LED显示屏虚拟像素显示方法

技术领域

本发明涉及LED显示屏显示技术领域，特别涉及一种LED显示屏虚拟像素显示方法。

背景技术

通常LED显示屏都是由横平竖直规则点阵灯珠组成，早期LED显示屏是用红绿蓝三颗直插灯合成一个像素点，这样的显示屏点间距较大，通常点间距在10毫米以上，适合于户外远距离的观看。目前主流的灯珠是红绿蓝封装在一个灯珠里面，通过PWM调制技术混合出彩色的颜色，这样可以将点间距缩小到很小的尺寸，点间距最小可以做到0.4毫米，适合于近距离的高清显示屏的显示。

随着点间距的缩小，密度的增加，电路板上的正面灯、及反面的驱动IC数量也指数级的上升，工艺难度增加很多，电路板的层数也越来越多，相应成本也越来越高，越来越制约LED显示屏行业的发展。

本发明是为解决像素点密度上升工艺发展瓶颈的情况下，结合之前的虚拟像素显示可行性技术基础上，优化出一种新的不同色彩的LED灯排列组合方式，提高虚拟像素的倍数，在现有工艺要求不增加的情况下，可以显示更多的虚拟像素点的方法。

中国专利申请号为：202111419858.8，申请日是:2021年11月16日，公开日是：2022年02月25日，专利名称为：一种基于虚拟像素的显示数据生成方法及装置，该发明涉及LED屏显示技术领域，具体公开了一种基于虚拟像素的显示数据生成方法及装置，方法包括：获取若干帧原始显示数据；通过每帧原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据；将各个时刻的虚拟像素显示数据依次向接收卡下发。本发明将实际像素显示数据分解为虚拟像素显示数据进行显示，降低了LED显示模组中各个灯点的负载，且虚拟像素显示还能够提升图像分辨率，能够达到更好的显示效果。

上述专利文献公开了一种基于虚拟像素的显示数据生成方法，但是该方法还是不够简便，该虚拟像素显示像素还是不好控制，显示效果不能达到消费者的需要。

发明内容

本发明的主要目的是针对上述虚拟像素显示方法的不足，提出一种实用性强，不同色彩的LED灯排列组合方式，提高虚拟像素的倍数，大大提升显示清晰度，提高生产效率，降低成本的一种LED显示屏虚拟像素显示方法。

为实现上述发明目的，本发明提出一种LED显示屏虚拟像素显示方法，包括如下步骤：

步骤1、取三种不同色彩的LED灯进行排列；所述三种不同色彩的LED灯包括第一色彩LED灯、第二色彩LED灯、第三色彩LED灯；

步骤2、将每种不同色彩的LED灯取至少六个LED灯进行排列；将第一色彩LED灯横向排列；第二色彩LED灯设置在第一色彩LED灯下方进行交错排列；将第三色彩设置在第二色彩LED灯下方进行交错排列；

步骤3、分时点亮不同色彩三种LED灯；每个相邻不同色彩三种LED灯，组成一个像素点，依据像素点的排列得出虚拟像素。

所述步骤3依据像素点的排列得出虚拟像素是依据如下公式得出：

(4N-2)x(3N-2)＝12N

所述N为实际像素点，4N-2为横向虚拟像素点个数；3N-2为纵向虚拟像素点个数。

所述第一色彩LED灯为红色LED灯；所述第二色彩LED灯为绿色LED灯；所述第三色彩LED灯为蓝色LED灯。

所述LED灯形状为圆形状或为正六边形状。

所述红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯三种色彩LED灯独立封装或组合在一起封装。

所述所述红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯三种色彩LED灯组合在一起封装的形状为丰巢状。

本发明提供技术方案的有益效果是:

1)、本发明通过不同色彩的LED灯排列组合方式，提高虚拟像素的倍数，在现有工艺要求不增加的情况下，可以显示更多的虚拟像素点的方法，大大提高了显示屏的清晰度；

2)、本发明操作方法简便，实用性强，提高了生产效率，降低了劳动成本；

3)、本发明是LED显示屏显示技术的一次技术升级，适于普遍推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例LED显示屏虚拟像素显示方法的现有技术红绿蓝LED灯排列方法示意图；

