專利名稱：?jiǎn)紊c(diǎn)陣lcd顯示屏上的多級(jí)灰度顯示方法及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多級(jí)灰度顯示方法，適用于在單色點(diǎn)陣液晶顯示屏。本發(fā)明還提供一種使用這種多級(jí)灰度顯示方法的顯示裝置。
目前，液晶顯示屏被廣泛應(yīng)用于各種信息行業(yè)，尤其在個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、電子字典和電子筆記本、筆記本電腦等方面的應(yīng)用更為常見(jiàn)。由于以前一般的個(gè)人數(shù)字助理與電子字典產(chǎn)品通常用作文字處理，對(duì)圖形功能要求不高，因此選用的大多是單色點(diǎn)陣液晶顯示屏，隨著技術(shù)的進(jìn)步和信息業(yè)的發(fā)展，以及信息圖形化的提出，單色顯示器所能表達(dá)的信息量不能滿足實(shí)際需要，多級(jí)灰度顯示器和彩色顯示器應(yīng)運(yùn)而生。對(duì)于PDA和電子字典而言，最常見(jiàn)的應(yīng)用為多級(jí)黑白灰度的液晶顯示屏。其灰度圖形畫(huà)面層次感強(qiáng)，信息量大，使用效果好。
圖4示出了傳統(tǒng)的多級(jí)灰度液晶顯示屏的灰度顯示處理方法。在圖4中，假設(shè)為四級(jí)灰度，其處理方法是將原始灰度圖形分解成三頁(yè)預(yù)處理圖形。如圖像中，某點(diǎn)應(yīng)顯示黑色(51)，則在分解為三頁(yè)預(yù)處理圖形時(shí)，把三頁(yè)預(yù)處理圖形的相應(yīng)點(diǎn)都置為黑；如圖像中，某點(diǎn)應(yīng)顯示深灰色(52)，則在分解為三頁(yè)預(yù)處理圖形時(shí)，把第一頁(yè)和第二頁(yè)的相應(yīng)點(diǎn)置為黑，而把第三頁(yè)的相應(yīng)點(diǎn)置為白；如圖像中，某點(diǎn)應(yīng)顯示淺灰色(53)，則在分解為三頁(yè)預(yù)處理圖形時(shí)，把第一頁(yè)的相應(yīng)點(diǎn)置為黑，而把第二頁(yè)和第三頁(yè)的相應(yīng)點(diǎn)置為白；如圖像中，某點(diǎn)應(yīng)顯示白色(54)，則在分解為三頁(yè)預(yù)處理圖形時(shí)，把三頁(yè)預(yù)處理圖形的相應(yīng)點(diǎn)都置為白。
眾所周知，視覺(jué)殘留效應(yīng)，使人眼具有低通濾波器的特性。人眼對(duì)高頻變化不敏感，而對(duì)低頻變化則十分敏感。因此，當(dāng)圖案的明暗變化頻率較低時(shí)，人眼就能感覺(jué)出圖像在閃爍。在多級(jí)灰度顯示中，明暗變化頻率是指在多幅預(yù)處理圖形順序顯示時(shí)，顯示器上某一顯示等(同色)灰度的區(qū)域在單位時(shí)間內(nèi)顯示不同明暗色塊的幅數(shù)。假設(shè)在顯示屏上顯示一頁(yè)的時(shí)間為T，對(duì)于N級(jí)灰度要有N-1頁(yè)的顯示頁(yè)，因此，這種灰度顯示的一次更新周期為(N-1)T，其明暗變化頻率Ft1為Ft1＝1/(N-1)T＝f/(N-1)其中，f＝1/T。
可見(jiàn)隨著灰度級(jí)數(shù)的增加，明暗變化頻率降低。由于傳統(tǒng)的多級(jí)灰度液晶顯示屏的灰度顯示處理方法造成明暗變化頻率較低，所以，造成液晶顯示屏在顯示級(jí)數(shù)較大的灰度圖像時(shí)容易產(chǎn)生閃爍?？朔@種閃爍的一種方法是提高液晶顯示屏更新速度，即縮短在顯示屏上顯不一頁(yè)的時(shí)間T，來(lái)提高頻率。但這種方法必將導(dǎo)致成本的大幅度提高。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種新的用于單色點(diǎn)陣液晶顯示屏上的多級(jí)灰度顯示方法，使用這種方法能在不大幅度提高顯示器成本的情況下提高圖像顯示的穩(wěn)定性，獲得無(wú)閃爍的多級(jí)灰度顯示效果。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種使用本發(fā)明的多級(jí)灰度顯示方法的顯示裝置，它能顯示出無(wú)閃爍的多級(jí)灰度圖形。
