针对LED阵列的故障检测和校正的制作方法

针对led阵列的故障检测和校正
1.优先权要求本技术要求2019年12月20日提交的并且题为“针对带cmos背板的微型发光二极管的故障检测和校正”的美国临时专利申请号62/951805的优先权的权益，其通过引用以其全部内容并在本文中。
技术领域
2.本公开一般地涉及使用已故障的、正在故障、或以其他方式有缺陷的发光二极管（led），例如微型led（
µ
led）产生的图像的检测（例如，在部署之前、在衬底实时或在运行期间）和校正。本文公开的实施例在包括led像素阵列的照明或图像显示系统中是有用的。在本文中，术语“像素”是指led在规则的网格中被隔开，使得它们看起来像像素。


背景技术：

3.显微led（
µ
led）阵列是一种新兴技术。
µ
led在照明和显示工业中是有用的。
µ
led阵列可以受益于支持数千到数百万个微型led（
µ
led）阵列的电路和系统。
µ
led可以在单独的led控制下主动发光。也就是说，每个
µ
led可以包括专用的驱动电路。与背光led技术相比，
µ
led可以具有更高的亮度和更高的能效水平。这些优点可以使
µ
led对各种应用具有吸引力。这些应用可以包括电视显示、汽车照明、路灯、移动电话显示等。为了显示图像，阵列中个体
µ
led的电流水平可以根据特定的图像规格、光强度或者颜色配置被调整。
4.µ
led照明系统可能难以制造，因为在led管芯上有大量的
µ
led并且电耦合以供电和控制。将这些
µ
led放置在紧密排列的阵列中具有挑战性，由于错位或各种互连问题，
µ
led故障的可能性很大。在已经面临电源和数据管理问题的大型
µ
led阵列中，这些问题可能会更严重。可以控制数千个发光
µ
led的单独的光强度，例如以足够的刷新速率和细粒度（fine-grained）的颜色和图像控制，以提供期望的图像。需要在微型led的大矩阵像素阵列中提供实时或接近实时的像素故障的识别和校正的系统。


技术实现要素：

5.在一个实施例中，
µ
led阵列系统包括图像后置处理器，其被配置成将接收到的图像数据转换为脉宽调制（pwm）和/或模拟电流控制数据（也就是说，接收到的图像数据被转换为选自包括pwm和模拟电流控制的参数的至少一个参数）。该系统可以包括输入帧缓冲器，其被配置成接收控制数据。该系统可以包括
µ
led阵列的多个单独可控的
µ
led。该系统可以包括返回帧缓冲器，该返回帧缓冲器接收指示包括输出电流的
µ
led电输出特性的数据。该系统可以包括比较电路，其被配置成比较来自输入帧缓冲器和返回帧缓冲器的图像数据，并将比较数据传输到图像后置处理器，该图像后置处理器被配置成基于比较数据来改变单独的
µ
led控制数据。
6.在实施例中，该系统还可以包括存储器，该存储器包括指示对于给定输入电流的预期输出电流的数据，并且其中比较电路被配置成访问该存储器以执行比较。该系统还可
以包括，其中图像后置处理器被配置成增加
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的pwm（也就是说，从包括时间和模拟像素电流的参数中选择的至少一个参数），该
µ
led的输出电流小于存储器中指示的预期输出电流。该系统还可以包括，其中图像后置处理器被配置成减小输出电流大于存储器中指示的预期输出电流的
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的pwm。
7.在实施例中，该系统还可以包括，其中图像后处理器被配置成以增加与输出电流大于阈值，小于存储器中指示的预期输出电流的
µ
led直接相邻的一个或多个
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的pwm。该系统还可以包括，其中
µ
led被顺序地监控，对于每个接收到的图像，有单独的
µ
led被监控。该系统还可以包括，其中图像后置处理器被配置成响应于接收指示第一种颜色的
