一种基于线性规划的多基色显示系统设计

多基色显示系统采用增加基色数量的方法能有效地扩大显示器的再现色域。针对三基色到多基色的映射线性方程组解的不唯一性,提出了一种基于亮度最大的线性规划优化算法。该方法根据颜色亮度和色域之间的关系,用线性规划求得亮度最大值时的最优解。最后将该算法运用到了五基色显示系统。结果表明,白点亮度达到了最大值,同时系统的色域较三基色显示系统扩大了约20%。     

LED广色域投影显示系统实时色域校准的研究

针对LED广色域投影显示系统中色域过大带来颜色失真的问题,在时序工作方式中,采用在一个基色光工作时,同时加入一定比例的其他基色光作为辅助光,将该基色光的色品坐标移到所需位置的色域校准方法。另外,为了避免LED一致性差异和环境温度变化及工作时间对LED主波长和色品坐标造成的影响,提出利用一组XYZ色度传感器实时测量并反馈三基色LED色品坐标的方法。该方法通过对色域校准算法编程实现实时色域校准,达到了正确显示颜色的目的。     

广色域多基色显示系统的驱动图像生成方法

多基色显示是广色域显示技术的重要发展方向,但多基色显示系统目前面临着高分辨率、高帧率多基色驱动图像的获取问题。提出一种基于广色域RGB相机的多基色驱动图像生成方法。以实际多基色LED点阵显示系统为例,首先建立了显示系统的n基色空间与标准CIE XYZ空间的转换模型,即正向转换模型;在正向模型的基础上,建立了由3基色空间到多基色空间的逆向转换模型,从而将RGB相机摄取的高分辨率彩色图像转换为n基色显示系统的驱动图像。实验中,根据典型5基色LED点阵显示器的色度参数分别建立了正向和逆向转换模型,并将ColorChecker SG色卡的广色域图像作为目标图像,完成了基色转换和色差分析。     

基于亮度因数分级BP神经网络的多基色显示系统色度转换模拟北大核心CSCD

针对多基色显示系统的颜色转换问题,提出一种基于亮度因数分级BP神经网络的色度转换方法,并建立CIE标准(X,Y,Z)空间到多基色(K_(1),K_(2),…,K_(n))空间的转换模型;将整个(X,Y,Z)颜色空间按训练样本的亮度因数Y分解成多个二维子空间,并形成亮度因数分级子空间BP网序列,从而减少了从低维度空间向高维度空间进行颜色转换时出现的同色异谱问题。以五基色LED显示系统为例,对亮度因数分级BP网的有效性开展验证实验。首先根据五基色LED显示系统的实际色度参数,建立了五基色显示系统(K_(1),K_(2),K_(3),K_(4),K_(5))空间到CIE标准(X,Y,Z)空间的线性转换模型;在此基础上采用最小色差匹配法,生成了典型亮度因数分级训练样本集和测试样本集,并完成了BP神经网络的训练和测试。结果表明,训练样本集的CIE1976L^(*)a^(*)b^(*)平均色差达到6.37以下,并且还有进一步的改进空间,为多基色显示系统的颜色转换工作提供了一种有效的技术途径。     

LCD液晶显示器的颜色特性研究

定量描述了液晶显示器的颜色特性以及对显示彩色图像的影响。在实验测量的基础上,得到了LCD液晶显示器的颜色特性数据。以3D LUT方法建立了设备颜色空间RGB与标准颜色空间L a b 之间的近似转换模型。通过分析比较它们的色域边界特性,了解了与CRT显示器颜色色域的差异以及影响显示彩色图像时颜色失真的特点。     

按波长分区的LCD颜色特征化模型

为了建立液晶显示器颜色计算模型,分别对EIZO CG19, IBM 19, DELL 19和HP 19 LCD显示器进行了通道独立性和颜色叠加性的检验。通过检验单通道和双通道数字驱动值与颜色三刺激值之间的关系可以验证各通道之间的独立性,从而证明了上述显示器的显示色与三原色光谱辐亮度函数之间存在线性叠加关系。实验中发现三原色光谱辐亮度与数字驱动值的关系是波长的非线性函数,提出了一种按波长分区法计算三原色光谱辐亮度函数的方法,用RGB三原色的测量光谱拟合出各波长辐亮度值与数字驱动值之间的三次多项式关系,利用这个关系可计算得到任意数字驱动值对应的三原色光谱辐亮度曲线,然后可按颜色相加关系由三原色光谱辐亮度曲线计算出任意数字驱动值下的显示色。实验结果表明,只需要测量少量几个数字驱动值下的光谱曲线就可以准确计算出任意数字驱动值下的三原色光谱辐亮度曲线,进而计算得到任意混合色的光谱辐亮度曲线,大大减少了测量样品数量。这种计算方法所需的测量样品数量少、计算准确度高,可以满足工业应用的精度要求,能作为LCD显示器颜色特征化的一种方法。     

