CN1826798A

CN1826798A - 图像对准

Info

Publication number: CN1826798A
Application number: CNA2004800209219A
Authority: CN
Inventors: M·T·约翰逊; P·T·图尔斯; T·A·M·科维纳尔; G·J·施里詹
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-07-21
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2006-08-30
Also published as: JP2006529060A; KR20060040698A; WO2005009026A1; US20060177060A1; EP1649683A1

Abstract

图像解密设备(1)包括屏幕(10)，在该屏幕上解密图像是可见的。该解密图像是两个部分图像的组合，即由显示设备(2)显示的加密图像(A)和由解密设备叠加在加密图像上的密钥图像或解密图像(B)。为了适当地对准加密图像(A)和密钥图像(B)，解密设备设有能够感测解密设备相对于显示设备的位置的传感器(11)。相应的对准图像(22)设置在显示设备的屏幕(20)的周围，或者可以是加密图像的一部分。可以提供手动或自动对准。

Description

图像对准

本发明涉及显示设备和解密设备的对准。更加具体而言，本发明涉及一种用于解密在显示设备的屏幕上显示的加密图像的解密设备，该解密设备包括一个屏幕，当该解密设备被叠加在显示设备的屏幕上时解密图像在该屏幕上是可见的。

众所周知的是加密图像以便防止图像被识别或者防止未授权的人读取该图像的内容。例如，在欧洲专利申请EP 0260815中公开了一种加密图像的技术。这种技术(也称为视觉加密)使用两个图形，其中每一个图形不能被单独地识别，叠加该两个图形可以产生可识别的图像。为此，将原始图像变换为两个随机化的部分或图形，它们都不包含任何可觉察的图像信息。这两个图形中的一个图形(被称为加密图像)被打印到纸或显示在显示屏幕上。另一图形(被称为密钥图像)被打印到透明体或显示在至少部分透明的显示器上。当在加密图像上叠加密钥图像时，这些图形在观察者的眼睛中组合并且可以识别原始图像。

在一个可供选择的技术中，通过改变原始图像像素的序列(permute)来加密原始图像。在欧洲专利申请序列号02079579.5(代理人文档编号PHNL021058)中描述了这种技术的一个实例。所使用的显示设备能够感测加密图像的像素、执行逆改序和显示最终所得到的解密图像。

在任一技术中，适当地对准显示加密图像的显示设备和显示密钥图像或感测加密图像的解密设备是很重要的。如果不能适当地对准显示设备和解密设备，则不能识别“解密”图像。

上述的欧洲专利申请EP0260815承认了这个问题并且提供配准标记(registration mark)。四个配准标记被印到显示加密图像的板上并环绕该图像。另外，在带有密钥图像的透明体上提供四个配准标记。两个衬底的配准标记具有互补的图形，它们必须被手动地叠加以确保图像的适当对准。

尽管这种已知的对准技术适合于熟练的用户，但是对于透明显示器的用户来说如何获得对准并不是不言自明的。另外，已知的对准技术不能容易地被自动化。

本发明的一个目的是克服现有技术的这些和其它问题并且提供一种解密设备，该解密设备具有改进的对准装置。特别地，本发明的一个目的是提供一种解密设备，该解密设备能够辅助用户相对于显示设备对准其图像。因此，本发明提供一种解密设备，用于解密在显示设备的屏幕上显示的加密图像，该解密设备包括屏幕，当该解密设备被重叠在显示设备的屏幕上时可以在该解密设备的屏幕上看到解密图像，其中该解密设备还包括能够感测解密设备相对于加密图像的位置的传感器装置。

该传感器装置能够产生电学或光学传感器信号。这些传感器信号可用于将调整指示提供给解密设备的用户，或自动地执行对准。

因此，本发明的解密设备优选地包括对准装置，用于响应传感器装置产生的位置信号提供对准信号。

尽管解密设备能够仅仅显示单个图像，如上述在欧洲专利申请EP0260815中提到的，但是优选地解密设备能够显示多个图像，换句话说，该解密设备能够用其显示的图像代替另一幅图像；优选地，解密设备能够显示多个不同的图像。

在第一实施例中，对准装置被设置成提供可见和/或可听的对准信号以便一方面辅助对解密设备和显示设备的手动对准，并且另一方面辅助加密图像的手动对准。通过灯泡或LED(发光二极管)或通过小扬声器或者二者产生对准信号。可替换地或另外地，对准指令可以出现在解密设备的屏幕上。

