三基色LED光源的亮度校正方法技术领域
本发明涉及三基色LED光源的亮度校正方法。
背景技术
随着科技的发展，传统单色光源的LED已经不能够满足消费者的需求。而三基色
LED光源的出现弥补了单色LED光源的不足，很好地实现了颜色的变化以及多样化。一个三
基色LED光源通常由多组三基色LED模块组成，每组三基色LED模块由红光LED、绿光LED和蓝
光LED组成。根据三基色的混光原理，由红、绿、蓝三种颜色的光源，可以混出色域空间内的
颜色。在实际应用中，通常是先给定目标颜色的RGB值，而后根据该给定目标颜色的RGB值求
出用于控制三基色LED的三路PWM信号，最后通过该三路PWM信号控制红光LED、绿光LED和蓝
光LED发出不同亮度的光，混合出目标颜色。
表一示出了一个三基色LED模块的红光LED、绿光LED和蓝光LED的CIE1931色坐标、
亮度值以及控制信号的占空比。
表一
表一中，Cx和Cy分别代表CIE1931色坐标的x坐标和y坐标，Cz＝1-Cx-Cy。对于红光
LED而言，其所发出的红光的CIE1931色坐标为(x1，y1)，亮度为Y1，用于控制红光LED的LED
驱动电路的PWM控制信号的占空比为D1，蓝光LED和绿光LED依此类推。红光LED、绿光LED和
蓝光LED混光后的混光颜色(mixed color)的色坐标(Mxm，Mym)和混光的亮度MYm可以根据
以下公式求出：
MYm＝Y1*D1+Y2*D2+Y3*D3 公式3
其中，m代表第m种混光颜色，1≤m≤16777216；m＝1表示第一种混光颜色，m＝2表
示第二种混光颜色，(Mx1，My1)代表第一种混光颜色的CIE1931色坐标，Mz1＝1-Mx1-My1，
MY1代表第一种混光颜色的亮度，依此类推。上述的公式1、公式2和公式3可以整合成矩阵
一：
不同比例关系的D1、D2、D3可以获得不同的混光颜色。为了获得期望的目标混光颜
色，则需要根据目标混光颜色的CIE1931色坐标(Mxm，Mym)以及红光LED的CIE1931色坐标
(x1，y1)和亮度Y1、绿光LED的CIE1931色坐标(x2，y2)和亮度Y2、以及蓝光LED的CIE1931色
坐标(x3，y3)和亮度Y3，逆向计算出红光LED、绿光LED和蓝光LED的控制信号的占空比，即对
上述的矩阵一进行逆矩阵运算：
根据公式3可知，三基色LED模块发出的混光的亮度，随着用于产生LED三基色的控
制信号的占空比的变化而变化，不同颜色的混光的亮度并不相等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种三基色LED光源的亮度校正方法，其能
使该三基色LED光源中的所有三基色LED模块在能够发出相同颜色的混光的同时，发光亮度
也保持一致，且在实施时软件编程量小，资源占用量少，易于实施。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
三基色LED光源的亮度校正方法，该三基色LED光源包括多组三基色LED模块，其
中，三基色LED光源的亮度校正方法包括以下步骤：
接收外部输入的红光LED的标准CIE1931色坐标(Sx1，Sy1)、绿光LED的标准
CIE1931色坐标(Sx2，Sy2)、蓝光LED的标准CIE1931色坐标(Sx3，Sy3)、以及为达到目标混光
颜色而用于分别控制红光LED、绿光LED和蓝光LED的PWM控制信号的标准占空比SD1、SD2和
SD3；
根据所述的红光LED的标准CIE1931色坐标(Sx1，Sy1)和标准占空比SD1、绿光LED
的标准CIE1931色坐标(Sx2，Sy2)和标准占空比SD2以及蓝光LED的标准CIE1931色坐标
(Sx3，Sy3)和标准占空比SD3，计算出所述目标混光颜色的标准CIE1931色坐标(SMxm，SMym)
和具有该目标混光颜色的混光的标准亮度SMYm，其中，m代表第m种目标混光颜色，1≤m≤
16777216；
根据目标混光颜色的CIE1931色坐标(Mxm，Mym)以及各组三基色LED模块的红光
LED、绿光LED和蓝光LED的实际CIE1931色坐标和实际亮度，计算出各组三基色LED模块的红
光LED、绿光LED和蓝光LED的PWM控制信号的占空比D1、D2和D3；
计算各组三基色LED模块生成具有目标混光颜色的混光的亮度MYm；
将各组三基色LED模块的红光LED、绿光LED和蓝光LED的PWM控制信号的占空比分
别校正为CD1、CD2和CD3，其中，CD1＝K*D1,CD2＝K*D2,CD3＝K*D3,K＝SMYm/MYm，用具有校
正后的占空比的PWM控制信号控制各组三基色LED模块发光。
采用上述技术方案后，本发明至少具有以下技术效果：
1、根据本发明实施例的三基色LED光源的亮度校正方法使得具有不同三原色的三
基色LED模块能够发出相同的颜色的混光的同时，发光亮度也保持一致，从而改善了三基色
LED光源的发光效果，提升了用户的体验；同时，本发明可以针对不同的颜色，提供不同的亮
度校正比例；
2、根据本发明实施例的三基色LED光源的亮度校正方法从外部接收红光LED的标
准CIE1931色坐标(Sx1，Sy1)和标准占空比SD1、绿光LED的标准CIE1931色坐标(Sx2，Sy2)和
标准占空比SD2以及蓝光LED的标准CIE1931色坐标(Sx3，Sy3)和标准占空比SD3，据此可以
通过计算的方式获得想要达到的任何一种目标混光颜色的标准CIE1931色坐标(SMxm，
