專利名稱：觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于顯示控制技術(shù)，涉及一種觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
顯示器是飛行員獲取飛機(jī)姿態(tài)導(dǎo)航信息、任務(wù)信息、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的關(guān)鍵設(shè)備。隨著顯示控制系統(tǒng)的發(fā)展，機(jī)艙集成化程度越來越高，顯示器則是向緊湊型、集成型方向發(fā)展，以美軍戰(zhàn)機(jī)F22為例，整個(gè)駕駛艙只有一個(gè)大的顯示器，所有的參數(shù)信息都由這一個(gè)顯示器來處理顯示。我國(guó)大屏幕顯示器的研究目前技術(shù)也比較成熟，可以應(yīng)用在相關(guān)的機(jī)型上。大屏幕顯示器的優(yōu)勢(shì)是集成度高、節(jié)約空間以及功耗低。原來機(jī)艙座位前控制面板上所有的顯示器儀表界面都集成到一個(gè)大屏幕顯示器上來顯示，因此大屏幕顯示的一幅畫面包含了若干個(gè)小的子顯示界面。原來顯示器的操作按鈕被菜單觸摸取代，只留下幾個(gè)必需的按鍵。對(duì)比度指的是一幅圖像中明暗區(qū)域最亮的白和最暗的黑之間不同亮度層級(jí)的測(cè)量，差異范圍越大代表對(duì)比越大，差異范圍越小代表對(duì)比越小，好的對(duì)比度就可容易地顯示生動(dòng)、豐富的色彩。飛行員在執(zhí)行飛行任務(wù)中，對(duì)比度對(duì)飛行員的視覺效果的影響非常關(guān)鍵，一般來說對(duì)比度越大，圖像越清晰醒目，色彩也越鮮明艷麗；而對(duì)比度小，則會(huì)讓整個(gè)畫面都灰蒙蒙的。高對(duì)比度對(duì)于圖像的清晰度、細(xì)節(jié)表現(xiàn)、灰度層次表現(xiàn)都有很大幫助，而低對(duì)比度在某些場(chǎng)合比如雷達(dá)畫面顯示也有一定的優(yōu)勢(shì)，所以在機(jī)艙顯示器設(shè)計(jì)中，對(duì)比度調(diào)節(jié)是一個(gè)常用的必需功能，對(duì)飛行員的視覺觀察有很大的作用。在傳統(tǒng)的機(jī)艙顯示器中，每個(gè)顯示器顯示固定儀表的內(nèi)容，進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)時(shí)，通過顯示器周邊的按鍵或者旋鈕只能針對(duì)顯示器的整幅畫面進(jìn)行調(diào)節(jié)。但是在大屏幕中，通常會(huì)出現(xiàn)只針對(duì)某部分或者某些部分的內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)，這樣傳統(tǒng)的對(duì)比度調(diào)節(jié)技術(shù)在這種情形上是無法應(yīng)用的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種窗口定位準(zhǔn)確、調(diào)節(jié)方便的觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1 接收觸摸屏坐標(biāo)信息；步驟2 由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)坐標(biāo)信息進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和重組；步驟3 根據(jù)處理后的坐標(biāo)信息打開子窗口針對(duì)外部輸入視頻解碼后的行場(chǎng)同步信息，結(jié)合由步驟2發(fā)送過來的坐標(biāo)信息， 實(shí)現(xiàn)窗口的打開；步驟4 通過控制所打開的子窗口內(nèi)的畫面各像素的灰度值進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)；步驟5:視頻融合
現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)在生成送屏?xí)r序的同時(shí)要判斷每ー個(gè)像素是否在打開的窗ロ里，進(jìn)而賦予該點(diǎn)像素相應(yīng)的灰度值，實(shí)現(xiàn)對(duì)比度處理后的視頻與原視頻的融合并輸出至觸摸屏。所述觸摸屏為紅外觸摸屏或電阻式觸摸屏或電容式觸摸屏。接收觸摸屏信息的方式可以是通過RS232總線或通過RS485總線或通過RS422總線。對(duì)于坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)可以用復(fù)雜可編程器件(CPLD)或者單片機(jī)或者高級(jí)精簡(jiǎn)指令處理器(ARM)來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)實(shí)際需求，重復(fù)步驟1、2、3，能打開多個(gè)子窗ロ。步驟3中對(duì)比度調(diào)節(jié)范圍為廣IOM級(jí)。本發(fā)明的技術(shù)效果是本發(fā)明觸摸屏顯示器多窗ロ對(duì)比度調(diào)節(jié)方法利用FPGA進(jìn)行窗ロ打開，并進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)，井能實(shí)現(xiàn)打開窗ロ畫面與窗口外畫面的融合。