CN105448272B - 显示系统与影像补偿方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示系统与影像补偿方法在此揭露。显示系统包含可挠式面板、预测单元、补偿单元、影像合成单元和控制单元。预测单元用以在可挠式面板弯折的情况下，预测可挠式面板于最终时刻时弯折的预测角度。补偿单元用以根据可挠式面板于初始时刻时弯折的初始显示角度产生第一补偿影像以及根据预测角度产生第二补偿影像。影像合成单元用以合成第一补偿影像和第二补偿影像以产生第一显示影像。控制单元用以选择性地将第一显示影像取代可挠式面板于最终时刻时显示的影像。借此，透过影像补偿方法可即时提供补偿影像给可挠式面板，避免显示系统输出影像会有延迟的情况发生。

Description

显示系统与影像补偿方法
技术领域
本发明是关于一种显示系统，且特别是有关于一种具有可挠式面板的显示系统。
背景技术
可挠式面板具有可挠曲的特性，因此显示器的设计不限于平面化，使得产品的形状和设计更加多元化。另外，可挠式面板还具有轻薄、耐冲击的特性，因此适用于移动电话、平板电脑或笔记型电脑等可携式产品中。一般来说，可挠式面板在弯曲或折迭时，其弯曲的角度会造成面板显示影像的形变，在这样的情况下，除了影响影像显示的品质，亦有可能会影响触控的准确性。
传统的方法是透过感测器侦测可挠式面板最后弯曲的角度，并根据最后的角度进行影像处理，使得最后面板显示的影像得以补偿。然而，这样的做法必须等到最后的角度确定后，再针对其角度进行一连串的演算法，导致使用者在使用可挠式显示器时，无法即时看到修正后的影像；换言之，可挠式显示器显示影像会有延迟的现象发生。
发明内容
因此，为了解决上述的问题，本发明是在于提供一种显示系统与影像补偿方法，透过预测可挠式显示面板最终显示的角度并预先产生补偿的影像，使得显示系统可即时输出补偿后的影像。
本发明的一方面是关于一种显示系统。显示系统包含可挠式面板、预测单元、补偿单元、影像合成单元和控制单元。预测单元用以在可挠式面板弯折的情况下，预测可挠式面板于最终时刻时弯折的预测角度。补偿单元用以根据可挠式面板于初始时刻时弯折的初始显示角度产生第一补偿影像以及根据预测角度产生第二补偿影像。影像合成单元用以合成第一补偿影像和第二补偿影像以产生第一显示影像。控制单元用以选择性地将第一显示影像取代可挠式面板于最终时刻时显示的影像。
根据本发明一实施例，所述控制单元用以判断所述可挠式面板于所述最终时刻时弯折的最终显示角度是否大约等同于所述预测角度。当最终显示角度大约等同于所述预测角度时，所述控制单元将所述第一显示影像取代所述可挠式面板于所述最终时刻时显示的影像。
根据本发明一实施例，当所述最终显示角度大于所述预测角度时，所述控制单元将所述第一补偿影像、所述第二补偿影像、所述初始显示角度、所述预测角度和所述最终显示角度透过内插法产生第二显示影像，并将第二显示影像取代所述可挠式面板于所述最终时刻时显示的影像。
根据本发明一实施例，当所述最终显示角度小于所述预测角度时，所述控制单元将所述第一补偿影像、所述第二补偿影像、所述初始显示角度、所述预测角度和所述最终显示角度透过外插法产生第二显示影像，并将所述第二显示影像取代所述可挠式面板于所述最终时刻时显示的影像。
根据本发明一实施例，所述预测单元根据所述可挠式面板弯折时的速度和加速度预测所述预测角度。
本发明的另一方面是关于一种影像补偿方法。影像补偿方法适用于可挠式面板。影像补偿方法包含：根据可挠式面板于初始时刻时弯折的初始显示角度产生第一补偿影像；在可挠式面板弯折的情况下，预测可挠式面板于最终时刻时弯折的预测角度；根据预测角度产生第二补偿影像；合成第一补偿影像和第二补偿影像以产生第一显示影像；及选择性地将第一显示影像取代可挠式面板于最终时刻时显示的影像。
根据本发明一实施例，选择性地将所述第一显示影像取代所述可挠式面板于所述最终时刻时显示的影像的步骤包含：判断所述可挠式面板于所述最终时刻时弯折的最终显示角度是否大约等同于所述预测角度；及当最终显示角度大约等同于所述预测角度时，将所述第一显示影像取代所述可挠式面板于所述最终时刻时显示的影像。
根据本发明一实施例，选择性地将所述第一显示影像取代所述可挠式面板于所述最终时刻时显示的影像的步骤还包含：当所述最终显示角度大于所述预测角度时，将所述第一补偿影像、所述第二补偿影像、所述初始显示角度、所述预测角度和所述最终显示角度透过内插法产生第二显示影像；及将第二显示影像取代所述可挠式面板于所述最终时刻时显示的影像。
