红外与激光工程
2022, 51(7): 20210756
苏州科技大学电子与信息工程学院, 江苏 苏州 215009
运动模糊是影响液晶显示系统所得图像质量的关键因素之一,显示系统慢响应、保持型显示特性、人眼平滑追踪及视觉积分效应共同导致了动态图像感知模糊。为了研究提升液晶显示动态图像质量的方法,基于人眼平滑追踪理论建立了图像运动补偿预处理及液晶显示动态图像人眼感知效果模拟模型,同时针对二进制8位显示系统和二进制10位显示系统提出了不同的自适应运动补偿预处理方法。研究通过视觉感知实验对动态图像运动补偿效果进行了主观评价和统计分析。结果表明,针对8位显示系统的补偿方法对动态图像感知效果有显著性提升,提升率为11.11%;而针对10位显示系统的补偿方法则可以达到接近原静止图像的感知效果,提升率为112.75%。研究结果可为液晶显示系统所得动态图像质量的提升提供理论参考。
图像处理 液晶响应 视觉感知 动态调制传递函数 运动补偿 激光与光电子学进展
2021, 58(24): 2410004
1 苏州科技大学 电子与信息工程学院,江苏 苏州 215009
2 苏州科技大学 苏州智慧城市研究院,江苏 苏州 215009
液晶显示系统中,保持型显示特性以及慢响应是造成动态图像质量低下的主要原因。为了研究液晶显示动态图像质量的影响因素,建立了液晶显示动态图像感知效果的模拟模型。模拟模型以显示器的不同响应速度、帧频、背光占空比为参数,同时针对不同类型的显示图像模拟出人眼最终感知的动态图像效果。通过视觉感知实验对模拟图像进行评价并统计分析实验结果。结果表明,背光占空比调制可有效提高动态图像质量,响应速度的快慢与动态图像质量呈正相关关系,帧频提高对动态图像质量的提升受响应速度的限制,即两者之间存在交叉影响。研究结果可为液晶显示系统动态图像质量的提升途径提供理论参考。
运动模糊 液晶响应 视觉感知 动态调制传递函数 motion blur liquid crystal response visual perception dynamic modulation transfer function
西安工业大学 光电工程学院,陕西 西安 710021
运动条件下,光电系统在一定积分时间内的成像过程是一个动态过程。因此需要引用动态调制传递函数概念来评价运动对成像质量的影响。通过设计一套动态调制传递函数测试系统,对运动条件下动态调制传递函数的变化规律进行数据处理和理论分析。结果发现高频振动时,随着振幅的增大,对调制传递函数的影响越大,与静态条件相比MTF值下降0.01~0.1; 低频振动时,随着振动频率的加强、振幅的增大或积分时间的增长,调制传递函数下降明显,与静态条件相比较MTF值相差0.01~0.5。
动态调制传递函数 正弦振动 成像质量 dynamic modulation transfer function sinusoidal vibration imaging quality
1 中国科学院光电技术研究所,成都 610209
2 中国科学院研究生院,北京 100049
利用调制传递函数对动态成像质量做出评价,确立合理的稳定系统性能指标,是航空相机设计过程中需要解决的重要问题.基于线性光学系统的传递函数理论,针对匀速运动、加速运动和正弦运动等几种动态成像条件进行了定量分析,建立了像移量和动态成像质量之间的联系.针对低频正弦运动,提出了一种基于离散相位区间的动态调制传递函数计算方法.分析结果表明,在像模糊斑大小均为0.5个像元的情况下,高频正弦运动、直线运动和低频正弦运动的动态调制传递函数分别可以达到0.85、0.9和0.998,此时可以获得较理想的动态图像.据此得出了高频振动对像质的破坏最严重,直线运动次之,低频正弦运动最轻的结论.根据分析,可以针对特定的动态成像条件计算相应的调制传递函数,为航空相机系统的综合像质评价和视轴稳定系统设计提供了准确的定量参考.
航空相机 影像位移 动态调制传递函数 像质评价 Aerial camera Image motion Dynamic Modulation Transfer Function(MTF) Image quality evaluation
从理论上推导了线阵CCD相机间歇细分采样和连续细分采样成像所得到的光电图像调制度和调制传递函数公式, 并讨论了这两种采样方法对提高动态成像调制传递函数的不同效果, 分析比较了它们的特点和工程应用的可能性。
CCD相机 细分采样 动态调制传递函数