CN100419831C - 一种改善等离子图像伪轮廓的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善等离子图像伪轮廓的方法，当前像素接收其它像素的扩散误差，当前像素灰度值加上其他像素的扩散误差得到新的灰度值，将新的灰度值整数部分作为一个中间灰度值，将新的灰度值的小数部分作为中间误差值；由中间的灰度值通过查找表得到显示用的灰度，中间灰度值和显示用的灰度之差作为补偿误差，将补偿误差和中间误差值求和得到该像素点的误差；将此误差再按经典的Floyd Steinberg误差扩散方法往邻近像素进行扩散。本发明能够抑制伪轮廓的产生，提高PDP的图像显示质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高等离子体显示器图像质量的图像处理方法，特别涉及一种改善等离子图像伪轮廓的方法。
背景技术
AC-PDP包括多个寻址电极和多个垂直于寻址电极排列的维持和扫描电极。寻址、维持扫描电极都覆盖有绝缘层以使其与放电空间分开，在寻址电极和维持、扫描电极的相交叉处，形成与像素对应的放电单元。
根据人眼的视觉生理，在光脉冲的重复频率高于临界闪烁频率时，可以通过控制光脉冲个数来显示不同的亮度。AC-PDP采用子场法，将一个场周期分为N个子场，在每一个子场中，发光周期与作用于N位像素数据相应位上的加权值相对应；每个子场包括一个复位阶段，一个像素数据写入阶段以及一个维持发光阶段；在同步复位阶段，PDP中所有的放电单元同时被激励放以在每个放电单元内均匀的形成壁电荷，在接下来的像素数据写入阶段中，依据每个放电单元中的像素数据来激励选择放电操作；在保持发光阶段，发光单元在每一个子场的加权值相对应的时间内都保持在放电发光状态。
为了实现256级灰度显示，在8个子场中，每个子场的显示期按二进制的权重在时间轴上进行分割，这样就容易出现显示动态图像时的干扰。由于人们在观看运动物体时，有一种生理上的本能，即观察者的视点会跟随运动物体一起移动，就象人们观看电视图像时所习惯的注视物体的动作那样。彩色AC-PDP采用了分子场显示的驱动方法来实现多灰度显示，这种实现灰度的方法要求在整个电视场的周期内都可以发光，在显示运动物体时就会出现发光在时间分布上的不均匀，由于人眼的视觉暂留效应，从而在人眼视点跟随运动物体移动时，在视网膜上出现虚影等干扰，但只要运动一停止，或观察者的目光不随运动物体移动，虚影现象就会消失。
另外，CRT的发光亮度是通过模拟控制轰击荧光粉的电子束的强度进行调整的，PDP的灰度等级则是通过调整维持脉冲数来调整的。例如，为了表现256等级灰度，一个电视场被分为8个子场，每个子场的输出亮度等级为2n(0≤n＜8)，人眼感受的亮度等级为各子场亮度的累加。PDP的输出亮度根据输入数字值呈线性变化，而CRT具有非线性输出的特性，为了弥补CRT的非线性输出特性，输入的电视视频信号均经过伽玛变换，因此，为了在PDP里显示真实的电视图像，对于输入的数字值需要做相应的调整，即反伽玛校正。
反伽玛变换中，输入的灰度等级经过等式1变换
式中，x表示输入的灰度等级，Y表示预定的伽玛值，k表示白点所代表的最大的灰度等级数，Y是对于输入灰度等级X的理想的输出显示亮度等级数。
图像信号经过反伽玛校正后，对于低灰度部分，几个灰度等级会合并成一个灰度值输出，人眼对于低灰度部分的变化较敏感，这种合并导致在视觉上的突变，也就导致了低灰度等级时的伪轮廓。
发明内容
为了克服上述技术的不足，本发明提出了一种改善等离子图像伪轮廓的方法，能够抑制伪轮廓的产生，提高PDP的图像显示质量。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种改善等离子图像伪轮廓的方法，其特征在于，按下述步骤进行：
首先，当前像素接收相邻像素的扩散误差，当前像素灰度值加上相邻象素的扩散误差得到新的灰度值，将新的灰度值整数部分作为一个中间灰度值，将新的灰度值的小数部分作为中间误差值；
然后，由中间的灰度值通过查找表得到显示用的灰度，中间灰度值和显示用的灰度之差作为补偿误差，将补偿误差和中间误差值求和得到该像素点的误差；
最后，将该象素点的误差再按Floyd Steinberg误差扩散方法往邻近像素进行扩散。
所述的查找表如下：
输入灰度 显示用灰度级组1
0： 0
1： 1
2： 2
3： 3
4： 4
5： 5
6： 6
7： 7
8： 8
9： 9
10： 10
11： 11
12： 12
13： 13
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63： 63
64： 64
65： 65
66： 66
67： 67
68： 68
69： 69
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149： 149
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151： 151
152： 152
153： 153
154： 154
155： 155
156： 156
157： 157
158： 158
159： 159
160： 160
161： 161
162： 162
163： 163
164： 164
165： 165
166： 166
167： 167
168： 168
169： 169
170： 170
171： 171
172： 172
173： 173
174： 174
175： 175
176： 176
177： 177
178： 178
179： 179
180： 180
181： 181
182： 182
183： 183
184： 184
185： 185
186： 186