µ
led没有产生足够的输出电流的数据，为下一图像增加第一种颜色的最邻近的相邻
µ
led的强度。
8.在实施例中，公开了一种针对微型发光二极管（
µ
led）管芯的用于误差校正的方法，该方法可以包括对接收到的将由
µ
led管芯的
µ
led显示的图像数据进行后置处理。该方法还可以包括将处理过的图像数据传输到输入帧缓冲器。该方法还可以包括根据处理过的图像数据激活
µ
led阵列。该方法还可以包括确定一个或多个
µ
led的包括输出电流的实际电活动。该方法还可以包括将实际电活动传输到返回帧缓冲器。该方法还可以包括将来自返回帧缓冲器的实际电活动与预期电活动进行比较，该预期电活动是基于输入帧缓冲器中处理过的图像数据确定的。该方法还可以包括使用图像后置处理器来修改下一个图像数据，以补偿预期电活动和实际电活动之间的差异。
9.在实施例中，该方法还可以包括，其中使用存储器确定预期电活动，该存储器包括指示给定输入电流的预期输出电流的数据。该方法还可以包括，其中修改下一个图像数据包括增加实际输出电流小于预期输出电流的
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的脉宽调制（pwm）。该方法还可以包括，其中修改下一个图像数据包括减小实际输出电流大于预期输出电流的
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的脉宽调制（pwm）。该方法还可以包括，其中修改下一个图像数据包括增加与实际输出电流超过阈值且小于预期输出电流的
µ
led直接相邻的一个或多个
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的脉宽调制（pwm）。该方法还可以包括，其中
µ
led被顺序地监控，对于每个接收到的图像，有单独的
µ
led被监控。该方法还可以包括，其中修改下一个图像数据包括响应于接收到指示第一种颜色的
µ
led没有产生足够的输出电流的数据，为下一个图像增加第一种颜色的最邻近的相邻
µ
led的强度。
10.在实施例中，微型发光二极管（
µ
led）阵列系统可以包括图像后置处理器，该图像后置处理器被配置成将接收到的图像数据转换为脉宽调制（pwm）和/或模拟像素电流控制数据。该系统可以包括
µ
led管芯，该
µ
led管芯包括被配置成接收控制数据的输入帧缓冲器。该
µ
led管芯还可以包括
µ
led阵列的多个单独可控的
µ
led。该
µ
led管芯还可以包括多个
µ
led驱动器，多个
µ
led驱动器被配置成基于控制数据驱动相应的
µ
led。该
µ
led管芯还可以包括返回帧缓冲器，其接收指示包括输出电流的
µ
led电输出特性的数据。该系统还可以包括比较电路，该比较电路被配置成比较来自输入和返回帧缓冲器的图像数据，并将比较数据传输到图像后置处理器，该图像后置处理器被配置成基于比较数据来改变时间和/或模拟像素电流上的单独的pwm。
11.在实施例中，该系统还可以包括存储器，该存储器包括指示给定输入电流的预期输出电流的数据，并且其中比较电路被配置成访问该存储器以进行比较。该系统还可以包
括，其中图像后置处理器被配置成增加输出电流小于存储器中指示的预期输出电流的
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的pwm。该系统还可以包括，其中图像后置处理器被配置成减小输出电流大于存储器中指示的预期输出电流的
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的pwm。
12.在实施例中，该系统还可以包括，其中图像后置处理器被配置为增加与输出电流超过阈值且小于存储器中指示的预期输出电流的
µ
led直接相邻的一个或多个
µ
led 在时间和/或模拟像素电流上的pwm。该系统还可以包括，其中图像后置处理器被配置为响应于接收到指示第一种颜色的
