一种高分辨率显示方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高分辨率显示方法和系统，该方法包括：将高分辨率显示面板分为多个子区域，且每个子区域对应一个唯一分区编号；采集观看者的人眼图像；识别人眼瞳孔所在的第一位置；确定第一位置在高分辨率显示面板上对应的第二位置；根据第二位置和人眼聚焦半径R，确定高分辨率显示面板上需要进行精细处理的区域，并输出对应的分区编号作为区域参数；根据区域参数对输入的第一分辨率图像信号进行选择性拉伸处理，得到分辨率较高的第二分辨率图像信号，通过高分辨率显示面板显示。本发明同时还公开了一种高分辨率显示系统。同现有显示系统的全局拉伸技术相比，本发明可明显降低对于图像数据处理速度和硬件的要求，实现高清晰显示的低成本化。
【专利说明】一种高分辨率显示方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明属于影像显示【技术领域】，尤其是一种高分辨率显示方法和系统，以提高显示设备的画面清晰度。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，生活水平的提高，人们对于图像显示质量的要求也越来越高。目前液晶面板已经达到了高分辨率化(如4KX2K)的水平，如果认为目前市场上仍然以720P(分辨率为1280X720)作为高清标准的话，则超高清分辨率可以达到3840X2160，相应显示设备的总像素数量达到了 800万以上，是全高清FullHD(分辨率为1920X1080)的四倍，高清的八倍。
[0003]但是由于超高清及以上片源的短缺，在观看高分辨率(如4KX2K)电视时，需要将高清(如FullHD或者HD)图像内容拉伸到高分辨率。现有的电视系统大多采用使用同一拉伸算法的全局拉伸的方法。如果要保证高品质的图像拉伸效果，所采用的拉伸算法势必会是复杂的。在这样的情况下，电视系统需要处理的图像数据量很大，既增加了图像拉伸处理的技术难度，也对图像处理硬件平台提出了更高的要求，从而增加了成本。
[0004]因此，亟需开发一种既能够保证显示效果又能够有效降低数据处理量的高分辨率显示方法和系统。
【发明内容】
[0005]为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种高分辨率显示方法和系统。
[0006]根据本发明的一方面，提出一种高分辨率显示方法，该方法包括以下步骤:
[0007]将高分辨率显示面板分为多个大小为MXN的子区域，且每个子区域对应一个唯一分区编号；
[0008]采集观看者的人眼图像；
[0009]基于所述人眼图像识别人眼瞳孔所在的第一位置；
[0010]根据识别得到的所述第一位置确定其在所述高分辨率显示面板上对应的第二位置；
[0011]根据所述第二位置和人眼的聚焦半径R，确定所述高分辨率显示面板上需要进行精细处理的区域，并输出对应的分区编号作为区域参数；
[0012]根据所述区域参数对输入的第一分辨率图像信号进行选择性拉伸处理，得到分辨率较高的第二分辨率图像信号，并通过所述高分辨率显示面板进行显示。根据本发明的另一方面，还提出一种高分辨率显示系统，该系统包括:高分辨率显示面板、图像采集单元、人眼识别单元、人眼聚焦位置分析单元、高分辨率显示区域分析单元、系统级芯片电路、图像拉伸处理单元和时序控制器驱动电路，其中:
[0013]所述高分辨率显示面板用于显示高分辨率图像，所述高分辨率显示面板被分为多个大小为MXN的子区域，且每个子区域对应一个唯一的分区编号；
[0014]所述高分辨率显示面板上安装有图像采集单元，用于采集观看者的人眼图像；
[0015]所述人眼识别单元与所述图像采集单元连接，用于基于所述图像采集单元采集到的人眼图像识别人眼瞳孔所在的第一位置；
[0016]所述人眼聚焦位置分析单元与所述人眼识别单元连接，用于根据识别得到的所述第一位置确定其在所述高分辨率显示面板上对应的第二位置；
