專利名稱：改善低視力人群閱讀障礙的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種改善低視力人群閱讀障礙的裝置。
背景技術(shù)：
低視力患者及老年人在閱讀書報、文件、說明書等圖文時存在不同程度 的障礙，傳統(tǒng)一般是借助放大鏡，但因其僅為光學(xué)放大，存在放大倍數(shù)有限、 邊緣變形等問題，因此在歐美等發(fā)達國家，基本已淘汰了放大鏡，普遍使用
圖文助視裝置等改善低視力A^閱讀障礙的高科技產(chǎn)品。
以圖文助視裝置為例，該裝置是一種改善低視力人群閱讀障礙的裝置， 能呈現(xiàn)給用戶色彩更加鮮明的圖像效果，通過內(nèi)部的數(shù)字圖像處理功能，還 能實現(xiàn)從色彩到黑白(白黑)極高對比度顯示模式的轉(zhuǎn)換，從而能突出目標 圖像，方便低視力患者觀察、閱讀。
現(xiàn)有技術(shù)中，由于圖像處理算法不夠精煉高效等原因，導(dǎo)致處理時間較 長，圖像刷新率往往達不到較高；而圖像顯示幀率較低(比如30&s)時， 在圖文助視裝置移動過程中會出現(xiàn)顯示拖影現(xiàn)象，極大地影響使用舒適性。
另外，由于僅僅對于亮度信號進行處理，只能得到黑白和白黑的顯示才莫 式；雖然能滿足大部分低視力患者的基本要求，但對于一些特殊的低視力群
體尚;^lM及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種改善低視力人群閱讀障礙的裝置， 能夠提高圖像顯示幀率，提高使用時的》見看效果。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種改善低視力人群閱讀障礙的裝置，包括攝像單元，圖像存儲單元、視頻編碼單元及顯示單元； 所述攝像單元用于采集圖像數(shù)據(jù)； 圖像存儲單元用于保存所述圖像數(shù)據(jù)；
所述視頻編碼單元用于將所述圖像存儲單元保存的圖像數(shù)據(jù)編碼成視頻 信號；
所述顯示單元用于顯示所述視頻信號；
還包括數(shù)字處理單元，用于對所述攝像單元采集到的圖像數(shù)據(jù)進行對 比度拉伸后保存到所述圖像存儲單元中；
其中，數(shù)字處理單元進行對比度拉伸是指所述數(shù)字處理單元對于圖像 數(shù)據(jù)中的每個像素，輸出的該像素的亮度值為該像素輸入的亮度值乘以N, N 大于1;其中，該像素輸入的亮度值為所述攝像單元所采集到的圖像數(shù)據(jù)中 該像素的亮度值。
進一步地，N為2、 4或8。
進一步地，所述數(shù)字處理單元還用于在將圖像數(shù)據(jù)保存到所述圖像存儲 單元前，實時計算每一幀圖像數(shù)據(jù)的整體平均亮度，用該整體平均亮度與最 優(yōu)亮度區(qū)間進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整下一幀圖像數(shù)據(jù)的亮度。
進一步地，所述數(shù)字處理單元用該整體平均亮度與最優(yōu)亮度區(qū)間進行比 較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整下一幀圖像數(shù)據(jù)的亮度具體是指
所述數(shù)字處理單元將所述整體平均亮度與所迷最優(yōu)亮度區(qū)間的差值作為 亮度偏移量；如果所述整體平均亮度大于所述最優(yōu)亮度區(qū)間的右端點的數(shù)值， 則對于接下來的一幀圖像數(shù)據(jù)，將其中每個像素點的亮度值減去所述亮度偏 移量后輸出；如果所述整體平均亮度小于大于所述最優(yōu)亮度區(qū)間的左端點的 數(shù)值，則對于接下來一幀圖像的每個像素點的亮度值要加上所述亮度偏移量 后輸出；如果所述整體平均亮度位于所述最優(yōu)亮度區(qū)間內(nèi)，則不調(diào)整下一幀 圖像數(shù)據(jù)的亮度。
進一步地，所述的裝置還包括與所述數(shù)字處理單元相連的照明單元， 用于為所述攝像單元提供照明；
