基于DMD的高动态图像超高帧频显示方法

数字微镜器件(DMD)在用于高帧频探测系统的功能和性能测试时,必须保证DMD能够超高帧频显示图像,而传统的脉冲宽度调制(PWM)方法的显示帧频受限于DMD加载数据所需的最短耗时,无法满足实际需求.为了解决这一问题,驱动DMD超高帧频显示高动态范围的图像,在结合DMD硬件特性和传统PWM理论的基础上,利用图像叠加背景光显示技术,提出了一种改进的脉冲宽度调制DMD实现灰度图像显示的方法.适用于8位灰度以上的高动态范围图像的DMD超高帧频显示,实验表明,该方法将8位灰度图像的DMD显示帧频提高到1 kHz.     

激光直写系统中DMD控制方法的设计与改进

为解决在激光直写系统中利用数字微镜器件(DMD)无法对纵向像素数大于768的灰度图像进行滚动显示的问题,文章在其控制电路的数据传输、存储及显示驱动技术方面开展了研究.利用FPGA中丰富的逻辑资源实现了图像数据传输方式的改进,通过移位寄存器对数据进行拆分和位宽转换.提出间隔存储方法实现大尺寸灰度图像数据的存储,基于此方法可实现灰度图像滚动显示时的数据读取.同时,省去在上位机中进行位平面拆分和图像分割的预处理步骤,简化了上位机操作流程并提高了系统数据传输效率.实验结果表明,该系统能够以419.6 Hz的刷新率对大尺寸灰度图像进行滚动显示.     

DMD灰度调制特性及其在场景仿真中的应用

基于数字微镜器件(DMD)的红外场景仿真系统中图像显示是采用灰度调制技术实现的。介绍了DMD灰度调制技术的原理。分析了在探测器帧频不变的情况下,调整DMD显示帧频,图像灰度调制与探测器帧频之间的关系,得出如果DMD显示帧频与探测器帧频满足一定关系,不外接同步信号探测器也可以得到完整的图像,并通过实验进行了验证。     

OLED矩阵同步显示VGA视频的灰度控制研究

研究探讨了有机电致发光显示器件(OLED,96RGB×64)矩阵同步显示VGA视频的灰度控制。设计采用“位平面加权”的方法重现灰度,利用对2组SRAM交替读写的方法进行同步缓冲,整个电路系统是基于ALTERA公司的可变程逻辑(FPGA)技术进行设计的。仿真结果表明,该方案能够实现预定目标,在OLED矩阵上实现多灰度、全彩色的同步VGA视频显示。     

多参数亮度值重映射的颜色传递方法

为了提高灰度图像中人眼视觉的情景感知和目标的识别率,提出了多参数亮度值重映射的颜色传递方法,将灰度图像赋予色彩。该方法首先将灰度目标图像和彩色参考图像由RGB颜色空间转换到亮度与色彩分离的YCbCr颜色空间。然后,引入由彩色参考图像和灰度目标图像的列数和亮度共同决定的参数,对彩色参考图像的亮度值进行运算,使彩色参考图像与灰度目标图像具有相同的亮度值动态范围。最后,根据目标像素和它周围的像素存在相关性,进行灰度目标图像与彩色参考图像的像素匹配后,将得到的结果再逆变至可以表示出各种色彩的RGB颜色空间。该颜色传递方法降低了色彩误传现象,提高了颜色传递的准确度并缩短了程序的运行时间。     

基于DMD的高帧频红外场景仿真系统设计

红外动态场景仿真技术在红外成像、跟踪和制导武器等系统的性能评估中起着重要的作用,基于数字微镜器件(Digital Micromirror Device, DMD)的红外场景产生方案是红外场景仿真技术中最具研究价值的一种方案。介绍了DMD的灰度调制原理和工作方式,在此技术基础上设计了基于TI公司的0.7XGA开发平台的DMD驱动程序。通过放大原图像,提高了仿真红外图像的对比度。最后根据探测器输出的积分时间信号和帧同步信号,提出了一种提高DMD投影频率的方案。该方案投影出的灰度图像的对比度有所提高,红外成像仪可以采集到清晰的灰度图像,且每一帧灰度图像的显示时间缩短至1.12 ms,相比于常规方式的7.87 ms有了很大的提高。     

