Figure 1 A single module of an LED

Figure 1 A single module of an LED array consisting of 44 lamps with variations in illuminated wavelengths and brightness levels.
The Required Instruments and System Setup
In order to measure the brightness of the LEDs with a high degree of correctness, a USB2000 spectrometer (Ocean Optic Inc., USA) was employed. The spectrometer is fairly flexible to be used as it comes with a fiber optic probe to connect between the light sources and its internal sensor. To be able to move the fiber optic probe to a specific position of the LED array in this application, an XY scanner needs to be used. Alternatively, for an application that requires a moderate degree of correctness and only brightness is required, the captured image from a digital camera can be used for analysis. For the latter system setup, the captured image then serves 2 purposes: for LED position analysis and for measuring the brightness at the center of the LEDs. In our implementation, the latter system setup was selected as it eliminates the requirement to install an additional XY scanner.
The proposed approach relies on acquiring the RGB image of an LED array. During the course of our experiments, all of the still images were acquired using a single CCD (Coupled-charge Device) color camera (XC-711, Sony, Japan) with a zoom lens of 12.5 - 75 mm focal length (C6Z1218, Cosmicar), an image grabbing and processing board (Meter, Matrox Inc., Canada), and a personal computer (Intel Pentium 4 processor, 2.4 GHz). The CCD color camera was fixed at a position of 1 m above an LED array sample and was set to focus on the surface of the sample. A visible full spectrum light source used during our experiments was the GE Sunshine Starcoat® T8
(F15T8/SUN 6PK) light bulb. It was installed to illuminate from a distance of 1 m away with an angle of 45 degree with respect to an LED array. All the ambient light effects were eliminated by enclosing the visual system within a black box. The Matrox Imaging Library (MIL 7.5, Matrox Inc., Canada) was linked to the programs to grab RGB color images of 760 X 760 pixels. The CCD camera was employed for image acquisition with 4,150 lx and F4.0 opening (iris diaphragm). Images were stored in the hard drive from the format of the camera into JPEG file format.
For a single calibration, 2 different images are taken of a single LED array. The first image is taken under 2 conditions: (1) all LEDs are turned off and (2) the external light source is turned on. It is used to automatically locate the LED positions with the approaches to be presented in the next section. The second image IS taken while all LEDs are turned on at their highest brightness while the external light source is turned off. This image is used for brightness measurement.
The Image Processing Routines
The software tool used during the course of our development of the proposed automatic system was Matlab 7.0. Our preliminary studies gave rise to the conclusion that the standard image processing routines [17] successfully applied to similar problems; i.e. object recognition, detection or colour segmentation, failed to locate all the LED positions. This could perhaps result from the variety of colours of the LED packages. In addition, as the normal LED packages are partially transparent (as clearly seen in Figure 1), it results in failures to segment between objects and objects and background. The most difficult task we encountered was that the light gray package LEDs were likely to be removed from the transformed image. As a result, the standard image processing routines fail to locate this group of LEDs.
Figure 2 presents the proposed image processing routines that have been successfully tested on the images of LED arrays. With respect to Figure 2, the input to the proposed image processing routines is the RGB image of an LED array. Two independent processes are then applied to the input image. The processes on the left side are responsible for extracting the light gray package LEDs which are likely to be removed by utilizing the standard image processing routines. The right side processes are responsible for extracting other package colours. Both resulting images are converted to black and white versions and all the internal holes are filled. It is worth noting here that the internal holes of LEDs are the result of the semi-transparent nature of their packages. That is to say we can partially look through the package to see the inside components. These components together with the response of the round shape package to the light source make the inside package colour somehow differ from the colour at the edge.
