从隧道照明亮度均匀度出发，以《公路隧道照明设计细则》的评价标准为约束条件，利用逐点法优化建立了一种基于隧道结构参数的灯具配光模型。通过DIALUX光学软件构建仿真隧道场景，将隧道结构参数代入该灯具配光模型计算出适配的灯具配光曲线，并对设计灯具的照明性能进行了实验验证。结果表明，采用该模型设计的照明灯具，可以保证隧道环境的平均照度、平均亮度、亮度均匀度和纵向亮度均匀度均满足国家评价标准。此外，在实验中通过调节多项隧道参数（布灯方式、灯具安装仰角和安装间距），对照明质量进行对比分析，得出设计灯具在初始隧道参数下照明质量和节能性均最佳的结论，验证了隧道灯具配光模型的高效性，并证明了该模型在隧道灯具设计领域具有很好的应用推广价值。

为实现对LED显示屏的亮色度校正, 研究了一种可自动对LED显示屏死灯位置进行补点, 并适用于图像采集过程中存在图像倾斜情况的灯点定位排序算法。首先对图像进行二值化处理, 计算出所有灯点的中心坐标; 然后通过极值法和二向排序法完成了图像中4角灯点的预定位; 接着利用线性归类排序法对边界点进行定位排序, 通过差值筛选法定位死灯并自动补点, 利用边界点坐标与死灯位置理论坐标对所有直线进行归类排序, 完成显示屏所有灯点的定位排序。最后介绍了LED显示屏亮度均匀性计算方法, 通过亮度校正实验验证灯点定位排序结果的准确性。实验结果表明, 校正前显示屏亮度均匀性为73.7%, 校正后显示屏的亮度均匀性提高至98.7%。显示屏亮度均匀性已经达到人眼可接受的范围内, 校正效果较好, 灯点定位排序精度较高。

LED背光模组因其具有诸多优势已经成为液晶显示器背光方式的主要选择, 而在实际应用当中, 若某串LED故障, 液晶显示器就会出现暗线, 导致亮度均匀性不能满足要求。为了保证液晶显示器的亮度均匀性和后期的维修效率, LED灯串需具备故障自检测的能力。本文设计了一种基于DSP的LED背光模组中灯串故障自检测电路, 以546 mm(21.5 in)液晶显示器的直下式LED背光模组为例, 设计了灯板、驱动板的具体硬件电路, 利用CCS3.1开发工具, C语言编写软件控制逻辑。自检测结果表明: 该电路可有效的对LED灯串进行故障自检测, 满足了设计的要求。

针对传统全景拼接算法拼接精度低、拼接图像接缝明显的问题, 提出一种基于空间映射图像全景拼接算法。首先, 测量每台相机输出图像畸变中心和镜头畸变参数, 对图像进行畸变校正处理, 获取指定视场大小的无畸变图像; 再根据相邻相机重叠视场区域相似性计算得到每台相机的实际安装位置, 并对畸变后图像进行亮度一致性处理和边界融合处理, 增强拼接图像的整体性和消除拼接接缝; 最后, 根据相机实际安装位置、图像视场大小和图像分辨率, 通过计算图像拼接表获得拼接图像, 得到拼接图像。实验结果表明, 文中算法拼接精度高且拼接图像无缝平滑。

基于显示屏控制技术与校正原理,提出了一种改善LED显示屏亮度均匀性的算法。 通过CCD相机采集显示屏RGB图像,用数学形态学和模板匹配法确定灯点的位置并根据发光区 域的灰度值计算其相对亮度,生成每个灯点的校正参数,用脉冲宽度调制控制灯点的亮度。 实验结果表明提出的算法能有效改善显示屏的亮度均匀性,提高显示屏的显示质量并延长其使用寿命。

定向背光柱透镜光栅式多视点自由立体显示器的串扰和亮度均匀性问题是影响其广泛应用的主要因素之一.本文通过分析串扰产生的原因, 根据偏轴光线的成像光学原理, 推导出液晶显示屏光开关板列单元与柱透镜组成的偏轴光学系统的参数计算式.提出一种液晶显示屏光开关蝶形单元结构, 设计了采用该蝶形单元的定向背光自由立体显示背光源模组.模拟仿真结果表明：所设计的定向背光自由立体显示背光源可消除自由立体显示的串扰; 在视点平面90%观看区域的串扰度小于0.5%, 光束10%峰值宽度的串扰面积比γ=0, 光束90%峰值宽度比普通液晶单元结构的增大37%, 改善了不同位置观看图像亮度变化大的问题.

针对全彩LED显示屏亮度均匀性问题, 介绍了一种基于CCD相机的全彩LED显示屏亮度检测和校正算法。首先利用CCD相机获取显示中的图像, 通过数学形态学和大津法对图像进行去噪和阈值分割处理, 确定LED灯点的中心位置, 然后使用最佳包含圆方法统计分析各个灯点的相对亮度值, 并计算出其三色校正系数矩阵。实验证明, 该算法检测速度快, 校正效果较好, 从而改善了显示的质量, 延长了显示屏的使用寿命。

为了评价自由立体显示器的光学性能，以八视点狭缝光栅自由立体显示器为例，针对不同的视点图像，测量了不同视角下的亮度值与色度值，研究自由立体显示器的光学性能，其光学性能包括自由立体显示器的最佳观看位置、串扰、可视范围、亮度均匀性、色度均匀性和莫尔条纹。结果表明，这种测量及分析方法实现了对多视点立体显示器光学性能的定量评估，增强了评估立体显示器性能的客观性，对自由立体显示器的设计具有指导意义。

随着市场对小间距显示屏的需求发展，对小间距显示屏的性能要求越来越高。本文从安装工艺的角度阐述了多种对显示屏品质有影响的安装方式及解决方法。