CN1614654A

CN1614654A - 基于像素重组的彩色阵列超分辨率显示方法

Info

Publication number: CN1614654A
Application number: CN 200310106217
Authority: CN
Inventors: 张毅; 张保民; 柏连发; 顾国华; 钱惟贤
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2005-05-11

Abstract

本发明提供一种基于像素重组的彩色阵列超分辨率显示方法。本发明的技术方案是对图像画面矩阵进行抽样，分解得到图像子画面矩阵，正常帧显示其中一幅图像；重组帧显示剩余图像。所述对图像画面矩阵进行抽样采用基数行基数列、基数行偶数列、偶数行基数列、偶数行偶数列进行抽样；将图像画面矩阵分解为4个图像子画面矩阵，正常帧显示其中一幅图像；重组帧显示剩余3幅图像。本发明旨在提供一种提高显示分辨率，在较大程度上消减折迭混淆效应，改善画面质量的方法，主要应用于彩色阵列显示系统。

Description

基于像素重组的彩色阵列超分辨率显示方法

一、技术领域

本发明是涉及一种提高彩色阵列显示系统分辨率的方法，尤其是涉及一种基于像素重组的彩色阵列超分辨率显示的方法。

二、背景技术

在公众信息发布媒介中，室外全天候巨型全彩色LED显示屏幕，因其特殊的表现方式，已获得了较为广泛的应用。然而，为达到良好的显示效果，室外巨型全彩色显示屏要求达到很高的显示分辨率，即达到很高的点阵数量。由于室外全天候全彩色LED显示屏造价昂贵，因此，目前实际上所制作的LED显示屏都只有较低像素(如：320*240点阵；480*320点阵；512*384点阵等)。实际上，这种情况就是利用有限的阵列显示单元对全电视画面进行采样。当显示屏显示全电视画面时，显示屏的点阵分辨率远低于电视画面的空间频率，就会产生折叠混淆效应，导致图像质量严重下降。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种提高显示分辨率，在较大程度上消减折迭混淆效应，改善画面质量的基于像素重组的彩色阵列超分辨率显示方法。

本发明目的是通过下述技术方案实现的：一种在显示屏上显示高分辨率画面的方法，对图像画面矩阵进行抽样，分解得到图像子画面矩阵，正常帧显示其中一幅图像；重组帧显示剩余图像。

本发明所述对图像画面矩阵进行抽样采用基数行基数列、基数行偶数列、偶数行基数列、偶数行偶数列进行抽样。

本发明将图像画面矩阵分解为4个图像子画面矩阵，正常帧显示其中一幅图像；重组帧显示剩余3幅图像。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：像素重组超分辨率显示技术的核心是使空间抽样周期缩短一半，从而导致了作为真频区域的第一布里渊区中的折叠混淆效应大大降低，最终达到了增加真频响应的超分辨率效果。当帧速率足够时，在显示画面的空间域上，显示分辨率理论上可提高一倍。这可较大程度上消减因有限阵列显示而造成的折迭混淆效应，改善画面质量。

四、附图说明

图1是常规阵列显示单元4*4像素阵列的三角形排列示意图；

图2是常规阵列显示单元4*4像素阵列的正方形排列示意图；

图3是常规阵列的三角形像素常规显示效果图；

图4是常规阵列的正方形像素常规显示效果图；

图5是本发明重组像素阵列的三角形排列示意图；

图6是本发明重组像素阵列的正方形排列示意图；

图7是本发明重组像素阵列的三角形像素重组显示效果图；

图8是本发明重组像素阵列的正方形像素重组显示效果图。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

结合图1、图2、图3和图4，室外全天候巨型全彩色LED显示屏阵列显示单元一般采用组合像素技术，其像素是由高品质红、绿、蓝LED灯组成，通过显示控制系统的颜色转换矩阵提供彩色视频显示的三基色。选择适当亮度的LED灯，可采用1红1绿1蓝的配比；其常规阵列显示单元为4*4像素阵列，三角形排列。也可采用2红1绿1蓝的配比；常规阵列显示单元为4*4像素阵列，正方形排列。

LED灯的技术和工艺的发展，使得即使在很大角度的情况下，LED灯也有足够的亮度，从而造成显示屏亮度过剩的情况。在常规显示中不得不采用脉宽调节的方式来调节显示屏的发光亮度以适应观察者的要求，这就为虚拟像素技术提供了显示亮度方面的可能性；大规模集成电路技术及工艺的发展，大大方便了高频数字技术的实现，这为虚拟像素技术提供了显示速度方面的可能性；集散式控制方式的采用又降低了显示控制单元控制的范围，从而降低了数据传输的速度，增加了系统的可靠性。

结合图5、图6、图7和图8，图像显示时，在阵列显示矩阵的水平方向上，以一维阵列显示为例。假设一幅电视图像画面的一行像素为x_i，则奇数位置图像即x_2i-1(i＝1，2，…)在正常帧，由常规像素阵列P_i显示；偶数位置图像即x_2i(i＝1，2，…)在重组帧，由重组像素阵列p_i显示。在二维阵列显示时，图像画面矩阵B，为M行N列矩阵，矩阵元素为b_mn。其中m＝1…M；n＝1…N。按基数行基数列、基数行偶数列、偶数行基数列、偶数行偶数列对图像画面矩阵B进行抽样，得到图像子画面矩阵B₁、B₂、B₃、B₄。

这样，一幅图像画面被分解成低分辨率的四幅子图像。正常帧显示一幅；重组帧显示三幅。即阵列显示矩阵A₁、A₂、A₃、A₄分时显示一帧画面的不同抽样矩阵B₁、B₂、B₃、B₄，当帧速率足够时，在显示画面的空间域上，显示分辨率理论上可提高一倍。这可较大程度上消减因有限阵列显示而造成的折迭混淆效应，改善画面质量。

上述像素重组技术的采用从技术上来说，最直接的后果是对帧频的要求有所提高。对常规LED显示而言，获得稳定的图像需200hz的帧频；采用像素重组技术后，获得稳定的图像需1000hz左右的帧频。其次，对于正方形排列方式的像素重组技术，其中的两只红色LED灯需独立驱动。

Claims

1、一种基于像素重组的彩色阵列超分辨率显示方法，其特征在于：对图像画面矩阵进行抽样，分解得到图像子画面矩阵，正常帧显示其中一幅图像；重组帧显示剩余图像。

2、根据权利要求1所述的基于像素重组的彩色阵列超分辨率显示方法，其特征在于：所述对图像画面矩阵进行抽样采用基数行基数列、基数行偶数列、偶数行基数列、偶数行偶数列进行抽样。

3、根据权利要求1或2所述的基于像素重组的彩色阵列超分辨率显示方法，其特征在于：将图像画面矩阵分解为4个图像子画面矩阵，正常帧显示其中一幅图像；重组帧显示剩余3幅图像。