另外，本發(fā)明利用RS232總線進(jìn)行觸摸區(qū)域坐標(biāo)傳送，減少總線資源占用，提高定位精度，利用CPLD進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及重組，操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。由于本發(fā)明大部分功能都由FPGA來實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)于顯示器來說占用空間少，機(jī)艙系統(tǒng)高度集成的趨勢(shì)下，本發(fā)明既能滿足機(jī)艙顯示器的高度集成化和小型化，又能讓飛行員像操作單個(gè)顯示器那樣來控制每個(gè)子顯示畫面，很好的達(dá)到預(yù)期功能。


圖1是本發(fā)明觸摸屏顯示器多窗ロ對(duì)比度調(diào)節(jié)方法原理框圖；圖2是本發(fā)明所提及觸摸屏工作原理；圖3是本發(fā)明開窗ロ示意與像素點(diǎn)坐標(biāo)確定圖；圖4是本發(fā)明控制流程圖，其中，1-通訊模塊、2-坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊、3-開窗ロ模塊、4-對(duì)比度調(diào)節(jié)模塊、5-視頻融合模塊、6-按鍵、7-紅外線發(fā)送端、8-紅外線接收端。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說明請(qǐng)參閱圖1，其是本發(fā)明觸摸屏顯示器多窗ロ對(duì)比度調(diào)節(jié)方法的原理框圖。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)多窗ロ對(duì)比度調(diào)節(jié)的觸摸屏顯示器包括觸摸屏和用于控制觸摸屏的控制電路。其中，所述觸摸屏為紅外觸摸屏，觸摸屏的四周布滿紅外接收管和紅外發(fā)射管，這些紅外管在觸摸屏表面呈一一對(duì)應(yīng)的排列關(guān)系，形成ー張由紅外線布成的光網(wǎng)。當(dāng)有物體(手指、帶手套或任何觸摸物體)進(jìn)入紅外光網(wǎng)阻擋住某處的紅外線發(fā)射接收時(shí)，此點(diǎn)橫豎兩個(gè)方向的接收管收到的紅外線的強(qiáng)弱就會(huì)發(fā)生變化，設(shè)備通過了解紅外線的接收情況的變化就能知道何處進(jìn)行了觸摸。由于紅外觸摸屏本身的工作原理，使用時(shí)可以做到無壓カ(指觸摸體對(duì)觸摸屏本身施加的壓力)觸摸工作，因此觸摸屏可以做到無玻璃工作。在紅外觸摸屏工作時(shí)的同一瞬間，只有ー對(duì)紅外對(duì)管(指物理位置相對(duì)應(yīng)的一只發(fā)射管和一只接收管)在進(jìn)行數(shù)據(jù)工作，電路通過對(duì)紅外對(duì)管高頻率的數(shù)據(jù)采集來達(dá)到迅速反應(yīng)的效果，因此觸摸屏的反應(yīng)速度非?？臁?br> 本發(fā)明所涉及的屏幕為30" X 12"的大屏，如圖2所示，當(dāng)手指(或其他物品) 在屏上觸摸吋，相應(yīng)的紅外線接收端接收不到紅外線發(fā)送端發(fā)送過來的紅外線，這樣就可以準(zhǔn)確的確定所觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。本發(fā)明中的觸摸屏控制電路包括依次串聯(lián)的通訊模塊、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊、開窗ロ模塊、對(duì)比度調(diào)節(jié)模塊和視頻融合模塊。其中，所述通訊模塊包括兩個(gè)電路芯片，其中一路芯片完成RS232總線的CMOS電平轉(zhuǎn)換TTL電平，另外采取一片單片機(jī)來配置通訊協(xié)議以及接收和處理坐標(biāo)和對(duì)比度數(shù)據(jù)。該通訊模塊實(shí)現(xiàn)圖像處理電路與觸摸屏之間的通訊，即圖像處理電路接收觸摸屏通過RS232總線發(fā)過來的坐標(biāo)。所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊主要由CPLD來實(shí)現(xiàn)，由單片機(jī)傳送過來的坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過CPLD 實(shí)現(xiàn)格式轉(zhuǎn)換和重組。該模塊的主要實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換重組，同時(shí)與FPGA交換數(shù)據(jù)，以使后續(xù)的主要處理電路(FPGA)能夠識(shí)別。所述開窗ロ模塊為本發(fā)明的核心部分，在FPGA中根據(jù)上述模塊坐標(biāo)信息來控制送給顯示屏的行場(chǎng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大屏幕中子窗ロ的打開。實(shí)際操作中，外部輸入的視頻信號(hào)直接送至FPGA里做處理。