一種應用于A(yíng)C PDP的反gamma校正與動(dòng)態(tài)對比度增強相結合的新方法
由于交流等離子體顯示器(AC PDP) 的顯示特性是線(xiàn)性的,因此在顯示接收到的視頻信號前必須要進(jìn)行反gamma校正。同時(shí),為了提高顯示器件的畫(huà)質(zhì),必須要進(jìn)行對比度增強。直方圖均衡化是一種重要的對比度增強方法,但直方圖均衡化的增強效果不可控,往往由于過(guò)增強而導致圖像失真。本文結合上述兩種技術(shù)提出了一種應用于A(yíng)C PDP 的反gamma 校正與可控的動(dòng)態(tài)對比度增強相結合算法。該算法能夠在對輸入視頻圖像進(jìn)行反gamma 校正的同時(shí),實(shí)現幅度可調的動(dòng)態(tài)對比度增強。同時(shí)避免了傳統直方圖均衡化對圖像產(chǎn)生的過(guò)增強現象。本文實(shí)現了基于提出算法的實(shí)時(shí)圖像處理器,并且在50 英寸AC PDP 上進(jìn)行了測試。模擬仿真及實(shí)際測試結果均表明,本文提出的算法能夠使AC PDP 的畫(huà)質(zhì)得到顯著(zhù)提升。
隨著(zhù)交流等離子體顯示器(AC PDP) 商業(yè)化的發(fā)展,人們對AC PDP 圖像顯示質(zhì)量的要求不斷提高。因此,人們采用各種不同方法來(lái)增強AC PDP的畫(huà)質(zhì)。例如,可以通過(guò)驅動(dòng)波形增強AC PDP 的圖像顯示質(zhì)量 ,還可以通過(guò)改變子場(chǎng)編碼方法有效地提高AC PDP 的畫(huà)質(zhì)。本文則從數字圖像處理角度來(lái)提高AC PDP 的圖像顯示質(zhì)量。
目前使用的視頻圖像信號為了適應CRT 電視的非線(xiàn)性顯示特性,在視頻信號的發(fā)送端都進(jìn)行了Gamma 預校正,因此,電視接收的視頻信號并不是線(xiàn)性的。而對于交流等離子體顯示器(AC PDP) ,其顯示特性是線(xiàn)性的 ,所以,為了能夠正確顯示接收到的視頻信號,必須對輸入的視頻信號進(jìn)行轉換,該轉換操作即為反gamma 校正。另一方面,為了提高視頻圖像的顯示效果,必須要進(jìn)行對比度增強。其中,直方圖均衡化是一種重要的對比度增強方法。但直方圖均衡化的增強效果是不可控的,尤其對于視頻信號的顯示,其增強效果往往過(guò)強導致圖像失真。以往的對比度增強方法基本分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是針對圖像局部細節增強的,例如自適應或局部直方圖均衡化(AHE ,LHE) 。為了解決傳統直方圖均衡化產(chǎn)生的過(guò)增強問(wèn)題,人們進(jìn)而提出了限制對比度自適應直方圖均衡化(CLAHE) 和受約束的局部直方圖均衡化(CLHE) 。Ji 等還提出了基于人眼視覺(jué)特性的自適應局部對比度增強方法。
另一類(lèi)是針對圖像全局信息增強的。例如,Kim等提出了一種通過(guò)對輸入圖像直方圖密度分布函數(CDF) 分段近似處理,從而實(shí)現對比度增強幅度可調的方法。但該方法需要大量的存儲空間作為幀緩存器(Frame memory) 。而Cho等設計的對比度控制器則不需要幀緩存器,但其增強效果簡(jiǎn)單地近似于全局直方圖均衡化�，F有文獻中,上述兩種技術(shù)都是分開(kāi)進(jìn)行的。尤其是對于單獨使用直方圖均衡化進(jìn)行對比度增強時(shí),會(huì )造成高端和低端灰度級損失,從而影響對比度增強效果。
本文針對AC PDP 視頻圖像信號的顯示,提出了一種新穎的畫(huà)質(zhì)增強算法。該算法將反gamma校正與可控的動(dòng)態(tài)對比度增強相結合,從而在完成對輸入視頻圖像信號進(jìn)行反gamma 校正的同時(shí),實(shí)現幅度可調的動(dòng)態(tài)對比度增強。
圖4 AC PDP 上實(shí)際效果圖
圖4 給出了AC PDP 上的實(shí)際顯示效果圖。圖中左半部分是經(jīng)過(guò)本文算法增強后的效果圖,其同時(shí)具有反gamma 校正和動(dòng)態(tài)對比度增強效果;右半部分是僅有反gamma 校正的原始圖像。在圖4 中可以更加直觀(guān)地看出,經(jīng)過(guò)本文算法增強后的圖像,其對比度明顯提升。由于左半部分圖像對比度的提高,使得右半部分圖像給人一種“霧狀”模糊感。
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4、結論
本文提出了一種應用于A(yíng)C PDP 上的反gamma校正與可控動(dòng)態(tài)對比度增強相結合算法。該算法在完成對輸入視頻圖像信號進(jìn)行反gamma 校正的同時(shí),實(shí)現幅度可調的動(dòng)態(tài)對比度增強。本文對提出的算法進(jìn)行了仿真,同時(shí)將基于該算法的實(shí)時(shí)圖像處理器應用于50 英寸AC PDP 上進(jìn)行了實(shí)際測試。仿真和實(shí)驗結果均表明,本文提出的算法在對圖像進(jìn)行反gamma 校正同時(shí),能夠產(chǎn)生令人眼感覺(jué)舒適的對比度增強效果,使AC PDP 的畫(huà)質(zhì)得到顯著(zhù)提升。
