用于放大的方法
专利名称：用于放大的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于放大正在显示器件上显示的数字图象的方法、以及一种产生用于电子显示的图象的方法和器件。
背景技术：
图象包含许多数据并由它们构成。需要较长的时间才能通过网络下载较大的图象，这造成不希望有的等待时间。在网上冲浪时或当以其它方式连接到计算机网络时，经常进行图象的下载。如果使用慢的传输链路，如通过调制解调器连接到因特网，等待时间就会明显更长。在今天看来，这些等待时间是如此之长，以致于许多用户在使用慢的传输链路时甚至都没有耐心去尝试下载大的图象。
为了减少下载的等待时间，已知的方法是压缩图象，以便减少下载的数据量。然而，图象压缩的执行有一定的限度，否则图象信息会丢失。经过充分压缩以使下载时间缩短的图象就不会显示出足够的细节。
已进行了尝试，以通过几种方法来解决此问题。一种方法是提供已被极大压缩的小图象。接着，如果用户希望通过点击图象而下载原始的大图象，他就可选择下载。此下载费时，但对用户不是强制性的。
另一种方法由Talagala等的Usage Patterns of Web-BasedImage Collection，IEEE Symposium on Mass Storage Systems1999203-214公布。根据此方法，图象以不同的量级储存在服务器上。当用户访问网站时，图象首先以最小的量级显示，并且用户可点击放大此图象。随后，图象以更大的量级下载并显示给用户。如果图象尺寸超过网站的图象帧，就显示用户点击过的区域，并且可扫视图象以显示其它部分。图象被划分为更小的块，它们按顺序下载，从而在下载过程中一点一点地显示此图象。
根据这些方法，在用户明确地请求之前，不显示大图象。然而，当用户希望更详细地看图象时，就下载大图象，这导致等待时间。在根据Talagala等的方法中，所述小块使单块下载时间相对较短，但为了控制在图象何处显示每块，图象文件的头部相当大。用户看着图象由所述块一点一点地构建，但不得不在下载所有块之前等待一段时间。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题并提供一种用于放大图象的改进方法。本发明的进一步目的是此放大方法应只要求较小的存储量并且没有或只需较短的等待时间。
本发明的目的通过一种用于放大正在显示器件上显示的图象的方法来实现，其中，所述显示器件连接到存储单元。所述显示图象从所述存储单元装入到显示器件中，并且所述显示图象包括至少一个预先选择的可缩放区域。所述方法包括以下步骤连续地放大显示图象中的预选区域；在连续放大步骤中，详细图象信息数据集从存储单元装入到显示器件中。所述详细图象信息数据集用于以比显示图象更高的分辨率显示预选区域。所述方法进一步包括以下步骤当完成放大显示图象中的预选区域时，通过装入的详细图象信息数据集，提高在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域的分辨率。
根据本发明，不需要装入扩展图象。只装入所请求的信息。当发生缩放时，详细图象信息数据集的装入意味着只装入选择区域的信息。这对必须装入的数据量以及在存储单元中占据的存储量只设定较低的要求，因为只须以高分辨率储存图象中的感兴趣部分。这使图象提供者有可能只需放大他所希望示出的这些图象部分。因而例如，直接聚焦在图象中提供者希望销售的某个物品上。
进而，完全或几乎完全地避免等待时间，因为在连续放大显示图象的过程中装入详细图象信息数据集。用户不会注意在装入详细图象时所经历的时间，因为在这段时间内发生连续的放大。在显示图象中执行连续的放大，并且，当完成放大时，通过装入的详细图象信息数据集而提高放大的预选区域的分辨率。