µ
led没有产生足够的输出电流的数据，为下一个图像增加第一种颜色的最邻近的相邻
µ
led的强度。
附图说明
13.图1示出了具有对误差校正有用的输入帧缓冲器和返回帧缓冲器两者的照明矩阵控制系统的示例；图2示出了照明矩阵中行和列选择的示例；图3示出了具有脉宽调制（pwm）、模拟像素电流、或混合模式控制的照明矩阵的一个实施例；图4示出了支持备用图像的照明矩阵控制系统的替代实施例；图5示出了行和列定义的定义的照明矩阵的一个实施例；图6示出了照明矩阵控制系统中的针对误差控制的过程的示例；以及图7通过示例的方式示出了实施本文公开的一个或多个实施例的机器（例如，计算机系统）的实施例的框图。
具体实施方式
14.图1示出了照明矩阵控制系统100的示例。矩阵或led意味着led位于规则的网格中。这种规则的led网格允许每个led作为显示器的一个像素出现。图像数据101可以由图像后置处理电路102接收。图像数据101可以根据颜色、温度、强度等来指定。在一些实施例中，可以为每个像素指定图像数据101。
15.图像后置处理电路102可以修改（转换）图像数据101，以创建将产生可显示图像的信息流。来自图像后置处理电路102的经修改的数据103可以包括振幅幅度、占空比、脉宽调制（pwm）导通接通时间（针对pwm或混合驱动模式）、模拟像素电流等。经修改的数据103可以提供给输入帧缓冲器104。
16.例如，输入帧缓冲器104可以以先入先出（fifo）方式存储经修改的数据。控制电路105可以根据需要访问输入帧缓冲器104中的修改的图像数据103。
17.控制电路105包括被配置成向led阵列116的驱动电路提供命令的电气或电子组件。驱动电路响应于命令，根据命令单独地驱动led阵列116的led。控制电路105可以使用命令改变
µ
led的占空比、模拟驱动模式电流、电流幅度、电压幅度、pwm接通时间等。
18.电路的电气或电子组件，例如驱动电路或控制电路105，可以包括一个或多个晶体管、电阻器、二极管、电容器、开关、振荡器、电源、存储器、放大器、多路复用器、逻辑门（例如，与、或、异或、求反、缓冲器等）、调制器、数模转换器（dac）、模数转换器（adc）、处理单元（例如，中央处理单元（cpu）、现场可编程门阵列（fpga）、图形处理单元（gpu）、或专用集成电
路（asic）等）。电气或电子组件可以被配置成执行所讨论的电路的操作。
19.在实施例中，led阵列116可按
µ
led发射的颜色进行逻辑划分。在一些实施例中，每个像素可以包括三种不同颜色的
µ
led，图1的示例中的红色矩阵110、绿色矩阵112和蓝色矩阵114，但是例如白色、黄色等的其他颜色也是可能的。在这样的配置中，led阵列116的每个位置包括三个led。在其他实施例中，每个像素可以仅包括单个
µ
led，并且颜色可以是红色、绿色、蓝色、黄色、白色等中的一种。在任何情况下，控制电路105或图像后置处理电路102可以包括led阵列的布局图，该布局图包括指示每个
µ
led（或
µ
led组）的位置（行、列）和
µ
led发射的颜色的数据。
20.控制电路105可以访问输入帧缓冲器104中经修改的数据103。控制电路105可以控制
µ
led阵列116的相应的红色矩阵110、绿色矩阵112和蓝色矩阵114
ꢀµ
led驱动器直接地或通过投影来显示全色图像（例如，红色、绿色、蓝色（rgb））。
21.led阵列116响应于来自
µ
led驱动器的驱动电流和电压，可以产生光。从
µ
led产生的光的强度可以可靠地与电流相关联。通常，
µ
led的输出电流越大，由
µ
led产生的光的强度越大。因此，产生的光的强度可以通过输出电流来预测。因此，通过监控
µ
led的输出电流，可以可靠地预测
µ
led的强度。来自
µ
led阵列116的一个或多个
µ
led的输出电流117可以例如被控制电路105监控，并被提供给返回帧缓冲器120。
22.返回帧缓冲器120可以存储与
µ
