CN103137073A - 电子墨水屏残影消除方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子墨水屏残影消除方法及系统，所述方法包括：拦截电子墨水屏的刷新内容；对所述刷新内容进行灰阶分析；判断所述灰阶分析的结果是否大于一预设的百分比阈值，若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新；若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新。本发明能够自动判断是否要进行GC全屏刷以新消除残影，保证了电子墨水屏的显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子墨水屏残影消除方法及系统。
背景技术
电子墨水屏也称为E-Ink屏，是一种本身不发光而依靠外界反光实现显示效果的屏幕，有着纸张一样的外观体验，因此在电子书领域有着很重要的地位。电子墨水屏由于其物理特性限制，不仅刷新速度慢，并且容易出现残影，影响阅读体验。
电子墨水屏本身提供了两大类显示刷新的模式，一是普通过渡方式的刷新，简称GU，它是指屏幕上的内容直接由旧到新过渡；二是黑白闪烁方式的刷新，简称GC，它是在旧内容变成新内容之前先全部变成黑色再刷上新内容。其中，GU模式刷新次数一多就容易出现残影，并且刷新次数越多，残影越重，而一次GC模式刷新则能有效消除残影。
目前应用了电子墨水屏幕的手持设备中，如全部采用GC刷新模式，虽然能获得较好的显示体验，无残影，但翻页切换时黑白闪烁的方式容易对眼睛造成刺激。目前普遍采用的方式是GC与GU结合，比如在电子书手持设备中，每用GU模式翻固定页数后进行一次GC刷新以消除残影，以获得显示效果与切换效果的一个综合平衡，但这种GC与GU结合的策略仅仅只能针对全屏阅读。另外，也有一些简单的根据刷屏面积直接决定本次用GC或GU刷的机制，但这种机制的通用性也不够强。
一般在LCD屏幕上的应用程序如移植至电子墨水屏，除了需要考虑其灰度特性与缓慢的刷新速度之外，还需要处理何时需要进行全屏GC刷以消除残影的问题，否则残影越来越严重，会影响用户体验。此外，电子墨水屏在显示黑白对比明显的文字时，其残影相对较淡，无需每次GC刷新，但当显示灰阶过渡较为平滑的图像如人物照片时，其GU刷新模式带来的残影容易引起灰阶失真，此时为了最大限度保证显示效果，只有进行全屏GC刷新，目前在电子墨水屏越来越面临丰富应用的场合，如何在复杂的屏幕内容刷新动作下控制GU与GC的策略就成了有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子墨水屏残影消除方法及系统，该方法及系统能够自动判断是否要进行GC全屏刷以新消除残影，从而保证了电子墨水屏的显示效果。
为解决上述问题，本发明提供一种电子墨水屏残影消除方法，包括：
拦截电子墨水屏的刷新内容；
对所述刷新内容进行灰阶分析；
判断所述灰阶分析的结果是否大于一预设的百分比阈值，若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新；若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新。
进一步的，在上述方法中，对所述刷新内容进行灰阶分析，包括：
对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到灰阶的分布直方图，根据所述分布直方图得到黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和。
进一步的，在上述方法中，所述刷新内容的像素分为16灰阶。
进一步的，在上述方法中，所述预设的百分比阈值为70％～90％。
进一步的，在上述方法中，对所述刷新内容进行灰阶分析，包括：
计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比。
进一步的，在上述方法中，所述刷新内容的像素分为16灰阶。
进一步的，在上述方法中，所述差值阈值为10～12，所述百分比阈值为60％～80％。
根据本发明的另一面，提供一种电子墨水屏残影消除系统，包括：
拦截模块，用于拦截电子墨水屏的刷新内容；
分析模块，用于对所述刷新内容的像素进行灰阶分析；
阈值模块，用于预设的差值阈值和/或预设的百分比阈值；
判断模块，用于判断所述灰阶分析的结果是否小于所述预设的百分比阈值，若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新；若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新。
进一步的，在上述系统中，所述分析模块用于对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到灰阶的分布直方图，根据所述分布直方图得到黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和。
进一步的，在上述系统中，所述分析模块用于计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于所述预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比。