存储单元可直接由显示器件访问，或者，通过任何种类的网络连接，如通过无线网络或物理连接网络而访问。因而，存储单元可以是器件上的永久存储器或是在网络上的服务器。接着，所述放大可用于从网络下载到显示器件上的图象，或者用于储存在受限制的非常小的存储空间，如个人数字助理PDA，内的图象。详细图象信息数据集包括与预先选择的可缩放区域中的分辨率更高的详细图象有关的信息。所述信息数据集可储存为文件或存储单元上的离散数据集。
当预选区域被放大时，它可以只是被显示的显示图象的一部分。可替换地，可用它显示在放大的预选区域之外的显示图象的各部分。
在优选实施例中，详细图象信息数据集包括差值图象，其中，所述差值图象代表显示图象中被放大的预选区域与详细图象之间的差值，并且所述详细图象以更高的分辨率表示被放大的预选区域。
差值图象被定义为矩阵，在此矩阵中，每个单元代表在此位置上在放大的预选区域的象素值和详细图象之间的差值。此差值图象具有许多为零或接近零的值，并因而可被很大程度地压缩，因为详细图象与放大的预选区域非常相似。于是，差值图象非常小并可在非常短的时间内装入。
优选地，提高分辨率的步骤包括以下步骤向显示图象中被放大的预选区域增加差值图象，以产生更高分辨率的被放大的预选区域的详细图象；以及，用详细图象取代在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域。结果，通过在放大的预选区域上简单地象素相加差值图象，容易提高放大的预选区域的图象质量。
在另一实施例中，详细图象信息数据集包括表示其分辨率比显示图象更高的预选区域的详细图象。因而，详细图象信息数据集保留被放大的预选区域的分辨率更高的完整的详细图象，准备以此详细图象用于显示。
优选地，提高分辨率的步骤包括以下步骤当完成放大显示图象中的预选区域时，用详细图象取代在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域。
随后，通过在被放大的预选区域上简单地显示装入的详细图象，而执行提高分辨率的步骤。
优选地，所述方法进一步包括从正在显示器件上显示的详细图象缩小的步骤。所述缩小步骤包括以下步骤用显示图象中相应的完成放大的预选区域取代显示器件上的详细图象，以及，从显示图象的相应区域连续地缩小，直到显示整个显示图象为止。结果，所述方法提供缩小回显示图象的另一可能性。而且，由于显示图象的对应区域已在先前被放大并因而储存在显示器件的高速缓冲存储器中，因此，不需令人讨厌的等待时间就可执行此缩小。随后，详细图象可立即被替代，并且连续地执行缩小，从而注意不到用于缩小的时间。
在优选实施例中，在显示器件的窗口上显示所述显示图象，并且其中，在相同窗口中执行连续的缩放，在显示图象上扩大/缩小预选区域，从而预选区域逐渐覆盖显示图象的更大/更小的部分。此窗口不必改变尺寸，这意味着同时出现在显示器件上的其它物体不受影响。进而，观察者的焦点保持在正被放大的细节上。
在另一优选实施例中，连续的缩放在显示图象上扩大/缩小预选区域，从而预选区域逐渐覆盖显示图象的更大/更小的部分。然后，保留显示图象作为缩放操作的背景，并且，显示图象中的预选区域被扩大以逐渐覆盖显示图象的更大部分。以此方式，使预选区域的比例与显示图象的比例匹配是没有问题的，因为预选区域在被放大时只填充显示图象的一部分。因而，对被填充的部分的形式没有限制。
优选地，当详细图象取代在显示图象中被放大的预选区域时，详细图象填充窗口。这提供以最大可能的比例显示详细图象，同时不影响在显示器件上显示的其它物体。
有利的是，显示图象中预选的可缩放区域的边界在显示图象中表示，以加亮预选的可缩放区域。结果，对可被放大的区域作标记，从而用户容易看见可被放大的部分。这还使用户产生好奇，并因而鼓励他点击以获得可缩放区域的详细图象。
在优选实施例中，详细图象包括预选的可缩放区域，并且，对于显示图象，以相同的方式执行对这些预选区域之一的放大。结果，可在正在显示的图象中执行放大的几个步骤。
