控制电路板及所述模组显控电路板供电的供电电源。

进一步优选地，所述视频处理器与所述显示控制器合二为一组成视频处理系统，该视频处理系统包括存储器、与所述存储器通信连接的FPGA芯片、与所述FPGA芯片的输入口进行通信连接的视频解码器、与所述FPGA芯片进行通信连接的监控显示器、与所述FPGA芯片进行通信连接用于外接操控输入设备的USB接口、与所述FPGA芯片进行通信连接的红外发射器、与所述FPGA芯片的输出口进行通信连接并向所述三维曲面显示屏发送数据的发送接口、以及系统电源，所述FPGA芯片完成对视频信号的三维转换处理以及对视频信号缩放的处理。