CN112859327B - 一种图像输出控制方法及光纤扫描成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像输出控制方法及光纤扫描成像系统，所述光纤扫描成像系统中存储有标记信号，所述标记信号用于标记所述光纤在三维空间中的扫描方向，所述方法包括：从获得图像输出启动信号开始，根据所述标记信号对应的像素点扫描顺序从图像存储单元中读取当前显示图像的图像数据；将当前显示图像的图像数据按照所述像素点扫描顺序，写入先入先出存储器FIFO中；控制所述光源按照所述FIFO中的图像数据，依次输出所述当前显示图像中的每个像素点对应的光。本发明实施例中的图像输出控制方法完全配合光纤扫描运动轨迹，从而将光纤扫描的空间利用率达到最大化。

Description

一种图像输出控制方法及光纤扫描成像系统

技术领域

本发明涉及投影显示领域，尤其涉及一种图像输出控制方法及光纤扫描成像系统。

背景技术

扫描投影技术的成像原理是，通过光源调制出待显示图像的每个像素点对应的光，然后，通过扫描器带动扫描光纤或通过MEMS(英文全称：Microelectro MechanicalSystems，中文名称：微机电系统)扫描镜的运动，扫描输出每个像素点对应的光，从而将待显示图像的每个像素点对应的光逐一投射到投影屏幕上，形成投影画面。

以光纤扫描成像系统为例，光纤扫描成像系统一般包括光纤扫描器和光源，光源产生图像上每个像素点的光，然后，将每个像素点的光耦入光纤中，再由光纤扫描器带动光纤进行扫描振动，从而将图像上的每个像素点的光逐一投射到投影屏幕上，形成投影画面。

传统显示技术中，图像的每一场/帧的输出均为从上到下，从左到右的固定顺序输出图像的每个像素。由于图像的存储及读出时均遵循该顺序，所以传统显示技术中图像缓存系统的设计显得很容易，将图像按顺序地址存入，再按顺序地址取出即可配合显示器进行显示。

这种显示方式应用到光纤扫描成像系统时，以光纤扫描系统的扫描模式为栅格式扫描为例，由于光纤只能在从左到右扫描时显示一行图像，而从右到左扫描时无法显示图像，并且，光纤只能在从上到下扫描时显示一场/帧图像，而从下到上扫描时无法显示图像，会导致纵向空间利用率减半以及显示帧率减半；而对于李萨如扫描而言，其扫描轨迹相比栅格式扫描更加复杂，现有的图像缓存方式完全不适用。可见，现有的图像缓存方式并不适用于光纤扫描成像系统，对于光纤扫描成像系统而言，亟需一种新的图像输出控制方式来提高光纤扫描成像系统的空间利用率和显示帧率。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像输出控制方法及光纤扫描成像系统，用于解决现有技术中存在的，现有的图像缓存方式并不适用于光纤扫描成像系统的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明实施例第一方面提供一种图像输出控制方法，应用于光纤扫描成像系统中，所述光纤扫描成像系统包括光源、致动器和固定在所述致动器上的光纤，所述光源输出的光耦入所述光纤，所述光纤被所述致动器带动在三维空间中扫动；所述光纤扫描成像系统中存储有标记信号，所述标记信号用于标记所述光纤在三维空间中的扫描方向，所述方法包括：

从获得图像输出启动信号开始，根据所述标记信号对应的像素点扫描顺序从图像存储单元中读取当前显示图像的图像数据；

将当前显示图像的图像数据按照所述像素点扫描顺序，写入先入先出存储器FIFO中；

控制所述光源按照所述FIFO中的图像数据，依次输出所述当前显示图像中的每个像素点对应的光。

可选的，所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置时的位置反馈信号；或

所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置的时间信号。

可选的，所述光纤扫描成像系统的扫描模式为栅格式，所述标记信号包括水平方向标记信号和竖直方向标记信号；所述水平方向标记信号用于标记光纤在水平方向的扫描方向为从左到右扫描或从右到左扫描，所述竖直方向标记信号用于标记光纤在竖直方向为从上到下扫描或从下到上扫描。

