CN100553283C - 一种图像处理的方法及图像处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像处理的方法及装置，在保存图像文件时，将所述图像文件按照不同的缩放率进行压缩后保存，并记录相应的缩放率信息、以及所述图像文件的标识信息；然后根据用户指令中的图像文件的标识信息查找对应的图像文件，并将所对应的图像文件发送至显示端进行显示；当对当前显示的图像文件进行处理时，根据所确定的缩放率查找相应的图像文件，并根据选定区域的位置信息获取相应的图像数据并在显示端进行显示。本发明使用户在浏览自己感兴趣的区域时操作方便、显示及时、画面清晰，提高了用户的满意度。

Description

一种图像处理的方法及图像处理装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及对屏幕显示的图像中的局部数据进行处理的技术。

背景技术

传统的图像局部放大技术通常是在主图像的全部图像数据中提取将被缩放的局部图像数据，然后以规定的比率缩放提取的局部区域的图像数据，最后在全部图像数据上覆盖缩放后的局部区域图像数据。

如上文所述，当对被提取的数据进行放大时，需要对所提取的图像数据进行处理，数据处理繁琐，运算速度慢，效率较低，从而导致对图像文件的缩放处理效果不理想，并且图像还会产生失真，随着操作次数的增多，图像失真也会更严重，图像会越来越模糊。同时，现有技术对提取的局部区域的图像数据处理时还依赖于规定的比率，而每一次局部放大前，局部放大比率是预先设定的，因此无法每次都将用户选择放大的选定区域放大后以较好的显示效果呈显在显示端的的显示区域范围内，因此，如果提取的局部图像范围较大，则放大后的图像数据将不能一次性完整的显示出来；如果提取的局部图像范围比较小，则放大后显示屏上显示的图像又将会达不到用户的需求。

发明内容

本发明提供一种图像处理的方法及图像处理装置，能够在用户对当前显示的图像数据进行处理时提高图像数据的显示质量。

本发明提供一种图像处理的方法，包括步骤：

在保存图像文件时，按照预定的数值范围从所述图像文件中读取图像数据，并将所述图像数据按照不同的缩放率进行压缩后保存，并记录相应的缩放率信息、所述图像数据的定位信息、以及所述图像文件的标识信息；

根据用户指令中的图像文件的标识信息查找对应的图像文件，并将所对应的图像文件发送至显示端进行显示；

当对当前显示的图像文件进行处理时，根据所确定的缩放率查找相应的图像文件，并根据选定区域的位置信息以及所述定位信息获取相应的图像数据并在显示端进行显示

本发明还提供一种图像处理装置，包括：

数据读/写模块，用于读取图像文件并存储不同分辨率的图像文件、相应的缩放率信息、以及所述图像文件的标识信息；

压缩模块，用于按照不同的缩放率将所述图像数据进行压缩；

通讯模块，用于根据用户指令中的图像文件的标识信息获取对应的图像文件并进行发送；以及当对当前显示的图像文件进行处理时，根据所确定的缩放率查找相应的图像文件，然后根据所述选定区域的位置信息以及所述定位信息获取相应的图像数据并发送；

显示模块，用于确定缩放率以及对所述图像文件进行显示。所述显示模块还包括图像截取模块，用于根据所确定的缩放率以该对应的图像数据为中心获取相应的图像数据。

由于本发明实现将图像文件按不同缩放率进行保存，当用户对图像数据进行处理时在相应缩放率的图像文件中获取需要显示的图像数据，从而使用户在浏览自己感兴趣的区域时操作方便、显示及时、画面清晰，提高了用户的满意度。