普通LCD显示器色域边界的准确计算

目前针对普通LCD显示器色域边界计算的研究较少,本文耦合迭代求解法和反向特征化计算方法提出一种准确快速计算普通LCD显示屏色域边界点的方法。其中的反向特征化计算方法是:利用GOG模型初步计算已知颜色点的近似输入值,然后利用正向特征化模型、原色的主刺激值与设备输入值的函数关系,采用逐步逼近法计算颜色点对应的输入值RGB。计算步骤为:首先确定迭代计算初始值,迭代计算任意色相面上任意仰角上的颜色的XYZ;然后计算XYZ值对应的输入值RGB;最后,以RGB来判断颜色点是否在色域边界上。实验结果表明,与SMGBD相比,本算法无需插值计算,需要的样本少,其计算结果比SMGBD更能满足实际需求。     

LED显示屏色域边界的快速计算

为了快速计算出LED显示屏的色域边界,提出一种迭代求解映射线与色域边界交点进而拟合每个色相面内色域边界的算法。首先根据LED显示的色度学原理给出了颜色是否在LED显示屏色域内的判断方法。然后在CIELAB均匀颜色空间中,分析了迭代算法的原理,确定了迭代计算初始值,并进行了计算精度和速度分析。最后以D65为参照,在等色相面内进行了LED显示屏色域边界的拟合实验及色差分析。实验结果表明:11次迭代运算后,拟合色域边界已非常光滑,每条映射线上的色域边界点真实值和计算值最大色差仅为0.23。与插值类计算方法相比,最大色差值和计算速度分别降低和提高了一个数量级。本文算法在计算精度和速度上能够满足对LED显示屏进行色域分析和与其他显示设备进行色域映射的要求。     

基于光谱叠加特性的液晶显示器颜色特征化方法研究

从色光加色混合的基本特性出发,对两台专业级液晶显示器(LCD)进行了光谱辐亮度测量.对测量结果进行计算表明,显示色与三原色光谱辐亮度函数之间存在线性叠加关系,不同数字驱动值下相同波长的三原色光谱辐亮度函数满足三次多项式的关系.利用这两个关系提出了一种根据数字驱动值和对应的三原色光谱辐亮度函数计算任意显示色的算法.实验验...     

彩色PDP中荧光粉发光色坐标的测量方法研究

等离子体显示器已成为平板显示领域主要发展方向之一。在等离子体显示器上测得的色坐标包含了两部分：一部分是荧光粉在PDP器件中发光色的色坐标，一部分是PDP工作时气体放电的色坐标。在PDP屏的制作过程中，荧光粉经历了浆料制备、干燥、烧结以及老炼等工艺过程。因此，荧光粉在PDP屏上表现出的色坐标比起荧光粉体来说会产生一些变化。本文以测量PDP中荧光粉发光色坐标为目的，提出了一种用单色PDP屏色坐标、亮度和同结构下气体放电色坐标、亮度来获得荧光粉在PDP屏中色坐标和亮度的方法，设计制作了测试PDP屏三基色荧光粉发光色坐标所用的单色试验屏。用CRT ColorAnalyzer（CA－100）时PDP屏和PDP屏上气体放电产生的亮度和色坐标都进行了测量，根据合成颜色的在刺激值与二种已知颜色的在刺激值具有线性叠加关系，计算出了荧光粉在PDP器件中的色坐标和亮度。同时，用WGD－3型组合式多功能光栅光谱仪对PDP屏和气体放电的发光光谱进行了测量，用计算机将测得的发光光谱在同波长下相减，从而获得了荧光粉在PDP中的发光光谱。结果表明绿粉和蓝粉的色坐标变化较大，而红粉变化较小，使得PDP白场色温向较低的方向变化。绿粉和蓝粉的发光谱线的半峰宽与原粉比较都有减小，峰值发光强度也减小了，绿粉的峰值发光波长从526nm变至523．4nm。     