与现有技术相比，本发明通过拦截电子墨水屏的刷新内容，并对所述刷新内容进行灰阶分析，判断所述灰阶分析的结果是否小于一预设的百分比阈值，若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新；若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新，从而能够自动判断是否要进行GC全屏刷以新消除残影，保证了电子墨水屏的显示效果。
另外，通过对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到灰阶的分布直方图，根据所述分布直方图得到黑白两色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和，只需遍历所述刷新内容一遍就能够精确地进行是否要通过GC全屏以消除残影的判断，运算量小，不会给系统增加太多的负担。
此外，通过计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比，只需遍历所述刷新内容一遍就能够精确地进行是否要通过GC全屏以消除残影的判断，运算量小，不会给系统增加太多的负担。
附图说明
图1是本发明实施例一的电子墨水屏残影消除方法的流程图；
图2是本发明实施例一的采用灰阶直方图算法的电子墨水屏残影消除方法的流程图；
图3是本发明实施例一的采用差值计算算法的电子墨水屏残影消除方法的流程图；
图4是本发明实施例二的电子墨水屏残影消除系统的功能模块示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，本发明提供一种电子墨水屏残影消除方法，包括：
步骤S1，拦截电子墨水屏的刷新内容；
步骤S2，对所述刷新内容进行灰阶分析；
步骤S3，判断所述灰阶分析的结果是否大于一预设的百分比阈值，
若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新(如图1中步骤S4)；
若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新(如图1中步骤S5)。
本实例中，可在设备底层对应用程序的刷新内容进行拦截与分析，并智能化地确定是否需要全屏GC刷新，从而保证了电子墨水屏的显示效果，减轻了应用程序移植的负担，在步骤S2中基于刷新内容进行灰阶分析的策略具有一定通用性，适合于各种手持设备平台，如ARM/MIPS平台，Android/Linux操作系统。
步骤S1中电子墨水屏的刷新内容的拦截，若在Android平台上可在显示合成模块SurfaceFlinger中实现，也可在framebuffer刷屏接口处实现，或在显示驱动内实现；若在Linux平台则可在framebuffer或显示驱动内实现，无论在哪一处实现，步骤S2中的灰阶分析的逻辑是相同的。
步骤S2中，对所述刷新内容进行灰阶分析和步骤S3判断所述灰阶分析的结果是否大于一预设的百分比阈值，是指对刷新内容的像素色彩进行遍历与分析，最后得到两类结果：属于“黑白对比明显”(文字类)即所述灰阶分析的结果小于一预设的百分比阈值，或者“灰度较为均衡”(图像类)即所述灰阶分析的结果小于等于一预设的百分比阈值，其中，如果是“黑白对比明显”(文字类)即所述灰阶分析的结果大于一预设的百分比阈值，则可对所述电子墨水屏进行GU模式刷新(如图1中步骤S4)；如果得到的结果是“灰度较为均衡”(图像类)所述灰阶分析的结果是否小于等于一预设百分比阈值，则强行对所述电子墨水屏进行GC模式刷新(如图1中步骤S5)。
步骤S2中，对所述刷新内容进行灰阶分析算法有两种，一种是灰阶直方图算法，另一种是差值计算算法：
其中，灰阶直方图算法是对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到N灰阶的分布直方图，根据所述分布直方图得到黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和，所述刷新内容的像素可分为16灰阶。
具体的，在灰阶直方图算法中，遍历刷新内容的每一个像素的灰阶并进行统计，得到其16阶灰度的分布直方图，由于目前16级灰度的电子墨水屏比较普遍，因此16阶灰度分布已经足够，相应的，在步骤S3中判断所述灰阶分析的结果是否大于一预设的百分比阈值时，具体是判断黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和是否大于该预设的百分比阈值，如果分布直方图中纯黑与纯白两色如果呈现两个峰值，或者黑白两色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和大于一预设的百分比阈值，则基本可以确定本页内容以白底黑字的文字显示为主，即使文字边缘有抗锯齿的灰度区域，也不影响呈现的黑白峰值统计效果，因此无需对所述电子墨水屏进行GC模式刷新，可对所述电子墨水屏进行GU模式刷新(如图1中步骤S4)，或根据其他策略决定GU模式刷新还是GC模式刷新；如果分布直方图中黑白两色不突出，而其他灰阶比较平均，或者黑白两色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和小于或等于一预设的百分比阈值，则需要强行对所述电子墨水屏进行GC模式刷新(如图1中步骤S5)，这样只需遍历所述刷新内容一遍就能够精确地进行是否要通过GC全屏刷以消除残影的判断，运算量小，不会给系统增加太多的负担，保证显示效果不失真。一般根据经验对应于黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和的预设的百分比阈值可取70％～90％。