图2为本发明实施例LED显示屏虚拟像素显示方法的红绿蓝LED灯排列方法示意图；

图3为本发明实施例LED显示屏虚拟像素显示方法的红绿蓝LED灯排列像素点显示方法的示意图；

图4为本发明实施例LED显示屏虚拟像素显示方法的另一形状红绿蓝LED灯排列方法示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

本发明提出一种LED显示屏虚拟像素显示方法。

参看图1，通常LED显示屏都是由横平竖直规则点阵灯珠组成，早期LED显示屏是用红绿蓝三颗直插灯合成一个像素点，这样的显示屏点间距较大，通常点间距在10毫米以上，适合于户外远距离的观看。目前主流的灯珠是红绿蓝封装在一个灯珠里面，通过PWM调制技术混合出彩色的颜色，这样可以将点间距缩小到很小的尺寸，点间距最小可以做到0.4毫米，适合于近距离的高清显示屏的显示。

点间距的缩小，像素点的密度是平方倍数的增加，如下表示例：

随着点间距的缩小，密度的增加，电路板上的正面灯、及反面的驱动IC数量也指数级的上升，工艺难度增加很多，电路板的层数也越来越多，相应成本也越来越高，越来越制约LED显示屏行业的发展。

以上描述按实际的像素点来显示图案，我们称之为实像素显示。在LED显示屏早期成本比较昂贵，市场上有人想出了增加一个红色的灯管，借用相邻的蓝绿管又可以组合出一个像素点来，我们称之为虚拟像素屏。

图1中，所述第一行中，所述第一行第一个LED灯为第一红色LED灯101，第一行第二个LED灯为第一绿色LED灯201，第一行第三个LED为第二红色灯102，第一行第四个LED灯为第二绿色LED灯201，就这样，按顺序，红色LED灯和绿色LED灯交错排列组成第一行LED灯；参看图1，所述第一行第五个LED灯为第三红色LED灯103，第六个LED灯为第三绿色LED灯203，第七个,LED灯为第四红色LED灯104，第八个LED灯为第四绿色LED灯204，第九个LED灯为第五红色LED灯105，第十个LED灯为第五绿色LED灯205；

同理，第二行是蓝色LED灯和红色LED灯交错排列，组成第二行LED灯；在第二行中，第一个LED灯为第一蓝色LED灯301，第二个LED灯为第六红色LED灯106，第三个LED灯为第二蓝色LED灯302，第四个LED灯为第七红色LED灯107，第五个LED灯为第三蓝色LED灯303，第六个LED灯为第八红色LED灯108，第七个LED灯为第四蓝色LED灯304，第八个LED灯为第九红色LED灯109，第九个LED灯为第五蓝色LED灯305，第十个LED灯为第十红色LED灯110；

同理，第三行是红色LED灯和绿色LDE灯交错排列，第四行蓝色和红色LED灯交错排列，就这样，按不同色彩一行一行排列下去；根据实际需要，可以排列成多行。

现有技术中，实像素是指显示屏上的物理像素点数和实际显示的像素点数是1：1的关系，显示屏实际有多少点，只能显示多少点的图像信息。

虚拟像素就是指显示屏上的物理像素点数和实际显示的像素点数是1：N(N＝2、4)的关系，它能显示的图像像素比显示屏的实际像素多2倍或者4倍。也就是虚拟像素LED显示屏的分辨率是实像素LED显示屏的2倍或者4倍。

虚拟像素按照虚拟的控制方式可分为：软件虚拟和硬件虚拟；按照倍数关系分为：2倍虚拟和4倍虚拟，按照一个模组上的排灯方式分为：1R1G1B虚拟和2R1G1虚拟。

虚拟像素技术以较低的成本获得更高的分辨率，更清晰的视觉效果。对于追求高分辨率、高清晰度和高性价比LED显示屏的客户来说，选购虚拟像素显示屏也是一种优质方案。

本发明是为解决像素点密度上升工艺发展瓶颈的情况下，结合之前的虚拟像素显示可行性技术基础上，优化出一种新的不同色彩的LED灯排列组合方式，提高虚拟像素的倍数，在现有工艺要求不增加的情况下，可以显示更多的虚拟像素点的方法。