可选的，从图像存储单元中按照所述标记信号对应的像素点扫描顺序读取当前显示图像的图像数据，包括：

根据所述竖直方向标记信号确定当前显示行数n；

根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址；

从所述起始地址开始读取所述当前显示行的图像数据，并将所述当前显示行的图像数据写入中间存储单元上；

其中，所述图像存储单元为动态随机存储器DDR，所述中间存储单元为静态随机存取存储器SRAM。

可选的，根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址，包括：

根据所述水平方向标记信号确定所述光纤扫描方向为从左向右扫描还是从右向左扫描；

在所述光纤扫描方向为从左向右扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a计算得到所述起始地址；

在所述光纤扫描方向为从右向左扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a+m*3/a-1计算得到所述起始地址；

其中，start_addr为起始地址，m为所述图像在水平方向的像素点数量，a为所述图像存储单元执行一次突发操作读取的字节数。

本发明实施例第二方面提供一种光纤扫描成像系统，包括光源、致动器、固定在所述致动器上的光纤和可读存储介质，所述光纤被所述致动器带动在三维空间中扫动，所述可读存储介质上存储标记信号，所述标记信号用于标记所述光纤在三维空间中的扫描方向，所述存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：

从获得图像输出启动信号开始，根据所述标记信号对应的像素点扫描顺序从图像存储单元中读取当前显示图像的图像数据；

将当前显示图像的图像数据按照所述像素点扫描顺序，写入先入先出存储器FIFO中；

控制所述光源按照所述FIFO中的图像数据，依次输出所述当前显示图像中的每个像素点对应的光。

可选的，所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置时的位置反馈信号；或

所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置的时间信号。

可选的，所述光纤扫描成像系统的扫描模式为栅格式，所述标记信号包括水平方向标记信号和竖直方向标记信号；所述水平方向标记信号用于标记光纤在水平方向的扫描方向为从左到右扫描或从右到左扫描，所述竖直方向标记信号用于标记光纤在竖直方向为从上到下扫描或从下到上扫描。

可选的，所述程序被处理器执行以实现从图像存储单元中按照所述标记信号对应的像素点扫描顺序读取当前显示图像的图像数据的步骤时，具体包括以下步骤：

根据所述竖直方向标记信号确定当前显示行数n；

根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址；

从所述起始地址开始读取所述当前显示行的图像数据，并将所述当前显示行的图像数据写入中间存储单元上；

其中，所述图像存储单元为动态随机存储器DDR，所述中间存储单元为静态随机存取存储器SRAM。

可选的，所述程序被处理器执行以实现根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址的步骤时，具体包括以下步骤：

根据所述水平方向标记信号确定所述光纤扫描方向为从左向右扫描还是从右向左扫描；

在所述光纤扫描方向为从左向右扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a计算得到所述起始地址；

在所述光纤扫描方向为从右向左扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a+m*3/a-1计算得到所述起始地址；

其中，start_addr为起始地址，m为所述图像在水平方向的像素点数量，a为所述图像存储单元执行一次突发操作读取的字节数。

本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

本发明实施例的方案中，从图像存储单元中读取图像数据时，根据光纤扫描方向，按照与光纤扫描方向对应的像素点扫描顺序读取当前显示图像的图像数据，并将读取到的图像数据按照该像素点扫描顺序，写入FIFO中，然后，控制光源按照所述FIFO中的图像数据，依次输出每个像素点对应的光，光纤出射每个像素点对应的光，投射到投影屏幕上，形成投影画面，利用该图像输出控制方法，光纤在从左到右扫描时能够显示一行图像，从右到左扫描时也能够显示一行图像，并且，光纤在从上到下扫描时能够显示一帧图像，而从下到上扫描时也能够显示一帧图像，从而解决现有技术中存在的，现有的图像缓存方式并不适用于光纤扫描成像系统的技术问题，本发明实施例中的图像输出控制方法完全配合光纤扫描运动轨迹，从而将光纤扫描的空间利用率达到最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1A和图1B为本发明实施例提供的光纤扫描成像系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的处理器的模块示意图；

