一种菱形像元投影芯片的图案仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种菱形像元投影芯片的图案仿真方法，旨在克服现有技术中耗费资源大和误差大等问题，它包括如下步骤：确定菱形像元器件图像的分辨率；在方形像元图像系统中生成仿真图像；将方形像元图像的同一条方形像元的对角像元方向上的方形像元定义为仿真图像的行方向上的像元；将菱形像元器件图像中每一个的菱形像元的位置逐个对应到方形像元图像系统中每一个方形像元的位置，最终确认好仿真图像的位置；将方形像元图像系统中仿真图像的每一个像元的灰度值设置成与对应的菱形像元器件图像的菱形像元的灰度值相一致，最终得到在方形像元图像系统中的仿真图像。方形像元图像系统中的仿真图像。方形像元图像系统中的仿真图像。

【技术实现步骤摘要】
一种菱形像元投影芯片的图案仿真方法


[0001]本专利技术属于数字图像处理领域，特指一种菱形像元投影芯片的图案仿真方法。

技术介绍

[0002]数字光处理系统(DLP)中，为了压缩系统体积，采用菱形像元排列分布的DMD投影显示器件而不是传统方形像元分布排列的DMD投影芯片进行图像仿真，这就使得数字光处理系统(DLP)可显示更大分辨率的图像或视频。
[0003]菱形像元排列分布的DMD投影显示器件与传统的方形像元分布排列的DMD投影芯片，其最主要的区别是像元形状差异和不同的投影显示的行、列、斜线的位置定义。由于菱形像元芯片和方形像元芯片的像元仍然是一一对应关系，在矩形像元系统显示的图像，显示在菱形像元系统将会发生极大的变化，例如，1140行*912列的图像，在矩形像元图像系统中画面的长宽比例4:5，而在菱形像元系统中图像长宽比列却变成接近16：9的比例。而现有技术中，在方形图像系统中仿真菱形像元器件的图像时往往采用高分辨率法，由于方形像元和菱形像元的几何形态差异原因，往往需要多个方形像元才能近似仿真1个菱形像元/像元，并且，高分辨率法直接用方形像元仿真菱形像元，也只能获得近似的仿真结果，无法获得绝对准确的结果，还存在无法消除锯齿的问题。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的仿真得到的图像存在耗费资源大和误差大等问题，本专利技术提供一种菱形像元投影芯片的图案仿真方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种菱形像元投影芯片的图案仿真方法，用于在方形像元图像系统中仿真菱形像元器件的图像，生成的图像定义为仿真图像，包括如下步骤：
[0007]S1：确定菱形像元器件图像的分辨率为M行*N列，并且，其对应的方形像元图像系统中方形像元图像的分辨率同样为M行*N列，并且，其对应的仿真图像的分辨率同样为M行*N列，并且，菱形像元器件图像、方形像元图像和仿真图像三个图像中的像元一对一对应；
[0008]S2：在方形像元图像系统中生成仿真图像，选定方形像元图像的第a行、第b列的方形像元作为仿真图像的第1行第1列的像元，该像元对应于菱形像元器件图像的第1行第1列的菱形像元；
[0009]S3：将方形像元图像的一条方形像元的对角像元中心连线方向定义为仿真图像的像元的行方向，将方形像元图像的同一条方形像元的对角像元方向上的2个对角相邻的方形像元定义为仿真图像的行方向上的2个相邻的像元，这2个相邻的像元对应于菱形像元器件图像的同一行的2个对角相邻的菱形像元；
[0010]S4：将菱形像元器件图像中每一个的菱形像元的位置逐个对应到方形像元图像系统中每一个方形像元的位置，最终确认好仿真图像的M行*N列像元的位置；
[0011]S5：将方形像元图像系统中仿真图像的每一个像元的灰度值设置成与对应的菱形
像元器件图像的菱形像元的灰度值相一致，最终得到在方形像元图像系统中的仿真图像。
[0012]作为优选，所述S4的步骤中，具体包括：
[0013]将菱形像元器件图像中第i行第j列的菱形像元对应到方形像元图像中第[a+floor(i/2)
‑
j+1]行第[b+ceil(i/2)+j
‑
2]列的方形像元，其中，floor()为向下取整数函数，ceil()为向上取整数函数。
[0014]作为优选，所述菱形像元器件图像中的菱形像元的四个内角均为90
°
，菱形像元器件图像中的菱形像元的2条对角线的方向分别为菱形像元器件图像的行方向和列方向。
[0015]作为优选，所述方形像元图像中方形像元的外轮廓呈正方形，方形像元图像中的方形像元的两条相邻的边方向分别为方形像元图像的行方向和列方向。
[0016]作为优选，所述菱形像元器件图像分辨率的行至少为1行。
[0017]本专利技术相比现有技术突出且有益的技术效果是：
