CN103985084A - 一种图像处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像处理的方法和装置，应用于包括光学放大部件的显示单元，包括确定图像区域中的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；将边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理；将中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理；将经过缩小以及放大处理的图像通过显示单元显示,使得显示单元呈现比例一致的图像。通过本发明提供的图像处理的方法和装置，在光学放大部件的作用下，边缘区域缩小后的图像在视觉上被放大，其放大比例与中间区域的图像放大比例相等，使得显示单元呈现比例一致的图像，从而使图像在视觉整体上显示不变形。

Description

一种图像处理的方法和装置

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其是一种图像处理的方法和装置。

背景技术

目前在大屏幕图像显示领域，拼接墙已经被广泛使用。拼接墙是由各个小面积的显示屏幕进行拼接而成，每个小面积的显示屏幕为拼接屏的一个拼接单元。拼接墙能够提高分辨率、增大显示面积，从而充分满足客户集中信息显示、集中监控和集中指挥调度的需求。

由于目前大部分的拼接墙是由多个显示单元拼接而成，显示单元存在边框或不显示区，导致相邻的显示单元之间存在不能显示画面的拼缝，严重影响了拼接墙的显示效果。

图像放大法是目前消除拼缝所采用的一种方法，利用光学放大部件对拼缝附近的图像内容进行拉伸放大，以从视觉上消除拼缝，实现图像的无缝拼接。如图1所示，包括光学放大部件的显示单元置于图像上方，其中A和B区域位于拼缝附近，并且被光学放大部件凸透镜覆盖，在凸透镜的折射作用下，从拼缝的正上方观看到的是A或B区域中的图像内容，相当于A或B区域中的图像内容在透镜的折射作用下被放大拉伸，放大后形成的图像区域为A′或B′。这样利用凸透镜将拼缝附近的图像内容放大，使得图像内容覆盖了拼缝，在观看时便看不到拼缝的存在，从而实现了视觉上的无缝拼接。

但是，利用以上方法处理的图像中间区域的图像比例没有变化，如图1中，显示单元对中间C区域的图像内容是不作处理的，则C区域形成的图像区域就为C′，C′与C相同。A′、B′和C′区域共同组成人眼直接观看的图像区域，这样一来，A′和B′区域的图像比例在视觉上被拉伸放大，C′区域的图像比例在视觉上没有变化，从A′、B′和C′区域的整体上看，图像就出现了变形。因此，利用目前的无缝拼接方法对图像进行处理，显示单元的图像视觉整体上出现了变形，影响了显示效果。

发明内容

本发明提供一种图像处理的方法和装置，用以解决现有技术中对图像进行处理时，在实现图像无缝拼接的同时，出现的图像视觉整体上显示变形的问题。

本发明实施例提供的一种图像处理的方法，应用于包括光学放大部件的显示单元，包括：

确定图像区域中的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；

将边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理；

将中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理；

将经过缩小以及放大处理的图像通过显示单元显示,使得显示单元呈现比例一致的图像。

进一步地，显示单元为拼接墙的拼接单元，确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。从而在消除拼接墙的显示单元之间的拼缝的同时，使得图像视觉整体上显示不变形。

进一步地，显示单元为拼接墙的拼接单元，包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；根据所述拼接墙的尺寸对获取的原始图像进行调整；对调整后的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。从而在消除拼接墙的显示单元之间的拼缝的同时，使得图像视觉整体上显示不变形。

进一步地，确定图像区域中的边缘区域，包括：根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度、光学放大部件的宽度和放大倍率，确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数；根据确定的各个方向上的像素个数确定图像区域中的边缘区域。

本发明还提供一种一种对视频图像进行处理的方法，包括：获取视频流中的一帧图像；对获取的视频流中的一帧图像按照本发明提供的图像处理方法进行处理。从而使得显示单元中呈现比例一致的动态图像显示。

本发明还提供一种图像处理的装置，应用于包括光学放大部件的显示单元，该装置包括：

区域确定模块，用于确定图像区域中的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；

图像缩小模块，用于将边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理；

图像放大模块，用于将中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理；

图像推送模块，用于将经过缩小以及放大处理的图像通过显示单元显示,使得显示单元呈现比例一致的图像。

进一步地，显示单元为拼接墙的拼接单元，该装置的区域确定模块在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。从而在消除拼接墙的显示单元之间的拼缝的同时，使得图像视觉整体上显示不变形。

进一步地，显示单元为拼接墙的拼接单元，该装置的区域确定模块在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；根据所述拼接墙的尺寸对获取的原始图像进行调整；对调整后的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。从而在消除拼接墙的显示单元之间的拼缝的同时，使得图像视觉整体上显示不变形。

进一步地，区域确定模块确定图像区域中的边缘区域，包括：根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度、光学放大部件的宽度和放大倍率，确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数；根据确定的各个方向上的像素个数确定图像区域中的边缘区域。