图3为本发明实施例提供的图像输出控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的栅格式扫描的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种可能的标记信号对应的数据表的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，请参考图1A和图1B，图1A和图1B为本发明实施例提供的光纤扫描成像系统的示意图。光纤扫描成像系统主要包括：处理器、扫描驱动电路、光源模块、图像输出模块、光纤扫描器11、光源合束模块12和光纤13。光纤扫描成像系统的工作原理如下：处理器通过向扫描驱动电路发送电控制信号(即驱动信号)来驱动光纤扫描器11，同时，处理器通过向图像输出模块发送电控制信号来控制光源模块的出光情况。其中，处理器、扫描驱动电路和图像输出模块之间的信号传输可以经电子输入/输出设备进行，图像输出模块根据接收到的控制信号输出光源调制信号，以对光源模块中的多个颜色的发光单元(如：激光器/发光二极管等，图1A中所示为红绿蓝RGB三色激光器)调制，光源模块中每种颜色的发光单元产生的光经光源合束模块12合束后逐一产生图像中每个像素点对应的光，光源合束模块12产生的光束通过光纤13导入光纤扫描器11，同时，扫描驱动电路根据接收到的控制信号输出扫描驱动信号，以控制光纤扫描器11中的光纤13以预定的二维扫描轨迹(如：螺旋扫描、栅格式扫描、李萨如扫描)进行扫描运动，然后，光学系统将光纤13出射的每个像素点的光放大并投影至投影面上形成图像。其中，投影面可以投影屏幕，墙壁等。

本发明实施例中，如图2所示，处理器可以基于FPGA(英文全称：FieldProgrammable Gate Array，中文名称：现场可编程逻辑门阵列)实现，SRAM20和FIFO21位于FPGA片上，DDR22属于FPGA外的存储器。处理器包括光纤扫描器的驱动模块23和图像输出模块24，驱动模块23用于提供驱动信号，图像输出模块24基于标记信号控制光源进行图像光输出，同样的，驱动模块23、图像输出模块24均可通过FPGA来实现，且各个模块之间可根据需要进行信号传输控制，驱动模块23与光纤扫描器的扫描驱动电路25连接，图像输出模块24与光源模块26连接。在其他实施例中，处理器也可以基于其他方式实现，本发明对此不做限制。

其中，SRAM全称Static Radom Access Memory，是一种可按指定地址进行存取数据的存储器；FIFO全称First In First Out，是一种固定顺序的缓存系统，按数据存入的顺序，先存入的数据始终最先被读出，不会出现顺序混乱，可以理解成一个单向的缓存管道；DDR(DDR SDRAM，英文全称：Double Data Rate Synchronous Dynamic Random AccessMemory，中文名称：双倍速率同步动态随机存储器)，在本说明书中简称DDR。

请参考图3，图3为本发明实施例提供的图像输出控制方法的流程示意图，该图像控制方法应用于光纤扫描成像系统中，所述方法包括以下步骤。

步骤30，从获得图像输出启动信号开始，根据所述标记信号对应的像素点扫描顺序从图像存储单元中读取当前显示图像的图像数据。由于光纤扫描当前行和下一行的显示顺序是反向的，所以，在预取图像数据的时候也要遵循这样的规律。

首先，对图像输出启动信号进行说明。图像输出启动信号是指光纤运动到扫描起始位置(即光纤扫描到最左上角的位置)时，用于控制图像输出模块开始预取图像数据的启动信号，一般来讲，光纤扫描轨迹的行数大于图像的行数，也就是说，光纤扫描的前后都有部分只扫描不显示图像，从而为图像预取预留时间。

在一种可能的实施方式中，在光纤扫描成像系统启动后，可以对光纤的运动轨迹进行实时检测，得到光纤每次运动到扫描起始位置时的位置反馈信号，并将该位置反馈信号作为图像输出启动信号，该位置反馈信号表明光纤当前运动到了扫描起始位置。其中，在对光纤的运动轨迹进行实时检测时，可以采用摄像头、PSD(中文名称：位置敏感器件，英文全称：Position Sensitive Detector)等方式实现。

在另一种可能的实施方式中，在设备出厂之前，可以预先通过测试或者计算得到在光纤扫描成像系统启动并给扫描器施加驱动信号后，光纤每次运动到扫描起始位置的时间，并将这些时间信号存储到光纤扫描成像系统中，然后，在光纤扫描成像系统工作时，将该时间信号作为上述图像输出启动信号。当然，除上述两种方式外，还可以通过其他方式确定图像输出启动信号，本发明对此不做限制。

本发明实施例中，以栅格式扫描为例进行说明，如图4所示，为本发明实施例提供的栅格式扫描的示意图，图中的正方形网格为人为划分的虚拟像素网格，曲线为光纤扫描轨迹，对于栅格式扫描而言，扫描器包括快轴和慢轴，快轴沿水平方向扫描，慢轴沿竖直方向扫描，对应的，标记信号包括垂直方向标记信号vertical和水平方向标记信号horizontal。

