一种用于双层液晶屏显示的图像分割算法制造技术

本发明专利技术涉及一种用于双层液晶屏显示的图像分割算法，属于液晶显示技术领域。操作步骤：首先判断前后液晶屏的物理分辨率以及输入图像的分辨率，根据情况选择是否对输入图像进行上采样或下采样处理，若输入图像的分辨率与前液晶屏的物理分辨率相同，则不对输入图像进行处理，随后将输入图像的所有像素的灰度值按从上到下、从左到右的次序排列成1维向量，并构建视角为θ的矩阵S

【技术实现步骤摘要】
一种用于双层液晶屏显示的图像分割算法


[0001]本专利技术属于液晶显示
，具体为一种用于双层液晶屏显示的图像分割算法。

技术介绍

[0002]液晶显示经过多年的发展，已经成为主流平板显示技术。但由于液晶分子不能完全闭合、上下偏振片不能完全正交等问题，液晶器件在显示黑场时存在漏光现象，导致对比度不高，受到OLED显示技术的巨大冲击。双层液晶显示器是将两块液晶面板用高透过率的光学胶绑定在一起，能有效降低漏光，提高对比度。但由于存在两块液晶面板，需要对输入图像进行分割，送入两块液晶面板进行显示。目前存在的图像分割算法基本上是将送到后面一层液晶面板(靠近背光)的图像进行模糊处理，形成亮度一样的小分区。基于模糊处理的图像分割算法简单，但倾斜观看(一定视角下)时存在伪影，影响显示质量。

