TW201514968A - 用於高清圖像顯示的像素插補技術 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，利用增加像素顯示密度的方法，有效的解決了人眼在近距離觀看LED圖像時邊緣粗糙，清晰度、解析度不足的問題，提高圖像清晰度；其包括空間插補、時間插補和基色掃描插補，空間插補是把圖像相鄰像素在空間上分散排列，對相鄰行列像素在空間排列上進行一行或多行、一列或多列的間置，垂直位置相差Δh，水準相差Δs；時間差補是通過掃描時間的控制，在運動中對空間上分置的像素依次延時驅動，從而合成為同一列或同一行；三基色掃描插補是RGB三基色像素在空間排列上保證RGB依次具有內傾角，使每色掃描線均勻填充顯示區域，避免掃描線重疊和缺失，從而增加了圖像的行解析度和亮度均勻性。
Description
本發明涉及隨動視覺應用技術領域，特別涉及一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，可應用於隧道、地鐵的旋轉廣告、燈光裝飾等。
廣告是一項非常重要的商業領域，人們通過廣告來認識企業，塑造企業形象，打造品牌，展示產品，設置在道路、隧道等各個商業區的廣告顯示幕、展示系統等，已經成為人們生活中不可缺少的一部分。現在應用在多數看板上的展示系統，要麼為印刷布，要麼為LED陣列組成的顯示幕系統。印刷布由於展示單一、無法實現動態效果而逐漸趨於淘汰形式。
由於LED像素顆粒較大，人眼在近距離觀看LED圖像時邊緣粗糙，清晰度、解析度不足，而通過像素插補掃描技術，可以使得圖像顯示像素間距小於實際像素排列距離，有效提高圖像清晰度，實現圖像的高清顯示。
針對現有技術觀看LED圖像時邊緣粗糙，清晰度、解析度不足的上述缺陷和問題，本發明實施例的目的是提供一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，可應用於隧道、地鐵的旋轉廣告、燈光裝飾等，清晰度加大，便於欣賞。
本發明提供一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其包括空間插補、時間插補和三基色掃描插補；其中空間插補是指把圖像相鄰像素在空間上分散排列，對相鄰行列像素在空間排列上進行一行或多行、一列或多列的間置，位置相差Δh，水準相差Δs；時間差補是指通過掃描時間延遲控制，在運動中對空間上分置的像素依次延時驅動，從而合成為同一列或同一行，把空間分散的行像素嚴格按列嵌套，其中延遲時間Δt由測速機構得到；三基色掃描插補是指RGB三基色像素的互補填充，在空間排列上保證RGB依次具有內傾角，在運動掃描時掃描線均勻填充顯示區域，減少顯示區域的暗紋和亮紋，使圖像行列亮度均衡。
上述之一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的空間插補，可進行兩行或多行、兩列或多列的插補，其中像素的縱向排列間距為高清圖像等效像素間距的整數倍，即具體的空間插補方法是可以任意組合的；所述的時間插補，各個插補列依次延遲點亮，由於插補像素水準間距可以是任意的，所以點亮控制的延遲時間和方法也是任意和多樣的。
上述之一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的時間插補，其橫向、縱向排列間距可由任意整數倍的最小圖像像素構成，所以具體插補方法是可以任意組合的。
上述之一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的空間插補中，可以採用三合一燈頭或分立元件燈頭來實現，且分立元件燈頭需要經RGB三色合成，這也適用於液晶、等離子體等由像素構成圖像的領域，像素的物理、電氣、外形及安裝方式可以是多樣的，所屬插補原理不因由於顯示元器件不同而變化。
上述之一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的三基色插補，也可由雙基色，單色插補來實現，通過三基色、雙基色、單色燈頭實現全彩、多彩、雙色或單色圖文。
上述之一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的當ｍ行像素插補密度增加情況下，為保持圖像像素間的嵌套，便於物理實現，可把像素分拆為m列插補實現，奇數行像素和間置的偶行像素的水準間距應保持：Δs=n·P’ ，其中n為整數，P’為高清圖像的等效像素間距；其垂直距離Δh=P’=1/m·ΔP，ΔP為每個插補列的相鄰像素垂直物理間距；其中m為實現間置的像素行數；而延遲時間固定為Δt=Δs/V,V為列車速度。