在一种可能的实施方式中，标记信号是在计算图像显示时间数据(关于图像显示时间数据，会在后续实施例中进行说明)的时候一起计算出来的，并以标记信号数据表的形式存储在光纤扫描成像系统中。如图5所示，为本发明实施例提供的一种可能的标记信号对应的数据表的示意图，其中，t0为扫描器快轴带动光纤扫描完成一行所需要的时间，t₀可以根据扫描器驱动信号的快轴驱动频率计算得到，在一个快轴扫描周期内，扫描器完成两行像素点的扫描。T为慢轴扫描周期，T可以根据扫描器驱动信号的慢轴驱动频率计算得到，在一个慢轴扫描周期内，扫描器完成两帧图像的扫描，光纤从图像左上角位置逐渐运动到右下角位置，并从图像右下角位置逐渐运动回到左上角位置，标记信号的时间长度为T，并随着光纤在水平方向和竖直方向的运动方向的改变而改变。

如图5所示，标记信号可以用0和1表示，在图像的每一行的显示起始时刻0、t₀、2t₀、3t₀、4t₀……(T-t₀)，由于快轴在水平方向上的扫描方向发生改变，对应的标记信号horizontal也发生改变，horizontal为0，表示光纤从左向右扫描，horizontal为1，表示光纤从右向左扫描，以及在每一帧图像的起始时刻0、T/2，慢轴在竖直方向上的扫描方向发生改变，对应的标记信号vertical也发生改变，vertical为0，表示光纤从上向下扫描，vertical为1，表示光纤从下向上扫描，其中，0时刻即获得到图像输出启动信号的时刻。一般情况下，扫描器的快轴驱动频率和慢轴驱动频率是固定的，对于一个光纤扫描成像系统而言，扫描器的快轴驱动频率和慢轴驱动频率可以为固定的一组频率，也可以提供固定的多组不同频率供选择，本发明实施例对此不做限制。

在另一种可能的实施方式中，可以设置标记信号的初始信号，并控制标记信号随着扫描器扫描方向的改变产生周期性变化。本发明实施例中，沿用上述标记信号采用0和1表示的例子，对于horizontal和vertical而言，均设置初始信号为0，然后每隔半个周期(在半个快轴周期内，快轴扫描一行，在半个慢轴周期内，慢轴扫描一帧)，随着光纤扫描方向的改变，标记信号产生改变。具体的，设置初始标记信号为0，则在光纤扫描器从扫描起始位置开始扫描后，水平方向上，光纤正从左往右运动，horizontal为0，而光纤正从右往左运动时，horizontal变为1；也就是说，快轴扫描第一行时，horizontal为0，扫描第二行时，horizontal变为1，扫描第三行时，horizontal又变为0，依次类推。竖直方向上，同样的，设置初始标记信号为0，光纤正从上往下扫描时，vertical为0，光纤正从下往上运动时，vertical变为1；也就是说，慢轴扫描第一帧时，vertical为0，扫描第二帧时，标记vertical变为1，扫描第三帧时，vertical又变为0，依次类推。其中，0和1只是举例说明，还可以采用其他方式表示标记信号，本发明对此不做限制。有了标记光纤运动方向的标记信号，图像输出模块就可以根据这两个信号进行对应的图像输出控制，实现图像输出与扫描器驱动之间的同步。

本发明实施例中，在读取当前显示图像的图像数据后，执行步骤31，将当前显示图像的图像数据按照所述像素点扫描顺序，写入先入先出存储器FIFO中。由于光纤扫描当前行和下一行的显示顺序是反向的，所以，在预取图像数据的时候也要遵循这样的规律。

然后，执行步骤32，控制所述光源按照所述FIFO中的图像数据，依次输出每个像素点对应的光，使得光源输出的光完全配合光纤扫描轨迹。本发明实施例中，所述光纤扫描成像系统中存储有图像显示时间数据，这些时间数据可以以时间数据表的形式存储在光纤扫描成像系统中，图像显示时间数据表中包括图像的每一行的显示起始时刻，以及在每一行显示中每个像素点相对于所述显示起始时刻的相对时刻，这样就可以在显示时知道每一个像素点的显示时刻了。

