基于RGBW多基色显示的关键技术的研究

作     者：王子铭 

作者单位：上海大学 

学位级别：硕士

导师姓名：严利民

授予年度：2019年

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 080203[工学-机械设计及理论] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0803[工学-光学工程] 

主      题：显示技术 多基色显示 子像素排列 色域映射算法 子像素着色 

摘      要：随着科技水平的高速发展和消费者需求的不断提高,越来越多的消费者开始关注显示屏的技术指标,并对显示器的性能提出了更多的要求。作为一种新兴的显示技术,多基色显示技术解决了传统三基色显示所遇到的技术瓶颈,逐渐成为了业界的重点研究对象。本文以多基色显示系统为研究对象,在子像素排列结构、色域映射和子像素着色三方面上进行探究,论文具体的研究工作可以分为以下几个方面:(1)通过阐述近些年来的显示系统的变更引出了目前一些主流的显示方案,从像素和子像素排列的角度分别介绍了以RGB为主的三基色显示系统和以RGBW为主的多基色显示系统。列举了几种常见的三基色和多基色子像素排列结构,并提出了三种多基色RGBW子像素排列结构,通过不同的图像验证上述排列结构能很好地应用于各种显示场景。(2)针对三基色RGB系统至多基色RGBW系统的色域映射算法,对目前已知的三种常见色域映射算法进行了分析和推导,通过公式列举出算法的具体实现步骤。在此基础上,结合不同算法的特点,提出一种新的色域映射算法。同时,使用Matlab软件进行仿真,通过图像显示效果验证了本文提出的色域映射算法在亮度提升和色彩还原等方面有优势。(3)针对多基色显示系统带来的子像素排列改变和基色子像素缺失的问题,将着色理解为图像压缩,分析了常见算法对于不同情况处理能力的缺失的原因并改进。针对本文提出的三种多基色新型子像素排列结构,提出不同的子像素着色算法进行适配,并通过Matlab软件进行模拟仿真,验证了本文提出的子像素着色算法能很好的适用于图像显示。(4)搭建FPGA硬件验证平台,使用三基色显示屏模拟多基色显示屏,通过图像近观图客观地分析多基色系统的细节处理,通过图像远观图主观地分析多基色系统的整体效果,实验表明了本文所提出的多基色显示系统能有效工作。