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AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,有源有机发光二极管阵列)是一种有源驱动方式的OLED器件,与传统的显示屏相比,具有对比度高、亮度高、响应时间短、色彩效果更好、视角更宽等优点。由于AMOLED显示技术具有相当优良的特性,并且应用前景十分广阔,因此AMOLED获得了国内外学术界和产业界的极高关注与投入。而与显示设备相配套的,AMOLED显示屏驱动芯片及相应图像处理和功耗控制算法的自主研发,在国内研究较少,成为亟需解决的重要课题。 本论文重点研究了适用于AMOLED显示的图像增强技术,以及低功耗显示技术。将两者有机结合后,提出了一种应用于AMOLED的低功耗对比度增强算法。该算法支持硬件实现,能够作为AMOLED驱动芯片中图像处理模块的一个重要组成部分。 本文详细阐述了所提出的低功耗对比度增强算法的原理与流程。首先,针对对比度增强,提出了基于直方分段的直方均衡。与传统基于整个直方图的对比度增强相比,分段直方均衡处理局部对比度时效果更佳,能呈现更多细节信息。其次,针对低功耗AMOLED显示,提出了基于直方分段的功耗限制。基于直方分段的功耗限制主要压缩了高灰度级的像素分布,更大程度降低了功耗,而对于低灰度级压缩强度较低,达到保护暗区图像的目的。接着,对功耗限制进行扩展,进一步提出了自适应的功耗限制,将此算法的应用扩展至动态图像,同时实现了图像质量与功耗间更好的平衡。 设计过程中,首先在软件平台上实现算法。验证结果显示,利用此算法,达到了低功耗显示和图像对比度提升的效果。其次在FPGA平台上实现算法,完成了算法的硬件实现,并对结果进行评估。AMOLED显示屏上图像的对比度得到了一定增强,并且功耗限制的效果非常明显,处理后的图像功耗降低了30%至40%。最后基于TSMC180nm工艺,完成了算法的ASIC芯片实现。