一种基于全色盲的显示改善方法、系统、终端及存储介质与流程

1.本发明涉及显示终端场景的技术领域，尤其涉及一种基于全色盲的显示改善方法、系统、终端及存储介质。


背景技术：

2.色弱(color weakness)亦称“异常三色视觉”，能辨认颜色但感受性较低，只在波长有较大差别时才能区分色调的变化；色盲(color blindness)通常称为先天性色觉障碍，它不能分辨自然光谱中的各种颜色或某种颜色；全色盲(achromatopsia)属于完全性视锥细胞功能障碍，与夜盲(视杆细胞功能障碍)恰好相反，患者尤喜暗、畏光，表现为昼盲，视网膜上的视锥细胞存在三种感光色素，能够帮助识别红、绿、蓝三原色，如图1中l(长波)/m(中波)/s(短波)，而当视网膜缺少某种感光色素时，完全不能辨别某种或某几种颜色的人，在医学上被称为色盲患者，如果对三种颜色都无法感光的话，则为全色盲患者。全色盲患者眼中的七彩世界是一片灰暗，如同观黑白电视一般，仅有明暗之分，而无颜色差别；而色弱、色盲的发生率在我国男性约为5％～8％、女性0.5～1％；其中约6％人口为三色视觉(色弱)，约2％人口为二色视觉(色盲)，也有一部分为单色视觉(全色盲)。
3.现有的技术是在显示器上增加目标像素(红色、绿色、蓝色像素)的幅度，调用目标模式的方式来改善对象人群的视觉体验，所以需要针对不同的对象人群定制不同的显示屏，成本贵而且不灵活，对改善色弱有一定的效果，对色盲的改善效果甚微；对全色盲群体没有合适的显示改善技术；因此，现有技术中无法给全色盲群体提供合适的显示图像的问题。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种基于全色盲的显示改善方法、系统、终端及存储介质，旨在解决现有技术中无法给全色盲群体提供合适的显示图像的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供一种基于全色盲的显示改善方法，所述基于全色盲的显示改善方法包括如下步骤：
7.获取各分区图像的亮度信息，并基于所述亮度信息得到第一图像亮度矩阵；
8.获取所述第一图像亮度矩阵的最大亮度和最小亮度，并计算所述最大亮度与所述最小亮度的差值；
9.基于所述差值对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵，并将所述第二图像亮度矩阵传输至显示器，以完成图像显示。
10.可选地，所述的基于全色盲的显示改善方法，其中，所述获取各分区图像的亮度信息，并基于所述亮度信息得到第一图像亮度矩阵，具体包括：
11.获取图像处理芯片存储的图像，并将所述图像进行分割，得到多个分区图像；
12.基于多个所述分区图像分别得到每个分区图像的亮度平均值，并基于所述亮度平
均值构建所述第一图像亮度矩阵。
13.可选地，所述的基于全色盲的显示改善方法，其中，所述第一图像亮度矩阵为：
[0014][0015]
其中，z表示第一图像亮度矩阵，c表示图像的横轴背光分区数量，d表示图像的竖轴背光分区数量，z
cd
表示所述第一图像亮度矩阵中第c横第d纵分区的亮度，且所述z
cd
的亮度范围为(0，255)。
[0016]
可选地，所述的基于全色盲的显示改善方法，其中，所述基于所述差值对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵，并将所述第二图像亮度矩阵传输至显示器，以完成图像显示，具体包括：
[0017]
基于所述差值的大小和所述最大亮度选择对应的亮度转换公式，或者基于所述差值的大小，以及所述最大亮度与所述最小亮度所属区间选择对应的亮度转换公式；
[0018]
基于所述亮度转换公式，对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵；
[0019]
将所述第二图像亮度矩阵传输至背光分区控制模块得到新图像，并将所述新图像传输至显示器以完成显示。
[0020]
可选地，所述的基于全色盲的显示改善方法，其中，所述基于所述差值的大小和所述最大亮度选择对应的亮度转换公式，其中，所述亮度转换公式为：
[0021]
若δz≧120，或zmax≧200，则z
′
＝z；
[0022]
其中，z表示第一图像亮度矩阵，zmax表示所述第一图像亮度矩阵的最大亮度，δz表示所述最大亮度与所述最小亮度的差值，z
′
表示为第二图像亮度矩阵。
[0023]
可选地，所述的基于全色盲的显示改善方法，其中，所述基于所述差值的大小，以及所述最大亮度与所述最小亮度所属区间选择对应的亮度转换公式，其中，所述亮度转换公式包括：
[0024]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[0，120]，则
[0025]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[20，140]，则其中，β1的范围为(10，14)；