附图说明

图1是本发明一个实施例中图像处理方法的流程图；

图2是本发明一个实施例中对当前图像文件进行处理的流程图；

图3是本发明一个实施例中图像处理装置的原理框图。

具体实施方式

为了便于对图像文件进行处理，本发明预先将图像文件进行存储，在需要显示该图像文件时获取到该图像文件并对其进行显示和处理。如图1所示，本发明的在保存图像文件时，预先将所读取的图像文件按照不同的缩放率压缩后进行保存，同时记录相应的缩放率信息，以及所读取的图像文件的标识信息(S101)。本发明在将图像文件进行存储时，生成各种缩放率的分层数据。图像文件的分层结构由未经缩放的图像文件开始，建立起一系列不同缩放率的图像文件，这一系列图像文件可以反映各种尺度下该图像文件的详尽程度和概貌，形成各种缩放率的图像文件。当接收到用户指令时，用户指令通常会携带用户所需要的图像文件的标识信息，根据指令中的标识信息可以查找所需要的图像文件(S102)，并将所对应的图像文件发送至显示端进行显示(S103)；当对当前显示的图像文件进行处理时，根据所确定的缩放率查找相应的图像文件(S104)，所确定的缩放率可以是预先设置的数值，值得指出的是，当用户对当前显示的图像文件的处理类型为放大操作时，在一个优选实例中，可以将需要放大的数据处理后使其在整个显示区域内显示，此时的缩放率可以根据选定区域与显示区域的范围确定。随后，根据选定区域的位置信息获取相应的图像数据并在显示端进行显示(S105)。

由上可知，本发明对图像的处理过程包括将图像预先存储成不同缩放率的图像数据的过程，对图像的显示过程以及对所显示的图像进行处理的过程，以下分别进行阐述。

另外，本发明还可以适用于海量图像文件的图像处理过程，可以借鉴申请人在申请号为200710017386.5和200710030252.9的申请文件中公开的将海量数据文件分成数据块、将各数据块按照不同的缩放率进行压缩存储、以及将数据文件进行显示的实现方式，将其作为本发明的一个实施例。

本发明的一个实施例中，步骤S101中在将图像文件进行存储时，按照预定的数值范围读取图像数据；这样，就将整个图像文件划分为若干个数据块。由于每个数据块在图像文件中占据一定的位置，为了在需要的时候提取所存储的图像文件，因此，可以将每个数据块对应的定位信息进行保存，为了提取方便，还可以保存每个数据块的大小等信息。在图像文件分块的同时，每当所设定分块大小的数据读取完毕进入该内存缓冲后，生成各种缩放率的分层数据。图像数据的分层结构由未经缩放的数据块开始，建立起一系列不同缩放率的数据块，这一系列数据块可以反映各种尺度下该数据块的详尽程度和概貌，形成各种缩放率的数据块。将数据块处理为不同缩放率的具体的过程是：为了使图像文件能够在各种不同分辨率的显示设备上显示，需要预先获取不同显示设备的分辨率信息，图像文件按照分块大小读入内存缓冲后，对数据块进行前期预处理，包括直流电平位移和分量变换，对处理的结果进行离散小波变换，得到小波系数，然后对小波系数进行量化，将量化后的小波系数划分成小的数据单元即码块，对每个码块进行独立的嵌入式编码。将得到的所有码块的嵌入式位流，按照率失真最优原则分层组织，形成不同质量的数据块。对每一层，按照一定的码流格式打包，输出压缩码流，将该码流进行保存，然后释放该内存缓冲。如此反复，就可以按照预先设定的分块大小将每个数据块压缩成不同缩放率大小的数据块。当读取图像文件中的数据块时，根据所需缩放率尺寸信息以及压缩码流中存储的参数，对码流进行解包和熵解码，然后进行反向量化和离散小波反变换，对反变换的结果进行后期处理合成得到相应缩放率的图像数据。

如上文所述，当用户需要获取图像文件时，根据图像文件的标识信息获取到相应的图像文件，本发明的一个实施例中，传输海量图像文件是按照数据块的大小进行依次传输，因此为了寻址的需要，保存包含与数据块相关的定位信息。由于每个数据块在整个图像文件中占有一定的位置，因此在对图像文件分块时，将每个数据块的大小及定位信息存储起来，建立一个数据块位置结构文件，作为整个图像文件的空间索引文件，该结构文件可以包括缩放率信息、图像文件的标识信息、各数据块的定位信息(例如，起始位置信息、终止位置信息等)，以便在用户提出相应请求时，可以从中查找出相应的提取数据区域。在对图像文件进行显示时，根据显示区域所对应的数据块的定位信息，检索到所存储的数据块，读取到客户端的内存缓冲中，然后复制到显示缓冲区，在显示区域范围内的数据显示出来，所有的数据块可以拼接成一个完整的图像文件。

