图像拆分方法与图像显示方法技术

本发明专利技术提供一种图像拆分方法，应用于显示设备中，所述显示设备在投影屏幕上形成投影画面，所述图像拆分方法包括以下步骤：获得待显示图像，所述待显示图像的分辨率为第一分辨率；将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的多个低分辨率子帧图像，所述第二分辨率小于所述第一分辨率，根据每个待显示图像的灰度值以及所述多个低分辨率子帧图像的显示时间占空比，计算得到每个低分辨率子帧图像的像素灰度值，从而得到每个低分辨率子帧图像的调制数据，本发明专利技术还提供一种包括上述图像拆分方法的图像显示方法。图像显示方法。图像显示方法。

【技术实现步骤摘要】
图像拆分方法与图像显示方法
[0001]本申请基于申请号为2019年4月30日、申请号为201910360885.9、专利技术名称为“图像拆分方法与图像显示方法”的分案申请。


[0002]本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种图像拆分方法与图像显示方法。

技术介绍

[0003]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的具体实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0004]对于投影仪等图像显示设备而言，高分辨率意味着更多的可区分的细节，一直以来都是显示领域追求的目标。在显示由数字微镜器件(Digital Micro
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mirror Device，DMD)、薄膜晶体管液晶显示器(Thin
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Film
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Transistor Liquid Crystal Display，TFT
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LCD)或硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCoS)等空间光调制器形成的图像的情况下，在屏幕等中显示的显示图像的像素数量通常与空间光调制器的像素数量相同。当空间光调制器的分辨率越高，显示图像的分辨率也越高，但相应的制造成本和对应的光机和投影元件成本会显著增加。
[0005]作为一种替代方案，即使不提高空间光调制器本征的分辨率，可以将高分辨率待显示图像拆分为多个低分辨率子帧图像，低分辨率子帧图像均由多个低分辨率子帧像素构成，多个低分辨率子帧图像的成像位置相互偏移非整数个低分辨率子帧像素，将多个低分辨率子帧图像进行叠加得到该高分辨率待显示图像(即重建图像)，从而显著提高显示的分辨率。
[0006]常见的将高分辨率图像拆为多个低分辨率子帧图像的算法有两种：加权平均法和内部取样法。加权平均法的核心思想在于将相邻几个高分辨率像素灰度值的某种加权平均(通常使用像素面积比为权重)赋值给低分辨率子帧图像中的对应像素。内部取样法直接在原高分辨率的信号源中取样某个高分辨率像素，实际上，内部取样法是将对角线方向相邻两个高分辨率像素平均得到低分辨率子帧像素。
[0007]请参阅图1A、图1B与图1C，其中图1A为原图，利用内部取样法将多个低分辨率子帧图像叠加后得到如图1B的重建图像，从图1C中可以看出，内部取样法得到的重建图像与原图相比锐度明显下降，锐利变化的边缘都被过滤了出来，也就是说，空间高频信息被选择性过滤了出来，内部取样法本质上是一种空间低通滤波操作，与原图之间的差别包含高频边缘部分。
[0008]请参阅图1D与图1E，图1D是根据图1A所示的原图采用加权平均法得到的重建图像，由于加权平均法中每个低分辨率子帧像素是对应像素位置的相邻的四个高分辨率像素平均的结果，也是一种空间低通滤波，从图1E中可以看出，加权平均法得到的重建图像与原图相比差别同样在于锐利变化的高频边缘信息。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供一种图像拆分方法与图像显示方法，应用于显示设备中，所述显示设备在投影屏幕上形成投影画面，所述图像拆分方法包括以下步骤：
[0010]获得待显示图像，所述待显示图像的分辨率为第一分辨率；
[0011]将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的多个低分辨率子帧图像，所述第二分辨率小于所述第一分辨率，根据每个待显示图像的灰度值以及所述多个低分辨率子帧图像的显示时间占空比，计算得到每个低分辨率子帧图像的像素灰度值，从而得到每个低分辨率子帧图像的调制数据。
[0012]一种图像显示方法，包括如上所述的图像拆分方法的步骤，在所述得到每个低分辨率子帧图像的调制数据之后，所述图像显示方法还包括以下步骤：
[0013]在每帧待显示图像的显示周期中，根据每个低分辨率子帧图像的调制数据时序出射所述多个低分辨率子帧图像的图像光至所述投影屏幕，控制所述多个低分辨率子帧图像的行方向相互平行，以及控制任意一帧待显示图像拆分得到的多个低分辨率子帧图像中，任意两个低分辨率子帧图像的成像位置在所述行方向及/或列方向偏移1/n个低分辨率子帧像素，n＞1。
[0014]一种图像显示方法，包括如上所述的图像拆分方法的步骤，
[0015]所述第一分辨率为所述第二分辨率的二倍，
[0016]所述将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的多个低分辨率子帧图像，具体为：
[0017]将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的四个低分辨率子帧图像；
[0018]在所述得到每个低分辨率子帧图像的调制数据之后，所述图像显示方法还包括以下步骤：
[0019]在每帧待显示图像的显示周期中，根据每个低分辨率子帧图像的调制数据时序出射所述多个低分辨率子帧图像的图像光至所述投影屏幕，控制所述多个低分辨率子帧图像的行方向相互平行，以及控制任意一帧待显示图像拆分得到的多个低分辨率子帧图像中，任意两个低分辨率子帧图像的成像位置在所述行方向及/或列方向偏移1/2个低分辨率子帧像素。