在第二实施例中，对准装置被设置用于自动对准。也就是说，对准装置调整解密设备的屏幕上的图像以便实现与显示设备的屏幕(上的图像)的对准。这个调整可以通过平移图像来实现，也就是说，通过水平地和垂直地相对于解密设备的屏幕移动图像。可替换地或者另外地，可以执行图像的旋转。在一个优选实施例中，也可以调整图像的大小和/或形状，例如放大或缩小图像，或对任何倾斜进行调整。因此，本发明的解密设备被设置用于调整在其屏幕上显示的图像的位置和/或方向和/或形状和/或大小。

因此，对准装置可设置用于确定加密图像的大小和/或它们的兼容性并且用于补偿任何偏差。如果在显示设备的屏幕上显示的加密图像具有与解密设备的密钥图像不同的像素分辨率，则解密设备的对准装置被设置用于自动操作密钥图像以便最好地匹配加密图像。

如上所述，两种类型的图像解密设备是不同的。第一种类型的解密设备具有至少部分透明的屏幕，该解密设备被设置用于在其屏幕上显示密钥图像。第二种类型的解密设备还包括传感器矩阵，用于感测由显示设备显示的加密图像；以及改序装置，用于对加密图像进行改序以便产生在其屏幕上显示的解密图像。可以根据本发明设置这两种类型的解密设备。

传感器装置可包括光学和/或电磁传感器。优选地，所使用的光学传感器感测显示设备上的某些图形和/或颜色。光学传感器可设有一个或多个透镜。由对准传感器感测的对准图形具有各种设计，并且例如包括线、条纹、同心圆、变化的灰度级等等。另外，位于显示设备的不同点上的若干图形可以通过某些共有方向而合作。该传感器例如可以包括光电二极管和/或电荷耦合器件(CCD)。然而，如上所述的，也可以使用电磁传感器，例如检测磁场的存在或导电(或非导电)元件(例如金属条)的存在的传感器。

另外或可替换地，可以使用机械传感器。这些机械传感器可以检测显示设备的表面的变化，例如凹槽或凸起。在一个十分经济的实施例中，通过相应表面部分(例如与显示设备的凸起相应的解密设备上的凹槽)组成机械传感器。

本发明还提供一种用于解密和显示加密图像的系统，该系统包括：

-显示设备，其具有用于显示加密图像的屏幕，以及

-解密设备，用于解密在显示设备的屏幕上显示的加密图像，

-该解密设备包括一个屏幕，当该解密设备被重叠在显示设备的屏幕上时可以在该解密设备屏幕上看见解密图像，其中解密设备还包括能够感测解密设备相对于显示设备的位置的传感器装置。

为了辅助该传感器装置感测相对位置，显示设备优选地配备有对准图像。在第一实施例中，对准图像设置在显示设备的屏幕的周围。因此，在这个实施例中，对准图像设置在显示设备的适当部分上，例如设置在其外壳上。在第二实施例中，对准图像是加密图像的一部分。在这个实施例中，在显示设备的屏幕上示出了对准图像。当然，可能同时在显示设备的(外壳)上和在屏幕上显示的图像中提供对准图像

下面将参考附图所说明的典型实施例进一步解释本发明，其中：

图1示意性地示出了根据本发明包括显示设备和解密设备的一个系统；

图2示意性地示出了图1的系统，其中解密设备放置在显示设备的屏幕前面；

图3示意性地示出了图1和图2的解密设备的下侧；

图4示意性地示出了根据本发明的第一组对准图形；

图5示意性地示出了根据本发明的第二组对准图形。

图1中仅仅通过非限定实例示出的系统包括解密设备1和显示设备2。显示设备2可以是用于加密图像的专用显示设备或者诸如银行终端(取款机)、或个人计算机、PDA(个人数字助理)、膝上型计算机、移动电话之类的终端设备或能够显示图像的任何其它设备。在图1示意性示出的系统中，显示设备2包括用于显示图像的屏幕20以及用于键入数据的键盘21。应该理解的是，键盘对于本发明不是必需的。本发明的显示设备还包括将稍后解释的对准图形22。

显示设备2的屏幕20显示加密图像A。实际图像(为了清楚说明在图1中没有示出该实际图像)类似随机图形，例如参考上述内容在欧洲专利申请EP0260815示出的其中一种类型。

解密设备1包括显示密钥图像B的屏幕10。密钥图像B也类似随机图形。加密图像A和密钥图像B是从单个原始图像中得出的两个“共享”或部分图像。叠加这些“共享”图像，也就是加密图像A和密钥图像B，将产生类似原始图像的解密图像C。因此，如图2所示的，解密设备1对着显示设备2放置以便解密设备的屏幕10覆盖显示设备2的屏幕20。因为屏幕10至少是部分透明的，所以用户将能够看到图像A和图像B，它们一起产生可识别的图像C。