本发明还提供一种对视频图像进行处理的装置，包括：图像获取单元，用于获取视频流中的一帧图像；图像处理单元，用于对获取的视频流中的一帧图像按照本发明提供的图像处理方法进行处理。从而使得显示单元中呈现比例一致的动态图像显示。

本发明实施例提供的图像处理的方法和装置，应用于包括光学放大部件的显示单元中，相对于现有技术中对原始图像不作处理便直接通过显示单元进行显示来说，本发明需要对图像区域中的边缘区域的图像进行图像缩小处理，并且对中间区域的图像进行图像放大处理，再将经过缩小以及放大处理的图像通过显示单元显示，这样在光学放大部件的作用下，边缘区域缩小的后的图像在视觉上被放大，其放大比例与中间区域的图像放大比例相等，使得显示单元呈现比例一致的图像，从而使图像在视觉整体上显示不变形。

附图说明

图1为现有技术中利用光学放大部件的图像处理方法的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种图像处理方法的具体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种拼接墙图像处理方法的具体流程示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种拼接墙图像处理方法的具体流程示意图；

图5为本发明实施例中物理尺寸为H×V的一个显示单元的结构示意图；

图6为本发明实施例中由3×3的显示单元构成的拼接墙的结构示意图；

图7为本发明实施例中采用了直角凸透镜作为光学放大部件进行图像处理的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的对3×3的显示单元构成的拼接墙的图像进行处理的具体流程示意图；

图9为本发明实施例中由1×3的显示单元构成的拼接墙的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的对1×3的显示单元构成的拼接墙的图像进行处理的具体流程示意图；

图11为本发明实施例提供的一种图像处理装置的具体结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种对视频图像进行处理的装置的具体结构示意图；

图13为本发明实施例提供的另一种图像处理装置的具体结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例中将图像区域中的边缘区域的图像进行图像缩小处理，将中间区域的图像进行图像放大处理，将经过处理后的图像在包括光学放大部件的显示单元中显示，使得显示单元呈现比例一致的图像，避免了图像在视觉整体上显示变形的现象。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细的描述。

实施例一

图2是本发明实施例提供的一种图像处理的方法的具体流程示意图。如图2所示，一种图像处理的方法，应用于包括光学放大部件的显示单元，包括下列步骤：

步骤201，确定图像区域中的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；

步骤202，将边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理，将中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理；

步骤203，将经过缩小以及放大处理的图像通过显示单元显示,使得显示单元呈现比例一致的图像。

其中，显示单元可以是拼接墙中的一个拼接单元，也可以是单独的一个显示装置；在具体实施中，光学放大部件位于显示单元的边缘部分。显示单元可以是CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管显示器)、PDP(Plasma Display Panel，等离子显示屏)、DLP(Digital Light Procession，数字光处理投影机)或LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示装置，也可以是其他具有显示功能的装置。显示单元的光学放大部件可以采用具有一定折射率的凸透镜，也可以采用菲涅尔透镜或其他组合放大透镜。

其中，当显示单元为拼接墙中的一个拼接单元时，本发明提供的方法可以应用于包括光学放大部件的拼接墙显示设备中，在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。从而在消除拼接墙的显示单元之间的拼缝的同时，使得拼接墙的图像视觉整体上显示不变形。

其中，当显示单元为拼接墙中的一个拼接单元时，本发明提供的方法可以应用于包括光学放大部件的拼接墙显示设备中，在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；根据拼接墙的尺寸对获取的原始图像进行调整；对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。从而在消除拼接墙的显示单元之间的拼缝的同时，使得拼接墙的图像视觉整体上显示不变形。

其中，根据拼接墙的尺寸对获取的原始图像进行调整，是指将拼接墙中各个显示单元的显示图像的区域和拼缝的面积相加，得到一个面积和，将原始图像的尺寸调整到与该面积和相等，例如当原始图像尺寸较小时，将拼接墙中各个显示单元的显示图像的区域和拼缝的面积相加，得到一个面积和，将原始图像放大到与该面积和相等；当原始图像尺寸较大时，将拼接墙中各个显示单元的显示图像的区域和拼缝的面积相加，得到一个面积和，将原始图像缩小到与该面积和相等。

其中，当显示单元为拼接墙的一个拼接单元时，显示单元可以为正方形或长方形，此时，显示单元之间的拼缝包括竖直拼缝和水平拼缝，每个显示单元的竖直拼缝的水平宽度和水平拼缝的垂直宽度可以相等，也可以不等；并且，若一个显示单元的四边都有拼缝存在，则该显示单元的两条竖直拼缝的水平宽度可以相等，也可以不等，两条水平拼缝的垂直宽度可以相等，也可以不等。

其中，将边缘区域的图像向图像边界的方向进行缩小处理，将中间区域的图像向图像边界的方向进行放大处理，这两个步骤之间并没有先后顺序，在实施中，可以将边缘区域的图像进行缩小处理的同时将中间区域的图像进行图像放大处理；也可以先将边缘区域的图像进行图像缩小处理，再将中间区域的图像进行图像放大处理；也可以先将中间区域的图像进行图像放大处理，再将边缘区域的图像进行图像缩小处理。