根据本发明一实施例，选择性地将所述第一显示影像取代所述可挠式面板于所述最终时刻时显示的影像的步骤还包含：当所述最终显示角度小于所述预测角度时，将所述第一补偿影像、所述第二补偿影像、所述初始显示角度、所述预测角度和所述最终显示角度透过外插法产生第二显示影像；及将所述第二显示影像取代所述可挠式面板于所述最终时刻时显示的影像。
根据本发明一实施例，在所述可挠式面板弯折的情况下，预测所述可挠式面板于所述最终时刻时弯折的所述预测角度的步骤包含；根据所述可挠式面板弯折时的速度和加速度预测所述预测角度。
综上所述，透过应用上述的实施例，可即时提供补偿影像给可挠式面板，避免显示系统输出影像会有延迟的情况发生。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是根据本发明一实施例绘示的一种显示系统的示意图；
图2是根据本发明一实施例绘示的一种影像补偿方法的流程图；
图3是根据本发明的图2的影像补偿方法绘示的其中一个步骤的流程图；及
图4A～图4D是根据本发明一实施例绘示的一种影像补偿方法的示意图。
具体实施方式
下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构控制的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。
在全篇说明书与申请专利范围所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本揭露的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本揭露的描述上额外的引导。
关于本文中所使用的“约”、“大约”或“大致”一般通常是指数值的误差或范围于百分之二十以内，较好地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，例如可如“约”、“大约”或“大致”所表示的误差或范围，或其他近似值。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或控制而已。
其次，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于此。
另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互控制或动作。
请参照图1，图1是根据本发明一实施例绘示的一种显示系统100的示意图。如图1所示，显示系统100包含可挠式面板110、感测单元120、预测单元130、补偿单元140、影像合成单元150、控制单元160。感测单元120电性耦接可挠式面板110，且用以侦测可挠式面板110的弯曲角度。预测单元130电性耦接可挠式面板110。预测单元130用以在可挠式面板110弯折的情况下，预测可挠式面板110于最终时刻时弯折的预测角度θ_PRE。补偿单元140电性耦接感测单元120和预测单元130。在初始时刻时，感测单元120侦测可挠式面板110此时弯折的初始显示角度θ_BEG，并将初始显示角度θ_BEG输出给补偿单元140。补偿单元140用以根据初始显示角度θ_BEG产生第一补偿影像CMI1，及根据预测角度θ_PRE产生第二补偿影像CMI2。
影像合成单元150电性耦接补偿单元140，且用以合成第一补偿影像CMI1和第二补偿影像CMI2以产生第一显示影像DPI1。控制单元160用以选择性地将第一显示影像DPI1取代可挠式面板110于最终时刻时显示的影像。
在一实施例中，显示系统100还包含储存单元170用以储存初始显示角度θ_BEG、预测角度θ_PRE、最终显示角度θ_FIN、第一补偿影像CMI1、第二补偿影像CMI2和第一显示影像DPI1。进一步来说，控制单元160可判断可挠式面板110于最终时刻时弯折的最终显示角度θ_FIN是否大约等同于预测角度θ_PRE，并根据判断的结果决定是否从储存单元170中读取第一显示影像DPI1并将第一显示影像DPI1取代可挠式面板110于最终时刻时显示的影像。
