一种DMD数据故障检测方法、设备及系统与流程

文档序号:11157504
一种DMD数据故障检测方法、设备及系统与制造工艺

本发明涉及投影领域,尤其涉及一种DMD数据故障检测方法、设备及系统。



背景技术:

数字光处理(Digtal Light Procession,简称DLP)投影技术是将显示视频信号经DLP控制芯片编码成数字微镜元件(Digital Micromirror Device,简称DMD)的驱动信号,输入至DMD核心器件(该核心器件以下都称为DMD)。DMD是基于数字微反射镜器件来完成显示数字可视信息的最终环节,是DLP技术系统中的核心——光学引擎心脏采用的数字微镜晶片,它是在CMOS的标准半导体制程上,加上一个可以调变反射面的旋转机构形成的器件。

DLP投影技术的原理是将光源通过一个有色彩三原色的色环(Color Wheel),在激光光源中,该色环通常对应于荧光轮和滤色轮两个色轮,光束按照R、G、B三基色时序性的输出,再照射至DMD上,以同步信号的方将连续光转为灰阶,配合R、G、B三种颜色将色彩表现出来,最后再经过镜头投影成像。其中,DMD是由千上万个微镜(精密、微型的反射镜)组成的一种双稳态空间光调制器,通过在互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)的标准半导体制程上,加上一个可以调变反射面的旋转机构形成,每个镜片能够在正负一定角度进行偏转,其中正偏转角度时反射光源内的光线会进入镜头,负偏转角度时反射光源的光线不进入镜头,通过没分镜片翻转的角度和时长来决定进入镜头的光量。如图1所示,示例性的示出了两个不同偏转角度的反射镜片对光线的不同反射结果。

图1示出了现有技术中DMD上的微镜两种偏转情形对应的光线传输示意。如图1所示,微镜101与微镜102偏转角度不同,微镜101通过其偏转的角度将光源103发出的光反射到光吸收单元104上,而微镜102通过其偏转的角度将光源103发出的光反射到镜头105上。

激光投影显示过程:激光光源光束投射到DMD上,经过DMD反射再经镜头成像显示到屏幕上。通过对DMD输入驱动控制信号实现对DMD的控制,DMD的数据通道分为n对低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling,简称LVDS),每对LVDS差分数据信号传输的数据为1位二进制数据,代表着DMD上的一个阵镜(即一个小反射镜,代表图像中的一个像素点)的开关,若值为1,则表示DMD阵镜开;若为0,则表示振镜关,通过控制阵镜在不同基色光照射下开启的时间,调节投影画面各个像素点的色彩。

DMD印制板和DLP印制板多数通过柔性电路板(Flexible Printed Circuit简称FPC)连接,FPC将两端金手指压接至对应印制板上的插座以确保通路导通。由于存在以下几种原因:

(1)FPC的金手指和插座配合不到位;

(2)FPC的数据线铜皮断裂、印制板撕裂或金手指脱落;

(3)印制板插座焊接不良。

这些情况会造成DMD数据传输不良,出现地址线故障,为此研究一种DMD数据故障检测方法,用于快速定位DMD的数据故障是目前急需解决的问题。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种DMD数据故障检测方法、设备及系统,用于定位DMD数据故障。

本发明实施例提供的数字微镜元件DMD数据故障检测方法,包括:

投影设备将用于故障检测的第一图像投影到接收屏,得到所述接收屏上显示的第二图像;其中,所述第一图像包含一个地址线检测区以及Q个对照区,所述Q个对照区与所述投影设备中的DMD的Q条地址线一一对应,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

将所述第二图像中的地址线检测区内的图像与所述第二图像中的对照区内的图像进行对比,根据对比结果定位所述DMD的地址线故障。

可选地,将所述第二图像中的地址线检测区内的图像与所述第二图像中的对照区内的图像进行对比,根据对比结果定位所述DMD的地址线故障,包括:

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线故障,K为大于等于1且小于Q的整数。

可选地,每个对照区中包括断路故障对照区和/或短路故障对照区;

所述断路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生断路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

所述短路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生短路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同。

可选地,若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的短路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生短路故障;或者,

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的断路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生断路故障。

可选地,所述地址线检测区中包括2Q个块,每个块使用所述Q条地址线输出的Q位地址进行标识,相邻两个块的颜色不同。

本发明实施例提供的数字微镜元件DMD数据故障检测设备,包括:

获取模块,用于获取投影设备对第一图像进行投影所得到的第二图像;其中,所述第一图像包含一个地址线检测区以及Q个对照区,所述Q个对照区与所述投影设备中的DMD的Q条地址线一一对应,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

检测模块,用于将所述第二图像中的地址线检测区内的图像与所述第二图像中的对照区内的图像进行对比,根据对比结果定位所述DMD的地址线故障。

可选地,所述检测模块具体用于:

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线故障,K为大于等于1且小于Q的整数。

可选地,每个对照区中包括断路故障对照区和/或短路故障对照区;

所述断路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生断路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

所述短路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生短路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同。

可选地,所述检测模块还用于:

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的短路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生短路故障;或者,

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的断路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生断路故障。

