CN1336755A - 实际尺寸显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实际尺寸显示系统,包括:一摄影单元,对目标源图像进行摄影并且输出包括目标源测量信息在内的第一图像信息;一平板显示单元,显示图像信息并且提供安装点尺寸的信息;一图像转换器,接收第一图像信息,并根据从平板显示单元接收的点尺寸信息,转换第一图像信息,并且将第二图像信息输出到平板显示单元。

Description

实际尺寸显示系统
                        技术领域
本发明涉及实际尺寸显示系统，更特别地，涉及一个能将图像以实际尺寸在数字显示器上显示的实际尺寸显示系统。
                        背景技术
WYSOWYG(所见即所得)显示器有很大进展，该显示器显示的屏幕图像与打印输出的图像非常匹配。也就是说，打印的图形、文本和颜色可以与显示器屏幕上的图像以非常相象的方式打印出来。
对于以相当于真实尺寸在屏幕上显示物体的尺寸，也需要WYSIWYG。这样的应用在各种技术领域都非常有用，例如在医学研究领域，真实尺寸显示就有实实在在的优越性。
然而，在显示系统的分辨率改变时，通过摄像机获得的图像的显示尺寸就会变化，而且没有合适的方法来解决这样的问题。
                        发明内容
本发明企图解决上述问题。
本发明的目的是提供一种实际尺寸显示系统，在该系统中，当选择实际比例尺选项时，数字显示器中显示的图像就以实际尺寸显示。
为了实现上述目的，本发明提供了一种实际尺寸显示系统，该显示系统包括：一摄影单元，对目标源(subject)图像进行摄影并输出一包括目标源测量信息在内的第一图像信息；一平板显示单元，用来输出安装点尺寸(installeddot size)信息；和一图像转换器，接收第一图像信息，根据从平板显示单元接收的点尺寸信息转换第一图像信息，并且将与平板显示单元有关的第二图像信息输出到平板显示单元。
根据本发明的特征，第一图像信息包括放大率，水平同步信号，垂直同步信号，时钟和测量的距离数据。
根据本发明的另一个特征，平板显示系统包括可以对第二图像进行放大调整从而使得实际显示如用户所愿的控制装置。
根据本发明的又一个特征，图像转换器从第一图像即RGB合成信号中提取出R分量，G分量和B分量，然后根据显示单元提供的点尺寸信息，转换提取出的R，G，B图像信号，并且将该转换信号(也就是第二图像信息)输出到显示单元。
                        附图说明
并入并组成说明书一部分的附图，图解说明了本发明的一个实施例，并且与说明书一起，共同来说明本发明的原理：
图1和图2分别示出了在水平方向和垂直方向上物体尺寸的量化数据扫描的示意图；
图3示出了三个RGB像素和形成单个像素点的时钟之间的关系图；
图4示出了凸透镜独立成像的基本原理图；
图5是根据本发明的优选实施例的图像尺寸转换器功能的详细描述图；
图6是根据本发明的优选实施例的实际尺寸显示系统的示意图。
                        具体实施方式
现在参考附图来详细描述本发明的优选实施例。
图1和图2分别示出了在水平方向和垂直方向上物体尺寸的量化数据扫描的示意图。
首先参照图1，假定在不同的像素时钟中，与1H相应的第一个时钟扫描1mm(毫米)的数据，当扫描在水平方向上是10cm(厘米)的物体时，100个时钟将显示该物体的水平长度(100×1mm＝10cm)。进一步，参照图2，利用相同的方法，物体在垂直方向上的尺寸被量化为在垂直方向上每帧的大量水平同步信号Hsync以执行数据的扫描。
图3示出了三个RGB像素和形成单个像素点的时钟之间的关系图。