请一并参照图2，图2是根据本发明一实施例绘示的一种影像补偿方法200的流程图。影像补偿方法200可实作为一计算机程序产品(如应用程序)，并储存于一计算机可读取记录媒体中，而使计算机读取此记录媒体后执行影像补偿方法200。前述的计算机可为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制元件(control unit)、微处理器(microprocessor)或其他可执行指令的硬件元件。计算机可读取记录媒体可为只读记忆体、快闪记忆体、软盘、硬盘、光盘、随身盘、磁带、可由网络存取的数据库或熟悉此技艺者可轻易思及具有相同功能的计算机可读取记录媒体。
影像补偿方法200适用于如图1中的可挠式面板110。为了方便和清楚说明，影像补偿方法200以图1的显示系统100为例，然本发明并不以此为限。
首先，在步骤S210中，透过感测单元120侦测可挠式面板110于初始时刻时弯曲的初始显示角度θ_BEG。接着，在步骤S220中，透过补偿单元140根据初始显示角度θ_BEG产生第一补偿影像CMI1。接着，在步骤S230中，在可挠式面板110弯折的情况下，透过预测单元130预测可挠式面板110于最终时刻时弯折的预测角度θ_PRE。接着，在步骤S240中，透过补偿单元140根据预测角度θ_PRE产生第二补偿影像CMI2。接着，在步骤S250中，透过影像合成单元150合成第一补偿影像CMI1和第二补偿影像CMI2以产生第一显示影像DPI1。接着，在步骤S260中，透过控制单元160选择性地将第一显示影像DPI1取代可挠式面板110于最终时刻时显示的影像。
在一实施例中，步骤S260还包含步骤S261～S267。请参照图3，图3是根据本发明的图2的影像补偿方法200绘示的其中一个步骤的流程图。如图3所示，在步骤S261中，透过感测单元120侦测可挠式面板110于最终时刻时弯折的最终显示角度θ_FIN。接着，在步骤S262中，透过控制单元160判断最终显示角度θ_FIN是否大约等同于预测角度θ_PRE。当最终显示角度θ_FIN大约等同于预测角度θ_PRE时，进行步骤S263。在步骤S263中，透过控制单元160将第一显示影像CMI1取代可挠式面板110于最终时刻时显示的影像。
请一并参照图4A～图4D，图4A～图4D是根据本发明一实施例绘示的一种影像补偿方法的示意图。如图4A所示，于初始时刻时，初始影像ORI显示于可挠式面板110上，显示感测单元120侦测可挠式面板110于初始时刻时弯曲的初始显示角度θ_BEG(例如：170度)。补偿单元140根据初始显示角度θ_BEG产生第一补偿影像CMI1。
接着，如图4B所示，预测单元130预测可挠式面板110于最终时刻时弯曲的预测角度θ_PRE(例如：150度)。补偿单元140根据预测角度θ_PRE产生第二补偿影像CMI2。
接着，如图4C所示，影像合成单元150合成第一补偿影像CMI1和第二补偿影像CMI2以产生第一显示影像DPI1。
接着，如图4D所示，于最终时刻时，最终影像FII显示于可挠式面板110(此时显示的影像为具有形变的影像)。若此时可挠式面板110弯折的最终显示角度θ_FIN亦为150度(亦即，与预测角度θ_PRE相同)，则控制单元160将第一显示影像DPI1取代最终影像FII并将第一显示影像DPI1显示于可挠式面板110上。需注意的是，控制单元160判断最终显示角度θ_FIN与预测角度θ_PRE相同的误差在范围于百分的五以内；换言之，在误差为正负为9度内，控制单元160可判断预测角度θ_PRE与最终显示角度θ_FIN大约相同。
请参照图3，在步骤S262中，当最终显示角度θ_FIN(例如：160度)大于预测角度θ_PRE时，进行步骤S264。在步骤S264中，透过控制单元160将第一补偿影像CMI1、第二补偿影像CMI2、初始显示角度θ_BEG、预测角度θ_PRE和最终显示角度θ_FIN进行内插法以产生第二显示影像DPI2，接着，进行步骤S265。在步骤S265中，透过控制单元160将第二显示影像DPI2取代可挠式面板110于最终时刻时显示的影像。
在一实施例中，当最终显示角度θ_FIN大于预测角度θ_PRE时，控制单元160从储存单元170读取第一补偿影像CMI1、第二补偿影像CMI2、初始显示角度θ_BEG、预测角度θ_PRE和最终显示角度θ_FIN并将上述数据透过公式(1)(亦即，内插法)得到第二显示影像DPI2。
If＝I2+(I1-I2)×(θf-θ2)/(θ1-θ2)……(1)
其中If为第二显示影像DPI2，I1为第一补偿影像CMI1，I2为第二补偿影像CMI2，θf为最终显示角度θ_FIN，θ1为初始显示角度θ_BEG、及θ2为预测角度θ_PRE。
