TFT-LCD時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動模型的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文從人體眼睛成像原理和視覺特性出發(fā)，深入分析了傳統(tǒng)TFT-LCD掃描驅(qū)動進(jìn)程，研究了傳統(tǒng)TFT-LCD掃描驅(qū)動構(gòu)架中存在的不足和圖像灰度顯示提升所遇到的瓶頸問題，提出了一種新型時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動構(gòu)架，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。為了達(dá)到最高效率掃描驅(qū)動目的，采用遺傳算法優(yōu)化求得最高效率的掃描序列，以降低對硬件資源的需求。采用FPGA實(shí)現(xiàn)了時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動構(gòu)架的驗(yàn)證，最終完成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動IP核的設(shè)計。主要

2、工作和成果包括以下幾個方面： 1、探討了傳統(tǒng)TFT-LCD灰度圖像顯示的整個過程，分析了人體眼睛成像原理和人眼視覺特性對圖像顯示的影響。深入分析了傳統(tǒng)TFT-LCD掃描驅(qū)動進(jìn)程，建立了傳統(tǒng)掃描驅(qū)動構(gòu)架的數(shù)學(xué)模型，指出了傳統(tǒng)掃描驅(qū)動構(gòu)架中存在的冗余問題。提出了時空混合掃描策略，構(gòu)建了時空混合調(diào)制( Time-Space Mix-Modulation，TSMM)掃描驅(qū)動構(gòu)架，從理論上推導(dǎo)并建立了時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動的數(shù)學(xué)模型。該構(gòu)架

3、融合了時域幀調(diào)制技術(shù)和空間域數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)電壓灰度調(diào)制技術(shù)。時域幀調(diào)制技術(shù)包含分屏子空間位權(quán)掃描和幀自耦合抖動算法，完成了數(shù)字圖像顯示高位灰度級的掃描驅(qū)動?？臻g域調(diào)制技術(shù)采用顯示面板上的列驅(qū)動芯片數(shù)模轉(zhuǎn)換灰度調(diào)制方法，完成了數(shù)字圖像顯示低位灰度等級的掃描驅(qū)動。時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動構(gòu)架可有效提升TFT- LCD灰度顯示的等級。 2、采用遺傳算法對分屏子空間位權(quán)掃描的模型實(shí)現(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化，首次將遺傳算法應(yīng)用于掃描進(jìn)程，求得了不同灰度

4、等級情況下的最高效率掃描序列，實(shí)現(xiàn)了高灰度等級時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動構(gòu)架的高效掃描驅(qū)動，降低了構(gòu)架對系統(tǒng)硬件資源的需求，提高了系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性和可靠性。 3、結(jié)合幀調(diào)制技術(shù)，對傳統(tǒng)的抖動算法進(jìn)行了優(yōu)化，提出了幀自耦合抖動算法。該算法在不降低灰度圖像分辨率的基礎(chǔ)上，提升了TFT-LCD顯示灰度等級，同時增強(qiáng)了圖像色彩柔和度。 4、針對時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動的特點(diǎn)，提出了混合伽瑪校正技術(shù)，包括時域調(diào)制上的非線性數(shù)字校正和空間域上的

5、非線性數(shù)模轉(zhuǎn)換校正。通過液晶顯示物理特性的仿真，獲得了不同伽瑪參數(shù)的校正數(shù)據(jù)，采用查找表方式完成了圖像的伽瑪校正。 5、設(shè)計了掃描驅(qū)動IP硬核，實(shí)現(xiàn)了時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動模型的工程應(yīng)用。構(gòu)造了FPGA驗(yàn)證平臺，在17寸1280*1024點(diǎn)陣彩色TFT-LCD顯示屏上對時空混合調(diào)制掃描驅(qū)動模型進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。在IP核中設(shè)計了實(shí)時配置接口，實(shí)現(xiàn)了多灰度等級參數(shù)設(shè)置功能和對比度參數(shù)的調(diào)節(jié)，可以在不同TFT-LCD平臺上實(shí)現(xiàn)灰度顯示特