摘要
莫尔条纹的可见程度是评价液晶显示屏质量的重要指标之一。液晶模组中的多层棱镜膜片以及像素面板均存在周期性结构，在搭配使用的过程中，特定条件下会产生明显的莫尔条纹，严重影响显示效果。研究液晶模组中莫尔条纹的产生机理以及影响因素，对进一步消除液晶显示器件中的莫尔条纹效应、提升显示效果具有积极的意义。本文在建立液晶模组光学模型的基础之上，对莫尔条纹的产生机理、影响因素及消除方法进行了仿真模拟与实验分析。 首先，在Zemax中建立了双光栅和双膜片的液晶模组模型，并探究了模组结构参数与观测条件对于莫尔条纹的影响。在结构参数方面，分析了棱镜膜片的结构尺寸、面板像素单元大小、棱镜膜片偏转角以及膜层间隙距离等与莫尔条纹效应的关系；在观测条件方面，研究了观察距离和观察角度等对于莫尔条纹可见度的影响，并在光路中加入焦距20mm近轴透镜对莫尔条纹进行成像，模拟经人眼成像后的莫尔条纹变化趋势。 其次，在MATLAB中建立莫尔条纹仿真计算模型，形成单层面板及多层膜片的莫尔条纹参数预测计算模型。通过双层棱镜膜片生成莫尔条纹实验对模型进行了测试与验证，并开发了基于图像处理的莫尔条纹特征参数提取方法。另一方面，将液晶显示莫尔条纹与人眼观测效果联系起来，构建光学特性参数近似人眼的模型眼广角镜头，并提取其点扩散函数，与程序生成的莫尔条纹图案进行卷积处理。在MATLAB中完成模型眼广角镜头对莫尔条纹的成像过程，定性地观察莫尔条纹效果的变化，分析人眼对莫尔条纹的感官效果。 最后，对屏摄莫尔条纹现象产生原因以及解决方案进行了分析研究。液晶屏幕面板像素阵列与相机的图像传感器像元阵列进行频率干扰产生屏摄莫尔条纹。通过选用双边滤波器、局部拉普拉斯滤波器以及多尺度带通卷积神经网络三种方法对屏摄莫尔纹进行消除，通过对比实验证明，多尺度带通卷积神经网络是消除屏摄莫尔纹的有效方案。
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