CN101290747B - 电子纸屏幕的图像显示方法 - Google Patents

Abstract

一种电子纸屏幕的图像显示方法，包括如下步骤：首先设置图像显示的分辨率；添加显示图像更新事件，由事件驱动图像的显示更新；对未裁减的即将显示的图像进行裁减；对裁减后的图像进行压缩存储，只保留图像特征的行和列的像素的平均值；对裁减后的即将显示的图像和当前显示的图像，进行相似性测量；根据图像相似性比较的结果，设置电子纸屏幕的显示方式；对裁减后的即将显示的图像进行人眼视觉效果的处理，显示图像。该方法使电子纸屏幕的应用扩展到智能操作系统领域，易于移植到各种智能操作系统中。本发明有效的减少了电子纸屏幕上的图像残影和屏幕闪烁等现象，节省了电子纸系统的功耗，提高了电子纸屏幕显示的响应时间，为电子纸相关领域的进一步应用提供了切实可行的方法。

Description

电子纸屏幕的图像显示方法

技术领域

本发明涉及在使用智能操作系统并且使用电子纸显示屏EPD作为显示输出的电子产品装置上的图像显示方法。

背景技术

随着全球用纸量的不断激增，人类的生存环境正在遭到前所未有的破坏，人们出于对森林和环境的保护，提出了希望使用新的材料来替代传统纸张的想法。近年来，一种称为电子纸的像纸一样的柔性薄型的可擦写显示器，越来越受到人们的关注，这种柔性薄型电子纸屏幕能够在无电源状态下保持图像的显示。电子纸是专门用于阅读的电子装置，其对比度较高、文字清晰、支持屏幕手写、耗电量极小，并且能够轻轻弯曲。电子纸屏幕能够擦除或重写保持显示在屏幕上的图像，并且可以被重复使用，从而节省纸资源。电子纸使用一种特殊的显示技术，它有希望取代传统的纸张，以保护地球的森林资源，同时应用上也较为便利。电子纸的厚度与纸张相似，同样具有柔性，可以随意卷曲或折叠等特征，电子纸可以提供与纸张印刷相媲美的显示品质，显示的内容可以根据需要随时更新。

正是由于电子纸显示屏具有上述的诸多优点，市场上出现了大量的以电子纸为显示屏的电子产品，但是现有的电子纸产品具有相当大的局限性，目前电子纸屏幕系统主要使用定制的Linux和一些自己开发的操作系统，这样的电子产品，屏幕菜单简单，功能单一，内容甚少，很难满足，电子纸产品菜单定制个性化、智能化、美观化、功能丰富等特点。而智能操作系统的出现满足了人们对电子纸产品的需求，但是目前基于智能操作系统的电子纸产品普遍存在显示方法的缺陷，如：图像残影、屏幕闪烁等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于智能操作系统的电子纸屏幕的图像显示方法，有效的减少了电子纸屏幕在智能操作系统上使用，屏幕出现残影、闪烁等问题。该方法，主要包括：图像显示分辨率设定，添加显示图像更新事件，图像裁减，图像压缩存储，图像相似性测量，图像显示方式设定，以及图像人眼视觉效果处理和图像显示。

本发明是采用以下方式实现的：

一种电子纸屏幕的图像显示方法，包括如下步骤：首先将智能操作系统的图像显示的分辨率设置为X*Y；添加显示图像更新事件，由事件驱动图像的显示；对未裁减的即将显示的图像进行裁减；对裁减后的图像进行压缩存储，只保留图像特征的行和列的像素平均值；对裁减后的即将显示的图像和当前显示的图像，进行图像相似性测量；根据两幅图像相似性比较的结果，设置电子纸屏幕的显示方式；对裁减后的显示的图像进行人眼视觉效果的处理，然后显示图像。

