專利名稱：手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于圖像處理的手機(jī)屏幕的圖文放大技術(shù)領(lǐng)域，具體是手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法。
背景技術(shù)：
手機(jī)在全球的普遍推廣，極大地促進(jìn)了廠商對(duì)小型、高清晰彩色顯示屏的開(kāi)發(fā)，以滿足手機(jī)越來(lái)越迫切的視聽(tīng)需求。隨著手機(jī)嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，在人性化技術(shù)方面對(duì)手機(jī)的功能提出了更高的要求。盡管尺寸已縮小至不到一張紙牌大小，但手機(jī)已成為一種功能完備的掌上平臺(tái)——不僅能夠通話，而且可以把電子郵件、日程管理作為基本功能，以及拍攝、傳送相片、游戲、存儲(chǔ)、音樂(lè)播放和網(wǎng)絡(luò)瀏覽等諸多功能。手機(jī)的顯示屏幕基本都是采用LCD顯示屏，LCD顯示屏是由液晶點(diǎn)陣成像的。在LCD屏顯示文字的時(shí)候是根據(jù)手機(jī)操作系統(tǒng)中已存的字體進(jìn)行顯示。但由于手機(jī)存儲(chǔ)容量有限，所以目前絕大多數(shù)手機(jī)內(nèi)只能顯示有限的幾種大小的字體。而且切換字體大小其實(shí)就是切換到另外一套字體配置。在追求越來(lái)越高手機(jī)屏幕分辨率的情況下，屏幕能顯示的文字行數(shù)越來(lái)越多，因此使得顯示的字體或圖片相對(duì)較小，而給使用手機(jī)的中老年人和有視力障礙的人群帶來(lái)不便。
目前手機(jī)改變字體的方法主要是由用戶選擇使用字體的大小，一旦選擇使用大字體，則在手機(jī)操作過(guò)程中，字體顯示一律采用預(yù)設(shè)的大小，無(wú)論其效果是否能滿足用戶需求，而且只對(duì)文字有效，對(duì)圖片等無(wú)效。當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)所瀏覽的內(nèi)容字體過(guò)小而采用大字體后，雖然瀏覽清晰度增加，但是由于屏幕大小受限，往往會(huì)造成分頁(yè)過(guò)多，失去了整體性，而引起其他的不便。另外，目前各種技術(shù)只是針對(duì)字體采用不同的大小，但是對(duì)其他顯示對(duì)象，如圖片，視頻等想要放大觀看卻無(wú)能為力。另外手機(jī)大都配有高分辨率的攝像頭，但是在較小的手機(jī)屏幕上顯示如此高分辨率的圖片卻不能達(dá)到清晰滿意的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法和裝置，以彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足。
本發(fā)明包括顯示屏、方向鍵、和手機(jī)面板在內(nèi)的手機(jī)主體，其特征是它還包括手機(jī)面板上的一個(gè)放大鍵及其內(nèi)部設(shè)置的放大程序模塊。
本發(fā)明采用已應(yīng)用于多領(lǐng)域的非線性放大技術(shù)對(duì)手機(jī)屏幕的局部區(qū)域?qū)嵭蟹糯筇幚?，即把非線形放大方法應(yīng)用在手機(jī)上，以實(shí)現(xiàn)其屏幕顯示內(nèi)容的區(qū)域放大效果。若是采用線性放大技術(shù)對(duì)屏幕的局部區(qū)域進(jìn)行放大，則會(huì)使放大部分覆蓋了周圍區(qū)域，造成了圖象內(nèi)容的不連續(xù)而效果不佳。而非線性放大技術(shù)僅僅對(duì)希望放大的區(qū)域進(jìn)行放大處理，將使液晶點(diǎn)陣的顯示值即屏幕幀像素重新進(jìn)行設(shè)定和排列，而對(duì)周圍的區(qū)域則會(huì)相對(duì)地壓縮，即在不影響全局顯示的情況下，保持了圖像的連續(xù)性，使用戶能對(duì)局部感興趣的區(qū)域進(jìn)行放大觀看。這樣，在不擴(kuò)大手機(jī)內(nèi)置字庫(kù)的前提下，就能達(dá)到放大顯示的效果，而且一般又不會(huì)增加手機(jī)的制造成本。
本發(fā)明的放大實(shí)現(xiàn)步驟是這樣的首先根據(jù)手機(jī)屏幕的大小確定像素間隔建立一個(gè)虛擬的網(wǎng)格，以放大區(qū)域中心網(wǎng)格點(diǎn)為放大中心，然后將網(wǎng)格點(diǎn)位置代入所選擇的具體的非線形放大函數(shù)，如fisheye函數(shù)，計(jì)算得到放大后的網(wǎng)格點(diǎn)位置，再將放大前每個(gè)網(wǎng)格四邊形對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域的像素以雙線形插值的方法映射到放大后的網(wǎng)格四邊形中，得到結(jié)果屏幕幀并顯示。其效果就如同使用放大鏡去觀看手機(jī)屏幕，更突出的是放大倍數(shù)能自行調(diào)節(jié)，放大區(qū)域的位置也可以隨意移動(dòng)，因此，將給視力欠佳者帶來(lái)切實(shí)的方便。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可操控性好、反應(yīng)速度快，可以在不影響觀看整幅屏幕內(nèi)容的前提下對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行放大觀看，對(duì)目前配有高分辨率攝像頭的手機(jī)很好地解決了“大”攝像頭、“小”屏幕的問(wèn)題。是一種高性能、具有人性化的技術(shù)。