其中，确定图像区域中的边缘区域，包括：根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度、光学放大部件的宽度和放大倍率，确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数；根据确定的各个方向上的像素个数确定图像区域中的边缘区域。

其中，根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度、光学放大部件的宽度和放大倍率，确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数，包括：根据光学放大部件的宽度和放大倍率，确定显示单元的缩小区域，缩小区域以外的显示单元区域为放大区域；根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度和缩小区域的尺寸，确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数。

其中，当显示单元为拼接墙中的拼接单元时，确定边缘区域在一个方向上的像素个数，可以根据下列公式来进行确定：其中，X_H为边缘区域在一个方向上的像素个数，A为图像区域在同一方向上的像素个数，B为图像区域在同一方向上的宽度，为显示单元的两条拼缝在同一方向上的宽度，L_H为显示单元的缩小区域在同一方向上的宽度。

其中，将边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理，将中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理，一种方法是采用直接将确定的边缘区域的图像直接显示到显示单元的缩小区域，将确定的中间区域的图像直接显示到显示单元的放大区域；另一种方法是根据边缘区域和缩小区域，确定边缘区域的图像缩小倍数，根据中间区域和放大区域，确定中间区域的图像放大倍数，根据确定的图像缩小倍数对边缘区域的图像进行图像缩小处理，根据确定的图像放大倍数对中间区域的图像进行图像放大处理。

其中，确定的显示单元的放大区域的水平宽度和垂直宽度的比值，等于显示单元的水平宽度和垂直宽度的比值，从而保证将图像呈现到显示单元中时，图像在水平方向和垂直方向上的变化率相等。

其中，需要在显示单元显示的图像可以是静态，也可以是动态的，例如视频图像，当需要对动态的视频图像进行显示时，需要获取视频流中的一帧图像，再对获取的视频流中的一帧图像按照本发明提供的方法进行处理。从而使得显示单元中呈现比例一致的动态图像显示。

实施例二

实际操作中，当显示单元为拼接墙的一个拼接单元时，如图3所示，本发明所提供的一种图像处理方法应用于包括光学放大部件的显示单元，包括下列步骤：

步骤301，获取拼接墙需要显示的原始图像；

步骤302，对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像；

步骤303，根据光学放大部件的宽度和放大倍率，确定显示单元中的缩小区域，缩小区域以外的显示单元区域为放大区域；

步骤304，根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度、缩小区域的尺寸，确定图像的边缘区域的图像在一个方向上的像素个数；

步骤305，根据确定的边缘区域在各个方向上的像素个数，确定图像的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；

步骤306，将边缘区域的图像通过显示单元的缩小区域显示，将中间区域的图像通过显示单元的放大区域显示，消除了拼接墙的拼缝的同时使得显示单元呈现比例一致的图像。

其中，获取拼接墙需要显示的原始图像之后，直接对获取到的原始图像进行切分，得到的每个显示单元需要显示的图像尺寸可能大于或小于显示单元的尺寸。

其中，获取拼接墙需要显示的原始图像之后，还可以根据拼接墙的尺寸对获取到的原始图像进行调整，然后再对获取到的原始图像进行切分，这样得到的每个显示单元需要显示的图像比例与显示单元的尺寸相等。

其中，确定图像的边缘区域的图像在一个方向上的像素个数，可以根据光学放大部件的宽度和放大倍率，确定显示单元的缩小区域，缩小区域以外的显示单元区域为放大区域；再根据下列公式确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数：其中，X_H为边缘区域在一个方向上的像素个数，A为图像区域在同一方向上的像素个数，B为图像区域在同一方向上的宽度，和为显示单元的两条拼缝在同一方向上的宽度，L_H为显示单元的缩小区域在同一方向上的宽度。

较佳地，当拼接墙中的显示单元为正方形或长方形时，确定的图像区域中的边缘区域包括两条水平边和两条竖直边，此时，可以根据下列公式确定边缘区域在水平方向上的像素个数：

·································公式一；

·································公式二。

其中，X₁和X₂为边缘区域的两条竖直边的在水平方向上的像素个数，M为图像区域在水平方向上的像素个数，H为图像区域的水平宽度，D₁和D₂为显示单元的两条竖直拼缝区域的水平宽度，L₁和L₂为显示单元的缩小区域的两条竖直边的水平宽度。

可以根据下列公式确定边缘区域在垂直方向上的像素个数：

·································公式三；

·································公式四。

其中，X₃和X₄为边缘区域的两条水平边的在垂直方向上的像素个数，N为图像区域在垂直方向上的像素个数，V为图像区域的垂直宽度，D₃和D₄为显示单元的两条水平拼缝区域的垂直宽度，L₃和L₄为显示单元的缩小区域的两条水平边的垂直宽度。