解密设备1是可信设备，该设备可以与不可信的显示设备一起使用。优选地，在显示设备2和解密设备1之间不存在电连接，以保持解密设备的安全性。

应该理解的是，需要图像A和B的正确对准以便产生可识别的图像C。当适当地对准屏幕10和20时可以实现图像的正确对准。根据本发明，解密设备10的下侧(也称为背侧)设有传感器单元11，如图3中的例子所示(下侧理解为当使用解密设备1时面向显示设备2的一侧)。这些传感器单元11每一个均包括单个传感器或多个传感器(例如传感器阵列)。定位传感器单元11以便在使用中它们的位置与显示设备2的对准图形22的位置近似重合。如图3所示的，解密设备1还包括安装在解密设备的下侧的对准装置12。然而，对准装置12可以有利地容纳在解密设备的内部。对准装置12由微处理器和相关的存储器组成，该微处理器能够响应从传感器单元11接收的传感器信号而产生适当的对准信号。

该对准信号可以产生可视和/或听觉指示，该可视和/或听觉指示提供给解密设备的用户。在图1中，示出了示例性指示13，其可以响应于由对准装置产生的对准信号而点亮。以此方式，指示用户抬高设备的一个角而降低另一个角。指示13可以包括LED或其它合适的光产生元件。除了可视指示之外或者代替可视指示，可以产生声音信号，例如提示升高或降低设备的较高和较低声音或声音指令。可替换地，在图像B中出现合适的指令。

图3所示的传感器11优选地是能够响应入射光而产生电信号的光学传感器。合适类型的传感器例如是基于CCD(电荷耦合器件)或光电二极管的传感器。这些传感器在某一点上有效地测量对准图形22的暗度并且产生相应的传感器信号。可替换地，可以使用电磁传感器并且例如可以用磁体或导电条来代替对准图形22(图1)。在另一实施例中，除了上述光学或电磁传感器之外或代替上述光学或电磁传感器，可以使用包括例如合作的凸起和凹槽对的机械传感器。

在一个优选实施例中，如上所述的，使用光学传感器。在这种实施例中，将使用对准图形22。在图4和图5中示出了对准图形的实例。在图4的实施例中，对准图形基本上是黑色的，在中间有一个白点。应该清楚的是，白点表示参考位置并且光学传感器在检测到白点时产生的传感器信号比在检测到周围黑色区域时产生的传感器信号强。当使用传感器阵列(矩阵)时，检测白点的传感器将产生传感器信号，而阵列的其它传感器将不产生传感器信号，由此表示白点的(相对)位置。

在一个特别有利的实施例中，解密设备1被设置用于响应对准信号而自动地对准它的图像B。根据传感器信号，该解密设备的(对准装置)可以确定解密设备上的图像B是否被缩放、平移、旋转、倾斜和/或进行其它形式的转变并且确定解密设备上的图像B被缩放、平移、旋转、倾斜和/或被其它形式地转变到何种程度，以便使密钥图像B与加密图像A对准。

例如，当解密设备包括矩阵显示器时，通过将图像数据平移整数个像素行和/或列实现平移图像。为了缩放和/或旋转图像，在显示图像之前根据期望的几何映射并根据所需的尺寸和方向，首先处理显示器上的像素位置。密钥图像优选地被设计成当平移、旋转或缩放该图像时不会损失图像信息。这可以通过确保仅仅部分的密钥图像和加密图像包含信息而便于实现，所述部分优选地位于图像中心附近或朝向图像中心。在一个优选实施例中，实际图像在屏幕的中心，在所有侧边都留有边界。用于对准目的而留出的这种边界的宽度范围是对应屏幕尺寸的1％-40％，但是优选的是大约10％，当然也可以使用其它宽度。

在图5中，对准图形包括许多条纹，这些条纹的间距在加密图像的方向上递减。所有四个图形22相对于彼此旋转90°，因此它们共同提供位置和方向信息。传感器信号与线间距或平均亮度水平相关，或者与二者都相关，并且来自若干(例如三个或四个)传感器单元11的组合信号将提供图像未对准的指示，这又将启动正确的图像操作，如上面所述的。

应该理解的是，代替图4和图5的图形，也可以使用各种其它图形，例如包含如图1所示的交叉线的图形。代替直线，可以使用曲线，例如同中心的半园。这些图形也可以具有变化的灰度级或可以利用各种颜色。

