CN107808405A - 一种像素结构转换方法 - Google Patents

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黄成强
杨友昌
罗宇
张仕会
陈龙
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/90—Determination of colour characteristics
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing

Abstract

本发明提供了一种像素结构转换方法，对于R通道和B通道的像素，通过空间上与其横向相邻的同类像素计算权重因子，以计算得到的权重因子替代得到结果。本发明融合了基于空间距离来确定权重因子取值大小的思想以及它的性质，抓住RGBG排列及显示的特点，只考虑左、中、右三个子像素的借用，以空间距离的远近来确定权值的大小，经验证具有良好的视觉表现，MSE(均方误差)比直接映射算法低15％左右，PSNR(峰值信噪比)比直接映射的高8％左右。

Description

一种像素结构转换方法
技术领域
本发明涉及一种像素结构转换方法。
背景技术
随着科学技术不断的发展，数字图像处理技术已渗透到每个科技领域，在现代社会生活中人们已经离不开图像处理。RGBG像素结构是由Tomizawa等科学家发明的[1]，AMOLED显示屏普遍采用RGBG像素结构，RGBG构成的像素单元需要从相邻的像素单元借用所缺失的子像素，才能构成RGB三基色。由于通用的图像的格式是RGB，而AMOLED屏的像素结构是RGBG，所以两者不匹配。在实现RGB像素结构到RGBG像素结构的映射过程中会出现彩边效应。针对上述现状，本专利提出了RGB到RGBG的转换算法。基于空间距离来确定权重因子取值大小得到显示屏各个子像素的灰阶，将灰阶的平方误差达到最小化。此外，显示在AMOLED屏上的灰阶是原图像灰阶的权重之和，这样就能减弱彩边效应。
文献[1]K.Tomizawa,K.Nakamura,“Display device,”U.S.Patent 0 021 534,Aug.31,2007.
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种像素结构转换方法，该像素结构转换方法融合了基于空间距离来确定权重因子取值大小的思想以及它的性质，能有效减缓彩边效应，更适合应用到RGBG型AMOLED屏的产品之中。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种像素结构转换方法，对于R通道和B通道的像素，通过空间上与其横向相邻的同类像素计算权重因子，以计算得到的权重因子替代得到结果。
对于B通道的像素，权重因子计算方式为：
B2_＝a*B1+b*B2+c*B3，
其中，B2_为B通道当前权重因子，B1为B通道待替换像素左边的像素的值，B2为B通道待当前像素的值，B3为B通道待替换像素右边的像素的值，a、b、c分别为第一B通道权重常数、第二B通道权重常数、第三B通道权重常数。
对于R通道的像素，权重因子计算方式为：
R2_＝d*R1+e*R2+f*R3，
其中，R2_为R通道当前权重因子，R1为R通道待替换像素左边的像素的值，R2为R通道待当前像素的值，R3为R通道待替换像素右边的像素的值，d、e、f分别为第一R通道权重常数、第二R通道权重常数、第三R通道权重常数。
所述a、b、c满足条件：b＞a＞c。
所述d、e、f满足条件：e＞d≥f。
所述a、b、c取值分别为0.35、0.5、0.15。
所述d、e、f取值分别为0.25、0.5、0.25。
应用于将RGB图像转换为AMOLED显示屏的RGBG像素结构。
本发明的有益效果在于：融合了基于空间距离来确定权重因子取值大小的思想以及它的性质，抓住RGBG排列及显示的特点，只考虑左、中、右三个子像素的借用，以空间距离的远近来确定权值的大小，经验证具有良好的视觉表现，MSE(均方误差)比直接映射算法低15％左右，PSNR(峰值信噪比)比直接映射的高8％左右。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明针对像素结构转换算法以及减少彩边效应这两个问题，旨在研究并提出一种适用于AMOLED显示屏的像素结构转换方法以减缓彩边效应问题。对于一副输入图像，基于空间距离的权重因子思想，我们将其应用到了像素借用中。由于图像的RGB格式只能是横向间有效，所以就不考虑它的上下子像素的借用。在这里，只考虑左、中、右三个子像素的借用，以空间距离的远近来确定权值的大小，最终将得到的权重因子值直接赋给RGBG屏中相应的子像素的位置，从而构成一个新的像素，使其在RGBG格式的屏上显示RGB格式的图像。由于是基于空间距离来决定权重因子的大小，所以B3较远权重因子取小，B1较近权重因子比取大。公式如下：
B2_＝0.35*B1+0.5*B2+0.15*B3；
R2_＝0.25*R0+0.5*R1+0.25*R2；
以空间距离的远近来确定权值的大小，最终将得到的权重因子值直接赋给RGBG屏中相应的子像素的位置，从而构成一个新的像素，使其在RGBG格式的屏上显示RGB格式的图像。这样不仅可以根据合理权值，来确定R、G、B的最优灰阶值组，还可以有效的减少由直接映射算法造成的子像素资源的浪费，合理均衡化，从而有效的减弱彩边效应。根据本发明的方法对比直接映射的方法，计算色彩还原性能指标对比如表1：
表1不同算法的色彩还原性能指标对比
MSE：MSE(灰阶误差)是像素结构转换算法中一个重要的评估指标，其值越小，说明图像的视觉效果越好。MSE的值是由公式(1)计算出来的。在表1中，本文将新算法与传统的直接映射算法进行对比。可以很明显的看出，新算法的MSE值比直接映射算法的MSE值低15％。
PSNR：PSNR(峰值信噪比)是评估彩边效应消除多少的指标，PSNR越大，说明图像的彩边效应消除的效果越好。从表1中可以看出新算法的PSNR比直接映射算法的PSNR高出8％。
可见，本发明能有效减弱AMOLED图像显示的彩边效应，具有优良的视觉效果表现。经验证，本发明处理所得图像视觉效果明显，适合于RGBG型AMOLED的产品中。

Claims (8)

1.一种像素结构转换方法，其特征在于：对于R通道和B通道的像素，通过空间上与其横向相邻的同类像素计算权重因子，以计算得到的权重因子替代得到结果。
2.如权利要求1所述的像素结构转换方法，其特征在于：对于B通道的像素，权重因子计算方式为：
B2_＝a*B1+b*B2+c*B3，
其中，B2_为B通道当前权重因子，B1为B通道待替换像素左边的像素的值，B2为B通道待当前像素的值，B3为B通道待替换像素右边的像素的值，a、b、c分别为第一B通道权重常数、第二B通道权重常数、第三B通道权重常数。
3.如权利要求1所述的像素结构转换方法，其特征在于：对于R通道的像素，权重因子计算方式为：
R2_＝d*R1+e*R2+f*R3，
其中，R2_为R通道当前权重因子，R1为R通道待替换像素左边的像素的值，R2为R通道待当前像素的值，R3为R通道待替换像素右边的像素的值，d、e、f分别为第一R通道权重常数、第二R通道权重常数、第三R通道权重常数。
4.如权利要求2所述的像素结构转换方法，其特征在于：所述a、b、c满足条件：b＞a＞c。
5.如权利要求3所述的像素结构转换方法，其特征在于：所述d、e、f满足条件：e＞d≥f。
6.如权利要求2所述的像素结构转换方法，其特征在于：所述a、b、c取值分别为0.35、0.5、0.15。
7.如权利要求3所述的像素结构转换方法，其特征在于：所述d、e、f取值分别为0.25、0.5、0.25。
8.如权利要求1所述的像素结构转换方法，其特征在于：应用于将RGB图像转换为AMOLED显示屏的RGBG像素结构。
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