可选地,所述地址线检测区中包括2Q个块,每个块使用所述Q条地址线输出的Q位地址进行标识,相邻两个块的颜色不同。

本发明实施例提供的数字微镜元件DMD数据故障检测系统,包括:

包含有DMD的投影设备,用于将用于故障检测的第一图像投影到接收屏,得到所述接收屏上显示的第二图像;其中,所述第一图像包含一个地址线检测区以及Q个对照区,所述Q个对照区与所述DMD的Q条地址线一一对应,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

故障检测设备,用于将所述第二图像中的地址线检测区内的图像与所述第二图像中的对照区内的图像进行对比,根据对比结果定位所述DMD的地址线故障。

可选地,所述故障检测设备具体用于:

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线故障,K为大于等于1且小于Q的整数。

可选地,每个对照区中包括断路故障对照区和/或短路故障对照区;

所述断路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生断路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

所述短路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生短路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同。

可选地,所述故障检测设备具体用于:

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的短路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生短路故障;或者,

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的断路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生断路故障。

可选地,所述地址线检测区中包括2Q个块,每个块使用所述Q条地址线输出的Q位地址进行标识,相邻两个块的颜色不同。

本发明上述的实施例中,使用包含有DMD的投影设备将用于故障检测的第一图像投影到接收屏,得到接收屏上显示的第二图像;其中,第一图像包含一个地址线检测区以及Q个对照区,Q个对照区与所述DMD的Q条地址线一一对应,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时地址线检测区的图像的成像结果相同;将第二图像中的地址线检测区内的图像与第二图像中的对照区内的图像进行对比,根据对比结果定位DMD的地址线故障。由于DMD在显示时,由DMD的Q条地址线控制进行加载显示,本发明提供的方案中,设计一地址线检测区,以及根据DMD的Q条地址线设计的相应的Q个对照区,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时地址线检测区的图像的成像结果相同,因此将地址线检测区和Q个对照区进行比较,从而定位地址线故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,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,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中DMD上的微镜偏移和投影的示意图;

图2a为本发明提供的一种检测DMD数据线故障的方法的流程示意图;

图2b为本发明提供的一种检测地址线故障的方法的流程示意图;

图2c为本发明提供的一种既可以检测DMD的数据线故障也可以检测地址线故障的方法流程示意图;

图3为本发明的实施例提供的一种检测DMD数据线故障的图卡示意图;

图4为本发明实施例提供的图3所示的图卡中检测区5的详细示意图;

图5为本发明实施例提供的图3所示的检测区中数据单元的详细示意图;

图6为本发明实施例提供的第5数据通道发生断路故障时图3所示的检测区5的现象示意图;

图7为本发明实施例提供的第5数据通道发生短路故障时图3所示的检测区5的现象示意图;

图8为本发明实施例提供的一种检测DMD块加载故障的图卡示意图;

图9为本发明实施例提供的第二条地址线出现短路故障时图8所示的图卡的现象示意图;

图10为本发明实施例提供的一种既可以检测数据线故障也可以检测地址线故障的图卡的示意图;

图11为本发明实施例提供的数据通道5断路、第二条地址线断路时图卡图卡的示意图;

图12为本发明实施例提供的一种故障检测设备的装置结构示意图;

图13为本发明实施例提供的一种检测地址线故障的系统示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

如背景技术所述,DMD数据传输不良时,会出现数据线故障或地址线故障,对数据线故障和地址线故障的具体解释如下所述:

数据线故障:DMD在每次行写入时都会在特定位置出错,现象为整幅图像全部加载后,投影后的图像会在特定的纵列位置上出现多条亮线或暗线。

出现竖线障的原因:DMD数据接收为并行n位数据通道传输,这n位数据通道通过行扫描方式顺序写入DMD的缓存中,缓存中的数据对应每个像素点的开关,这种写入方式确定了任意一行中每连续的n个像素点中的任意一点都固定对应n位数据通道的固定一位。当n位数据通道中的一条或几条出现故障,那么在形成的图像上就会有固定的数据线故障。以DMD的分辨率为1920*1080为例,其数据通道为32位,假设第一条数据线断路,那么DMD在每次行写入时都会在特定的位置出错,因此形成的图像中会有1920/32=60条白色竖线,且每隔31个像素点,会出现一条竖线,且故障的数据线对其他未故障的数据线无影响。例如,用x表示列数,令0≤x≤n,若第x列、第x+32列、第x+32×2列、……、第x+32×(n÷32-1)都为故障的线条,则说明第x位数据通道出现故障。

具体地,出现数据线故障时,如果出现的竖线为白色,表明该竖线处的DMD振镜处于全开状态,此时对应的故障数据通道的故障类型为LVDS差分线断路,值为1;如果出现的竖线为黑色,表明该竖线处的DMD振镜处于全关状态,此时对应的故障数据通道的故障类型为LVDS差分线短路,值为0。数据线故障也可称为竖线故障。

地址线故障:DMD块显示时,地址线加载错误,出现特定区域内所有像素点全白。地址线故障也可称为块故障。

地址线故障的原因:DMD图像加载时是块加载模式,即整幅图像被分成1列m块,通过4根地址线寻址这m块,块的数量不超过2^4=16块。例如,以DMD的分辨率为1920*1080为例,m为15,则每块的像素为1920*72个。块加载时,每个数据单元先写入缓存,等该块的所有数据都准备完成,再进行块加载,地址线的数据范围为(0000~1110)B,代表加载第1块~第15块,若其中一条地址线或几条地址线出现问题,则图像加载会出现地址线故障。