圖1為本發(fā)明的軟件流程圖。
圖2為通常模擬手機(jī)屏幕上文字顯示的示意圖。
圖3為本發(fā)明對(duì)圖2進(jìn)行放大處理后的效果之一示意圖。
圖4為本發(fā)明手機(jī)屏幕上照片顯示時(shí)進(jìn)行放大處理后的效果示意圖。
圖5為本發(fā)明手機(jī)面板布局和顯示示意圖。
其中，1手機(jī)面板，2顯示屏，3顯示內(nèi)容，4方向鍵，5放大鍵。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包括顯示屏2、方向鍵4、和手機(jī)面板1在內(nèi)的手機(jī)主體，其特征是它還包括手機(jī)面板1上的一個(gè)激活放大程序的放大鍵5及其內(nèi)部設(shè)置的放大程序模塊。
本發(fā)明的放大程序步驟如下在顯示屏幕幀之前首先對(duì)應(yīng)手機(jī)屏幕建立一個(gè)虛擬的網(wǎng)格，在此網(wǎng)格上以選定區(qū)域中心網(wǎng)格點(diǎn)為放大中心，然后采用非線性放大技術(shù)對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行放大，最后利用雙線性插值方法生成結(jié)果圖像，寫入手機(jī)顯示幀緩存來(lái)代替原來(lái)的屏幕幀并顯示。
下面作為實(shí)施例作詳實(shí)的說(shuō)明。
首先在顯示屏2范圍內(nèi)以5～15個(gè)像素的間距建立一個(gè)虛擬的網(wǎng)格(視具體手機(jī)屏幕大小及顯示分辨率而定)。通常，屏幕大采用大間距，分辨率高采用小間距。該網(wǎng)格是虛擬的，是放大程序內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表示，不在屏幕上反映任何關(guān)于此網(wǎng)格的信息。在程序內(nèi)部可以用各種方法來(lái)表示此網(wǎng)格，比如可以采用二維結(jié)構(gòu)體數(shù)組，數(shù)組的維數(shù)代表了網(wǎng)格點(diǎn)的數(shù)目，結(jié)構(gòu)體內(nèi)記錄了相應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)的位置信息。然后以用戶選定區(qū)域的中心網(wǎng)格點(diǎn)為放大中心(如果用戶沒(méi)有選定具體區(qū)域則默認(rèn)屏幕中心對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)為放大中心)，運(yùn)用非線性函數(shù)進(jìn)行放大。非線性放大函數(shù)有多種，一般采取fisheye函數(shù)來(lái)模擬放大鏡效果。Fisheye函數(shù)表示如下G(x)=(d+1)xdx+1]]>其中x為輸入量；d為該函數(shù)的參數(shù)，取正整數(shù)值1，2，3...。d的取值影響放大的尺度，d值越大，放大的尺度越大。可以預(yù)設(shè)一個(gè)較小的尺度(比如設(shè)置d為1)，如果用戶覺(jué)得尺度不夠，還可以用放大鍵5調(diào)整放大尺度(增加d的值)。該函數(shù)要求在計(jì)算前要將所有輸入值歸一化到
區(qū)間內(nèi)，計(jì)算完畢后再規(guī)整到原區(qū)間。
除了fisheye函數(shù)外，還可以采用其他的非線性函數(shù)，比如雙曲正切函數(shù)或者其他單調(diào)非線性函數(shù)。
在本發(fā)明中，采用fisheye函數(shù)，因?yàn)樵摵瘮?shù)形式簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快，又考慮到手機(jī)的處理器計(jì)算能力有限，所以采用fisheye函數(shù)對(duì)處理器負(fù)擔(dān)較輕，另外該函數(shù)的放大效果接近人們?nèi)粘Ｊ褂玫膱A形放大鏡，所以選定此函數(shù)作為放大函數(shù)。
確定了非線性放大函數(shù)以后，就可以對(duì)上述的虛擬網(wǎng)格進(jìn)行放大。如果將網(wǎng)格點(diǎn)離放大中心的歐氏距離作為輸入值，則其實(shí)是采用了極坐標(biāo)的方式，此時(shí)坐標(biāo)原點(diǎn)為放大中心網(wǎng)格點(diǎn)。把放大區(qū)域的網(wǎng)格點(diǎn)離放大中心網(wǎng)格點(diǎn)的距離首先規(guī)整到