[0026]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[40，160]，则其中，β2的范围为(14，18)；
[0027]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[60，180]，则其中，β3可的范围为(18，22)；
[0028]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[80，200]，则其中，β4的范围为(22，
26)；
[0029]
其中，z表示第一图像亮度矩阵，zmax表示所述第一图像亮度矩阵的最大亮度，zmin表示所述第一图像亮度矩阵的最小亮度，δz表示所述最大亮度与所述最小亮度的差值，z
′
表示为第二图像亮度矩阵，β1表示第一调节因子，β2表示第二调节因子，β3表示第三调节因子，β4表示第四调节因子。
[0030]
可选地，所述的基于全色盲的显示改善方法，其中，所述第二图像亮度矩阵为：
[0031][0032]
其中，z
′
表示第二图像亮度矩阵，c表示图像的横轴背光分区数量，d表示图像的竖轴背光分区数量，z
′
cd
表示所述第二图像亮度矩阵中第c横第d纵分区的亮度。
[0033]
可选地，所述的基于全色盲的显示改善方法，其中，所述基于全色盲的显示改善系统包括：
[0034]
视频输入模块，用于输入用户所要观看的视频；
[0035]
用户模式选择模块，用于切换不同的观看模式，其中，所述观看模式包括正常模式和全色盲模式；
[0036]
信号处理芯片，用于对全色盲模式下视频的图像亮度矩阵进行处理，其中，所述信号处理芯片包括亮度矩阵计算模块、亮度矩阵信息识别模块和亮度矩阵转换模块；
[0037]
所述亮度矩阵计算模块，用于计算第一图像各分区的亮度；
[0038]
所述亮度矩阵信息识别模块，用于识别第一图像亮度矩阵的最大亮度、最小亮度及最大亮度与最小亮度的差值的大小；
[0039]
所述亮度矩阵转换模块，用于基于所述最大亮度、所述最小亮度和所述差值大小之间的关系选择相对应的转换公式，并通过所述转换公式对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵；
[0040]
背光分区驱动模块，用于接收通过总线传输的所述第二图像亮度矩阵，并基于所述第二图像亮度矩阵对视频的图像亮度进行调整得到新的视频图像亮度；
[0041]
显示模块，基于新的视频图像亮度用于将输入的视频在显示器中显示。
[0042]
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端，其中，所述终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于全色盲的显示改善程序，所述基于全色盲的显示改善程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于全色盲的显示改善方法的步骤。
[0043]
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有基于全色盲的显示改善程序，所述基于全色盲的显示改善程序被处理器执行时实现如上所述基于全色盲的显示改善方法的步骤。
[0044]
本发明通过获取分区图像的亮度信息，并基于所述亮度信息得到第一图像亮度矩阵；获取所述第一图像亮度矩阵的最大亮度和最小亮度，并计算所述最大亮度与所述最小亮度的差值；基于所述差值对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵，并
将所述第二图像亮度矩阵传输至显示器，以完成图像显示。本发明基于全色盲人群的的视觉特性，通过分段的亮度转换函数，得到更适合全色盲人群的图像，给全色盲特殊用户提供了一种个性化的观看模式，带来了更舒适的观看体验，提高全色盲特殊用户的幸福指数。
附图说明
[0045]
图1是现有技术中红绿蓝三原色波长示意图；
[0046]
图2是本发明中基于全色盲的显示改善方法的较佳实施例的流程图；
[0047]
图3是本发明中基于全色盲的显示改善方法的较佳实施例中步骤s10的流程图；
[0048]
图4是本发明中基于全色盲的显示改善方法的较佳实施例中步骤s30的流程图；
[0049]
图5是本发明中基于全色盲的显示改善系统的整体流程示意图；
[0050]
图6为本发明终端的较佳实施例的运行环境示意图。
具体实施方式
[0051]
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0052]
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0053]