本发明实施例中有4条地址线,通过二进制组合最多可以控制16块。一条地址线出现故障时,就会出现地址线故障,例如第一条地址线出现断路,那么这条信号线一直是1,4条地址线的二进制地址的末尾数字就一直是1,如果正常显示的地址线表示为:0001、0010、0011、0100、0101、……、1110、1111,那么第一条地址线出现断路故障时,末尾为1的数字保持1,末尾为0的数字按照0显示,如果地址线正常显示表示为:0000、0001、0010、0011、0100、……、1110等,那么块加载时,第一条地址线断路故障,出现故障时的地址线显示表示为:0001、0001、0011、0011、...、1111,出现故障的块为:1、3、5、……,15,可以看出,一条地址线出现断路故障,则会有一半的块显示异常,通过出现异常的块的排列组合方式,可以确定出现故障的具体的地址线。

本发明实施例提供使用特定的测试图像来辅助检测DMD的数据故障。

本发明实施例中,针对不同分辨率的DMD,可以设计相应分辨率的测试图像,用于对DMD的数据故障进行检测。一般情况下,测试图像的分辨率需与DMD的分辨率相同。

下面的实施例以对DMD进行数据线故障检测为例,给出了用于检测该DMD数据线故障的测试图像,该测试图像也可称为图卡。该图卡中包含N个数据线故障检测区,每个数据线故障检测区中包含一个或多个具有N位数据通道的用于检测数据线故障的数据单元,N位数据通道与DMD的N条数据线一一对应,每个用于检测数据线故障的数据单元中包含一条检测线,每个数据线故障检测区内用于检测数据线故障的数据单元中的检测线所对应的数据通道与其他数据线故障检测区的不相同,N为大于等于1的整数。

进一步地,数据线故障检测区内用于检测数据线故障的数据单元中的检测线所对应的数据通道的编号,与该数据线故障检测区的编号相同。其中,选取用于检测数据线故障的数据单元时,每个数据故障检测区选取的数据单元数量可以相同也可以不同,每个数据故障检测区可选取所有或部分数据单元用于进行数据线故障检测,本发明实施例对此不做具体的限制。

图卡的数据线故障检测区内的检测线对应的数据通道的颜色包括以下两种情况:

情况1:图卡中,每个数据线故障检测区内的检测线所对应的数据通道为第一颜色,其他数据通道的颜色为第二颜色,第一颜色和第二颜色不相同。例如,第一颜色可以是红色,第二颜色可以是白色,对于具有10个用于数据线故障检测的数据单元的数据线故障检测区来说,如果该数据线故障检测区的编号为n,则该区域内的每个数据单元中的第n个数据通道的颜色为红色,其他数据通道的颜色为白色,即在该故障检测区内,在白色背景中形成10条红色的检测线。

情况2:图卡中,每个数据线故障检测区内用于检测数据线故障的数据单元被划分为第一部分和第二部分,其中:第一部分数据单元中的检测线所对应的数据通道为第一颜色,其他数据通道的颜色为第二颜色,第一颜色和第二颜色不相同,第二颜色为数据通道断路故障时的颜色;第二部分数据单元中的检测线所对应的数据通道为第三颜色,其他数据通道的颜色为第四颜色,第三颜色和第四颜色不相同,第四颜色为数据通道短路故障时的颜色。例如,第一颜色是红色,第二颜色是白色,第三颜色是黑色,第四颜色是绿色,对于具有10个用于数据线故障检测的数据单元的数据线故障检测区来说,如果该数据线故障检测区的编号为n,则该区域内的第一部分数据单元的第n个数据通道的颜色为红色,其他数据通道的颜色为白色;第二部分数据单元的第n个数据通道的颜色为绿色,其他数据通道的颜色为黑色,即在该故障检测区内,在一部分的白色背景中形成5条红色的检测线,在另一部分黑色的背景色中形成5条绿色的检测线。

参见图2a,为本发明提供的一种根据上述设计的图卡检测DMD数据线故障的方法流程示意图,该流程具体包括以下步骤:

步骤101a:包含有DMD的投影设备将用于对数据线故障进行检测的图卡(即上述图卡)投影到接收屏,得到接收屏上显示的第二图像。

该步骤中,在一些实施例中,包含有DMD的投影设备收到指示后将用于故障检测的图卡投影到接收屏。具体地,该指示可以是故障检测设备或者是具有相似功能的设备发送的,包含有DMD的投影设备收到指示后将该图卡投影到接收屏得到第二图像后,故障检测设备获取该第二图像,并执行步骤102a。

步骤102a:根据第二图像中的数据线故障检测区内的检测线与图卡中相应数据故障检测区内的检测线之间的显示差异,定位DMD的数据线故障。

该步骤中,通过以下方法定位DMD的数据线故障:

若第二图像中的第K个数据线故障检测区内的检测线,与图卡中相应数据故障检测区内的检测线之间存在显示差异,则根据第K个数据故障检测区内的用于检测数据线故障的数据单元中的检测线所对应的数据通道,确定该数据通道对应的数据线故障,K为大于等于1且小于等于N的整数。