[0018]在本专利技术中，基于上述方法使得方形像元图像中对角像元中心连线方向上的方形像元作为仿真图像中行方向上的像元，并且方形像元图像中方形像元逐个对应于仿真图像中的像元，而且可以有效地消除图像仿真时的图像误差以及消除仿真产生的锯齿问题。
[0019]本专利技术基于传统方形像元图像系统执行，降低了系统开发需求，有利于本专利技术的推广，而且得到的仿真图像质量和原始的方形像元图像质量一致，因此本专利技术具有图像质量高和无误差的优点。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的步骤流程示意图；
[0021]图2是传统的方形像元数字图像的行列几何分布示意图；
[0022]图3是菱形像元器件官方定义的行列几何分布示意图；
[0023]图4是本专利技术的在方形像元数字图像上生成仿真图像时定义的行列几何分布示意图；
[0024]图5是方形像元图像系统中1140行*912列像元的方形像元图像；
[0025]图6是本专利技术的与图5对应的1140行*912列像元的仿真图像；
具体实施方式
[0026]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0027]需要说明的是，现有技术中，方形像元图像系统生成对应于菱形像元器件DMD的图像时，是直接将菱形像元器件图像像元投影在方形像元图像上。方形像元图像包括多个方形像元，多个方形像元呈正交阵列的形式排列在一起，并且方形像元的两个邻边方向分别为方形像元图像的行方向和列方向。菱形像元器件包括多个菱形DMD单元，菱形DMD单元又可被称为数字微反射镜，多个菱形DMD单元排列在一起从而形成菱形像元器件，并且任意一个菱形DMD单元的端角朝向相邻菱形DMD单元的端角，菱形DMD单元的一对角方向为菱形像元器件的行方向。而在图像仿真时，往往由于方形像元图像中的方形像元和菱形像元器件的菱形DMD单元存在形状和位置偏差，导致现有技术仿真的图像存在较大的行列比例变化的问题，严重降低了仿真图像的质量以及增大了图像误差。
[0028]为了解决上述问题，如图1所示，本实施例提供了一种菱形像元投影芯片的图案仿真方法，在传统的方形像元图像系统中进行执行，其包括如下步骤：
[0029]S1：方形像元图像系统确定菱形像元器件图像的分辨率为M行*N列，并且，其对应的方形像元图像系统中方形像元图像的分辨率同样为M行*N列，并且，其对应的仿真图像的分辨率同样为M行*N列，并且，菱形像元器件图像、方形像元图像和仿真图像三个图像中的像元一对一对应；
[0030]S2：在方形像元图像系统中生成仿真图像，选定方形像元图像的第a行、第b列的方形像元作为仿真图像的第1行第1列的像元，该像元对应于菱形像元器件图像的第1行第1列的菱形像元；
[0031]S3：将方形像元图像的一条方形像元的对角像元中心连线方向定义为仿真图像的像元的行方向，将方形像元图像的同一条方形像元的对角像元方向上的2个对角相邻的方形像元定义为仿真图像的行方向上的2个相邻的像元，这2个相邻的像元对应于菱形像元器件图像的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种菱形像元投影芯片的图案仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：确定菱形像元器件图像的分辨率为M行*N列，并且，其对应的方形像元图像系统中方形像元图像的分辨率同样为M行*N列，并且，其对应的仿真图像的分辨率同样为M行*N列，并且，菱形像元器件图像、方形像元图像和仿真图像三个图像中的像元一对一对应；S2：在方形像元图像系统中生成仿真图像，选定方形像元图像的第a行、第b列的方形像元作为仿真图像的第1行第1列的像元，该像元对应于菱形像元器件图像的第1行第1列的菱形像元；S3：将方形像元图像的一条方形像元的对角像元中心连线方向定义为仿真图像的像元的行方向，将方形像元图像的同一条方形像元的对角像元方向上的2个对角相邻的方形像元定义为仿真图像的行方向上的2个相邻的像元，这2个相邻的像元对应于菱形像元器件图像的同一行的2个对角相邻的菱形像元；S4：将菱形像元器件图像中每一个的菱形像元的位置逐个对应到方形像元图像系统中每一个方形像元的位置，最终确认好仿真图像的M行*N列像元的位置；S5：将方形像元图像系统中仿真图像的每一个像元的灰度值设置成与对应的菱形像元器件图像的菱形像元的灰度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万祯，陈浙泊，林斌，郑军，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：