一种可兼容红外成像功能的LED显示系统及其工作方法与流程

本发明涉及led显示的，尤其涉及一种可兼容红外成像功能的led显示系统，以及这种可兼容红外成像功能的led显示系统的工作方法。

背景技术：

1、当前在常规训练模拟器方面，国内外行业发展以日趋成熟，成为各航空公司乃至军事训练的一大助力，随着飞行场景应用的需要，特别是对于遂行全地域、全时域任务的军事需求，能够实施模拟夜间行动的具备红外成像的训练模拟器已逐渐进入大众视野。当前国内外普遍采用的解决方案是通过具备发射一定波长红外线功能的投影机实现红外成像，完成黑暗场景下红外视景的模拟训练过程。

2、通过对比发现，当前基于可发射一定波长的红外线的投影机实现红外成像的模拟设施成本相对较高，分辨率低，成像效果较差，且安装调试过程复杂。

技术实现思路

1、为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种可兼容红外成像功能的led显示系统，其能够根据训练任务需要在红外成像模式和常规的裸眼观察模式间进行快速切换成像，且像素密度高，视景成像效果好。

2、本发明的技术方案是：这种可兼容红外成像功能的led显示系统，其包括：led显示屏幕、固定安装架、图像生成处理器、工控主机、红外成像辅助观察设备；

3、所述led显示屏幕由大量的标准显示模组连续拼接构成，彼此间通过信号线缆连接成一个整体，每个标准显示模组由数百至数千显示像素组成，显示像素包括：rgb三原色灯珠、可发射红外光的灯珠，这些灯珠以线形、矩形或三角形排布封装而成；所述固定安装架为屏幕的固定结构，由刚度强度满足使用需求的金属或非金属材料组装为一个整体，并根据使用需求设计为曲面或平面样式；所述图像生成器控制显示屏幕生成常规图像和红外成像的图源信息；所述工控主机对显示系统的显示模式、系统状态的信息进行监视及控制，显示系统可提供以红外光源成像的画面；所述红外成像辅助观察设备在观察端配置，辅助观看者阅览屏幕上的红外成像视景图案。

4、本发明的led显示屏幕由大量的标准显示模组连续拼接构成，彼此间通过信号线缆连接成一个整体，每个标准显示模组由数百至数千显示像素组成，显示像素包括：rgb三原色灯珠、可发射红外光的灯珠，这些灯珠以线形、矩形或三角形排布封装而成；固定安装架为屏幕的固定结构，由刚度强度满足使用需求的金属或非金属材料组装为一个整体，并根据使用需求设计为曲面或平面样式；图像生成器控制显示屏幕生成常规图像和红外成像的图源信息；工控主机对显示系统的显示模式、系统状态的信息进行监视及控制，显示系统提供以红外光源成像的画面；红外成像辅助观察设备在观察端配置，辅助观看者阅览屏幕上的红外成像视景图案；因此能够根据训练任务需要在红外成像模式和常规的裸眼观察模式间进行快速切换成像，且像素密度高，视景成像效果好。

5、还提供了一种可兼容红外成像功能的led显示系统的工作方法，其包括以下步骤：

6、(1)在常规显示状态下，所述图像生成处理器控制输入裸眼可见的图像源，通过拼接融合，将信号分配输出到led屏幕上，各显示像素单元通过控制各颜色的灯珠发光强度，进而影响三元色灯光混合后形成的灯光颜色，从而实现屏幕显示不同的色彩和图案；

7、(2)在常规显示状态下，工控主机控制显示模式，使图像生成处理器不输出红外视景图像信号，此时红外灯珠处于不工作状态，在该状态下，观察人员在设定位置，不借助其他辅助设备进行常规视景观察及进行相应环境下的相应项目训练；

8、(3)当兼容红外成像的led显示系统处于全封闭的状态下，关闭显示空间内的其他光源，排除外界光干扰，并将仿真舱室调整为夜视训练模式，操纵所述工控主机控制图像生成处理器生成微光模式下的视景图像，同时控制生成红外视景图像信号的输出，此时所述led显示屏的各显示像素单元的红、绿、蓝三原色将发出微弱的光模拟微光环境下视景图像，与此同时所述红外灯珠在输出信号的控制下将叠加生成红外视景图像，但上述图像在裸眼状态下无法直接观察，此时观察人员穿戴所述红外微光夜视辅助设备，对屏幕生成的视景进行观察，并进行对应的夜视专项训练。