进一步地,数据线故障包括数据线断路和数据线短路两种情况,通过以下方法定位DMD的数据线是断路还是短路故障:

定位数据线断路故障:若第二图像中的第K个数据线故障检测区内的检测线被显示为相应数据线断路故障时显示的颜色,则根据第K个数据故障检测区内的用于检测数据线故障的数据单元中的检测线所对应的数据通道,确定该数据通道对应的数据线发生断路故障。

定位数据线短路故障:若第二图像中的第K个数据线故障检测区内的检测线被显示为相应数据线短路故障时显示的颜色,则根据第K个数据故障检测区内的用于检测数据线故障的数据单元中的检测线所对应的数据通道,确定该数据通道对应的数据线发生短路故障。

可以看出,包含有DMD的投影设备将用于故障检测的图卡投影到接收屏,得到接收屏上显示的第二图像;根据第二图像中的数据线故障检测区内的检测线与图卡中相应数据故障检测区内的检测线之间的显示差异,定位DMD的数据线故障。由于DMD在显示时,按照N位数据通道行扫描的方式顺序写入DMD的缓存,本发明提供的方案中,在每个数据线故障检测区内用于检测数据线故障的数据单元的N位数据通道中标记一条检测线,数据线发生特定故障时相应的检测线就会发生相应的颜色变化,从而定位数据线故障。

在一些实施例中,投影设备将检测故障的图卡投影到接收屏得到第二图像后,根据人眼观察第一图像和第二图像之间的显示差异,确定DMD的数据故障,或者,通过具有摄像功能的设备将投影得到的第二图像传给具有处理分析功能的计算机,该计算机内存储有第一图像,由该计算机通过其处理分析功能对比第一图像和第二图像之间的差异,进而确定DMD的数据故障,本发明实施例对通过人眼还是通过计算机确定DMD的数据故障不做具体的限制。

下面的实施例以对DMD进行地址线故障检测为例,给出了用于检测该DMD地址线故障的另一种图卡。该图卡包含一个地址线检测区以及Q个对照区,Q个对照区与DMD的Q条地址线一一对应,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;地址线检测区中包括2Q个块,每个块使用Q条地址线输出的Q位地址进行标识,相邻两个块的颜色不同;每个对照区中包括断路故障对照区和/或短路故障对照区,其中,断路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生断路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;短路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生短路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同。

参见图2b,为本发明提供的一种根据上述设计的图卡检测DMD地址线故障的检测方法的流程示意图,该流程包括以下步骤:

步骤101b;包含有DMD的投影设备将图卡(即用于检测该DMD地址线故障的图卡)投影到接收屏,得到接收屏上显示的第二图像。

步骤102b:将第二图像中的地址线检测区内的图像与第二图像中的对照区内的图像进行对比,根据对比结果定位所述DMD的地址线故障。

该步骤中,通过以下方法定位DMD的地址线故障:

若第二图像中的地址线检测区内的图像,与第二图像中的第K个对照区内的图像相同,则确定第K个对照区所对应的地址线故障,K为大于等于1且小于Q的整数。

进一步地,地址线故障又分为地址线断路或地址线短路,针对这两种情况具体的定位方法如下:

若第二图像中的地址线检测区内的图像,与第二图像中的第K个对照区内的短路故障对照区的图像相同,则确定第K个对照区所对应的地址线发生短路故障。

若第二图像中的地址线检测区内的图像,与第二图像中的第K个对照区内的断路故障对照区的图像相同,则确定第K个对照区所对应的地址线发生断路故障。

可以看出,包含有DMD的投影设备将用于故障检测的图卡投影到接收屏,得到接收屏上显示的第二图像;将第二图像中的地址线检测区内的图像与第二图像中的对照区内的图像进行对比,根据对比结果定位DMD的地址线故障。由于DMD在显示时,由DMD的Q条地址线控制进行加载显示,本发明提供的方案中,设计地址线检测区,以及根据DMD的Q条地址线设计相应的块对照区,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时地址线检测区的图像的成像结果相同,因此将地址线检测区和Q个对照区进行比较,从而定位地址线故障。

下面的实施例以对DMD进行数据线故障和地址线故障检测为例,给出了既可以检测数据线故障也可以检测地址线故障的另一种图卡。该图卡中包含N个数据线故障检测区,一个地址线检测区以及Q个对照区,其中,对N个数据线故障检测区,地址线检测区和Q个对照区设计的具体原理可参见上述的相关描述,在此不做具体的说明。

参见图2c,为本发明提供的一种根据上述设计的另一种图卡检测数据线故障和地址线故障的方法流程示意图,该方法流程包括以下步骤:

步骤101c:包含有DMD的投影设备将用于故障检测的第一图像(即上述既可以检测数据线故障也可以检测地址线故障的图卡)投影到接收屏,得到接收屏上显示的第二图像。

步骤102c:根据第二图像与第一图像之间的差异,定位DMD的数据故障。

该步骤中,DMD的数据故障具体地分为数据线故障和地址线故障,定位数据线故障和地址线故障的具体方法与图2a,图2b中的方法一致,可参见图2a,图2b中的相关说明,在此不做具体的说明。