所述數(shù)字處理單元還用于接收所述4聶像單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時計算每幀圖像的整體平均亮度，并與設(shè)定值比較；如果所述整體平均亮度低于 設(shè)定值，則增大供給照明單元的電流；如杲所述整體平均亮度高于設(shè)定值， 則降低供給照明單元的電流；如果所述整體平均亮度等于設(shè)定值，則不對供 給照明單元的電流進行調(diào)節(jié)。
進一步地，所述的裝置還包括控制單元；
數(shù)字處理單元，連接于所述攝像單元和圖像存儲單元之間，并與控制單 元相連；
所述控制單元用于當用戶選擇黑白顯示時，發(fā)送黑白顯示指令給數(shù)字處 理單元；
所述數(shù)字處理單元在接收到控制單元的黑白顯示指令后，接收所述攝像 單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時將每個圖像中各像素的灰度值與灰度閾值進行 比較，當該像素的灰度值高于所設(shè)定的灰度閾值時，用一個白色亮點替代該 像素；當圖像灰度低于所述灰度閾值時，則用一個黑色暗點替代該像素；當 某像素的圖像灰度恰好等于所述灰度閾值時，設(shè)定用白色亮點或黑色暗點替 代該像素；將完成替代后的圖像數(shù)據(jù)按時間順序保存在所述圖像存儲單元中。
進一步地，所述控制單元還用于當用戶選擇白黑顯示時，發(fā)送白黑顯示 指令給數(shù)字處理單元；
所述數(shù)字處理單元還用于在接收到控制單元的白黑顯示指令后，接收所 述攝像單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時將每個圖像中各像素的灰度值與灰度閾 值進行比較，當該像素的灰度值高于所設(shè)定的灰度閾值時，用一個黑色暗點 替代該像素；當圖像灰度低于所述灰度閾值時，則用一個白色亮點替代該像 素；當某像素的圖像灰度恰好等于所述灰度閾值時，設(shè)定用白色亮點或黑色 暗點替代該像素；將完成替代后的圖像數(shù)據(jù)按時間順序保存在所述圖像存儲 單元中。
進一步地，所述控制單元還用于當用戶選擇黑黃、藍黃或黑綠顯示才莫式 時，發(fā)送相應(yīng)顯示指令給數(shù)字處理單元；
所述數(shù)字處理單元還用于在接收到控制單元的所述相應(yīng)顯示指令后，接 收所述攝像單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時將每個圖像中各像素的M值與灰度閾值進行比較，當該像素的灰度值高于所設(shè)定的灰度閾值時，相應(yīng)用一個
黃色或綠色亮點替代該像素；當圖像灰度低于所述灰度閾值時，則相應(yīng)用一個黑色或藍色暗點替代該像素；當某像素的圖像AA恰好等于所述灰度閾值時，相應(yīng)用黃色或綠色亮點，或相應(yīng)用黑色或藍色暗點替代該像素；將完成替代后的圖像數(shù)據(jù)按時間順序保存在所述圖像存儲單元中。
進一步地，任一項所述的裝置還包括控制單元；
數(shù)字處理單元，連接于所述攝像單元和圖像存儲單元之間，并與所述控制單元及視頻編碼單元相連；
所述控制單元用于當用戶選擇定格顯示時，發(fā)送圖像定格顯示指令給數(shù)字處理單元；
所述數(shù)字處理單元用于接收到控制單元的圖像定格顯示指令后，停止接收攝像單元輸出的圖像數(shù)據(jù)，并發(fā)送圖像定格顯示指令給所述視頻編碼單元；
所述視頻編碼單元用于接收到數(shù)字處理單元的圖像定格顯示指令后，重復(fù)在圖像存儲單元中讀取一幀圖像進行編碼。
進一步地，所述視頻編碼單元還用于將將編碼后的視頻信號發(fā)送給電視中的電視信號接收單元。
本發(fā)明的技術(shù)方案合理選擇圖像處理算法，減少了計算量，提高了圖像幀率，移動閱讀時無拖影，滿足了低視力患者移動閱讀時的要求，而且能提高圖像對比度；本發(fā)明的一個優(yōu)化方案能夠?qū)崿F(xiàn)亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)；本發(fā)明的又一優(yōu)化方案利用圖像處理功能，實現(xiàn)多種對比色，不僅能滿足大部分低視力患者的基本要求，也能適應(yīng)部分特殊人群的需要。
附困說明