本發(fā)明的構(gòu)思是，在把原始圖像分解成多頁(yè)預(yù)處理圖像時(shí)，使每頁(yè)預(yù)處理圖像之間同同色色塊的面積最小，以提高明暗變化頻率，從而有效地抑制閃爍。
因此，在本發(fā)明的用于單色點(diǎn)陣液晶顯示屏上的多級(jí)灰度顯示方法中，假設(shè)其顯示的灰度級(jí)數(shù)為N級(jí)，所述方法包含將原始灰度圖像分解成N-1頁(yè)單色預(yù)處理圖像；存儲(chǔ)所述N-1頁(yè)單色預(yù)處理圖像；按順序?qū)⑺雒宽?yè)單色預(yù)處理圖像顯示在液晶顯示屏上；其特征在于，所述分解成的單色預(yù)處理圖形的連續(xù)同色塊面積最小。
本發(fā)明還提供一種把原始灰度圖像進(jìn)行多級(jí)灰度顯示的顯示裝置，包括原始灰度圖像存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)原始灰度圖像；圖像預(yù)處理器，用于將存儲(chǔ)在所述原始灰度圖像存儲(chǔ)器內(nèi)的所述原始灰度圖像分解成多頁(yè)單色預(yù)處理圖像；單色預(yù)處理圖像存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述單色預(yù)處理圖像；液晶顯示屏，顯示所述單色預(yù)處理圖像；和液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述液晶顯示屏，把存儲(chǔ)于所述單色預(yù)處理圖像存儲(chǔ)器內(nèi)的所述單色預(yù)處理圖像顯示在所述液晶顯示屏上；其特征在于，所述圖像預(yù)處理器把原始灰度圖像分解成連續(xù)同色塊面積最小的單色預(yù)處理圖像。
下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)實(shí)施例，我們可以進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的多級(jí)灰度顯示方法的流程圖；圖2是本發(fā)明的多級(jí)灰度顯示方法的效果圖；圖3是本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是傳統(tǒng)的顯示方法的效果圖。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖1示出了本發(fā)明的多級(jí)灰度顯示方法的流程。如圖1所示，對(duì)于一幅原始灰度圖像(31)，首先把它分解成多頁(yè)單色預(yù)處理圖像，并依次定為第一頁(yè)、第二頁(yè)、第三頁(yè)……(37)，然后把這些預(yù)處理圖像存儲(chǔ)在預(yù)處理圖像存儲(chǔ)器中(33)。最后由顯示電路從預(yù)處理圖像存儲(chǔ)器中選擇某頁(yè)預(yù)處理圖像進(jìn)行多級(jí)灰度顯示(34)。
在圖1所示的各步驟中，本發(fā)明與傳統(tǒng)的顯示方法的不同之處在于步驟37，把原始灰度圖像分解成多頁(yè)預(yù)處理圖形的方法不同。即在分解灰色點(diǎn)時(shí)，每一頁(yè)單色圖像中相應(yīng)點(diǎn)不是簡(jiǎn)單地將前幾頁(yè)置黑，后幾頁(yè)置白，而是根據(jù)該點(diǎn)在整幅圖像中的坐標(biāo)來(lái)確定每一頁(yè)中相應(yīng)點(diǎn)的顯示顏色。下面結(jié)合圖2來(lái)說(shuō)明本發(fā)明分解原始灰度圖像的方法。參見(jiàn)圖2，在圖2中，為方便描述起見(jiàn)，假設(shè)顯示的灰度級(jí)N為四級(jí)，因此應(yīng)把原始灰度圖像分解成N-1＝3預(yù)處理圖像。
如圖2中所示對(duì)于圖像中的黑色點(diǎn)(61)，分解后的三頁(yè)中的相應(yīng)點(diǎn)都置成黑；對(duì)于圖像中的白色點(diǎn)(64)，分解后的三頁(yè)中的相應(yīng)點(diǎn)都置成白；對(duì)于圖像中的淺灰點(diǎn)(63)，分解后的三頁(yè)中的顯示顏色根據(jù)如下方式進(jìn)行設(shè)置(X-Y)/3的余數(shù)為0，第一頁(yè)置黑，第二頁(yè)置白，第三頁(yè)置白；(X-Y)/3的余數(shù)為1，第一頁(yè)置白，第二頁(yè)置黑，第三頁(yè)置白；(X-Y)/3的余數(shù)為2，第一頁(yè)置白，第二頁(yè)置白，第三頁(yè)置黑；其中(X，Y)為所顯示點(diǎn)的坐標(biāo)值。