本发明的上述实施例中,包含有DMD的投影设备将用于故障检测的第一图像投影到接收屏,得到接收屏上显示的第二图像;根据第二图像与第一图像之间的显示差异,定位DMD的数据故障。由于DMD在显示时,按照N位数据通道行扫描的方式顺序写入DMD的缓存,或者由DMD的Q条地址线控制加载进行显示,本发明提供的方案中,在每个数据线故障检测区内用于检测数据线故障的数据单元的N位数据通道中标记一条检测线,该数据线发生特定故障时,该检测线就会发生相应的颜色变化,从而快速定位数据线故障;根据Q条地址线设计相应的Q个块对照区,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时地址线检测区的图像的成像结果相同,因此将地址线检测区和Q个对照区进行比较,实现了定位地址线故障。

本发明实施例中,针对不同分辨率的DMD,可以设计相应分辨率的图卡,用于对DMD的数据故障进行检测。下面的实施例以对分辨率为1920*1080DMD进行故障检测为例,给出了用于检测该DMD数据故障的图卡。该DMD有32根数据线,数据通道为32位,有4根地址线,纵向块数为15块。其中,图2所示的图卡用于检测DMD的数据线故障,图7所示的图卡用于检测DMD的地址线故障,图9所示的图卡既可以用于检测DMD的数据线故障又可以用于检测DMD的地址线故障。

如图3所示,该图卡的分辨率为1920*1080,共划分为32个数据线故障检测区,每个行方向上有4个检测区,因此每个检测区中可包含1920/32/4=15个数据单元,每个数据单元中有32位数据通道(图中未示出)。从每个检测区的15个数据单元中选取10个数据单元进行故障检测,目的是为了后续观察选取的10个数据单元时,其中的数据线同时变化,使得现象更加明显。

在每个检测区中的用于数据线故障检测的每个数据单元中,有一条检测线(图3中未示出检测线,检测线具体可参见图4)。一个数据单元中的检测线位于该数据单元的32位数据通道中的一个通道上,且该数据通道的编号与该数据单元所在的检测区的编号相同。参见图4,为图3所示的图卡中检测区5的具体示意图,检测区5中用于竖线检测的10个数据单元中,检测线位于第5位数据通道。该图卡的背景色是白色,用于检测DMD数据线故障的检测线是红色。

同样的,其它检测区的示意图与图4相似,其不同之处在于,红色检测线在检测区中的位置与图4不一样,每个数据单元中红色检测线所处的数据通道位置与该数据单元所在的检测区的编号一致,在此对其它检测区不作具体的介绍。

参见图5,为图4所示的检测区5的10个数据单元中一个数据单元的具体示意图。因为图5所示的数据单元位于检测区5,所以图5中的红色检测线位于该数据单元中的32位数据通道中的第5位数据通道。图5只示出检测区5中一个数据单元的示意图,其它9个数据单元的示意图与图5一样,在此不做具体的说明。

同样的,其它检测区中每个数据单元的示意图与图5相似,不同之处在于,红色检测线在数据单元中所处的位置与图5不一样,红色检测线在每个数据单元的中所处的位置与该数据单元所在的检测区的编号一致,即,检测区1中的数据单元中的红色检测线处于第一位数据通道的位置,检测区2中的数据单元中的红色检测线处于第二位数据通道的位置,其它检测区的数据单元中的红色检测线的位置依次类推即可得出,在此对其它检测区的数据单元不做具体的介绍。

将图3所示的图卡作为一幅图像输出,用DMD进行投影显示。投影过程中,DMD接收该图卡对应的驱动信号,将该图卡投影到接收屏上。通过将投影到接收屏上的图像与图卡进行比较,可以对DMD的数据线故障进行检测。其中,若投影显示图像中出现黑色竖线或者应该显示红色检测线的位置未能显示出红色检测线(因为本发明实施例中背景色是白色,所以若出现断路故障时,红色检测线变成白色竖线,而该白色竖线与背景色融为一体,因此该显示红色检测线的位置未能显示出红色检测线),则表明DMD发生数据线故障。进一步地,可确定出现数据线故障的数据通道,具体地,可包括以下几种情况:

1、若第5位数据通道断路,则图卡会显示如下的现象:图3所示的整个图卡中检测区5显示全白,其他检测区显示无变化。对这种现象的解释具体如下:第5位数据通道断路时,整个图卡上会出现60条白色竖线,在对应的第5位数据通道的检测区5中,10条红色检测线变为白色竖线,该白色竖线与白色背景色融为一体,因此此时检测区5显示全白;其他检测区显示无变化,具体是因为:其它检测区中会有10条白色竖线,只是因为图卡的背景色是白色,所以这10条白色竖线和白色背景色融为一体,因此其他检测区中只看得到10条红色检测线,因而显示无变化。

参见图6,为第5位数据通道发生断路故障时检测区5显示的现象(仅显示检测区5),与图4所示的检测区5相比其中的红色检测线消失。

2、若第5位数据通道短路,则图卡会显示如下的现象:图3所示的图卡的检测区5中的10条红色检测线均变成黑色检测线,其他检测区中有10条红色检测线和10条黑色竖线。对这种现象的具体解释如下:第5位数据通道短路时,整个图卡上会出现60条黑色竖线,在对应第5位数据通道的检测区5中,10条红色检测线变成10条黑色竖线,其他检测区中的除了原先存在的10条红色检测线会多出10条黑色竖线,该10条黑色竖线用于表示对应检测区中的第5位数据通道发生短路故障。

