[发明专利]基于二维亚像素采样的超分辨率显示方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像信号处理，平板显示设备空间分辨率提升技术，具体涉及一种基于二维亚像素采样的超分辨率显示方法及装置。

背景技术

平板显示设备的画面质量、生产成本、制造工艺与物理像素的规模紧密相关。在相同的物理像素下，基于人眼空间混色效应的亚像素采样技术以颜色混叠为代价，提高了显示图像的亮度分辨率从而有效改善了画面的显示质量，原因是人眼对色度的敏感度远低于对亮度的敏感度。亚像素采样技术可以使高分辨率画面清晰显示于低分辨率设备上，从而实现显示设备的超分辨率显示。尽管如此，有效消除或减弱颜色混叠仍然是亚像素采样技术亟待解决的关键问题。

目前，关于亚像素采样技术的研究与应用多集中在对RGB线状排布（RGB-trio）的研究。对于其他多样的二维亚像素排布结构，亚像素采样技术还有待进一步研究。针对亚像素采样引起的颜色混叠问题，现有的方法是：根据边缘检测通过一个自适应滤波减轻色彩失真和模糊。这种方法需要在低通滤波处理之前对图像进行边缘检测，该算法较为复杂，同时降低了图像的处理速度。

事实上，亚像素排布的多样性是平板显示器的一大特点。针对多样的亚像素排布结构（如RGB-线状（RGB-trio）、RGB-三角形（RGB-delta）、RGB-马赛克（RGB-mosaic）、RGBR-马赛克（RGBR-mosaic）），如何简单有效地抑制亚像素采样引入的颜色混叠问题，实现显示设备的超分辨率显示，是平板显示领域亟待解决的关键问题。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种基于二维亚像素采样的超分辨率显示方法及装置。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于二维亚像素采样的超分辨率显示方法，包括以下步骤：

（1）输入原始图像；

（2）对原始图像R、G、B基色分量分别进行相应的抗颜色混叠滤波；

（3）对滤波后的图像进行二维亚像素采样；

（4）输出图像。

步骤（2）的具体方法包括：

（2.1）根据显示设备得到显示面板的R、G、B基色亚像素排布结构；

（2.2）根据R、G、B基色亚像素排布结构计算得到R、G、B基色的二维Nyquist频率限制区域；

（2.3）由R、G、B基色的二维Nyquist频率限制区域确定施加于原始图像的一组R、G、B基色抗颜色混叠滤波器；

（2.4）利用步骤（2.3）确定的一组R、G、B基色抗颜色混叠滤波器分别对原始图像R、G、B基色分量进行滤波。

所述步骤（2.2）所述的二维Nyquist频率限制区域采用倒晶格理论计算得到，具体为：

（2.2.1）将某一基色的空间二维亚像素排布看成二维晶格，基色亚像素排布中每一个亚像素所在的位置为二维晶格的一个格点；

（2.2.2）任选一个格点为原点，以二维晶格的横轴和纵轴分别为X轴和Y轴建立二维坐标系，二维坐标系内的晶格即为该基色的二维正空间晶格；

（2.2.3）根据以下公式将正空间晶格转换为倒空间晶格：

ai·bj=2πδij=2πi=j0i≠j(i,j=1,2),]]>