對(duì)于坐標(biāo)信息數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA程序中首先要針對(duì)發(fā)過來的4個(gè)坐標(biāo)值(對(duì)角線的兩個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)有x、y兩個(gè)值)來確定窗ロ的位置。對(duì)于送給屏顯示的時(shí)序，行使能和場(chǎng)使能的值是固定的，在送給屏的行使能和場(chǎng)使能中把開窗所需要的坐標(biāo)放進(jìn)去，供后續(xù)的程序處理視頻的顯示。通過上述步驟，可以實(shí)現(xiàn)窗ロ的確認(rèn)和打開，如圖3 所示為兩個(gè)窗ロ的打開。后面的模塊還要實(shí)現(xiàn)在窗ロ打開的基礎(chǔ)上對(duì)窗ロ顯示的內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)以及其他視頻畫面的融合。所述對(duì)比度調(diào)節(jié)模塊在FPGA內(nèi)部通過算法實(shí)現(xiàn)對(duì)畫面的對(duì)比度調(diào)節(jié)。上述模塊打開窗ロ后，本模塊中實(shí)現(xiàn)所需對(duì)比度的調(diào)節(jié)。在本發(fā)明中對(duì)比度可調(diào)節(jié)范圍為256位，通過FPGA內(nèi)部的乘法器和除法器來實(shí)現(xiàn)了對(duì)比度的調(diào)節(jié)，這種對(duì)比度調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，占用FPGA內(nèi)部資源也比較少。飛行員可以通過顯示器下方的按鍵來調(diào)節(jié)對(duì)比度的增減，同樣，這些數(shù)據(jù)(調(diào)節(jié)后的對(duì)比度)通過前面的兩個(gè)模塊的轉(zhuǎn)換最終在本模塊中實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)。所述視頻融合模塊在FPGA實(shí)現(xiàn)其重要功能，該模塊直接影響到最終屏幕顯示的效果。前序模塊中打開窗ロ后，需要對(duì)打開窗ロ的圖像視頻進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)，即是在本模塊中實(shí)現(xiàn)。FPGA在生成送屏?xí)r序的同時(shí)要判斷每ー個(gè)像素是否在打開的窗ロ里，進(jìn)而給賦予該點(diǎn)像素相應(yīng)的灰度值。即先判斷像素點(diǎn)的位置，如圖3所示，如果該像素點(diǎn)的坐標(biāo)在 [(XL Yl), (X2，Y2)]或者[(Χ3,Υ3), (Χ4,Υ4)]中，則該點(diǎn)的像素灰度值選用相應(yīng)做對(duì)比度處理后的值；反之則表明該點(diǎn)不在打開窗ロ內(nèi)，則直接選用原輸入值輸出。請(qǐng)參閱圖4，給出了本發(fā)明觸摸屏顯示器多窗ロ對(duì)比度調(diào)節(jié)方法流程圖，其具體步驟如下步驟1 接收觸摸屏坐標(biāo)信息；單片機(jī)通過RS232總線實(shí)現(xiàn)與觸摸屏通訊，接收屏的觸摸信息；步驟2 由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)坐標(biāo)信息進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和重組；CPLD接收單片機(jī)發(fā)送過來的坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息，經(jīng)處理后發(fā)送給FPGA ；步驟3 根據(jù)處理后的坐標(biāo)信息打開子窗ロ ；在FPGA中，根據(jù)外部視頻解碼出的行場(chǎng)使能，結(jié)合坐標(biāo)信息可以確定需要打開窗ロ的位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)窗ロ的打開，實(shí)際操作中根據(jù)實(shí)際需求，重復(fù)步驟1、2、3，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)窗ロ的打開；步驟4 對(duì)所打開的子窗ロ的畫面進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)對(duì)于打開窗ロ內(nèi)的視頻畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)處理，通過FPGA內(nèi)部的乘法器和除法器來實(shí)現(xiàn)；步驟5 視頻融合現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列在生成送屏?xí)r序的同時(shí)要判斷每ー個(gè)像素是否在打開的窗ロ 里，進(jìn)而賦予該點(diǎn)像素相應(yīng)的灰度值，將打開窗口內(nèi)的經(jīng)過對(duì)比度調(diào)節(jié)處理后的畫面與窗口外未做處理的視頻融合后一起送給屏顯示。另外，本發(fā)明還可以做進(jìn)一歩的改進(jìn)所述觸摸屏不限于紅外觸摸屏，還可以為電阻式觸摸屏或電容式觸摸屏或其他觸摸屏。