SMym)以及具有该目标混光颜色的混光的标准亮度SMYm，无需事先存储过多的数据，具有软
件编程量小、资源占用量少和易于实施的优点。
附图说明
图1示出了根据本发明三基色LED光源的亮度校正方法的一个实施例的流程示意
图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
根据本发明一实施例的三基色LED光源的亮度校正方法，其中，三基色LED光源包
括多组三基色LED模块，该三基色LED光源的亮度校正方法包括以下步骤：
步骤a、接收外部输入的红光LED的标准CIE1931色坐标(Sx1，Sy1)、绿光LED的标准
CIE1931色坐标(Sx2，Sy2)、蓝光LED的标准CIE1931色坐标(Sx3，Sy3)、以及为达到目标混光
颜色而用于分别控制红光LED、绿光LED和蓝光LED的PWM控制信号的标准占空比SD1、SD2和
SD3。
上述的外部输入例如可以是由外部的车身控制器输入。
步骤b、根据上述的红光LED的标准CIE1931色坐标(Sx1，Sy1)和标准占空比SD1、绿
光LED的标准CIE1931色坐标(Sx2，Sy2)和标准占空比SD2以及蓝光LED的标准CIE1931色坐
标(Sx3，Sy3)和标准占空比SD3，计算出目标混光颜色的标准CIE1931色坐标(SMxm，SMym)和
具有该目标混光颜色的混光的标准亮度SMYm。计算的方式与记载在本申请说明书背景技术
部分的公式1至公式3类似，在此不再赘述。
其中，m代表第m种目标混光颜色，1≤m≤16777216。(SMx1，SMy1)代表第一种目标
混光颜色的标准CIE1931色坐标，SMY1代表具有第一种目标混光颜色的混光的标准亮度，
(SMx1，SMy1)、SMY1为常量，(SMx2，SMy2)代表第二种目标混光颜色的标准CIE1931色坐标，
SMY2代表具有第二种目标混光颜色的混光的标准亮度，(SMx2，SMy2)、SMY2为常量，依此类
推。
步骤c、根据目标混光颜色的标准CIE1931色坐标(SMxm，SMym)以及各组三基色LED
模块的红光LED、绿光LED和蓝光LED的实际CIE1931色坐标和实际亮度，计算出各组三基色
LED模块的红光LED、绿光LED和蓝光LED的PWM控制信号的占空比D1、D2和D3。
如本说明书背景技术部分的表一所示，各组三基色LED模块的红光LED、绿光LED和
蓝光LED的实际CIE1931色坐标和实际亮度是事先可以知道的参数，有些时候其由LED制造
厂商提供，在LED制造厂商未提供时也可以通过光学测量设备测量获得。而目标混光颜色的
标准CIE1931色坐标(SMxm，SMym)在此为已经设定好的常量。在知道了各组三基色LED模块
的红光LED、绿光LED和蓝光LED的实际CIE1931色坐标和实际亮度、以及目标混光颜色的标
准CIE1931色坐标后，可以通过本说明书背景技术部分所提到的逆矩阵运算方程求出各组
三基色LED模块的红光LED、绿光LED和蓝光LED的PWM控制信号的占空比D1、D2和D3，计算公
式如下：
步骤c中所计算出的占空比D1、D2和D3是亮度校正前的占空比数据，作为中间数据
使用，并非用占空比分别为D1、D2和D3的三路PWM控制信号去控制红光LED、绿光LED和蓝光
LED发光。由于每组三基色LED模块的红光LED、绿光LED和蓝光LED的色坐标存在着偏差，因
此，所计算出的各组三基色LED模块的红光LED、绿光LED和蓝光LED的PWM控制信号的占空比
D1、D2和D3也是不一样的。
步骤d、计算各组三基色LED模块生成具有目标混光颜色的混光的亮度MYm，MYm＝
Y1*D1+Y2*D2+Y3*D3。其中，Y1、Y2、Y3为各组三基色LED模块的红光LED、绿光LED和蓝光LED
的亮度。
步骤d所计算出的亮度MYm也是作为中间数据使用的，而并非是的三基色LED模块
的最终实际发光亮度。
步骤e、将各组三基色LED模块的红光LED、绿光LED和蓝光LED的PWM控制信号的占
空比分别校正为CD1、CD2和CD3，其中，CD1＝K*D1,CD2＝K*D2,CD3＝K*D3,K＝SMYm/MYm，用
具有校正后的占空比的PWM控制信号控制各组三基色LED模块发光，如此，各组三基色LED模
块将都会发出具有相同颜色的混光(目标混光颜色的色坐标均为(SMxm，SMym))，且混光的
亮度均为标准亮度SMYm，从而实现了不同的三基色LED模块能够发出相同颜色的光时，且光
的亮度也保持一致，进而不会让三基色LED光源的用户因为各组三基色LED模块发光的色
度、明暗差异引起不适感，改进了发光效果。
最好是，目标混光颜色的混光的标准亮度SMYm为该目标混光颜色的混光的最大亮
度，使得三基色LED模块在不同的颜色下都有最大的发光效率，不会因为部分低亮度颜色使
得高亮度颜色也随之衰减。
本实施例的方法可通过单片机实现，由于是从外部接收红光LED的标准CIE1931色
坐标(Sx1，Sy1)和标准占空比SD1、绿光LED的标准CIE1931色坐标(Sx2，Sy2)和标准占空比
SD2以及蓝光LED的标准CIE1931色坐标(Sx3，Sy3)和标准占空比SD3，据此计算出想要达到
的任何一种目标混光颜色的标准CIE1931色坐标(SMxm，SMym)以及具有该目标混光颜色的
混光的标准亮度SMYm，从而无需事先存储过多的数据，因而具有代码量少、资源占用量少、
易于实施的优点。