[发明专利]一种基于复合编码的超高帧频仿真方法

说明书

本发明公开了一种基于复合编码的超高帧频仿真方法，对于总级数为N的位平面，确定显示时间基数和光源最大亮度，根据当前位平面的级数确定脉宽调制的显示时间编码和光源亮度编码，按照基于复合编码的显示流程进行连续仿真。本发明有效的解决了单一脉宽调制编码和仿真器硬件响应的限制，利用复合编码的方法进一步减小了复合显示基数，与传统方法相比，能够实现超高帧频的光学仿真。

技术领域

本发明涉及DMD高帧频驱动技术，具体涉及一种基于复合编码的超高帧频仿真方法，适用于光学仿真领域。

背景技术

随着快速运动目标探测需求的不断提高，对成像的时间分辨率要求越来越高，在进行光学半物理仿真时，就需要更高时间分辨率的光学仿真系统，按照奈奎斯特定理，仿真系统的帧频至少是成像系统帧频的2倍，因此有必要开展超高帧频光学仿真技术研究。

周浩提出一种DMD分块错位PWM灰度调制方法，能够实现8位灰度图像464fps的仿真帧频。张永骞提出一种基于源位图和取反位图相融合的高帧频动态仿真方法，能够实现8位灰度图像1000fps的仿真帧频。

本发明提出一种基于光源和仿真器复合编码技术，能够实现8位灰度图像2400fps仿真频率。由于受制于仿真器硬件响应的约束，无法由单一的PWM编码实现超高帧频仿真，因此提出结合高速LED亮度变化和PWM调制的复合编码技术，可以突破硬件极限，实现超高帧频的光学仿真。

发明内容

本发明公开了一种基于复合编码的超高帧频仿真方法，该方法结合高速LED亮度编码和PWM调制编码，克服单一PWM编码中显示时间基数的硬件限制，满足超高帧频仿真的需求。

所述的方法，具体步骤如下：

1)根据系统的技术要求，确定仿真需要的位平面总级数N，N的取值范围为8～16；

2)根据核心仿真器件的型号和工作频率，确定显示时间基数T，T的取值范围为8μs～40μs；

3)根据光源的型号及其驱动电路，确定光源最大亮度L，L的取值范围为100lm～2000lm；

4)确定脉宽调制的显示时间编码，具体步骤如下：

(1)对N/2取整，为M；

(2)对于级数范围在1～M+1之间的位平面，位平面对应的显示时间编码均设置为1；

(3)对于级数范围在M+2～N之间的位平面，位平面对应的显示时间编码设置为2^K-(M+1)，其中K为当前位平面的级数；

5)确定光源亮度编码，具体步骤如下：

(1)对于级数范围在1～M之间的位平面，位平面对应的光源亮度编码设置为2^K-(M+1)；

(2)对于级数范围在M+1～N之间的位平面，位平面对应的光源亮度编码均设置为1；

6)基于复合编码的显示流程，具体步骤如下：

(1)读取图像，将图像转换为N级位平面；

(2)按从1～N的顺序分别加载位平面；

(3)当加载的位平面级数为K时，位平面对应的显示时间为显示时间基数T乘以显示时间编码，显示时间基数T按步骤2)确定，显示时间编码按步骤4)确定，同时，位平面对应的光源亮度为光源最大亮度L乘以光源亮度编码，光源最大亮度L按步骤3)确定，光源亮度编码按步骤5)确定；

(4)如果要连续仿真，重复步骤6)中的(1)～(3)，否则停止。

本发明的优点：