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0054]
本发明较佳实施例所述的基于全色盲的显示改善方法，如图2所示，所述基于全色盲的显示改善方法包括以下步骤：
[0055]
步骤s10、获取分区图像的亮度信息，并基于所述亮度信息得到第一图像亮度矩阵。
[0056]
具体过程请参阅图3，其为本发明提供的基于全色盲的显示改善方法中步骤s10的流程图。
[0057]
如图3所示，所述步骤s10包括：
[0058]
步骤s11、获取图像处理芯片存储的图像，并将所述图像进行分割，得到多个分区图像；
[0059]
步骤s12、基于多个所述分区图像分别得到每个分区图像的亮度平均值，并基于所述亮度平均值构建所述第一图像亮度矩阵。
[0060]
具体地，当图像处理芯片把一帧的图像存取后，获取所述图像处理芯片存储的图像，并将所述图像进行等分分割得到分区图像，(例如，将图像分为c*d个分区图像，其中，c指的是在横轴方向上等分c个区，d指的是在纵轴方向上等分d个区。)基于多个所述分区图
像分别得到每个分区图像的亮度平均值，并基于所述亮度平均值构建所述第一图像亮度矩阵。
[0061]
其中，所述第一图像亮度矩阵为：
[0062][0063]
其中，z表示第一图像亮度矩阵，c表示图像的横轴背光分区数量，d表示图像的竖轴背光分区数量，z
cd
表示所述第一图像亮度矩阵中第c横第d纵分区的亮度，且所述z
cd
的亮度范围为(0，255)。
[0064]
步骤s20、获取所述第一图像亮度矩阵的最大亮度和最小亮度，并计算所述最大亮度与所述最小亮度的差值。
[0065]
具体地，获取所述第一图像亮度矩阵的最大亮度和最小亮度，并将所述最大亮度与所述最小亮度进行作差得到差值，根据所述差值的不同，结合所述最大亮度与所述最小亮度的所属区间，用于选择亮度转换公式。
[0066]
步骤s30、基于所述差值对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵，并将所述第二图像亮度矩阵传输至显示器，以完成图像显示。
[0067]
具体过程请参阅图4，其为本发明提供的基于全色盲的显示改善方法中步骤s30的流程图。
[0068]
如图4所示，所述步骤s30包括：
[0069]
步骤s31、基于所述差值的大小和所述最大亮度选择对应的亮度转换公式，或者基于所述差值的大小，以及所述最大亮度与所述最小亮度所属区间选择对应的亮度转换公式；
[0070]
步骤s32、基于所述亮度转换公式，对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵；
[0071]
步骤s33、将所述第二图像亮度矩阵传输至背光分区控制模块得到新图像，并将所述新图像传输至显示器以完成显示。
[0072]
具体地，基于所述差值的大小和所述最大亮度选择对应的亮度转换公式，若δz≧120，或zmax≧200，则z
′
＝z，其中，z表示第一图像亮度矩阵，zmax表示所述第一图像亮度矩阵的最大亮度，δz表示所述最大亮度与所述最小亮度的差值，z
′
表示为第二图像亮度矩阵；或者基于所述差值的大小，以及所述最大亮度与所述最小亮度所属区间选择对应的亮度转换公式，所述亮度转换公式包括：若δz《120且[zmin，zmax]∈[0，120]，则若δz《120且[zmin，zmax]∈[20，140]，则其中，β1的范围为(10，14)；若δz《120且[zmin，zmax]∈[40，160]，则其中，β2的范围为(14，18)；若δz《120且[zmin，zmax]∈[60，180]，则其中，β3的范围为(18，22)；若δz《120且
[zmin，zmax]∈[80，200]，则其中，β4的范围为(22，26)；其中，z表示第一图像亮度矩阵，zmax表示所述第一图像亮度矩阵的最大亮度，zmin表示所述第一图像亮度矩阵的最小亮度，δz表示所述最大亮度与所述最小亮度的差值，z
′
表示为第二图像亮度矩阵，β1表示第一调节因子，β2表示第二调节因子，β3表示第三调节因子，β4表示第四调节因子；根据所述亮度转换公式，对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵，转换的目的是较大限度的增大相对于全盲人群为黑白图像的对比度，让全盲人群能够得到更好的观影体验；将所述第二图像亮度矩阵传输通过总线传输给背光分区控制模块，所述背光分区控制模块控制显示器的图像显示效果。
[0073]
进一步地，所述第二图像亮度矩阵为：
[0074][0075]
其中，z
′
表示第二图像亮度矩阵，c表示图像的横轴背光分区数量，d表示图像的竖轴背光分区数量，z
′
cd
表示所述第二图像亮度矩阵中第c横第d纵分区的亮度。
[0076]