圖1為本發(fā)明實施例一的改善低視力人群閱讀障礙的裝置的具體實施框圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行更詳細的說明。實施例一， 一種改善低視力人群閱讀障礙的裝置，如圖1所示，包括攝像單元、圖像存儲單元、視頻編碼單元、控制單元及顯示單元；
所述顯示單元可以但不限于采用液晶顯示器，也可以采用普通的顯示器(比如CRT顯示器等)。
所述控制單元用于進行系統(tǒng)初始化、提供人機接口、響應(yīng)外部操作、控制蜂鳴器工作、進行報警等工作。
所述攝像單元用于采集圖像數(shù)據(jù)，以及將采集到的圖像數(shù)據(jù)按時間順序緩存在所述圖像存儲單元中；
所述視頻編碼單元用于按時間順序讀取所述圖像存儲單元中緩存的圖像數(shù)據(jù)，以及將所讀取的圖像數(shù)據(jù)編碼成視頻信號發(fā)送給液晶顯示器中的液晶驅(qū)動芯片；
所述液晶驅(qū)動芯片用于將接收的視頻信號實時顯示在液晶顯示器的液晶屏上。
另外，視頻編碼單元還可以與外接設(shè)備一一比如電視等其它可以用于顯示的設(shè)備一一進行連接；比如外接設(shè)備為電視時，視頻編碼單元還可以將編碼后的視頻信號發(fā)送給電視中的電視信號接收器，所述電視信號接收器用于將接收的視頻信號實時顯示在電視的屏幕上；此時可以不再發(fā)送視頻信號給液晶顯示器，也可以同時也發(fā)送視頻信號給液晶顯示器。
所述裝置還包括數(shù)字處理單元，連接于所述才聶像單元和圖像存儲單元之間；所述攝像單元采集到的圖《象數(shù)據(jù)經(jīng)過該數(shù)字處理單元保存到圖像存儲單元中，如果數(shù)字處理單元不進行處理時，相當于才聶像單元直接將采集的原始圖像數(shù)據(jù)保存到圖像存儲單元中。
所述數(shù)字處理單元用于對所述4聶像單元采集到的圖像數(shù)據(jù)進行對比度拉伸后保存到所述圖像存儲單元中，以增強圖像的顯示效果，提高顯示對比度；還可以用于對灰度值自動調(diào)節(jié)。
本實施例中，所述數(shù)字處理單元進行對比度拉伸的實現(xiàn)方案如下
所述數(shù)字處理單元對于圖像數(shù)據(jù)中的每個像素，輸出的該像素的亮度值Output為該像素輸入的亮度值input乘以N;其中，N為拉伸系數(shù)；該像素輸
9入的亮度值為所述攝像單元所采集到的圖像數(shù)據(jù)中該像素的亮度值。
當N>1時，則可以實現(xiàn)對比度提高，但同時也會增加圖像的噪聲，惡化圖像顯示效果；另外，考慮到硬件實現(xiàn)的方便，N值如果取l、 2、 4、 8、16等2X (2的整數(shù)次冪)，則可以通過簡單的移位來實現(xiàn)，方便硬件化，加快處理速度，比如，可以采用移位寄存器來進行操作。 一方面可以節(jié)省硬件資源，另一方面也可以降低計算時間，從而提高圖像處理幀率，以滿足高幀率(比如60&s)處理需要。 一般取2、 4、 8將會是在考慮了對比度提升效果、圖像噪聲和硬件實現(xiàn)后比較好的結(jié)果。
另外，用戶在使用中，會閱讀不同材質(zhì)和顏色的文字，其圖像在整體亮度會在很大的范圍內(nèi)變化。然而，對于上述經(jīng)過對比度拉伸處理后圖像，往往在圖像整體亮度處于一個最優(yōu)區(qū)間時，會取得比較好的效果，而當整體亮度偏離這個最優(yōu)區(qū)間后(無論是偏高還是偏低)，都會影響對比度拉伸后的圖像質(zhì)量。因此，所述數(shù)字處理單元需要對于圖像灰度值進行校正。
本實施例中，采用逐點校正的方式進行圖像亮度值(也可以稱為灰度值)的校正。
首先需要知道所述最優(yōu)亮度區(qū)間的大小，通過對比不同情況下各靶標的實際處理效果，選擇其中處理后效杲最好的耙標，測量該靶標圖像的整體平均亮度值，將該平均亮度值作為最優(yōu)亮度區(qū)間。
所述數(shù)字處理單元還用于在將圖像數(shù)據(jù)保存到所述圖4象存儲單元前，實時計算得到每一幀圖像數(shù)據(jù)的整體平均亮度，用該整體平均亮度與之前所確定的最優(yōu)亮度區(qū)間進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整下一幀圖像數(shù)據(jù)的亮度。
