本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告完整內(nèi)容示范

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告院（系）專業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）題目學(xué)生姓名學(xué)號(hào)起止日期―設(shè)計(jì)地點(diǎn) 指導(dǎo)教師 顧問教師 教研室主任 教學(xué)院長(zhǎng)（教學(xué)系主任） 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告本課題的目的及意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析1)本課題目的及意義3D顯示技術(shù)也被稱為三維立體顯示技術(shù)，最早是由英國(guó)電影先驅(qū)WilliamFriese-Greene在20世紀(jì)初發(fā)明的。經(jīng)過了一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，3D顯示技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前常見的3D顯示技術(shù)有紅藍(lán)濾光成像技術(shù)，偏光式3D技術(shù)，主動(dòng)快門式3D技術(shù)，裸眼立體技術(shù)等等。主動(dòng)式快門系統(tǒng)(ActiveShutter)是Blu-rayDiscAssociation倡議的3D技術(shù)，原理是在熒幕上以兩倍的頻率交互地顯示左眼和右眼的影像，而裝置了液晶(LiquidCrystal)的眼鏡控制透光度來做開關(guān)，眼鏡就像攝影機(jī)的快門動(dòng)態(tài)地屏蔽觀眾的左眼和右眼，在熒幕顯示左眼影像時(shí)遮住右眼、在熒幕顯示右眼影像時(shí)遮住左眼，達(dá)到兩眼各自接收不同的影像，營(yíng)造出3D的影像。所以稱為主動(dòng)式系統(tǒng)。今年3D電視占整個(gè)電視產(chǎn)業(yè)的比值已接近八成，其中主動(dòng)快門式3D電視憑借其領(lǐng)先、成熟的技術(shù)占據(jù)80%以上的新品份額，繼續(xù)領(lǐng)跑3D電視消費(fèi)市場(chǎng)。主動(dòng)快門式技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于能夠保持畫面的原始分辨率，3D顯示時(shí)水平、垂直都能達(dá)到1080電視線，消費(fèi)者能看到真正的全高清3D圖像效果。在市場(chǎng)化運(yùn)作方面，據(jù)上游企業(yè)透露，目前偏光式3D技術(shù)在整體成本上甚至還稍高于快門式的3D方案，雖然偏光式眼鏡較為廉價(jià)，但3D電視液晶面板前的偏光裝置還很昂貴，而且對(duì)裝配要求苛刻，整套偏光式3D方案并不便宜。三星中國(guó)常務(wù)理事洪成杓介紹“主動(dòng)快門眼鏡式技術(shù)較為成熟，偏光式還有很多地方需要改進(jìn)，裸眼技術(shù)電視僅處在研發(fā)階段?！彪m然主動(dòng)快門式3D目前暫居上風(fēng)，但是它的缺點(diǎn)還是存在的，首先因?yàn)槭菃窝劢邮請(qǐng)D像，所以畫面的亮度就較少了一半，而且眼鏡需要跟顯示器進(jìn)行同步及開關(guān)，因此要內(nèi)藏電池供電，增加了眼鏡的重量。此外主動(dòng)式快門左右鏡片通過快速開關(guān)實(shí)現(xiàn)左右眼圖像分離，這種方式屬于強(qiáng)制性的對(duì)人眼的屈光狀態(tài)進(jìn)行修正⑴，如果人眼長(zhǎng)時(shí)間處在不正常的狀態(tài)，勢(shì)必造成頭暈，惡心等癥狀。三星作為全球最早推出3D電視的廠商，一直采用主動(dòng)式快門3D技術(shù)，為追求更高品質(zhì)的全高清畫質(zhì)和更加震撼的影音效果，不斷進(jìn)行優(yōu)化，將3D眼鏡由紅外信號(hào)控制改為由藍(lán)牙信號(hào)控制，避免了室內(nèi)燈光對(duì)紅外電視信號(hào)的干擾，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)無線快速充電。