参看图2，图3，在本发明一实施例中，该一种LED显示屏虚拟像素显示方法，包括如下步骤：

步骤1、取三种不同色彩的LED灯进行排列；所述三种不同色彩的LED灯包括第一色彩LED灯、第二色彩LED灯、第三色彩LED灯；

步骤2、将每种不同色彩的LED灯取至少六个LED灯进行排列；优选地，取八个LED灯进行排列；

将第一色彩LED灯横向排列；第二色彩LED灯设置在第一色彩LED灯下方进行交错排列；将第三色彩设置在第二色彩LED灯下方进行交错排列；

步骤3、分时点亮不同色彩三种LED灯；每个相邻不同色彩三种LED灯，组成一个像素点，依据像素点的排列得出虚拟像素。

本实施例，优选地，所述步骤3依据像素点的排列得出虚拟像素是依据如下公式得出：

(4N-2)x(3N-2)＝12N

所述N为实际像素点，4N-2为横向虚拟像素点个数；3N-2为纵向虚拟像素点个数。

本实施例，所述第一色彩LED灯为红色LED灯；所述第二色彩LED灯为绿色LED灯；所述第三色彩LED灯为蓝色LED灯。

参看图1，本发明中，在横向方向，第一行为第一绿色LED灯201，第二绿色LED灯202，第三绿色LED灯203，第四绿色LED灯204，第五绿色LED灯205，第六绿色LED灯206，第七绿色LED灯207，第八绿色LED灯208；

在该第一行绿色LED灯下方交错排列有八个红色LED灯；即，第二行排列为：第一红色LED灯101，第二红色LED灯102，第三红色LED灯103，第四红色LED灯104，第五红色LED灯105，第六红色LED灯106，第七红色LED灯107，第八红色LED灯108；

在第二行红色LED灯下方又交错排列有八个蓝色LDE灯，即，第三行排列为：第一蓝色LED灯301，第二蓝色LED灯302，第三蓝色LED灯303，第四蓝色LED灯304，第五蓝色LED灯305，第六蓝色LED灯306，第七蓝色LED灯307，第八蓝色LED灯308；

同理，第四行又是绿色LED灯；第五行又是红色LED灯；第六行又是蓝色LED灯；每一行的绿色LED灯，红色LED灯，蓝色LED灯也是交错排列的，就这样，一行一行排列下去。

分时点亮相邻的三颗红绿蓝灯，每个相邻红绿蓝三颗点组成一个像素点，像素的中心点在这三颗灯珠的中心点位置，参看图2，以第一行蓝色灯为例，每颗蓝色灯横向方向上有4个像素点：即，第一像素点401，第二像素点402，第三像素点403，第四像素点404；最右侧边缘则少2个像素点；

再以第一列蓝色灯为例，每颗蓝色的纵向方向上有3个像素点，即，第一像素点401，第三像素点403，第五像素点405最右侧边缘少2个像素点。

当，设实际像素点为N，则横向虚拟像素点个数为：4N-2；纵向虚拟像素点个数为：3N-2；

因此，实际虚拟的总点数为(4N-2)x(3N-2)＝12N

根据上述公式可以得出，所述横向LED灯虚拟出接近4倍的像素点，纵向虚拟出接近3倍的像素点。

参看图4，本实施例，优选地，所述LED灯形状为圆形状或为正六边形状。

本实施例，进一步，优选地，所述红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯三种色彩LED灯独立封装或组合在一起封装。

实施例，更进一步，优选地，所述红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯三种色彩LED灯组合在一起封装的形状为丰巢状。

本发明用少量的LED灯珠，通过特殊排列组合，即可虚拟出10倍以上的像素点，(因平方关系，相当于可以将灯间距3.33毫米的显示屏，直接虚拟成间距1.0毫米的显示屏)。在不增加加工工艺难度的前提下，实现更小间距像素点的显示，大大缩减了显示屏的成本，让LED显示屏得到更大规模应用做了优化。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。