187： 187
188： 188
189： 189
190： 190
191： 191
192： 192
193： 193
194： 194
195： 195
196： 196
197： 197
198： 198
199： 199
200： 200
201： 201
202： 202
203： 203
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226： 226
227： 227
228： 228
229： 229
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231： 231
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234： 234
235： 235
236： 236
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249： 249
250： 250
251： 251
252： 252
253： 253
254： 254
255： 255
本发明通过上述方法得到当前像素点的误差，图像的低灰度伪轮廓和运动伪轮廓都得到了明显的抑制。
附图说明
图1是42英寸等离子数据处理框图。
图2是误差扩散部分框图。
具体实施方式
参照图1所示，对于实施例中的42英寸的PDP，其数据处理过程为：首先从接口接收数据信号，然后经过反伽玛变换之后，再按经典的FloydSteinberg误差扩散方法进行误差扩散处理，以下所述误差扩散方法均为径典的Floyd Steinberg误差扩散方法：子场变换子场个数，子场个数选择为12个，然后根据ADS驱动方法的驱动要求将数据按子场进行分离，分离之后的数据存储于帧存储器存储中送往寻址驱动电路。
该实施中，先从256级灰度的编码中，根据人眼刺激积分不产生伪轮廓的原则，挑选出编码，用该组编码来表示0-255级灰度。然后将由此引入的灰度误差通过误差扩散，扩散到邻近像素上。实现中，采用查表的方式，将替代灰度和补偿误差存入表中，实际的灰度值通过查表得到实际显示用的灰度值和补偿误差。该方法对低灰度部分轮廓和运动伪轮廓有明显的抑制。
参照图2所示，像素原始灰度经过伽玛变换之后为，接收相邻像素扩散的误差得到Wij，然后对Wij的整数部分进行溢出判断，如果整数部分大于或等于255，则查找表的地址为255，误差值为Eij＝Wij-255，如果整数部分小于0，则查找表的地址为0，Eij＝Wij。否则，查找表地址为Wij的整数部分Iij，查找表对应于该灰度级时所采用的用于显示的灰度值Gij和采用新的灰度值时的补偿误差ECij。查找表输出的灰度值Gij送往后级处理用于显示，补偿误差ECij与Eij之和作为像素的新误差，往相邻像素进行扩散。
图像数据经过反伽玛变换之后，将该小数部分的数值当作误差，扩散到邻近的像素点上。这样，人眼感觉到的亮度并没有损失，弥补了直接取反伽玛变换后的整数送往后级显示时所损失掉的灰度等级，使人眼敏感的低灰度部分的灰度层次能够体现得出来。
由于运动图像动态伪轮廓的存在严重影响图像质量。采用分割子场的方法，在不影响亮度要求的情况下，将一场尽可能的分为更多个子场，使得子场权重过渡均匀，这样能有效避免大权重子场存在所带来的发光严重不均匀性，能一定程度的抑制伪轮廓产生。分割大权重子场的同时，调整子场顺序，挑选出适合的编码，尽量降低图像在灰度渐变过程中的发光不均匀性。
灰度过渡的地方存在有较大权重的过渡，本发明将这种灰度过渡的地方进行了补偿，然后将补偿的灰度按一定的比例扩散到邻近的像素点上，这样，既不影响图像显示，更重要的，能有效的抑制伪轮廓的发生。
经过此方法，低灰度伪轮廓和运动伪轮廓都得到了明显的抑制。
本发明就是利用了人眼视网膜上光感受器的分辨率的限制，人眼的分辨一般会限定在大致的一个弧度上，人眼的视觉感觉是基于一个像素点周围的平均亮度值而非单独一个像素的亮度值。假如在距离3米远的地方观看42英寸的等离子电视，那么对于图像的识别将是相应的一个2×2的像素规模。误差扩散法就是基于该特性，将某个像素的输出误差扩散到临近的像素上。
首先，将图像数据经过反伽玛变换之后的值，将小数部分的数值当作误差，扩散到邻近的像素点上。这样，人眼感觉到的亮度并没有损失，弥补了直接取反伽玛变换后的整数送往后级显示时所损失掉的灰度等级，使人眼敏感的低灰度部分的灰度层次能够体现得出来。
由于运动图像动态伪轮廓的存在严重影响图像质量。采用分割子场的方法，在不影响亮度要求的情况下，将一场尽可能的分为更多个子场，使得子场权重过渡均匀，这样能有效避免大权重子场存在所带来的发光严重不均匀性，能抑制伪轮廓产生。分割大权重子场的同时，调整子场顺序，挑选出的编码，以此来降低图像在灰度渐变过程中的发光不均匀性。
然而，在一些灰度过渡的地方存在有较大权重的过渡，仅仅采用分割子场和优化编码的方法仍无法有效抑制伪轮廓的产生。针对这个问题，本发明将这种灰度过渡的地方进行了补偿，然后将补偿的灰度扩散到邻近的像素点上，这样，既不影响图像显示又能有效的抑制伪轮廓的发生。
Claims (1)
1. 一种改善等离子图像伪轮廓的方法，其特征在于，按下述步骤进行：
首先，当前像素接收相邻像素的扩散误差，当前像素灰度值加上相邻象素的扩散误差得到新的灰度值，将新的灰度值整数部分作为一个中间灰度值，将新的灰度值的小数部分作为中间误差值；
然后，由中间的灰度值通过查找表得到显示用的灰度，中间灰度值和显示用的灰度之差作为补偿误差，将补偿误差和中间误差值求和得到该像素点的误差；
最后，将此误差再按Floyd Steinberg误差扩散方法往邻近像素进行扩散。
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