CN101138252A - 图像处理设备与方法 - Google Patents

Abstract

一种图像处理设备(1)，接收彩色输入信号(3)和可配置的用户设置(7)。该图像处理设备(1)用于将彩色输入信号(3)转换成修改的彩色信号(9)，以在彩色显示屏(11)上进行显示。图像处理设备(1)将彩色输入信号(3)中的一种或多种颜色转换成另外一种或多种颜色，从而使得图像信号能被色盲的人看到。图像处理设备(1)还可以改变特定颜色的亮度级别或者纹理设置，以便色盲的人能够看到该颜色。该图像处理设备用于将彩色输入信号中的某特定颜色的真实颜色告知用户。

Description

图像处理设备与方法

技术领域

本发明涉及一种图像处理设备与方法，特别涉及一种用于在显示屏上，例如便携设备的显示屏上，显示彩色图像的图像处理设备与方法。

背景技术

诸如移动电话和PDA之类的便携式设备传统上使用单色显示屏来显示图像，这主要是因为处理上的限制和这些设备的成本需求。然而，近来更多的彩色显示屏被用于增强移动电话和PDA上显示的信息。这是受到了带照相功能的手机的流行，以及3G设备的引入的驱动所致，在3G设备中，必须将大量的信息传递给使用相当小的显示屏的用户。

地图是一个将颜色用作在所显示图像的内容中传递信息的一种主要手段的典型例子。例如，不同类型的路标用不同颜色表示，河流用蓝色表示，土地用不同深浅的绿色表示，等等。除了将颜色用作传递主要信息的方式以外，颜色还用来帮助用户浏览菜单和选择信息。虽然颜色的使用通常对大多数用户很有帮助，但对于患色盲的人来说却很成问题。

色盲有几种形式。具有全部颜色视觉的人称作三色视者(Trichromat)。二色视者(Dichromat)是指只能看见光的三原色(红、绿、蓝)中的两种的人，而全色盲(Achromatopsia)不能看见任何颜色。这种人看见的是单色或者灰色的事物。因此可以想到，在诸如移动电话和PAD之类设备上从单色显示屏向彩色显示屏的转变将可能导致那些色盲的人产生混乱，特别是在将颜色用作传递信息的主要方式时。

已经发展了多种算法，用于修改图像从而使得颜色能被色盲患者“看到”。然而，这些算法涉及修改图像以便使得某一种颜色总是用特定方式加以改变。例如，某一种颜色总是会被改变成另一种对用户更明显易见的颜色。但是，这样的算法会导致出现问题，例如，当某背景颜色被自动改变成与前景使用的文本相同的颜色时，就会导致文本不可读。这些算法的局限还在于，其是对所有人通用的，不能为特殊用户提供最优的解决方案。

其他已知系统中，可以根据正在使用显示屏时的环境来改变显示屏的颜色。然而，与以上相同，这些系统对于色盲患者的帮助很有限。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一个图像处理设备与方法，以减少上面提及的不利情况。本发明由独立权利要求定义。从属权利要求定义了有利的实施例。

本发明的一个特定实施例涉及对特定用户进行个性化的图像处理设备，而不是依靠于预编程算法和/或环境条件。本发明具有的优点是，允许色盲患者根据他们的个人需要来对图像如何显示进行选择性的修改。

本发明的一个主要方面是提供了一种在显示彩色图像信号之前对该信号进行处理的图像处理设备，该设备包括：用于接收彩色图像信号的装置；用于在接收到的彩色图像信号中选择性地识别出至少一种颜色的装置；用于在训练过程中创建一个或多个用户可配置的设置的装置；以及用于根据训练过程中创建的用户可配置的设置，在显示所述至少一种颜色之前对其进行动态转换的装置。