在另一优选实施例中，元数据与显示图象和详细图象中的至少一个相关联。这对于图象的显示提供大量的附加可能性。元数据包括与正在显示的物体有关的统计或其它信息。于是，当显示与元数据相关的图象时，可显示元数据。元数据包括文本信息、声音、视频等。
优选地，元数据包括使用户能搜索特定的详细图象的搜索标准。结果，在每个图象中显示的物体可包括在元数据中，从而可根据在元数据中示出的内容而搜索图象。
理想地是，搜索导致指向所请求详细图象的指针。显示所请求详细图象的步骤包括以下步骤确定当前图象，当前图象为正在显示器件上显示的图象；以及，确定用于当前图象和所请求图象的公共图象。公共图象是包括与当前图象对应的区域和与所请求图象对应的区域的最大比例的图象。显示所请求详细图象的步骤进一步包括以下步骤从当前图象缩小到公共图象；以及，从公共图象放大到所请求图象。结果，用户可被引导到通过搜索而请求的图象。于是，用户对显示的详细图象在更大的透视图中所处的位置有清晰的了解。
优选地，在显示器件上显示图象时，示出与图象相关联的元数据。因而，在显示图象时，可播放声音文件或者示出具有信息的短文本。于是，用户获得与显示图象有关的更多信息，并且，只示出与显示图象相关的信息。
根据另一实施例，当显示器件上的标记在显示图象的对应区域内时，示出与详细图象相关联的元数据。因而，用户获得与详细图象所描绘内容有关的信息，随后，如果他希望以更大的放大率来看此信息，就选择它。
根据优选实施例，预选区域在显示图象中任意定向。这意味着详细图象不局限于某个方向。于是，将要以更高分辨率显示的图象中的物体适合于尽可能多地填充详细图象。
优选地，在显示图象中的连续缩放包括同时旋转显示图象，以使预选区域的方向与窗口一致。然后，在相同窗口中执行对详细图象的放大，并且显示的图象总是在此窗口中。所述旋转意味着用户被引导从另一角度观察详细图象。而且，连续地执行缩放，并且在缩放过程中平滑地实现视角变化。
本发明的目的还通过一种产生用于电子显示的图象的方法来实现。本方法包括以下步骤确定主图象，所述显示将基于此主图象进行；以及，通过压缩并减少主图象中的信息而从主图象创建显示图象。本方法进一步包括以下步骤在主图象中选择以比显示图象中对应区域更高的分辨率显示的区域；以及，从主图象产生用于所选择区域的详细图象信息数据集。详细图象信息数据集用于以比显示图象中对应区域更高的分辨率显示预选区域。本方法进一步包以下步骤使详细图象信息数据集与显示图象中的对应区域相关联，从而在连续放大显示图象中对应区域的同时，装入一个详细图象信息数据集。
以此方式，产生几个小的详细图象信息数据集，并且，分别装入每个小的详细图象信息数据集。这意味着，在同一时间只需装入少量的数据，因为显示图象和详细图象信息数据集都较小。于是，缩短装入时间，并且由于在显示图象中同时缩放，因此当装入详细图象时，用户注意不到此装入时间，或者只注意到非常短的延迟。在主图象中压缩和减少信息以产生显示图象，从而获得要求非常小存储空间的显示图象。然后，不需要的信息被删减，并且不包含在显示图象中。因而，在显示图象中分辨不出最小的细节。进而，在每个详细图象信息数据集中只需与选择区域有关的信息，这意味着这些数据集可以非常小。
优选地，产生详细图象信息数据集的步骤包括从主图象产生用于所选择区域的详细图象的步骤，其中，详细图象以比显示图象中对应区域更高的分辨率表示选择区域。
因而，在以高分辨率显示选择区域之前产生详细图象。这意味着详细图象可在事先进行处理并因而被压缩，而且可增强图象质量。
在优选实施例中，产生详细图象信息数据集的步骤进一步包括以下步骤把显示图象中的对应区域放大到选择区域；计算显示图象中放大的对应区域和详细图象之间的差值，以产生差值图象；以及，在详细图象信息数据集中储存差值图象。结果，详细图象信息数据集非常小。差值图象可被很大程度地压缩，因为它保存两个非常相似图象之间的差值，因而许多值为零或接近零。这意味着需要小的存储空间，并且可迅速地装入详细图象信息数据集。