每一幀圖像數(shù)據(jù)的整體平均亮度有多種算法，比如全部像素的亮度值相加后平均，再比如采樣一些像素，對采樣的像素的亮度值進行相加后平均；每種算法都可以適用于本發(fā)明。
本實施例中，所述數(shù)字處理單元對圖像數(shù)據(jù)亮度的調(diào)整具體是指
所述數(shù)字處理單元將所述整體平均亮度與所述最優(yōu)亮度區(qū)間的差值作為亮度偏移量；如果所述整體平均亮度大于所述最優(yōu)亮度區(qū)間的左端點的數(shù)值，則說明當前幀偏亮，對于接下來的一幀圖像數(shù)據(jù)，將其中每個像素點的亮度值減去所述亮度偏移量后輸出；如果所迷整體平均亮度小于所述最優(yōu)亮度區(qū) 間的右端點的數(shù)值，則說明當前幀偏暗，對于接下來一幀圖像的每個像素點 的亮度值要加上所述亮度偏移量后輸出；如果所述整體平均亮度位于所述最 優(yōu)亮度區(qū)間內(nèi)，可以不用調(diào)整下一幀圖像數(shù)據(jù)的亮度。
所述最優(yōu)亮度區(qū)間為一數(shù)值范圍；實際應(yīng)用中，整體平均亮度與該最優(yōu) 亮度區(qū)間的差值，可以是與該區(qū)間任一端點數(shù)值的差值，也可以是與位于該 區(qū)間中的任意一數(shù)值的差值；還可以在不同情況下選用不同的數(shù)值來獲取差 值，比如當所迷最優(yōu)亮度區(qū)間為[X1， X2]時，如果所述整體平均亮度為一大 于右端點X2的數(shù)值，則以X2 (也可以是一位于區(qū)間[X1， X2]內(nèi)的數(shù)值X3) 來計算差值，如果所述整體平均亮度為一小于左端點XI的數(shù)值，則以Xl(也 可以是另一位于區(qū)間[X1， X2]內(nèi)的，小于X3的數(shù)值)來計算差值。具體以 那個數(shù)值來進行求差值的運算，可以通過實驗確定。
本實施例中，判斷當前幀偏亮或偏暗時，是以所述最優(yōu)亮度區(qū)間的左、 右端點分別作為閾值，該閾值在實際應(yīng)用時也可以通過實驗確定。
需要說明的是，當幀率較高時，前后兩幀的圖像整體亮度變化不會太大， 所以釆用當前幀的整體平均亮度來修正下一幀的像素點灰度值是完全可行 的。
所述數(shù)字處理單元可以為CPLD (Complex Programmable Logic Device, 復(fù)雜的可編程邏輯器件)，也可以為其它具備數(shù)字處理能力的器件。
本實施例中，所述裝置還可以包括與數(shù)字處理單元相連的照明單元，用 于為攝像單元提供照明。
所迷數(shù)字處理單元還用于調(diào)節(jié)供給照明單元的電流，以實現(xiàn)照明單元的 光亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)，具體實現(xiàn)方式可以為
數(shù)字處理單元接收所述攝像單元輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時計算每幀圖像的 整體平均亮度，并與設(shè)定值比較；如果所述整體平均亮度低于設(shè)定值，則認 為圖像偏暗，此時增大供給照明單元的電流以提高亮度；如果所述整體平均 亮度高于設(shè)定值，則認為圖像偏亮，此時降低供給照明單元的電流以減小亮
ii度；如果所述整體平均亮度等于設(shè)定值，則不對供給照明單元的電流進行調(diào) 節(jié)。
所述設(shè)定值可以根據(jù)多次實驗獲得，比如在各次實驗中選擇使清晰度最 好的整體平均亮度作為實驗結(jié)果，平均各次實驗結(jié)杲得到設(shè)定值；當然實際 應(yīng)用時也可以采用經(jīng)驗值或其它方式得到設(shè)定值。
各次增大或降低電流的幅度可以采用逐次逼近的算法計算得到，通過不 斷比較，來計算得出下一步亮度調(diào)整的幅度是多少，從而能快速地達到設(shè)定 值，并且不會引起振蕩。
在實際應(yīng)用時，可以只采用亮度值校正或調(diào)節(jié)照明單元光亮度的方式來 調(diào)整圖像數(shù)據(jù)的亮度；也可以兩種方式同時采用。
