改善SM-PDP图像质量的综合图像处理算法研究

摘要

彩色等离子体显示屏(PDP)被认为是最适合作为高清晰度电视(HDTV)的彩色显示终端之一,它属于自发光型显示器件,具有高亮度、高对比度、大尺寸显示等特点,这使其更适合于大屏幕、高分辨率彩色显示。现有的主流PDP采用表面放电结构,它能够提供良好的显示性能,已经批量生产。但是这种结构仍然存在着一些问题和缺点,特别是制造工艺成本高、发光效率低。为了解决上述问题,国内东南大学提出了一种新型的荫罩式等离子体显示屏(SMPDP)。经过几年的发展,SMPDP屏体尺寸已经从14英寸发展到42英寸,分辨率也已经达到WXGA(1366×768),期间屏体的单元结构也数经变化,材料和工艺也在不断改进之中。在硬件不断改进的同时,针对PDP图像质量的改善问题,相应的工作也在不断的进行。 课题的研究正是针对SMPDP的图像改善问题提出解决方案,主要是解决图像显示时出现的噪声问题和在Gamma反矫正后出现暗场轮廓线问题。对于信道中产生的噪声,采用中值滤波的方法将它滤除。针对传统中值滤波理论会在滤波的同时给画质带米模糊的不良效果,课题设计中提出了兼顾了画质和滤波效果的方案。Gamma反矫正后出现暗场轮廓线是因为反矫正运算后出现的小数位没有得到体现,这使得在灰度比较小的情况下画面出现了不连续现象。课题采用抖动算法和误差扩散算法,通过加入抖动序列,利用人眼视觉特性间接表现出小数实现图像灰度的连续渐变。课题着力于这两部分算法的硬件实现,在stratix芯片的平台上完成所有程序的设计,并在Quartus II中进行数据仿真,最后在荫罩式等离子显示屏的测试平台上,完成了对上述算法硬件实现的验证。

目录

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第一章绪论

1.1等离子体显示屏概述

1.1.1 PDP的发展历史

1.1.2 PDP基本工作原理

1.1.3等离子体显示屏存在的问题

1.2荫罩式等离子显示屏(SMPDP)结构和驱动方法

1.2.1 SMPDP基本结构

1.2.2 SMPDP驱动方法以及驱动波形

1.3课题主要工作及意义

第二章项目实施平台介绍

2.1硬件开发平台介绍

2.1.1图像原板和视频数字信号

2.1.2图像处理开发板

2.2软件开发平台介绍

第三章中值滤波算法设计与实现

3.1图像的生成与图像噪声的处理

3.2中值定理原理

3.3中值定理的软件仿真以及修正

3.4硬件语言实现中值滤波

3.4.1整体流程与硬件框架

3.4.2系统各模块的建立

3.4.3编译综合结果

3.5本章小结

第四章Gamma反矫正和抖动与误差扩散算法

4.1数字半色调技术

4.2 Gamma矫止和Gamma反矫正

4.3利用抖动序列实现的抖动技术

4.4误差扩散技术介绍

4.5抖动算法和误差扩散算法的软件仿真

4.6 Gamma反矫正系统设计

4.6.1方案讨论

4.6.2系统整体框架

4.6.3系统模块细化

4.6.4时序仿真以及编译综合结果

4.7本章小结

第五章中值滤波模块和Gamma反矫止模块系统测试

5.1硬件框图整合搭建

5.2中值滤波测试结果

5.3 Gamma反矫止以及抖动算法和误差扩散算法测试

第六章结论

参考文献

致谢