上述之一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的時間插補，當每２行像素間進像素插補時，則把行像素密度提高到原來2倍；當ｍ行像素插補密度增加情況下，則將行像素密度提高到原來2m-1
倍，或者將列像素密度成倍增加，使最終圖像像素密度為原來2m
倍。
本發明提供的一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，包括空間插補、時間插補和三基色掃描插補，偶數行和奇數行像素在空間排列上交錯分開，實現奇偶像素嵌套之間互相嵌套，同時由掃描控制電路分時點亮兩列像素，在運動狀態下，由視覺暫留現象實現行像素嵌套，從而進行增加了行解析度，有效的解決了人眼在近距離觀看LED圖像時邊緣粗糙，清晰度、解析度不足的問題。
為讓本之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
1、3、5、7‧‧‧奇數行圖像
2、4、6、8‧‧‧奇數行圖像
Δs‧‧‧二列像素在橫向空間佈局上與相差距離
Δs1、Δs2‧‧‧列像素在橫向空間佈局上相差距離
圖1所繪示為本發明實施例的一種用於高清圖像顯示的像素插補技術的時間插補中，當每２行像素間進像素插補方法的示意圖。
圖2所繪示為本發明實施例的一種用於高清圖像顯示的像素插補技術的時間插補中，多行像素插補方法的示意圖。
圖3所繪示為本發明實施例的一種用於高清圖像顯示的像素插補技術的空間插補中，分立燈頭插補方法的示意圖。
下面將結合本發明的附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
如圖1所示，本發明實施例提供的一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，則可以把行像素密度提高到原來2倍。
圖中第一列像素顯示圖像的1、3、5等奇數行圖像，第二列像素顯示2、4、6等偶數行像素，二列像素在橫向空間佈局上與相差距離為Δs，縱向間距為Δｈ，其中Δs是可保持人眼暫留現象有效的任意值，而Δｈ=P’=p/2,（P’為所要顯示高清圖像相鄰像素間距，P為技術行列像素的物理間距）。當相對於觀察者顯示器從右向左以速度V運動時（由圖像右端向左端掃描顯示），首先點亮左側奇數列像素，延遲Δt時間後點亮右側偶數列像素，並保證延遲時間Δt=ΔＳ/V，奇偶兩列相對同一位置分時點亮，根據人眼暫留現象，奇偶行圖像將嚴格嵌套在一起，形成清晰圖像。
圖2為本發明實施例的一種用於高清圖像顯示的多行像素插補方法的示意圖，根據圖1原理擴展，進行多行或多列像素插補是可以實現的，可將行清晰度實際行數提高至單列的m倍。
進行m列插補時，列像素在橫向空間佈局上相差距離為Δs1，Δs2……,縱向間距為Δｈ，其中Δs可以是任意值，而Δｈ為所要顯示高清圖像的像素間距P,且為未插補單列像素間距ΔP1的1/m倍；當相對於觀察者顯示器從右向左以速度V運動時（由圖像右端向左端掃描顯示），首先點亮左側奇數列像素，延遲Δt1、Δt12……時間後y依次點亮右側插補列像素，並保證延遲時間Δt1=Δs1/V，Δt2=Δs2/V……,多列像素在同一相對位置分時點亮，根據人眼暫留現象，多行圖像將嚴格嵌套在一起，形成清晰圖像。實施m列像素交錯插補情況下，導致相應行列像素密度同比提高m倍，所以像素密度可提高到原來m2
倍。
圖3為本發明實施例的一種用於高清圖像顯示的三基色插補技術，無論三合一燈頭或分立燈頭都需要經RGB三色合成，三基色插補方法就是在三合一燈頭或分立單色燈頭RGB像素在空間排列上具有傾角α，保證像素從上至下有規律的交錯，保證運動圖像掃描時所有的單色RGB掃描線不重合並均勻鋪滿圖像顯示區域，從而提高圖像顯示均勻性。
圖3所示為一種具有45度傾角的三合一燈頭的像素排列，燈頭內三基色排列保持了45度的傾角(非水準或垂直排列)，可以保證三色像素均勻有規律的交錯排列，在當相對於觀察者顯示器相對運動時，可使所有掃描線均勻有效，不重疊，均勻佈滿顯示區域。圖3所示的三合一燈頭的像素排列或其他排列方法，均可由分立元件燈頭實現，因此所導致的三基色像素排列順序差異、位置差異、以及各色像素存在的各種角度差異，不應聲稱屬於本專利範疇之外。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Δs1、Δs2‧‧‧列像素在橫向空間佈局上相差距離