本實施例中，所述數(shù)字處理單元還可以與控制單元相連，通過采用二值 化技術(shù)將不同灰度的圖像通過數(shù)字處理，來實現(xiàn)黑白對比度自動調(diào)節(jié)，最終 達到對低視力患者非常敏感的高分辨黑白對比度；具體實現(xiàn)方式如下。
所述控制單元當用戶選擇黑白顯示時，發(fā)送黑白顯示指令給數(shù)字處理單元。
所述數(shù)字處理單元在接收到控制單元的黑白顯示指令后，接收所述攝像 單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時將每個圖像中各像素的灰度值與灰度閾值進行 比較，當該像素的灰度值高于所設(shè)定的^jl閾值時，用一個白色亮點替代該 像素；當圖像灰度低于所述灰度閾值時，則用一個黑色暗點替代該#>素；當 某像素的圖像灰度恰好等于所述灰度閾值時，設(shè)定用白色亮點或黑色暗點替 代該像素均可；將完成替代后的圖像數(shù)據(jù)按時間順序保存在所述圖傳存儲單 元中。
如此，便能突出顯示目標圖像，提高了圖像對比度，便于使用者閱讀。 所述控制單元當用戶選擇白黑顯示時，發(fā)送白黑顯示指令給數(shù)字處理單元。
所述數(shù)字處理單元接收到控制單元的白黑顯示指令后，只需將上述操作 中需要用白色亮點替代的像素改成用黑色暗點替代、將上述操作中需要用黑色暗點替代的像素改成用白色亮點替代即可，其它操作同上述操作一樣。
本實施例中，針對各類不同原因而導(dǎo)致低^L力的人群，所述裝置還可以 實現(xiàn)以下各種顯示模式的一種或幾種
黑黃顯示模式，尤其適用于發(fā)病于視網(wǎng)膜部位(黃斑病變等)而引起低 視力的人群；
藍黃顯示模式，尤其適用于發(fā)病于視神經(jīng)部位(常伴隨視野缺損癥狀) 而引起低視力的人群；
黑綠顯示模式，尤其適用于伴隨畏光癥狀的(如青光眼)而引起低視力 的人群。
下面以藍黃顯示才莫式為例說明實現(xiàn)細節(jié)，其它顯示沖莫式可以類^^。 所述控制單元當用戶選擇藍黃顯示時，發(fā)送藍黃顯示指令給數(shù)字處理單元。
所述數(shù)字處理單元在接收到控制單元的藍黃顯示指令后，接收所述攝像 單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時將每個圖像中各像素的灰度值與灰度閾值進行 比較，當該像素的灰度值高于所設(shè)定的^j變閾值時，用一個黃色亮點替代該 像素；當圖像灰度低于所述^1閾值時，則用一個藍色暗點替代該像素；當 某像素的圖像灰度恰好等于所述灰度閾值時，設(shè)定用黃色亮點或藍色暗點替 代該像素均可；將完成替代后的圖像數(shù)據(jù)按時間順序保存在所述圖像存儲單 元中。
黑白、白黑顯示模式，基本可以滿足以上原因低視力人群的使用需求， 故作為基本具備的顯示模式。
所述灰度閾值通過對多種目標圖像統(tǒng)計平均給出；目標圖像包括報紙、 書刊等；灰度閾值的選取需要考慮到三個方面a)光源分布和照度；b)CCM 的響應(yīng)度；c)目標本身特征，比如顏色、明暗程度、圖案等；可以通過多次 實驗確定該A;變閾值，比如在確定a)和b)的前提下，實驗多種常用的目標， 比如報紙、書刊等，調(diào)整得到一個能使圖像對比度適合觀看的灰度閾值。
甚至還可以在控制單元中保存多個等級的灰度閾值，當用戶偏愛更高或 更低的對比度時，可以通過控制單元進4亍調(diào)節(jié)；控制單元將相應(yīng)的M閾值發(fā)送給數(shù)字處理單元，以達到根據(jù)用戶需要調(diào)節(jié)對比度的功能。
結(jié)合光亮度自動調(diào)節(jié)和二值化處理，最終實現(xiàn)高清晰高分辨高對比度的 圖像輸出，以滿足不同低視力患者的需求。
可選的，所述數(shù)字處理單元還可以與視頻編碼芯片相連，實現(xiàn)定格顯示
模式，具體方式如下
所述控制單元當用戶選擇定格顯示時，發(fā)送圖像定格顯示指令給數(shù)字處 理單元；
所述數(shù)字處理單元接收到控制單元的圖像定格顯示指令后，停止接收攝 像單元輸出的圖像數(shù)據(jù)，并發(fā)送圖像定格顯示指令給所述視頻編碼單元；
所述視頻編碼單元接收到數(shù)字處理單元的圖像定格顯示指令后，重復(fù)在 圖像存儲單元中讀取一幀圖像進行編碼；這樣從視覺上看就是圖像被定格。
