一種應(yīng)用于AC PDP的反gamma校正與動(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)相結(jié)合的新方法

　　由于交流等離子體顯示器(AC PDP) 的顯示特性是線性的,因此在顯示接收到的視頻信號(hào)前必須要進(jìn)行反gamma校正。同時(shí),為了提高顯示器件的畫質(zhì),必須要進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)。直方圖均衡化是一種重要的對(duì)比度增強(qiáng)方法,但直方圖均衡化的增強(qiáng)效果不可控,往往由于過增強(qiáng)而導(dǎo)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(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)相結(jié)合算法。該算法能夠在對(duì)輸入視頻圖像進(jìn)行反gamma 校正的同時(shí),實(shí)現(xiàn)幅度可調(diào)的動(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)。同時(shí)避免了傳統(tǒng)直方圖均衡化對(duì)圖像產(chǎn)生的過增強(qiáng)現(xiàn)象。本文實(shí)現(xiàn)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(cè)試。模擬仿真及實(shí)際測(cè)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(duì)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(qiáng)AC PDP的畫質(zhì)。例如,可以通過驅(qū)動(dòng)波形增強(qiáng)AC PDP 的圖像顯示質(zhì)量 ,還可以通過改變子場(chǎng)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(hào)為了適應(yīng)CRT 電視的非線性顯示特性,在視頻信號(hào)的發(fā)送端都進(jìn)行了Gamma 預(yù)校正,因此,電視接收的視頻信號(hào)并不是線性的。而對(duì)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(hào),必須對(duì)輸入的視頻信號(hào)進(jìn)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(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)。其中,直方圖均衡化是一種重要的對(duì)比度增強(qiáng)方法。但直方圖均衡化的增強(qiáng)效果是不可控的,尤其對(duì)于視頻信號(hào)的顯示,其增強(qiáng)效果往往過強(qiáng)導(dǎo)致圖像失真。以往的對(duì)比度增強(qiáng)方法基本分為兩大類。一類是針對(duì)圖像局部細(xì)節(jié)增強(qiáng)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(qiáng)問題,人們進(jìn)而提出了限制對(duì)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(duì)比度增強(qiáng)方法。

　　另一類是針對(duì)圖像全局信息增強(qiáng)的。例如,Kim等提出了一種通過對(duì)輸入圖像直方圖密度分布函數(shù)(CDF) 分段近似處理,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)比度增強(qiáng)幅度可調(diào)的方法。但該方法需要大量的存儲(chǔ)空間作為幀緩存器(Frame memory) 。而Cho等設(shè)計(jì)的對(duì)比度控制器則不需要幀緩存器,但其增強(qiáng)效果簡(jiǎn)單地近似于全局直方圖均衡化。現(xiàn)有文獻(xiàn)中,上述兩種技術(shù)都是分開進(jìn)行的。尤其是對(duì)于單獨(dú)使用直方圖均衡化進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)時(shí),會(huì)造成高端和低端灰度級(jí)損失,從而影響對(duì)比度增強(qiáng)效果。

　　本文針對(duì)AC PDP 視頻圖像信號(hào)的顯示,提出了一種新穎的畫質(zhì)增強(qiáng)算法。該算法將反gamma校正與可控的動(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)相結(jié)合,從而在完成對(duì)輸入視頻圖像信號(hào)進(jìn)行反gamma 校正的同時(shí),實(shí)現(xiàn)幅度可調(diào)的動(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)。

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)過本文算法增強(qiáng)后的效果圖,其同時(shí)具有反gamma 校正和動(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)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(qiáng)后的圖像,其對(duì)比度明顯提升。由于左半部分圖像對(duì)比度的提高,使得右半部分圖像給人一種“霧狀”模糊感。

　　限于篇幅，文章其余章節(jié)的部分內(nèi)容省略，詳細(xì)文章請(qǐng)郵件至作者索要。

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(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)相結(jié)合算法。該算法在完成對(duì)輸入視頻圖像信號(hào)進(jìn)行反gamma 校正的同時(shí),實(shí)現(xiàn)幅度可調(diào)的動(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)。本文對(duì)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(yīng)用于50 英寸AC PDP 上進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,本文提出的算法在對(duì)圖像進(jìn)行反gamma 校正同時(shí),能夠產(chǎn)生令人眼感覺舒適的對(duì)比度增強(qiáng)效果,使AC PDP 的畫質(zhì)得到顯著提升。