如图2所示，采用灰阶直方图算法的电子墨水屏残影消除方法具体步骤如下：
步骤S21，拦截电子墨水屏的刷新内容；
步骤S22，对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到灰阶的分布直方图，计算所述灰阶的分布直方图中黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和；
步骤S23，判断黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和是否大于该预设的百分比阈值；
若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新(如图1中步骤S24)；
若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新(如图1中步骤S25)。
第二种算法即差值计算算法是计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比，所述刷新内容的像素可分为16灰阶。
具体的，差值计算算法中，遍历所述刷新内容的每一个像素，并计算每个像素与其下方或右方像素的灰阶差值的绝对值即绝对灰阶差值，这种算法类似于“浮雕”效果，目的是用来粗略量化图像中的变化梯度，相应的，在步骤S3中判断所述灰阶分析的结果是否大于一预设的百分比阈值时，具体是判断绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比是否大于一预设的百分比阈值，如果绝对灰阶差值均较大，或者绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比大于一预设的百分比阈值，则说明所述刷新内容中对比较明显，属于“黑白对比明显”的文字类，可进行GU模式刷新或结合其他策略来进行刷新；如果绝对灰阶差值均较小，或者绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比小于或等于一预设百分阈值，则说明所述刷新内容是“灰度均衡”型的图像，则需要强行进行GC模式刷新，这样只需遍历所述刷新内容一遍就能够精确地进行是否要通过GC全屏刷以消除残影的判断，运算量小，不会给系统增加太多的负担，保证显示效果不失真。这里判断较大或较小的标准可以用所述刷新内容中每一个像素点的绝对灰阶差值超过一预设的差值阈值的像素占总像素的百分比来量化。根据经验，16灰阶屏幕下差值阈值选10～12、百分比阈值选60％～80％为宜，也就是说，如果像素点的绝对灰阶差值超过10的像素点超过60％，则说明平均变化较大，属于“黑白对比明显”的文字类。
如图3所示，采用灰阶直方图算法的电子墨水屏残影消除方法具体步骤如下：
步骤S31，拦截电子墨水屏的刷新内容；
步骤S32，计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比；
步骤S33，判断绝对灰阶差值大于一预设差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比是否大于一预设的百分比阈值；
若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新(如图1中步骤S34)；
若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新(如图1中步骤S35)。
本实施例通过拦截电子墨水屏的刷新内容，并对所述刷新内容进行灰阶分析，判断所述灰阶分析的结果是否小于一预设的百分比阈值，若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新；若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新，从而能够自动判断是否要进行GC全屏刷以新消除残影，保证了电子墨水屏的显示效果。
另外，通过对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到灰阶的分布直方图，根据所述分布直方图得到黑白两色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和，只需遍历所述刷新内容一遍就能够精确地进行是否要通过GC全屏刷以消除残影的判断，运算量小，不会给系统增加太多的负担。
此外，通过计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比，只需遍历所述刷新内容一遍就能够精确地进行是否要通过GC全屏刷以消除残影的判断，运算量小，不会给系统增加太多的负担。
实施例二
如图3所示，本发明还提供一种电子墨水屏残影消除系统，包括拦截模块1、分析模块2、阈值模块3及判断模块4。
所述拦截模块1用于拦截电子墨水屏的刷新内容。