在本发明的一个实施例中，当完成上述图像文件(包括海量图像文件及非海量图像文件)的压缩保存过程后，步骤S103中，当收到用户指令时，首次传输的图像文件为该图像文件对应的各缩放率中缩放率最小的各数块组成的图像文件，以便为用户提供了一个图像文件的整体概貌，以后再根据用户的指令对该图像文件进行放大。值得指出的是，也可以按照用户的指令在首次传输时传输其他缩放率的图像数据，以后再根据用户的指令对该图像文件进行放大及缩小操作。

以下是步骤S104和S105中当用户对当前显示的进行放大缩小等操作时的处理过程。

当用户对当前显示区域内的整个图像文件进行缩放处理或者对图像文件的部分数据进行缩放处理时，用户指令将触发图像处理的过程，当接收到对当前显示区域的图像数据进行变更的用户指令时，根据用户指令中的缩放率信息和需要变更数据在显示区域的位置信息，获得相应缩放率的数据块，然后将这些数据块按照上述过程传输至显示端。

以下以用户的局部放大操作为例，阐述对所显示的图像文件进行处理的过程，缩小等操作类型可以通过下述放大操作的类似步骤推导实现，在此不再赘述。

如图2所示，用户在当前的显示区域内选择选定区域(S201)，对选定区域的图像数据进行变更，用户可以通过多种方式选择选定区域，本发明阐述其中的三种模式作为实施例，分别定义为用户水平模式、竖直模式和区域模式(包括倾斜模式)。

当接收到用户对当前显示区域的图像数据进行处理的指令后，根据用户的选择操作的模式以及所选择的选定区域，计算出放大后将要显示的图像信息(S202)，然后再从存储的图像文件中检索出要显示的相应的图像文件读取到内存缓冲中(S203)，接着拷贝到显示缓冲区，最后将该选定区域的范围内的图像数据显示出来(S204)。进一步，如果当前显示的图像数据已经是缩放率最大的图像数据时，则上述选定区域不再进行放大，仅进行移动操作，直至将选定区域的中点与整个显示区域的中点重合显示出来。

本发明的一个优选实施例中，当用户进行放大操作时，放大的结果是将选定区域的图像数据在整个显示区域内进行显示，对于其他缩放率的实现方式可参照实现不予赘述。为达到该目的，上述计算出放大后将要显示的图像信息的过程具体为：将选定区域的图像数据a放大为整个显示区域时的图像数据a′的缩放率定义为f′，计算获得该f′后从所存储的各缩放率的数据块中搜索出缩放率最接近f′但又不超过f′的图像文件的缩放率f_i。由于f_i是不超过f′，所以在缩放率为f_i的图层上的与区域a对应的区域a′在显示端显示时能够保证以完整的一屏显示。进一步为了改善图像显示的视觉效果，本发明最后是根据f_i和选定区域的位置信息以及显示端的大小信息，以图像数据a′范围的中心为中心在f_i所对应的图层上获取与显示端的显示区域大小的图像数据a″，并将该图像数据传输至显示端进行显示，由于所获取的图像数据a″是以图像数据a′的中心为中心，从而保证了要显示的图像数据a′始终位于所截取的图像数据a″的中心。值得指出的一点是，在获取图像时仅仅是去相应的图像文件中读取所需要的图像数据用来显示，因此提高了显示的速度。

以下介绍为在不同模式下选择选定区域的图像数据a以及获得放大后的图像数据a′的不同实施例：

实施例一：该实施例以用户通过水平模式选择选定区域为例进行阐述：

步骤一、用户通过在显示区域画一条水平线段AB触发事件，线段两端点的屏幕物理坐标为A(x_A，y_A)、B(x_B，y_B)，将线段AB作为选定区域的图像数据a。

步骤二、本实施例中，如果是水平模式，则对选定区域的放大结果可以是将线段AB相应的图像范围w水平放大到显示区域的最大宽度W。

获得f′的过程可以通过以下公式实现：

f′＝(f÷w)×W

步骤三、将缩放系数f′对应的图像文件与所保存的相应的所有缩放率的图像文件的缩放率系数f_i做比较，找出与缩放率系数f′最接近但不大于此系数的图层系数f_i，并定位到此f_i系数所对应的图像文件。