[0017]所述高分辨率显示区域分析单元与所述人眼聚焦位置分析单元连接，用于根据所述第二位置和人眼的聚焦半径R，确定所述高分辨率显示面板上需要进行精细处理的区域，并输出对应的分区编号作为区域参数；
[0018]所述系统级芯片电路与所述图像拉伸处理单元连接，用于向所述图像拉伸处理单兀输入第一分辨率图像信号；
[0019]所述图像拉伸处理单元与所述高分辨率显示区域分析单元和所述系统级芯片电路连接，用于根据所述高分辨率显示区域分析单元的输出对所述系统级芯片电路输入的第一分辨率图像信号进行选择性拉伸处理，得到分辨率较高的第二分辨率图像信号；
[0020]所述时序控制器驱动电路与所述图像拉伸处理单元连接，用于将所述第二分辨率图像信号输入至所述高分辨率显示面板进行显示。
[0021]同现有的全局拉伸技术相比，本发明可明显降低图像处理数据量，从而降低对于图像数据处理速度和硬件的要求，进而实现高分辨率电视系统的低成本化。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明高分辨率显示方法的流程图；
[0023]图2是本发明高分辨率显示系统的结构框图；
[0024]图3是高分辨率显示面板、图像采集单元和人眼三者形成的几何空间体系示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0026]考虑到相对于大尺寸屏幕显示来说，人眼的观看区域面积较小，也就是说，人眼的聚焦半径以外的区域是否为高分辨率显示对于观看者来说并不十分重要。因此，根据本发明的一方面，提出一种高分辨率显示方法，如图1所示，所述显示方法包括以下步骤:
[0027]将高分辨率显示面板分为多个大小为MXN的子区域，且每个子区域对应一个唯一的分区编号；
[0028]若高分辨率显示面板的像素分布为AXB，其中A为高分辨率显示面板的行像素数，B为高分辨率显示面板的列像素数，M和N的取值为I < M < A，I < N < B。在本发明一实施例中，以M = 3，N = 3的情况来进行示意，对于所述高分辨率显示面板进行3X3子区域分区，得到的子区域编号为I至9。当然，在实际应用中，可根据图像处理区域精细化控制程度的不同，对M和N的值灵活设置。
[0029]采集观看者的人眼图像；[0030]基于所述人眼图像识别人眼瞳孔所在的第一位置；
[0031]根据识别得到的所述第一位置确定其在所述高分辨率显示面板上对应的第二位置；
[0032]进一步地，该步骤还可以结合对人体姿态的立体识别，对所述第二位置进行定位。
[0033]根据所述第二位置和人眼的聚焦半径R，确定所述高分辨率显示面板上需要进行精细处理的区域，即观看者能清晰观看区域所处的子区域位置，并输出对应的分区编号，作为区域参数；
[0034]比如，如果确定观看者能清晰观看的区域为编号为5和6的子区域，则输出区域参数5和6。
[0035]在本发明一实施例中，所述人眼的聚焦半径R取为最大聚焦半径，即人眼与屏幕之间的距离Xtan20°，当然，所述聚焦半径R的取值也可根据实际应用的需要来确定，本发明对于人眼的聚焦半径R不作任何限制。
[0036]根据所述区域参数对输入的第一分辨率图像信号进行选择性拉伸处理，得到分辨率较高的第二分辨率图像信号，并通过所述高分辨率显示面板进行显示。
[0037]所述根据所述区域参数对输入的第一分辨率图像信号进行选择性拉伸处理的步骤进一步包括:
[0038]对所述第一分辨率图像信号进行与所述高分辨率显示面板对应的mXn子区域分区，其中，mXn≤MXN，当mXn = MXN时，所述第一分辨率图像信号的每个子区域的编号与所述高分辨率显示面板的子区域的编号一一对应；
[0039]根据所述区域参数(5和6)，对所述第一分辨率图像信号中相对应的区域(5和6)进行第一拉伸算法处理，对其他区域进行第二拉伸算法处理，其中，第一拉伸算法相比第二拉伸算法能够取得更为精细的拉伸结果。那么，第一拉伸算法的复杂度要高于第二拉伸算法;
[0040]对经过拉伸处理后的所有区域进行叠加处理，获得所述第二分辨率图像。