进一步地，如图5所示，基于上述基于全色盲的显示改善方法，本发明还相应提供了基于全色盲的显示改善系统，所述基于全色盲的显示改善系统包括：
[0077]
视频输入模块51，用于输入用户所要观看的视频；
[0078]
用户模式选择模块52，用于切换不同的观看模式，其中，所述观看模式包括正常模式和全色盲模式；
[0079]
信号处理芯片53，用于对全色盲模式下视频的图像亮度矩阵进行处理，其中，所述信号处理芯片包括亮度矩阵计算模块101、亮度矩阵信息识别模块102和亮度矩阵转换模块103；
[0080]
所述亮度矩阵计算模块101，用于计算基于亮度信息得到的第一图像亮度矩阵的最大亮度与最小亮度的差值；
[0081]
所述亮度矩阵信息识别模块102，用于识别第一图像亮度矩阵的最大亮度、最小亮度及最大亮度与最小亮度的差值的大小；
[0082]
所述亮度矩阵转换模块103，用于基于所述最大亮度、所述最小亮度和所述差值大小之间的关系选择相对应的转换公式，并通过所述转换公式对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵；
[0083]
背光分区驱动模块54，用于接收通过总线传输的所述第二图像亮度矩阵，并基于所述第二图像亮度矩阵对视频的图像进行调整得到新的视频；
[0084]
显示模块55，用于将输入的视频在显示器中显示。
[0085]
进一步地，视频输入模块51将视频输入之后，用户模式选择模块52接收用户选择的模式，所述模式包括正常模式和全色盲模式；若选择的是正常模式，则背光分区驱动模块54直接将输入的视频传输至显示模块55，所述显示模块55对所述视频进行播放；若选择的是全色盲模式，则信号处理芯片对所述视频进行处理，所述信号处理芯片包括亮度矩阵计
算模块101、亮度矩阵信息识别模块102和亮度矩阵转换模块103；将处理完成的视频输入至背光分区驱动模块54，所述背光分区驱动模块54将处理完成的视频传输至显示模块55，所述显示模块55对所述视频进行播放，给全色盲特殊用户提供了一种个性化的观看模式，使得能够更舒适的观看，提高全色盲特殊用户的幸福指数。
[0086]
进一步地，如图6所示，基于上述基于全色盲的显示改善方法，本发明还相应提供了一种终端，所述终端包括处理器10、存储器20及显示器30；图6仅示出了终端的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
[0087]
所述存储器20在一些实施例中可以是所述终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。所述存储器20在另一些实施例中也可以是所述终端的外部存储设备，例如所述终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器20还可以既包括所述终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器20用于存储安装于所述终端的应用软件及各类数据，例如所述安装终端的程序代码等。所述存储器20还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中，存储器20上存储有基于全色盲的显示改善程序40，该基于全色盲的显示改善程序40可被处理器10所执行，从而实现本技术中基于全色盲的显示改善方法。
[0088]
所述处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器(central processing unit，cpu)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行所述基于全色盲的显示改善方法等。
[0089]
所述显示器30在一些实施例中可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。所述显示器30用于显示在所述终端的信息以及用于显示可视化的用户界面。所述终端的部件10-30通过系统总线相互通信。
[0090]
在一实施例中，当处理器10执行所述存储器20中分屏窗口的界面显示程序40时实现以下步骤：
[0091]
获取各分区图像的亮度信息，并基于所述亮度信息得到第一图像亮度矩阵；
[0092]
获取所述第一图像亮度矩阵的最大亮度和最小亮度，并计算所述最大亮度与所述最小亮度的差值；
[0093]
基于所述差值对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵，并将所述第二图像亮度矩阵传输至显示器，以完成图像显示。
[0094]
其中，所述获取各分区图像的亮度信息，并基于所述亮度信息得到第一图像亮度矩阵，具体包括：
[0095]
获取图像处理芯片存储的图像，并将所述图像进行分割，得到多个分区图像；
[0096]