一种基于色度学的RGBW信号映射算法评价方法

随着对高亮度、低功耗绿色显示技术的不断追求,RGBW显示技术成为了国内外的热门研究方向,已有多种RGBW显示器在市场上开始推广。由于将传统显示器rgb信号转换到RGBW显示器RGBW信号的映射算法不仅需要保留初始颜色,且需要兼容具有不同子像素布局方式的RGBW显示器,因此,信号映射算法成为RGBW显示的关键。在介绍现有的五种信号映射算法的基础上,分析了RGBW显示器中新增的白色子像素对显示颜色的作用方式以及现有四种RGBW子像素布局方式对映射算法显示效果的影响;提出了优秀映射算法应满足的三点要求,并据此推导出优秀映射算法的普适性等式及衡量映射算法亮度提升能力的亮度因子;针对五种映射算法的模拟实验表明：满足普适性等式的映射算法能更好地保留初始颜色的色调和饱和度,亮度因子可有效表征算法对亮度的提升能力。该模型不仅可用于评价现有映射算法,而且可为新型映射算法的研究提供理论指导,使之兼容于具有不同硬件参数和子像素布局的显示器,有助于RGBW显示技术的普及推广。     

显示量化误差对色域转换的影响

彩色显示的研究或设计人员经常面对不同显示系统之间的色域转换,由于多种因素的影响,转换后的色域往往存在着偏差。阐述了不同色域之间转换的基本原理和量化形式确定情况下的具体转换方式;同时在色域的三维模型上对转换误差进行了分析,并在这种偏差分析的基础上,详细论述了量化误差给色域变换带来的影响。其中结论可以用来评估色域转换的质量;同时,针对于确定的显示基色参数,是否能正确获得转换的颜色,以及这种相互关系可以由确立的三维模型更清楚地表现出来。     

超薄前投激光显示系统研制

为了解决光学系统投影厚度过大问题,采用自由曲反射面结合非球面设计方法设计出超短距离、超广角投影显示系统,其屏幕投影距离小于20 cm。为解决激光色域系统转换,建立了激光三基色与荧光粉三基色色域变换与扩展的理论模型并搭建了基于DSP高速图像处理芯片为核心的颜色变化实时硬件处理试验开发系统。通过该系统可以调试不同颜色系统转换算法,验证转换模型的正确性,并为实现专用颜色转模块提供了开发平台。     

一种基于色域分析与聚类分析的基色筛选

提出了一种基于色域分析与聚类分析结合的基色筛选算法。该方法对传统4色色域和目标高保真色域进行分析,筛选出4色色域外的特征点,并对其光谱反射率进行主成分分析,确定基色的个数m。以m作为分类数,对集合中特征色光谱反射率进行聚类分析,在m个分类光谱中选择和特征色平均光谱距离最远的m个光谱作为基色光谱,在基色库中选择和m个光谱相关距离最小的实际专色作为最终基色。实验结果表明,提出的基色选择算法能够准确估计出新基色的光谱反射率,最大程度实现了目标高保真色域的再现。     

显示设备防蓝光模式和色域的关系

基于新型光源的显示设备以大色域、高亮度、高解析度等优点成为了市场主流.蓝光作为三基色之一,是显示系统不可或缺的部分,它的波长、光谱宽度、亮度等参数影响着显示系统的方方面面.同时,过强的蓝光会损害人眼的视网膜细胞并影响生物节律.如何减少蓝光危害是设计显示系统时需要考虑的重要问题.以手机、电视屏幕为代表的显示设备是人机交互的重要媒介,为了减少其中的蓝光危害,在设备中通常都设有防蓝光模式.这种模式会影响到显示设备的色域.基于此,测量显示系统中色域和蓝光危害随着防蓝光模式的变化过程是有必要的.我们提出了一种测量显示设备特征点获得立体色域的理论.以目前市面上几种主流手机作为实验样本测量立体色域,结合光谱获得蓝光危害值,提出色域和蓝光危害的兑换比例这一测量标准,以评估防蓝光模式的质量.     