Both intermediate black and white images are then added together in order to produce the resulting image which seems to grab all the LEDs in the array. The image is then inverted to be ready for a boundary detection process which gives rise to a set of points at the boundaries of all LEDs; B(i) where i is the index of an LED. The final process retrieves a set

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รูป 1 A โมดูเดียวของอาร์เรย์ LED โคมไฟ 44 โดยการเปลี่ยนความยาวคลื่นแสงและความสว่างระดับประกอบด้วยเครื่องมือที่จำเป็นและตั้งค่าระบบเพื่อวัดความสว่างของไฟ Led มีระดับสูงของความถูกต้อง สเปกโตรมิเตอร์ USB2000 (โอเชี่ยนออปติ อิงค์ สหรัฐอเมริกา) ถูกจ้าง สเปกโตรมิเตอร์มีความยืดหยุ่นค่อนข้างที่จะใช้ ตามที่มันมาพร้อมกับโพรบใยแก้วนำแสงเชื่อมต่อระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและเซนเซอร์ภายใน เพื่อให้สามารถย้ายโพรบใยแก้วนำแสงไปยังตำแหน่งเฉพาะของเรย์ LED ในโปรแกรมนี้ ต้องใช้สแกนเนอร์เป็น XY อีกวิธีหนึ่งคือ สำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่ต้องการในระดับปานกลางของความถูกต้องและความสว่างเท่า ที่จำเป็น ภาพที่จับจากกล้องดิจิตอลสามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์ สำหรับการตั้งค่าระบบหลัง ภาพที่จับแล้วทำหน้าที่ประการที่ 2: สำหรับ LED ตำแหน่งวิเคราะห์ และวัดความสว่างของไฟ Led ในการใช้งานของเรา การเซ็ตอัพระบบหลังถูกเลือกลดข้อกำหนดในการติดตั้งสแกนเนอร์ XY ที่เพิ่มเติมวิธีการนำเสนอพึ่งกำลังรับรูปของอาร์เรย์ LED RGB ในช่วงของการทดลองของเรา ภาพนิ่งทั้งหมดได้รับมาใช้กล้องสี CCD (อุปกรณ์ถ่ายเทประจุค่า) ตัวเดียว (XC-711, Sony ญี่ปุ่น) ด้วยเลนส์ความยาวโฟกัส 12.5-75 มม. (C6Z1218, Cosmicar), ซูมภาพโลภ และคณะ (เมตร Inc. Matrox แคนาดา), และเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (โปรเซสเซอร์ Intel Pentium 4, 2.4 GHz) กล้องสี CCD คงที่ตำแหน่งของ m 1 อยู่เหนือตัวอย่างอาร์เรย์ LED และการตั้งค่าการโฟกัสบนผิวของตัวอย่าง มองเห็นเต็มสเปกตรัมแสงใช้ในการทดลองของเราถูก GE ซันไชน์ Starcoat® T8 หลอดไฟ (6PK F15T8/อาทิตย์) มันถูกติดตั้งเพื่อส่องจากระยะ 1 เมตรไปกับมุม 45 องศากับอาร์เรย์ LED ผลแสงโดยรอบทั้งหมดถูกกำจัดด้วยระบบภาพภายในกล่องดำ ขอภาพไลบรารี (7.5 ล้าน Matrox Inc. แคนาดา) เชื่อมโยงไปยังโปรแกรมเพื่อคว้าภาพสี RGB 760 X 760 พิกเซล กล้อง CCD ถูกจ้างเพื่อซื้อภาพ lx และเปิด F4.0 (ไดอะแฟรมไอริส) 4,150 ภาพถูกเก็บไว้ในฮาร์ดดิสก์จากรูปแบบของกล้องในรูปแบบไฟล์ JPEGสำหรับการสอบเทียบที่เดียว 2 แตกต่างกันจะได้ของอาร์เรย์ LED เดียว ภาพแรกมีดำเนินการภายใต้ 2 เงื่อนไข: ปิดไฟ Led (1) และ (2)แหล่งกำเนิดแสงภายนอกเปิด มันถูกใช้เพื่อค้นหาตำแหน่ง LED กับวิธีการนำเสนอในส่วนถัดไปโดยอัตโนมัติ ภาพที่สองคือขณะที่ Led เปิดอยู่ที่ความสว่างสูงที่สุดในขณะที่แหล่งกำเนิดแสงภายนอกปิด ภาพนี้ใช้สำหรับการวัดความสว่างตามปกติการประมวลผลภาพเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่ใช้ในระหว่างการพัฒนาของระบบอัตโนมัติการนำเสนอคือ Matlab 7.0 ศึกษาเบื้องต้นของเราทำให้เกิดข้อสรุปที่ประมวลผลตามปกติ [17] นำไปใช้กับปัญหาที่คล้ายกัน ภาพมาตรฐาน เช่นการรู้จำวัตถุ ตรวจจับ หรือแบ่ง กลุ่มสี ล้มเหลวในการค้นหาตำแหน่งไฟ LED ทั้งหมด ทีนี้ได้ผลจากความหลากหลายของสีสันของแพคเกจ LED นอกจากนี้ เป็นแพคเกจ LED ปกติใสบางส่วน (ตามที่เห็นอย่างชัดเจนในรูปที่ 1), มันส่งผลในความล้มเหลวเพื่อทำเซ็กเมนต์ระหว่างวัตถุ และวัตถุ และพื้นหลัง งานยากที่สุดที่เราพบคือ ว่า แพคเกจสีเทาแสงไฟ Led มีแนวโน้มที่จะถูกลบออกจากรูปแบบแปรรูป เป็นผล การประมวลผลภาพมาตรฐานตามปกติที่ล้มเหลวในการค้นหากลุ่มนี้ของ Ledรูปที่ 2 แสดงภาพนำเสนอกิจวัตรของการประมวลผลที่ได้รับการทดสอบเรียบร้อยแล้วในรูปของอาร์เรย์ LED ตามรูปที่ 2 การประมวลผลตามปกติภาพนำเสนอเป็นภาพ RGB ของอาร์เรย์ LED กระบวนการอิสระทั้งสองแล้วใช้กับภาพนำเข้า กระบวนการทางด้านซ้ายมีหน้าที่แยกแพคเกจสีเทาไฟ Led ซึ่งมีแนวโน้มที่จะถูกเอาออก โดยใช้รูปแบบมาตรฐานการประมวลผลตามปกติ กระบวนการด้านขวามีหน้าที่สกัดสีแพคเกจอื่น ๆ ภาพทั้งสองจะถูกแปลงเป็นรุ่นขาวดำ และภายในหลุมเต็มไป มันเป็นมูลค่า noting ว่า ภายในหลุมของ Led เป็นผลของธรรมชาติกึ่งโปร่งใสของแพคเกจของที่นี่ กล่าวคือ เราสามารถดูบางส่วนผ่านแพคเกจเพื่อดูภายในคอมโพเนนต์ ส่วนประกอบเหล่านี้ร่วมกับการตอบสนองของแพคเกจทรงกลมกับแหล่งกำเนิดแสงทำให้ภายในแพคเกจสีอย่างใดแตกต่างจากสีที่ขอบแล้วเพิ่มภาพทั้งขาวดำและระดับกลางร่วมกันเพื่อให้เกิดภาพซึ่งดูเหมือนว่าจะคว้าไฟ Led ทั้งหมดในอาร์เรย์ ภาพจะกลับแล้วจะพร้อมสำหรับกระบวนการตรวจสอบขอบเขตให้เพิ่มขึ้นเป็นชุดของจุดที่ขอบของไฟ Led ทั้งหมด B(i) ที่ฉันเป็นดัชนีของ LED กระบวนการสุดท้ายดึงชุด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รูปที่ 1 โมดูลเดียวของ LED อาร์เรย์ประกอบด้วย 44 โคมไฟกับรูปแบบในสว่างแสงและความสว่างระดับการใช้เครื่องมือและการตั้งค่าระบบเพื่อที่จะวัดความสว่างของไฟ LED ที่มีระดับสูงของความถูกต้องเป็น usb2000 Spectrometer ( มหาสมุทรจักษุ Inc . , USA ) ที่ใช้ สเปกโตรมิเตอร์ค่อนข้างยืดหยุ่น เพื่อ ใช้ เป็น มันมาพร้อมกับไฟเบอร์ออปติกสืบสวนสอบสวนเพื่อเชื่อมต่อระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและเซ็นเซอร์ภายใน สามารถย้ายตัวใยแก้วนำแสงไปยังตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงของ LED อาร์เรย์ในโปรแกรมนี้เป็นสแกนเนอร์ชนิดที่ต้องใช้ อีกทางเลือกหนึ่ง สำหรับโปรแกรมที่ต้องใช้ระดับของความถูกต้องและมีความสว่าง เป็นที่ต้องการของภาพที่จับจากกล้อง ดิจิตอลที่สามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์ สำหรับการติดตั้งระบบหลังภาพที่จับแล้วหน้าที่ 2 วัตถุประสงค์ : เพื่อนำการวิเคราะห์ตำแหน่งและวัดความสว่างที่ศูนย์กลางของไฟ LED ในการปฏิบัติของเรา การติดตั้งระบบหลังได้รับเลือกเป็นลดความต้องการที่จะติดตั้งเครื่องสแกนเนอร์ XY เพิ่มเติมวิธีการที่เสนอ ต้องอาศัยการรับภาพเป็น RGB LED อาร์เรย์ . ในระหว่างการทดลองของเรา ทั้งหมดของภาพยังคงสามารถใช้ CCD เดียว ( บวกค่าใช้จ่ายอุปกรณ์ ) กล้องสี ( xc-711 , Sony , ญี่ปุ่น ) พร้อมเลนส์ซูม 12.5 - 75 มม. ความยาวโฟกัส ( c6z1218 cosmicar , ) , ภาพจับและการประมวลผลบอร์ด ( เมตร , Matrox ( แคนาดา ) และคอมพิวเตอร์ ( Intel Pentium 4 processor , 2.4 GHz ) กล้องสี CCD หรือที่ตำแหน่งของ 1 เมตร ด้านบนเป็นแบบ LED ตัวอย่างและถูกตั้งค่าเพื่อเน้นพื้นผิวของตัวอย่าง เต็มสเปกตรัมที่มองเห็นแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในการทดลองของเราเป็น GE แสงแดด starcoat ® T8( f15t8 / Sun 6pk ) หลอดไฟ มันถูกติดตั้งเพื่อให้แสงสว่างจากระยะ 1 เมตร ด้วยมุม 45 องศาด้วยความเคารพเป็นแบบ LED . ทั้งหมดแสงผลที่ถูกตัดออกโดยการรวมระบบภาพภายในกล่องสีดำ ตัวภาพห้องสมุด ( มิล 7.5 , Matrox ( แคนาดา ) ที่เชื่อมโยงกับโปรแกรมจับภาพสี RGB ของ 760 x 760 พิกเซล กล้อง CCD สำหรับการใช้ภาพและการเปิดของ LX f4.0 ( ม่านตาไดอะแฟรม ) ภาพที่ถูกเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์จากรูปแบบของกล้องในรูปแบบไฟล์ JPEGสำหรับการสอบเทียบเดียว 2 ภาพที่แตกต่างกันไปของไฟ LED เดียวเรย ภาพแรกถ่ายภายใต้ 2 เงื่อนไข ( 1 ) ไฟจะปิด และ ( 2 ) แหล่งกำเนิดแสงภายนอก คือ การเปิด มันถูกใช้โดยอัตโนมัติเพื่อค้นหาตำแหน่งด้วยวิธีการที่จะนำเสนอในส่วนถัดไป ภาพที่สองถ่ายในขณะที่ไฟจะเปิดที่ความสว่างสูงสุดของพวกเขาในขณะที่แหล่งกำเนิดแสงภายนอกถูกปิด ภาพนี้ใช้ในการวัดความสว่างประมวลภาพตามปกติเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่ใช้ในระหว่างหลักสูตรของการพัฒนาของเราของเสนอระบบอัตโนมัติคือ Matlab 7.0 . การศึกษาเบื้องต้นของเราให้สูงขึ้นเพื่อสรุปได้ว่ามาตรฐานการปฏิบัติ [ 17 ] ประมวลภาพเรียบร้อยแล้วใช้กับปัญหาที่คล้ายกัน เช่น การรับรู้วัตถุตรวจจับ หรือแบ่งสี , ล้มเหลวในการค้นหา LED ทั้งหมดตำแหน่ง นี้อาจเป็นผลมาจากความหลากหลายของสีสันของไฟ LED ชุด นอกจากนี้ เป็น LED ปกติแพคเกจมีความโปร่งใสบางส่วน ( ตามที่เห็นในรูปที่ 1 ) , ผลในความล้มเหลวเพื่อแบ่งส่วนระหว่างวัตถุและพื้นหลัง งานที่ยากที่สุดที่เราเจอ มันเป็นสีเทาอ่อน ชุดไฟ LED มีแนวโน้มที่จะถูกลบออกจากการเปลี่ยนภาพ ผลคือ กิจวัตรการประมวลผลภาพมาตรฐานล้มเหลวในการค้นหากลุ่มของไฟ LEDรูปที่ 2 แสดงการเสนอประมวลภาพกิจวัตรที่ได้รับการประสบความสำเร็จในการทดสอบในรูปของ LED อาร์เรย์ . ส่วนรูปที่ 2 ใส่เพื่อเสนอประมวลภาพกิจวัตรเป็น RGB LED รูปของเรย์ สองระบบอิสระจะใช้กับภาพการป้อนข้อมูล กระบวนการบนด้านซ้ายมีความรับผิดชอบสำหรับการแพคเกจ LED สีเทาอ่อนซึ่งมีแนวโน้มที่จะถูกลบออกโดยการใช้ตามปกติการประมวลผลภาพมาตรฐาน กระบวนการด้านขวาเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับการสกัดสีแพคเกจอื่น ๆ ทั้งภาพผลลัพธ์จะถูกแปลงเป็นรุ่นสีดำและสีขาวและทั้งหมดภายในหลุมเต็ม เป็นมูลค่า noting ที่นี่ที่หลุมภายในเป็นผลกึ่งโปร่งใสธรรมชาติของแพคเกจของพวกเขา คือว่าเราบางส่วนสามารถดูผ่านแพคเกจเพื่อดูส่วนประกอบภายใน ส่วนประกอบเหล่านี้พร้อมกับการตอบสนองของทรงกลม โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงทำให้สีแพคเกจภายในอย่างใดแตกต่างจากสีที่ขอบภาพสีดำและสีขาวทั้งกลางจะเพิ่มเข้าด้วยกันเพื่อผลิตภาพที่เกิด ซึ่งดูเหมือนว่าจะคว้าไฟทั้งหมดในอาร์เรย์ . ภาพกลับหัวแล้วจะพร้อมสำหรับการตรวจสอบกระบวนการที่ให้สูงขึ้นเพื่อขอบเขตที่ตั้งของจุดที่ขอบเขตของไฟ LED ; B ( I ) ซึ่งเป็นดัชนีของ LED กระบวนการสุดท้ายดึงชุด