提出了一种通过超表面实现超高分辨率灰度图像的存储和显示方法。利用金属纳米砖阵列的偏振分光特性, 结合马吕斯定律, 将图像的灰度信息转换为纳米砖阵列中纳米砖的方向角排布, 从而实现精确、连续的灰度调制。实验结果表明, 可在该超表面的反射近场处观测到清晰的灰度图像, 分辨率高达90 714ppi。这种基于超表面的图像显示技术设计方法简单灵活, 且超表面具有体积小、重量轻、结构紧凑、易于集成等优势, 因此可广泛应用于高密度光信息存储, 高端产品防伪, 信息加密等领域。

为促进航空测绘信息获取的数字化、一体化、实时化，本文利用FPGA(Field-Programmable Gate Array, 即现场可编程门阵列)并行处理的优势结合ARM处理器低功耗高性能的特点，基于ARM+FPGA的双核硬件架构实现了影像的交互与显示。该系统以Linux操作系统为软件开发平台，以ARM11嵌入式处理器为硬件核心、FPGA作为协处理器，采用FPGA片内FIFO(First Input First Output, 即先进先出存储器)作为ARM处理器与FPGA之间的高速通信桥梁，针对Linux 2.6.36内核完成了对FPGA设备的驱动设计，并基于Qt图形用户界面实现了影像的实时显示。测试结果表明，ARM处理器与FPGA之间能够实现VGA（640×480）图像的高速交互，帧率可达26帧/s，最大传输带宽为182 Mbps。该系统不仅体积小、功耗低、成本低，而且稳定性好、功能强，能够满足航空遥感摄影系统的实时性要求。

针对LED显示屏播放运动画面时的动态假轮廓问题, 提出了集中式门控脉宽调制法.该方法在原有门控脉宽调制技术的基础上, 将PWM周期中的小数场固定于周期的中间, 然后计算整数权重位对应的子场数并将其紧邻小数场实现.分析和实验表明, 集中式脉宽调制法具有与线性PWM相似的点亮时间函数, 能够将任意两灰度级间DFC指标的均值从GPWM方式下的0.6降到0.2以下.在有效消除DFC的同时又保持了GPWM的高刷新频率与高灰度级, 从而明显改善图像的显示质量.同时算法实现简单, 不需要额外的硬件支持.

目前LED显示屏图像的光学参数都采用仪器测量，不能代表人眼主观感受。而孟塞尔颜色体系基于人眼主观视觉特性，明确给出了客观亮度因数与人眼明度值的非线性关系，以及颜色亮度的不可加性。由此对LED显示屏进行γ校正和颜色修正，能够更加人性化地体现图像效果。

基于ARM9处理器和嵌入式Linux操作系统，文章研究了视频图像采集与显示的一般方法。以USB摄像头采集图像为例，介绍了Linux系统下基于Video4Linux进行视频图像采集的一般过程，并且最终通过Qt/Embedded编写的图形界面将采集到的视频图像在LCD上实时地显示出来。

针对某型特殊时序的红外相机图像需要通过CameraLink图像采集卡进行采集并显示的工程需要, 设计了基于FPGA的特殊时序调整及接口适配板卡。采用SignaTap测量红外相机的具体时序, 在此基础上根据图像采集卡可以识别的时序对相机输出信号的时序进行调整。采用FPGA内部集成的FIFO模块实现像素时钟的改变和图像数据的存取。采用Verilog语音编程实现有效信号的提取和无效信号的屏蔽以及行、场同步信号的调整等, 将特殊时序的相机信号调整为通用CameraLink图像采集卡可以识别的信号时序。试验结果证明, 经过处理的图像信号可以由CameraLink采集卡正确采集并显示, 显示图像正确、稳定。

利用数字通信的压扩变换原理，提出了12位图像数据到8位数据的16折线等比分区映射方法，来实现在8位显示器上显示12位图像数据的信息。推导出图像信号的线性量化和非线性量化信噪比公式，对3种不同量化方法的信噪比进行了比较。结果显示，在小于35 dB处，8位非线性量化信噪比和12位线性量化信噪比一致；而大于35 dB时，量化信噪比平缓稳定上升。实验表明该方法能有效改善图像的弱信号,在8位显示器上清晰地观察到低亮度图像细节。虽然对图像的高亮度部分进行了压缩，但对图像细节和信噪比影响不大。该方法不仅适用于灰度图像，而且适用于彩色图像，实验效果与理论预期完全一致。