例如，如图5所示，当拼接墙的一个显示单元的物理尺寸为H×V，图像的像素个数为M×N时，显示单元之间的两条竖直拼缝的水平宽度分别为D₁和D₂，两条水平拼缝的垂直宽度分别为D₃和D₄，L₁和L₂为显示单元的缩小区域两条竖直边的水平宽度，L₃和L₄为显示单元的缩小区域两条水平边的垂直宽度。

根据本发明提供的方法，将边缘区域的水平方向上X₁个像素的图像进行图像缩小处理，并显示到L₁区域，在光学放大部件的作用下，L₁区域的图像被放大拉伸，此时边缘区域的X₁个像素的图像在水平方向上的视觉宽度为D₁+L₁，因此边缘区域中每个像素在水平方向上的视觉宽度为由于原来图像的每个像素的在水平方向上的显示宽度为因此，边缘区域的X₁个像素在水平方向上的宽度变化比例为即

基于同样的方法，将边缘区域的水平方向上X₂个像素的图像进行图像缩小处理，并显示到L₂区域，能够得到边缘区域的X₂个像素在水平方向上的宽度变化比例为 $\frac{\frac{D_2+L_2}{X_2}}{\frac{H}{M}},$ 即

此时，中间区域还剩下M-X₁-X₂个像素，将中间区域的图像进行图像放大处理，并通过显示单元的放大区域显示，每个像素在水平方向上的视觉宽度为由于原来图像的每个像素的在水平方向上的显示宽度为因此，中间区域内每个像素在水平方向上的宽度变化比例为即

要使显示单元呈现比例一致的图像，则需要使得边缘区域的每个像素的宽度变化比例和中间区域的每个像素的宽度变化比例相等，即使得就得到了由此便确定了图像的边缘区域的两条竖直边在水平方向上的像素个数，得到了以上的公式一和公式二。

同理，根据本发明提供的方法，将边缘区域的在垂直方向上X₃个像素的图像进行图像缩小处理，并显示到L₃区域，在光学放大部件的作用下，L₃区域的图像被放大拉伸，此时边缘区域的X₃个像素的图像在垂直方向上的视觉宽度为D₃+L₃，因此边缘区域中每个像素在垂直方向上的视觉宽度为由于原来图像的每个像素的在水平方向上的显示宽度为因此，边缘区域的X₃个像素在垂直方向上的宽度变化比例为即

基于同样的方法，将边缘区域的垂直方向上X₄个像素的图像进行图像缩小处理，并显示到L₄区域，能够得到边缘区域的X₄个像素在垂直方向上的宽度变化比例为 $\frac{\frac{D_4+L_4}{X_4}}{\frac{V}{N}},$ 即

此时，中间区域还剩下N-X₃-X₄个像素，将中间区域的图像进行图像放大处理，并通过显示单元的放大区域显示，每个像素在垂直方向上的视觉宽度为由于原来图像的每个像素的在垂直方向上的显示宽度为因此，中间区域内每个像素在垂直方向上的宽度变化比例为即

要使显示单元在水平方向上或垂直方向上呈现比例一致的图像，则需要使得边缘区域的每个像素的宽度变化比例和中间区域的每个像素的宽度变化比例相等，即使得就得到了 由此便确定了图像的边缘区域的两条水平边在垂直方向上的像素个数，得到了以上的公式三和公式四。

其中，根据光学放大部件的宽度确定显示单元中的缩小区域，可以采用采用直角的凸透镜作为光学放大部件，此时认为直角的凸透镜覆盖的显示单元的区域就是缩小区域。如将曲率半径为R的直角凸透镜显示单元的拼缝附近，拼缝的宽度为D_H，凸透镜的圆弧角度为90°，凸透镜的折射率为n，此时确定的显示单元的缩小区域为L_H＝R-D_H。

较佳地，要使得显示单元在水平和垂直方向上都呈现比例一致的图像，需要使得边缘区域的每个像素在水平方向上的变化比例等于在垂直方向上的变化比例，即就可以得到 $\frac{L_1+L_2}{L_3+L_4}=\frac{H}{V};$ 则即放大区域的水平宽度和垂直宽度的比值，等于显示单元的水平宽度和垂直宽度的比值。

其中，步骤306中，将边缘区域的图像通过显示单元的缩小区域显示，将中间区域的图像通过显示单元的放大区域显示，这两个步骤之间并没有先后顺序，在实施中，可以将边缘区域的图像通过显示单元的缩小区域显示的同时将中间区域的图像通过显示单元的放大区域显示；也可以先将边缘区域的图像通过显示单元的缩小区域显示，再将中间区域的图像通过显示单元的放大区域显示；也可以先将中间区域的图像通过显示单元的放大区域显示，再将边缘区域的图像通过显示单元的缩小区域显示。

