學位論文
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Item 彩色電子紙的高效前光選擇法(2025) 黃鈺珊; Huang, Yu-Shan彩色電子紙透過黑白電子泳顯示器搭配彩色濾光片呈現色彩，但受限於結構，亮度與色彩飽和度不足。前光面板可提升亮度與色彩，然而不同前光組合對色彩再現影響顯著，如何依影像內容選擇最適前光成為關鍵課題。本研究提出根據影像內容決定前光選擇演算法，依據輸入影像的代表色，自動推估最佳前光參數。方法為先分析影像主色調，並利用反距離加權法，從 27 組量測樣本中內插最佳前光組合，再以三維三角剖分模型估算該前光下的色域範圍。為修正前光引起的整體色偏，建立色彩轉換矩陣將影像由標準光源色域轉換至當前前光條件，並計算色彩校正矩陣補償裝置非線性失真。運算過程以粒子群最佳化加速，同時結合亮度增強與誤差擴散半色調技術，提升細節與低亮區域可視性，並符合彩色電子紙顯示特性。結果顯示，本方法能有效改善不同前光條件下的色彩一致性與影像品質，具實用性與可行性。Item 彩色電子紙半色調演算法與晶片設計(2025) 林忠謀; Lin, Chung-Mou本研究針對彩色電子紙的影像顯示技術，從留白與真實色彩的角度出發，提出了一套完整的半色調處理與色彩校正方法，旨在解決彩色電子紙在色彩表現與畫面穩定性方面的問題。透過基於 Bayer 矩陣的優化搜索次序，顯著提升了演算法的收斂速度與處理效率，同時有效降低了影片播放過程中的閃爍現象。此外，針對多粒子彩色電子紙的影片播放需求，本研究設計了一套專用硬體架構，成功將系統移植至 FPGA 平台，滿足高效能的應用需求。實驗結果顯示，所提出的方法在色彩準確度、畫面品質與計算效率上均優於現有技術，為彩色電子紙的影像顯示提供了一種高效且創新的解決方案，並為後續技術的優化與發展奠定了基礎。Item 彩色濾光片電子紙之色彩重現影像處理(2024) 黃柏翰; Huang, Po-Han印刷式彩色濾光陣列電子紙具有快速驅動和準確色彩控制的優勢。然而，它的色域比多色彩電子紙狹窄，且輸出響應曲線通常是非線性的，這導致顏色和色調再現困難。本論文討論了傳統影像處理流程在這種新型彩色電子紙上的應用問題，並提出了解決非線性響應問題的方法。通過這種新影像流程，可以顯著改善顯示品質。Item 彩色電子紙廣告看板的資料壓縮方法(2024) 余祐誠; YU, Yu-Cheng本文探討了多粒子彩色電子紙廣告看板的資料壓縮方法。隨著電子廣告看板尺寸的擴大，儲存顯示影像所需的緩衝記憶體和閃存容量也隨之增加。由於彩色電子紙具有特定的顯示機制，目前的影像壓縮方法並不完全適用於這種應用。因此，本文提出了一種高效的彩色電子紙圖像壓縮方法，此方法具有簡單的解壓縮機制，能顯著降低設備端解壓縮晶片的成本。同時，在保持影像品質的前提下，儲存影像所需的記憶體空間也得到了顯著減少。解壓縮功能已在FPGA上完成驗證，結果顯示其效能與使用多核心CPU的電腦計算結果相近。Item 具前光補償的彩色電子紙(2024) 徐逸丞; Hsu, Yi-Cheng電子紙是一種反射式顯示器，具有類似紙張的特性，由於其低功耗和高可讀性，被廣泛應用於閱讀設備、電子書和各種屏幕。然而，在一般環境光下，彩色電子紙在顏色表現方面存在一定的限制。為了克服這一問題，本研究旨在探討如何利用前光技術提升電子紙在一般照明環境中的顯示性能。本論文提出了一套完整的電子紙前光處理方案，具體步驟如下：進行前光組合的量測，構建完整的前光色域模型；根據輸入影像選擇最佳前光，確保該前光下的電子紙色域範圍能夠包含最大的影像色域範圍；根據所選定的前光，進行影像校正與色域映射最佳化。整個系統已經實現並驗證，結果顯示電子紙顯示品質得到有效提升。這項前光技術的應用使得彩色電子紙在各種環境光條件下都能呈現更為優越的顏色表現。Item 彩色電子紙之半色調影像處理晶片設計(2023) 顏采庭; Yen, Tsai-Ting本論文探討彩色電子紙在應用半色調影像處理演算法上所遇到的兩個難題，第一個是電子紙平台使用低功耗微控制器難以實現即時影像處理，第二個問題是直接二進制搜尋演算法在減少影片播放時畫面閃爍方面取得了良好效果，但其時間複雜度仍然很高，這使得在現有的電子紙平台上實現該演算法仍然存在困難。為了解決這一問題，本論文提出了一種基於彩色電子紙半色調影像處理的平行化硬體架構，以及一種新的像素搜索次序矩陣。該硬體架構具有良好的自適應性和可擴展性，可以自由地擴展或減少平行化的模塊，以滿足不同系統的需求。此外，該硬體架構已在晶片平台上實現，實驗結果表明該架構可以高效地執行即時影像處理，同時保持影像品質。Item 多粒子彩色電子紙之色彩重現晶片設計(2023) 洪楷敦; Hong, Kai-Dun一般影像與多粒子彩色電子紙之間的色域範圍存在顯著差異，若直接將影像呈現於彩色電子紙上，將引發色彩偏差和失真問題。因此，本研究提出一套獨特的多粒子彩色電子紙色彩重現系統，旨在創造出與原始影像在視覺上極度接近的色彩再現效果。此系統僅需進行少量的色彩量測，即可獲取校正參數，有效提高了在生產線上進行色彩校正的效率。此外，本研究亦考量電子紙的色域特性，提出了嶄新的色域映射演算法以及誤差擴散演算法。實驗結果顯示，提出的方法能夠在彩色電子紙上最大程度地再現對比度與色彩飽和度。最後，為此色彩重現系統設計並實現了一個即時影像處理硬體架構，並提出了一種新的誤差擴散流水線架構，且在FPGA上進行了驗證。Item 彩色電子紙之影片播放半色調演算法設計(2022) 何季倫; Ho, Ji-Lun現有的半色調演算法在處理連續畫面時面臨到高圖像品質無法避免閃爍的問題。本研究提出一種基於直接二元搜尋演算法(Direct Binary Search, DBS)的可行解決方案，並以此進行了三項改進。首先，在演算法的執行效率上，通過空簇演算法(void-and-cluster)產生的偽隨機順序矩陣重新決定了DBS 演算法中像素的執行次序，大幅的減少了處理每一幀所需的時間，使其適用於實時的影片處理。其次，本研究亦改善了演算法處理結果的藍雜訊特性，通過隨機亂數重新確定每個順序矩陣的起始位置，進而讓新提出的方法獲得更好的影像品質，並使用徑向平均功率譜密度來驗證影像品質的改進。最後，本研究針對電子紙上的彩色濾光片排列來改良演算法的搜尋方式，不僅提高了演算法的搜尋效率，也顯著提高了處理後影像在電子紙上顯示時的色彩飽和度。