CN1776461A

CN1776461A - 一种消除拼接显示屏间拼缝的方法及装置

Info

Publication number: CN1776461A
Application number: CN 200410091097
Authority: CN
Inventors: 李众庆
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2004-11-16
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2024-11-16
Also published as: CN100367047C

Abstract

本发明提供了一种消除拼接显示屏间拼缝的方法，该方法包括：步骤A：采集原始图像，使得所采集到的图像适于后续步骤B中的图像平移；步骤B：将所采集到的图像向拼缝位置平移；步骤C：将平移后的图像还原为原始图像。本发明还提供了一种消除拼接显示屏间拼缝的装置，该装置包括：图像采集模块、原始图像平移模块、以及图像还原模块，其中：图像采集模块用于采集原始图像，并将采集到的图像发送给图像平移模块；图像平移模块用于将接收到的图像向拼缝位置平移，以使得平移后的图像能够覆盖拼缝；图像还原模块用于从图像平移模块接收平移后的图像，并将该图像还原为原始图像。

Description

一种消除拼接显示屏间拼缝的方法及装置

技术领域

本发明属于图像显示技术领域，尤其涉及一种消除拼接显示屏间拼缝的方法及装置。

背景技术

当前，随着电子信息技术的不断进步，越来越多的计算机正朝着小型化的方向发展，在小型化的同时，计算机的处理数据的能力也得到了加强，其所能处理的数据类型也越来越广泛。人们可以使用小型的便携计算机完成大型的数据处理、储存、以及汇集工作，从而大大方便人们的日常工作和生活。例如，可以采用笔记本电脑对股票信息、地图数据、以及图像数据进行处理，并根据处理结果在显示屏上显示相应内容。然而，由于计算机的小型化，必然导致其显示屏随之大幅缩小，该缩小的显示屏会给使用者带来观看上的困难。尤其对于以上对显示质量要求较高的数据，该缩小的显示屏无法满足显示质量的要求，从而使得使用者无法通过便携式计算机详尽地获得相应信息，从而给使用者带来不便。举例来说，在使用者通过笔记本电脑下载地图数据时，由于显示屏较小，因此，使用者无法通过该显示屏清晰地得到其所需要的带有大量信息的地图，比如是确定大致位置的大图和显示路线的局部细节图，又如，如果使用者通过笔记本电脑处理股票数据，由于该显示屏较小，则使用者无法清晰地得到相应的大量的股票信息，比如大盘总趋势和个股详情。另外，由于计算机对于例如视频等的多媒体数据的处理能力越来越强，因此，使用者也能够利用例如笔记本电脑这样的便携设备进行视频播放，尽管这些便携设备具备足够的视频数据处理能力，但是，由于其显示屏的尺寸限制，使得无法给予观看者无法得到大屏幕所能提供的视觉享受，由此降低了便携设备的视频数据显示能力。另外，在使用计算机进行工程绘图以及多窗口操作的过程中，也需要显示屏具有较大尺寸，以方便使用者的实际使用。

由此可见，在当前计算机小型化的过程中，存在着整机体积缩小与需要大屏幕进行显示这样的矛盾。当前，通常采用显示屏拼接技术来解决该矛盾，通过将多个显示屏拼接，达到在不增加设备尺寸的前提下增大显示屏尺寸。另外，在实际应用中，也存在着许多需要进行大型显示的场合，例如机场、火车站、体育比赛以及大型展览。在这些场合，需要利用尺寸很大的显示屏为距离很远的人们提供相应信息，而由于在制造过程中，显像管的制造成本以及生产难度会随着所需尺寸的增加而大幅上升，因此，对于需要大型显示的场合，同样需要显示屏拼接技术。

在现有技术中，通常采用的显示屏拼接技术包括：CRT显像管拼接、LCD拼接以及投影机拼接。由于投影机对环境光线的要求较为苛刻，在环境光线较强的地方，无法看清图像，因此，只适合于室内使用，其应用范围较窄，而对于CRT显像管拼接以及LCD拼接来说，其主要问题在于，不论把要拼接的显示屏如何靠近，在拼接过程中总会在显示屏之间存在拼缝，具体为：

