显示技术是人机联系和信息展示的窗口，广泛应用于娱乐、工业、军事、交通、教育、航空航天，以及医疗等社会的各个领域。现实场景的动态范围远大于现有显示设备可显示的动态范围，因此，如何在有限的显示设备上尽可能还原无限的真实场景并满足人眼视觉感知的需求，是一个亟待解决的问题。图像增强技术作为改善图像视觉效果的关键技术，可以根据给定的应用场合，将原本不清晰的图像变得清晰或者有针对性地增强有用特征信息，最终达到提升图像质量，丰富图像信息，加强图像可视化效果，以及满足某些实际分析的需求。现如今，图像增强技术已逐渐和显示技术相结合，具体应用如扩大显示设备图像的色域和动态范围，背光调节，“阳光屏”等。本论文对图像增强技术做了深入研究，并将其与显示设备相结合，切实解决了显示技术中遇到的几个实际问题。主要从以下几个方面展开工作：　　1.提出了一种基于有理映射的图像增强算法。有理映射属于色调映射方法的一种，它的映射曲线和对数变换相似，符合人眼视觉特点，同时，它的映射函数具有低复杂度的特性，适于实际应用。基于有理映射的图像增强算法将有理映射的概念应用到图像增强中，有效提升了图像的视觉效果和算法效率。　　2.利用双目标优化的方法对OLED显示设备进行功耗控制，旨在降低OLED设备功耗的同时保证画面质量。首先，对 OLED设备的功耗进行建模形成能量项，以及将图像增强方法形成增强项，再将两项组合为一个约束双目标优化问题，通过求解，实现降低功耗和优化图像质量两个目的的折衷。　　3.采用亮度补偿和图像增强的方法对 LCD显示设备进行背光调节，旨在降低LCD设备功耗的同时保证画面质量。针对降低功耗会造成LCD设备画面变暗的问题提出亮度补偿的方法，接着对对比度和色调进行重构以解决亮度补偿造成的细节损失问题，同时改善图像质量。最后，我们将该方法植入安卓平台进行测试。　　4.针对移动显示设备在较强环境光下出现的“反光现象”，提出环境光下的设备自适应增强技术。“反光现象”主要表现为显示设备画面过暗，颜色暗淡，可读性变差。基于这一问题，我们采用基于人眼特性的亮度增强解决画面过暗的问题，损失最小化提高图像保真度，对比度增强改善画面质量以及颜色分度法维持色貌相结合的方法。此外，针对该问题本文还提出一种基于色调映射的自适应增强技术。