基于多个所述分区图像分别得到每个分区图像的亮度平均值，并基于所述亮度平均值构建所述第一图像亮度矩阵。
[0097]
其中，所述第一图像亮度矩阵为：
[0098][0099]
其中，z表示第一图像亮度矩阵，c表示图像的横轴背光分区数量，d表示图像的竖轴背光分区数量，z
cd
表示所述第一图像亮度矩阵中第c横第d纵分区的亮度，且所述z
cd
的亮度范围为(0，255)。
[0100]
其中，所述基于所述差值对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵，并将所述第二图像亮度矩阵传输至显示器，以完成图像显示，具体包括：
[0101]
基于所述差值的大小和所述最大亮度选择对应的亮度转换公式，或者基于所述差值的大小，以及所述最大亮度与所述最小亮度所属区间选择对应的亮度转换公式；
[0102]
基于所述亮度转换公式，对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵；
[0103]
将所述第二图像亮度矩阵传输至背光分区控制模块得到新图像，并将所述新图像传输至显示器以完成显示。
[0104]
其中，所述基于所述差值的大小和所述最大亮度选择对应的亮度转换公式，其中，所述亮度转换公式为：
[0105]
若δz≧120，或zmax≧200，则z
′
＝z；
[0106]
其中，z表示第一图像亮度矩阵，zmax表示所述第一图像亮度矩阵的最大亮度，δz表示所述最大亮度与所述最小亮度的差值，z
′
表示为第二图像亮度矩阵。
[0107]
其中，所述基于所述差值的大小，以及所述最大亮度与所述最小亮度所属区间选择对应的亮度转换公式，其中，所述亮度转换公式包括：
[0108]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[0，120]，则
[0109]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[20，140]，则其中，β1的范围为(10，14)；
[0110]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[40，160]，则其中，β2的范围为(14，18)；
[0111]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[60，180]，则其中，β3可的范围为(18，22)；
[0112]
若δz《120且[zmin，zmax]∈[80，200]，则其中，β4的范围为(22，26)；
[0113]
其中，z表示第一图像亮度矩阵，zmax表示所述第一图像亮度矩阵的最大亮度，zmin表示所述第一图像亮度矩阵的最小亮度，δz表示所述最大亮度与所述最小亮度的差值，z
′
表示为第二图像亮度矩阵，β1表示第一调节因子，β2表示第二调节因子，β3表示第三调节因子，β4表示第四调节因子。
[0114]
其中，所述第二图像亮度矩阵为：
[0115][0116]
其中，z
′
表示第二图像亮度矩阵，c表示图像的横轴背光分区数量，d表示图像的竖轴背光分区数量，z
′
cd
表示所述第二图像亮度矩阵中第c横第d纵分区的亮度。
[0117]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有基于全色盲的显示改善程序，所述基于全色盲的显示改善程序被处理器执行时实现如上所述基于全色盲的显示改善方法的步骤。
[0118]
综上所述，本发明提供一种基于全色盲的显示改善方法、系统、终端及存储介质，所述方法包括：获取各分区图像的亮度信息，并基于所述亮度信息得到第一图像亮度矩阵；获取所述第一图像亮度矩阵的最大亮度和最小亮度，并计算所述最大亮度与所述最小亮度的差值；基于所述差值对所述第一图像亮度矩阵进行转换得到第二图像亮度矩阵，并将所述第二图像亮度矩阵传输至显示器，以完成图像显示。本发明基于全色盲人群的的视觉特性，通过分段的亮度转换函数，得到更适合全色盲人群的图像，给全色盲特殊用户提供了一种个性化的观看模式，带来了更舒适的观看体验，提高全色盲特殊用户的幸福指数。
[0119]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0120]
当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于计算机可读取的计算机可读存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的计算机可读存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。
[0121]
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。