CRT是靠电子打到显像管的内表面的荧光屏上来显示，其显像管由一定厚度的玻璃壳制成，中间抽成真空，为了保证一定的强度，玻璃壳需要具有一定的厚度，从而，CRT显像管的四周边缘不可能缩小，其最小宽度为玻璃壳的厚度，该最小宽度通常为5毫米；

LCD的工艺是把能在电压作用下能变颜色和灰度的液晶灌在一个小空间内，多个这样的小空间组成陈列，构成一个完整的显示屏，LCD的边缘用包裹材料保护以防止液晶泄露，该边缘的宽度通常不能小于5毫米；

因此，由于CRT及LCD各自所具有的边缘宽度，使得在显示屏拼接过程中不可避免地出现拼缝。为了解决该问题，现有技术中采用如下技术手段来消除拼缝：

方案一：

如图1a～1c所示，在两块显示屏边缘采取数字和光学图像处理方法，将显示屏边缘部分的图像按照一定比例缩小，然后采用光学透镜，将该缩小的图像放大，同时保持显示屏其余部分的图像不变，将放大后的图像来填补由于拼缝所造成的空隙；

其中，图中140为光学透镜，图1a、图1b和图1c分别采用了不同形状和构造的光学玻璃，这些光学玻璃都能通过其边缘部分对光线的折射作用达到放大图像的目的；30为显示屏，两个显示屏30中间的深色部分为显示屏间的拼缝，如图1a～1c所示，经过光学透镜的光线发生折射以放大边缘部分的图像，从而使得可见的拼缝宽度显著减小。这种方法虽然能够减小拼缝宽度，但是，该方法具有以下缺点：

(1)该方案只能减小拼缝宽度，不能完全消除拼缝；采用该方案后，显示屏的边缘仍能看到，其所形成的拼缝厚度大约为1毫米左右，这对于大屏幕显示还勉强接受，但对于那些便携式设备小屏幕拼接的场合，则很难接受，表现在：由于小屏幕拼接场合一般均是便携设备进行拼接，而使用者眼睛离便携式设备的显示屏通常比较近，因此，即使有点缝隙都会看呈现得十分明显，从而对图像质量造成破坏，进而引起使用者的强烈不满；

(2)采用该方案，显示屏上所放置的光学玻璃镜的厚度较大，从而会增加显示屏的体积及质量，从而降低其便携性；例如，两个LCD合并，其拼缝宽度为10毫米，则上面的光学玻璃厚度为25毫米，该厚度的光学玻璃会明显增加显示屏的体积及质量，使其不利于携带；

(3)由于该方案需要对图像边缘进行压缩和放大处理，因此，会对图像本身造成损害；

另外，由于该方案需要精确计算出需要进行压缩及放大处理的边缘图像的面积，因此，使得该方案实现复杂，不利于实际应用；

方案二：

采用菲涅尔放大镜(FRENSNAL LENS)实现消除拼缝：在该方案中，菲涅尔放大镜把每个显示屏幕的图像都按照一定的倍率放大，以掩盖掉两个显示器中间的拼缝，参见图2，图中20为两个独立拼接在一起的显示屏幕，11为菲涅尔放大镜，12为感压板，13为可弯曲的薄膜；该方法虽然能够消除拼缝，但是该方法具有以下缺点：

(1)为了获得适当的放大倍数，菲涅尔放大镜必须离开显示器20一段距离，否则图像无法放大，这样会导致显示器比较厚，从而增加了显示屏的体积，使该方法构成的设备的便携性降低；

(2)菲涅尔放大镜为了使穿过该放大镜的光线弯曲而产生绕射现象，从而形成放大镜的效果，必须在其表面布满细小的锯齿形同心圆条纹，该条纹会对图像造成一定损害，从而降低图像质量；

