[发明专利]一种提高DMD灰度成像刷新率的方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种提高DMD灰度成像刷新率的方法，其特征在于，包含以下步骤：

获取图像数据源，调整其像素数至DMD微镜数量的1/K²，得到中间图像数据；其中，所述中间图像数据包括多个像素，每个像素的灰度值通过一个微镜组来显示，每个微镜组包括K×K个微镜；

根据所述图像数据源的最大灰度值Y以及K，生成N个位面，或者生成N个位面加上补充位面；其中，K为大于1的整数；

所述N和K的关系满足：

或者

其中，P表示完成一次最大灰度值显示的光累积能量，对应于最大灰度值Y的光累积时间权重，决定灰度等级；P_LSB是最低bit位一个微镜显示的光能量，为固定值；P_A表示补充位面的光能量，P_A＝K*K*P_LSB；N是不包含补充位面的位面个数；不等式右边对应的是一个微镜组在一次灰度显示时间内的最大可累积光能量；

其中

P＝P_LSB*Y (3)

所述根据所述图像数据源的最大灰度值Y以及K，生成N个位面，或者生成N个位面加上补充位面，具体为：

Y、K和N的关系满足

或者

其中，Y_A表示补充位面的灰度分值，取与最低bit位面相等的灰度分值，Y_A＝P_A/P_LSB＝K²；

对于一个图像数据源，对于确定的Y，通过增大K，根据公式(4)或公式(5)选择最小的N来保持不等式始终成立；其中，当根据公式(4)和公式(5)所取得的最小N值相等时，则无需生成补充位面，以公式(4)为标准关系式生成N个位面；当根据公式(4)取得的最小N值大于公式(5)取得的最小N值时，则需要生成补充位面，以公式(5)为标准关系式生成N个位面加上补充位面；

根据待显示的像素的灰度值，计算微镜组在每个位面中的K×K个微镜的开启或者关闭，以生成图像位面数据；具体为，根据待显示的像素的灰度值X，一个微镜组在位面i需要开启的微镜的个数M_i为，其中，0≤i≤N-1：

当i＝N-1时，M_N-1＝X/2^N-1；

当0≤iN-1时，M_i＝(X-M_N-1*2^N-1-M_N-2*2^N-2-……-M_i+1*2ⁱ⁺¹)/2ⁱ

其中除法结果均取区间[0，K²]的最大整数；

根据所述图像位面数据控制每组微镜组中的微镜的翻转，以显示对应灰度值的像素。

2.根据权利要求1所述的提高DMD灰度成像刷新率的方法，其特征在于，将一个像素的灰度值X转换成位面为K×K拼接方式的数据，完成一次灰度显示的时间的二进制脉宽调制公式如公式(6)或者公式(7)；

或者

其中，T表示完成一次灰度显示的时间；T_LSB是最低bit位的显示时间，为固定值；T_W是图像数据写入DMD的总等待时间；T_A表示补充位面的时间，T_A＝T_LSB。

3.根据权利要求1所述的提高DMD灰度成像刷新率的方法，其特征在于，所述根据待显示的像素的灰度值，计算微镜组在每个位面中的K×K个微镜的开启或者关闭，以生成图像位面数据，具体为：

根据待显示的像素的灰度值X、所述K以及每个位面的时间权重，确定在每个位面中需要开启的微镜的个数；其中X≤Y；

根据每个位面中需要开启的微镜的个数、每个位面的时间权重生成图像位面数据。