在另一实施例中，产生详细图象信息数据集的步骤进一步包括在详细图象信息数据集中储存详细图象的步骤。从而，产生详细图象信息数据集比较快速，并且，当已经装入详细图象信息数据集时，对于详细图象的显示不需要进行处理。
优选地，产生的显示图象和产生的详细图象的尺寸相同。结果，显示图象和详细图象可在不改变尺寸的窗口中显示。因而，图象的显示不受在图象周围显示的物体的影响。
在优选实施例中，所选择区域在主图象中任意定向。结果，这可使详细图象中的物体一致，从而它尽可能地填充详细图象，并因而以最高的放大率示出。
优选地，所述方法进一步包括旋转详细图象的步骤，从而使详细图象以与显示图象相同的方式定向。这意味着当显示图象时，在显示图象中倾斜的物体能以上升的方向显示。
在优选实施例中，所述方法进一步包括在主图象的选择区域内选择子区的步骤。所述子区能以比选择区域中的相应子区更高的分辨率显示。所述方法进一步包括以下步骤从主图象的子区内提取信息，以产生子区的详细图象，以及，使子区的详细图象与选择区域的详细图象内的对应区域相关联。从而实现分几个步骤的缩放。
在另一优选实施例中，所述方法进一步包括以下步骤在原始主图象中的选择区域的辅助主图象，其中，辅助主图象以比主图象更高的分辨率描绘选择区域，以及，压缩辅助主图象以产生详细图象。当原始主图象中的物体以低分辨率示出时，以更高分辨率描述此物体的辅助主图象可用于允许用户获得对此物体的更好观察。接着还可实现对此物体的进一步放大。
在又一优选实施例中，产生详细图象的步骤包括把选择区域中的物体的第一透视图中的视图变换为物体的第二透视图中的视图的步骤。这意味着可变换详细图象的透视图，从而显示详细图象中的物体，似乎此物体置于图象平面内。此变换考虑当物体具有与捕捉主图象的照相机之间距离不同的各部分时所发生的扭曲。
优选地，在显示过程中，示出第一透视图中物体的对应区域可用从示出第二透视图中物体的辅助主图象产生的详细图象替换。从而，可在第二透视图中真实地描绘物体。此辅助主图象还可用于创建子区的详细图象，以便实现物体各部分的缩放。
现在结合附图并借助实例来更详细地描述本发明。
图1为示出准备待显示图象的方法的流程图。
图2为示出放大图象的方法的流程图。
具体实施例方式
结合图1描述一种准备用于电子显示的图象的方法。此种准备可例如由含图象网页的设计者，或由显示图象的软件的设计者来执行。根据本发明，当设计者选择图象时，设计者使用自动产生图象之间关联并连接到网站的软件。
首先，选择主图象，步骤2，所述显示将基于此主图象进行。优选地，主图象为高分辨率的和/或大尺寸的，因而包含大量的信息。接着压缩主图象并减小尺寸以创建显示图象，步骤4。显示图象是将要电子显示的图象，并且是包含少量数据的相对较小的尺寸。因而，显示图象要求小的存储空间并可迅速装入。
其次，为了在保持其少量数据的同时具有尽可能高的质量，处理此显示图象，步骤6。因而，为了纠正在通过压缩主图象而创建显示图象的过程中所产生的错误，对此显示图象应用过滤器，如防混叠过滤器。随后，显示图象保存在存储单元上，步骤8，显示器件可从此存储单元装入显示图象以便显示。
然后，在主图象中选择以比显示图象更高的分辨率显示的区域，步骤10。选择区域被压缩并减小，以创建详细图象，步骤12。
优选地，详细图象的尺寸与显示图象的相同。因此，在显示时，详细图象占据与显示图象同样大的区域。从而，主图象中的选择区域优选具有与主图象本身相同的比例，因此，详细图象的尺寸与显示图象的相同，并不需要扭曲所选择区域。如果主图象中的选择区域小于显示图象，就必须在创建详细图象的过程中放大选择区域，但选择区域中的数据仍然被压缩。
小尺寸低分辨率的显示图象意味着没有清晰地表现显示图象中的细节。从而，创建详细图象，以便显示图象中的感兴趣部分能以更高的分辨率显示。对于显示图象，处理详细图象以获得尽可能高的质量，同时保留详细图象的小量数据，步骤14。如果为了创建详细图象，已经放大选择区域，详细图象所需的图象处理就可以是更广泛的。例如，图象处理必须包括使图象更平滑。
