顯示系統(tǒng)分辨率和動態(tài)偽像測量評估研究.pdf

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展，人們對于顯示器件的顯示質量要求不斷提高。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)分辨率和動態(tài)偽像測量和評估進行了深入研究分析。研究CRT圖像清晰度和靜態(tài)光點分布尺寸、LCD圖像動態(tài)清晰度與亮度時間響應之間的關系，建立了實際測量分析系統(tǒng)，并通過視覺感知試驗加以驗證。研究成果對研制新型高精密度測試系統(tǒng)和制定正確的評估標準具有重要的理論意義和實際應用價值。 論文針對

2、CRT中決定分辨率的關鍵參數(shù)電子束光點尺寸的精密測量方法開展研究。為了適應電子槍及偏轉線圈的設計，和評估光點對顯示清晰度影響，開發(fā)了精密的靜態(tài)光點和會聚的測量系統(tǒng)。針對LCD顯示運動圖像時產(chǎn)生運動偽像分析的問題進行分析，提出了利用實際測量的亮度響應特性和基于人眼運動視覺感知模型來模擬計算運動模糊圖像，并進行評估分析。開發(fā)研究了一套精確測量LCD亮度響應變化裝置，并經(jīng)過視覺感知試驗加驗證測量評估系統(tǒng)的可行性和準確性。 針對CRT中

3、影響清晰度的關鍵因素電子束光點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)光點和會聚的測量系統(tǒng)。在滿足了電子槍及偏轉線圈的設計的需要同時，建立了光點對顯示清晰度影響的評估系統(tǒng)。針對LCD顯示器顯示運動圖像產(chǎn)生時清晰度和彩色失真的起因，從像素的亮度響應特性分析出發(fā)，建立了以實際測量得到的亮度響應特性、眼睛追蹤運動和積分效應對動態(tài)分辨率的影響分析模擬模型。并通過視覺感知試驗，對模擬結果評估分析。 論文提出了以陰極脈沖放大器、偏轉

4、脈沖放大器和微移動偏轉方法為核心的靜止光點測量方案。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、脈沖偏轉放大器，有效的避免了測量不同位置光點時偏轉線圈溫升對測量精度的的影響。對于蔭罩型彩色顯像管，采用計算機精密控制的微移動法，克服了蔭罩影響，修復被遮擋的光點。通過大量試驗結果表明，精密光點測試系統(tǒng)可以適合于各種顯像管/顯示管的測試。試驗表明該系統(tǒng)光點測量重復性誤差小于5％，測試結果為電子槍計算機

5、模擬設計提供了可靠依據(jù)。利用測量得到的理想的電子束光點亮度分布，通過視覺感知試驗，分析了光點分布尺寸對圖像清晰度的影響。 針對LCD圖像動態(tài)清晰度的問題，建立了以測量、模擬和視覺感知實驗的LCD運動偽像模擬評估系統(tǒng)。該系統(tǒng)由靈敏度和人眼視覺相符的高速光點二級管，運算放大器，NI A/D采集卡，視頻信號發(fā)生器，LabVIEW控制軟件等組成LCD的亮度響應特性測量平臺。以測量出的LCD的亮度時間響應特性曲線為依據(jù)，建立了以人眼追隨運

6、動視覺感知為模型的模擬軟件，實現(xiàn)了亮度的時域變化到運動感知空域的轉換。通過亮度響應測量和視覺模擬仿真，達到運動偽像分析的目的。提出了同一屏幕上視覺感知對比實驗方法，來驗證模擬感知的運動模糊圖像和真實感知的圖像相似程度。試驗證明了模擬的運動模糊圖像和真實的運動感知圖像具有很好的相關性。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往往是分別考慮空域失真(spatial Artifacts)和時域失真(tem

7、poral Artifacts)，通過分析視覺感知模型和實際測量亮度響應變化，可以建立起時域特性和空域特性之間的關系。通過分別采集R、G、B和 W 的亮度響應特性，可以進一步分析其時域特性對運動空域的影響。論文提出的模擬計算方法可以根據(jù)亮度響應特性曲線，根據(jù)設計需要，在沒有實物的情況下，仿真計算預測不同背景光來仿真預測可能的模糊效果。所以模擬測量法具有追蹤相機的分析無法代替的優(yōu)點。它可以滿足研發(fā)設計階段對設計思想進行論證的需要。