实施例三

实际操作中，当显示单元为拼接墙的一个拼接单元时，如图4所示，本发明所提供的另一种图像处理方法应用于包括光学放大部件的显示单元，包括下列步骤：

步骤401，获取拼接墙需要显示的原始图像；

步骤402，对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像；

步骤403，根据光学放大部件的宽度和放大倍率，确定显示单元的缩小区域，缩小区域以外的显示单元区域为放大区域；

步骤404，根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度、显示单元的缩小区域，确定图像的边缘区域的图像在一个方向上的像素个数；

步骤405，根据确定的边缘区域在各个方向上的像素个数，确定图像的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；

步骤406，根据边缘区域和缩小区域，确定边缘区域的图像缩小倍数，根据中间区域和放大区域，确定中间区域的图像放大倍数，根据确定的图像缩小倍数对边缘区域的图像进行图像缩小处理，根据确定的图像放大倍数对中间区域的图像进行图像放大处理；

步骤407，将经过缩小以及放大处理的图像通过显示单元显示,消除了拼接墙的拼缝的同时使得显示单元呈现比例一致的图像。

其中，获取拼接墙需要显示的原始图像之后，直接对获取到的原始图像进行切分，得到的每个显示单元需要显示的图像尺寸可能大于或小于显示单元的尺寸。

其中，获取拼接墙需要显示的原始图像之后，还可以根据拼接墙的尺寸对获取到的原始图像进行调整，然后再对获取到的原始图像进行切分，这样得到的每个显示单元需要显示的图像比例与显示单元的尺寸相等。

其中，确定图像的边缘区域的图像在一个方向上的像素个数，可以根据光学放大部件的宽度和放大倍率，确定显示单元的缩小区域，缩小区域以外的显示单元区域为放大区域；再根据下列公式确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数：其中，X_H为边缘区域在一个方向上的像素个数，A为图像区域在同一方向上的像素个数，B为图像区域在同一方向上的宽度，和为显示单元的两条拼缝在同一方向上的宽度，L_H为显示单元的缩小区域在同一方向上的宽度。

其中，根据边缘区域和缩小区域，确定边缘区域的图像缩小倍数，是根据显示单元的宽度、图像区域的尺寸，图像的边缘区域的像素个数以及显示单元的缩小区域的宽度来确定，例如当显示单元在一个方向上的宽度为H，图像区域的在同一方向上的像素个数为M，图像的边缘区域在同一方向上的像素个数为X_H，显示单元的缩小区域在同一方向上的的宽度为L，那么要使得边缘区域的图像通过缩小区域显示，边缘区域中每个像素在同一方向上的的显示宽度为因为原来图像的每个像素的在同一方向上的显示宽度为那么图像缩小倍数就为同理根据中间区域和放大区域，确定中间区域的图像放大倍数，是根据显示单元的宽度、图像区域的尺寸，图像的中间区域的像素个数以及显示单元的放大区域的宽度来确定，图像的中间区域在同一方向上的的像素个数为M-X_H，显示单元的放大区域在同一方向上的的宽度为H-L，那么要使得中间区域的图像通过放大区域显示，中间区域中每个像素在同一方向上的的显示宽度为因为原来图像的每个像素在同一方向上的显示宽度为那么图像放大倍数为

其中，步骤406中，根据确定的图像缩小倍数对边缘区域的图像进行图像缩小处理，根据确定的图像放大倍数对中间区域的图像进行图像放大处理，这两个步骤之间并没有先后顺序，在实施中，可以根据确定的图像缩小倍数对边缘区域的图像进行图像缩小处理的同时根据确定的图像放大倍数对中间区域的图像进行图像放大处理；也可以先根据确定的图像缩小倍数对边缘区域的图像进行图像缩小处理，再根据确定的图像放大倍数对中间区域的图像进行图像放大处理；也可以先根据确定的图像放大倍数对中间区域的图像进行图像放大处理，再根据确定的图像缩小倍数对边缘区域的图像进行图像缩小处理。

实施例四

下面以3×3的拼接墙为例对本发明提供的图像处理方法进行详细介绍。3×3的拼接墙结构如图6所示，当显示单元为拼接墙的一个拼接单元时，采用了直角凸透镜作为光学放大部件，如图7所示，水平方向上凸透镜的曲率半径R为15mm，垂直方向上凸透镜的曲率半径R为9mm，凸透镜与图像显示装置的两端分别相切，即凸透镜端圆弧角度为90°，圆心为O。从正前方观看时便看不到拼缝，从视觉上实现了对拼缝的消除，但此时显示单元中呈现的图像整体上显示变形。

以显示单元5为例，显示单元为四边都有拼缝的情况，如图8所示，本发明提供的图像处理方法包括：

步骤801，获取拼接墙需要显示的原始图像；

步骤802，对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像，具体为：

已知显示单元的尺寸为H×V＝1095.84×642.41mm，根据拼接墙的显示需要对原始图像进行切分，得到的每个显示单元需要显示的图像的像素个数为M×N＝1920×1080。