步骤四、将线段AB在显示区域的物理坐标转换为在所存储的图像文件中的图像坐标，该过程可以通过多种常规数学手段实现，以下仅例举其中一种方式作为实施例：

根据显示区域最左上角所对应的图像坐标(x，y)和线段AB的在显示区域上的物理坐标可以得到两端点相对应的图像坐标A′(x′_A，y′_A)、B′(x′_B，y′_B)，

进一步，为了使最终显示的图像数据位于显示区域的中央，因此还可以计算A′B′的中点O(x_o，y_o)，然后再结合步骤二和步骤三，得到O(x_o，y_o)相对应的缩放率的点坐标O′(x′_o，y′_o)。

以上过程可以通过以下公式获得：

$A^{\′}(x_A^{\′},y_A^{\′})\left\{\begin{array}{c}{x}_A^{\′}=x_A+x\\ y_A^{\′}=y_A+y\end{array}\right.$

$B^{\′}(x_B^{\′},y_B^{\′})\left\{\begin{array}{c}{x}_B^{\′}=x_B+x\\ y_B^{\′}=y_B+y\end{array}\right.$

$O(x_o,y_o)\left\{\begin{array}{c}{x}_o=(x_A^{\′}+x_B^{\′})\÷2\\ y_o=(y_A^{\′}+y_B^{\′})\÷2\end{array}\right.$

$O(x_o^{\′},y_o^{\′})\left\{\begin{array}{c}{x}_o^{\′}=x_o\÷f^{\′}\×f_i\\ y_o^{\′}=y_o\÷f^{\′}\×f_i\end{array}\right.$

另外，为了使获得的图像数据a′恰好占据显示区域的大小，因此以O′点为中心点，在缩放率为f′的图像文件上获取显示区域大小的图像数据，如果该图像文件中的图像数据不足以填充整个显示区域，则空缺区域以空白显示。

步骤五、将获得的图像数据传输至显示端进行显示时，将所获得的图像数据中的O′点与显示区域的中点对应显示。

实施例二：该实施例以用户通过竖直模式选择选定区域为例进行阐述：

步骤一、在显示区域画一条竖直线段AB，线段两端点的屏幕物理坐标为A(x_A，y_A)、B(x_B，y_B)，将线段AB作为选定区域的图像数据a。

步骤二、本实施例中，如果是竖直模式，则对选定区域的放大结果可以是将线段AB相应的图像范围h竖直放大到显示区域的最大高度H。

获得f′的过程可以通过以下公式实现：

f′＝(f÷h)×H

根据f′获得显示区域大小的图像数据类似于实施例中的步骤三至步骤五，不再赘述。

实施例三、该实施例以用户通过区域模式选择选定区域为例进行阐述：

步骤一、在显示区域任意画一条线段AB，线段两端点的屏幕物理坐标为A(x_A，y_A)、B(x_B，y_B)，以这条线段的两个端点为对角点的一个矩形区域作为选定区域的图像数据a。

步骤二、本实施例中，由于操作模式是区域模式，为了放大后不使选定区域在相应缩放率图像文件上的相应区域超出显示区域的范围，因此在放大的时候就仅选择高和宽中放大系数较小的缩放率作为放大依据进行放大。可以通过以下公式实现：

f′_w＝(f÷w)×W

其中，f′_w为以最大宽度为依据计算的缩放率；

f′_h＝(f÷h)×H

其中，f′_h：为以最大高度为依据计算的缩放率；

f′＝min(f′_w，f′_h)

根据f′获得显示区域大小的图像数据类似于实施例中的步骤三至步骤五，不再赘述。

通过采用本发明所述的方法，实现了分层保存图像数据的局部放大效果，使用户在浏览自己感兴趣的区域时更加方便、直观、和清晰，同时也符合用户在浏览时先整体再局部，选定区域一步一步变的更清晰的习惯。

