[發明專利]一種針對不同尺寸顯示終端的圖像自適應顯示方法

無效

• 申請號: 201010617544.4
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102063258A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 孫建德;張杰;劉琚;楊彩霞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F3/048
• 分類號: G06F3/048
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 于冠軍

技術領域

本發明涉及一種針對不同尺寸顯示終端上的圖像自適應顯示方法，屬于圖像、多媒體信號處理技術領域。

背景技術

隨著網絡技術和多媒體技術的迅速發展，三網融合成為必然的趨勢。三網融合的推進使得移動電話、掌上電腦及智能手機等小屏幕設備對多媒體資源的使用越來越廣泛，在這些屏幕分辨率小、帶寬和處理能力都有限的移動終端上顯示圖像，成為了一個突出問題。并且隨著“三網”的進一步融合以及3G通信網絡的推廣，導致了終端設備的多樣性，然而通常一幅圖像的制作往往只是針對某一類顯示終端的，因此，對于將一幅尺寸大的高清圖片傳輸到屏幕尺寸小且分辨率低的顯示終端上進行顯示時，可能會出現圖像變形失真、或畫面中的一些關鍵細節區域丟失等問題，從而影響了觀眾欣賞質量。針對以上問題，迫切需要一種針對不同低分辨率顯示終端上對圖像的自適應顯示技術，以滿足圖像內容不失真的同時避免重要內容的丟失，以提供最好的觀眾瀏覽體驗。

近幾年，已經有越來越多的研究者開始關注圖像自適應顯示這個問題。圖像自適應顯示的關鍵問題是如何獲取圖像的重要內容，以及使其重要內容或關注對象區域能夠很好的在不同尺寸、不同分辨率的屏幕上顯示出來。傳統的顯示方法包括尺度變換技術和剪切技術。尺度變換就是對原始圖像進行均勻采樣，這種技術對于從高清的大屏幕顯示變換到低分辨率的小屏幕進行顯示時，會造成圖像的變形失真，以致觀賞質量嚴重降低。剪切技術主要是通過直接剪切掉邊緣區域來實現圖像的重新顯示，然而這種方法對不同的顯示尺寸可能會減掉一些重要信息區域，從而造成一些圖像的關鍵細節的丟失。圖4b為直接按比例進行尺度縮放后的顯示，可見圖像背景及其中人物的尺寸產生了嚴重失真，且屏幕尺寸越小，分辨率越低，產生的失真越明顯。圖4c為直接按比例剪切后的顯示，圖中由于直接按比例對圖像邊緣剪切，使得圖中的重要區域顯示不完整，造成圖片重要內容的殘缺。因此，為了保證圖片中的重要區域能夠完整清晰地重現在顯示屏幕上，需要解決的關鍵問題是如何自動獲取圖像的重要區域，以及如何對重要區域，即最關注的區域，進行自動定位顯示。由此提出了以視覺關注特性為基礎，根據人的視覺刺激機制的原理，通過視覺注意模型的方式來自動獲取人對于圖像關注的主要部分，也就是體現圖像內容最重要的部分，通過以這些視覺關注區域為中心的顯示比例自動調整，來解決在傳統方法中通常出現的圖像變形失真或主要關注區域殘缺不全的問題。

發明內容

本發明針對大尺寸圖像在小尺寸屏幕低分辨率顯示器進行顯示時存在的變形失真及關鍵細節的丟失等問題，提供一種能夠自適應的調整圖像尺寸、保證圖像重要區域信息完整顯示以及圖像失真最小的針對不同尺寸顯示終端的圖像自適應顯示方法。該方法基于視覺注意特性，從人類視覺系統的特性出發，構建視覺注意模型來有效提取圖像的顯著區域，即圖像關注區域，在此基礎上，自適應的調整圖像尺寸，使在滿足顯示尺寸的同時，保證圖像重要區域信息完整顯示，使得圖像失真降低到最小。

本發明的針對不同尺寸顯示終端的圖像自適應顯示方法，包括以下步驟：

(1)視覺注意模型的構建：首先分別計算圖像中每個像素點的局部對照顯著性和全局對照顯著性，得到局部顯著圖和全局顯著圖；然后將局部顯著圖和全局顯著圖進行有效地組合；最后將結合的結果作為每個像素點全局顯著性的權值，對全局顯著性進行加權，得到最終的顯著圖；

由于人們最先關注的顯著對象往往是通過特征間的全局競爭得到，然而這只考慮全局對照顯著性，圖像中一些局部細節顯著區域無法檢測到；對于僅考慮局部對照的視覺注意模型往往檢測到的是一些顯著點或邊緣區域，而不能檢測到完整的對象區域。因此，本發明考慮將局部對照和全局對照顯著性結合起來可以克服以上所述缺點。結合方法采用將全局對照顯著性作為主要顯著區域檢測部分，將局部和全局顯著性結合的結果作為全局顯著性的加權系數，與全局顯著性進行加權得到最終的顯著圖。

(2)最顯著位置的標定：將得到的最終的顯著圖進行分塊，找到顯著能量最大的塊標定為顯著圖中最顯著的位置；

(3)自適應調整：以標定的最大顯著值位置的中心為坐標軸原點，根據目標顯示器尺寸及比例，逐步向x、y正負坐標軸方向擴大顯示窗口，在增大顯示窗口的過程中，始終保持顯示窗口在顯著圖中對應像素的平均能量達到最大，直到顯示窗口達到要求的目標顯示圖像的尺寸大小為止。

所述步驟(1)中計算圖像中每個像素點的局部對照顯著性采用多尺度、變窗口的低級特征局部對照方法，具體實現步驟如下：