目前國(guó)外還有使用一個(gè)裝滿低回轉(zhuǎn)粘性品體，高雙折射液體和附加的扇形光軸分布負(fù)雙折射膜的n-cell來實(shí)現(xiàn)一種新的液晶開關(guān)模式的技術(shù)，該模式能在個(gè)方向觀看時(shí)高效阻斷不需要的圖像，同時(shí)消除因長(zhǎng)時(shí)間斷電引起的色覺位移。3D技術(shù)的發(fā)展對(duì)快門式眼鏡也提出了更高的要求，為了改善3D電影制作和放映的質(zhì)量，就要求眼鏡無重影，無色帶，寬視角，高亮度。所以就有相關(guān)的研究通過測(cè)量各種液晶的有關(guān)參數(shù)，以便在應(yīng)用時(shí)充分利用各液晶的優(yōu)勢(shì)。這些研究主要以提高材料性能或使用新型材料來改善快門式眼鏡的效果，本課題旨在研究引起閃爍的機(jī)理，從根本原因入手改善閃爍情況。本課題的任務(wù)、重點(diǎn)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑1） 本課題的任務(wù)要求主動(dòng)快門式立體顯示技術(shù)采用時(shí)序方式間隔顯示左右眼視圖，所配合使用的快門眼鏡同步開關(guān)，以達(dá)到左右眼接收不同圖像的目的，呈現(xiàn)立體效果。由于技術(shù)及成本等原因，目前主動(dòng)快門式立體顯示技術(shù)中的單眼頻率為60Hz。在觀看立體圖像時(shí)，還是會(huì)存在閃爍感，這種閃爍感降低了立體圖像的視覺感受，長(zhǎng)時(shí)間觀看容易引起疲勞、頭暈等現(xiàn)象。除了屏幕本身的閃爍感之外，一定強(qiáng)度的環(huán)境光同樣可能帶來閃爍感。本研究的目的在于探究主動(dòng)快門式立體顯示技術(shù)閃爍感產(chǎn)生的原因，并提出解決方案。從顯示器基本參數(shù)測(cè)量，以及基于基本參數(shù)的原理分析出發(fā)。設(shè)計(jì)針對(duì)閃爍感的視覺感知實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，綜合測(cè)量結(jié)果，分析閃爍產(chǎn)生的原因，總結(jié)主要和次要因素。最后提出減少和消除閃爍的有效方案。2） 原始條件及數(shù)據(jù)主動(dòng)快門式3D技術(shù)與偏光式3D技術(shù)一樣，都是利用了人眼成像的基本原理，但是在如何形成具有像差的兩幅圖像的方式上具有明顯區(qū)別。主動(dòng)快門式3D技術(shù)以幀為單位，左眼與右眼的圖像分別對(duì)應(yīng)不同的幀，連續(xù)交替地顯示。左眼對(duì)應(yīng)的幀顯示在屏幕上時(shí)，通過顯示器上的紅外線控制開關(guān)，將觀看者佩戴的3D眼鏡的右眼鏡片關(guān)閉。反之則關(guān)閉左眼鏡片，使雙眼能夠在正確的時(shí)間看到正確的幀畫面。與偏光式3D技術(shù)不同，由于雙眼對(duì)應(yīng)不同的幀畫面，因此分辨率不會(huì)有任何降低，保持高分辨率畫質(zhì)。時(shí)分立體成像由2臺(tái)攝像機(jī)模擬人眼同步攝像，然后在同一顯示設(shè)備上交替顯示攝取的立體圖像對(duì)，并控制觀測(cè)設(shè)備光閥同步開關(guān)，使操作者左右眼分別接受左右攝像機(jī)的圖像，經(jīng)觀察者大腦融合后產(chǎn)生立體感［2,3］。用時(shí)分立體成像技術(shù)的一個(gè)主要問題是如何消除圖像交替顯示產(chǎn)生的閃爍。人眼視網(wǎng)膜中含有兩類感光細(xì)胞，即錐體細(xì)胞和桿體細(xì)胞。錐體細(xì)胞分布在視網(wǎng)膜中央,特別是中央凹部分，而桿體細(xì)胞則多分布在較邊緣部分。當(dāng)光刺激人眼時(shí)，光作用于視網(wǎng)膜，產(chǎn)生興奮再傳至大腦引起感覺，視覺系統(tǒng)對(duì)于光的響應(yīng)需要一段時(shí)間，并且光在人眼中產(chǎn)生的興奮也不隨著刺激的終止而立即消失。