另外，菲涅尔放大镜的加工成本也比较高，价格昂贵影响实际应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种消除拼接显示屏间拼缝的方法及装置，能够完全消除显示屏之间的拼缝、不对图像造成损害、并且，不会明显地增加显示屏的体积及厚度。

为实现上述目的，本发明提供了一种消除拼接显示屏间拼缝的方法，该方法包括：

步骤A：采集原始图像，使得所采集到的图像适于后续步骤B中的图像平移；

步骤B：将所采集到的图像向拼缝位置平移；

步骤C：将平移后的图像还原为原始图像。

其中，步骤A所述采集原始图像包括：

根据光学透镜各个平移单元入射端的截面形状，将原始图像以该截面形状为单位进行分割，光学透镜各个平移单元入射端分别采集与其对应的分割图像；

步骤B包括：

与光学透镜各个平移单元相对应的分割图像分别通过平移单元的入射端入射进入平移单元，利用全反射原理，所述分割图像的入射光在平移单元中发生偶数次全反射，然后，以与入射时相同的方向、与入射位置相隔平移距离的位置从平移单元射出端射出；

步骤C包括：

将各个平移单元所平移的分割图像合并为原始图像。

其中，步骤A所述采集原始图像包括：

在原始图像中将靠近拼缝一侧的要进行平移的部分图像切割下来，并把未被切割的剩余部分图像向拼缝位置平移所切割下来的图像的宽度的距离，然后，将切割下来的图像接合到图像远离拼缝位置的一侧，采集处于当前位置的图像；

步骤B包括：

将所述进行切割并在远离拼缝一侧与图像相接合的图像入射到与之相对应的光学透镜的一侧平移单元中，利用全反射原理，该切割的图像在光学透镜中发生偶数次的全反射，然后从光学透镜另一侧的平移单元中以与入射时相同的方向射出；和未切割部分的图像从步骤A所述的当前位置入射到光学透镜中，经过直线传播后从光学透镜射出；