在图1所示的实施例中，对准图形22设置在屏幕20的周围。应该理解的是，仅仅通过实例给出了四个对准图形的这种设置，其它设置也是可能的。例如，可以使用少于四个的对准图形，例如三个图形。同样，对准图形不必围绕屏幕20，而是它们都位于屏幕的一侧上。在一个有利实施例中，对准图形不被提供在显示设备2的外壳上，而是显示在屏幕20上，作为图像A的一部分。为此目的，显示设备2具有特殊的对准图形生成器。

如上所述，本发明可以有利地用于其中加密图像必须被解密的各种应用中，例如取款机和支付终端。

应该注意的是，在图1-5的上述讨论中，假定解密设备的屏幕10是透明的。然而，这不是必需的并且可以设想一些实施例，其中解密设备的下侧可以设有图像传感器，该图像传感器用于感测加密图像和改序加密图像以便产生解密图像，然后将该解密图像显示在非透明的显示器上。

本发明基于以下理解，通过提供能够感测或检测解密设备相对于显示设备的位置的传感器，使显示设备和重叠的图像解密设备的恰当对准变得容易。本发明从另一理解中获益，产生对准信号的传感器可有利地用于将对准指令提供给用户或自动化对准过程。

应该注意的是，在这个文件所用的任何术语不应该构成限制本发明的范围。特别地，词“包括”和“包含”不意味着排除没有特别提到的任何元件。单个(电路)元件可以用多个(电路)或它们等效物来代替。当然，权利要求中的任何附图标记也不应该认为是限制权利要求的范围。

本领域的技术人员应该理解的是，本发明不限于上述的实施例并且在不偏离所附权利要求所限定的本发明范围的情况下可以进行许多修改和添加。

Claims

1.一种用于解密在显示设备(2)的屏幕(20)上显示的加密图像(A)的解密设备(1)，该解密设备包括屏幕(10)，当该解密设备(1)重叠在显示设备的屏幕(20)上时可以在该屏幕(10)上看见解密图像(C)，其中该解密设备还包括能够感测该解密设备相对于加密图像(A)的位置的传感器装置(11)。

2.根据权利要求1的解密设备，还能够显示多个图像。

3.根据权利要求1或2的解密设备，还包括对准装置(12)，用于响应由传感器装置(11)产生的位置信号提供对准信号。

4.根据权利要求3的解密设备，其中对准装置(12)设置成提供可见和/或可听的对准信号，以便辅助该解密设备和显示设备的手动对准。

5.根据权利要求3或4的解密设备，其中对准装置(12)设置成用于自动对准。

6.根据权利要求5的解密设备，还设置成用于调整在其屏幕(10)上显示的图像(B)的位置和/或方向和/或大小和/或倾斜。

7.根据前面任一权利要求的解密设备，其中仅仅屏幕(10，20)的部分包含图像，所述部分优选地位于朝向相应屏幕的中心放置。

8.根据前面任一权利要求的解密设备，其中它的屏幕(10)至少是部分透明的，该解密设备设置成在其屏幕上显示密钥图像(B)。

9.根据前面任一权利要求的解密设备，还包括传感器矩阵，用于感测由显示设备所显示的加密图像；以及改序装置，用于对加密图像(B)进行改序以便产生在其屏幕(10)上显示的解密图像(C)。

10.根据前面任一权利要求的解密设备，其中传感器装置(11)包括光学和/或电磁传感器。

11.根据权利要求10的解密设备，其中传感器装置(11)包括光电二极管和/或电荷耦合器件(CCD)。

12.根据前面任一权利要求的解密设备，其中传感器装置(11)包括机械传感器。

13.一种用于解密和显示加密图像的系统，该系统包括：

-显示设备(2)，其具有用于显示加密图像(A)的屏幕(20)，以及

-解密设备(1)，用于解密在显示设备(2)的屏幕(20)上显示的加密图像(A)，

-该解密设备包括屏幕(10)，当该解密设备(1)被重叠在显示设备的屏幕(20)上时可以在该屏幕(10)上看见解密图像(C)，其中该解密设备还包括能够感测解密设备相对于显示设备的位置的传感器装置(11)。

14.根据权利要求13的系统，其中解密设备(1)能够显示多个图像。

15.根据权利要求13或14的系统，其中显示设备(2)设有对准图像(22)。

16.根据权利要求15的系统，其中对准图像(22)设置在显示设备的屏幕(20)的周围。

17.根据权利要求15的系统，其中对准图像(22)是加密图像(A)的一部分。