所述设备还包括：用于在训练过程中向用户显示具有多种颜色的测试图案的装置；以及用于接收来自用户的一个或多个输入信号的接收装置，所述一个或多个输入信号对应于在显示之前需要转换的多种颜色中的一种或多种。训练过程可包含以下步骤：向用户显示具有多种颜色的测试图案；接收来自用户的一个或多个输入信号，所述一个或多个输入信号对应于在显示之前需要转换的多种颜色中的一种或多种；再次显示修正的测试图案，所述修正的测试图案具有根据输入信号进行转换的一种或多种颜色；并且重复以上步骤，直到测试图案中的所有颜色都能被用户区分为止。

用于动态转换所述至少一种颜色的装置可以用来将某种特定颜色改变为不同的颜色，或者将某特定颜色的亮度级别改变为不同的亮度级别，或者将某特定颜色的纹理设置成为不同的纹理设置。

所述设备还可包括用于为用户识别某特定颜色的装置。

所述设备还可包括用于将与所述彩色图像信号的至少一部分相对应的RGB彩色信号变换成U和V分量的装置；用于将所述U和V分量映射到输出颜色指示符(indicator)上的装置；用于将所述输出颜色指示符告知给用户的装置。

附图说明

为更好的理解本发明和更清楚的展示它如何实现，现在通过示例参考以下附图，其中：

图1是根据本发明的图像处理设备的结构图；

图2示出了在训练过程中用来配置图1中的图像处理设备的设备；以及

图3示出了本发明的一个可替换实施例。

具体实施方式

图1显示的是根据本发明的图像处理设备。该图像处理设备1接收彩色图像信号3，该信号在实施例中以具有红、绿、蓝主分量的RGB信号的形式进行编码。该实施例显示彩色图像信号3是从诸如相机之类的图像采集设备5得到的。然而应该理解，彩色图像信号3也能从其它来源得到，包括存储在数据文件中的图像信号、从远程来源下载的图像信号，等等。

图像处理设备1接收(例如，利用触摸显示屏或者小键盘设备)形成用户可配置的设置的一个或多个输入信号7。所述用户可配置的设置是在训练过程中输入的，随后将对其描述。来自图像处理设备1的输出信号包含彩色信号9，该信号中红、绿、蓝分量中的一个或多个可以在彩色显示屏11上进行显示之前，根据基于输入信号7的所述用户可配置的设置而被转换或修改为(RMGMBM)。

基于所述用户可配置的设置，图像处理设备1将彩色图像信号动态地转换(例如，利用查找表来确认如何在显示前转换被选择性识别的颜色)成色盲患者可理解的画面。图像处理设备1设置为检测输入彩色画面中的一种或多种选定的颜色，然后基于所述用户可配置的设置转换一种或多种颜色。该转换最好用查找表来实现逐像素的转换。画面中的连通域也能根据用户的个人设置而给予其对于色盲患者而言唯一性的、可辨别的颜色。

如同将某特定颜色改变成另一种颜色的可替换方法一样，也可以将某特定颜色修改为纹理表面，例如交叉平行线阴影，由此避免了将颜色改变为与近似画面中已有颜色近似的颜色的潜在问题。

如上所述，图像处理设备1所进行的转换是基于在训练过程中用户输入的一个或多个输入信号7的，例如结合使用具有多种颜色的测试图案，如下面更详细的描述。

图2显示的是具有在多个分隔部分中定义的多种颜色的测试图案20。该测试图案可以用卡片的形式来提供，这样用户在训练过程中将相机对准该卡片，以便在显示屏上显示出该测试图案。可替换的，可以将测试图案存储在存储器中，并且在训练过程启动时就将其显示给用户。

图示的例子中的测试图案20包含了红色21、紫色22、黄色23、蓝色24、绿色25和浅绿色26。各颜色用黑线分开，以便用户能识别出两种颜色之间的界限。

当在训练过程中测试图案20在显示屏11显示时(通过将相机设备对准测试卡，或者通过从存储器中获取测试图案)，用户被要求指示哪种颜色不可分辨。这可以通过按压显示屏11的相关部分(即，该显示屏是触摸显示屏)，或者通过为各个部分21至26提供数字指示符。对于后者而言，用户只要使用小键盘输入不可分辨的部分。该过程一直重复，直至测试图案20中的所有颜色都可以被用户单独的区分为止。

