平板显示系统的最优扫描结构及分形模型

本文首次将分形原理应用于平板显示系统灰度图像的扫描映射,提出了平板显示系统灰度图像的最优扫描结构及分形模型,以解决平板显示系统扫描形成灰度图像过程中的时间冗余问题.将显示系统的数字显示存贮空间分切成若干个具有不同时间维数的空间划分,在此基础上导出"空间划分"和"时间灰度分形"拓扑结构的分形扫描模型及FPD离散空间的分形维数,然后根据分形模型对每一维空间划分实施自相似时间灰度分形扫描.文中从理论上证明了该模型的最优性,推导了超高显示灰度与帧频的关系,并用实验结果证明该方法可在不改变扫描频率的前提下可提高平板显示系统扫描效率及成像质量.     

基于分形IP核的平板显示控制器设计与应用

论述了基于分形IP核的平板显示(FPD)控制器的设计与工程实现,所设计的分形扫描控制器可用于LED、OLED、TFT-LCD等平板显示器;平板显示系统由多媒体视频显示卡、以太网视频发送卡、分形扫描控制器及显示屏四大部分组成。使用高速以太网的物理层协议技术取代传统多芯差分长线数据传送,具有高速、长距离传输的优点;扫描控制器用FPGA实现,有效提高了成像灰度等级和画面质量。通过LED平板显示器的设计与实现,说明分形扫描IP核在FPD产业应用的可行性,以及对平板显示系统灰度等级、帧频等参数提高的贡献度。     

应用于硅基OLED微显示器的分段可调伽马校正

由于人类视觉系统感知的亮度与显示器实际显示的亮度为非线性关系,需要对显示器的视频数据进行伽马校正,使显示亮度适应人眼的感知需求。本文提出一种针对硅基OLED微型显示器的伽马校正方法。首先,基于人眼视觉的伽马特性,分析伽马校正的基本原理。然后,提出对输入视频数据进行位宽拓展达到非线性输出,并基于查找表和分段可调的线性差值算法实现伽马校正。最后,根据实际XGA039芯片发光情况调试校正参数以达到更优的显示效果。实验结果表明:XGA039芯片最大发光亮度为20 000cd/m~2,在伽马取值为2.2时,采用可调非均匀分段获得了较好的显示效果。所提出的伽马校正方法能够使视频图像的显示质量明显改进,且较传统方式在精度和实现面积上均有一定优势。     

一种LED显示屏的γ校正方法

针对因CRT与LED的光电特性差异,造成LED显示屏灰度畸变的问题,基于人眼视觉特性研究了适合于LED光电特性和视觉亮度特性的校正公式,介绍了一种基于查找表的γ校正设计方法,给出了在FPGA内部γ校正功能的实现方法,文中所设计的校正方法,使LED显示屏显示出更佳的图像效果。     

基于实测校正因子的实时伽马校正算法

针对等离子显示器(Plasma Display Panel,PDP)反伽马校正过程中因荧光粉亮度饱和以及APL临界切换引起的灰度级失真和闪烁现象,提出了一种基于PDP发光特性的实时反伽马校正算法。该算法采用实测关键灰度级亮度和基于图像APL的校正因子补偿算法,通过实测亮度和灰度级之间的对应关系实现了灰度级的线性输出,引入校正因子消除了不同图像切换过程时的闪烁。50 in(1 in=2.54 cm)PDP实验结果表明,该算法能够减少大面积暗场区域存在的闪烁现象,消除显示图像输出灰度的失真和反转,增强显示画面的细节,提高显示画质。此外,算法采用分段式多项式拟合进行实时反伽马计算,使算法具有处理速度快,对电路依赖性小等优点。     

基于分段伽马变换的医用LED显示控制系统设计

为了满足大尺寸高清医用显示系统的需求,设计基于FPGA的医用大尺寸高清LED显示控制系统,该系统由HDMI接口信号处理模块、FPGA控制模块、千兆网接口模块和驱动电路等模块组成,利用分段伽马的设计方法来保证在高灰度、中间灰度和低灰度时显示屏显示的特性曲线均严格符合DICOM曲线,并在每一段伽马基础上进行亮度校正,保证整屏在各灰度级下的一致性,来实现医学影像数据的处理和显示。实验测试表明,该新型LED医用显示控制系统满足医用要求,具有较强的实用性。     