针对上述图像处理的方法，本发明还提供一种图像处理装置，如图3所示，包括：数据读/写模块、压缩模块、通讯模块以及显示模块。

数据读/写模块，读取图像文件并存储不同分辨率的图像文件、相应的缩放率信息、以及所述图像文件的标识信息；压缩模块，按照不同的缩放率将所述图像文件进行压缩；通讯模块，根据用户指令中的图像文件的标识信息获取对应的图像文件并进行发送；以及当对当前显示的图像文件进行处理时，根据所确定的缩放率查找相应的图像文件，然后根据所述选定区域的位置信息获取相应的图像数据并发送；显示模块，确定缩放率以及对所述图像文件进行显示。

与上述图像处理的方法对应所述显示模块还可以包括图像截取模块，根据所确定的缩放率以该对应的图像数据为中心获取相应的图像数据，以便使与用户选定区域的图像数据对应的图像数据始终位于所获取的图像数据的中心。同时，所述显示模块还可以在显示所获取的图像数据时将所获得的图像数据的一个坐标点与显示区域的对应坐标点重合后进行显示，以便使所获取的图像数据在显示时始终位于显示区域的中心。相应的过程可以参照上述图像处理的方法实现，不予赘述。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1、一种图像处理的方法，其特征在于，包括步骤：

步骤一、在保存图像文件时，按照预定的数值范围从所述图像文件中读取图像数据，并将所述图像数据按照不同的缩放率进行压缩后保存，并记录相应的缩放率信息、所述图像数据的定位信息、以及所述图像文件的标识信息；

步骤二、根据用户指令中的图像文件的标识信息查找对应的图像文件，并将所对应的图像文件发送至显示端进行显示；

步骤三、当对当前显示的图像文件进行处理时，根据所确定的缩放率查找相应的图像文件，并根据选定区域的位置信息以及所述定位信息获取相应的图像数据并在显示端进行显示。

2、根据权利要求1所述的图像处理的方法，其特征在于：步骤二中所述对应的图像文件为所述标识信息对应的缩放率最小的图像文件。

3、根据权利要求1所述的图像处理的方法，其特征在于，步骤三中所述缩放率根据所述选定区域与所述显示端的显示区域的范围确定。

4、根据权利要求3所述的图像处理的方法，其特征在于，步骤三中所述的确定的缩放率的值是与所确定的缩放率的值最接近的值且不大于所确定的缩放率的值。

5、根据权利要求1中所述的图像处理的方法，其特征在于，所述步骤还包括：如果所述当前显示的图像文件的缩放率为所记录缩放率的最大值，且步骤三中所确定的缩放率不小于所述缩放率的最大值，则将所述选定区域的图像数据的中点移动至所述显示区域的中点。

6、根据权利要求1所述的图像处理的方法，其特征在于，根据所述选定区域的位置信息以及所述定位信息获取相应的图像数据的过程具体包括：

根据所确定的缩放率以该对应的图像数据为中心获取相应的图像数据。

7、根据权利要求6所述的图像处理的方法，其特征在于，所述步骤三中在显示端进行显示的过程包括步骤：

将所获得的图像数据上的一个坐标点与显示区域的对应点重合后进行显示。

8、一种图像处理装置，其特征在于，包括：

数据读/写模块，用于读取图像文件并存储不同分辨率的图像文件、相应的缩放率信息、以及所述图像文件的标识信息；

压缩模块，用于按照不同的缩放率将所述图像文件进行压缩；

通讯模块，用于根据用户指令中的图像文件的标识信息获取对应的图像文件并进行发送；以及当对当前显示的图像文件进行处理时，根据所确定的缩放率查找相应的图像文件，然后根据所述选定区域的位置信息获取相应的图像数据并发送；

显示模块，用于确定缩放率以及对所述图像文件进行显示，所述显示模块还包括图像截取模块，用于根据所确定的缩放率以该对应的图像数据为中心获取相应的图像数据。

9、根据权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，所述显示模块将所获得的图像数据上的一个坐标点与显示区域的对应点重合后进行显示。

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