技术实现思路

[0003]为了避免现有双层液晶显示器存在在倾斜观看(一定视角下)时的伪影现象，提高显示质量，本专利技术提供一种适用于双层液晶显示的图像分割算法。
[0004]一种用于双层液晶屏显示的图像分割算法，所述两层液晶屏分别为靠近观众的前液晶屏和靠近背光模块的后液晶屏，操作步骤如下：
[0005]步骤(1)：设定输入图像的分辨率为M
×
N，图像中第i行第j列的像素点的灰度为C
i,j
,i＝1～M，j＝1～N，令m＝M
×
N；所述m为输入图像的像素总数；
[0006]步骤(2)：设定前液晶屏的物理分辨率为I
×
J；所述I为前液晶屏的横向像素点数，所述J为前液晶屏的纵向像素点数；
[0007]设定后液晶屏的物理分辨率为L
×
K,设M/N、I/J、L/K相等；所述L为后液晶屏的横向像素点数，所述K为后液晶屏的纵向像素点数；
[0008]如果M＝I＝L，则k
×
m＝M
×
N，g
×
m＝M
×
N，k＝g＝1，其中k和g为缩放系数，重复以下步骤3
‑
步骤9；
[0009]如果I＝L，但不和M相等，则将输入图像进行上采样或下采样，将输入图像的分辨率调整为I
×
J，则k
×
m＝I
×
J，g
×
m＝L
×
K，k＝g，重复以下步骤3至步骤9；
[0010]如果I≠L，但I＝M，则k
×
m＝M
×
N，g
×
m＝L
×
K，k＝1，重复以下步骤3至步骤9；
[0011]如果I≠L，但L＝M，则将输入图像进行上采样或下采样，将输入图像的分辨率调整为I
×
J，则k
×
m＝I
×
J，g
×
m＝L
×
K，g＝1，重复以下步骤3至步骤9；
[0012]如果I≠L≠M,则将输入图像进行上采样或下采样，将输入图像的分辨率调整为I
×
J，则k
×
m＝I
×
J，g
×
m＝L
×
K，重复以下步骤3至步骤9；
[0013]步骤(3)：将输入图像的所有像素的灰度值按从上到下、从左到右的次序排列成1维向量C
init
；
[0014]步骤(4)：构建视角为θ的矩阵S
θ
，其中每一行的前k
×
m个变量只有一个元素为1，
其余元素为0，每一行的第k
×
m+1到k
×
m+g
×
m个变量只有一个元素为1，其余元素为0，表示视角为θ的光线通过前液晶屏和后液晶屏的位置；
[0015][0016]步骤(5)：构建前液晶屏和后液晶屏所有像素灰度的一维向量X，其中x1到x
k
×
m
代表前液晶屏的从上到下、从左到右的各像素点的灰度，x
k
×
m+1
到x
k
×
m+g
×
m
代表后液晶屏的从上到下、从左到右的各像素点的灰度，向量X中所有变量初始赋予随机值；
[0017][0018]步骤(6)：计算S
θ
和X的乘积，得到一维向量C
θ
；
[0019]步骤(7)：采用MATLAB提供的LSQLIN算子求解得到向量X中各变量x1～x
k
×
m+g
×
m
；
[0020]步骤(8)：将x1到x
k
×
m
变换为I
×
J的二维矩阵G
F
，送入前液晶屏；
[0021]步骤(9)：将x
k
×
m+1
到x
k
×
m+g
×
m
变换为L
×
K的二维矩阵G
R
，送入后液晶屏，前后液晶屏叠加后显示最终图像。
[0022]所述前液晶屏和后液晶屏的物理分辨率相同或前液晶屏和后液晶屏的物理分辨率不相同。
[0023]本专利技术的有益技术效果体现在以下方面：
[0024]1.本专利技术能有效改善双屏液晶显示的伪影问题，提高显示质量，提高双层液晶显示器的市场竞争力。本专利技术提出的图像分割算法对双层液晶屏的物理分辨率和输入图像的分辨率没有限制，既能用于前后两层液晶屏物理分辨率相同的情况，又能用于前后两层液晶屏物理分辨率不相同的情况，应用范围广，实用性强。
[0025]2.本专利技术模拟不同视角下的人眼看到显示器的真实图像，并将其与输入图像进行对比，同时兼顾多个视角，计算不同视角下人眼观看到的真实图像与输入图像的偏差后进行迭代优化，因此，相比现有的模糊算法，本专利技术对双层屏的伪影现象和图像显示质量都有较大优化效果。
[0026]3.使用本专利技术对图像进行处理后会产生两张图片，分别用于前后两层液晶屏，经过叠加后在不同视角观看的效果都优于模糊算法，和原图相比，在0
°
、15
°
、30
°
、45
°
、60
°
等不同视角下基于本专利技术提出的算法处理后的图像的PSNR与模糊算法相比平均提升了2dB。
附图说明
[0027]图1是双层液晶屏显示的图像分割算法示意图；
[0028]图2是图像分割算法中视角示意图；
[0029]图3实施实例1的输入图像；
[0030]图4是实施实例1输入的图像、现有模糊算法处理的图像和本专利技术提出的算法的处理图像；
[0031]图5是实施实例2的输入图像；
[0032]图6是实施实例2输入的图像、现有模糊算法处理的图像和本专利技术提出的算法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于双层液晶屏显示的图像分割算法，所述两层液晶屏分别为靠近观众的前液晶屏和靠近背光模块的后液晶屏，其特征在于操作步骤如下：步骤(1)：设定输入图像的分辨率为M
×
N，图像中第i行第j列的像素点的灰度为C
i,j
,i＝1～M，j＝1～N，令m＝M
×
N；所述m为输入图像的像素总数；步骤(2)：设定前液晶屏的物理分辨率为I
×
J；所述I为前液晶屏的横向像素点数，所述J为前液晶屏的纵向像素点数；设定后液晶屏的物理分辨率为L
×
K,设M/N、I/J、L/K相等；所述L为后液晶屏的横向像素点数，所述K为后液晶屏的纵向像素点数；如果M＝I＝L，则k
×
m＝M
×
N，g
×
m＝M
×
N，k＝g＝1，其中k和g为缩放系数，重复以下步骤3
‑
步骤9；如果I＝L，但不和M相等，则将输入图像进行上采样或下采样，将输入图像的分辨率调整为I
×
J，则k
×
m＝I
×
J，g
×
m＝L
×
K，k＝g，重复以下步骤3至步骤9；如果I≠L，但I＝M，则k
×
m＝M
×
N，g
×
m＝L
×
K，k＝1，重复以下步骤3至步骤9；如果I≠L，但L＝M，则将输入图像进行上采样或下采样，将输入图像的分辨率调整为I
×
J，则k
×
m＝I
×
J，g
×
m＝L
×
K，g＝1，重复以下步骤3至步骤9；如果I≠L≠M,则将输入图像进行上采样或下采样，将输入图像的分辨率调整为I
×
J，则k
×
m＝I
×
J，g
×
m＝L

【专利技术属性】
技术研发人员：冯奇斌，苏凯，孙启宇，吕国强，王梓，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：