显示装置及影像处理方法与流程

1.本揭示内容是关于一种显示装置及影像处理方法，特别是根据影像信号呈现画面的技术。


背景技术：

2.在现今各式消费性电子产品的市场中，“反射式显示装置”被广泛地应用来制作显示屏幕，例如电子纸显示装置。反射式显示装置主要是利用入射光照射显示介质层，来达成显示的目的，因此可节省电力。然而，随着影像技术的提升，画面的解析度亦越来越高，在画面精细度提升的情况下，如何改善影像处理方式，使反射式显示装置在显示高解析度画面时不会出现锯齿或图像破损等现象，即成为当前的一大研究课题。


技术实现要素：

3.本揭示内容的一态样为一种影像处理方法，包含下列步骤：接收原始影像信号，其中原始影像信号包含多个原始像素值；辨识原始影像信号中至少一物件边缘，以产生轮廓影像信号；以及根据轮廓影像信号校正原始影像信号，以产生强化影像信号。
4.在一实施例中，产生轮廓影像信号的方法包含：比对相邻的该些原始像素值，以取得多个差异值；以及根据该些差异值，产生轮廓影像信号，其中轮廓影像信号包含多个轮廓像素值。
5.在一实施例中，产生轮廓影像信号的方法还包含：保留原始影像信号中该些差异值大于门槛值的该些原始像素值，并将被保留的该些原始像素值作为该些轮廓像素值。
6.在一实施例中，产生强化影像信号的方法包含：以校正比例，削减原始影像信号中对应于轮廓影像信号的该些原始像素值。
7.在一实施例中，影像处理方法还包含：在根据轮廓影像信号校正原始影像信号之前，对原始影像信号进行色彩强化程序。
8.在一实施例中，色彩强化程序包含：调整原始影像信号的饱和度、对比或亮度。
9.在一实施例中，影像处理方法，还包含：根据强化影像信号产生控制电压，以调整多个电泳粒子的位置。
10.本揭示内容的另一态样为一种显示装置，包含显示电路及处理器。显示电路包含多个像素单元。处理器电性连接于显示电路，且用以接收原始影像信号。处理器用以辨识原始影像信号中至少一物件的边缘，以产生轮廓影像信号，且处理器还用以根据轮廓影像信号校正原始影像信号，以产生强化影像信号。
11.在一实施例中，处理器以比对原始影像信号中的多个原始像素值，以取得多个差异值，且处理器还用以根据该些差异值产生轮廓影像信号，轮廓影像信号包含多个轮廓像素值。
12.在一实施例中，处理器用以保留原始影像信号中该些差异值大于门槛值的该些原始像素值，并将被保留的该些原始像素值作为该些轮廓像素值。
13.在一实施例中，处理器以校正比例，削减原始影像信号中对应于该些轮廓影像信号的该些原始像素值。
14.在一实施例中，在根据轮廓影像信号校正原始影像信号之前，处理器对原始影像信号进行色彩强化程序。
15.在一实施例中，在色彩强化程序中，处理器用以调整原始影像信号的饱和度、对比或亮度。
16.在一实施例中，该些像素单元还包含多个电泳粒子，且处理器用以根据强化影像信号产生控制电压，控制电压用以调整该些电泳粒子的位置。
17.在一实施例中，显示装置还包含彩色滤光层。彩色滤光层包含多个滤光单元，其中该些滤光单元对应于该些像素单元。
18.本揭示内容的另一态样为一种影像处理方法，包含下列步骤：接收原始影像信号，其中原始影像信号包含多个原始像素值；辨识原始影像信号中的至少一物件边缘，以产生轮廓影像信号；以及利用轮廓影像信号，对该原始影像信号中的至少一物件边缘进行强化，以产生强化影像信号。
19.通过撷取轮廓影像信号，再根据轮廓影像信号对使原始影像信号进行强化，即可让显示装置呈现出的画面更为清晰。
附图说明
20.图1a为根据本揭示内容的部分实施例的显示装置示意图；
21.图1b为根据本揭示内容的部分实施例的原始影像画面及轮廓影像画面示意图；
22.图2为根据本揭示内容的部分实施例的影像处理方法的流程图；
23.图3a～3c为根据本揭示内容的部分实施例原始影像画面、轮廓影像画面及强化影像画面的示意图；
24.图4a～4c为根据本揭示内容的部分实施例原始影像画面、轮廓影像画面及强化影像画面的示意图；
25.图5为根据本揭示内容的部分实施例的影像处理方法及其他方法的校正效果示意图；
26.图6为根据本揭示内容的部分实施例的影像处理方法及其他方法的校正效果示意图。
27.【符号说明】
28.100:显示装置
29.110:显示电路
30.111:晶体管阵列层
31.112:电子墨水层
32.112a:电泳粒子
33.112b:电泳粒子
34.113:彩色滤光层
35.113a:滤光单元
36.120:处理器
37.130:触控面板
