[发明专利]一种针对不同尺寸显示终端的图像自适应显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对不同尺寸显示终端上的图像自适应显示方法，属于图像、多媒体信号处理技术领域。

背景技术

随着网络技术和多媒体技术的迅速发展，三网融合成为必然的趋势。三网融合的推进使得移动电话、掌上电脑及智能手机等小屏幕设备对多媒体资源的使用越来越广泛，在这些屏幕分辨率小、带宽和处理能力都有限的移动终端上显示图像，成为了一个突出问题。并且随着“三网”的进一步融合以及3G通信网络的推广，导致了终端设备的多样性，然而通常一幅图像的制作往往只是针对某一类显示终端的，因此，对于将一幅尺寸大的高清图片传输到屏幕尺寸小且分辨率低的显示终端上进行显示时，可能会出现图像变形失真、或画面中的一些关键细节区域丢失等问题，从而影响了观众欣赏质量。针对以上问题，迫切需要一种针对不同低分辨率显示终端上对图像的自适应显示技术，以满足图像内容不失真的同时避免重要内容的丢失，以提供最好的观众浏览体验。

近几年，已经有越来越多的研究者开始关注图像自适应显示这个问题。图像自适应显示的关键问题是如何获取图像的重要内容，以及使其重要内容或关注对象区域能够很好的在不同尺寸、不同分辨率的屏幕上显示出来。传统的显示方法包括尺度变换技术和剪切技术。尺度变换就是对原始图像进行均匀采样，这种技术对于从高清的大屏幕显示变换到低分辨率的小屏幕进行显示时，会造成图像的变形失真，以致观赏质量严重降低。剪切技术主要是通过直接剪切掉边缘区域来实现图像的重新显示，然而这种方法对不同的显示尺寸可能会减掉一些重要信息区域，从而造成一些图像的关键细节的丢失。图4b为直接按比例进行尺度缩放后的显示，可见图像背景及其中人物的尺寸产生了严重失真，且屏幕尺寸越小，分辨率越低，产生的失真越明显。图4c为直接按比例剪切后的显示，图中由于直接按比例对图像边缘剪切，使得图中的重要区域显示不完整，造成图片重要内容的残缺。因此，为了保证图片中的重要区域能够完整清晰地重现在显示屏幕上，需要解决的关键问题是如何自动获取图像的重要区域，以及如何对重要区域，即最关注的区域，进行自动定位显示。由此提出了以视觉关注特性为基础，根据人的视觉刺激机制的原理，通过视觉注意模型的方式来自动获取人对于图像关注的主要部分，也就是体现图像内容最重要的部分，通过以这些视觉关注区域为中心的显示比例自动调整，来解决在传统方法中通常出现的图像变形失真或主要关注区域残缺不全的问题。

发明内容

本发明针对大尺寸图像在小尺寸屏幕低分辨率显示器进行显示时存在的变形失真及关键细节的丢失等问题，提供一种能够自适应的调整图像尺寸、保证图像重要区域信息完整显示以及图像失真最小的针对不同尺寸显示终端的图像自适应显示方法。该方法基于视觉注意特性，从人类视觉系统的特性出发，构建视觉注意模型来有效提取图像的显著区域，即图像关注区域，在此基础上，自适应的调整图像尺寸，使在满足显示尺寸的同时，保证图像重要区域信息完整显示，使得图像失真降低到最小。

本发明的针对不同尺寸显示终端的图像自适应显示方法，包括以下步骤：

(1)视觉注意模型的构建：首先分别计算图像中每个像素点的局部对照显著性和全局对照显著性，得到局部显著图和全局显著图；然后将局部显著图和全局显著图进行有效地组合；最后将结合的结果作为每个像素点全局显著性的权值，对全局显著性进行加权，得到最终的显著图；

由于人们最先关注的显著对象往往是通过特征间的全局竞争得到，然而这只考虑全局对照显著性，图像中一些局部细节显著区域无法检测到；对于仅考虑局部对照的视觉注意模型往往检测到的是一些显著点或边缘区域，而不能检测到完整的对象区域。因此，本发明考虑将局部对照和全局对照显著性结合起来可以克服以上所述缺点。结合方法采用将全局对照显著性作为主要显著区域检测部分，将局部和全局显著性结合的结果作为全局显著性的加权系数，与全局显著性进行加权得到最终的显著图。

(2)最显著位置的标定：将得到的最终的显著图进行分块，找到显著能量最大的块标定为显著图中最显著的位置；

(3)自适应调整：以标定的最大显著值位置的中心为坐标轴原点，根据目标显示器尺寸及比例，逐步向x、y正负坐标轴方向扩大显示窗口，在增大显示窗口的过程中，始终保持显示窗口在显著图中对应像素的平均能量达到最大，直到显示窗口达到要求的目标显示图像的尺寸大小为止。

所述步骤(1)中计算图像中每个像素点的局部对照显著性采用多尺度、变窗口的低级特征局部对照方法，具体实现步骤如下：