led相关的电气特性（例如，通过
µ
led阵列116中的位置（行，列））。图像后置处理电路102可以访问返回帧缓冲器120。来自返回帧缓冲器120的数据可以与经修改的数据103进行比较。
µ
led阵列116的一个或多个
µ
led的预期输出电流可以与来自返回帧缓冲器120的实际输出电流117进行比较。大于指定阈值的预期输出电流和实际输入电流之间的差异可以指示
µ
led没有按预期运行。阈值可以是来自平均电流的指定数量的标准偏差、预期或实际输出电流的指定百分比（例如，5%、10%、15%、20%、25%、更大或更小的百分比、或其间的某个百分比）等。
23.图像后置处理电路102可以响应于确定预期输出电流超过实际输出电流的阈值，然后改变关于下一图像的图像数据101。对图像数据101的改变可以帮助补偿与实际和预期输出电流之间的差异对应的光强度差（例如，|实际输出电流-预期输入电流|）。该改变可以包括，例如，（i）增加被监控的
µ
led的pwm接通周期、模拟像素电流或占空比，以增加平均输出电流值和感知的光强度；（ii）增加一个或多个（相同颜色的）相邻的（与被监控的
µ
led直接相邻或在一跳内的）
µ
led的pwm接通周期、模拟像素电流或占空比；（iii）增加被监控的
µ
led或被监控的
µ
led的一个或多个相邻
µ
led的驱动电流等。pwm接通时间、占空比、模拟像素电流等的增加可以增加同一颜色的强度，例如将预期由
µ
led产生的颜色添加到图像中。pwm接通时间、占空比、模拟像素电流等的增加可以增加被监控的
µ
led周围的颜色，从而隐藏由
µ
led产生的像差。
24.返回帧缓冲器120可以用于读出像素激活和其他与光强度相关的电气信息。比较电路130可以用于检测在输入帧缓冲器104中所设置的期望的像素活动和在返回帧缓冲器120中所读取的实际像素活动之间的差异。例如，图像后置处理电路102可以使用像素活动的失配来提供误差校正。正如将被领会的是，专用硬件组件、固件、fpga子系统或软件系统可以可选地全部或部分用于实现前面所描述的组件。
25.误差校正机制可以包括但不限于排除故障的像素在未来帧中的使用（例如，通过
将pwm接通时间、模拟像素电流或强度值设置为零），置换冗余像素（通过开启先前未使用且最邻近受监控
µ
led的冗余像素），或者使用邻近的或周围的像素来适当地修改或以其他方式修复图像数据。在一些实施例中，可以在每种颜色的基础上进行后置处理，其中图像后置处理电路102用于校正rgb像素三元组，或者替代地，调整像素中的单一颜色。
26.当需要对大量全色
µ
led像素进行细粒度故障检测和校正控制时，这样的系统可能是有用的。可以检测到故障的颜色像素并且自我修复、图像后置处理，或其他算法技术来基本上实时或接近实时地校正或调整相邻像素，以减少或减轻负面影响。
27.图2示出了照明矩阵系统200中行和列选择的一个实施例。读取数据输入模块202用于向像素阵列116提供信息，该信息允许对阵列116中的单独的像素的行选择210和列选择212。每个代表性像素220、222、224和226包括微型led以及相关联的像素驱动器，通常在半导体管芯（有时称为互补金属氧化物半导体（cmos）背板）中实现。例如，如果像素220故障，则相关联的像素驱动器可以读取由
µ
led提供的异常电流。像素驱动器可以通过修改比特流来发出故障模式信号。在一个实施例中，阵列输出选择可以与输入行选择同步执行，以允许图像数据的同步返回，该阵列输出选择被适当修改以指示故障或故障模式。例如，在一个实施例中，可以翻转奇偶校验位来指示故障。该比特流可以被发送到读取数据输出模块204，用于传输到例如关于图1描述的比较模块。
28.图3示出了照明系统300的一个实施例，其包括具有pwm控制的m像素的矩阵320。pwm控制仅仅是一个示例控制方案，并且混合与模拟像素电流驱动方案可以用来代替pwm控制。