根据训练过程中用户输入的这些输入信号，会创建一组用户可配置的设置，该设置告知图像处理设备如何转换彩色图像信号。所述用户可配置的设置最好用于编辑上述的映射表，该映射表决定图像处理设备在向用户显示一种或多种颜色之前将如何对其进行转换。

如果在训练过程中仅凭调整颜色值图像处理设备1不能提供可分辨的部分21至26，则图像处理设备1配置为提供分辨不同颜色(即，部分)的其他方法。例如，图像处理设备可以配置为使用诸如交叉平行线阴影这样的纹理来表示某种颜色。

值得注意的是，彩色测试图案中能够使用更多或更少的颜色取决于系统需要的复杂程度。

一旦使用上述的训练过程完成对图像处理设备的配置，用户就只需通过简单地将该设备对准某物体并观察显示屏上已经转换过的图像，来实现该设备。同样地，从数据文件中接收的任何图像，例如从文件中下载的用于在显示屏上显示的信息，也将按照所述用户设置进行转换。

可以进一步替换的是，或者除上述之外还有的是，可以修改像素数据的其它参数，例如亮度或者照度。

尽管优选实施例的描述涉及的是RGB信号，其中对RGB分量进行修改，但可以理解，彩色图像信号3和9能够采用其它形式，包括数字像素数据，其中的数字数据能够按照用户的个人设置进行修改。例如，如果存在用于某特定LCD显示屏(例如，一些显示屏只有256色，而另一些有65,536色)的给定的一组颜色值，图像处理设备可以配置为：基于用户所配置的设置，将在该组颜色值中的某种特定颜色或颜色取值范围转换成另一种颜色或颜色取值范围。

从本发明的另一个方面，图像处理设备还能够配置为，为用户识别某种特定颜色。例如，响应于用户将该设备对准某件衣服并从显示的图像中选择感兴趣的某项，图像处理设备可以配置为分析颜色，并将真实颜色告知用户。本发明的这个方面有很多有利的应用，例如，允许用户将该设备对准藏衣间里的各种衬衫，来识别某种特定颜色的衬衫，而不用依靠另一个人来识别某件特定衬衫。

图3详细描述了本发明的这个方面的一个可替换实施例。例如，对于显示屏上的预定区域304分别分析红色、绿色和蓝色信号301、302和303，该预定区域304例如对应于用户305选择的区域304，即，用户305通过触摸具有感兴趣颜色的显示屏上的区域而选择的区域304。将与小区域304(例如3×3像素)相对应的红、绿和蓝信号311、312、313传送至过滤器321、322、323以决定多个信号各自的中值(median)。将红、绿和蓝信号的中值信号331、332、333传送到一个RGB到UV转换器，用于将该RGB信号转换成U和V座标336、337。这个处理消除了彩色信号分析时的光照强度的影响。

U和V座标336、337用来指向UV表338，该表用于使得U和V座标336、337与最接近的输出颜色指示符相匹配。该设备包含了输出设备339，用于将最接近的输出颜色指示符指示给用户，这样就告知用户先前屏幕上选定的区域304的颜色。优选地，用虚拟指示符而不是用颜色来告诉用户该颜色，例如利用显示屏上写的文本。可以选择的是，可以用听的见的信号来告诉用户该颜色，例如，向用户发出单词“红色”的声音。

本发明的另一方面使用户能够将一个诸如移动电话之类的便携式设备指向某一特定画面，选择显示图像的一个区域，然后就能获知所选择区域的真实颜色。除了确定从传感器上看到的图像的颜色之外，该设备还能够配置在诸如电视机或者计算机显示屏之类的一个设备之中，这样就使得用户能够触摸显示屏的某特定区域，然后被告知该区域的真实颜色。