38.140:前光模块
39.px:像素单元
40.a100:原始影像画面
41.a1-a9:像素
42.b100:轮廓影像画面
43.b1-b9:像素
44.510-540:影像
45.610-640:影像
46.s201-s206:步骤
具体实施方式
47.以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些习知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。
48.于本文中，当一元件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、
…
等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本发明。
49.本揭示内容是关于一种显示装置及影像处理方法。图1a所示为根据本揭示内容的部分实施例的显示装置100示意图。显示装置100至少包含显示电路110及处理器120。在一实施例中，显示装置100为反射式显示器，如电子纸，但本揭示内容并不以电子纸为限。在其他实施例中，影像处理方法应用于其他类型的显示器中。
50.如图1a所示，显示电路110还包含晶体管阵列层111、电子墨水层112及彩色滤光层113，晶体管阵列层111(如：薄膜晶体管阵列，tft array)可根据控制电压形成电场，以调整电子墨水层112中多个电泳粒子112a、112b的位置，进而呈现不同灰阶颜色。本揭示内容的电子墨水层112，是由电泳粒子112a、112b被分别封装于多个微胶囊(microcapsules)或微杯(microcup)中，以作为多个像素单元px，但本揭示内容的电子墨水层112不以上述结构为限。
51.承上，彩色滤光层113(如：滤色器阵列color filter array)包含多个滤光单元113a，例如红色、绿色及蓝色的滤光单元，且每个滤光单元113a的位置对应于一个或多个像素单元px。滤光单元113a是以特定方式排列，使得电子墨水层112显示出的灰阶影像可透过彩色滤光层113形成彩色影像。
52.在其他部分实施例中，显示装置100还可包含触控面板130及前光模块140(front light module)，触控面板130用以侦测使用者的触控动作，前光模块140则用以提供前光光源。
53.处理器120电性连接于显示电路110，且可与显示电路110整合为一体。处理器120
用以接收原始影像信号(如：一张变色龙的照片、或者显示一篇文章的影像)。处理器120可根据原始影像信号产生控制电压，以透过晶体管阵列层111产生电场，调整电泳粒子112a、112b的位置，进而使显示电路110显示出对应的画面。然而，在原始影像信号是用以呈现微小的物件(如：小字体或者小物件)时，可能会有不够清晰的问题，因此本揭示内容会先针对原始影像信号进行校正，以提升画面品质。
54.在部分实施例中，当处理器120接收到原始影像信号后，处理器120将辨识原始影像信号中用以呈现一个或多个物件边缘的像素值，以产生轮廓影像信号。透过撷取出轮廓影像信号，并据以对原始影像信号进行校正，显示装置100将能在画面中凸显出物件边缘，让画面更为清晰。换言之，处理器120可利用轮廓影像信号对原始影像信号中的物件边缘进行强化，以产生强化影像信号。
55.图1b为原始影像信号对应的一张原始影像画面a100，以及一张轮廓画面b100(后述)。图2为根据本揭示内容的部分实施例的影像处理方法示意图。在步骤s201中，处理器120接收原始影像信号，其中原始影像信号又包含多个原始像素值。如图1b所示，原始画面a是由多个像素a1～a9组成，且原始像素值可为每个像素的灰阶值或亮度值。
56.在步骤s202中，处理器120比对每个原始像素值与相邻的原始像素值，以取得每个原始像素值的差异值。举例而言，针对像素a5，处理器120可分别比对像素a5与像素a1～a4及a6～a9的差异，并将比对结果取平均、或者取最大值作为“像素a5的差异值”。
57.在步骤s203中，处理器120筛选出差异值大于门槛值的原始像素值。具体而言，处理器120判断差异值是否大于一个门槛值(如：差异大于60％)，大于门槛值的差异值所对应的原始像素值将被设定为轮廓像素值。
58.在步骤s204中，处理器120保留原始影像信号中大于门槛值的那些原始像素值(即，前述被设定的轮廓像素值)，并删除其他未被筛选出的原始像素值，以形成轮廓影像信号。换言之，处理器120可根据差异值所筛选出的原始像素值，以产生轮廓影像信号。轮廓影像信号包含该些轮廓像素值。
