專利名稱：一種液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器件圖像質(zhì)量測(cè)量方法中的一種液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊測(cè)量方法，屬于 液晶圖像質(zhì)量測(cè)量領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)于一般的視頻圖像內(nèi)容，圖像變化是復(fù)雜多樣的，為了綜合考慮圖像質(zhì)量，往往需要 考慮多灰度輸入序列下的響應(yīng)特性，因?yàn)檫@樣可以更接近自然圖像的顯示條件。另外，從根 本上講，顯示器件作為一個(gè)信息系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)模糊是其信號(hào)傳輸特性的表現(xiàn)形式。在電信號(hào)系 統(tǒng)中，常常用系統(tǒng)函數(shù)或傳遞函數(shù)來(lái)表示其頻率響應(yīng)特性；在光學(xué)系統(tǒng)中，常常用光學(xué)傳遞 函數(shù)來(lái)分析光學(xué)系統(tǒng)的成像特性。其實(shí)兩者都是基于傅里葉變換理論，在電信號(hào)系統(tǒng)中，研 究對(duì)象為隨時(shí)間變化的信號(hào)，所以信號(hào)可以分解為時(shí)間域上的不同頻率分量；在光學(xué)系統(tǒng)中， 研究?jī)删S空間內(nèi)的光強(qiáng)分布，因此可以將其分解為空間域上的不同頻率分量。
雖然不是純光學(xué)系統(tǒng)，但考慮顯示器件、視覺(jué)系統(tǒng)為一個(gè)信號(hào)系統(tǒng)，從輸出圖像信號(hào)， 到視覺(jué)感受結(jié)果，同樣可以用調(diào)制傳遞函數(shù)的概念來(lái)描述系統(tǒng)特性。由于液晶響應(yīng)時(shí)間和維 持性工作模式、人眼的平滑跟隨與視覺(jué)積分效應(yīng)，使得運(yùn)動(dòng)圖像呈現(xiàn)模糊、質(zhì)量下降，可以 解釋為系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)特性的下降，而基于液晶響應(yīng)時(shí)間和維持性特性改善運(yùn)動(dòng)圖像顯示 質(zhì)量的方法所帶來(lái)的效果可以理解為調(diào)制傳遞函數(shù)特性的改善。
關(guān)于運(yùn)動(dòng)模糊的定量描述是圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的一個(gè)重要內(nèi)容，目前有基于響應(yīng)時(shí)間 LCRT評(píng)價(jià)法、基于運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)曲線MPRC評(píng)價(jià)法、基于模糊寬度BEW評(píng)價(jià)法，但這些方法
都是基于簡(jiǎn)單圖像，或者僅僅基于兩個(gè)灰度間的響應(yīng)，因此不能客觀反映自然圖像的總體顯 示質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為使一般圖像顯示內(nèi)容更接近自然圖像顯示條件而提出一種液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊測(cè) 量方法。
-種液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊測(cè)量方法，包括如下步驟
(1) 設(shè)一維圖案第"個(gè)像素的灰度為G(")， "el，2,……iV，對(duì)應(yīng)的亮度分布曲線為丄(x)，
當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為F像素/幀時(shí)，每隔r-l個(gè)像素的位置上的灰度構(gòu)成一個(gè)序列，用如下公式計(jì) 算F條灰度測(cè)試序列
G(') (",) = - / _ w, r), i = 0,1,......F _ 1
其中"一像素編號(hào)，7V—顯示屏的水平分辨率，",一第",幀，,'一灰度測(cè)試序列編號(hào)；
(2) 根據(jù)灰度測(cè)試序列GW(w,)，用光電轉(zhuǎn)換與采集系統(tǒng)測(cè)量對(duì)應(yīng)的液晶響應(yīng)曲線丄w(O，得 到F條液晶響應(yīng)曲線，其中丄一亮度，Z—時(shí)間；
(3) 利用步驟(2)中測(cè)得的液晶響應(yīng)曲線丄w(r),計(jì)算感知到的亮度分布曲線
Z'(x) = Z『tf>(l —0A，其中空間位置X以像素單元尺寸為單位，時(shí)間f以幀周期時(shí) 間為單位；
(4) 通過(guò)比較感知到的亮度分布曲線丄'(x)與亮度分布曲線丄(x)可得到液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊的 嚴(yán)重程度；當(dāng)亮度分布曲線丄(x)為亮度正弦分布圖案i:(x)時(shí)，對(duì)應(yīng)的感知到的亮度正弦分布
圖案為z:'oc),計(jì)算動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)<formula>formula see original document page 4</formula>
其中C一亮度正弦分布圖案丄'Oc)的對(duì)比度，C'一感知到的亮度正弦分布圖案r'(JC)的對(duì)比 度，/—亮度正弦分布圖案丄'(x)的空間頻率，
對(duì)比度可如下定義C々"t'"，其中￡max—最大亮度，A^—最小亮度；
max min
(5)改變亮度正弦分布圖案z:(x)的空間頻率/和運(yùn)動(dòng)速度r，重復(fù)步驟(1) (4)，可得
