针对近眼显示系统存在数据传输带宽过高的问题,构建多尺度金字塔模型实现人眼视觉区域的多分辨率显示,将人眼视觉区域空间变化率的特性应用到数据传输的过程中;根据多尺度金字塔模型设计面向近眼显示系统的微显示控制器,实现了对视频图像的编解码处理,并在分辨率为1600×1600×3的全彩高清硅基有机发光二极管(OLED)微显示器上验证控制器的可行性。实验结果表明,基于多尺度金字塔的多分辨率图像传输算法符合人眼的直观感受,较好地去除了下采样过程中出现的边界线效应,有效降低了数据的传输带宽,能够满足近眼显示领域对微显示器实时渲染性能的要求。

提出了一种双帧数模融合扫描策略,优化了数字脉宽调制部分。设计了一种硅基有机发光二极管(OLED)微显示器驱动电路,该电路包括像素驱动电路,在帧频为60 Hz、灰度等级为256、分辨率为1920 pixel×3 pixel×1080 pixel的条件下,扫描效率可达99.22%,数据传输频率降低至23.328 MHz。结果表明,该像素驱动电路可有效减少漏电流,保证灰度精度,降低最小电流,并提高硅基OLED微显示器的对比度。

针对头戴式虚拟现实应用中数据带宽传输过高的问题, 设计了一种基于人眼视觉特性的硅基OLED微显示器系统.研究人眼视觉系统, 采用纹理金字塔的Foveation滤波算法模拟人眼的动态凝视效果, 在输出图像上实现多层级纹理金字塔的多分辨图像融合; 在FPGA平台上利用Verilog HDL语言完成了各模块的结构设计, 实现了从视频信号解码到驱动1 600×1 600分辨率的全彩硅基OLED微显示器的整个过程.实验结果表明, 基于人眼视觉特性的多分辨图像融合压缩算法, 具有良好的数据压缩比, 可有效减小硅基OLED微显示器的数据传输带宽, 且符合人的视觉直观感受, 渲染质量良好, 能够满足虚拟现实嵌入式环境下对硅基OELD微显示器实时渲染数据传输需求.