59.轮廓影像信号对应的轮廓画面b100如图1b所示，若原始像素a5、a8与周围其他像素的差异大于门槛值，代表原始像素a5、a8用以呈现某个物件的轮廓或边缘，因此处理器会仅保留原始像素a5、a8，而删除其他原始像素。相似地，若原始像素a7与周围其他像素的差异小于门槛值，代表原始像素a7并非用以呈现某个物件的轮廓或边缘，因此会被删除。筛选后的结果(被保留的该些原始像素值，即图1b所示的轮廓影像b100)即作为轮廓影像信号。从影像中撷取物件轮廓的演算法众多，由于本领域人士能理解其原理，故在此不另赘述。
60.在步骤s205中，在取得轮廓影像信号后，处理器120根据轮廓影像信号，削减原始影像信号中对应于该些轮廓影像信号的该些原始像素值。“轮廓”在影像处理中通常以浅色或白色的像素纪录，处理器120可将原始影像信号中对应于对应于该些轮廓影像信号的该些原始像素值扣除，以产生强化影像信号(即，图1b中，扣除与轮廓像素b5、b8相对应的原始像素a5、a8，使原始像素a5、a8的位置以深色凸显)。在部分实施例中，处理器可根据预先设定的一个校正比例，削减原始影像信号中对应于该些轮廓影像信号的该些原始像素值。例如：将与轮廓像素b5、b8相对应的原始像素a5、a8降低其灰阶值或亮度值60％。校正比例可依照显示效果的需求调整。此外，在其他部分实施例中，处理器120亦可针对原始影像信号的不同部分(即，原始影像画面的不同区域)分别设定不同的校正比例。
61.在步骤s206中，当处理器120取得强化影像信号后，将可根据强化影像信号产生控制电压，并据以驱动显示电路110，以调整电泳粒子112a、112b的位置，呈现出强化后的影像。
62.在部分实施例中，在处理器120根据轮廓影像信号校正原始影像信号之前，处理器120亦可先对原始影像信号进行色彩强化程序。在色彩强化程序中，处理器120用以调整原始信号的饱和度、对比或者亮度。色彩强化程序虽能提升画面的色彩品质，但亦可能会对画面的清晰度造成影响。本揭示内容可先针对原始影像信号进行色彩强化，再根据轮廓影像信号对色彩强化后的原始影像信号进行校正，据此，将可兼顾色彩品质与画面清晰度。
63.图3a～3c为根据本揭示内容的部分实施例的影像处理方法对“文字画面”进行处理后的示意图，其中图3a为原始影像画面、图3b为轮廓影像画面，图3c则为根据轮廓影像校正原始影像画面后的结果(强化影像画面)。由附图可清楚看出，经过校正后的画面明显更为锐利清晰。在此要特别一提者，图3b所示的轮廓影像画面已经由反色转换为以黑色呈现轮廓，换言之，根据不同的撷取方式产生的轮廓影像信号，“轮廓”可能是以深色呈现、亦可由浅色呈现。
64.相似地，图4a～4c为根据本揭示内容的部分实施例的影像处理方法对“变色龙的照片”进行处理后的示意图，图4a为原始影像画面、图4b为轮廓影像画面，图4c则为根据轮廓影像校正原始影像画面后的结果出，经过校正后的画面明显更为锐利清晰。
65.图5为本揭示内容的影像处理方法与其他边缘强化演算法的效果比较图。影像510为原始影像画面，影像520、530则为不同边缘强化演算法呈现出的画面。影像540则为利用本揭示内容的部分实施例的影像处理方法所呈现的强化影像画面。比对附图可知，影像540的轮廓较其他影像510～530来得清晰，且不会产生锯齿。
66.相似地，图6为本揭示内容的影像处理方法与其他边缘强化演算法的效果比较图。影像610为原始影像画面，影像620、630则为不同边缘强化演算法呈现出的画面。影像640则为利用本揭示内容的部分实施例的影像处理方法所呈现的强化影像画面。比对附图可知，影像640的轮廓较其他影像610～630来得清晰，且画面中的“q”最为完整，没有出现轮廓断裂的失真现象。
67.前述各实施例中的各项元件、方法步骤或技术特征，是可相互结合，而不以本揭示内容中的文字描述顺序或附图呈现顺序为限。
68.虽然本揭示内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示内容，任何熟悉此技艺者，在不脱离本揭示内容的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本揭示内容的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。