因此人的視覺對(duì)光的產(chǎn)生與消失都需要一定的過程。人眼的光感受器對(duì)間斷光刺激的反應(yīng)決定于刺激的間歇頻率，當(dāng)閃爍的頻率增至某一值時(shí)，閃光感消失,人眼將會(huì)感到一種固定的或連續(xù)的光，此時(shí)的閃光頻率就叫做臨界閃爍頻率CFF(CriticalFlickerFrequency)，表示人眼視覺系統(tǒng)時(shí)間分辨能力的上限。當(dāng)周期信號(hào)的頻率高于CFF時(shí)，人眼不能察覺實(shí)際的亮度隨時(shí)間的變化，即高頻的間斷光和連續(xù)光在主觀上都能引起穩(wěn)定光的感覺，此時(shí)人眼感受的亮度I遵循TalbotPlateau定律，即I=TfL()dt0眼睛感覺到的是周期性變化光亮度的平均值。而當(dāng)信號(hào)的頻率低于CFF時(shí)，人眼將會(huì)覺察到閃爍。人們發(fā)現(xiàn)臨界閃爍頻率(CFF)受很多因素影響［4,5］現(xiàn)總結(jié)如下：閃光的亮度一般來說，閃光的亮度越大,CFF就越大,FerryPorter定律指出，當(dāng)光亮度超過一定水平后，CFF與亮度的對(duì)數(shù)成正比，即,CFF=alg(I)+b其a和b是常數(shù)，I是亮度。因此可以看出，目前顯示器件提高亮度和對(duì)比度的趨勢(shì)加重了閃爍的嚴(yán)重程度。光斑大小一般認(rèn)為，在照明強(qiáng)度保持不變的情況下，閃光斑增大，其CFF也隨之增大,有關(guān)該效應(yīng)的GranitHarper定律指出，CFF和視網(wǎng)膜閃光刺激面積的對(duì)數(shù)成正比例，可以表示為CFF=clgA)+d,式中,A代表面積,c和d是兩個(gè)參數(shù)。即隨著大屏幕顯示器的普及，屏幕越大閃爍效應(yīng)也越嚴(yán)重。視網(wǎng)膜的不同部位CFF的大小,不僅取決于閃光光斑的大小，還和被刺激的視網(wǎng)膜部位有關(guān),錐體細(xì)胞比桿體細(xì)胞有更高的CFF,所以人眼中心凹的CFF較高。因此視角越大,越容易感知到閃爍。不同顏色的刺激光 在其他條件參數(shù)一致的情況下，白光的CFF值大于其他色光的相應(yīng)數(shù)值，綠光的CFF值大于紅，藍(lán)光的相應(yīng)數(shù)值。環(huán)境光的影響一般人的瞳孔會(huì)根據(jù)外界光的強(qiáng)弱在2~8mm之間自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而可使其通光量有10~20倍的變化。所以，相同亮度的顯示畫面，在環(huán)境暗時(shí)的CFF比環(huán)境亮?xí)r的小。時(shí)分式3D顯示，通過液晶快門眼鏡觀看3D圖像時(shí)，眼鏡以一定的頻率打開和關(guān)閉。目前市面上的3D顯示屏工作頻率一般能達(dá)到120Hz，甚至有的能達(dá)到240Hz，而單只眼鏡的工作頻率僅為60Hz。由之前的理論可知，當(dāng)觀看3D圖像時(shí)存在外界環(huán)境光的影響，如日光燈，由于日光燈本身具有一定光強(qiáng)，此時(shí)的暗相值就不為0，光相和暗相之間的亮度差減小，則閃爍感相較之前就沒有那么明顯，但人瞳孔會(huì)根據(jù)外界光的強(qiáng)弱在2-8mm之間自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而可使其通光量有10~20倍的變化，又會(huì)導(dǎo)致CFF值變大，所以其燈光將會(huì)對(duì)透過快門眼鏡的圖像造成干擾，導(dǎo)致人眼感知到的3D畫面出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。3）本課題重點(diǎn)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑通過對(duì)快門式立體顯示技術(shù)原理的分析，我們知道引起立體顯示閃爍感的來源主要有兩個(gè)：1、 顯示器顯示內(nèi)容透過眼鏡引起的閃爍；2、 室內(nèi)環(huán)境光透過眼鏡引起的閃爍。