到一系列動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)"MTF值，即可得到動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)Z)MTF特性曲線。
本發(fā)明是一種液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊測(cè)量方法，該方法通過(guò)有限、特定輸入灰度信號(hào)序列下 液晶響應(yīng)曲線的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了亮度隨空間按正弦規(guī)律變化的圖案在LCD上運(yùn)動(dòng)時(shí)感知結(jié)果的 模擬計(jì)算；通過(guò)比較目標(biāo)圖案和感知效果間的對(duì)比關(guān)系，可以客觀地反映液晶顯示運(yùn)動(dòng)圖像 顯示質(zhì)量；本方法基于一般圖像顯示內(nèi)容，利用多灰度等級(jí)之間的響應(yīng)特性，與傳統(tǒng)方法相 比，更接近自然圖像顯示條件，測(cè)試到的信息更充分和全面；當(dāng)設(shè)置圖像內(nèi)容為亮度正弦光 柵時(shí)，可得到動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)DiWF，與傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)兼容。


圖l是本發(fā)明方法流程圖。
圖2是本發(fā)明中亮度隨空間正弦變化及其對(duì)應(yīng)的灰度值示意圖，圖中(1)、 (2)、 (3)、 (4)分別對(duì)應(yīng)四個(gè)測(cè)試灰度序列。
圖3是對(duì)應(yīng)圖2中四個(gè)測(cè)試灰度序列示意圖，圖屮(1)、 (2)、 (3)、 (4)分別對(duì)應(yīng)圖2 中的(1)、 (2)、 (3)、 (4)。
圖4是對(duì)應(yīng)圖3中四個(gè)測(cè)試灰度序列下測(cè)得的液晶響應(yīng)曲線示意圖，圖中(5)、 (6)、 (7)、 (8)分別對(duì)應(yīng)圖3中的(1)、 (2)、 (3)、 (4)。
圖5是目標(biāo)圖像與運(yùn)動(dòng)圖像感知效果對(duì)比圖，圖中(9)為目標(biāo)圖像及其對(duì)應(yīng)的亮度分 布曲線；(10)為計(jì)算得到的運(yùn)動(dòng)圖像感知效果模擬及其對(duì)應(yīng)的亮度分布曲線。
圖6是動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)示例示意圖，圖中(11)運(yùn)動(dòng)速度為4像素/幀；(12)運(yùn)動(dòng)速 度為8像素/幀。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，-種液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊測(cè)量方法，包括如下步驟
(1) 設(shè)一維圖案第"個(gè)像素的灰度為G("), wel,2,……iV，對(duì)應(yīng)的亮度分布曲線為Z(x)， 當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為F像素/幀時(shí)，每隔F-1個(gè)像素的位置上的灰度構(gòu)成一個(gè)序列，用如下公式計(jì) 算r條灰度測(cè)試序列
(",) = ， _ Z _ w,. K), / = 0， 1,……F -1 其中"一像素編號(hào)，iV—顯示屏的水平分辨率，",一第巧幀，/—灰度測(cè)試序列編號(hào)；
(2) 根據(jù)灰度測(cè)試序列G^")，用光電轉(zhuǎn)換與采集系統(tǒng)測(cè)量對(duì)應(yīng)的液晶響應(yīng)曲線丄w(O，得 到r條液晶響應(yīng)曲線，其中丄一亮度，f一時(shí)間；
(3) 利用步驟(2)中測(cè)得的液晶響應(yīng)曲線丄w(f)，計(jì)算感知到的亮度分布曲線-
丄'(X)二^jff丄W(l-,)&，其中空間位置X以像素單元尺寸為單位，時(shí)間f以幀周期時(shí) 間為單位；
(4) 通過(guò)比較感知到的亮度分布曲線丄'Oc)與亮度分布曲線丄(x)可得到液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊的 嚴(yán)重程度；當(dāng)亮度分布曲線丄Oc)為亮度正弦分布圖案i:(;c)時(shí)，對(duì)應(yīng)的感知到的亮度正弦分布圖案為z;'oc)，計(jì)算動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù) DM7y<7,/) = c(:,/)
其中c—亮度正弦分布圖案r(x)的對(duì)比度，c'—感知到的亮度正弦分布圖案i:'(x)的對(duì)比 度，/—亮度正弦分布圖案r(x)的空間頻率，
對(duì)比度可如下定義C二丄，一丄隱，其中￡_一最大亮度，4^—最小亮度；
丄max +丄min
(5)改變亮度正弦分布圖案r(x)的空間頻率/和運(yùn)動(dòng)速度F，重復(fù)步驟(1) (4)，可得 到一系列動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)￡>MTF值，即可得到動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)DM7F特性曲線。
結(jié)合圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，該方法從一般測(cè)試圖像入手，根據(jù)圖像顯示內(nèi) 容和運(yùn)動(dòng)速度產(chǎn)生測(cè)試灰度輸入序列，并測(cè)量對(duì)應(yīng)測(cè)試序列下的液晶響應(yīng)曲線；基于人眼的 平滑跟隨運(yùn)動(dòng)和亮度積分效應(yīng)，通過(guò)對(duì)測(cè)得液晶響應(yīng)曲線的錯(cuò)位相加，得到人眼對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像 的感知效果；當(dāng)設(shè)定測(cè)試圖案為正弦圖案時(shí)，就可以得到運(yùn)動(dòng)正弦圖像的感知亮度分布，進(jìn)