步骤C包括：

将平移后的切割图像，与未进行切割的那部分图像合并为原始图像。

其中，在步骤C中，所述将图像合并为原始图像进一步包括：

对合并的图像进行滤波，以消除合并图像的各个部分之间的分割缝。

其中，步骤A所述采集原始图像包括：

对图像以像素点为单位进行分割，然后，采集所分割的各个像素；

步骤B包括：

各根光纤的入射端分别采集与其对应的像素，然后将该像素通过倾斜的光纤的传输部分传输到光纤的射出端；

步骤C包括：

各根光纤的传输部分所传输的像素分别从光纤的射出端射出，各根光纤所射出的像素进行组合，以还原得到原始图像。

其中，步骤B所述各根光纤的入射端分别采集与其对应的像素为：

一根光纤采集对应的一个或多个像素。

多根光纤采集对应的一个像素。

本发明还提供了一种消除拼接显示屏间拼缝的装置，该装置包括：图像采集模块、原始图像平移模块、以及图像还原模块，其中：

图像采集模块用于采集原始图像，并将采集到的图像发送给图像平移模块；

图像平移模块用于将接收到的图像向拼缝位置平移，以使得平移后的图像能够覆盖拼缝；

图像还原模块用于从图像平移模块接收平移后的图像，并将该图像还原为原始图像。

其中，所述图像平移模块为：由各个平移单元组成的光学透镜，其中，各个平移单元能够利用全反射原理使得入射光向拼缝位置平移；

所述图像采集模块用于以所述平移单元的截面形状为单位对原始图像进行分割和采集，并将采集到的分割图像传输给相对应的平移单元；

图像平移模块中的各个平移单元用于将各个分割图像分别向拼缝位置平移；

图像还原模块用于接收各个平移单元平移后所输出的各个分割图像，并将这些分割图像合并到一起，以还原得到原始图像。

其中，所述图像平移模块为两侧具有平移单元的整体光学元件，所述平移单元能够利用全反射原理使得入射光向拼缝位置平移；

图像采集模块用于对图像进行切割并将切割部分接合到图像远离显示屏拼缝的一侧；

图像平移模块用于将切割部分的图像向拼缝位置平移；

图像还原模块用于将平移后的切割图像与未切割图像合并到一起，还原得到原始图像。

其中，所述图像采集模块为软件模块。

其中，所述图像采集模块和/或图像还原模块为光学元件。

其中，所述图像还原模块进一步包括滤波处理模块，用于对所述合并的图像进行滤波，以消除分割缝。

其中，所述滤波处理模块为高阻滤波器。

其中，所述高阻滤波器为薄膜。

其中，图像采集模块为：各根倾斜光纤的靠近显示屏一侧的端部；

图像平移模块为：各根倾斜光纤的传输部分；

图像还原模块为：各根倾斜光纤远离显示屏一侧的端部。

其中，图像平移模块为：由整根倾斜光纤所组成的光纤装置；

所述图像采集模块和/或图像还原模块为软件模块或光学元件。

可见，本发明具有如下有益效果：

通过将图像向显示屏间的拼缝平移，能够完全消除拼缝，并且，平移过程中不会对图像质量造成损害，所采用的装置体积较小和质量也较轻，不会影响便携设备本身的可携带性。本发明采用低廉的材料即可实现，实现方式简单，无需大规模以及精确的计算，能够迅速应用于多种产品中，并可带来可观的经济效益。

附图说明

图1a～图1c为现有技术中方案一的示意图；

图2为现有技术中方案二的示意图；

图3为本发明的流程图；

图4和图5为本发明一实施例中实现图像平移的原理示意图；

图6为本发明一实施例中实现图像平移的原理示意图；

图7和图8为本发明一实施例中实现图像分割和平移的效果图；

图9为本发明一实施例中实现图像平移的原理示意图；

图10为平移单元示意图；

图11为本发明所提供的装置的模块图。

具体实施方式

本发明为一种消除拼接显示屏间拼缝的方法及装置，该方法将显示屏所显示的图像向拼缝位置平移，以使得平移后的图像能够覆盖拼缝，从而消除由于显示屏自身边框所带来的拼缝；该装置首先采集原始图像，并将采集到的图像向拼缝位置平移，然后再将平移后的采集图像还原为原始图像，从而使得原始图像能够覆盖拼缝。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

参见图3，实现本发明需要以下步骤：

步骤301：采集原始图像，以使得所采集到的图像适于后续步骤302中的图像平移；

步骤302：将在步骤301中所采集到的图像向拼缝位置平移；

步骤303：将平移后的图像还原为原始图像。

下面对以上步骤的具体实现进行详细描述：

(一)步骤301的具体实现：

根据在步骤302中进行图像平移的方式，可以分别采用相应的不同方式分别实现步骤301中所述的采集原始图像，具体包括：

第一种实现方式：参见图4和图5，在步骤302中，根据全反射原理，利用光学透镜中的各个平移单元对图像进行整体平移，则步骤301中按照如下方式进行图像采集：

根据光学透镜各个平移单元入射端的截面形状，将原始图像以该截面形状为单位进行分割，光学透镜各个平移单元入射端分别采集与其对应的分割图像，从而实现采集原始图像；

第二种实现方式：参见图6，在步骤302中，根据全反射原理，利用光学透镜两侧的两个平移单元对靠近拼缝一侧的部分图像进行平移，则步骤301中按照如下方式进行图像采集：

在原始图像中将靠近拼缝一侧的要进行平移的部分图像切割下来，并把未被切割的剩余部分图像向拼缝位置平移所切割下来的图像的宽度的距离，然后，将切割下来的图像接合到图像远离拼缝位置的一侧，采集处于当前位置的图像；图7和图8分别显示了进行该图像采集之前和图像采集之后的图像；

在进行如上方式的图像采集后，在步骤302中就可以利用光学透镜将切割下来的那部分图像向拼缝位置平移，从而实现图像向拼缝位置的整体平移，这部分内容会在后续对步骤302的具体实现的描述中进行介绍；