前述的电子纸屏幕的分辨率从32*32像素到1920*1920像素。

前述的图像的分辨率从32*32像素到1920*1920像素。

前述的图像的灰度级和色彩深度从黑白到32位真彩色。

前述的图像裁减方法如下：

步骤1、根据电子纸屏幕的分辨率长和宽，将未裁减的即将显示的图像，裁减到与电子纸屏幕的分辨率同样的大小；

步骤2、尽量使上、下、左、右裁减的像素数目相等。

前述的图像压缩的算法如下：

步骤1、首先计算裁减后的即将显示的图像的每一个奇数列或每一个偶数列中所有点的像素平均值，将这些值存储到一个一维数组中。

步骤2、计算裁减后的即将显示的图像每一个偶数行或每一个奇数行中所有点的像素平均值，将这些值存储到一个一维数组中。

前述的图像相似性测量算法如下：

步骤1、依据前述的图像压缩算法，计算裁减后的即将显示图像和当前显示图像；

步骤2、然后根据上述运算的结果，计算裁减后的即将显示图像与当前显示图像的行和列平均值的相关性；

前述的图像显示方式设定方法如下：

步骤1、如果两幅图像的相似度小于设定的阈值，就采用全屏更新显示方式；

步骤2、如果两幅图像的相似度大于设定的阈值，就采用部分更新的显示方式；

前述的人眼视觉效果处理的算法如下：

步骤1、首先在即将显示的图像中，生成一定比例，而且位置相对固定的噪声点；

步骤2、然后根据上述的结果生成椒盐噪声像素点。

前述的电子纸屏幕产品，包括所有使用电子纸显示屏作为屏幕的电子产品。

本发明与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益效果：

本发明有效的减少了电子纸屏幕在智能操作系统上使用，屏幕出现残影和屏幕闪烁等现象。该方法，主要包括：图像显示分辨率设定，添加显示图像更新事件，图像裁减，图像压缩存储，图像相似性测量，图像显示方式设定，以及图像人眼视觉效果处理和图像显示。本发明使电子纸屏幕的应用扩展到智能操作系统领域，并且易于移植到各种先进的智能操作系统中，进一步节省了电子纸系统的功耗，提高了屏幕显示的响应时间。为电子纸相关领域的进一步应用提供了切实可行的方法。

附图说明

图1为本发明的系统流程图；

图2为6*8像素点阵图；

图3为6*8像素点阵图列像素平均值数组

图4为6*8像素点阵图行像素平均值数组

图5为使用本发明一个实施例之前的电子纸屏幕显示的图像实例；

图6为使用本发明一个实施例之后的电子纸屏幕显示的图像实例；

图7为使用本发明一个实施例之前的电子纸屏幕显示的图像实例；

图8为使用本发明一个实施例之后的电子纸屏幕显示的图像实例；

图9为使用本发明一个实施例之后的电子纸屏幕显示的PDF文档实例；

图10为使用本发明一个实施例之后的电子纸屏幕显示的Word文档实例；

图11是本发明测试环境使用的电子纸系统控制框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例加以说明：

请参阅图1所示，本发明一种适于电子纸屏幕的图像显示方法，其主要步骤如下：

首先设置智能操作系统的图像显示的分辨率；添加显示图像更新事件，由事件驱动图像的显示；对未裁减的即将显示的图像进行裁减；对裁减后的图像进行压缩存储，只保留图像特征的行和列的像素平均值；对裁减后的即将显示的图像和当前显示的图像，进行图像相似性测量；根据两幅图像相似性比较的结果，设置电子纸屏幕的显示方式；如果两幅图像的相似度小于设定的阈值，就采用全屏更新显示方式，并对裁减后的即将显示的图像进行人眼视觉效果处理，最终显示全屏图像。如果两幅图像的相似度大于设定的阈值，就采用部分更新的显示方式，并对裁减后的即将显示的图像进行人眼视觉效果处理，最终显示部分更新图像。

