特种LCD图像处理与FPGA实现关键技术研究

“面向特种LCD图像处理方法与FPGA实现研究资料说明” 这篇博士学位论文由盛磊撰写，指导教师为徐科军，属于精密仪器及机械专业，2005年6月1日完成于合肥工业大学。研究的核心在于解决特种LCD在军事应用中遇到的挑战，特别是针对工作温度、对比度、夜视兼容性和抗阳光性能的需求。当前的商用LCD显示控制板无法满足这些特殊条件，通常需要通过加固处理，但这会增加功耗、降低可靠性且增大体积。 论文主要探讨了以下三个方面的内容： 1. 彩色空间变换的色彩调整方法：通过在YCrCb色彩空间内进行亮度和色度的独立调整，避免RGB空间调整可能导致的色彩偏移和失真。在FPGA中采用流水线结构优化3阶矩阵运算，节省逻辑资源，提升处理速度。此外，提出了一种基于图像均值的直方图扩展对比度调整算法，该算法以图像灰度均值为中心进行直方图扩展，具备灰度自适应性，能提供更好的对比度调整效果。同时，使用6点LCD伽马校正法，对伽马曲线的每个小段分别拟合，提高色彩还原精度，加速校正速度，并设计了具有可编程特性的LCD伽马校正模块。 2. FPGA实现图像实时缩放处理：针对特种LCD的需求，选择了双线性插值法进行图像缩放。论文详细介绍了如何实时计算插值系数dx和dy，并利用流水线结构进行计算。通过使用FPGA内的3个双端口RAM存储图像数据，避免了额外的大容量帧存储器，从而降低成本，增强系统的兼容性。 3. 隔行转逐行扫描的设计：为特种LCD设计了一种更为简洁高效的隔行到逐行扫描转换方法，旨在提高图像处理效率和质量，适应特种LCD的显示需求。 总体而言，这篇论文深入研究了特种LCD在军事应用中的图像处理技术和FPGA实现方案，为解决特种环境下的LCD显示问题提供了创新性的解决方案，有助于提升军用设备的显示性能和适应性。