29.在pwm驱动方案中，每种led颜色按顺序被打开。使用pwm驱动方案，每种led颜色均由相同幅度的电流驱动。可见颜色通过改变每种led颜色的pwm占空比来控制。也就是说，一种led颜色可以比另一种led颜色驱动更长时间，以改变混合的颜色。因为人类视觉无法感知比大约80赫兹（hz）更快的颜色变化，所以光看上去好像只有一种单一的颜色。
30.例如，可以用电流驱动第一种led颜色一定的时间，然后可以用相同的电流驱动第二种led颜色一定的时间，并然后可以用电流驱动第三种led颜色一定的时间。如前所述，可以通过改变每种颜色的占空比来控制感知的颜色。例如，如果有红色、绿色和蓝色led，并且需要特定的颜色，则可以在周期的一部分中驱动红色led，在周期的不同部分中驱动绿色led，并且在周期的另一部分中驱动蓝色led，以实现该颜色。使用pwm，不是以更低的电流驱动红色led，而是以相同的电流驱动更短的时间。该示例展示了pwm的不足之处，即led未充分利用，导致低效性。
31.使用混合驱动方案，提供了模拟和pwm驱动方案的组合式优势。混合驱动方案在两种led颜色之间分配输入电流，同时将两种颜色的集合视为虚拟led以覆盖pwm时间分片。
32.在操作上，在美国专利第10517156号中描述了混合驱动方案，该方案利用模拟分流电路同时驱动led阵列的两种颜色，并然后用led阵列的第三种颜色覆盖pwm时间分片。
33.以下描述总结了用于3通道led驱动的混合驱动方案的操作的时序。虚拟颜色的特定序列仅仅是一个示例。在混合驱动方案的实现中，可以以降低或最小化重叠的pwm逻辑实现的复杂度的方式来布置或重新布置颜色对。在第一个子时间间隔t1期间，可以给红色-绿色的颜色对供电。在紧接着的第二个子间隔t2期间，可以给绿色-蓝色的颜色对供电。在下一个紧接着的子间隔t3期间，可以给红色-蓝色的颜色对供电。子间隔t1、t2和t3的总和组
合起来基本上覆盖了切换周期t。
34.在模拟驱动方案中，调节驱动电流而不是pwm占空比，来改变呈现的颜色。每个led总是接通，但是驱动电流（模拟像素电流）被改变以改变led发出的颜色。使用不同驱动电流的不同混合可以改变人眼感知的颜色。
35.系统300可以包括例如关于图1和图2所描述的功能。通过使用合适的数字控制接口306和/或pwm电路310为每个led像素设置适当的斜升时间、幅度314和/或脉冲宽度，可以分别控制和调整像素强度。这参考图3进行了图示，图3示出了照明矩阵控制系统300能够通过诸如数千到数百万个主动发光并且被单独控制的
µ
led的阵列来提供用于显示的图像。为了以一定的模式或序列发光，从而显示图像，根据特定图像单独调节像素矩阵320上不同位置的
µ
led的电流水平。这种模式或序列可以涉及pwm，其以一定的频率打开和关闭像素。在pwm操作期间，通过像素的平均直流（dc）电流是电流幅度和pwm占空比的乘积，pwm占空比是接通时间和周期或循环时间之间的比率。
36.在一个实施例中，控制电路302包括图像处理电路304（与图像后置处理电路102相同或相似）和数字控制接口306，例如内部集成电路（i2c）、串行外设接口（spi）、控制器局域网（can）、通用串行总线（usb）等。图像数据101可以由图像处理电路304转换成pwm占空比值。pwm占空比可以根据预期输出电流和实际输出电流之间的比较来修改。
37.在一个实施例中，与幅度相关的命令可以通过更简单的数字接口306单独给出。控制电路302可以解释图像数据101或者来自图像处理电路304的修改后的图像数据，然后解释后的图像数据可以被pwm电路310用来为像素生成pwm信号（
µ
led驱动器的一部分）,并且被数模转换器（dac）电路312用来生成用于获得所需电流源幅度的控制信号。可以为每个像素提供这些信号，以控制像素矩阵320中的像素或像素组。在一个实施例中，返回帧缓冲器120可以内置到像素矩阵320中，并且可以被图像处理电路304或控制电路302用来读出像素激活和其他与光强度相关的电信息。图像后置处理电路304可以包括比较电路，以检测在输入帧缓冲器104中设置的期望像素活动和在返回帧缓冲器120中读取的实际像素活动之间的差异。类似于关于图1和图2描述的那些实施例，像素活动中的失配可以被图像后置处理电路304用于提供给误差校正。