步骤803，根据凸透镜的宽度确定显示单元中的缩小区域，缩小区域以外的显示单元区域为放大区域，具体为：

已知拼缝的两条竖直边的水平宽度D₁和D₂都为5mm，拼缝的两条水平边的垂直宽度D₃和D₄都为3mm，则缩小区域的两条竖直边的水平宽度L₁和L₂都为10mm，两条水平边的垂直宽度L₃和L₄都为6mm；放大区域的尺寸为1075.84×630.41mm。

步骤804，根据公式一到公式四来确定图像的边缘区域的图像在一个方向上的像素个数，具体为：

在水平方向上，根据公式一，可得到同理，根据公式二，可得 $X_2=\frac{1920\×(5+10)}{1095.84+5+5}\≈26;$

在竖直方向上，根据公式三，可得同理，根据公式四，可得 $X_4=\frac{1080\×(3+6)}{642.41+3+3}\≈15;$

步骤805，根据确定的边缘区域在水平和垂直方向上的像素个数，确定图像的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；

步骤806，将边缘区域的图像通过显示单元的缩小区域显示，将中间区域的图像通过显示单元的放大区域显示，具体为；

将水平方向的26个像素的图像进行图像缩小处理，并显示到水平宽度为10mm的L₁区域中；对应的水平方向的另一侧也将26个像素的图像进行图像缩小处理，并显示到水平宽度为10mm的L₂区域中，利用直角凸透镜对缩小区域进行放大，将水平宽度为10mm的缩小区域的两条竖直边折射放大到能够覆盖缩小区域和拼缝，每个像素在水平方向上的放大比例约为1.01；同时，对水平方向上剩余的1868个像素的图像进行图像放大处理，并显示到水平宽度为1075.84mm的(H-L₁-L₂)的区域中，每个像素在水平方向上的放大比例约为1.01；由此，在消除拼缝的同时，显示单元在水平方向上呈现比例一致的图像。

将垂直方向的15个像素的图像内容进行图像缩小处理，并显示到垂直宽度为6mm的L₃区域中，对应的垂直方向的另一侧也将15个像素的图像进行图像缩小处理，并显示到垂直宽度为6mm的L₄区域中，利用角凸透镜对缩小区域进行放大，将垂直宽度为6mm的缩小区域的两条水平边折射放大到能够覆盖缩小区域和拼缝，每个像素在垂直方向上的放大比例约为1.02；同时，将剩余的1050个像素的图像进行图像放大处理，并显示到垂直宽度为630.41mm(V-L₃-L₄)的区域，每个像素的放大比例约为1.02；由此，在消除拼缝的同时，显示单元在垂直方向上呈现比例一致的图像。

由此，在水平或垂直方向上，图像区域的图像内容被放大了相同的倍数，使得图像区域在水平或垂直方向上显示不变形。

较佳地，显示单元在水平和垂直方向上都呈现比例一致的图像，需要使得放大区域的水平宽度和垂直宽度的比值，等于显示单元的水平宽度和垂直宽度的比值，即 $\frac{H-(L_1+L_2)}{V-(L_3+L_4)}=\frac{H}{V}=\frac{1095.84}{642.41}.$

这样，显示单元5在水平方向和垂直方向上呈现比例一致的图像，使图像整体上显示不变形。

对3×3拼接墙中的其他显示单元按照同样的图像处理方法进行处理，使得整幅拼接墙的图像在视觉整体上显示不变形。

实施例五

下面以1×3的拼接墙为例对本发明提供的图像处理方法进行详细介绍。1×3的拼接墙结构如图9所示，当显示单元为拼接墙的一个拼接单元时，采用了直角凸透镜作为光学放大部件，如图7所示，水平方向上凸透镜的曲率半径R为15mm，垂直方向上凸透镜的曲率半径R为9mm，凸透镜与图像显示装置的两端分别相切，即凸透镜端圆弧角度为90°，圆心为O。从正前方观看时便看不到拼缝，从视觉上实现了对拼缝的消除，但此时显示单元中呈现的图像整体上显示变形。

以显示单元2为例，显示单元为水平方向上两边有拼缝的情况，如图10所示，本发明提供的图像处理方法包括：

步骤1001，获取拼接墙需要显示的原始图像；

步骤1002，对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像，具体为：

已知显示单元的尺寸为H×V＝1095.84×642.41mm，根据拼接墙的显示需要对原始图像进行切分，得到的每个显示单元需要显示的图像的像素个数为M×N＝1920×1080。

步骤1003，根据凸透镜的宽度确定显示单元中的缩小区域，缩小区域以外的显示单元区域为放大区域，具体为：

已知拼缝的两条竖直边的水平宽度D₁和D₂都为5mm，则缩小区域的两条竖直边的水平宽度L₁和L₂都为10mm。

步骤1004，根据公式一和公式二来确定图像的边缘区域的图像在一个方向上的像素个数，具体为：

在水平方向上，根据公式一，可得到同理，根据公式二，可得 $X_2=\frac{1920\×(5+10)}{1095.84+5+5}\≈26;$

步骤1005，根据确定的边缘区域在水平和垂直方向上的像素个数，确定图像的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；