對(duì)于圖像中的深灰點(diǎn)(62)，分解后的三頁(yè)中的顯示顏色根據(jù)如下方式進(jìn)行設(shè)置(X-Y)/3的余數(shù)為0，第一頁(yè)置白，第二頁(yè)置黑，第三頁(yè)置黑；(X-Y)/3的余數(shù)為1，第一頁(yè)置黑，第二頁(yè)置白，第三頁(yè)置黑；(X-Y)/3的余數(shù)為2，第一頁(yè)置黑，第二頁(yè)置黑，第三頁(yè)置白。
原始灰度圖像中的每一點(diǎn)都經(jīng)過(guò)上述變換后，分解成三頁(yè)單色預(yù)處理圖像。這種分解方法得到的每一種灰度的明暗變化頻率大提高了。即使要顯示的淺色塊面積較大，變換后在單色預(yù)處理圖像相應(yīng)區(qū)域中一個(gè)黑色點(diǎn)只要跳過(guò)兩個(gè)白色點(diǎn)就能遇到另一個(gè)黑色點(diǎn)。這樣，每一幅預(yù)處理圖像在同一灰度色塊區(qū)域可認(rèn)為無(wú)明暗差別。由于得用黑白點(diǎn)交叉產(chǎn)生半色調(diào)灰度效果，再加上人眼的低通濾波特征，使得用本發(fā)明的多級(jí)灰度顯示方法顯示的圖像的明暗變化頻率為
Ft2＝1/T＝f (T為在顯示屏上顯示一頁(yè)的時(shí)間)可見(jiàn)，其明暗變化頻率Ft2為Ft1的N-1倍。由于頻率的提高，所以本發(fā)明大大改善了顯示的圖像的穩(wěn)定性，消除了用傳統(tǒng)的方法顯示產(chǎn)生的閃爍現(xiàn)象。
在本實(shí)施例中，是以N＝4級(jí)灰度來(lái)舉例說(shuō)明的，對(duì)于任意的N級(jí)灰度顯示來(lái)說(shuō)，其通用的算法如下某點(diǎn)座標(biāo)為(X，Y)，如果該點(diǎn)為白色，則所有頁(yè)置白，否則，如果mod〔(X-Y)/N〕＝k，則，該點(diǎn)從mod〔(k+1+c)/N〕頁(yè)到mod〔(k+m+c)/N〕頁(yè)置黑，其余頁(yè)置白。
其中，mod為取余運(yùn)算；m為該點(diǎn)應(yīng)顯示的灰度級(jí)數(shù)，從1到N-1，數(shù)字越小，灰度越淺，m＝N-1表示該點(diǎn)顯示的灰度為黑；c為一任意整數(shù)。
在另一實(shí)施例中，可以用如下的通用算法對(duì)于N級(jí)灰度顯示，某點(diǎn)座標(biāo)為(X，Y)，如果該點(diǎn)為白色，則所有頁(yè)置白，否則，如果mod〔(X)/N〕＝k，則，該點(diǎn)從mod〔(k+1+c)/N〕頁(yè)到mod〔(k+m+c)/N〕頁(yè)置黑，其余頁(yè)置白。
其中，mod為取余運(yùn)算；m為該點(diǎn)應(yīng)顯示的灰度級(jí)數(shù)，從1到N-1，數(shù)字越小，灰度越淺，m＝N-1表示該點(diǎn)顯示的灰度為黑；c為一任意整數(shù)。
相應(yīng)地，在又一個(gè)實(shí)施例中，可以用如下的通用算法對(duì)于N級(jí)灰度顯示，某點(diǎn)座標(biāo)為(X，Y)，如果該點(diǎn)為白色，則所有頁(yè)置白，否則，
如果mod〔(Y)/N〕＝k，則，該點(diǎn)從mod〔(k+1+c)/N〕頁(yè)到mod〔(k+m+c)/N〕頁(yè)置黑，其余頁(yè)置白。
其中，mod為取余運(yùn)算；m為該點(diǎn)應(yīng)顯示的灰度級(jí)數(shù)，從1到N-1，數(shù)字越小，灰度越淺，m＝N-1表示該點(diǎn)顯示的灰度為黑；c為一任意整數(shù)。
這兩種方法也能實(shí)現(xiàn)以預(yù)處理圖形中同色塊面積最小。