[0041]根据本发明的另一方面，还提出一种高分辨率显示系统，如图2所示，所述显示系统包括:高分辨率显示面板、图像采集单元、人眼识别单元、人眼聚焦位置分析单元、高分辨率显示区域分析单元、系统级芯片Soc电路、图像拉伸处理单元和时序控制器驱动电路，其中:
[0042]所述高分辨率显示面板用于显示高分辨率图像，所述高分辨率显示面板被分为多个大小为MXN的子区域，且每个子区域对应一个唯一的分区编号；
[0043]在本发明一实施例中，对于所述高分辨率显示面板进行3X3子区域分区，得到的子区域编号为I至9。
[0044]所述高分辨率显示面板上安装有图像采集单元，用于采集观看者的人眼图像，此时所述高分辨率显示面板、图像采集单元和人眼三者形成几何空间体系，如图3所示，其中，坐标原点O为显示面板有效显示区域的左上角，X轴为行显示轴，y轴为列显示轴，z轴与xy平面垂直，并面向观看者。在这个空间坐标系里面，可以对显示面板的像素坐标、图像采集单元的位置和人眼位置进行确定。 [0045]所述人眼识别单元与所述图像采集单元连接，用于基于所述图像采集单元采集到的人眼图像识别人眼瞳孔所在的第一位置；[0046]所述人眼聚焦位置分析单元与所述人眼识别单元连接，用于根据识别得到的所述第一位置确定其在所述高分辨率显示面板上对应的第二位置；
[0047]进一步地，所述人眼聚焦位置分析单元还可以结合对人体姿态的立体识别，对所述第二位置进行更为精确的定位。
[0048]所述高分辨率显示区域分析单元与所述人眼聚焦位置分析单元连接，用于根据所述第二位置和人眼的聚焦半径R，确定所述高分辨率显示面板上需要进行精细处理的区域，即观看者能清晰观看区域所处的子区域位置，并输出对应的子区域编号，作为区域参数；
[0049]比如，如果确定观看者能清晰观看的区域为编号为5和6的虚拟分区，则所述高分辨率度显示区域分析单元的输出即为参数5和6。
[0050]在本发明一实施例中，所述人眼的聚焦半径R取为最大聚焦半径，即人眼与屏幕之间的距离Xtan20°。
[0051]所述Soc电路与所述图像拉伸处理单元连接，用于向所述图像拉伸处理单元输入第一分辨率图像信号；
[0052]所述图像拉伸处理单元与所述高分辨率显示区域分析单元和所述Soc电路连接，用于根据所述高分辨率显示区域分析单元的输出对所述Soc电路输入的第一分辨率图像信号进行选择性拉伸处理，得到分辨率较高的第二分辨率图像信号；
[0053]具体地，所述图像拉伸处理单元首先对所述Soc电路输入的第一分辨率图像信号进行与所述高分辨率显示面板对应的mXn子区域分区,其中,mXn <MXN,当mXn = MXN时，所述第一分辨率图像信号的每个子区域的编号与所述高分辨率显示面板的子区域的编号一一对应；然后根据所述高分辨率显示区域分析单元输出的区域参数(5和6)，对所述第一分辨率图像信号中相对应的区域(5和6)进行第一拉伸算法处理，对其他区域进行第二拉伸算法处理；最后对经过拉伸处理后的所有区域进行叠加处理，获得所述第二分辨率图像。
[0054]所述时序控制器驱动电路与所述图像拉伸处理单元连接，用于将所述第二分辨率图像信号输入至所述高分辨率显示面板进行显示。
[0055]根据本发明的上述技术方案，可在人眼关注区域获得高分辨率画面品质，同现有电视系统的全局拉伸技术相比，本发明可明显降低对于图像数据处理速度和硬件的要求，从而实现高分辨率显示的低成本化。
[0056]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高分辨率显示方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 将高分辨率显示面板分为多个大小为MXN的子区域，且每个子区域对应一个唯一分区编号； 采集观看者的人眼图像； 基于所述人眼图 像识别人眼瞳孔所在的第一位置； 根据识别得到的所述第一位置确定其在所述高分辨率显示面板上对应的第二位置； 根据所述第二位置和人眼的聚焦半径R，确定所述高分辨率显示面板上需要进行精细处理的区域，并输出对应的分区编号作为区域参数； 