第三种实现方式：参见图9，在步骤302中，采用向拼缝位置倾斜的光纤平移图像，则步骤301中按照如下方式实现图像采集：

(二)步骤302的具体实现：

1、相应于如上所述步骤301中的第一种实现方式，采用如下方式实现图像平移：

参见图10，与光学透镜各个平移单元相对应的分割图像分别通过平移单元的入射端进入平移单元，利用全反射原理，该分割图像的入射光在平移单元中发生偶数次全反射，然后，以与入射时相同的方向，但在与入射位置相隔平移距离的位置从平移单元射出端射出，各个平移单元均按照如上方式实现对分割图像的平移，从而实现对图像的整体平移；

2、相应于如上所述步骤301中的第二种实现方式，采用如下方式实现图像平移：

参见图6，将所述进行切割并在远离拼缝一侧与图像相接合的图像入射到与之相对应的光学透镜的一侧平移单元中，利用全反射原理，该切割的图像在光学透镜中发生偶数次的全反射，然后从光学透镜另一侧的平移单元中以与入射时相同的方向射出，从而实现切割部分图像向拼缝位置的平移，未切割部分的图像从步骤301所述的当前位置入射到光学透镜中，经过直线传播后，在各自的位置以与入射时相同的方向从光学透镜射出；由于在步骤301中，通过图像采集已经将未切割部分的图像向拼缝位置进行了平移，因此，结合本步骤中的图像平移，能够实现图像向拼缝位置的整体平移；

3、相应于如上所述步骤301中的第三种实现方式，采用如下方式实现图像平移：

参见图9，倾斜的各根光纤的入射端分别采集与其对应的像素，然后将该像素通过光纤的传输部分传输到光纤的射出端，由于各根光纤分别向拼缝位置倾斜，因此，利用这些光纤分别传输像素能够实现将图像向拼缝位置整体平移；其中，每根光纤可以采集对应的一个或多个像素，或者，多根光纤采集对应的一个像素；

(三)步骤303的具体实现：

1、相应于如上所述步骤301中的第一种采集图像的方式，可以采用如下方式实现图像还原：

将各个平移单元所平移的分割图像合并为原始图像；其中，为了消除各个分割图像在合并过程中所可能产生的分割缝，还可进一步对图像进行滤波，以消除分割缝；在本发明实施例中，采用高阻滤波器实现对图像滤波，该高阻滤波器可以为薄膜或其它滤波元件；

2、相应于如上所述步骤301中的第二种采集图像的方式，可以采用如下方式实现图像还原：

将平移后的切割图像，与未进行切割的那部分图像合并到一起，从而还原得到原始图像；在该方式中，同样可以按照如上所述方式对图像进行滤波处理，从而消除图像合并过程中的分割缝；

3、相应于如上所述步骤301中的第三种采集图像的方式，可以采用如下方式实现图像还原：

各根光纤的传输部分所传输的像素分别从光纤的射出端射出，各根光纤所射出的像素进行组合，从而还原得到原始图像。

下面对本发明提供的装置进行详细描述。

参见图11，本发明所提供的装置包括：图像采集模块1101，图像平移模块1102、以及图像还原模块1103，其中：

图像采集模块1101用于采集原始图像，并将采集到的图像发送给图像平移模块1102；图像平移模块1102用于将接收到的图像向拼缝位置平移，以使得平移后的图像能够覆盖拼缝；图像还原模块1103用于从图像平移模块1102接收平移后的图像，并将该图像还原为原始图像。

下面结合附图对以上模块进行详细描述：

实施例一：

参见图4、图5和图10，在本实施例中，以由各个平移单元组成的光学透镜作为图像平移模块，其中，各个平移单元能够利用全反射原理使得入射光向拼缝位置平移；图像采集模块用于以平移单元的截面形状为单位对原始图像进行分割和采集，并将采集到的分割图像传输给相对应的平移单元，图像平移模块中的各个平移单元用于将各个分割图像分别向拼缝位置平移，图像还原模块用于接收各个平移单元平移后所输出的各个分割图像，并将这些分割图像合并到一起，以还原得到原始图像；其中，可以采用软件模块实现图像采集模块，也可采用光学元件实现这图像采集模块以及图像还原模块，并不影响本发明的实现；