下面描述使用上述多級(jí)灰度顯示方法的顯示裝置。圖3是本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，本發(fā)明的顯示裝置包括原始灰度圖像存儲(chǔ)器120、圖像處理程序存儲(chǔ)器19、單色預(yù)處理圖像存儲(chǔ)器13、中央處理器11、液晶顯示屏靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器14、DMA控制器15、液晶顯示屏行列驅(qū)動(dòng)器16，17和液晶顯示屏18。原始灰度圖像存儲(chǔ)器120存儲(chǔ)原始圖像數(shù)據(jù)，中央處理器11從圖像處理程序存儲(chǔ)器19中調(diào)取圖像處理程序運(yùn)行，把存儲(chǔ)在原始圖像存儲(chǔ)器120內(nèi)的原始圖像分解成多頁(yè)單色預(yù)處理圖像，并把它們存儲(chǔ)在單色預(yù)處理圖像存儲(chǔ)器13內(nèi)。中央處理器與存儲(chǔ)在圖像處理程序存儲(chǔ)器19內(nèi)的圖像處理程序?qū)嶋H上就構(gòu)成了圖像處理器。液晶顯示屏靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器14存放下一個(gè)液晶顯示屏顯示更新時(shí)間到來(lái)時(shí)液晶顯示屏上顯示的圖像數(shù)據(jù)，DMA控制器15按一定的時(shí)鐘節(jié)拍將液晶顯示屏靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器14中的圖像數(shù)據(jù)送入液晶顯示屏行列驅(qū)動(dòng)器16和17中，液晶顯示屏行列驅(qū)動(dòng)器16主17按DMA控制器15提供的同步脈沖信號(hào)送入的數(shù)據(jù)點(diǎn)亮液晶顯示屏18相應(yīng)的點(diǎn)陣。液晶顯示屏靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器14、DMA控制器15與液晶顯示屏行列驅(qū)動(dòng)器17和17構(gòu)成液晶顯示屏18的顯示驅(qū)動(dòng)電路。
中央處理器11在運(yùn)行圖像處理程序時(shí)，將原始灰度圖像按上述的分解方法分解成單色預(yù)處理圖像，具體的分解方法在上文已作了詳細(xì)的描述，為了節(jié)省篇幅，在此不再重復(fù)了。
根據(jù)本發(fā)明上面所揭示的原理，把原始多級(jí)灰度圖像分解成多頁(yè)連續(xù)同色塊面積最小的單色預(yù)處理圖像，能夠使原來(lái)只能進(jìn)行單色顯示的液晶顯示器顯示出多種灰度，并且能行到無(wú)閃爍的多級(jí)灰度效果。
權(quán)利要求
1.一種用于單色點(diǎn)陣LCD顯示的多級(jí)灰度顯示方法，其顯示的灰度級(jí)數(shù)為N級(jí)，所述方法包含將原始灰度圖像分解成N-1頁(yè)單色預(yù)處理圖像；存儲(chǔ)所述N-1頁(yè)單色預(yù)處理圖像；按順序?qū)⑺雒宽?yè)單色預(yù)處理圖像顯示在LCD顯示屏上；其特征在于，所述分解成的單色預(yù)處理圖形的連續(xù)同色塊面積最小。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于，所述分解原始灰度圖像步驟是根據(jù)下面條件進(jìn)行的對(duì)于座標(biāo)為(X，Y)的點(diǎn)如果該點(diǎn)為白色，則所有頁(yè)置白，否則，如果mod〔(X-Y)/N〕＝k，則，該點(diǎn)從mod〔(k+l+c)/N〕頁(yè)到mod〔(k+m+c)/N〕頁(yè)置黑，其余頁(yè)置白；其中，mod為取余運(yùn)算；m為該點(diǎn)應(yīng)顯示的灰度級(jí)數(shù)，從1到N-1；c為一任意整數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于，所述分解原始灰度圖像步驟是根據(jù)下面條件進(jìn)行的對(duì)于座標(biāo)為(X，Y)的點(diǎn)如果該點(diǎn)為白色，則所有頁(yè)置白，否則，如果mod〔(X)/N〕＝k，則，該點(diǎn)從mod〔(k+l+c)/N〕頁(yè)到mod〔(k+m+c)/N〕頁(yè)置黑，其余頁(yè)置白；其中，mod為取余運(yùn)算；m為該點(diǎn)應(yīng)顯示的灰度級(jí)數(shù)，從1到N-1；c為一任意整數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于，所述分解原始灰度圖像步驟是根據(jù)下面條件進(jìn)行的對(duì)于座標(biāo)為(X，Y)的點(diǎn)如果該點(diǎn)為白色，則所有頁(yè)置白，否則，如果mod〔(Y)/N〕＝k，則，該點(diǎn)從mod〔(k+l+c)/N〕頁(yè)到mod〔(k+m+c)/N〕頁(yè)置黑，其余頁(yè)置白；其中，mod為取余運(yùn)算；m為該點(diǎn)應(yīng)顯示的灰度級(jí)數(shù)，從1到N-1；c為一任意整數(shù)。
