CN1874407A - 手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法。首先根据手机屏幕的大小确定像素间隔建立一个虚拟的网格，以放大区域中心网格点为放大中心，然后将网格点位置代入所选择的具体的非线形放大函数，如fisheye函数，计算得到放大后的网格点位置，再将放大前每个网格四边形对应的图像区域的像素以双线形插值的方法映射到放大后的网格四边形中，得到结果屏幕帧并显示。本发明实现简单、可操控性好、反应速度快，可以在不影响观看整幅屏幕内容的前提下对局部区域进行放大观看，其效果就如同使用放大镜去观看手机屏幕，尤其是放大倍数能自行调节，放大区域的位置也可以随意移动，将给视力欠佳者带来切实的方便。

Description

手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法

技术领域

基于图像处理的手机屏幕的图文放大技术领域，具体是手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法。

背景技术

手机在全球的普遍推广，极大地促进了厂商对小型、高清晰彩色显示屏的开发，以满足手机越来越迫切的视听需求。随着手机嵌入式技术的飞速发展，在人性化技术方面对手机的功能提出了更高的要求。尽管尺寸已缩小至不到一张纸牌大小，但手机已成为一种功能完备的掌上平台——不仅能够通话，而且可以把电子邮件、日程管理作为基本功能，以及拍摄、传送相片、游戏、存储、音乐播放和网络浏览等诸多功能。手机的显示屏幕基本都是采用LCD显示屏，LCD显示屏是由液晶点阵成像的。在LCD屏显示文字的时候是根据手机操作系统中已存的字体进行显示。但由于手机存储容量有限，所以目前绝大多数手机内只能显示有限的几种大小的字体。而且切换字体大小其实就是切换到另外一套字体配置。在追求越来越高手机屏幕分辨率的情况下，屏幕能显示的文字行数越来越多，因此使得显示的字体或图片相对较小，而给使用手机的中老年人和有视力障碍的人群带来不便。

目前手机改变字体的方法主要是由用户选择使用字体的大小，一旦选择使用大字体，则在手机操作过程中，字体显示一律采用预设的大小，无论其效果是否能满足用户需求，而且只对文字有效，对图片等无效。当用户发现所浏览的内容字体过小而采用大字体后，虽然浏览清晰度增加，但是由于屏幕大小受限，往往会造成分页过多，失去了整体性，而引起其他的不便。另外，目前各种技术只是针对字体采用不同的大小，但是对其他显示对象，如图片，视频等想要放大观看却无能为力。另外手机大都配有高分辨率的摄像头，但是在较小的手机屏幕上显示如此高分辨率的图片却不能达到清晰满意的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法和装置，以弥补已有技术的不足。

本发明包括显示屏、方向键、和手机面板在内的手机主体，其特征是它还包括手机面板上的一个放大键及其内部设置的放大程序模块。

本发明采用已应用于多领域的非线性放大技术对手机屏幕的局部区域实行放大处理，即把非线形放大方法应用在手机上，以实现其屏幕显示内容的区域放大效果。若是采用线性放大技术对屏幕的局部区域进行放大，则会使放大部分覆盖了周围区域，造成了图象内容的不连续而效果不佳。而非线性放大技术仅仅对希望放大的区域进行放大处理，将使液晶点阵的显示值即屏幕帧像素重新进行设定和排列，而对周围的区域则会相对地压缩，即在不影响全局显示的情况下，保持了图像的连续性，使用户能对局部感兴趣的区域进行放大观看。这样，在不扩大手机内置字库的前提下，就能达到放大显示的效果，而且一般又不会增加手机的制造成本。

本发明的放大实现步骤是这样的：

首先根据手机屏幕的大小确定像素间隔建立一个虚拟的网格，以放大区域中心网格点为放大中心，然后将网格点位置代入所选择的具体的非线形放大函数，如fisheye函数，计算得到放大后的网格点位置，再将放大前每个网格四边形对应的图像区域的像素以双线形插值的方法映射到放大后的网格四边形中，得到结果屏幕帧并显示。其效果就如同使用放大镜去观看手机屏幕，更突出的是放大倍数能自行调节，放大区域的位置也可以随意移动，因此，将给视力欠佳者带来切实的方便。

