[发明专利]改善低视力人群阅读障碍的装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种改善低视力人群阅读障碍的装置。 

背景技术

低视力患者及老年人在阅读书报、文件、说明书等图文时存在不同程度的障碍，传统一般是借助放大镜，但因其仅为光学放大，存在放大倍数有限、边缘变形等问题，因此在欧美等发达国家，基本已淘汰了放大镜，普遍使用图文助视装置等改善低视力人群阅读障碍的高科技产品。 

以图文助视装置为例，该装置是一种改善低视力人群阅读障碍的装置，能呈现给用户色彩更加鲜明的图像效果，通过内部的数字图像处理功能，还能实现从色彩到黑白(白黑)极高对比度显示模式的转换，从而能突出目标图像，方便低视力患者观察、阅读。 

现有技术中，由于图像处理算法不够精炼高效等原因，导致处理时间较长，图像刷新率往往达不到较高；而图像显示帧率较低(比如：30fps)时，在图文助视装置移动过程中会出现显示拖影现象，极大地影响使用舒适性。 

另外，由于仅仅对于亮度信号进行处理，只能得到黑白和白黑的显示模式；虽然能满足大部分低视力患者的基本要求，但对于一些特殊的低视力群体尚未顾及。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改善低视力人群阅读障碍的装置，能够提高图像显示帧率，提高使用时的观看效果。 

为了解决上述问题，本发明提供了一种改善低视力人群阅读障碍的装置，包括：摄像单元，图像存储单元、视频编码单元及显示单元； 

所述摄像单元用于采集图像数据； 

图像存储单元用于保存所述图像数据； 

所述视频编码单元用于将所述图像存储单元保存的图像数据编码成视频信号； 

所述显示单元用于显示所述视频信号； 

还包括：数字处理单元，用于对所述摄像单元采集到的图像数据进行对比度拉伸后保存到所述图像存储单元中； 

其中，数字处理单元进行对比度拉伸是指：所述数字处理单元对于图像数据中的每个像素，输出的该像素的亮度值为该像素输入的亮度值乘以N，N为2、4或8；其中，该像素输入的亮度值为所述摄像单元所采集到的图像数据中该像素的亮度值。 

进一步地，所述数字处理单元还用于在将图像数据保存到所述图像存储单元前，实时计算每一帧图像数据的整体平均亮度，用该整体平均亮度与最优亮度区间进行比较，根据比较结果调整下一帧图像数据的亮度。 

进一步地，所述数字处理单元用该整体平均亮度与最优亮度区间进行比较，根据比较结果调整下一帧图像数据的亮度具体是指： 

所述数字处理单元将所述整体平均亮度与所述最优亮度区间的差值作为亮度偏移量；如果所述整体平均亮度大于所述最优亮度区间的右端点的数值，则对于接下来的一帧图像数据，将其中每个像素点的亮度值减去所述亮度偏移量后输出；如果所述整体平均亮度小于大于所述最优亮度区间的左端点的数值，则对于接下来一帧图像的每个像素点的亮度值要加上所述亮度偏移量后输出；如果所述整体平均亮度位于所述最优亮度区间内，则不调整下一帧图像数据的亮度。 

进一步地，所述的装置还包括：与所述数字处理单元相连的照明单元，用于为所述摄像单元提供照明； 

所述数字处理单元还用于接收所述摄像单元所输出的图像数据，实时计算每帧图像的整体平均亮度，并与设定值比较；如果所述整体平均亮度低于设定值，则增大供给照明单元的电流；如果所述整体平均亮度高于设定值，则降低供给照明单元的电流；如果所述整体平均亮度等于设定值，则不对供给照明单元的电流进行调节。 

进一步地，所述的装置还包括：控制单元； 

数字处理单元，连接于所述摄像单元和图像存储单元之间，并与控制单元相连； 

所述控制单元用于当用户选择黑白显示时，发送黑白显示指令给数字处理单元； 

所述数字处理单元在接收到控制单元的黑白显示指令后，接收所述摄像单元所输出的图像数据，实时将每个图像中各像素的灰度值与灰度阈值进行比较，当该像素的灰度值高于所设定的灰度阈值时，用一个白色亮点替代该像素；当图像灰度低于所述灰度阈值时，则用一个黑色暗点替代该像素；当某像素的图像灰度恰好等于所述灰度阈值时，设定用白色亮点或黑色暗点替代该像素；将完成替代后的图像数据按时间顺序保存在所述图像存储单元中。 

进一步地，所述控制单元还用于当用户选择白黑显示时，发送白黑显示指令给数字处理单元；