38.图4示出了适用于例如支持备用图像的汽车照明的误差校正照明矩阵控制系统400的替代实施例。图4示出了有源前照灯系统的各种组件和模块的一个实施例。如图所示，电路包括led配电与监控器410以及逻辑与控制电路420，逻辑与控制电路420能够通过像素活动中的失配来检测led像素故障。
39.在一个实施例中，来自车辆的图像或其他数据可以经由数字控制接口412到达。连续的图像或视频数据可以存储在图像帧缓冲器414中。如果在帧缓冲器414中没有可用的图像数据，则保存在备用图像缓冲器416中的一个或多个备用图像可以被定向到图像帧缓冲器414。例如，这种备用图像可以包括与法律允许的车辆的短焦聚光前照灯辐射模式一致的强度和空间模式。
40.在操作中，图像中的像素用于定义像素阵列430中相应的led像素的响应，其中led像素的强度和空间调制是基于图像的。像素阵列430中的每个像素包括
µ
led 432，并且像素阵列430的其余部分是
µ
led驱动器。为了减少数据速率问题，在一些实施例中像素组（例如，5
×
5块）可以作为单个块来控制。可以支持高速和高数据速率操作，其中来自连续图像的像
素值能够以指定的刷新速率（例如，通常在30 hz和100 hz之间，典型的是60 hz）作加载为图像序列中的连续帧。结合pwm电路418，像素阵列430中的每个像素可以被控制来以至少部分地依赖于保存在图像帧缓冲器414中的图像的模式和强度发光。
41.在一个实施例中，可以通过使用逻辑与控制电路420和pwm电路418为像素阵列430的每个led像素设置适当的斜升时间和脉冲宽度，以单独控制和调整强度。这种控制允许led像素激活的分级，以减少电力波动并提供各种像素诊断功能。
42.图5示出了行和列定义的照明矩阵的一个实施例，更详细地示出了能够从输入帧缓冲器接收图像数据的有源矩阵阵列的框图500。行选择210和列选择212可以用于寻址单独的像素550，像素550被提供有数据线、旁路线、具有pwm的频率的pwm振荡器（pwmosc）线、vbias线和正向电压（vf）线。线意味着，例如，承载指示信号的轨迹。这样的阵列可以使用来自例如关于图1所描述的耦合的（例如，连接的）返回帧缓冲器和比较模块的信息来支持大量全色微型led像素的细粒度故障检测和校正控制。
43.作为示例，图6示出了像素故障检测和/或校正的示例性方法600的实施例的示意图。在图6所示的实施例中，用于微型led阵列的误差校正方法包括在操作602接收图像数据101（见图1）。接收到的图像数据101可以包括例如颜色和/或强度。在操作604，在操作602接收到的图像数据101可以被后置处理（例如，被转换成pwm接通时间、模拟像素电流或其组合，例如可以考虑预期输出电流和实际输出电流的差异）。在操作606，处理后的图像可以被传输到输入帧缓冲器。在操作608，处理后的图像可以用于激活
µ
led阵列。在操作608之后，在操作610，像素驱动器可以用于读出像素活动。像素读数可以包括
µ
led的输出电流或其他电活动，并且可以帮助识别像素错误。在操作612处可以将此像素电活动（例如，具有经识别的像素错误）传输到返回帧缓冲器。基于输入帧缓冲器数据确定的预期电活动，在操作614处，可以与返回帧缓冲器中指示的实际电活动进行比较，其中大于阈值的差异指示像素活动中的误差。图像后置处理器可以使用该信息来修改处理后的图像，以校正像素误差。
44.示例性方法600可以包括，其中使用存储器确定预期电活动，该存储器包括指示给定输入电流的预期输出电流的数据。方法600可以包括，其中修改下一个图像数据包括增加实际输出电流小于预期输出电流的
µ
led在时间或模拟像素电流上的脉宽调制（pwm）。方法600可以包括，其中修改下一个图像数据包括减小实际输出电流大于预期输出电流的
