led顯示屏高動態(tài)范圍顯示技術研究-文庫吧
2025-07-20 09:27 本頁面
【正文】 al ones.Key words：LED Display Ambient Light Visualization of HighDynamicRange1. 前言首先說明一下動態(tài)范圍的概念。動態(tài)范圍是一個物理量的最大值與最小值之比。其定義如下： 式（11）其中表示動態(tài)范圍，I表示亮度。 隨著可視化信息行業(yè)的發(fā)展與滲透，LED顯示屏以它獨特的優(yōu)勢在各行業(yè)得到了廣泛的應用，尤其在戶外的道路交通、大型廣場通告的應用需求更為突出。不可避免地，LED顯示屏會受到所處環(huán)境光的影響，其面板反射環(huán)境光產(chǎn)生一個背景亮度。它決定了圖像可視動態(tài)范圍的下限，使圖像有效動態(tài)范圍降低，顯示屏的任意區(qū)域，其亮度至少要與背景亮度一樣多，否則都無法為人所見。它沖淡了顯示光，顯示屏的暗區(qū)域變得模糊，亮區(qū)域的色彩飽和度出現(xiàn)一定程度的下降，影響了整個顯示屏的顯示質(zhì)量和顯示圖像的可觀賞性。為了改善上述現(xiàn)象，本文使用高動態(tài)范圍顯示技術對圖像的動態(tài)范圍進行變換，旨在減小環(huán)境光對LED顯示屏顯示圖像的影響，使圖像再現(xiàn)其豐富的顏色和階調(diào)細節(jié)。所謂高動態(tài)范圍顯示技術，是將高動態(tài)范圍的亮度和顏色壓縮到低動態(tài)范圍的同時，盡可能保留原圖的重要信息及視覺效果，并避免造成圖像瑕疵的一種方法。對此技術的研究稱為色調(diào)映射或色階重建。下文將對幾種主流的色調(diào)映射算法進行介紹分析。2. 色調(diào)映射算法分析 色調(diào)映射的問題最早是由Tumblin、Rushmeier和Ward這三個學者所提出來的，雖然這些年有很多不同的算法提出來，但算法大致上可以分為兩大類：全局的空域無關算法和局部的空域相關算法。全局壓縮算法的思路是直接將圖像各亮度按照某種關系一對一地映射到比較窄的亮度范圍內(nèi)，只依賴于像素的亮度值，而不關心像素在圖像中的位置以及其鄰近像素的影響；和全局壓縮算法的點處理不同，局部壓縮算法在確定對某一點的映射時引入了其周圍的局部圖像信息作為參考，使得算法在空間上是變化的，可以把相同亮度不同位置的像素映射到不同的亮度。全局壓縮算法相對簡單且運算效率高，比較有代表性的算法是線性壓縮、gamma校正和直方圖均衡化，較好的算法是1997年Larson提出的直方圖調(diào)整算法[1]。局部壓縮算法比全局算法要靈活，有助于增強局部對比度，但其計算量大，實現(xiàn)起來比較困難，比較有代表性的算法有2002年Reinhard提出的攝影色調(diào)映射算法[2]，基于Retinex理論的單尺度、多尺度、帶色彩恢復的多尺度算法，2006年Meylan提出的基于Retinex的HDR壓縮算法[3]，2007年Kuang提出的基于Icam6模型的HDR壓縮算法[4]等。[5]. 全局壓縮算法. 線性壓縮算法全局算法中最簡單的處理方式就是將高動態(tài)范圍的值線性地壓縮至低動態(tài)范圍[6]。其中最簡單直觀的
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