步骤1006，将边缘区域的图像通过显示单元的缩小区域显示，将中间区域的图像通过显示单元的放大区域显示，具体为；

将水平方向的26个像素的图像进行图像缩小处理，并显示到水平宽度为10mm的L₁区域中；对应的水平方向的另一侧也将26个像素的图像进行图像缩小处理，并显示到水平宽度为10mm的L₂区域中，利用直角凸透镜对缩小区域进行放大，将水平宽度为10mm的缩小区域的两条竖直边折射放大到能够覆盖缩小区域和拼缝，每个像素在水平方向上的放大比例约为1.01；同时，对水平方向上剩余的1868个像素的图像进行图像放大处理，并显示到水平宽度为1075.84mm的(H-L₁-L₂)的区域中，每个像素在水平方向上的放大比例约为1.01；由此，在消除拼缝的同时，显示单元在水平方向上呈现比例一致的图像。

由此，在水平方向上，图像区域的图像内容被放大了相同的倍数，使得图像区域在水平方向上显示不变形。

对1×3拼接墙中的其他显示单元按照同样的图像处理方法进行处理，使得整幅拼接墙的图像在水平方向上视觉整体上显示不变形。

实施例六

本发明提供的一种图像处理的装置，应用于包括光学放大部件的显示单元，如图11所示，该装置包括：

区域确定模块1110，用于确定图像区域中的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；

图像缩小模块1120，用于将边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理；

图像放大模块1130，用于将中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理；

图像推送模块1140，用于将经过缩小以及放大处理的图像通过显示单元显示,使得显示单元呈现比例一致的图像。

较佳地，该装置还应用于包括光学放大部件的拼接墙显示设备，该装置的区域确定模块1110在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像；其中，拼接墙由显示单元构成。从而在消除拼接墙的显示单元之间的拼缝的同时，使得图像视觉整体上显示不变形。

较佳的，该装置还应用于包括光学放大部件的拼接墙显示设备，该装置的区域确定模块1110在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；将获取的原始图像调整到与拼接墙的尺寸相等；对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。从而在消除拼接墙的显示单元之间的拼缝的同时，使得拼接墙的图像视觉整体上显示不变形。

较佳地，区域确定模块1110确定图像区域中的边缘区域，包括：根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度、光学放大部件的宽度和放大倍率，确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数；根据确定的各个方向上的像素个数确定图像区域中的边缘区域。

较佳地，区域确定模块1110根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度、光学放大部件的宽度和放大倍率，确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数，包括：根据光学放大部件的宽度和放大倍率，确定显示单元的缩小区域，缩小区域以外的显示单元区域为放大区域；根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度和缩小区域的尺寸，确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数。其中，区域确定模块1110确定边缘区域在一个方向上的像素个数，可以根据下列公式来进行确定：其中，X_H为边缘区域在一个方向上的像素个数，A为图像区域在同一方向上的像素个数，B为图像区域在同一方向上的宽度，D_H为显示单元之间的拼缝在同一方向上的宽度，L_H为显示单元的缩小区域在同一方向上的宽度。

较佳地，图像缩小模块1120将边缘区域的图像向图像边界的方向进行缩小处理，图像放大模块1130将中间区域的图像向图像边界的方向进行放大处理，这两个步骤之间并没有先后顺序，在实施中，可以将边缘区域的图像进行缩小处理的同时将中间区域的图像进行图像放大处理；也可以先将边缘区域的图像进行图像缩小处理，再将中间区域的图像进行图像放大处理；也可以先将中间区域的图像进行图像放大处理，再将边缘区域的图像进行图像缩小处理。

较佳地，图像缩小模块1120将边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理，图像放大模块1130将中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理，一种方法是采用直接将确定的边缘区域的图像直接显示到显示单元的缩小区域，将确定的中间区域的图像直接显示到显示单元的放大区域；另一种方法是根据边缘区域和缩小区域，确定边缘区域的图像缩小倍数，根据中间区域和放大区域，确定中间区域的图像放大倍数，根据确定的图像缩小倍数对边缘区域的图像进行图像缩小处理，根据确定的图像放大倍数对中间区域的图像进行图像放大处理。

较佳地，区域确定模块1110确定的显示单元的放大区域的水平宽度和垂直宽度的比值，等于显示单元的水平宽度和垂直宽度的比值。从而保证将图像呈现到显示单元中时，图像在水平方向和垂直方向上的变化率相等。

其中，需要在显示单元显示的图像可以是静态，也可以是动态的，例如视频图像，当需要对动态的视频图像进行显示时，需要获取视频流中的一帧图像，再对获取的视频流中的一帧图像按照本发明提供的方法进行处理。从而使得显示单元中呈现比例一致的动态图像显示。