區(qū)間內(nèi)，然后代入放大函數(shù)，計(jì)算得出的結(jié)果再規(guī)整到原區(qū)間，即得到放大后網(wǎng)格點(diǎn)的位置。舉例詳實(shí)說(shuō)明如下采用fisheye函數(shù)，d的值選定為1，此時(shí)放大函數(shù)的表達(dá)式為G(x)＝2x/(x+1)。假設(shè)屏幕分辨率為100*100像素，則以每10個(gè)像素點(diǎn)為間隔建立一個(gè)11*11的網(wǎng)格，以屏幕中心對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)(6，6)為放大中心，將其他網(wǎng)格點(diǎn)離中心網(wǎng)格點(diǎn)的距離先規(guī)整到
區(qū)間，再帶入函數(shù)G(x)，計(jì)算得到結(jié)果。
如取中心點(diǎn)(6，6)右側(cè)5個(gè)點(diǎn)(6，7)，(6，8)，(6，9)，(6，10)，(6，11)以下列步驟進(jìn)行規(guī)整和計(jì)算首先將它們離中心點(diǎn)的距離規(guī)整到
區(qū)間，這5個(gè)點(diǎn)離中心點(diǎn)的距離依次為10，20，30，40，50，所以規(guī)整后的值為0.2，0.4，0.6，0.8，1。代入G(x)后計(jì)算得到的值為0.33，0.57，0.75，0.89，1。然后再恢復(fù)到原來(lái)的區(qū)間16.5，28.5，37.5，44.5，50。因?yàn)樵谠瓉?lái)的區(qū)間里，單位距離代表了一個(gè)像素點(diǎn)，所以要對(duì)結(jié)果四舍五入取整，最終結(jié)果為17，29，38，45，50。于是可以很清楚的看到這5個(gè)點(diǎn)非線性的遠(yuǎn)離了中心點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格層面的放大。對(duì)放大區(qū)域的所有網(wǎng)格點(diǎn)運(yùn)用該函數(shù)計(jì)算后便得到放大后的網(wǎng)格。此網(wǎng)格是以放大中心為圓心將其他網(wǎng)格點(diǎn)沿與圓心連線方向放大的，效果如同用圓形的放大鏡觀看。
此外，還可以只放大網(wǎng)格點(diǎn)離放大中心的行方向或列方向的距離，或者同時(shí)放大這兩個(gè)方向上的距離，這樣會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的橫豎方向上的放大效果，根據(jù)顯示內(nèi)容3是圖片還是文字決定采用哪一種方式。一般說(shuō)來(lái)，觀看圖片的時(shí)候采用極坐標(biāo)形式的方式，其效果比較好；觀看文字信息的時(shí)候采用橫向豎向同時(shí)放大的方式，其效果比較好。
上述網(wǎng)格放大完成后，就可以把圖像映射到放大后的網(wǎng)格上。在放大前的網(wǎng)格里，每個(gè)網(wǎng)格四邊形對(duì)應(yīng)著圖像的一塊區(qū)域，將此區(qū)域映射到放大后的對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格四邊形就得到放大后的圖像。具體的映射方法可以利用雙線形插值方法，被插值的像素值由它周圍的2*2個(gè)像素值加權(quán)平均得到的。將結(jié)果圖像的像素值寫入屏幕幀并顯示出來(lái)即完成對(duì)屏幕局部區(qū)域的放大處理。其中，插值方法有最近鄰域法，雙線性插值法和三線性插值法等，雙線性插值算法是插值算法中效果比最近鄰域法好，執(zhí)行效率比三線性插值高，是總體上相對(duì)令人滿意的插值算法，也更適合于在手機(jī)處理器上應(yīng)用。
顯然，本發(fā)明能制作成放大程序模塊，并廣泛應(yīng)用于目前手機(jī)上的操作系統(tǒng)(OS)如Symbian OS、SmartPhone OS、Palm OS、Linux OS等，因此不難將本發(fā)明的程序模塊，嵌入到其中任一操作系統(tǒng)中，即只要嵌入手機(jī)顯示模塊中，或者利用外部程序(例如手機(jī)java程序)即可實(shí)現(xiàn)此功能；再者可以將此程序固化為硬件加入到手機(jī)電路板中。只要在手機(jī)面板1中添加一個(gè)按鈕——放大鍵5，如圖5，按下此按鈕便激活放大程序，對(duì)屏幕幀實(shí)施放大處理。顯然有多種激活放大程序的方式，比如在操作菜單中增加一個(gè)選項(xiàng)，用戶通過(guò)選擇菜單中的該選項(xiàng)激活放大程序；或者利用觸摸屏，用戶通過(guò)按住觸摸屏數(shù)秒，以所按的區(qū)域?yàn)榉糯笾行募せ罘糯蟪绦?。這些激活方式產(chǎn)生激活請(qǐng)求，由手機(jī)操作系統(tǒng)連接到放大程序模塊，然后手機(jī)操作系統(tǒng)啟動(dòng)放大程序。其放大尺度則由用戶通過(guò)按鍵或撥桿調(diào)節(jié)，如每按鍵一次，放大尺度增加一個(gè)單位。放大區(qū)域的中心可以由用戶調(diào)節(jié)，如按方向鍵4，如圖5對(duì)放大區(qū)域中心進(jìn)行移動(dòng)。如果用戶不激活此功能選項(xiàng)則正常顯示屏幕幀。本發(fā)明是在顯示層面實(shí)現(xiàn)的，廣泛實(shí)用于任何具有處理器的手機(jī)，且不僅局限于手機(jī)屏幕的放大處理方面，而且可以運(yùn)用到任何具有處理器和顯示屏幕的電子產(chǎn)品上，比如mp3播放器，mp4播放器，掌上電腦或掌上游戲機(jī)等等。