5.一種把原始灰度圖像進(jìn)行多級(jí)灰度顯示的顯示裝置，包括原始灰度圖像存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)原始灰度圖像；圖像預(yù)處理器，用于將存儲(chǔ)在所述原始灰度圖像存儲(chǔ)器內(nèi)的所述原始灰度圖像分解成多頁(yè)單色預(yù)處理圖像；單色預(yù)處理圖像存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述單色預(yù)處理圖像；LCD顯示屏，顯示所述單色預(yù)處理圖像；和LCD驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述LCD顯示屏，把存儲(chǔ)于所述單色預(yù)處理圖像存儲(chǔ)器內(nèi)的所述單色預(yù)處理圖像顯示在所述LCD顯示屏上；其特征在于，所述圖像預(yù)處理器把原始灰度圖像分解成連續(xù)同色塊面積最小的單色預(yù)處理圖像。
6.如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，所述分解原始灰度圖像步驟是根據(jù)下面條件進(jìn)行的對(duì)于座標(biāo)為(X，Y)的點(diǎn)如果該點(diǎn)為白色，則所有頁(yè)置白，否則，如果mod〔(X-Y)/N〕＝k，則，該點(diǎn)從mod〔(k+l+c)/N〕頁(yè)到mod〔(k+m+c)/N〕頁(yè)置黑，其余頁(yè)置白；其中，mod為取余運(yùn)算；m為該點(diǎn)應(yīng)顯示的灰度級(jí)數(shù)，從1到N-1；c為一任意整數(shù)。
7.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征在于，所述分解原始灰度圖像步驟是根據(jù)下面條件進(jìn)行的對(duì)于座標(biāo)為(X，Y)為的點(diǎn)如果該點(diǎn)為白色，則所有頁(yè)置白，否則，如果mod〔(X)/N〕＝k，則，該點(diǎn)從mod〔(k+l+c)/N〕頁(yè)到mod〔(k+m+c)/N〕頁(yè)置黑，其余頁(yè)置白；其中，mod為取余運(yùn)算；m為該點(diǎn)應(yīng)顯示的灰度級(jí)數(shù)，從1到N-1；c為一任意整數(shù)。
8.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征在于，所述分解原始灰度圖像步驟是根據(jù)下面條件進(jìn)行的對(duì)于座標(biāo)為(X，Y)的點(diǎn)如果該點(diǎn)為白色，則所有頁(yè)置白，否則，如果mod〔(Y)/N〕＝k，則，該點(diǎn)從mod〔(k+l+c)/N〕頁(yè)到mod〔(k+m+c)/N〕頁(yè)置黑，其余頁(yè)置白；其中，mod為取余運(yùn)算；m為該點(diǎn)應(yīng)顯示的灰度級(jí)數(shù)，從1到N-1；c為一任意整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多級(jí)灰度顯示方法和顯示裝置。傳統(tǒng)的多級(jí)灰度顯示方法和裝置由于其顯示的每幅圖像的明暗變化頻率較低，所以有較明顯的閃爍現(xiàn)象。本發(fā)明的顯示方法包含將原始灰度圖像分解成N-1頁(yè)單色預(yù)處理圖像；存儲(chǔ)單色預(yù)處理圖像；按順序?qū)⒚宽?yè)單色預(yù)處理圖像顯示在液晶顯示屏上，分解成的單色預(yù)處理圖形的連續(xù)同色塊面積最小。本發(fā)明的顯示方法大大提高了其顯示的每幅圖像的明暗變化頻率，所以能得到無(wú)閃爍的圖像顯示。
文檔編號(hào)G09F9/35GK1161465SQ9610307
公開(kāi)日1997年10月8日 申請(qǐng)日期1996年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月22日
發(fā)明者張景嵩, 何代水, 沈季宏, 俞晨 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司