顯示系統(tǒng)分辨率和動(dòng)態(tài)偽像測量評(píng)估研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于顯示器件的顯示質(zhì)量要求不斷提高。論文根據(jù)HDTV對顯示器件分辨率和成像質(zhì)量的要求，針對目前測量中存在的問題，對顯示系統(tǒng)分辨率和動(dòng)態(tài)偽像測量和評(píng)估進(jìn)行了深入研究分析。研究CRT圖像清晰度和靜態(tài)光點(diǎn)分布尺寸、LCD圖像動(dòng)態(tài)清晰度與亮度時(shí)間響應(yīng)之間的關(guān)系，建立了實(shí)際測量分析系統(tǒng)，并通過視覺感知試驗(yàn)加以驗(yàn)證。研究成果對研制新型高精密度測試系統(tǒng)和制定正確的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 論文針對

2、CRT中決定分辨率的關(guān)鍵參數(shù)電子束光點(diǎn)尺寸的精密測量方法開展研究。為了適應(yīng)電子槍及偏轉(zhuǎn)線圈的設(shè)計(jì)，和評(píng)估光點(diǎn)對顯示清晰度影響，開發(fā)了精密的靜態(tài)光點(diǎn)和會(huì)聚的測量系統(tǒng)。針對LCD顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽像分析的問題進(jìn)行分析，提出了利用實(shí)際測量的亮度響應(yīng)特性和基于人眼運(yùn)動(dòng)視覺感知模型來模擬計(jì)算運(yùn)動(dòng)模糊圖像，并進(jìn)行評(píng)估分析。開發(fā)研究了一套精確測量LCD亮度響應(yīng)變化裝置，并經(jīng)過視覺感知試驗(yàn)加驗(yàn)證測量評(píng)估系統(tǒng)的可行性和準(zhǔn)確性。 針對CRT中

3、影響清晰度的關(guān)鍵因素電子束光點(diǎn)亮度分布的精密測量方法開展研究，開發(fā)了精密的靜態(tài)光點(diǎn)和會(huì)聚的測量系統(tǒng)。在滿足了電子槍及偏轉(zhuǎn)線圈的設(shè)計(jì)的需要同時(shí)，建立了光點(diǎn)對顯示清晰度影響的評(píng)估系統(tǒng)。針對LCD顯示器顯示運(yùn)動(dòng)圖像產(chǎn)生時(shí)清晰度和彩色失真的起因，從像素的亮度響應(yīng)特性分析出發(fā)，建立了以實(shí)際測量得到的亮度響應(yīng)特性、眼睛追蹤運(yùn)動(dòng)和積分效應(yīng)對動(dòng)態(tài)分辨率的影響分析模擬模型。并通過視覺感知試驗(yàn)，對模擬結(jié)果評(píng)估分析。 論文提出了以陰極脈沖放大器、偏轉(zhuǎn)

4、脈沖放大器和微移動(dòng)偏轉(zhuǎn)方法為核心的靜止光點(diǎn)測量方案。該系統(tǒng)研制成功了脈沖寬度為100nS、幅度為0<'～>200V的陰極/柵極脈沖放大器、脈沖偏轉(zhuǎn)放大器，有效的避免了測量不同位置光點(diǎn)時(shí)偏轉(zhuǎn)線圈溫升對測量精度的的影響。對于蔭罩型彩色顯像管，采用計(jì)算機(jī)精密控制的微移動(dòng)法，克服了蔭罩影響，修復(fù)被遮擋的光點(diǎn)。通過大量試驗(yàn)結(jié)果表明，精密光點(diǎn)測試系統(tǒng)可以適合于各種顯像管/顯示管的測試。試驗(yàn)表明該系統(tǒng)光點(diǎn)測量重復(fù)性誤差小于5％，測試結(jié)果為電子槍計(jì)算機(jī)

5、模擬設(shè)計(jì)提供了可靠依據(jù)。利用測量得到的理想的電子束光點(diǎn)亮度分布，通過視覺感知試驗(yàn)，分析了光點(diǎn)分布尺寸對圖像清晰度的影響。 針對LCD圖像動(dòng)態(tài)清晰度的問題，建立了以測量、模擬和視覺感知實(shí)驗(yàn)的LCD運(yùn)動(dòng)偽像模擬評(píng)估系統(tǒng)。該系統(tǒng)由靈敏度和人眼視覺相符的高速光點(diǎn)二級(jí)管，運(yùn)算放大器，NI A/D采集卡，視頻信號(hào)發(fā)生器，LabVIEW控制軟件等組成LCD的亮度響應(yīng)特性測量平臺(tái)。以測量出的LCD的亮度時(shí)間響應(yīng)特性曲線為依據(jù)，建立了以人眼追隨運(yùn)

6、動(dòng)視覺感知為模型的模擬軟件，實(shí)現(xiàn)了亮度的時(shí)域變化到運(yùn)動(dòng)感知空域的轉(zhuǎn)換。通過亮度響應(yīng)測量和視覺模擬仿真，達(dá)到運(yùn)動(dòng)偽像分析的目的。提出了同一屏幕上視覺感知對比實(shí)驗(yàn)方法，來驗(yàn)證模擬感知的運(yùn)動(dòng)模糊圖像和真實(shí)感知的圖像相似程度。試驗(yàn)證明了模擬的運(yùn)動(dòng)模糊圖像和真實(shí)的運(yùn)動(dòng)感知圖像具有很好的相關(guān)性。此方法不僅可以用于LCD，還可以用于其它顯示器件。 以往考慮圖像失真時(shí)往往是分別考慮空域失真(spatial Artifacts)和時(shí)域失真(tem

7、poral Artifacts)，通過分析視覺感知模型和實(shí)際測量亮度響應(yīng)變化，可以建立起時(shí)域特性和空域特性之間的關(guān)系。通過分別采集R、G、B和 W 的亮度響應(yīng)特性，可以進(jìn)一步分析其時(shí)域特性對運(yùn)動(dòng)空域的影響。論文提出的模擬計(jì)算方法可以根據(jù)亮度響應(yīng)特性曲線，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，在沒有實(shí)物的情況下，仿真計(jì)算預(yù)測不同背景光來仿真預(yù)測可能的模糊效果。所以模擬測量法具有追蹤相機(jī)的分析無法代替的優(yōu)點(diǎn)。它可以滿足研發(fā)設(shè)計(jì)階段對設(shè)計(jì)思想進(jìn)行論證的需要。