实施例二：

参见图6，以两侧具有平移单元的整体光学元件作为图像平移模块，该平移单元能够利用全反射原理使得入射光向拼缝位置平移，图像采集模块用于对图像进行切割并将切割部分接合到图像远离显示屏拼缝的一侧，图像平移模块用于将切割部分的图像向拼缝位置平移，图像还原模块用于将平移后的切割图像与未切割图像合并到一起，还原得到原始图像；其中，可以采用软件模块分别实现图像采集模块以及图像还原模块，也可采用光学元件实现这两个模块，并不影响本发明的实现；

其中，在实施例一和实施例二中，图像还原模块还可进一步包括滤波处理模块，用于对合并的图像进行滤波，以消除分割图像相互合并所产生的分割缝；该滤波处理模块多为高阻滤波器，在本发明实施例中，采用薄膜作为该滤波处理模块；

实施例三：

参见图9，在实施例中，以各根光纤的靠近显示屏一侧的端部作为图像采集模块，利用该端部获取图像的各个像素点；以各根光纤的传输部分作为图像平移模块，用于将图像的各个像素向拼缝位置传输；以各根光纤远离显示屏一侧的端部作为图像还原模块，用于将各根光纤传输的像素输出以形成原始图像；

在本发明其它实施例中，还可采用图9所示的整根倾斜光纤所组成的光纤装置作为图像平移模块，图像采集模块以及图像还原模块则可分别采用软件模块得以实现，也可采用光学元件实现这些模块，并不影响本发明的实现。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种消除拼接显示屏间拼缝的方法，其特征在于，该方法包括：

步骤B：将所采集到的图像向拼缝位置平移；

步骤C：将平移后的图像还原为原始图像。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述采集原始图像包括：

步骤B包括：

步骤C包括：

将各个平移单元所平移的分割图像合并还原为原始图像。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述采集原始图像包括：

步骤B包括：

步骤C包括：

将平移后的切割图像，与未进行切割的那部分图像合并还原为原始图像。

4、根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在步骤C中，所述将图像合并为原始图像进一步包括：

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述采集原始图像包括：

步骤B包括：

步骤C包括：

各根光纤的传输部分所传输的像素分别从光纤的射出端射出，各根光纤所射出的像素进行合并，以还原得到原始图像。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤B所述各根光纤的入射端分别采集与其对应的像素为：

一根光纤采集对应的一个或多个像素。

7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤B所述各根光纤的入射端分别采集与其对应的像素为：

多根光纤采集对应的一个像素。

8、一种消除拼接显示屏间拼缝的装置，其特征在于，该装置包括：图像采集模块、原始图像平移模块、以及图像还原模块，其中：

9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述图像平移模块为：由各个平移单元组成的光学透镜，其中，各个平移单元能够利用全反射原理使得入射光向拼缝位置平移；

10、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述图像平移模块为两侧具有平移单元的整体光学元件，所述平移单元能够利用全反射原理使得入射光向拼缝位置平移；

图像平移模块用于将切割部分的图像向拼缝位置平移；

11、根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述图像采集模块为软件模块。

12、根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述图像采集模块和/或图像还原模块为光学元件。

13、根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述图像还原模块进一步包括滤波处理模块，用于对所述合并的图像进行滤波，以消除分割缝。

14、根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述滤波处理模块为高阻滤波器。

15、根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述高阻滤波器为薄膜。

16、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，图像采集模块为：各根倾斜光纤的靠近显示屏一侧的端部；

图像平移模块为：各根倾斜光纤的传输部分；

图像还原模块为：各根倾斜光纤远离显示屏一侧的端部。

17、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，图像平移模块为：由整根倾斜光纤所组成的光纤装置；