當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的 情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形， 但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
1權(quán)利要求
1、一種改善低視力人群閱讀障礙的裝置，包括攝像單元，圖像存儲單元、視頻編碼單元及顯示單元；所述攝像單元用于采集圖像數(shù)據(jù)；圖像存儲單元用于保存所述圖像數(shù)據(jù)；所述視頻編碼單元用于將所述圖像存儲單元保存的圖像數(shù)據(jù)編碼成視頻信號；所述顯示單元用于顯示所述視頻信號；其特征在于，還包括數(shù)字處理單元，用于對所述攝像單元采集到的圖像數(shù)據(jù)進行對比度拉伸后保存到所述圖像存儲單元中；其中，數(shù)字處理單元進行對比度拉伸是指所述數(shù)字處理單元對于圖像數(shù)據(jù)中的每個像素，輸出的該像素的亮度值為該像素輸入的亮度值乘以N，N大于1；其中，該像素輸入的亮度值為所述攝像單元所采集到的圖像數(shù)據(jù)中該像素的亮度值。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于 N為2、 4或8。
3、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于所述數(shù)字處理單元還用于在將圖像數(shù)據(jù)保存到所述圖像存儲單元前，實 時計算每一幀圖像數(shù)據(jù)的整體平均亮度，用該整體平均亮度與最優(yōu)亮度區(qū)間 進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整下一幀圖像數(shù)據(jù)的亮度。
4、 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)字處理單元用該整體 平均亮度與最優(yōu)亮度區(qū)間進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整下一幀圖像數(shù)據(jù)的亮 度具體是指所述數(shù)字處理單元將所述整體平均亮度與所述最優(yōu)亮度區(qū)間的差值作為 亮度偏移量；如果所述整體平均亮度大于所述最優(yōu)亮度區(qū)間的右端點的數(shù)值， 則對于接下來的一幀圖像數(shù)據(jù)，將其中每個像素點的亮度值減去所述亮度偏移量后輸出；如果所迷整體平均亮度小于大于所述最優(yōu)亮度區(qū)間的左端點的 數(shù)值，則對于接下來一幀圖像的每個像素點的亮度值要加上所述亮度偏移量 后輸出；如果所述整體平均亮度位于所述最優(yōu)亮度區(qū)間內(nèi)，則不調(diào)整下一幀圖像數(shù)據(jù)的亮度。
5、 如權(quán)利要求1到4中任一項所述的裝置，其特征在于，還包括與所 述數(shù)字處理單元相連的照明單元，用于為所述攝像單元提供照明；所述數(shù)字處理單元還用于接收所述攝像單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時計 算每幀圖像的整體平均亮度，并與設(shè)定值比較；如果所述整體平均亮度低于 設(shè)定值，則增大供給照明單元的電流；如果所述整體平均亮度高于設(shè)定值， 則降低供給照明單元的電流；如果所述整體平均亮度等于設(shè)定值，則不對供 給照明單元的電流進行調(diào)節(jié)。