所述分析模块2用于对所述刷新内容的像素进行灰阶分析，具体的，当采用灰阶直方图算法时，所述分析模块2用于对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到灰阶的分布直方图，根据所述分布直方图得到黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和；当采用差值计算算法时，所述分析模块2用于计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于所述预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比，这样只需遍历所述刷新内容一遍就能够精确地进行是否要通过GC全屏刷以消除残影的判断，运算量小，不会给系统增加太多的负担，保证显示效果不失真。
所述阈值模块3用于预设差值阈值和/或百分比阈值，具体的，当采用灰阶直方图算法时，所述阈值模块3用于预设百分比阈值，当采用差值计算算法时，所述阈值模块3用于预设百分比阈值和差值阈值。
所述判断模块4用于判断所述灰阶分析的结果是否小于所述预设的百分比阈值，若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新；若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新。
本发明通过拦截电子墨水屏的刷新内容；对所述刷新内容进行灰阶分析；判断所述灰阶分析的结果是否小于一预设的百分比阈值，若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新；若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新，从而能够自动判断是否要进行GC全屏刷以新消除残影，保证了电子墨水屏的显示效果。
另外，通过对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到灰阶的分布直方图，根据所述分布直方图得到黑白两色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和，只需遍历所述刷新内容一遍就能够精确地进行是否要通过GC全屏刷以消除残影的判断，运算量小，不会给系统增加太多的负担。
此外，通过计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比，只需遍历所述刷新内容一遍就能够精确地进行是否要通过GC全屏刷以消除残影的判断，运算量小，不会给系统增加太多的负担。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种电子墨水屏残影消除方法，其特征在于，包括：
拦截电子墨水屏的刷新内容；
对所述刷新内容进行灰阶分析；
判断所述灰阶分析的结果是否大于一预设的百分比阈值，若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新；若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新。
2.如权利要求1所述的电子墨水屏残影消除方法，其特征在于，对所述刷新内容进行灰阶分析，包括：
对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到灰阶的分布直方图，根据所述分布直方图得到黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和。
3.如权利要求2所述的电子墨水屏残影消除方法，其特征在于，所述刷新内容的像素分为16灰阶。
4.如权利要求3所述的电子墨水屏残影消除方法，其特征在于，所述预设的百分比阈值为70％～90％。
5.如权利要求1所述的电子墨水屏残影消除方法，其特征在于，对所述刷新内容进行灰阶分析，包括：
计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于一预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比。
6.如权利要求5所述的电子墨水屏残影消除方法，其特征在于，所述刷新内容的像素分为16灰阶。
7.如权利要求6所述的电子墨水屏残影消除方法，其特征在于，所述差值阈值为10～12，所述百分比阈值为60％～80％。
8.一种电子墨水屏残影消除系统，其特征在于，包括：
拦截模块，用于拦截电子墨水屏的刷新内容；
分析模块，用于对所述刷新内容的像素进行灰阶分析；
阈值模块，用于预设的差值阈值和/或预设的百分比阈值；
判断模块，用于判断所述灰阶分析的结果是否小于所述预设的百分比阈值，若是，对所述电子墨水屏进行GU模式刷新；若否，对所述电子墨水屏进行GC模式刷新。
9.如权利要求8所述的电子墨水屏残影消除系统，其特征在于，所述分析模块用于对所述刷新内容的每一个像素的灰阶进行统计得到灰阶的分布直方图，根据所述分布直方图得到黑色和白色像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比之和。
10.如权利要求8所述的电子墨水屏残影消除系统，其特征在于，所述分析模块用于计算所述刷新内容的每一个像素与其下方或右方像素的绝对灰阶差值，统计绝对灰阶差值大于所述预设的差值阈值的像素在所述刷新内容的所有像素中所占的百分比。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130605 |