在本实施例中，我们使用Windows CE智能操作系统，分辨率为600*800的电子纸显示屏的来说明本发明的一个具体的实施例，步骤如下：

首先将Windows CE图像显示的分辨率设置为X*Y(X＝608，Y＝800)，其中X与Y必须是32的整数倍。

在Windows CE图形显示驱动程序中添加显示图像更新事件，由事件驱动电子纸屏幕的图像显示。

对于未裁减的即将显示的图像进行裁减。

步骤1、根据电子纸屏幕的分辨率长和宽，将即将显示的图像分辨率为：608*800，裁减到与电子纸屏幕的分辨率同样的大小(600*800)。

步骤2、尽量使上、下、左、右裁减的像素数目相等，左边裁减掉4个像素，右边裁减掉4个像素。

对裁减后的图像进行压缩存储，只保留图像特征的行和列的像素平均值。

步骤1、首先计算裁减后的即将显示的图像的每一个奇数列中奇数行的像素点的平均值，将这些值存储到一个一维数组中。如图2，我们使用电子纸屏幕的一部分，一个6*8的像素点阵为例，来说明图像压缩算法，首先计算如图2，第一个奇数列中211、231、251、271四个奇数行像素点的平均值，并将这个平均值保存到如图3所示的一维数组中的第一个元素301中，接下来依据上面的方法计算213、233、253、273四个像素点的平均值，并将计算的结果存储到如图3所示的302元素中，最后计算215、235、255、275四个像素点的平均值，并将计算的结果存储到如图3所示的303元素中，这样一个图像的列像素平均值就保存到了一个一维数组中，如图3所示。

步骤2、计算裁减后的即将显示的图像每一个偶数行中偶数列的像素点的平均值，将这些值存储到一个一维数组中。如图2，我们使用电子纸屏幕的一部分，一个6*8的像素点阵为例，来说明图像压缩算法，首先计算如图2，第一个偶数行中222、224、226三个偶数列像素点的平均值，并将这个平均值保存到如图4所示的一维数组中的第一个元素401中，接下来依据上面的方法计算242、244、246三个像素点的平均值，并将计算的结果存储到如图4所示的402元素中，接下来计算262、264、266三个像素点的平均值，并将计算的结果存储到如图3所示的403元素中，最后计算282、284、286三个像素点的平均值，并将计算的结果存储到如图3所示的404元素中，这样一副图像的行像素平均值就保存到了一个一维数组中，如图4所示。

对裁减后的即将显示的图像和当前显示的图像，进行相似性测量。

步骤1、根据图像压缩算法对裁减后的即将显示的图像进行压缩。

步骤2、计算该幅图像与当前显示图像的行和列平均值的相关性。

根据两幅图像相似性比较的结果，设置电子纸屏幕的显示方式。

步骤1、如果两幅图像的相似度小于设定的阈值，就采用全屏更新显示方式。

步骤2、如果两幅图像的相似度大于设定的阈值，就采用部分更新的显示方式。

对裁减后的显示的图像进行人眼视觉效果的处理。

步骤1、首先在即将显示的图像中，生成一定比例，而且位置相对固定的噪声点。

步骤2、然后根据上述的结果生成椒盐噪声像素点。

将经过上述处理的图像数据，传送到电子纸屏幕显示控制器的内存中，显示图像数据。

请参阅图5所示，当在Windows CE操作系统中打开，Media Player应用程序时，电子纸屏幕出现了残影一501，残影二502，残影三503，残影四504，残影五505，残影六506。使用本发明一种适于电子纸屏幕的图像显示方法后，电子纸屏幕的显示效果如图6，屏幕出现了水印点一601，水印点二602，水印点三603，水印点四604，水印点五605，水印点六606，通过这些水印点可以有效的消除了残影。

如图7所示，当在Windows CE操作系统中点击开始菜单时，电子纸屏幕出现了残影一701，残影二702。使用本发明一种适于电子纸屏幕的图像显示方法后，电子纸屏幕的显示效果如图8，屏幕出现了水印点一801，水印点二802，通过这些水印点可以有效的消除了残影。