權(quán)利要求
1.手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法，首先確定像素間隔建立一個(gè)虛擬的網(wǎng)格，以放大區(qū)域中心網(wǎng)格點(diǎn)為放大中心，然后將網(wǎng)格點(diǎn)位置代入非線形放大函數(shù)，計(jì)算得到放大后的網(wǎng)格點(diǎn)位置，再將放大前每個(gè)網(wǎng)格四邊形對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域的像素以雙線形插值的方法映射到放大后的網(wǎng)格四邊形中，得到結(jié)果屏幕幀并顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法，其特征是上述非線形放大函數(shù)是fisheye函數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法，其特征是上述非線形放大函數(shù)是雙曲正切函數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法，其特征是上述網(wǎng)格點(diǎn)離放大中心網(wǎng)格點(diǎn)的距離為網(wǎng)格點(diǎn)位置。
5.如權(quán)利要求4所述的手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法，其特征是上述網(wǎng)格點(diǎn)離放大中心網(wǎng)格點(diǎn)的距離采用歐式距離或橫縱兩個(gè)方向的距離。
6.如權(quán)利要求1所述的手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法，其特征是所述的放大倍數(shù)是通過(guò)放大鍵(5)或者觸摸屏調(diào)節(jié)。
7.一種手機(jī)，它包括顯示屏(2)、方向鍵(4)、和手機(jī)面板(1)在內(nèi)的手機(jī)主體，其特征是它還包括手機(jī)面板(1)上的一個(gè)激活放大程序的放大鍵(5)及其內(nèi)部設(shè)置的有放大程序的模塊。
8.如權(quán)利要求7所述的手機(jī)，其特征是上述激活放大程序是操作菜單中增加的一個(gè)選項(xiàng)，且通過(guò)選擇菜單中的該選項(xiàng)激活放大程序。
9.如權(quán)利要求7所述的手機(jī)，其特征是上述放大程序應(yīng)用于任何具有處理器和顯示屏幕的電子產(chǎn)品上，比如mp3播放器，mp4播放器，掌上電腦或掌上游戲機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手機(jī)屏幕上顯示內(nèi)容進(jìn)行局部放大的方法。首先根據(jù)手機(jī)屏幕的大小確定像素間隔建立一個(gè)虛擬的網(wǎng)格，以放大區(qū)域中心網(wǎng)格點(diǎn)為放大中心，然后將網(wǎng)格點(diǎn)位置代入所選擇的具體的非線形放大函數(shù)，如fisheye函數(shù)，計(jì)算得到放大后的網(wǎng)格點(diǎn)位置，再將放大前每個(gè)網(wǎng)格四邊形對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域的像素以雙線形插值的方法映射到放大后的網(wǎng)格四邊形中，得到結(jié)果屏幕幀并顯示。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可操控性好、反應(yīng)速度快，可以在不影響觀看整幅屏幕內(nèi)容的前提下對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行放大觀看，其效果就如同使用放大鏡去觀看手機(jī)屏幕，尤其是放大倍數(shù)能自行調(diào)節(jié)，放大區(qū)域的位置也可以隨意移動(dòng)，將給視力欠佳者帶來(lái)切實(shí)的方便。
文檔編號(hào)H04N1/393GK1874407SQ20061004362
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者董軍宇, 亓琳 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)