本发明实现简单、可操控性好、反应速度快，可以在不影响观看整幅屏幕内容的前提下对局部区域进行放大观看，对目前配有高分辨率摄像头的手机很好地解决了“大”摄像头、“小”屏幕的问题。是一种高性能、具有人性化的技术。

附图说明

图1为本发明的软件流程图。

图2为通常模拟手机屏幕上文字显示的示意图。

图3为本发明对图2进行放大处理后的效果之一示意图。

图4为本发明手机屏幕上照片显示时进行放大处理后的效果示意图。

图5为本发明手机面板布局和显示示意图。

其中，1手机面板，2显示屏，3显示内容，4方向键，5放大键。

具体实施方式

本发明包括显示屏2、方向键4、和手机面板1在内的手机主体，其特征是它还包括手机面板1上的一个激活放大程序的放大键5及其内部设置的放大程序模块。

本发明的放大程序步骤如下：在显示屏幕帧之前首先对应手机屏幕建立一个虚拟的网格，在此网格上以选定区域中心网格点为放大中心，然后采用非线性放大技术对网格进行放大，最后利用双线性插值方法生成结果图像，写入手机显示帧缓存来代替原来的屏幕帧并显示。

下面作为实施例作详实的说明。

首先在显示屏2范围内以5～15个像素的间距建立一个虚拟的网格(视具体手机屏幕大小及显示分辨率而定)。通常，屏幕大采用大间距，分辨率高采用小间距。该网格是虚拟的，是放大程序内部的数据结构的表示，不在屏幕上反映任何关于此网格的信息。在程序内部可以用各种方法来表示此网格，比如可以采用二维结构体数组，数组的维数代表了网格点的数目，结构体内记录了相应的网格点的位置信息。然后以用户选定区域的中心网格点为放大中心(如果用户没有选定具体区域则默认屏幕中心对应的网格点为放大中心)，运用非线性函数进行放大。非线性放大函数有多种，一般采取fisheye函数来模拟放大镜效果。Fisheye函数表示如下：

$G\left(x\right)=\frac{(d+1)x}{\mathrm{dx}+1}$

其中x为输入量；d为该函数的参数，取正整数值1，2，3...。d的取值影响放大的尺度，d值越大，放大的尺度越大。可以预设一个较小的尺度(比如设置d为1)，如果用户觉得尺度不够，还可以用放大键5调整放大尺度(增加d的值)。该函数要求在计算前要将所有输入值归一化到[0，1]区间内，计算完毕后再规整到原区间。

除了fisheye函数外，还可以采用其他的非线性函数，比如双曲正切函数或者其他单调非线性函数。

在本发明中，采用fisheye函数，因为该函数形式简单，计算速度快，又考虑到手机的处理器计算能力有限，所以采用fisheye函数对处理器负担较轻，另外该函数的放大效果接近人们日常使用的圆形放大镜，所以选定此函数作为放大函数。

确定了非线性放大函数以后，就可以对上述的虚拟网格进行放大。如果将网格点离放大中心的欧氏距离作为输入值，则其实是采用了极坐标的方式，此时坐标原点为放大中心网格点。把放大区域的网格点离放大中心网格点的距离首先规整到[0，1]区间内，然后代入放大函数，计算得出的结果再规整到原区间，即得到放大后网格点的位置。举例详实说明如下：

采用fisheye函数，d的值选定为1，此时放大函数的表达式为：G(x)＝2x/(x+1)。假设屏幕分辨率为100*100像素，则以每10个像素点为间隔建立一个11*11的网格，以屏幕中心对应的网格点(6，6)为放大中心，将其他网格点离中心网格点的距离先规整到[0，1]区间，再带入函数G(x)，计算得到结果。

如取中心点(6，6)右侧5个点(6，7)，(6，8)，(6，9)，(6，10)，(6，11)以下列步骤进行规整和计算：首先将它们离中心点的距离规整到[0，1]区间，这5个点离中心点的距离依次为10，20，30，40，50，所以规整后的值为：0.2，0.4，0.6，0.8，1。代入G(x)后计算得到的值为：0.33，0.57，0.75，0.89，1。然后再恢复到原来的区间：16.5，28.5，37.5，44.5，50。因为在原来的区间里，单位距离代表了一个像素点，所以要对结果四舍五入取整，最终结果为17，29，38，45，50。于是可以很清楚的看到这5个点非线性的远离了中心点，实现了网格层面的放大。对放大区域的所有网格点运用该函数计算后便得到放大后的网格。此网格是以放大中心为圆心将其他网格点沿与圆心连线方向放大的，效果如同用圆形的放大镜观看。

