LED显示屏是一种大型全彩显示器，以其稳定性高、寿命长、响应时间短、功耗低等优势占据了大型户外显示的大部分市场。随着LED应用范围的扩展和应用的多样化，人们对LED显示屏的性能要求越来越高。然而，由于LED灯管制造工艺等因素，LED显示屏很难实现LCD那样的显示密度，并且实现高分辨率需要更多数量的LED灯管，而LED显示屏的成本很大部分是由灯管数量决定的，这样导致了高分辨率的LED显示屏价格高，并且由于显示密度不够大，高分辨率LED显示屏面积都比较大，这些都限制了高分辨率LED显示屏的普及应用。LED虚拟显示是LED显示领域的新兴技术，这种技术主要是通过亚像素的共享来达到实现显示更多的像素点的目的,亚像素的共享主要通过亚像素的分时复用来完成。因其能在LED灯管数量相同的情况下提高显示屏的分辨率，从而提高LED显示屏的显示密度并降低成本，所以得到了大批的研究人员和用户的关注。但是目前虚拟LED显示屏的控制系统存在着很多问题，如：虚拟LED显示屏和控制系统运行频率高、实现相同分辨率和灰度需要的数据带宽大、像素点分布不均匀。这些问题降低了系统的稳定性，增加了控制系统的开发难度，并降低了虚拟LED显示屏的显示效果。所以本文针对这些问题对LED虚拟显示系统做出全面的优化，为LED虚拟显示提供新的选择方案。本文针对新型虚拟LED显示屏提出一种基于平滑滤波器的虚拟显示模型和控制方法，该方法与传统方法相比能在降低数据带宽的条件下提高虚拟显示的灰度等级。文章介绍了户外发光二极管显示屏（LED），分析了LED显示屏的显示原理并指出了提升LED显示屏显示效果的重要参数，接着分析了传统虚拟显示的实现和控制原理并指出其存在的问题，然后针对目前的虚拟LED显示屏提出一种虚拟显示的建模及控制方法，再用模拟和实验验证新方法的可行性及效果，最后与传统的虚拟显示建模及控制方法作对比。实验结果表明：使用本文提出的建模和控制方法呈现的图像清晰，图像细节不流失，准确地还原了图像原来真实的情况。所以，本文提出的虚拟显示建模和控制方法能够准确还原图像信息，可以用于新型的虚拟LED显示屏。