顯示器顯示內(nèi)容透過眼鏡的閃爍與環(huán)境光透過眼鏡的閃爍同等重要，所以顯示器顯示內(nèi)容的平均亮度、顯示面積的大小、環(huán)境光的強(qiáng)度以及調(diào)制環(huán)境光的作用將成為本課題研究閃爍感的重點(diǎn)。本課題的實(shí)現(xiàn)途徑主要有以下幾個(gè)：1、 通過基于光電二極管的高響應(yīng)亮度計(jì)，對(duì)顯示器光源、環(huán)境光以及他們透過眼鏡后的光源進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)的測(cè)量，通過測(cè)量進(jìn)一步分析它們之間的關(guān)系，以及可能對(duì)閃爍感造成影響的因素；2、 根據(jù)基本顯示原理、人眼閃爍感產(chǎn)生原理以及測(cè)量分析結(jié)果，設(shè)計(jì)合理的主觀實(shí)驗(yàn)，探究猜想的影響因素對(duì)主觀感受的影響與否及其影響程度，交互作用等。3、 綜合分析原理、測(cè)量結(jié)果和視覺感知結(jié)果，總結(jié)閃爍感的影響因素，提出合理的降低和消除主動(dòng)快門式立體顯示技術(shù)閃爍感的方案，并進(jìn)行論證。完成本課題所需工作條件（如工具書、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等）及解決辦法1） 實(shí)驗(yàn)設(shè)備模擬實(shí)驗(yàn)室，主動(dòng)快門立體顯示器，平均亮度計(jì)，高響應(yīng)瞬態(tài)亮度計(jì)2） 參考文獻(xiàn)H.W.Tian,W.T.Zheng,Y.P.Chen,T.Ding,X.Wang,D.W.Kan,Magneticfieldeffectoncriticalbehaviorofperovskiteferromagnet[J].JournalofRareEarths,2005（23）:533-535.PetlBR.AdvancedConceptionDeviceInputfor3DDisplay.Three-dimensionalImagingandRemoteSensingImaging,1998,902:59?63RodriguezR,ChineaG,LopezNetal.FullWindowStereo.JournalofMolecularGraphicsandModeling,1999,17:310?314閻洪祿，于秀敏眼生理學(xué)[M].北京，人民衛(wèi)生出版社,2001.應(yīng)根裕，胡文波，邱勇等平板顯示技術(shù)[M].北京，人民郵電出版社，2004.預(yù)計(jì)可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施在測(cè)量顯示器光源、環(huán)境光以及他們透過眼鏡后的瞬態(tài)響應(yīng)參數(shù)時(shí)會(huì)受到顯示器光源及環(huán)境光的干擾。所以在測(cè)量時(shí)需要做好遮光措施。顯示器光源及環(huán)境光源進(jìn)入眼睛的方式不同會(huì)導(dǎo)致相同的強(qiáng)度透過眼鏡后得到的光強(qiáng)不同，所以應(yīng)將環(huán)境光與顯示器光源分開測(cè)量，避免互相十?dāng)_。因?yàn)槭覂?nèi)的環(huán)境光亮度可能不均與，所以盡量在同一點(diǎn)測(cè)試減小誤差。頻譜分析時(shí)，因?yàn)檫@種諧波的存在，波形一般不可能是平滑的，所以可以濾波器得出基波分量后再進(jìn)行分析。亮度計(jì)測(cè)量面積受視場(chǎng)角影響，視場(chǎng)角越小，可測(cè)面積越小。將光源面積控制在可測(cè)面積內(nèi)。主觀實(shí)驗(yàn)時(shí)，個(gè)人的閃爍臨界頻率的差異會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。應(yīng)先進(jìn)行測(cè)試篩選。

5.進(jìn)度計(jì)劃（或工作方案分析）起止日期工作內(nèi)容備注2012年1月1日2012年至2月24日查