由于控制单元160直接从已计算好的第一补偿影像CMI1和第二补偿影像CMI2执行内插法得到第二显示影像DPI2，此部分的演算过程并不复杂，因此当可挠式面板110于最终时刻且最终显示角度θ_FIN大于预测角度θ_PRE时，控制单元160可迅速地将第二显示影像DPI2取代最终时刻时可挠式面板110显示的影像。因此，在可接受的影像误差的情况下，有效地减少显示系统100显示影像的时间，并增加使用者观看影像的流畅性。
请参照图3，在步骤S262中，当最终显示角度θ_FIN(例如：140度)小于预测角度θ_PRE时，进行步骤S266。在步骤S266中，透过控制单元160将第一补偿影像CMI1、第二补偿影像CMI2、初始显示角度θ_BEG、预测角度θ_PRE和最终显示角度θ_FIN进行外插法以产生第三显示影像DPI3，接着，进行步骤S267。在步骤S267中，透过控制单元160将第三显示影像DPI3取代可挠式面板110于最终时刻时显示的影像。
在一实施例中，当最终显示角度θ_FIN大于预测角度θ_PRE时，控制单元160从储存单元170读取第一补偿影像CMI1、第二补偿影像CMI2、初始显示角度θ_BEG、预测角度θ_PRE和最终显示角度θ_FIN并将上述数据透过公式(2)(亦即，内插法)得到第三显示影像DPI3。
If＝I1-(I1-I2)×(θ1-θf)/(θ1-θ2)……(2)
其中If为第三显示影像DPI3，I1为第一补偿影像CMI1，I2为第二补偿影像CMI2，θf为最终显示角度θ_FIN，θ1为初始显示角度θ_BEG、及θ2为预测角度θ_PRE。
类似地，由于控制单元160直接从已计算好的第一补偿影像CMI1和第二补偿影像CMI2执行外插法得到第三显示影像DPI3，此部分的演算过程并不复杂，因此当可挠式面板110于最终时刻且最终显示角度θ_FIN小于预测角度θ_PRE时，控制单元160可迅速地将第三显示影像DPI3取代最终时刻时可挠式面板110显示的影像。因此，在可接受的影像误差的情况下，有效地减少显示系统100显示影像的时间，并增加使用者观看影像的流畅性。
在一实施例中，步骤S230可包含透过预测单元130根据可挠式面板110弯折时的速度和加速度预测预测角度θ_PRE。在一实施例中，预测单元130可搜集使用者与可挠式面板110的互动数据并储存在数据库中。互动数据包含使用者弯折可挠式面板110的速度和加速度和使用者常用的显示角度。进一步来说，预测单元130可透过统计回归的方式训练显示角度的预测模型。具体来说，预测模型可根据使用者弯折可挠式面板110的速度和加速度预测可挠式面板110的显示角度，再将最终的显示角度回馈于预测模型以比较预测的显示角度和最终的显示角度，进而修正预测的准确性。
在一实施例中，补偿单元140可透过Seam-Carving演算法产生第一补偿影像CMI1和第二补偿影像CMI2。具体来说，Seam-Carving演算法透过计算影像中每个像素的梯度，借以保留影像中的主要特征并将影像中的次要特征以一比例缩放，然后再将主要特征和次要特征合成为同一张影像。
在另一实施例中，补偿单元140可透过Scale-and-Stretch演算法产生第一补偿影像CMI1和第二补偿影像CMI2。具体来说，Scale-and-Stretch演算法透过将影像中的主要特征和影像中的次要特征以不同的比例缩放，然后再将不同比例的主要特征和次要特征合成为同一张影像。
上述补偿单元140的实施方式仅为例示，本发明并不以此为限；换言之，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。
在一实施例中，影像合成单元150可透过羽化(Feathering)演算法合成第一补偿影像CMI1和第二补偿影像CMI2。具体来说，羽化演算法透过将第一补偿影像CMI1迭加第二补偿影像CMI2，其中两个影像交界的部分透过权重的分配使得部分的第一补偿影像CMI1可以匹配部分的第二补偿影像CMI2(亦即，第一补偿影像CMI1和第二补偿影像CMI2的交界处其轮廓可以完全接上)。权重的分配可根据初始显示角度θ_BEG与最终显示角度θ_FIN的差值和预测角度θ_PRE与最终显示角度θ_FIN的差值的比例来决定。
上述影像合成单元150的实施方式仅为例示，本发明并不以此为限；换言的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。
