数字电影放映机投影显示系统主控技术研究

发布时间：2017-10-29 19:29

  本文关键词：数字电影放映机投影显示系统主控技术研究

  更多相关文章： 激光投影显示 DLP Retinex 颜色校正 白平衡

【摘要】：随着投影技术的发展,激光因为其单色性强、方向性好、亮度高以及丰富的波长谱线,而能够显示更大的色域范围,更宽的屏幕,更强的亮度、更好的色彩饱和度以及更高的色彩分辨率。激光投影显示技术因而能够迅速成为新一代的投影显示技术主流。然而,国内的数字放映设备市场基本被Barco公司,NEC公司,SONY公司以及Christie等外国公司垄断。国家“863”计划资助成立“×××关键技术的研究”专项研究项目,旨在实现激光投影显示关键技术的自主化的突破。本文的研究在该项目下展开。国家“863”计划资助成立的“×××关键技术的研究”专项研究项目设计两套方案。第一套方案,设计以氙灯为光源,DMD显示芯片为显示核心的S2K工程投影机。方案主要研究内容包括工程投影机的光学结构和电控系统。第二套方案,设计以激光为光源,LCo S显示芯片为显示核心的4K工程投影机。方案主要研究内容包括以激光为光源的光学结构的设计和工程投影机的整机电控系统设计,光学机构的设计着重解决激光光源的消散斑、照度大导致局部过热等问题。整机的电控主系统设计包括从视频信号到LCo S驱动板的输入信号的放映子系统实现以及供电控制、氙灯控制等各个功能模块的实现。本文的主要研究内容包括两套方案的投影放映机的主控系统的设计和研究。第二套方案旨在面对日益激烈的激光数字放映设备市场,推出具有自主知识产权的激光数字放映机。传统投影显示技术采用非激光光源,其显示色域空间仅仅达到标准NTSC色域的70%,而激光投影显示技术可以复现人眼可视色彩的90%,标准NTSC色域仅仅能够覆盖人眼可视色彩的38%。以激光为光源的投影显示系统的投影显示效果得到极大的提升,激光投影显示技术能够真实的还原自然颜色,更能适应超大屏幕和高亮度的投影显示。激光投影显示技术已然成为新一代投影显示技术的主流。项目的第一套方案是以氙灯光源为替代光源,其光学结构设计和主控系统设计均参照激光投影显示的标准进行,为第二套方案积累技术和设计经验。本文针对项目第一套方案DLP投影显示主控系统提出需求,进行分析,然后基于Xilinx Zynq-7000 SoC体系提出主控系统总体设计,搭建S2K工程投影机的功能框架,集成各个功能模块,最后进行整机测试。同时提出基于镜面反射假设的白平衡理论的时空域Retinex颜色校正算法并基于S2K工程投影机的主控板卡上实现,搭建视频放映子系统,进行主控板卡的功能测试。
【关键词】：激光投影显示 DLP Retinex 颜色校正 白平衡
【学位授予单位】：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB857.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 激光投影显示技术12-15
• 1.2 电影放映技术15-16
• 1.3 课题背景和异议16-18
• 1.4 主要研究内容以及论文章节安排18-20
• 第2章 主控系统总体设计20-54
• 2.1 需求分析20-21
• 2.2 主控板卡设计21-34
• 2.2.1 主控板卡功能框架21-24
• 2.2.2 Zynq-7000 SoC芯片硬件资源24-28
• 2.2.3 PIB板结构28-32
• 2.2.4 ICP板结构32-34
• 2.3 控制策略34-48
• 2.3.1 主控策略34-39
• 2.3.2 放映子系统的硬件系统设计39-43
• 2.3.3 从控策略43-46
• 2.3.4 主/从控制协议46-48
• 2.4 功能模块48-54
• 2.4.1 供电控制模块48-49
• 2.4.2 氙灯控制模块49-51
• 2.4.3 温度控制模块51-52
• 2.4.4 镜头控制模块52
• 2.4.5 散热控制模块52-54
• 第3章 基于白平衡理论的Retinex时空域颜色校正算法54-82
• 3.1 Retinex颜色恒常性理论54-62
• 3.1.1 Retinex颜色恒常性理论基础54-58
• 3.1.2 颜色空间模型58-62
• 3.2 经典的中心环绕Retinex颜色校正算法62-67
• 3.2.1 算法原理63-65
• 3.2.2 算法缺陷分析65-67
• 3.3 白平衡理论67-72
• 3.3.1 白平衡理论基础67-70
• 3.3.2 基于白平衡理论提取场景光照信息70-72
• 3.4 基于白平衡理论的时空域Retinex颜色校正算法72-82
• 3.4.1 算法原理72-74
• 3.4.2 视频颜色校正74-75
• 3.4.3 仿真结果分析75-82
• 第4章 S2K工程投影机测试82-96
• 4.1 基于白平衡理论的Retinex时空域颜色校正算法硬件实现系统测试82-88
• 4.1.1 测试方案82-83
• 4.1.2 基于白平衡理论的Retinex时空域颜色叫校正算法的IP设计83-85
• 4.1.3 基于主控板卡的WTSR数字图像处理系统开发85-88
• 4.2 主控板卡放映系统测试88-90
• 4.2.1 测试方案88-89
• 4.2.2 测试结果展示89-90
• 4.3 整机测试90-96
• 4.3.1 整机测试方案90
• 4.3.2 测试结果分析90-96
• 第5章 总结与展望96-100
• 5.1 研究工作的总结96-97
• 5.2 研究方向的展望97-100
• 参考文献100-106
• 在学期间学术成果情况106-108
• 指导教师及作者简介108-110
• 致谢110

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6 贺银波,熊静懿,吴国忠,郑伟,曾广杰,余飞鸿;LCOS投影显示技术及应用[J];光学仪器;2002年02期

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1 门高利;杨曦;;分类号与投影显示领域专利技术分析[A];2014年中华全国专利代理人协会年会第五届知识产权论坛论文集（第一部分）[C];2014年

2 王玉荣;孙玉宝;宋刚;王洪君;张行愚;连洁;;激光投影显示光机系统的研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

3 王修晖;林海;;多投影显示墙的几何校正研究[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年

4 马争力;沙元涛;张香兰;;浅谈DLP投影显示系统及在煤矿企业中的应用[A];山东省煤炭学会2006年年会论文集[C];2006年

5 张新;张增宝;翁志成;丛小杰;冯树龙;;用于投影显示的SCR色轮系统设计[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

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1 黄河;嵌入式微型投影显示技术前景广阔[N];中国电子报;2008年

2 王延伟;投影显示技术详解什么是CRT[N];中国电脑教育报;2002年

3 ;五种投影显示技术[N];中国电子报;2001年

4 杨英俊 沈湘慧;投影显示技术及应用[N];中国电子报;2001年

5 本报记者 徐红　冯举高;LCoS投影显示技术渐入佳境[N];经济日报;2010年

6 本报记者 欧阳高兵;LCOS投影显示：杀入高清显示市场的利器[N];中国电子报;2014年

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8 辽宁 王新国;投影显示异常现象的解决[N];电脑报;2002年

9 ;SONY展示高分辨率投影显示系统[N];计算机世界;2004年

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本文编号：1114381