彩色矩阵显示器亚像素采样混色错误的分析与评价

从彩色矩阵显示的亚像素排布(SPA)出发,详细分析了亚像素采样(SPS)颜色错误出现的原因及条件,指出了颜色错误与SPA的关系,得出对任意一种SPA颜色错误只发生在与排布错误方向平行且图像输入频率大于Nyquist频率的区域。根据人眼视觉特性,提出了区域混合的颜色误差评测方法。此方法以原图像颜色为基准,最小化结构基元覆盖区域下的颜色误差,对图像累计该误差并以累计结果的各种统计指标作为显示图像与原始图像颜色偏差的一种度量。计算结果与仿真实验的分析结果相符,能够正确反应出SPS对混色问题的影响。     

一种与显示设备相关的抗颜色混叠新方法

针对显示系统中应用亚像素采样技术引起的颜色混叠问题,该文提出一种基于显示设备亚像素排布的抗颜色混叠滤波方法。鉴于颜色混叠的区域及形状与亚像素排布的多样性紧密相关,在频域内通过倒晶格理论给出不同亚像素排布各基色的Nyquist频率限制图,并以此为依据设计各基色分量上的抗混叠滤波器。对图像进行滤波预处理后再经亚像素采样显示图像,达到保持图像清晰度的同时消除或减弱显示图像中颜色混叠的目的。理论分析和仿真结果表明,相对于5-tap滤波法,在无明显颜色错误的前提下,该方法可将图像亮度分量的PSNR值提高30%左右;另外,该算法简单,易于实现。     

基于多尺度区域混色的RGB欠采样图像颜色错误评价

针对彩色阵列显示设备中由于采用亚像素寻址技术引起的颜色错误问题,该文提出了一种定位和量化的方法。基于人眼空间混色特性,指出颜色误差的度量应在多尺度混色区域下进行。以亚像素矩型排布为例,从点阵理论的结构基元出发,设计多尺度混色区域的形状与大小,实现了颜色错误的定位与量化。分析和实验表明,以多尺度区域混色颜色误差为基础的自适应颜色误差消除法在弱化颜色错误的同时保持了更多原有图像的细节。     

亚像素采样对LED显示质量的提升

清晰显示高分辨率画面是LED显示屏图像质量提升领域中亟待解决的关键问题之一.针对LED显示屏分辨率低、成本高、像素排布灵活的特点,研究了亚像素采样技术在LED显示屏中的应用.从信号处理的角度,在RGB颜色空间中对LED显示屏建立了全像素采样和亚像素采样数学模型,在亮度与色度相分离的空间中对两种采样方式进行了频谱分析,证明了应用亚像素采样技术可以将显示系统的亮度混叠转移到了人眼较不敏感的颜色通道上,有效扩展了LED显示系统在各方向上的Nyquist频率限制.物理屏体上的仿真实验表明亚像素采样对LED显示屏的图像显示质量具有改善作用.     

一种消除LED显示屏动态假轮廓的脉宽调制法

针对LED显示屏播放运动画面时的动态假轮廓问题,提出了集中式门控脉宽调制法.该方法在原有门控脉宽调制技术的基础上,将PWM周期中的小数场固定于周期的中间,然后计算整数权重位对应的子场数并将其紧邻小数场实现.分析和实验表明,集中式脉宽调制法具有与线性PWM相似的点亮时间函数,能够将任意两灰度级间DFC指标的均值从GPWM方式下的0.6降到0.2以下.在有效消除DFC的同时又保持了GPWM的高刷新频率与高灰度级,从而明显改善图像的显示质量.同时算法实现简单,不需要额外的硬件支持.