参见图7,为第5位数据通道发生短路故障时检测区5显示的现象(仅显示检测区5),与图4所示的检测区5相比其中的红色检测线变为黑色检测线。

3、若多位数据通道发生数据线故障,则观察图卡中的检测区是否存在红色检测线消失的现象,若存在,则表示该检测区对应的数据通道发生断路故障。比如,若检测区1、检测区2、检测区3中红色检测线消失,检测区1、检测区2、检测区3显示全白,则表示第1数据通道、第2数据通道、第3数据通道发生断路故障。同样地,在检测区1中,还会出现另外的两条白色竖线,这两条白色竖线用于表示对应的第2数据通道、第3数据通道出现断路故障;检测区2中也会出现另外的两条白色竖线,用于表示第1数据通道、第3数据通道发生断路故障;检测区3中也会出现另外的两条白色竖线,用于表示第1数据通道、第2数据通道发生断路故障,而对于除检测区1、2、3以外的其他检测区,都会出现三条白色竖线。

图卡中的红色检测线和红色检测线的条数可以根据具体的情况进行调整,以方便检查人员观测及拍照记录。比如,发生上述的多条数据线故障时,红色检测线变为白色检测线与背景色融为一体,这就使得在检测区1中可以快速准确确定第1数据通道出现断路故障,而不受第2数据通道和第3数据通道出现的断路故障影响,因为此检测区的红色检测线消失,而非故障的检测区中依然有红色检测线。同样的,在检测区2和3中,红色检测线消失,可以快捷准确确定第2、3数据通道出现断路故障,且对应的在检测区1中,还会出现另外的两条白色竖线,这两条白色竖线用于表示对应的第2数据通道、第3数据通道出现断路故障,因此在设置图卡时,可以根据实际情况将检测线的颜色改成别的颜色,当然也可以根据实际情况改变背景色的颜色,以方便检查人员观测及记录,本发明实施例对比不做具体的限制。

上述的实施例中,从每个数据单元中选取了10个数据单元,本发明实施例对选取的数据单元的数量不做具体的限制。

参见图8,为本发明实施例提供的一种检测块加载故障的图卡示意图。

如图8所示,该图卡的分辨率为1920*1080,共划分为5块,其中,包括一个块检测区,4个块对照区(块对照区1至块对照区4)。每个块对照区中又分别划分为两种地址线故障的对照区。如图所示,块对照区1中包含第一条地址线短路故障现象的对照区(如图中所示的“1短”所示的区域)和断路故障现象的对照区(如图中所示的“1断”所示的区域),块对照区2中包含第二条地址线短路故障现象的对照区(如图中所示的“2短”所示的区域)和断路故障现象的对照区(如图中所示的“2断”所示的区域),块对照区3中包含第三条地址线短路故障现象的对照区(如图中所示的“3短”所示的区域)和断路故障现象的对照区(如图中所示的“3断”所示的区域),块对照区4中包含第四条地址线短路故障现象的对照区(如图中所示的“4短”所示的区域)和断路故障现象的对照区(如图中所示的“4断”所示的区域)。

从图8可以看出,4个块对照区中黑块和灰块的排列方式各不相同。这是由于,对于二进制的4位地址线来说,比如第一位地址线发生故障,比如短路,则该地址线一直为0,若正常的地址显示是:0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001、1010、1011、1100、1101、1110,第一位地址线发生短路故障时,第一位地址线为0的仍然按照0显示,第一位地址线为1的也均按照0显示,于是地址线显示变成:0000、0000、0010、0010、0100、0100、0110、0110、1000、1000、1010、1010、1100、1100、1110,因此相比正常的显示,第一位地址线发生短路故障时,每隔一个地址块就出现一次故障;若第一位地址线断路,第一位地址线为1的仍然按照1显示,第一位地址线为0的也均按照1显示,于是地址线变成0001、0001、0011、0011、0101、0101、0111、0111、1001、1001、1011、1011、1101、1101、1111,与地址线正常显示相比,第一位地址线发生断路故障时,每隔一个块出现一次故障,且与第一位地址线发生短路故障相比,第一位地址线发生断路时出现故障的块与第一位地址线发生短路时发生故障的块正好相反,从图8中可以看出,1短时,黑块和灰块的排列方式是:灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块,1断时,黑块和灰块的排列方式是:黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块、灰块、黑块,因此1短和1断块的排列方式正好相反。其它地址线发生断路和短路故障时,黑块和灰块的排列的原理与第一位地址线相同,其出现的故障的块也正好相反,在此不对其它地址线的黑块和灰块的排列方式进行具体的介绍。本发明实施例中,对地址线的定义为:地址线为4位,最低位地址线为第一条地址线,第二位地址线为第二条地址线,第三位地址线为第三条地址线,最高位地址线为第四条地址线,对地址线的定义也可以有别的方式,本发明实施例对此不做具体的限制。