如图所示，像素尺寸是在数字显示装置中显示物体真实尺寸的一个重要因素。因此，转换装置必须能够利用储存在微型计算机、定时控制器等设备中的像素尺寸信息。也就是说，水平/垂直时钟必须根据RGB像素的大小来变化。
图4示出了凸透镜独立成像的基本原理图。
如图所示，目标源和图像之间的距离关系为1/a+1/b＝2/f，并且可利用激光、超声波等来测量它们之间的距离。即考虑透镜的放大倍数和距离，目标源的真实尺寸就可测量出来。在测量的基础上形成显示数据。显示数据包括各个时钟的扫描宽度，大量水平同步信号Hsync和大量垂直同步信号Vsync。
图像尺寸转换器可以单独安装或者可以安装在数字显示器中。它以与扩展引擎(expansion engine)或数据简化算法相同的功能顺序被设置。图像尺寸转换器完成改进的时钟转换、扩展、数据简化和像素调整等的相同功能，然后将数据传送到平板显示器。为了协调这两个参数，像素调整包括平板显示面板的像素大小和摄像机扫描脉冲的实际扫描宽度的转换。
尽管测量标准能附加于在JPG或BMP文件中保持实际尺寸信息的测量显示数据，但是为了获得在LCD面板中实际尺寸的显示，必须进行上述利用转换算法和像素调整等的处理。
图5是根据本发明的优选实施例的图像尺寸转换器功能的详细描述图；
参照附图，具有1600×1200分辨率(UXGA)的图像捕捉单元10将实际捕捉的UXGA图像数据输出到图像尺寸转换器20。实际捕捉的UXGA图像数据包括一个到目标源的距离和相应放大倍数，每个像素时钟的实际扫描距离，第一个水平同步信号Hsync和第一个垂直同步信号Vsync。
根据显示单元30中点尺寸的信息，图像尺寸转换器20转换实际捕捉的UXGA图像数据，然后将数据提供给显示单元30。显示单元30具有1024×768的分辨率(XGA)。例如，根据点尺寸信息转换的图像可以被显示，该图像是包括第二水平同步信号H＇sync和第二垂直同步信号V＇sync的分辨率为1024×768(XGA)的图像。
然而，通过图像尺寸转换器20重复转换的图像数据可能导致误差的增加。为了避免这个问题，去除摄像机显示的数据、第一水平同步信号Hsync、第一垂直同步信号Vsync和时钟以及时钟宽度信息，从而即使在数据重复转换时，实际尺寸的误差会被限制。
参照图5，对于目标源和图像之间距离的放大倍数，因为测量图像的第一分辨率(UXGA)的水平方向1600必须转换成第二分辨率(XGA)的水平方向1024同时实际大小不改变，所以要执行转换器的转换操作，从而使第一分辨率(UXGA)的每个时钟1mm/clk被转换成1mm×1600/1024而显示出来。
再者，因为RGB数据被合成处理，且输入到由图像捕捉单元10提供的图像信息中，并且每个RGB单元在单个图像点中形成并在显示单元30显示，将R分量、G分量和B分量从是RGB合成信号的第一图像信息中提取出来。根据显示单元30提供的点尺寸的信息，所提取的R，G，B图像信号被转换并且输出到显示单元30。在此，因为在单个图像点中形成每个RGB单元，所以数据信号传送时钟和像素频率以3∶1的比例存在。
在诸如LCD或PDP平板显示监视器中，每个点尺寸的数据设置在图像尺寸转换器20中以将尺寸数据与输入信号相比较。这允许在显示时直接相应于实际尺寸的转换。例如，如果每个R，G和B的单元尺寸为0.3，因为单个图像点导致0.9，假定通过摄像机的目标源的扫描是基于1mm/clk，显示前则执行到1mm/0.9/clk的转换。
图6是根据本发明的优选实施例的实际尺寸显示系统的示意图。
如图6所示，实际尺寸显示系统包括图像捕捉单元100，图像尺寸转换器200和LCD模块300。图像捕捉单元100包括将入射图像转换为预定尺寸的摄像镜头110，对从摄像镜头110转换的图像进行摄影的CCD摄影单元120和控制入射光数量的电子快门(未显示)。根据电子快门的开关速度，通过CCD摄影单元120的图像被摄影，然后该摄影图像被输出到A/D转换器(未显示)。