用于数码显微镜的白平衡校正方法

提出了一种用于数码显微镜的非线性白平衡方法.以标准D65光源光照下孟赛尔色卡每个色块的XYZ三刺激值和所成图像中的RGB值为训练样本,用神经网络建立不同数码显微镜拍摄的RGB输出与XYZ三刺激值之间的关系;再通过Estevens矩阵把XYZ三刺激值转换成人眼感光器所接受到的刺激值,并进行非线性计算;最后把计算结果转换回RGB空间,从而得到白平衡后的图像.实验结果表明,该方法所得的白平衡校正结果更加接近标准白光照射下的图像颜色.在光源色纯度较高的情况下,采用调整通道增益的方法变化幅度较大,而采用本文提出方法结果更加稳定;特别是当光源的色纯度过大使得图像中某个颜色通道的值接近0的时候,用调整三通道增益的方法已经完全失去了校正作用,而采用本文中的非线型方法仍然可以得到好的校正结果.同时,此方法中建立的神经网络模型反映的是成像设备的RGB空间到XYZ空间的转换特性,对于不同的光照条件,此特性不变,因此对于不同光源不需要分别建立神经网络模型.     

用于数码显微镜的白平衡校正方法

提出了一种用于数码显微镜的非线性白平衡方法.以标准D65光源光照下孟赛尔色卡每个色块的XYZ三刺激值和所成图像中的RGB值为训练样本,用神经网络建立不同数码显微镜拍摄的RGB输出与XYZ三刺激值之间的关系;再通过Estevens矩阵把XYZ三刺激值转换成人眼感光器所接受到的刺激值,并进行非线性计算;最后把计算结果转换回RGB空间,从而得到白平衡后的图像.实验结果表明,该方法所得的白平衡校正结果更加接近标准白光照射下的图像颜色.在光源色纯度较高的情况下,采用调整通道增益的方法变化幅度较大,而采用本文提出方法结果更加稳定;特别是当光源的色纯度过大使得图像中某个颜色通道的值接近0的时候,用调整三通道增益的方法已经完全失去了校正作用,而采用本文中的非线型方法仍然可以得到好的校正结果.同时,此方法中建立的神经网络模型反映的是成像设备的RGB空间到XYZ空间的转换特性,对于不同的光照条件,此特性不变,因此对于不同光源不需要分别建立神经网络模型.     

CRT与LCD显示器色域特性研究

 显示器的色域（Color Gamut）决定了显示器能够显示的颜色范围。由于CRT和LCD的显色原理不同,同样的RGB值在不同的显示器上将表现出不同的颜色。通过实验的方法,对不同显示器进行大量不同颜色样块的测量,研究比较LCD和CRT的显色特性和色域。结果表明：LCD的显示色域比CRT要小,并且基本上被完全包围,也就是在CRT上能表现出的图像颜色无法在LCD上表现出来;另外从颜色视觉的感知属性来看,它们所表现出来的颜色明度、彩度和色调范围也有很大的差别。     

基于一维查找表的LCD特性化方法的研究

针对LCD显示器的颜色还原问题,根据一维查找表(1-Dimension Look-up Table,1D-LUT)方法,建立显示器设备颜色空间(RGB空间)与标准颜色空间(CIE XYZ空间)之间的颜色特性转换模型,采用CIE LAB色差评价方法,得到平均色差为1.56。并与GOG(Gain-Offset-Gamma)模型特性化结果对比分析,经GOG模型特性化后得到的平均色差为8.87。分析对比1D-LUT与GOG模型对LCD显示器特性化的适用性,为设备颜色的精确复现提供必要的依据。结果表明,1D-LUT相对于GOG模型特性化精度高,具有较好的颜色复现能力,适用于LCD显示器的特性化,而GOG模型不适用于LCD的特性化。     

基于一维查找表的LCD特性化方法的研究

针对LCD显示器的颜色还原问题,根据一维查找表(1-Dimension Look-up Table,1D-LUT)方法,建立显示器设备颜色空间(RGB空间)与标准颜色空间(CIE XYZ空间)之间的颜色特性转换模型,采用CIE LAB色差评价方法,得到平均色差为1.56。并与GOG(Gain-Offset-Gamma)模型特性化结果对比分析,经GOG模型特性化后得到的平均色差为8.87。分析对比1D-LUT与GOG模型对LCD显示器特性化的适用性,为设备颜色的精确复现提供必要的依据。结果表明,1D-LUT相对于GOG模型特性化精度高,具有较好的颜色复现能力,适用于LCD显示器的特性化,而GOG模型不适用于LCD的特性化。