所述接收觸摸屏信息的方式可以是通過RS232 總線也可以通過RS485總線或RS422總線。另外，對(duì)于坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)不限于在復(fù)雜可編程器件(CPLD)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，也可以由單片機(jī)或者高級(jí)精簡(jiǎn)指令處理器(ARM)來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1 接收觸摸屏坐標(biāo)信息；步驟2 由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)坐標(biāo)信息進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和重組；步驟3 根據(jù)處理后的坐標(biāo)信息打開子窗口針對(duì)外部輸入視頻解碼后的行場(chǎng)同步信息，結(jié)合由步驟2發(fā)送過來的坐標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)窗口的打開；步驟4 通過控制所打開的子窗口內(nèi)的畫面各像素的灰度值進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)；步驟5 視頻融合現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列在生成送屏?xí)r序的同時(shí)判斷每一個(gè)像素是否在打開的窗口里，進(jìn)而賦予該點(diǎn)像素相應(yīng)的灰度值，實(shí)現(xiàn)對(duì)比度處理后的視頻與原視頻的融合并輸出至觸摸屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述觸摸屏為紅外觸摸屏或電阻式觸摸屏或電容式觸摸屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，觸摸屏信息的接收是通過RS232總線或通過RS485總線或通過RS422總線來實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，對(duì)于坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)用復(fù)雜可編程器件或者單片機(jī)或者高級(jí)精簡(jiǎn)指令處理器來實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，根據(jù)實(shí)際需求，重復(fù)步驟1、2、3，能打開多個(gè)子窗口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，步驟4中對(duì)比度調(diào)節(jié)能通過乘法器和除法器或直方圖均衡化或可控動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)或遺傳算法對(duì)像素灰度值的控制來實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，步驟4中對(duì)比度調(diào)節(jié)范圍為廣IOM級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明屬于顯示控制技術(shù)，涉及一種觸摸屏顯示器多窗口對(duì)比度調(diào)節(jié)方法。該方法工作過程如下接收觸摸屏坐標(biāo)信息后，由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)坐標(biāo)信息進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和重組；針對(duì)外部輸入視頻解碼后的行場(chǎng)同步信息，結(jié)合由步驟2發(fā)送過來的坐標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)窗口的打開；再通過控制所打開的子窗口內(nèi)的畫面各像素的灰度值進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)；最后現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列在生成送屏?xí)r序的同時(shí)判斷每一個(gè)像素是否在打開的窗口里，進(jìn)而賦予該點(diǎn)像素相應(yīng)的灰度值，實(shí)現(xiàn)對(duì)比度處理后的視頻與原視頻的融合并輸出至觸摸屏。本發(fā)明調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)方便，窗口定位準(zhǔn)確，且集成度高，利于機(jī)載顯示器的小型化，具有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102592568SQ20111046101
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者孫少偉 申請(qǐng)人:中航(蘇州)雷達(dá)與電子技術(shù)有限公司