如前面实施例所述，光纤扫描的前后都有部分只扫描而不显示图像，因此，图像显示的起始时刻在获得到图像输出启动信号的时刻之后，具体的时间间隔由光纤只扫描而不显示图像的行数决定。对于一帧图像而言，在光纤从上到下扫描时，根据图像的每一行的显示起始时刻，从当前显示图像的第一行开始，依次扫描输出当前显示图像的所有行，在光纤从下到上扫描时，从当前显示图像的最后一行开始，依次扫描输出当前显示图像的所有行；对于一帧图像中的每一行像素点，在光纤从左向右扫描时，根据每一行中每个像素点相对于所述显示起始时刻的相对时刻，从当前显示行的第一个像素点开始，依次输出当前显示行的所有像素点，而在光纤从右向左扫描时，从当前显示行的最后一个像素点开始，依次输出当前显示行的所有像素点。

通过上述实施例中的图像输出控制方法，使得光纤在从左到右扫描时能够显示一行图像，从右到左扫描时也能够显示一行图像，并且，光纤在从上到下扫描时能够显示一帧图像，而从下到上扫描时也能够显示一帧图像，从而解决现有技术中存在的，现有的图像缓存方式并不适用于光纤扫描成像系统的技术问题，本发明实施例中的图像输出控制方法完全配合光纤扫描运动轨迹，从而将光纤扫描的空间利用率达到最大化。除栅格式扫描以外，本发明实施例中的方法同样适用于其他扫描方式，如李萨如扫描等，本发明对此不做限制。

本发明实施例中，对于光纤扫描成像系统包括固定的多组不同扫描频率(包括快轴驱动频率和慢轴驱动频率)的情况，光纤扫描成像系统中可以存储有不同扫描频率下，所对应的标记信号，然后在执行步骤30时，根据当前显示图像的规格，确定扫描频率。一般来讲，光纤扫描成像系统也可以兼容多组不同扫描频率，在不同扫描频率下，由于快轴驱动频率和慢轴驱动频率不同，标记信号是根据驱动信号产生的，不同扫描频率对应的标记信号也不同，因此，可以预先将不同扫描频率下的标记信号存储在光纤扫描成像系统中，然后，在扫描图像时，根据用户指令或者系统自动匹配出合适的扫描频率，扫描频率确定了，标记光纤扫描方向的标记信号也就确定了。

本发明实施例中，以下我们来分析对应的vertical和horizontal组合情况，由于图像储存单元DDR属于动态RAM，当我们需要访问数据时不能即刻响应，所以图像输出时我们通常的做法是将DDR的图像读入到FPGA片上SRAM进行2行双缓冲乒乓操作的方式输出，在图像输出前预取2行图像到FPGA片上SRAM中，然后每输出一行图像又从DDR里预取下一行图像进行递补，如此反复，由于光纤扫描当前行和下一行的显示顺序是反向的，所以，在预取图像数据的时候也要遵循这样的规律，当光纤扫描系统输出图像时，根据vertical、horizontal和当前显示的行数n可以计算出预取图像数据的起始地址。

在计算预取图像数据的起始地址时，沿用上述vertical为0代表光纤正从上往下扫描，为1代表光纤正从下往上运动，horizontal为0代表光纤正从左往右运动，为1代表光纤正从右往左运动的例子进行说明。

首先，根据所述竖直方向标记信号确定当前显示行数n。当vertical＝0时，当前显示图像的行数n为从1到n，当vertical＝1时，当前显示图像的行数n为从n到1。

然后，根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址。

horizontal＝0时，预取图像数据的起始地址start_addr＝(n-1)*m*3/a。

horizontal＝1时，起始地址start_addr＝(n-1)*m*3/a+m*3/a-1。

其中，start_addr为起始地址，m为所述图像在水平方向的像素点数量，a为所述图像存储单元执行一次突发操作读取的字节数；其中，突发，即Burst，是指短时间内连续存取多个数据，从而提高存取效率。

假设当前显示图像的图像分辨率为640x480，每个像素的颜色由RGB组成，则一行图像的数据量为640x3，一幅图像的数据量为640x3x480，则当vertical＝0时，当前显示图像的行数n为从1到480，当vertical＝1时，当前显示图像的行数n为从480到1。

进一步，假设DDR执行一次突发操作读取的字节数为16，则我们将图像数据从DDR按16bytes一组为单位分别取到SRAM中，然后，根据图像显示的水平方向，按对应的顺序再一个字节一个字节的输出进行显示。本发明实施例中，DDR执行一次突发操作读取的字节数与使用的DDR芯片的数量有关，16只是举例说明，本发明对此不做限制。