Claims (8)
- 【第1項】
一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，包括空間插補、時間插補和三基色掃描插補；其中該空間插補是指把圖像相鄰像素在空間上分散排列，對相鄰行列像素在空間排列上進行一行或多行、一列或多列的間置，位置相差Δh，水準相差Δs；該時間差補是指通過掃描時間延遲控制，在運動中對空間上分置的像素依次延時驅動，從而合成為同一列或同一行，把空間分散的行像素嚴格按列嵌套，其中延遲時間Δt由測速機構得到；該三基色掃描插補是指RGB三基色像素的互補填充，在空間排列上保證RGB依次具有內傾角，在運動掃描時掃描線均勻填充顯示區域，減少顯示區域的暗紋和亮紋，使圖像行列亮度均衡。 - 【第2項】
如申請範圍第1項所述之一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的空間插補，可進行兩行或多行、兩列或多列的插補，其中像素的縱向排列間距為高清圖像等效像素間距的整數倍；所述的時間插補，各個插補列為依次延遲點亮。 - 【第3項】
如申請範圍第1項所述的一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的空間插補中，可以使用LED三合一燈頭或者分立元件燈頭來實現。 - 【第4項】
如申請範圍第1項所述的一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的三基色掃描插補，也可由雙基色，單色插補來實現，通過三基色、雙基色、單色燈頭實現全彩、多彩、雙色或單色圖文。 - 【第5項】
如申請範圍第2項所述的一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中為便於物理實現，當進行ｍ行像素插補情況下，為保持圖像像素間的嵌套，可把像素分拆為m列插補實現，奇數行像素和間置的偶行像素的水準間距應保持：Δs= n·P’，其中n為正整數，P’為高清圖像的等效像素間距；其垂直距離Δh= P’=1/m·ΔP，ΔP為每個插補列的相鄰像素垂直物理間距，m為實現間置的像素行數；而延遲時間固定為Δt=Δs/V,V為列車速度。 - 【第6項】
如申請範圍第2項所述的一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，其中所述的時間插補，當每２行像素間進像素插補時，則把行像素密度提高到原來2倍；當ｍ行像素插補密度增加情況下，則將行像素密度提高到原來2m-1 倍，或者將列像素密度成倍增加，使最終圖像像素密度為原來2m 倍。 - 【第7項】
一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，包括空間插補、時間插補和雙基色掃描插補；其中該空間插補是指把圖像相鄰像素在空間上分散排列，對相鄰行列像素在空間排列上進行一行或多行、一列或多列的間置，位置相差Δh，水準相差Δs；該時間差補是指通過掃描時間延遲控制，在運動中對空間上分置的像素依次延時驅動，從而合成為同一列或同一行，把空間分散的行像素嚴格按列嵌套，其中延遲時間Δt由測速機構得到；該雙基色掃描插補是指雙基色像素的互補填充，在空間排列上保證RGB依次具有內傾角，在運動掃描時掃描線均勻填充顯示區域，減少顯示區域的暗紋和亮紋，使圖像行列亮度均衡。 - 【第8項】
一種用於高清圖像顯示的像素插補技術，包括空間插補、時間插補和單色掃描插補；其中該空間插補是指把圖像相鄰像素在空間上分散排列，對相鄰行列像素在空間排列上進行一行或多行、一列或多列的間置，位置相差Δh，水準相差Δs；該時間差補是指通過掃描時間延遲控制，在運動中對空間上分置的像素依次延時驅動，從而合成為同一列或同一行，把空間分散的行像素嚴格按列嵌套，其中延遲時間Δt由測速機構得到；該單色掃描插補是指單色像素的互補填充，在空間排列上保證RGB依次具有內傾角，在運動掃描時掃描線均勻填充顯示區域，減少顯示區域的暗紋和亮紋，使圖像行列亮度均衡。
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