本发明还提供一种对视频图像进行处理的装置，如图12，包括：图像获取单元1210，用于获取视频流中的一帧图像；图像处理单元1220，用于对获取的视频流中的一帧图像按照本发明提供的图像处理方法进行处理。从而使得显示单元中呈现比例一致的动态图像显示。

实施例七

如图13所示，本申请实施例六提供的一种图像处理装置，应用于包括光学放大部件的显示单元，包括处理器1310、存储器1320、用户接口1330和总线接口1340。其中，处理器1310、存储器1320与用户接口1330之间通过总线接口1340连接。

处理器1310，具体用于确定图像区域中的边缘区域，边缘区域以外的图像区域为中间区域；将边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理；将中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理；将经过缩小以及放大处理的图像通过显示单元显示,使得显示单元呈现比例一致的图像。

较佳地，该图像处理装置还应用于包括光学放大部件的拼接墙显示设备，处理器1310在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。

较佳地，该图像处理装置还应用于包括光学放大部件的拼接墙显示设备中，处理器1310在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：获取拼接墙需要显示的原始图像；将获取的原始图像调整到与拼接墙的尺寸相等；对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。较佳地，处理器1310确定图像区域中的边缘区域，包括：根据图像的尺寸、显示单元的宽度、显示单元的拼缝的宽度、光学放大部件的宽度和放大倍率，确定边缘区域的图像在一个方向上的像素个数；根据确定的各个方向上的像素个数确定图像区域中的边缘区域。

较佳地，该图像处理装置还用于对视频图像进行处理，处理器1310还用于获取视频流中的一帧图像；对获取的视频流中的一帧图像按照本发明提供的图像处理方法进行处理。从而使得显示单元中呈现比例一致的动态图像显示。

在本发明实施例图13中，总线构架可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器1310代表的一个或多个处理器和存储器1320代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。

在本发明实施例图13中，总线接口1340提供接口，处理器1310负责管理总线架构和通常的处理。存储器1320可以存储处理器1310在执行操作时所使用的数据。针对不同的用户设备，用户接口1330还可以是能够外接和内接所需设备的接口，连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

Claims (10)

1.一种图像处理的方法，应用于包括光学放大部件的显示单元，其特征在于，该方法包括：

确定图像区域中的边缘区域，所述边缘区域以外的图像区域为中间区域；

将所述边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理；

将所述中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理；

将经过缩小以及放大处理的图像通过所述显示单元显示,使得显示单元呈现比例一致的图像。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示单元为拼接墙的拼接单元；

所述确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：

获取拼接墙需要显示的原始图像；

对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。

3.如权利要求1所述的方法，应用于包括光学放大部件的拼接墙显示设备，其特征在于，所述确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：

获取拼接墙需要显示的原始图像；

根据所述拼接墙的尺寸对获取的所述原始图像进行调整；

对调整后的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述确定图像区域中的边缘区域，包括：

根据图像的尺寸、所述显示单元的宽度、所述显示单元的拼缝的宽度、所述光学放大部件的宽度和放大倍率，确定所述边缘区域的图像在一个方向上的像素个数；

根据确定的所述边缘区域在各个方向上的像素个数确定所述图像区域中的边缘区域。

5.一种对视频图像进行处理的方法，其特征在于，包括：

获取视频流中的一帧图像；

对获取的所述视频流中的一帧图像按照权利要求1-3任一所述的方法进行处理。

6.一种图像处理的装置，应用于包括光学放大部件的显示单元，其特征在于，该装置包括：

区域确定模块，用于确定图像区域中的边缘区域，所述边缘区域以外的图像区域为中间区域；

图像缩小模块，用于将所述边缘区域的图像向图像边界的方向进行图像缩小处理；

图像放大模块，用于将所述中间区域的图像向图像边界的方向进行图像放大处理；

图像推送模块，用于将经过缩小以及放大处理的图像通过所述显示单元显示,使得显示单元呈现比例一致的图像。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述显示单元为拼接墙的拼接单元；

所述区域确定模块在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：

获取所述拼接墙需要显示的原始图像；

对获取到的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述显示单元为拼接墙的拼接单元；

所述区域确定模块在确定图像区域中的边缘区域之前，还包括：

获取所述拼接墙需要显示的原始图像；

根据所述拼接墙的尺寸对获取的所述原始图像进行调整；；

对调整后的原始图像进行切分，得到每个显示单元需要显示的图像。

9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述区域确定模块确定图像区域中的边缘区域，包括：

根据图像的尺寸、所述显示单元的宽度、所述显示单元的边缝的宽度、所述光学放大部件的宽度和放大倍率，确定所述边缘区域的图像在一个方向上的像素个数；

像素个数确定所述图像区域中的边缘区域用来显示缩小处理后的图像的显示图像的区域。

10.一种对视频图像进行处理的装置，其特征在于，包括：

图像获取单元，用于获取视频流中的一帧图像；

图像处理单元，用于对获取的所述视频流中的一帧图像按照权利要求1-3任一所述的方法进行处理。