一个优选实施例可以总结如下。图像处理设备1接收输入信号3和可配置用户设置7。图像处理设备1用于将彩色输入信号3转换为修改的彩色信号9，用于在彩色显示屏11上显示。图像处理设备1将彩色输入信号3中的一种或多种颜色转换成另外一种或多种颜色，从而使得该图像信号能被色盲患者看到。图像处理设备1还可以改变某特定颜色的亮度级别或者纹理位置，以便使得该颜色对于色盲患者更易见。图像处理设备还可以用来告知用户在彩色输入信号中某特定颜色的真实颜色。

尽管联系诸如移动电话或者PAD之类的移动设备描述了优选实施例，但是可以理解，本发明也能够结合任何具有用于输入用户可配置的设置的某种装置(例如上面提及的电视机或者计算机)的彩色显示屏一起使用。

应该注意，上述实施例是说明性的而不是要限定本发明，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，本领域技术人员可以设计出很多可替换实施例。单词“包含”不排除权利要求中未列出的其他元件或步骤，单词“一个”也不能排除存在多于一个的可能性，一个单独的处理器或者其它单元也可以实现权利要求所列举的几个单元的功能。在权利要求中，任何参考标记不应解释成对权利要求的限定。

Claims (9)

1.一种图像处理设备(1)，用于在显示彩色图像信号之前对所述彩色图像信号进行处理，所述设备包括：

用于接收彩色图像信号(3)的装置；

用于在所述接收的彩色图像信号中选择性地识别出至少一种颜色的装置；

用于在训练过程中创建一个或多个用户可配置的设置的装置；以及

用于根据在所述训练过程中创建的所述用户可配置的设置，在显示所述至少一种颜色之前对其进行动态转换的装置。

2.如权利要求1所述的设备，还包括，

用于在所述训练过程中向用户显示具有多种颜色的测试图案的装置(11)；以及

用于接收来自用户的一个或多个输入(7)的接收装置，所述一个或多个输入(7)对应于需要在显示之前进行转换的所述多种颜色中的一种或多种颜色。

3.如权利要求1所述的设备，其中，用于动态转换所述至少一种颜色的装置用于将某种特定颜色改变为不同的颜色。

4.如权利要求1所述的设备，其中，用于动态转换所述至少一种颜色的装置用于将某特定颜色的亮度级别改变成不同的亮度级别。

5.如权利要求1所述的设备，其中，用于动态转换所述至少一种颜色的装置用于将某特定颜色的纹理设置改变成不同的纹理设置。

6.如权利要求1所述的设备，还包括用于为用户识别出某特定颜色的装置。

7.如权利要求9所述的设备，还包括：

用于将与所述彩色图像信号的至少一部分(304)相对应的RGB彩色信号变换成U和V分量的装置(335)；

用于将所述U和V分量映射到输出颜色指示符的装置(338)；以及

用于将所述输出颜色指示符告知所述用户的装置(339)。

8.一种在显示设备上显示彩色图像信号之前对所述彩色图像信号进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：

接收要显示的彩色图像信号；

在所述接收的彩色图像信号中选择性地识别出至少一种颜色；

在训练过程中创建一个或多个可配置的用户设置；以及

根据在所述训练过程中获得的所述可配置的用户设置，在显示所述至少一种颜色之前对其进行动态转换。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述训练过程包括以下步骤：

向用户显示具有多种颜色的测试图案；

接收来自用户的一个或多个输入信号，所述一个或多个输入信号对应于需要在显示之前进行转换的所述多种颜色中的一种或多种颜色；

再次显示修正的测试图案，所述修正的测试图案具有根据所述输入信号进行了转换的一种或多种颜色；以及

重复以上步骤，直到在所述测试图案中的所有颜色都能被用户区分为止。

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