具体地,检测地址线故障时,将该图卡作为图像内容输入DMD进行显示,若DMD有块加载故障,则块检测区会出现故障现象,将块检测的黑块和灰块的排列方式与块对照区的黑块和灰块的排列方式进行比较,从而根据块对照区判断是哪种故障。具体地,块检测区与某个块对照区的显示一致时,则表示DMD出现该对照区对应的故障,比如,块检测区与块对照区1中的1短显示一致时,则表明控制DMD的第一条地址线出现短路故障。块加载由4条地址线控制,若某位地址线短路,则该地址线数值一直为0,若某位地址线断路,则该地址线一直为1。

将图8所示的图卡作为一幅图像输出,用DMD进行投影显示。投影过程中,DMD接收该图卡对应的驱动信号,将该图卡投影到接收屏上。通过将投影到接收屏上的图像与图卡进行比较,可以对DMD的数据线故障进行检测。其中,若投影显示图像中出现全白的像素点,则表明DMD发生地址线故障。进一步地,可确定出现地址线故障的具体的地址线,具体地,包括以下情况:

若第二条地址线出现断路故障,则图卡的显示现象如下:块检测区中的灰块和黑块的排列方式和块对照区2中2断对照区下灰块和黑块的排列方式一致,块故障出现时,不仅仅是块检测区(也就是图像最左边)出现故障,整幅图像全会有故障,但由于出现故障显示的现象与对照区会一致,因此可以参照对照区,对比左侧检测区,确认故障的地址线,而多条地址线出现故障,则需要通过排列组合对比块对照区与块检测区,只不过图像比较复杂,另外在出现块加载故障时可能会影响数据线检测,数据线检测区可能会被块加载故障所覆盖。

参见图9,为第二条地址线出现断路故障时图卡显示的现象,从图9可以看出,块检测区中灰块和黑块的排列方式和对照区2中2断下灰块和黑块的排列方式一致,显示现象从上往下依次是:两个黑块,两个灰块,两个黑块,两个灰块,两个黑块,两个灰块,两个黑块,一个灰块,从而判断出是第二条地址线发生断路故障,从图9看出,第二条地址线出现故障时,第二条故障的现象会延续到整个图卡,即块检测区全黑的地方,相应的行显示全黑。

需要说明的,在图8所示的图卡中,列出了4个块对照区针对每一条地址线出现断路和短路故障时的现象进行了展示,在检测哪条地址线出现故障时,可通过将块检测区的现象与块对照区进行对照,确定是哪一条地址线出现了故障。

当多条地址线出现故障时,根据排列组合,将有16种组合(本举例中将DMD在列方向上分成15块,因此按照15中组合的情况进行说明),若多条地址线出现故障时,可分别对比每条地址线的短路或断路的对照区以确定是哪多条地址线出现故障。因此,该图卡既可以检测单条地址线故障,也可以检测多条地址线故障。

DMD的分辨率为其他分辨率时,由数据通道的个数n与横向像素点个数共同决定出现数据线故障时的竖线的条数,以DMD的分辨率为1920*1080为例,其数据通道为32,横向像素点个数为1920,则出现数据线故障时的竖线的条数为1920/32=60;块数与纵向像素点个数决定了块的宽度,仍以DMD的分辨率为1920*1080为例,按照上述的实施例分为15块,则每个块的宽度为1080/15=72。

从上述的实施例可以看出,本发明实施例中采用特定的测试图卡来辅助快速定位DMD的数据故障,这种检测方法使得故障现象显示更加直观,提高了检测准确性,并且可以快速定位故障的位置及类型,节约了故障查找时间。

参见图10,为本发明实施例提供的既可以检测数据线故障也可以检测地址线故障的图卡示意图。

如图10所示,该图卡的分辨率为1920*1080,共划分为32个数据线故障检测区,1个块检测区,4个块对照区(块对照区1至块对照区4)。其中,32个数据线故障检测区的工作原理与图2所示的图卡的工作原理相同,对每个检测区及其中的数据单元和检测线的的具体描述可参见上述对图3的相关描述,1个块检测区和4个块对照区的工作原理与图7所示的图卡的工作原理相同,具体地,可参见上述的相关描述,在此不做具体的介绍。

用图10所示的图卡检测DMD的数据故障时,同样的,将该图卡作为图像内容输入DMD进行显示,根据该图卡显示的现象,可以判断出现故障的类型,判断数据线故障和地址线故障的方法和原理与图3和图8一致,在此不做具体的解释。

参见图11,为本发明实施例提供的数据通道5断路、第二条地址线断路时图卡图卡的示意图。

如图11所示,该图卡与图10所示的图卡相似,共划分为32个竖线故障检测区,1个块检测区,4个块对照区。其中,32个竖线故障检测区的工作原理与图2所示的图卡的工作原理相同,对每个检测区及其中的数据单元和检测线的的具体描述可参见上述对图3的相关描述,1个块检测区和4个块对照区的工作原理与图7所示的图卡的工作原理相同,具体地,可参见上述的相关描述,在此不做具体的介绍。