在horizontal＝0时，图像从左至右显示时，start_addr＝(n-1)*640*3/16，则从DDR取到的图像数据依次为r0g0b0r1g1b1r2g2b2r3g3b3r4g4b4r5、g5b5r6g6b6r7g7b7r8g8b8r9g9b9r10g10、b10r11g11b11r12g12b12r13g13b13r14g14b14r15g15b15……，然后按照0->m的顺序将r、g、b分别取入各自对应的FIFO中，图像输出时自然是按从左至右的顺序输出。

当horizontal＝1时，图像从右至左显示时,start_addr＝(n-1)*640*3/16+640*3/16-1，则从DDR取到的图像数据为b634r635g635b635r636g636b636r637g637b637r638g638b638r639g639b639、g629b629r630g630b630r631g631b631r632g632b632r633g633b633r634g634、r624g624b624r625g625b625r626g626b626r627g627b627r628g628b628r629……，然后按照m->0的顺序将r、g、b取入各自对应的FIFO中，图像输出时自然是按从右至左的顺序输出，这样便完成了配合光纤扫描方向进行图像输出方向的控制。

本发明实施例中，利用FIFO对当前显示图像的像素点数据进行重新排序，这种实现方式简单、高效，特别适合光纤扫描的图像输出控制。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种光纤扫描成像系统，包括光源、致动器、固定在所述致动器上的光纤和可读存储介质，所述光纤被所述致动器带动在三维空间中扫动，所述可读存储介质上存储标记信号，所述标记信号用于标记所述光纤在三维空间中的扫描方向，所述存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：

从获得图像输出启动信号开始，根据所述标记信号对应的像素点扫描顺序从图像存储单元中读取当前显示图像的图像数据；

将当前显示图像的图像数据按照所述像素点扫描顺序，写入先入先出存储器FIFO中；

控制所述光源按照所述FIFO中的图像数据，依次输出所述当前显示图像中的每个像素点对应的光。

可选的，所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置时的位置反馈信号；或

所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置的时间信号。

可选的，所述光纤扫描成像系统的扫描模式为栅格式，所述标记信号包括水平方向标记信号和竖直方向标记信号；所述水平方向标记信号用于标记光纤在水平方向的扫描方向为从左到右扫描或从右到左扫描，所述竖直方向标记信号用于标记光纤在竖直方向为从上到下扫描或从下到上扫描。

可选的，所述程序被处理器执行以实现从图像存储单元中按照所述标记信号对应的像素点扫描顺序读取当前显示图像的图像数据的步骤时，具体包括以下步骤：

根据所述竖直方向标记信号确定当前显示行数n；

根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址；

从所述起始地址开始读取所述当前显示行的图像数据，并将所述当前显示行的图像数据写入中间存储单元上；

其中，所述图像存储单元为动态随机存储器DDR，所述中间存储单元为静态随机存取存储器SRAM。

可选的，所述程序被处理器执行以实现根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址的步骤时，具体包括以下步骤：

根据所述水平方向标记信号确定所述光纤扫描方向为从左向右扫描还是从右向左扫描；

在所述光纤扫描方向为从左向右扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a计算得到所述起始地址；

在所述光纤扫描方向为从右向左扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a+m*3/a-1计算得到所述起始地址；

其中，start_addr为起始地址，m为所述图像在水平方向的像素点数量，a为所述图像存储单元执行一次突发操作读取的字节数。

本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

本发明实施例的方案中，从图像存储单元中读取图像数据时，根据光纤扫描方向，按照与光纤扫描方向对应的像素点扫描顺序读取当前显示图像的图像数据，并将读取到的图像数据按照该像素点扫描顺序，写入FIFO中，然后，控制光源按照所述FIFO中的图像数据，依次输出每个像素点对应的光，光纤出射每个像素点对应的光，投射到投影屏幕上，形成投影画面，利用该图像输出控制方法，光纤在从左到右扫描时能够显示一行图像，从右到左扫描时也能够显示一行图像，并且，光纤在从上到下扫描时能够显示一帧图像，而从下到上扫描时也能够显示一帧图像，从而解决现有技术中存在的，现有的图像缓存方式并不适用于光纤扫描成像系统的技术问题，本发明实施例中的图像输出控制方法完全配合光纤扫描运动轨迹，从而将光纤扫描的空间利用率达到最大化。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种图像输出控制方法，应用于光纤扫描成像系统中，所述光纤扫描成像系统包括光源、致动器和固定在所述致动器上的光纤，所述光源输出的光耦入所述光纤，所述光纤被所述致动器带动在三维空间中扫动；其特征在于，所述光纤扫描成像系统中存储有标记信号，所述标记信号用于标记所述光纤在三维空间中的扫描方向，所述方法包括：