而得到感知正弦圖案幅度的衰減程度，即調(diào)度值。其中，通過(guò)丄'(x)-^ljf丄W(l-f)A實(shí)現(xiàn)
不同響應(yīng)曲線間的錯(cuò)位疊加運(yùn)算，這種錯(cuò)位疊加剛好模擬了人眼在觀察動(dòng)態(tài)圖像時(shí)的平滑跟
隨運(yùn)動(dòng)和人眼在一定時(shí)間段內(nèi)對(duì)亮度的積分過(guò)程，通過(guò)比較感知到的亮度分布曲線丄'(x)與亮 度分布曲線丄(x)可得到運(yùn)動(dòng)圖像的模糊程度，這種方法適合對(duì)任何圖像內(nèi)容在水平或垂直方 向運(yùn)動(dòng)的情況。當(dāng)運(yùn)動(dòng)圖案為亮度正弦分布圖案時(shí)，比較感知到的亮度分布曲線丄'(x)與亮度 分布曲線Z(x)的對(duì)比度衰減，可得到動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)"M7F;當(dāng)改變測(cè)試正弦圖案的空間 頻率/和運(yùn)動(dòng)速度r，可得到一組動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)Z)MTF特性曲線，為減少測(cè)試工作量，
降低信息冗余度，方便比較，可根據(jù)實(shí)際需要，不需測(cè)量每個(gè)運(yùn)動(dòng)速度下的情況，如測(cè)量運(yùn) 動(dòng)速度為4像素/幀。
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊測(cè)量方法，其特征在于包括如下步驟(1)設(shè)一維圖案第n個(gè)像素的灰度為G(n)，n∈1，2，……N，對(duì)應(yīng)的亮度分布曲線為L(zhǎng)(x)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為V像素/幀時(shí)，每隔V-1個(gè)像素的位置上的灰度構(gòu)成一個(gè)序列，用如下公式計(jì)算V條灰度測(cè)試序列G(i)(nt)＝G(N-i-nt·V)，i＝0，1，……V-1其中n—像素編號(hào)，N—顯示屏的水平分辨率，nt—第nt幀，i—灰度測(cè)試序列編號(hào)；(2)根據(jù)灰度測(cè)試序列G(i)(nt)，用光電轉(zhuǎn)換與采集系統(tǒng)測(cè)量對(duì)應(yīng)的液晶響應(yīng)曲線L(1)(t)，得到V條液晶響應(yīng)曲線，其中L—亮度，t—時(shí)間；(3)利用步驟(2)中測(cè)得的液晶響應(yīng)曲線L(1)(t)，計(jì)算感知到的亮度分布曲線其中空間位置x以像素單元尺寸為單位，時(shí)間t以幀周期時(shí)間為單位；(4)通過(guò)比較感知到的亮度分布曲線L′(x)與亮度分布曲線L(x)可得到液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊的嚴(yán)重程度；當(dāng)亮度分布曲線L(x)為亮度正弦分布圖案L*(x)時(shí)，對(duì)應(yīng)的感知到的亮度正弦分布圖案為L(zhǎng)*′(x)，計(jì)算動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)其中C—亮度正弦分布圖案L*(x)的對(duì)比度，C′—感知到的亮度正弦分布圖案L*′(x)的對(duì)比度，f—亮度正弦分布圖案L*(x)的空間頻率，對(duì)比度可如下定義其中Lmax—最大亮度，Lmin—最小亮度；(5)改變亮度正弦分布圖案L*(x)的空間頻率f和運(yùn)動(dòng)速度V，重復(fù)步驟(1)～(4)，可得到一系列動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)DMTF值，即可得到動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)DMTF特性曲線。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液晶顯示運(yùn)動(dòng)模糊測(cè)量方法，屬于液晶圖像質(zhì)量測(cè)量領(lǐng)域。其包括如下步驟計(jì)算灰度測(cè)試輸入序列、測(cè)量液晶響應(yīng)曲線、計(jì)算感知到的亮度分布曲線、計(jì)算動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)，最后重復(fù)上述步驟得出動(dòng)態(tài)調(diào)制傳遞函數(shù)特性曲線。本方法通過(guò)有限、特定輸入灰度信號(hào)序列下液晶響應(yīng)曲線的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了亮度隨空間按正弦規(guī)律變化的圖案在LCD上運(yùn)動(dòng)時(shí)感知結(jié)果的模擬計(jì)算；通過(guò)比較目標(biāo)圖案和感知效果，可客觀反映液晶顯示運(yùn)動(dòng)圖像顯示質(zhì)量。本發(fā)明基于一般圖像顯示內(nèi)容，利用多灰度等級(jí)間的響應(yīng)特性，更接近自然圖像顯示條件，測(cè)試到的信息更全面。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101477790SQ200910028409
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者文 宋, 張宇寧, 李曉華, 楊曉偉 申請(qǐng)人:東南大學(xué)