详细图象可用于在显示器件上直接显示。然后，每个详细图象储存在详细图象信息数据集中，当要显示详细图象时装入此数据集。
在替代实施例中，显示图象中与所选择区域对应的区域被放大，以与详细图象相同的尺寸显示所述对应区域。接着，计算详细图象与显示图象中被放大的对应区域之间的差值，并储存在差值图象中。通过从放大的对应区域中的相应象素值减去详细图象中的每个象素值而计算此差值，并且，把差值储存在差值图象矩阵的相应单元中。
如果每个象素值都以字节储存，所产生的差值图象就是其值在-255到255之间的矩阵。在差值图象中，大于127的绝对值非常少。从而，如果这些值是负的，就设定为-128，并且如果这些值是正的，就设定为+127。可替换地，第一位可被剥离，这就自动地把在-255到255之间的所有值转换为在-127到127之间的值。然后，在矩阵中的所有值上加128，从而此矩阵包含在0到255之间的值，这与在图象中一样。随后，用图象压缩算法压缩差值图象。
通过剥离更多的位或对最高绝对值设定更低的阀值，而更进一步地压缩差值图象。因而例如，在所有绝对值大于63的情况下，如果这些值是负的，就设定为-64，并且，如果这些值是正的，就设定为63。可替换地，剥离最低有效位。例如，所述位向右移位三次，以忽略三个最低有效位。这些位在表示最低值时保留最少的信息，并从而在它们被跳过时信息没有太大的损失。
详细图象是更高分辨率和更锐利的，因此，边缘和轮廓线会在差值图象中产生最大的差值。然而，详细图象与显示图象中被放大的对应区域是非常相似的，并且大部分的差值为零。从而，差值图象被很大程度地压缩，并且需要非常小的存储空间和装入时间。可使显示图象中被放大的对应区域平滑，以减小所述图象之间的差值，并使差值图象甚至更小。差值图象储存在详细图象信息数据集中。
然后，在存储单元中储存详细图象信息数据集，步骤16。详细图象信息数据集与显示图象中的对应区域相关，以便当显示图象中的此对应区域在显示过程中接收命令时，装入与此区域相应的详细图象信息数据集。在数据库中储存显示图象中与详细图象对应的区域的角的坐标，步骤18。对应区域的每个角与显示图象的角相关，因而，当对应区域在显示过程中被放大时确定它的方向。可替换地，对应区域的一个角的坐标储存在数据库中。此外，可储存所述区域的高度、高度和倾角。
还在数据库中储存与图象有关的元数据。接着，当例如通过引入标记而显示图象或激活显示图象中的对应区域时，此元数据被显示或被激活。元数据也可以与图象中任意形式的某个区域相关，如热区，并因而在激活此区域时显示元数据。因而，元数据例如为描述或提供与图象内容有关的事实的一些文本、在显示图象时播放的声音文件或视频文件。进一步地，元数据可包括搜索标准，如描述图象内容的单词。搜索标准以后述方式用于显示过程中如果用户输入搜索单词，就选择借助元数据与此单词相关联的图象进行显示。
在主图象的先前选择区域中可以选择进一步的区域。随后，以与上述相同的方式创建这些选择区域的详细图象，接着，这些详细图象与先前创建的详细图象中的对应区域相关联。因而，创建用于所述图象显示的树，在这，显示图象是树干，详细图象分几个步骤从树干分支。
可替换地，对主图象的一部分以更高分辨率捕捉的附加图象可用于在显示中实现进一步的缩放。随后，以与主图象相同的方式处理附加图象，产生详细图象。此详细图象以与上述相同的方式与显示图象中的对应区域相关联。然而，与从主图象产生的详细图象相比，此详细图象的质量更高。
现在准备好显示图象和详细图象，以便显示。结合图2详细描述根据本发明的用于放大图象的方法。储存在存储单元中的显示图象装入到显示器件中，步骤20。由于显示图象尺寸较小，因此显示图象的装入时间较短。当已装入显示图象时，显示器件在显示窗口中显示此显示图象，步骤22。显示图象储存在连接到显示器件的高速缓冲存储器中，以便在显示过程中以非常快的方式检索它。根据结合图1所述的方法，显示图象包含已被选择且准备用于放大的可缩放区域。在显示可缩放区域时，储存在存储单元的数据库中的可缩放区域的角坐标用于描绘在显示图象中表示对应区域的框架。