平板显示系统分形扫描模型的IP核实现

 本文论述了最优扫描结构的分形理论模型到通用逻辑算法的推导、分形扫描方法在平板显示灰度控制中的关键技术研究及IP核构造.根据建立的平板显示器(FPD,Flat Panel Display)分形扫描核心模块架构,导出相应的n位分形扫描的递推结构及硬件逻辑实现模型,然后研究每个扫描时间对应的子空间码和位码序列的生成及逻辑实现,其中采用格雷编码定位器优化策略生成子空间码序列,可简化硬件逻辑、提高系统的抗干扰能力.在此基础上设计了适合各种灰度等级的、具有自主知识产权的分形扫描软核,仿真结果证明所设计的IP核达到预期目标,可嵌入于FPD扫描控制器中,有效提高了灰度扫描的利用率和和FPD画面质量,更重要的是使具有自主知识产权的平板显示器分形扫描方法得以工程实现.     

基于最优扫描结构的分形IP核设计

描述平板显示系统中最优扫描结构所对应的自相似分形拓扑结构图,提出分形扫描核心模块架构,分析n位分形扫描的递推结构,研究扫描过程中的子空间码与位码序列的关键特征,推导出序列生成的通用逻辑算法。在此基础上,设计了适合各种灰度等级的参数化的分形IP核并得到仿真结果,同时给出了分形IP核的系统应用,证明所设计的IP核可以有效提高灰度扫描的利用率和FPD画面质量。     

基于轴向移动柱面-泽尼克校正元件的动态像差校正技术

椭球形窗口光学系统最显著的特点在于其依赖扫描视场的动态像差变化特性,像散和彗差成为影响光学系统成像质量的主要因素,其中像散的影响最为突出。为解决这一难题,结合柱面透镜和泽尼克位相板的特点,提出了一种新颖的动态像差校正方法,即柱面-泽尼克元件校正方法,此元件的外表面为一对母线互相垂直的圆柱面,对应的两个内表面为泽尼克边缘矢高表面。该方法随扫描视场的变化实时地调整一对柱面-泽尼克校正元件间距以实现椭球形窗口引入像差的动态校正。突破了固定校正元件无法实现超大扫描视场的瓶颈。设计实例中成像光学系统实现了±55°扫描视场,各扫描视场像散和彗差的泽尼克像差系数P-V值校正到了±0.8个波长以内,椭球形窗口光学系统的成像质量得到了明显的提高。     

一种应用于AMOLED的宽电压摆幅高精度伽马校正电路设计

针对AMOLED显示驱动芯片对高精度、低功耗的应用需求,设计了一种宽电压摆幅、高精度、具有温度补偿功能的伽马校正电路。电路通过幅值调节和斜率调节,并微调关键点,从而改变DAC输出曲线,更好地拟合灰阶-电压曲线实现高精度。通过使用轨到轨输入级及基于亚阈值跨导恒定设计的输出缓冲器电路保证了宽输入电压范围,采用Cascode Miller补偿结构以降低补偿电容大小,提高稳定性和响应速度。电路使用了温度补偿结构以平衡温度变化对灰阶电压带来的影响。仿真结果表明:在UMC 80nm的工艺下,在输入电压为0.2～6.3V的范围内,设计的伽马校正电路的响应时间在20μs,电路输出电压的误差在3mV以内。性能基本不受温度影响,满足了分辨率为1 080×2 160的AMOLED驱动芯片的设计需求。     

基于遗传算法搜索高灰度级FPD扫描矩阵的研究

随着灰度等级的提高和平板显示器尺寸的增大,而传统的扫描方式扫描效率不高,导致帧频急剧上升。子空间按位扫描策略有效地解决了该问题,但随着灰度级的增大,采取直接搜索法获取该优化策略对应的扫描矩阵变得不可实现,为此介绍了一种采用遗传算法搜索高灰度级权值扫描矩阵的方法,并针对遗传算法的局部收敛缺陷,根据遗传进程的自适应特性对遗传算子进行动态调整,成功而快速地搜索到64级灰度的线性权值扫描矩阵。     

基于FPGA的平板显示器件驱动电路的设计

介绍了一种基于FPGA的平板显示器件驱动电路的设计方法。在FPGA内部设计了数字GAMMA校正、时基校正、时钟发生器、锁相环、I2C控制等模块,替代了各个专用集成芯片的功能,用数字技术取代传统模拟技术实现电路各模块,简化了电路;能够完成平板显示器件显示时序及控制方面的要求且控制灵活;能驱动大部分的平板显示器件,通用性好;设计了丰富的扩展信号接口,FPGA外挂SDRAM可应用于更大规模的平板显示驱动,可移植性强。采用高分辨率液晶投影显示屏LCX029CPT来验证所设计的驱动电路,通过电路实现,显示出质量很好的图像。     