从获得图像输出启动信号开始，根据所述标记信号对应的像素点扫描顺序从图像存储单元中读取当前显示图像的图像数据；

将当前显示图像的图像数据按照所述像素点扫描顺序，写入先入先出存储器FIFO中；

控制所述光源按照所述FIFO中的图像数据，依次输出所述当前显示图像中的每个像素点对应的光；

其中，所述光纤扫描成像系统的扫描模式为栅格式，所述标记信号包括水平方向标记信号和竖直方向标记信号；所述水平方向标记信号用于标记光纤在水平方向的扫描方向为从左到右扫描或从右到左扫描，所述竖直方向标记信号用于标记光纤在竖直方向为从上到下扫描或从下到上扫描。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置时的位置反馈信号；或

所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置的时间信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从图像存储单元中按照所述标记信号对应的像素点扫描顺序读取当前显示图像的图像数据，包括：

根据所述竖直方向标记信号确定当前显示行数n；

根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址；

从所述起始地址开始读取所述当前显示行的图像数据，并将所述当前显示行的图像数据写入中间存储单元上；

其中，所述图像存储单元为动态随机存储器DDR，所述中间存储单元为静态随机存取存储器SRAM。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址，包括：

根据所述水平方向标记信号确定所述光纤扫描方向为从左向右扫描还是从右向左扫描；

在所述光纤扫描方向为从左向右扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a计算得到所述起始地址；

在所述光纤扫描方向为从右向左扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a+m*3/a-1计算得到所述起始地址；

其中，start_addr为起始地址，m为所述图像在水平方向的像素点数量，a为所述图像存储单元执行一次突发操作读取的字节数。

5.一种光纤扫描成像系统，包括光源、致动器、固定在所述致动器上的光纤和可读存储介质，所述光纤被所述致动器带动在三维空间中扫动，其特征在于，所述可读存储介质上存储标记信号，所述标记信号用于标记所述光纤在三维空间中的扫描方向，所述存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：

从获得图像输出启动信号开始，根据所述标记信号对应的像素点扫描顺序从图像存储单元中读取当前显示图像的图像数据；

将当前显示图像的图像数据按照所述像素点扫描顺序，写入先入先出存储器FIFO中；

控制所述光源按照所述FIFO中的图像数据，依次输出所述当前显示图像中的每个像素点对应的光；

其中，所述光纤扫描成像系统的扫描模式为栅格式，所述标记信号包括水平方向标记信号和竖直方向标记信号；所述水平方向标记信号用于标记光纤在水平方向的扫描方向为从左到右扫描或从右到左扫描，所述竖直方向标记信号用于标记光纤在竖直方向为从上到下扫描或从下到上扫描。

6.如权利要求5所述的光纤扫描成像系统，其特征在于，所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置时的位置反馈信号；或

所述图像输出启动信号为所述光纤每次运动到扫描起始位置的时间信号。

7.如权利要求5所述的光纤扫描成像系统，其特征在于，所述程序被处理器执行以实现从图像存储单元中按照所述标记信号对应的像素点扫描顺序读取当前显示图像的图像数据的步骤时，具体包括以下步骤：

根据所述竖直方向标记信号确定当前显示行数n；

根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址；

从所述起始地址开始读取所述当前显示行的图像数据，并将所述当前显示行的图像数据写入中间存储单元上；

其中，所述图像存储单元为动态随机存储器DDR，所述中间存储单元为静态随机存取存储器SRAM。

8.如权利要求7所述的光纤扫描成像系统，其特征在于，所述程序被处理器执行以实现根据所述水平方向标记信号和所述当前显示行数，计算从所述图像存储单元读取数据时的起始地址的步骤时，具体包括以下步骤：

根据所述水平方向标记信号确定所述光纤扫描方向为从左向右扫描还是从右向左扫描；

在所述光纤扫描方向为从左向右扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a计算得到所述起始地址；

在所述光纤扫描方向为从右向左扫描时，根据表达式start_addr＝(n-1)*m*3/a+m*3/a-1计算得到所述起始地址；

其中，start_addr为起始地址，m为所述图像在水平方向的像素点数量，a为所述图像存储单元执行一次突发操作读取的字节数。

Images