由于交流等離子體顯示器(AC PDP) 的顯示特性是線性的,因此在顯示接收到的視頻信號前必須要進行反gamma校正。同時,為了提高顯示器件的畫質(zhì),必須要進行對比度增強。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,往往由于過增強而導致圖像失真。本文結(jié)合上述兩種技術(shù)提出了一種應(yīng)用于AC PDP 的反gamma 校正與可控的動態(tài)對比度增強相結(jié)合算法。該算法能夠在對輸入視頻圖像進行反gamma 校正的同時,實現(xiàn)幅度可調(diào)的動態(tài)對比度增強。同時避免了傳統(tǒng)直方圖均衡化對圖像產(chǎn)生的過增強現(xiàn)象。本文實現(xiàn)了基于提出算法的實時圖像處理器,并且在50 英寸AC PDP 上進行了測試。模擬仿真及實際測試結(jié)果均表明,本文提出的算法能夠使AC PDP 的畫質(zhì)得到顯著提升。

　　隨著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增強AC PDP的畫質(zhì)。例如,可以通過驅(qū)動波形增強AC PDP 的圖像顯示質(zhì)量 ,還可以通過改變子場編碼方法有效地提高AC PDP 的畫質(zhì)。本文則從數(shù)字圖像處理角度來提高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(yīng)CRT 電視的非線性顯示特性,在視頻信號的發(fā)送端都進行了Gamma 預校正,因此,電視接收的視頻信號并不是線性的。而對于交流等離子體顯示器(AC PDP) ,其顯示特性是線性的 ,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行轉(zhuǎn)換,該轉(zhuǎn)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,其增強效果往往過強導致圖像失真。以往的對比度增強方法基本分為兩大類。一類是針對圖像局部細節(jié)增強的,例如自適應(yīng)或局部直方圖均衡化(AHE ,LHE) 。為了解決傳統(tǒng)直方圖均衡化產(chǎn)生的過增強問題,人們進而提出了限制對比度自適應(yīng)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特性的自適應(yīng)局部對比度增強方法。

　　另一類是針對圖像全局信息增強的。例如,Kim等提出了一種通過對輸入圖像直方圖密度分布函數(shù)(CDF) 分段近似處理,從而實現(xiàn)對比度增強幅度可調(diào)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(shè)計的對比度控制器則不需要幀緩存器,但其增強效果簡單地近似于全局直方圖均衡化�，F(xiàn)有文獻中,上述兩種技術(shù)都是分開進行的。尤其是對于單獨使用直方圖均衡化進行對比度增強時,會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質(zhì)增強算法。該算法將反gamma校正與可控的動態(tài)對比度增強相結(jié)合,從而在完成對輸入視頻圖像信號進行反gamma 校正的同時,實現(xiàn)幅度可調(diào)的動態(tài)對比度增強。

圖4 　AC PDP 上實際效果圖

　　圖4 給出了AC PDP 上的實際顯示效果圖。圖中左半部分是經(jīng)過本文算法增強后的效果圖,其同時具有反gamma 校正和動態(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 中可以更加直觀地看出,經(jīng)過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(jié)論

　　本文提出了一種應(yīng)用于AC PDP 上的反gamma校正與可控動態(tài)對比度增強相結(jié)合算法。該算法在完成對輸入視頻圖像信號進行反gamma 校正的同時,實現(xiàn)幅度可調(diào)的動態(tài)對比度增強。本文對提出的算法進行了仿真,同時將基于該算法的實時圖像處理器應(yīng)用于50 英寸AC PDP 上進行了實際測試。仿真和實驗結(jié)果均表明,本文提出的算法在對圖像進行反gamma 校正同時,能夠產(chǎn)生令人眼感覺舒適的對比度增強效果,使AC PDP 的畫質(zhì)得到顯著提升。