一种适用于数字微镜无掩模光刻的图形拼接方法

针对数字投影光刻技术大面积图形曝光的需求,提出了一种基于灰度模板调制的图形拼接方法,包括图形分割、模板设计、子图形灰度调制、子图形曝光4个步骤。图形曝光前,需要将曝光图形分割为多帧大小为1024pixel×768pixel的多个子图形,然后每个子图形与对应模板相乘,实现曝光子图形的预处理。基于数字微镜(DMD)对灰度图形的调制原理,设计了可行的边界灰度调制模板。给出了图形分割的基本方法以及模板设计的原则。计算机仿真实验展示了图形拼接的过程。实验结果表明,该方法能较好地解决大面积图形曝光存在的拼接问题,改善了图形刻蚀的质量。     

基于灰度变换及改进Retinex的低照度图像增强

针对低光照条件下拍摄的图像受光和环境的影响,其重要信息丢失严重,出现对比度低、细节模糊等问题,提出了一种基于灰度变换与改进Retinex的图像增强方法。首先采用引力搜索算法（gravitational search algorithm, GSA）优化的全局灰度变换函数对图像的RGB各通道灰度图像进行灰度变换,增强图像光照强度,使其更接近均匀光照场景;然后将图像转为HSV色彩空间,对V通道（亮度通道）采用改进的多尺度Retinex(MSR)算法处理,将基于范围的自适应双边滤波和Gabor滤波作为Retinex算法的环绕函数,结合两种滤波的特性来增强图像的亮度和细节。最后采用伽马校正避免图像融合造成的图像色偏。实验结果显示,该方法处理过的增强图像在主观和客观评价上优于其他方法,图像颜色失真较小,细节更清晰,为图像的后续应用做了铺垫。     

高灰度视频OLED显示控制系统设计与应用

在详细分析AFD公司OLED面板电气特性和各种OLED灰度扫描原理的基础上,对AM-OLED扫描驱动电路进行研究,采用FPGA作为核心控制器件,完成了高灰度OLED视频显示系统设计。系统主要包括DVI接口信号处理模块、内存管理模块和灰度扫描控制模块,其中成像核心模块采用子场扫描工作方式;解码后的DVI信号经过一系列处理,可实时地送到OLED屏上显示,且灰度等级256级和64级可选。视频OLED显示系统实现了240×RGB(H)×320(V)QVGA分辨率,256级灰度显示,帧扫描频率为60～100Hz。电源驱动板共有7个电源输出,可根据外部环境来分别进行调节OLED屏的亮度,以实现OLED高灰度视频显示。     

FED显示系统的γ校正

在视频图像和计算机图形学中，γ校正是一个实现图像尽可能真实地反映原物体或原图像视觉信息的重要过程。在传统的阴极射线管（CRT）中图像信号的再现，由于电子枪的调制特性是非线性的，会出现亮度失真现象。为了克服低灰度级图像偏暗的缺点，大多数图像发送系统均采用预补偿办法，对其发出的图像信号作了预γ校正，从而实现了图像信号与图像亮度间的线性变换。FED作为一种新型场致发射显示器件，由于采用的驱动方式有别于CRT，因此并不具备等同于CRT的γ特性，如直接使用信号源图像信号，将不会得到高质量的图像显示。本文针对这一问题，对图像源视频信号作反γ校正，还原为原始图像，并通过实验得到适于FED显示屏的校正因子，经过校正，得到了较好的图像显示质量。     

1024元MCT红外焦平面线列等角度扫描成像系统

文章介绍了一种带读出电路的１０２４元短波ＭＣＴ红外等角度扫描成像系统．叙述了该扫描成像系统的构成,在图像处理中应注意的两个主要问题:探测器非均匀性校正和行列图像信号的修正．该扫描成像系统采用国产１０２４元线列ＭＣＴ(碲镉汞)焦平面器件,自行研制的同轴透射式光学系统和一维等角度并行扫描方式,扫描效率超过８８%,扫描半周期为５秒,每帧像素为１０２４×１６００．该系统在野外获得了较为理想的红外图像．     

灰度校正在红外序列图像拼接中的应用

为满足红外图像无缝拼接的需要,提出了一种基于红外序列图像的灰度非均匀性校正算法.该算法利用灰度非均匀区域的相对稳定性,通过对拍摄的大量红外序列图像求平均,获得相机灰度校正的模板图像.然后利用此模板对各帧图像进行校正,实现在同一幅度照射下各像素灰度的一致性.最后利用由HJRG-001型红外热像仪获得的红外视频图像序列进行...