使用本发明一种适于电子纸屏幕的图像显示方法，在测试的电子纸屏幕环境中微软PDF阅读器显示的文本效果，如图9所示，在该测试环境中微软Word阅读器显示的文本效果，如图10所示。

本发明测试环境使用的电子纸多媒体处理器系统框图，如图11所示，首先，多媒体处理器系统1102，从闪存1105中运行Windows CE操作系统，然后将操作系统内核拷贝到动态随机存储器1104中，复位电路与晶振1101与多媒体处理器系统1102相连接；电源1113和闪存1105分别与多媒体处理器系统1102相连接；继续运行，Windows CE操作系统通过主机接口1103，设置电子纸屏幕显示控制器1107，复位电路与晶振1108和温度传感器1109分别与电子纸屏幕显示控制器1107相连接；电子纸控制器根据Windows CE操作系统的配置，读取闪存1110，随机存储器(1)1111以及随机存储器(2)1112中相应的参数，然后控制电子纸显示屏1106，显示图像。

需要说明的是，由于以上步骤的执行顺序可以发生互换，所以本发明的不同实施例并不局限于上述的执行顺序，同时也不会影响本发明的整体操作。另外，本发明所描述的实施实例是说明性的，不是具体的限定，因此本发明并不局限于具体实施的方式中所描述的实施例，所以凡是由本领域研究和技术人员根据本发明的方法得出的其它实施方法，同样也在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电子纸屏幕的图像显示方法，其特征在于：包括如下步骤：

设置图像显示的分辨率；

添加显示图像更新事件，由事件驱动图像的显示；

根据电子纸屏幕的分辨率长和宽，将未裁减的即将显示的图像，裁减到与电子纸屏幕的分辨率同样的大小，并尽量使上、下、左、右裁减的像素数目相等，裁减后的图像作为新的显示图像；

对裁减后的即将显示的图像进行压缩存储，计算裁减后的即将显示的图像的每一个奇数列或每一个偶数列中所有点的像素平均值，将这些值存储到一个一维数组中，计算裁减后的即将显示的图像的每一个偶数行或每一个奇数行中所有点的像素平均值，将这些值存储到另一个一维数组中；

对于裁减后的即将显示的图像，依据此次计算的像素平均值，对于当前显示的图像，依据前次计算后保存的像素平均值，分别计算裁减后的即将显示的图像和当前显示的图像之间行和列之间像素平均值的相关性，进行相似性测量；

根据裁减后的即将显示图像和当前显示图像之间相似性比较的结果，小于设定的阀值时采用全屏更新的显示方式，大于设定的阀值是采用部分更新的显示方式；

在裁减后的即将显示的图像中，生成一定比例，而且位置相对固定的噪声点；

根据上述生成噪声点的比例和位置，在裁减后的即将显示的图像中，生成椒盐噪声像素点；

在电子纸屏幕中显示裁减后的即将显示的图像。

2.根据权利要求1所描述的电子纸屏幕的图像显示方法，其特征在于：所述的电子纸屏幕的显示分辨率从32*32像素到1920*1920像素，所述的图像的显示分辨率从32*32像素到1920*1920像素，所述的图像的灰度级和色彩深度从黑白到32位真彩色。

3.根据权利要求1所描述的电子纸屏幕的图像显示方法，其特征在于：所述的图像压缩的算法如下：

步骤1、首先计算即将显示的图像的每一个奇数列中所有点的像素平均值，将这些值存储到一个一维数组中；

步骤2、计算即将显示的图像的每一个偶数行中所有点的像素平均值，将这些值存储到一个一维数组中；

步骤3、计算即将显示图像与当前显示图像的行和列像素平均值的相关性。

4.根据权利要求1所描述的电子纸屏幕的图像显示方法，其特征在于：电子纸屏幕产品，包括所有使用电子纸显示屏作为屏幕的电子产品。

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