6、 如權(quán)利要求1到4中任一項所述的裝置，其特征在于，還包括控制單元；數(shù)字處理單元，連接于所述攝像單元和圖像存儲單元之間，并與控制單 元相連；所述控制單元用于當用戶選擇黑白顯示時，發(fā)送黑白顯示指令給數(shù)字處 理單元；所迷數(shù)字處理單元在接收到控制單元的黑白顯示指令后，接收所述攝像 單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時將每個圖像中各像素的灰度值與灰度閾值進行 比較，當該像素的灰度值高于所設(shè)定的灰度閾值時，用一個白色亮點替代該 像素；當圖像灰度低于所述M閾值時，則用一個黑色暗點替代該像素；當 某像素的圖像灰度'^等于所述M閾值時，設(shè)定用白色亮點或黑色暗點替 代該像素；將完成替代后的圖像數(shù)據(jù)按時間順序保存在所迷圖像存儲單元中。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述控制單元還用于當用戶選擇白黑顯示時，發(fā)送白黑顯示指令給數(shù)字 處理單元；所述數(shù)字處理單元還用于在接收到控制單元的白黑顯示指令后，接收所 述攝像單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時將每個圖像中各像素的灰度值與灰度閾值進行比較，當該像素的灰度值高于所設(shè)定的灰度閾值時，用一個黑色暗點替代該像素；當圖像灰度低于所述灰度閾值時，則用一個白色亮點替代該像 素；當某像素的圖像灰度'^"等于所述灰度閾值時，設(shè)定用白色亮點或黑色 暗點替代該像素；將完成替代后的圖像數(shù)據(jù)按時間順序保存在所述圖像存儲 單元中。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于所述控制單元還用于當用戶選擇黑黃、藍黃或黑綠顯示模式時，發(fā)送相 應(yīng)顯示指令給數(shù)字處理單元；所述數(shù)字處理單元還用于在接收到控制單元的所述相應(yīng)顯示指令后，接 收所述攝像單元所輸出的圖像數(shù)據(jù)，實時將每個圖像中各像素的灰度值與灰 度閾值進行比較，當該像素的灰度值高于所設(shè)定的灰度闊值時，相應(yīng)用一個 黃色或綠色亮點替代該像素；當圖像t變低于所述灰度閾值時，則相應(yīng)用一 個黑色或藍色暗點替代該像素；當某像素的圖像^1恰好等于所述灰度閾值 時，相應(yīng)用黃色或綠色亮點，或相應(yīng)用黑色或藍色暗點替代該像素；將完成 替代后的圖像數(shù)據(jù)按時間順序保存在所述圖像存儲單元中。
9、 如權(quán)利要求1到4中任一項所述的裝置，其特征在于，還包括控制 單元；數(shù)字處理單元，連接于所述攝像單元和圖像存儲單元之間，并與所迷控 制單元及視頻編碼單元相連；所述控制單元用于當用戶選擇定格顯示時，發(fā)送圖像定格顯示指令給數(shù) 字處理單元；所述數(shù)字處理單元用于接收到控制單元的圖像定格顯示指令后，停止接 收才聶像單元輸出的圖像數(shù)據(jù)，并發(fā)送圖像定格顯示指令給所述視頻編碼單元；所述視頻編碼單元用于接收到數(shù)字處理單元的圖像定格顯示指令后，重 復(fù)在圖像存儲單元中讀取一幀圖4象進行編碼。
10、 如權(quán)利要求1到4中任一項所述的裝置，其特征在于所述視頻編碼單元還用于將將編碼后的視頻信號發(fā)送給電視中的電視信 號接收單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善低視力人群閱讀障礙的裝置，包括攝像單元，圖像存儲單元、視頻編碼單元及顯示單元；所述攝像單元用于采集圖像數(shù)據(jù)；圖像存儲單元用于保存所述圖像數(shù)據(jù)；所述視頻編碼單元用于將所述圖像存儲單元保存的圖像數(shù)據(jù)編碼成視頻信號；所述顯示單元用于顯示所述視頻信號；還包括數(shù)字處理單元，用于對所述攝像單元采集到的圖像數(shù)據(jù)進行對比度拉伸后保存到所述圖像存儲單元中；數(shù)字處理單元進行對比度拉伸是指所述數(shù)字處理單元對于圖像數(shù)據(jù)中的每個像素，輸出的該像素的亮度值為該像素輸入的亮度值乘以N，N大于1；其中，該像素輸入的亮度值為所述攝像單元所采集到的圖像數(shù)據(jù)中該像素的亮度值。本發(fā)明能夠提高圖像顯示幀率。
文檔編號H04N5/91GK101466011SQ20091007613
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者劉希東, 偉 王, 高鐵塔 申請人:北京奧美達科技有限公司