如上所述的显示系统100或影像补偿方法200，其具体实施方式可为软件、硬件与/或固件。举例来说，若以执行速度及精确性为首要考量，则显示系统100基本上可选用硬件与/或固件为主；若以设计弹性为首要考量，则显示系统100基本上可选用软件为主；或者，显示系统100可同时采用软件、硬件及固件协同作业。应了解到，以上所举的这些例子并没有所谓孰优孰劣之分，亦并非用以限制本发明，熟悉此项技艺者当视当时需要，弹性选择该等单元的具体实施方式。
由上述本发明的实施例可知，透过预测可挠式面板110于最终时刻时弯折的预测角度θ_PRE，可即时提供补偿影像(例如：第一显示影像DPI1)于可挠式面板110上，避免显示系统100输出影像会有延迟的情况发生。另外，即便预测的预测角度θ_PRE与最终显示角度θ_FIN不同，透过内插法或外插法，可有效地产生补偿影像(例如：第二显示影像DPI2或第三显示影像DPI3)给可挠式面板110，在可接受的误差的情况下，有效地减少显示系统100显示影像的时间，并增加使用者观看影像的流畅性。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种显示系统，其特征在于，包含：
一可挠式面板；
一预测单元，用以在该可挠式面板弯折的情况下，预测该可挠式面板于一最终时刻时弯折的一预测角度；
一补偿单元，用以根据该可挠式面板于一初始时刻时弯折的一初始显示角度产生一第一补偿影像以及根据该预测角度产生一第二补偿影像；
一影像合成单元，用以合成该第一补偿影像和该第二补偿影像以产生一第一显示影像；及
一控制单元，用以选择性地将该第一显示影像取代该可挠式面板于该最终时刻时显示的影像，
该控制单元用以判断该可挠式面板于该最终时刻时弯折的一最终显示角度是否大约等同于该预测角度，其中当该最终显示角度大约等同于该预测角度时，该控制单元将该第一显示影像取代该可挠式面板于该最终时刻时显示的影像。
2.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，当该最终显示角度大于该预测角度时，该控制单元将该第一补偿影像、该第二补偿影像、该初始显示角度、该预测角度和该最终显示角度透过内插法产生一第二显示影像，并将该第二显示影像取代该可挠式面板于该最终时刻时显示的影像。
3.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，当该最终显示角度小于该预测角度时，该控制单元将该第一补偿影像、该第二补偿影像、该初始显示角度、该预测角度和该最终显示角度透过外插法产生一第二显示影像，并将该第二显示影像取代该可挠式面板于该最终时刻时显示的影像。
4.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，该预测单元根据该可挠式面板弯折时的速度和加速度预测该预测角度。
5.一种影像补偿方法，其特征在于，适用于一可挠式面板，该影像补偿方法包含：
根据该可挠式面板于一初始时刻时弯折的一初始显示角度产生一第一补偿影像；
在该可挠式面板弯折的情况下，预测该可挠式面板于一最终时刻时弯折的一预测角度；
根据该预测角度产生一第二补偿影像；
合成该第一补偿影像和该第二补偿影像以产生一第一显示影像；
判断该可挠式面板于该最终时刻时弯折的一最终显示角度是否大约等同于该预测角度；及
当该最终显示角度大约等同于该预测角度时，将该第一显示影像取代该可挠式面板于该最终时刻时显示的影像。
6.根据权利要求5所述的影像补偿方法，其特征在于，选择性地将该第一显示影像取代该可挠式面板于该最终时刻时显示的影像的步骤还包含：
当该最终显示角度大于该预测角度时，将该第一补偿影像、该第二补偿影像、该初始显示角度、该预测角度和该最终显示角度透过内插法产生一第二显示影像；及
将该第二显示影像取代该可挠式面板于该最终时刻时显示的影像。
7.根据权利要求5所述的影像补偿方法，其特征在于，选择性地将该第一显示影像取代该可挠式面板于该最终时刻时显示的影像的步骤还包含：
当该最终显示角度小于该预测角度时，将该第一补偿影像、该第二补偿影像、该初始显示角度、该预测角度和该最终显示角度透过外插法产生一第二显示影像；及
将该第二显示影像取代该可挠式面板于该最终时刻时显示的影像。
8.根据权利要求5所述的影像补偿方法，其特征在于，在该可挠式面板弯折的情况下，预测该可挠式面板于该最终时刻时弯折的该预测角度的步骤包含；
根据该可挠式面板弯折时的速度和加速度预测该预测角度。
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