基于颜色查找空间的自然感彩色融合算法及DSP实时实现

基于颜色查找空间的自然感彩色融合算法是一种快速有效地将自然光参考图像的色调"着色"到多波段融合图像的方法。颜色查找空间针对不同环境和场景的人眼观察任务,寻求参考图像与多波段融合图像的像素点灰度坐标索引与颜色值的最佳匹配关系,为融合图像提供类似于自然光参考图像并适合于解读场景的色彩,缩短处理时间,应用前景广泛。针对颜色查找表的实时视频帧处理任务,需要特定的硬件和软件设计,满足对于算法环境适应性和实时处理效果的需求。选用了TI公司的32位定点处理器TMS320DM642采集PAL制模拟视频,实时彩色融合,在标准显示器上输出PAL制彩色融合视频。文中介绍了基于颜色查找空间的自然感彩色融合算法的处理流程,DSP实时处理的硬件和软件设计,实现二维颜色查找表实时处理采用的优化方法,以及在未来适于颜色查找表算法的硬件、系统和应用推广。     

DLP投影显示系统的优势及发展前景

基于DLP技术的新投影系统已被开发出来,该系统的核心是DMD器件。采用二进制脉宽调制技术精确控制光的灰度等级,在大屏幕上可得到高亮度、高对比度、高分辨率的优质彩色投射图像。本文介绍DLP系统及DMD的基本工作原理,讨论DLP显示系统在技术上的优势,分析DLP显示的市场前景和技术发展趋势,     

DMD数字微镜驱动控制系统分析及其应用

数字微反射镜器件(DMD)是数字式光处理(DLP)投影显示技术的核心,有着巨大的应用潜力。叙述了DMD的控制原理和特点。首先,基于DMD数字微镜控制器的驱动控制系统和采用二进制脉宽调制(BPWM)技术精确控制光源,接收PC机传输的实时图像显示数据,生成控制DMD翻转的控制时序及其复位脉冲信号,搭建了蓝光半导体激光投影光刻装置,实现了高分辨率灰度图像的分层曝光和曝光量的精确控制;其次,基于DLP投影系统,采用RGB激光源,通过光纤耦合和合束,建立了激光投影实验装置。     

基于单片DMD的无透镜式彩色全息投影技术

通过调整R,G,B三色激光入射DMD的角度来解决彩色全息光电再现时各颜色分量的再现像中心无法重合这个问题。以彩色图的一单色分量为基准,对原始图中的物体进行倍率色差的消除;通过调整三色分量在全息图中的位置以及调节三色激光器入射角度来消除横向位置色差;设计一套基于单片DMD的无透镜式彩色全息投影系统,并通过光电再现实验,得到彩色全息再现图像。所提出的方法不仅再现光路简洁,而且不需要引入时序控制装置,仅需单片DMD就可以直接再现出彩色物体。     

基于小波域的自适应信息隐藏算法

提出了一种基于小波域的自适应彩色信息隐藏算法。该算法通过对YCbCr色彩空间的Y分量低频系数（LY）进行纹理分析,以及利用R.G.B分量低频系数（LR.LG.LB）位面小块的复杂度来确定LR.LG.LB的嵌入强度及嵌入位置。嵌入前,先利用改进的幻方变换和logistic映射对秘密图像进行置乱处理,然后根据纹理分析和位面复杂度,用秘密图像的位面小块替换LR.LG.LB的位面小块,使秘密信息的位面小块和载体小波系数位面小块的复杂度较为相似。实验结果证明,该算法不仅具有理想的嵌入容量,而且隐蔽性也较好。     

一种基于假彩色的像素级多传感器图像融合算法

本文给出了一种基于假彩色的像素级多传感器图像融合算法,并将其用于两幅灰度图像的融合中.这种算法将现有的图像融合技术和彩色显示技术相结合,在灰度融合图像的基础上利用色差来表现原图像与灰度融合图像的细节差异.该算法分为三步:首先,用选择与平均相结合的方法得到两幅原图像的灰度融合图像;接着,求出灰度融合图像与两幅原图像的差异图像;最后,将两幅差异图像和灰度融合图像分别送至R、G、B颜色通道进行显示.比起灰度融合图像,最终得到的彩色融合图像在色彩上更丰富,包含更多的细节,直觉上更容易辨认.     