技术特征：

1.可兼容红外成像功能的led显示系统，其特征在于：其包括：led显示屏幕(2)、固定安装架(1)、图像生成处理器(5)、工控主机(4)、红外成像辅助观察设备(3)；

2.根据权利要求1所述的可兼容红外成像功能的led显示系统，其特征在于：所述led显示屏幕由多种规格的标准显示模组通过模具制造的底板拼接而成，每个led标准显示模组由数百至数千显示像素组成，每一个显示像素均是一个灯珠组，显示像素间距最小为1mm；每件标准显示模组的底板包含一件尺寸小于标准显示模组尺寸的pcb电路板，该电路板背部焊接有分级终端供电电源、微型稳压器、电阻元件，正面焊接密集排布的led灯珠，模组底板四周间距环向布置有六组固定螺纹孔，且在四周位置设置有定位销钉孔。

3.根据权利要求2所述的可兼容红外成像功能的led显示系统，其特征在于：所述标准显示模组彼此间拼缝间隙≤0.5mm。

4.根据权利要求2所述的可兼容红外成像功能的led显示系统，其特征在于：所述标准显示模组的红色灯珠、绿色灯珠、蓝色灯珠、可发射红外光的灯珠按矩形阵列排布，作为一个成像像素而存在，每个灯珠组根据接收信号实现各颜色灯珠以不同亮度工作，进而混合形成不同的显示颜色，实现图像的显示。

5.根据权利要求2所述的可兼容红外成像功能的led显示系统，其特征在于：所述标准显示模组的红色灯珠与可发射红外光的灯珠封装、绿色灯珠与可发射红外光的灯珠封装、蓝色灯珠与可发射红外光的灯珠封装，三组灯珠以三角样式或直线形排布，作为一个图像显示的像素点，当灯珠组以三角形排布时，各灯珠组分别同时与相邻灯珠组构成新的像素单元，其在同等数量的灯珠密度下，实现成像像素密度的倍增。

6.根据权利要求4或5所述的可兼容红外成像功能的led显示系统，其特征在于：每个标准显示模组中可发射红外光的灯珠的供电线路单独布置，其在控制命令的作用下或者与红色、绿色、蓝色灯珠同时工作，或者独立于其他三种灯珠在全黑模式下工作。

7.根据权利要求5所述的可兼容红外成像功能的led显示系统，其特征在于：所述固定安装架由金属材料通过焊接或螺栓的连接方式拼装而成，其固定安装标准显示模组的一面制作为平面、内球面或平面形式；所述固定安装架包括标准显示模组安装背板、横向加强筋、球瓣连接法兰，其中标准显示模组安装背板由铝板分块冲压成球面并焊接拼装而成，安装背板上按照标准显示模组安装位置设置六组紧固螺钉孔和四个定位销孔，背板在标准显示模组pcb板相对应位置开有维护窗，所述固定安装架根据显示视场范围需要，将多件同规格的球瓣形安装架彼此通过法兰连接，形成180°-360°全景球幕成像显示。

8.根据权利要求7所述的可兼容红外成像功能的led显示系统，其特征在于：所述图像生成处理器为led屏幕图像生产的源头，其根据显示细节需要和显示屏幕面积的大小来布置。

9.根据权利要求8所述的可兼容红外成像功能的led显示系统，其特征在于：所述工控主机为显示系统的控制中枢，其对显示屏幕显示的内容、模式、及系统的运行状态进行调节及监视。

10.根据权利要求1所述的可兼容红外成像功能的led显示系统的工作方法，其特征在于：其包括以下步骤：

技术总结一种可兼容红外成像功能的LED显示系统及其工作方法，能够根据训练任务需要在红外成像模式和常规的裸眼观察模式间进行快速切换成像，且像素密度高，视景成像效果好。LED显示屏幕由大量标准显示模组连续拼接构成，彼此通过信号线缆连成一个整体，每个标准显示模组由数百至数千显示像素组成，显示像素包括：RGB三原色灯珠、可发射红外光的灯珠；固定安装架为屏幕的固定结构；图像生成器控制显示屏幕生成常规图像和红外成像的图源信息；工控主机对显示系统的显示模式、系统状态等信息进行监视及控制；红外成像辅助观察设备在观察端配置，辅助观看者阅览屏幕上的红外成像视景图案。技术研发人员：马斌,马起跃,马新磊,徐雅冬,李秀凯受保护的技术使用者：北京航宇荣康科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/8