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的脉宽调制（pwm）。
45.示例性方法600可以包括，其中修改下一个图像数据包括增加与实际输出电流大于阈值且小于预期输出电流的
µ
led直接相邻的一个或多个
µ
led在时间和/或模拟像素电流上的脉宽调制（pwm）。方法600可以包括，其中
µ
led被顺序监控，对于每个接收到的图像，有单独的
µ
led被监控。方法600可以包括，其中修改下一个图像数据包括响应于接收到指示第一种颜色的
µ
led没有产生足够的输出电流的数据，为下一个图像增加最邻近的第一种颜色的相邻
µ
led的强度。
46.图7通过示例的方式示出了实施一个或多个实施例的机器700（例如，计算机系统）的一个实施例的框图。机器700可以实施用于管理
µ
led管芯的欠驱动或未驱动
µ
led的技术。如本文所描述的控制电路105、图像后置处理电路102、控制电路302、图像处理电路304、数字控制接口306、pwm电路310、dac 312、led配电和监控器410、数字控制接口412、pwm电路418、逻辑与控制电路420，或者其中的组件可以包括机器700的一个或多个组件。控制电路
105、图像后处理电路102、控制电路302、图像处理电路304、数字控制接口306、pwm电路310、dac 312、led配电和监控器410、数字控制接口412、pwm电路418、逻辑与控制电路420，或者其中的组件可以至少部分地使用机器700的组件来实现。一个示例机器700（以计算机的形式）可以包括处理单元702、存储器703、可移除存储710和不可移除存储712。尽管示例计算设备被图示和描述为机器700，但是计算设备在不同的实施例可以是不同的形式。例如，计算设备可以替代为智能手机、平板电脑、智能手表或包括与关于图7示出和描述的元件相同或相似的元件的其他计算设备。智能手机、平板电脑和智能手表等设备通常统称为移动设备。此外，尽管各种数据存储元件被示出为机器700的一部分，但是该存储也可以或可以替代地包括可经由例如因特网之类的网络访问的基于云的存储。
47.存储器703可以包括易失性存储器714和非易失性存储器708。机器700可以包括或者可使用包括各种计算机可读介质的计算环境，例如易失性存储器714和非易失性存储器708、可移除存储710和不可移除存储712。计算机存储器包括随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦除可编程只读存储器（eprom）和电可擦除可编程只读存储器（eeprom）、闪存或其他存储技术、光盘只读存储器（cd rom）、数字多功能光盘（dvd）或其他光盘存储器、磁性盒式磁带、磁带、磁盘存储、或者其他能够存储用于执行在本文中描述的功能的计算机可读指令的磁存储设备。
48.机器700可以包括或可使用包括输入706、输出704和通信连接716的计算环境。输出704可以包括显示设备，例如触摸屏，其也可以用作输入设备。输入706可以包括触摸屏、触摸板、鼠标、键盘、相机中的一种或多种、一个或多个设备专用按钮、一个或多个集成到机器700内或者经由有线或无线数据连接耦合到机器700的传感器，以及其他输入设备。计算机可以使用通信连接在网络化环境中操作，以耦合或连接到一个或多个远程计算机，例如数据库服务器，包括基于云的服务器和存储器。远程计算机可以包括个人计算机（pc）、服务器、路由器、网络pc、对等设备或其他公共网络节点等。通信连接可以包括局域网（lan）、广域网（wan）、蜂窝、电气和电子工程师协会（ieee）802.11（wi-fi
®
）、蓝牙
®
或其他网络。
49.存储在计算机可读存储设备上的计算机可读指令由机器700的处理单元702（有时称为处理电路）执行。硬盘驱动器、cd-rom和ram是包括诸如存储设备的非暂时性计算机可读介质的物品的一些示例。例如，计算机程序718可以用于使处理单元702执行本文中描述的一种或多种方法或算法。非暂时性不意味着不能够处于运转中（不能够处于传送中）。
