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机载显示器亮度自动调节算法研究

2020-09-06刘圣晓

数码世界 2020年8期
关键词:亮度

刘圣晓

摘要:随着我国科学技术水平的发展与进步,人们越来越注重对于机载显示器的发展上,而亮度通常机载显示器中,对于其显示器的可视度度做出的设计。而笔者根据机载显示器亮度自动调节算法验证及优化做出研究。以此为我国机载显示器亮度自动调节做出一定贡献。

关键词:机载显示器;亮度;自动调节;算法验证

机载的显示器具有高亮度微亮度和自动调光,低能耗和可靠性等一系列特点,并且是实现强阳光下可视的唯一途径。而机载显示器通常基于亮度自动调节的算法来实现亮度的自动调节。但是通常情况下其内部环境的材料装置配置等存在一定的差异,会造成一些光线的变化,出现偏离不能满足自动变化的效果。但是通常情,碁显示器受飞行的姿态和天空的参数影响,所以他身上的光环境动态变化也极为复杂,对于一些辨识程度也存在一定的影响。而随着现代化的加深,科技水平的提高,在飞机事业上其现代化的飞机形式较为多样,传统的发展已经不能满足对于飞机显示器的发展。由于在飞行过程中其容易受到高空的强光照射,或者是云层之间的反光,所以机组人员在辨别显示器中的重要信息时,容易受到外界因素的影响。

在一般的机载显示器中,其的理论是基于微博定律的,即感觉的差别阈限随原来刺激量的变化而变化,而且表现为一定的规律性,用公式来表示,就是△I/I=K(其中,I为原刺激量,△I为此时的差别阈限,K为常数,又称为韦伯率)。

在显示器的亮度调节的过程中,其实是通过光照传感器进行实时监测的,并且其可以根据显示器的亮度控制模型来确定当前环境下的目标亮度,帮助其在一定的时间下调节自身的亮度,并且根据人眼的适应性曲线来调节。除此之外,光线的光照度以及显示器亮度的对应关系,通过对于亮度控制模型的视觉实验建立。而在平时设计显示器的亮度自动调节系统中应该关注其环境的光照度测试与监控。

而在我国的显示器亮度中,飞机的显示器亮度主要取决于手动方式的调节。在飞行过程中,机组人员可以根据所需要的亮度进行旋转。这样子的手动调节技术费时,效率低。并且,有些强光的时间较短,当发生强光变化时调节显示器后,强光的照射仅仅在一瞬间。影响了驾驶人员或者是机组人员的视力以及判断的能力,来不及造成亮度调节,这样的情况是最容易引發交通事故的。自动的亮度调节方式是近几年的新兴热度技术。其主要是通过自动调节和自动感应能力,帮助机载显示器进行亮度调节。但是现有的系统调节效果不明显,容易造成机组人员的误判,并且每个人的情况可适应的强光是不同的。所以亮度的自动调节没有适应其机组人员的眼部特性。并且如果强光发展较快,在相同的条件下自动调节亮度的显示器就会快速调节自身亮度的模式。这样的模式容易导致机组人员的眼部不适,也容易造成一定的飞行事故发生。而在我国的机载显示器的亮度调节研究中,尤其是对于其算法的验证与优化,目前已经有不少学者进行研究,并取得了一定的研究成果。

本文通过搜索知网、维普期刊网等一些网站搜集并且整理一系列的机载显示亮度自动调节算法验证及优化有关的国内外相关的文献和论文,通过反复查看明确这些国内外研究者的论题内容,去了解相关主题的研究状况和已经发现了的研究成果并且对此进行归纳和梳理为后续的研究提供有力的理论上的支持,对自己的研究找出突破口。通过分析找出机载显示器自动调节算法验证及优化概念的分布情况情况和异同点以期对其标准有更深一步的了解。

本文根据机载显示器亮度自动调节算法验证及优化,依据韦伯一费希纳定律通过亮度自动调节的算法以及算法上的优化展开研究,以求为我国机载显示器亮度自动调节算法验证及优化做出一定的贡献。

韦伯一费希纳定律是一个亮度自动调节的算法和基本定律,其是指人的感觉和对应的物理量强度形成一个正比,即 S=KlgR+K。其中 S是感觉强度,R是刺激强度,K、K。是 常数。根据研究,人类的眼睛可接受的亮度符合这一定律,并且依照这一定律可以使人眼与其环境光照度相适应B—KlgI+K。其中:B是人眼的感觉亮度,J是环境光照度。其 中B(人眼感觉亮度)通过光谱彩色亮度计测量显示器得到,I(环境光照度)通过照度计测量光敏 传感器处的环境光照度而得到。

而对于算法方面的优化,其主要是通过优化的技术可以使得显示器的环境光亮程度变化,并进行实时的监测,以求其可以变成接近曲线的数据曲线,通常情况下,显示器的亮度一般与环境的光照度成正比其系数分别为K和K,o。K是环境光一亮度变化曲线的斜率:曲线上某点的斜率反映了此曲线的变量在此点处变化的快慢程度,即X轴上单位环境光照度所对应的 y轴上亮度变化快慢程度;K。是环境光一亮度变化曲线的变化常数:即K相同的情况下,X轴上相同环境光照度所对应的y轴上亮度值不同。

在算法的优化上,可以根据环境的光线变化的程度进行实际的测量。并且通过一些标准数据的描绘后形成曲线;除此之外还要充分的观察其实际测量中的曲线与其锁定的标准曲线的坡度是不是相同的,当然每个实验都会存在一些误差,但是在计算的过程中需要尽量把误差减小,如果实测曲线坡度小于标准曲线坡度,则需要将实 测曲线斜率K值变大,相反的,需要将K值变小;观察曲线X轴上相同环境光照度所对应的y轴上实测亮度值和标准亮度值是否一致,如果实测亮度值小于标准亮度值,则需要将实测曲 线变化常数K。值变大,与它相反的情况下,则需要将K。值变小。这样的算法优化方式较为简单快捷,计算出来的数值也接近准确。

而显示器亮度自动调节的软件是其自动调节的单元,这种单元一般装载于亮度控制系统中。主要包括光传感器数据的采集收集,这部分主要是采集光源的信息,然后进行数据处理,分析采集后的数据,并且存入个数据中,随后变成总数据,完成亮度数据的接收与发送,并且在发送的途中其需要地面维护接口,控制其数据的下载和维护。在经过诊断获取数据结果,接受信号器之后,要读取上面的数值,判定当前环境的光照度,根据显示的模板和返回的数据确定当前的亮度,显示器的亮度控制模型定义了其功照度和亮度之间的关系。除此之外,其还在不断更新外部亮度数据。并且不断更新其更改的亮度,通过计算找到一些更符合人眼亮度的模型。

本文根据机载显示器亮度自动调节算法验证及优化做出了一定的计算。而对于其机载显示器亮度自动调节算法的验证以及优化,目前国内而言的算法系统较为繁琐,但随着大数据时代的到来,多数算法的计算工序已经被机器所代替。在未来能否有更加优化的机载显示器亮度自动调节的算法,目前还不得而知。但是笔者相信在以后会有更多的优化算法致力于机载显示器亮度自动调节算法中,为我国的飞机事业做出一些贡献。

参考文献:

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