A/D转换器从CCD摄影单元120接收模拟图像信号，并且将该模拟信号转换为数字图像数据。接着，该数字图像数据输出到图像尺寸转换器200。在此，参照图4，CCD摄影单元120通过诸如激光和超声波不同的测量方法测量目标源和图像之间的距离。将该测量的距离数据输出到图像尺寸转换器200。
LCD模块300将点尺寸信息301提供给图像尺寸转换器200，并且接收根据点尺寸信息301转换的测量图像信息201，之后LCD模块300显示该图像。因为在本发明的优选实施例中使用的是常规的LCD面板，所以未给出详细的说明。然而点尺寸信息的存储和面图像转换器200的点信息的供给是本发明的特征之一。比较合适的方法是通过定时控制器来实现。
同样，可以在LCD模块300的外面安装一按钮，从而使用户控制实际尺寸的显示。这也可以通过显示在LCD模块300的屏幕上的触摸图标来实现。通过这些控制可以对分辨率和放大率进行控制。尽管本发明的优选实施例在LCD面板应用的上下文中描述过，但也可将本发明应用于诸如PDP，El和FED之类的其它显示配置中。
图像尺寸转换器200根据LCD模块300提供的点尺寸信息301转换图像信息，并且将转换的图像信息201输出到LCD模块300。
在上面已描述过摄影装置。但是，也可以不用摄影装置将测量图像信息提供给图像转换器200。
上述本发明的实际尺寸显示系统在许多领域中是非常有用的，例如在远程诊断与远程外科领域和各种技术与军事应用领域。
尽管本发明的优选实施例在上面已详细描述过，但应当清楚的是，本领域普通技术人员从本发明的教导中所得到的有创造性思想的各种变化和/或改进依然落在本发明的精神和范围之内，如同限定在附加的权利要求书中的一样。

Claims (8)

1.一种实际尺寸显示系统，包括：
一平板显示单元，显示图像信息并且提供关于安装点尺寸的信息；和
一图像转换器，接收第一图像信息，将第一图像信息转换为第二图像信息并将第二信息输出到平板显示单元；
其中第一图像信息包括测量信息，并且根据从平板单元接收的点尺寸信息，将第一图像信息转换成第二图像信息。
2.根据权利要求1的实际尺寸显示系统，其中第一图像信息包括放大率、水平同步信号、垂直同步信号、时钟和测量的距离数据。
3.根据权利要求1的实际尺寸显示系统，其中平板显示系统包括一可以对第二图像进行放大调整从而如用户所愿能够进行实际尺寸显示的控制器。
4.根据权利要求1的实际尺寸显示系统，其中图像转换器从第一图像信息中提取R分量、G分量和B分量，然后根据显示单元提供的点尺寸信息，转换提取的R，G，B图像信号，并且将第二图像信息输出到平板显示单元。
5.一种实际尺寸显示系统，包括：
一摄影单元，对目标源图像进行摄影，并且输出包括目标源测量信息在内的第一图像信息；
一平板显示单元，显示图像信息并且提供安装点尺寸的信息；
一图像转换器，接收第一图像信息，将第一图像信息转换为第二图像信息，并且将第二信息输出到平板显示单元；
其中第一图像信息包括测量信息，并且根据从平板单元接收的点尺寸信息，将第一图像信息转换成第二图像信息。
6.根据权利要求5的实际尺寸显示系统，其中第一图像信息包括放大率、水平同步信号、垂直同步信号、时钟和测量的距离数据。
7.根据权利要求5的实际尺寸显示系统，其中平板显示系统包括一可以对第二图像进行放大调整从而如用户所愿能够进行实际尺寸显示的控制器。
8.根据权利要求5的实际尺寸显示系统，其中图像转换器从第一图像信息中提取R分量、G分量和B分量，然后根据显示单元提供的点尺寸信息，转换提取的R，G，B图像信号，并且将第二图像信息输出到平板显示单元。
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