检测DMD的数据故障时,同样的,将该图卡作为图像内容输入DMD进行显示,根据该图卡显示的现象,可以判断出现故障的类型,并快速定位故障的位置。

比如,如图11所示,块检测区的显示的现象为,从上往下块的排列方式依次是:两个黑块、两个灰块、两个黑块、两个灰块、两个黑块、两个灰块、两个黑块、一个灰块,且块检测区显示全黑的行对应显示全黑,且检测区5显示全白。根据该现象可以判断,DMD的数据故障为:第5位数据通道断路,第二条地址线断路。

本发明的上述实施例中,使用DMD将用于故障检测的图卡投影到接收屏,得到接收屏上显示的第二图像;其中,图卡中包含N个数据线故障检测区,一个地址线检测区以及Q个对照区,N个数据线故障检测区的每个数据线故障检测区中包含一个或多个具有N位数据通道的用于检测数据线故障的数据单元,N位数据通道与所述DMD的N条数据线一一对应,每个用于检测数据线故障的数据单元中包含一条检测线,每个数据线故障检测区内用于检测数据线故障的数据单元中的检测线所对应的数据通道与其他数据线故障检测区的不相同,N为大于等于1的整数,Q个对照区与DMD的Q条地址线一一对应,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;将第二图像与所述图卡进行比较,定位DMD的数据故障。由于DMD在显示时,按照N位数据通道行扫描的方式顺序写入DMD的缓存,再由DMD的Q条地址线控制加载进行显示,本发明提供的方案中,在每个数据线故障检测区内用于检测数据线故障的数据单元的N位数据通道中标记一条检测线,该数据线发生特定故障时,该检测线就会发生相应的颜色变化,从而能定位数据线故障;根据Q条地址线设计相应的Q个块对照区,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时地址线检测区的图像的成像结果相同,因此将地址线检测区和Q个对照区进行比较,实现了定位地址线故障。

基于相同的技术构思,本发明实施例提供了检测数据线故障和检测地址线故障的设备以及系统。

参见图12,为本发明实施例提供的一种故障检测设备的装置结构示意图。

本发明实施例提供的数字微镜元件DMD数据故障检测设备,包括:

获取模块1201,用于获取投影设备对第一图像进行投影所得到的第二图像;其中,所述第一图像包含一个地址线检测区以及Q个对照区,所述Q个对照区与所述投影设备中的DMD的Q条地址线一一对应,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

检测模块1202,用于将所述第二图像中的地址线检测区内的图像与所述第二图像中的对照区内的图像进行对比,根据对比结果定位所述DMD的地址线故障。

可选地,所述检测模块具体用于:

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线故障,K为大于等于1且小于Q的整数。

可选地,每个对照区中包括断路故障对照区和/或短路故障对照区;

所述断路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生断路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

所述短路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生短路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同。

可选地,所述检测模块还用于:

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的短路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生短路故障;或者,

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的断路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生断路故障。

可选地,所述地址线检测区中包括2Q个块,每个块使用所述Q条地址线输出的Q位地址进行标识,相邻两个块的颜色不同。

参见图13,为本发明实施例提供的一种检测地址线故障的系统示意图。

如图13所示,该系统包括:投影设备1301和故障检测设备1302,

包含有DMD的投影设备1301,用于将用于故障检测的图卡投影到接收屏,得到所述接收屏上显示的第二图像;其中,所述图卡包含一个地址线检测区以及Q个对照区,所述Q个对照区与所述DMD的Q条地址线一一对应,每个对照区的图像与该对照区对应的地址线发生故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

故障检测设备1302,用于将所述第二图像中的地址线检测区内的图像与所述第二图像中的对照区内的图像进行对比,根据对比结果定位所述DMD的地址线故障。

可选地,所述故障检测设备用于:

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线故障,K为大于等于1且小于Q的整数。

可选地,每个对照区中包括断路故障对照区和/或短路故障对照区;

所述断路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生断路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同;

所述短路故障对照区的图像与所在对照区所对应的地址线发生短路故障时所述地址线检测区的图像的成像结果相同。

可选地,所述故障检测设备具体用于:

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的短路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生短路故障;或者,

若所述第二图像中的地址线检测区内的图像,与所述第二图像中的第K个对照区内的断路故障对照区的图像相同,则确定所述第K个对照区所对应的地址线发生断路故障。

可选地,所述地址线检测区中包括2Q个块,每个块使用所述Q条地址线输出的Q位地址进行标识,相邻两个块的颜色不同。

上述实施例中,故障检测设备对DMD进行故障定位时,可包括以下几种方式:

方式1:故障检测设备上有具有摄像功能的装置,该装置可以将投影设备投影显示到接收屏上的第二图像进行摄像,这样故障检测设备获得第二图像后,就可以将第一图像和第二图像进行比较,定位DMD的数据故障,其中,第一图像可以预先存储在故障检测设备上,也可以在检测DMD数据故障时由其他终端发送给故障检测设备。

方式2:投影设备将投影显示到接收屏上的第二图像传送给故障检测设备,故障检测设备获得第二图像后,就可以将第一图像和第二图像进行比较,定位DMD的数据故障。

方式3:通过其他终端将接收屏上的第二图像进行摄像,然后将拍摄到的图像传给故障检测设备,故障检测设备获得该终端拍摄的图像后,就可以将该图像和第一图像进行比较,定位DMD的数据故障。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

再多了解一些
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