根据所述区域参数对输入的第一分辨率图像信号进行选择性拉伸处理，得到分辨率较高的第二分辨率图像信号，并通过所述高分辨率显示面板进行显示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据识别得到的所述第一位置确定其在所述高分辨率显示面板上对应的第二位置进一步包括: 结合对人体姿态的立体识别，对所述第二位置进行定位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述区域参数对输入的第一分辨率图像信号进行选择性拉伸处理进一步包括: 对所述第一分辨率图像信号进行与所述高分辨率显示面板对应的mXn子区域分区，其中，mXn ( MXN ； 根据所述区域参数对所述第一分辨率图像信号中相对应的区域进行第一拉伸算法处理，对其他区域进行第二拉伸算法处理； 对经过拉伸处理后的所有区域进行叠加处理，获得所述第二分辨率图像。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述第一分辨率图像信号进行与所述高分辨率显示面板对应的mXn分区中，当mXn = MXN时，所述第一分辨率图像信号的每个子区域的编号与所述高分辨率显示面板的子区域的编号一一对应。
5.一种高分辨率显示系统，其特征在于，该系统包括:高分辨率显示面板、图像采集单元、人眼识别单元、人眼聚焦位置分析单元、高分辨率显示区域分析单元、系统级芯片电路、图像拉伸处理单元和时序控制器驱动电路，其中: 所述高分辨率显示面板用于显示高分辨率图像，所述高分辨率显示面板被分为多个大小为MXN的子区域，且每个子区域对应一个唯一的分区编号； 所述高分辨率显示面板上安装有图像采集单元，用于采集观看者的人眼图像； 所述人眼识别单元与所述图像采集单元连接，用于基于所述图像采集单元采集到的人眼图像识别人眼瞳孔所在的第一位置； 所述人眼聚焦位置分析单元与所述人眼识别单元连接，用于根据识别得到的所述第一位置确定其在所述高分辨率显示面板上对应的第二位置； 所述高分辨率显示区域分析单元与所述人眼聚焦位置分析单元连接，用于根据所述第二位置和人眼的聚焦半径R，确定所述高分辨率显示面板上需要进行精细处理的区域，并输出对应的分区编号作为区域参数； 所述系统级芯片电路与所述图像拉伸处理单元连接，用于向所述图像拉伸处理单元输入第一分辨率图像信号； 所述图像拉伸处理单元与所述高分辨率显示区域分析单元和所述系统级芯片电路连接，用于根据所述高分辨率显示区域分析单元的输出对所述系统级芯片电路输入的第一分辨率图像信号进行选择性拉伸处理，得到分辨率较高的第二分辨率图像信号； 所述时序控制器驱动电路与所述图像拉伸处理单元连接，用于将所述第二分辨率图像信号输入至所述高分辨率显示面板进行显示。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述人眼聚焦位置分析单元还结合对人体姿态的立体识别，对所述第 二位置进行定位。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图像拉伸处理单元首先对所述第一分辨率图像信号进行与所述高分辨率显示面板对应的mXn子区域分区，其中，mXn ( MXN ;然后根据所述区域参数对所述第一分辨率图像信号中相对应的区域进行第一拉伸算法处理，对其他区域进行第二拉伸算法处理；最后对经过拉伸处理后的所有区域进行叠加处理，获得所述第二分辨率图像。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，当mXn= MXN时，所述第一分辨率图像信号的每个子区域的编号与所述高分辨率显示面板的子区域的编号一一对应。
【文档编号】H04N5/445GK103974115SQ201410165501
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】冷长林 申请人:京东方科技集团股份有限公司