[0020]一种图像显示方法，包括如上所述的图像拆分方法的步骤，
[0021]所述第一分辨率为所述第二分辨率的二倍，
[0022]所述将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的多个低分辨率子帧图像，具体为：
[0023]将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的两个低分辨率子帧图像；
[0024]在所述得到每个低分辨率子帧图像的调制数据之后，所述图像显示方法还包括以下步骤：
[0025]在每帧待显示图像的显示周期中，根据每个低分辨率子帧图像的调制数据时序出射所述个低两分辨率子帧图像的图像光至所述投影屏幕，控制所述两个低分辨率子帧图像的行方向相互平行，以及控制任意一帧待显示图像拆分得到的多个低分辨率子帧图像中，任意两个低分辨率子帧图像的成像位置在所述行方向及列方向偏移1/2个低分辨率子帧像素。
[0026]本专利技术每个待显示像素的像素灰度值与所述多个低分辨率子帧图像的显示时间占空比计算得到的低分辨率子帧图像的调制数据的方法可以较好地重现高分辨率的待显示图像，多个低分辨率子帧图像叠加得到的重建图像与原图区别较小，并且可以有效避免图像拆分再重组过程中产生的高频滤波现象。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例/方式技术方案，下面将对实施例/方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例/方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1A为原图。
[0029]图1B为利用内部取样法得到的重建图像。
[0030]图1C为图1A与图1B中对应像素之间的差别。
[0031]图1D为利用加权平均法得到的重建图像。
[0032]图1E为图1A与图1D中对应像素之间的差别。
[0033]图2A为本专利技术第一实施方式中相邻四个待显示像素与对应第一低分辨率子帧像素的对应关系示意图。
[0034]图2B为图2A所示的相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像拆分方法，应用于显示设备中，所述显示设备在投影屏幕上形成投影画面，其特征在于，所述图像拆分方法包括以下步骤：获得待显示图像，所述待显示图像的分辨率为第一分辨率；将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的多个低分辨率子帧图像，所述第二分辨率小于所述第一分辨率，根据每个待显示图像的灰度值以及所述多个低分辨率子帧图像的显示时间占空比，计算得到每个低分辨率子帧图像的像素灰度值，从而得到每个低分辨率子帧图像的调制数据。2.如权利要求1所述的图像拆分方法，其特征在于，所述待显示图像包括像素分布的多个待显示像素，所述多个低分辨率子帧图像均包括像素分布的多个低分辨率子帧像素，所述待显示图像中的每个待显示像素与多个低分辨率子帧图像中的对应低分辨率子帧像素显示在所述投影屏幕上的相同显示区域中；所述计算得到每个低分辨率子帧图像中任一低分辨率子帧像素的像素灰度值，包括：根据每个待显示像素的像素灰度值求解得到对应低分辨率子帧像素的加权灰度值，利用所述对应低分辨率子帧像素的加权灰度值，以及所述对应低分辨率子帧像素所属低分辨率子帧图像的显示时间占空比，计算得到所述对应低分辨率子帧像素的像素灰度值。3.如权利要求2所述的图像拆分方法，其特征在于，所述根据每个待显示像素的像素灰度值求解得到对应低分辨率子帧像素的加权灰度值，包括：每个待显示像素的像素灰度值等于所述多个低分辨率子帧图像中的对应低分辨率子帧像素的加权灰度值之和。4.如权利要求2所述的图像拆分方法，其特征在于，所述根据每个待显示像素的像素灰度值求解得到对应低分辨率子帧像素的加权灰度值，包括：判断与至少一低分辨率子帧像素的加权灰度值有关的修正因子是否小于0，若是，则设置所述修正因子为0。5.如权利要求4所述的图像拆分方法，其特征在于，所述计算得到所述对应低分辨率子帧像素的像素灰度值，包括：判断每个低分辨率子帧像素的像素灰度值是否大于1，若是，则设置所述每个低分辨率子帧像素的像素灰度值为1。6.如权利要求5所述的图像拆分方法，其特征在于，所述计算得到所述对应低分辨率子帧像素的像素灰度值，包括：根据多个修正因子的最小值或平均值，与一个低分辨率子帧图像的显示时间占空比，计算得到所述一个低分辨率子帧图像中的所述对应低分辨率子帧像素的像素灰度值。7.如权利要求1
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6中任意一项所述的图像拆分方法，其特征在于，所述第一分辨率为所述第二分辨率的二倍，所述将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的多个低分辨率子帧图像，具体为：将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的两个或四个低分辨率子帧图像。8.如权利要求1
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6任意一项所述的图像拆分方法，其特征在于，所述将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的多个低分辨率子帧图像之前，包括：将每帧待显示图像拆分为多个基色子帧图像，每个基色子帧图像包括像素分布的基色
子帧像素；所述将每帧待显示图像拆分为具有第二分辨率的多个低分辨率子帧图像，包括：根据由待显示图像获得的多个基色子帧图像，将每个基色子帧图像拆分为多个低分辨率子帧图像，每个基色子帧图像中每个基色子帧像素与拆分得到的低分辨率子帧图像中的对应低分辨率像素显示在所述投影屏幕上的相同显示区域中；所述计算得到每个低分辨率子帧图像中任一低分辨率子帧像素的像素灰度值，包括：根据每个待显示图像中的每个待显示像素的像素灰度值得到所述多个基色子帧图...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，胡飞，郭祖强，余新，杨开宇，张贤鹏，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：