此外，还可以只放大网格点离放大中心的行方向或列方向的距离，或者同时放大这两个方向上的距离，这样会产生相应的横竖方向上的放大效果，根据显示内容3是图片还是文字决定采用哪一种方式。一般说来，观看图片的时候采用极坐标形式的方式，其效果比较好；观看文字信息的时候采用横向竖向同时放大的方式，其效果比较好。

上述网格放大完成后，就可以把图像映射到放大后的网格上。在放大前的网格里，每个网格四边形对应着图像的一块区域，将此区域映射到放大后的对应的网格四边形就得到放大后的图像。具体的映射方法可以利用双线形插值方法，被插值的像素值由它周围的2*2个像素值加权平均得到的。将结果图像的像素值写入屏幕帧并显示出来即完成对屏幕局部区域的放大处理。其中，插值方法有最近邻域法，双线性插值法和三线性插值法等，双线性插值算法是插值算法中效果比最近邻域法好，执行效率比三线性插值高，是总体上相对令人满意的插值算法，也更适合于在手机处理器上应用。

显然，本发明能制作成放大程序模块，并广泛应用于目前手机上的操作系统(OS)如Symbian OS、SmartPhone OS、Palm OS、Linux OS等，因此不难将本发明的程序模块，嵌入到其中任一操作系统中，即只要嵌入手机显示模块中，或者利用外部程序(例如手机java程序)即可实现此功能；再者可以将此程序固化为硬件加入到手机电路板中。只要在手机面板1中添加一个按钮——放大键5，如图5，按下此按钮便激活放大程序，对屏幕帧实施放大处理。显然有多种激活放大程序的方式，比如在操作菜单中增加一个选项，用户通过选择菜单中的该选项激活放大程序；或者利用触摸屏，用户通过按住触摸屏数秒，以所按的区域为放大中心激活放大程序。这些激活方式产生激活请求，由手机操作系统连接到放大程序模块，然后手机操作系统启动放大程序。其放大尺度则由用户通过按键或拨杆调节，如每按键一次，放大尺度增加一个单位。放大区域的中心可以由用户调节，如按方向键4，如图5对放大区域中心进行移动。如果用户不激活此功能选项则正常显示屏幕帧。本发明是在显示层面实现的，广泛实用于任何具有处理器的手机，且不仅局限于手机屏幕的放大处理方面，而且可以运用到任何具有处理器和显示屏幕的电子产品上，比如mp3播放器，mp4播放器，掌上电脑或掌上游戏机等等。

Claims (9)

1.手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法，首先确定像素间隔建立一个虚拟的网格，以放大区域中心网格点为放大中心，然后将网格点位置代入非线形放大函数，计算得到放大后的网格点位置，再将放大前每个网格四边形对应的图像区域的像素以双线形插值的方法映射到放大后的网格四边形中，得到结果屏幕帧并显示。

2.如权利要求1所述的手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法，其特征是上述非线形放大函数是fisheye函数。

3.如权利要求1所述的手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法，其特征是上述非线形放大函数是双曲正切函数。

4.如权利要求1所述的手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法，其特征是上述网格点离放大中心网格点的距离为网格点位置。

5.如权利要求4所述的手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法，其特征是上述网格点离放大中心网格点的距离采用欧式距离或横纵两个方向的距离。

6.如权利要求1所述的手机屏幕上显示内容进行局部放大的方法，其特征是所述的放大倍数是通过放大键(5)或者触摸屏调节。

7.一种手机，它包括显示屏(2)、方向键(4)、和手机面板(1)在内的手机主体，其特征是它还包括手机面板(1)上的一个激活放大程序的放大键(5)及其内部设置的有放大程序的模块。

8.如权利要求7所述的手机，其特征是上述激活放大程序是操作菜单中增加的一个选项，且通过选择菜单中的该选项激活放大程序。

9.如权利要求7所述的手机，其特征是上述放大程序应用于任何具有处理器和显示屏幕的电子产品上，比如mp3播放器，mp4播放器，掌上电脑或掌上游戏机。

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