50.发光矩阵像素阵列可以支持受益于光分布的细粒度强度、空间和时序控制的应用。这可以包括但不限于从像素块或个体像素发射的光的精确空间图案化。取决于应用，发射的光可以是光谱不同的、随时间自适应的和/或环境响应的。发光像素阵列可以以各种强度、空间或时序模式提供预编程的光分布。发射的光可以至少部分地基于接收的传感器数据，并且可以用于光学无线通信。相关的光学器件在像素、像素块或设备级别上可能是不同的。示例发光像素阵列可以包括具有高强度像素的共同控制的中心块的设备，该高强度像素具有相关联的公共光学器件，而边缘像素可以具有单独的光学器件。发光像素阵列支持的常见应用包括视频照明、汽车前灯、建筑和区域照明、街道照明和信息显示。
51.发光矩阵像素阵列可以用于选择性地和适应性地照亮建筑物或区域，以改进视觉显示或降低照明成本。此外，发光像素阵列可以用于投影媒体立面（media facade）以获得装饰性的运动或视频效果。结合跟踪传感器和/或相机，行人周围区域的选择性照明是可能
的。光谱不同的像素可以用于调节照明的色温，以及支持特定波长的园艺照明。
52.除了上面所描述的应用外，街道照明是另一种可受益于发光像素阵列的使用的应用。可以使用单一类型的发光阵列来模仿各种街灯类型，例如，通过被选像素的适当激活或去激活，从而允许在i型线性街灯和iv型半圆形街灯之间切换。此外，通过根据环境条件或使用时间调整光束强度或分布，可以降低街道照明成本。例如，当不存在行人时，光强度和分布区域可能会减小。如果发光像素阵列的像素是光谱不同的，则可以根据相应的日光、黄昏或夜晚条件来调整光的色温。
53.发光阵列也非常适合于支持需要直接或投影显示的应用。例如，警告、紧急情况或信息标志都可以使用发光阵列显示或投影。例如，这允许投影颜色变化的或闪烁的出口标志。如果发光阵列由大量像素组成，则可以呈现文本或数字信息。也可以提供方向箭头或类似的指示符。
54.车辆前照灯是一种需要大像素数和高数据刷新速率的发光阵列应用。仅主动照亮道路的选定部分的汽车前灯可以用于减少与迎面而来的驾驶员的眩光或眩目相关的问题与迎面而来的驾驶员的眩光或眩目相关联的问题。使用红外相机作为传感器，发光像素阵列仅激活照亮道路所需的那些像素，同时去激活可能使行人或迎面而来的车辆的驾驶员目眩的像素。此外，道路外的行人、动物或标志可以被选择性地照亮以提高驾驶员的环境意识。如果发光像素阵列的像素是光谱不同的，则可以根据对应的日光、黄昏或夜晚条件来调整光的色温。一些像素可以用于光学无线的车辆对车辆通信。
55.led照明模块可以包括矩阵led，单独地或与初级或次级光学器件（包括透镜或反射器）结合使用。为了降低整体数据管理要求，照明模块可以限于开/关功能或者在相对较少的光强度等级之间切换。不一定支持光强度的全像素级控制。
56.在操作中，图像中的像素用于定义像素模块中相应led像素的响应，其中led像素的强度和空间调制基于图像。为了减少数据速率问题，在一些实施例中，像素组（例如5
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5块）可以作为单个块来控制。支持高速和高数据速率操作，来自连续图像的像素值能够以30 hz和100 hz之间（其中在某些应用中典型的为60 hz）的速率作为连续帧加载到图像序列中。结合脉宽调制模块，像素模块中的每个像素可以被操作来以至少部分地依赖于图像帧缓冲器中保存的图像的模式和强度发光。
57.受益于前述说明和相关附图中呈现的教导，本领域技术人员将会想到实施例的许多修改和其他变更。因此，应当理解，实施例不仅限于公开的细节，并且修改和实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。还应当理解，在缺少本文未具体公开的元件/步骤的情况下，也可以实施其他实施例。