彩色图像的四元数径向矩仿射不变量

为了研究彩色图像的不变量特性,本文把传统灰度图像的不变量理论推广到四元数层面上来,定义了彩色图像的四元数径向矩并构造了该矩函数的仿射不变量。采用四元数对彩色图像建模,可以充分利用彩色图像整体信息,实现彩色图像RGB通道的并行处理。实验结果表明,彩色图像的四元数径向矩仿射不变量的稳定性要优于L.V.Gool等人提出的彩色矩仿射不变量,其数值稳定性(σ/μ值)提高了一个数量级。本文所提出的四元数径向仿射不变量可以作为模式识别中彩色目标的特征描述子。     

VGA级大屏幕印刷型FED视频显示系统的研制

论述印刷型场致发射显示器驱动系统的工作原理,介绍了采用DVI、VGA视频接口技术、专用集成图像灰度调制和集成扫描电路接口技术以及FPGA控制等技术研制出了能驱动显示VGA分辨率的印刷型FED视频显示系统。该系统能显示各种彩色视频图像,图像亮度已达400cd/m2、对比度达1 000:1,电路灰度等级达256级,有效显示对角线尺寸为635 mm(25 in)。     

3D scanning-based compression technique for digital hologram video

In this paper, we proposed an efficient coding method for digital hologram video using a three-dimensional (3D) scanning method and two-dimensional (2D) video compression technique. It consists of separation of the captured 3D image into R, G, and B color space components, localization by segmenting the fringe pattern in to M×N [pixel²], frequency-transform by 2D discrete cosine transform (2D DCT), 3D-scanning the segments to form a video sequence, classification of coefficients, and hybrid video coding with H.264/AVC, differential pulse code modulation (DPCM), and lossless coding method. The experimental results with this method showed that the proposed method has compression ratios of 8–16 times higher than the previous researches. Thus, we expect it to contribute to reduce the amount of digital hologram data for communication or storage.     

基于数字微反射镜与光源复合编码的高帧频显示方法

作为常用显示器件,数字微镜器件(DMD)使用传统的脉冲宽度调制(PWM)显示方法受最小脉冲宽度限制,无法满足高帧频显示的需求。文章提出基于光源与DMD复合编码的高帧频显示技术,利用光源调制解决脉冲宽度调制导致的位平面显示时间随位平面等级指数增长的问题。通过构建包含驱动模块、光源和DMD的显示系统,采用低4位光源脉冲宽度调制与高4位DMD显示时间宽度调制相结合的方法,将8位灰度图像的显示帧频提高至2 461 Hz。     

探析"六基色"彩色显示的真伪

讨论了有关“六基色”彩色显示技术，在引入“六基色”彩色显示技术争论的焦点后，从视觉色彩（Color Vision）三原色说、彩色光（Color Optical）和应用光（Application Optical）的基本概念出发，对“六基色”彩色显示技术，进行了概要的探析。文章对三原色（TRI-Phosphor,）和三补色（Three Complementary Colors）分组处理，所引发的彩色失真（Color Distortion），提出了处理原则。     

Bit-stream allocation methods for scalable video coding supporting wireless communications

The demand for video access services through wireless networks, as important parts of larger heterogeneous networks, is constantly increasing. To cope with this demand, flexible compression technology to enable optimum coding performance, especially at low bit-rates, is required. In this context, scalable video coding emerges as the most promising technology. A critical problem in wavelet-based scalable video coding is bit-stream allocation at any bit-rate and in particular when low bit-rates are targeted. In this paper two methods for bit-stream allocation based on the concept of fractional bit-planes are reported. The first method assumes that minimum rate-distortion (R–D) slope of the same fractional bit-plane within the same bit-plane across different subbands is higher than or equal to the maximum R–D slope of the next fractional bit-plane. This method is characterised by a very low complexity since no distortion evaluation is required. Contrasting this approach, in the second method the distortion caused by quantisation of the wavelet coefficients is considered. Here, a simple yet effective statistical distortion model that is used for estimation of R–D slopes for each fractional bit-plane is derived. Three different strategies are derived from this method. In the first one it is assumed that the used wavelet is nearly orthogonal, i.e. the distortion in the transform domain is treated as being equivalent to the distortion in the signal domain. To reduce the error caused by direct distortion evaluation in the wavelet domain, the weighting factors are applied to the used statistical distortion model in the second strategy. In the last strategy, the derived statistical model is used during the bit-plane encoding to determine optimal position of the fractional bit-plane corresponding to refinement information in the compressed bit-stream. Results of selected experiments measuring peak signal to noise ratio (PSNR) of decoded video at various bit-rates are reported. Additionally, the PSNR of decoded video at various bit-rates is measured for two specific cases: when the methods for bit-stream allocation are used to assign quality layers in the compressed bit-stream, and when quality layers are not assigned.