通过点击显示图象中的可缩放区域而开始放大显示图象。然而，所述放大也可通过把显示器件上的光标移动到可缩放区域内而开始。所述放大还可通过激活显示出的与可缩放区域对应的关键词或信息文本而开始。
当选择可缩放区域进行放大时，步骤24，开始以下程序。在显示图象的选择区域中执行连续的放大，步骤26，并且同时，从存储单元装入与选择区域对应的详细图象信息数据集，步骤28。因而，在装入详细图象信息数据集的过程中执行放大，并且，在装入详细图象信息数据集时用户不经历任何等待时间，因为此时执行显示图象中的放大。当完成对选择区域的放大和详细图象信息数据集的装入时，借助装入的详细图象信息数据集，而提高被放大的选择区域的分辨率，步骤30。显示图象中被放大的选择区域也储存在高速缓冲存储器中。
可替换地，详细图象信息数据集包括差值图象。随后，非常迅速地装入详细图象信息数据集。当已装入差值图象时，考虑到在创建差值图象时增加128，因此从差值图象中的所有象素值减去128。如果已对差值图象执行其它操作，就执行针对这些操作的逆操作。例如，如果已经剥离三个最低有效位，对此就向左移位三次。随后，最低有效位中被忽略信息的平均值加到所有值上。因而，当已经剥离三个最低有效位时，在所有值上加4。
当显示图象的选择区域被完全放大时，已执行逆操作的差值图象相加到放大的选择区域上。按象素执行此相加，得到的和就是分辨率比放大区域更高的详细图象。这要求放大的选择区域等于曾用于产生差值图象的放大区域。因而，如果后一区域被平滑化，放大的选择区域就必须以相同方式平滑化。然后可显示详细图象，从而取代放大的选择区域并提高其分辨率。
按以下执行连续的放大。首先，确定显示图象的角的坐标。接着，确定选择要放大的区域的角坐标。在放大过程中，显示图象由连续更新且示出显示图象中逐渐变小部分的临时图象替代。显示图象中临时图象的角从显示图象的角线性移动到选择区域的角。
在放大过程中通过测量计算最后临时图象所需的时间而测量计算速度。接着，放大时的步骤数量适用于修饰临时图象的速度。从而，放大总是同样快，而与计算速度无关。根据计算速度决定每个线性步骤的步长。然后，当计算速度确定时，在放大结束时减小步长。然而，步长的任意分布也是可能的。
在替代实施例中，确定选择放大的区域的一个角的坐标。此角与显示图象中的一个角相关。在放大过程中，显示图象的角向着选择区域的角线性移动。如果在放大过程中需要图象旋转，就确定旋转角。用三次多项式确定两个临时图象之间的旋转角的步长，这意味着在放大开始和结束时步长为不同的大小。这意味着在放大开始时旋转角较小，而在放大结束时旋转角更大。由此避免临时图象的一部分在显示图象之外结束的风险。
当已决定临时图象的角时，由临时图象定义的区域的象素扩大到填充显示区域。每个象素与其八个相邻象素进行比较，以便在临时图象扩大时使之平滑。以此方式，图象在选择区域上放大，在放大结束时填充整个显示窗口。用后续的临时图象替代临时图象执行得如此之快并且在两个后续临时图象之间的步幅如此之小，以致于观察者所经历的放大是连续的。在放大的同时，从存储单元装入与选择区域对应的详细图象信息数据集。因而，当完成显示图象中的放大时，放大的选择区域由详细图象替代，此详细图象以更高的分辨率并从而以更高的质量示出该区域。
显示图象被放大的对应区域储存在连接到显示器件的高速缓冲存储器中。这意味着能够迅速缩小，在高速缓冲存储器中，储存的对应区域替代详细图象，随后以与放大相同的方式对显示图象执行缩小。
显示图象中的可缩放区域可任意定向。所述角从显示图象到详细图象的线性移动会自动地考虑图象所需的旋转，以便与显示图象相同的方向示出选择区域。选择区域的角可以与显示图象的任意角相关联，这会加强选择区域的旋转。如果显示图象是矩形的，选择区域在填充显示窗口时能以两种方式定向，如果显示窗口是正方形的，选择区域能以四种方式定向。在缩放过程中图象的旋转是连续的，从而观察者被平滑地引导到图象中的新方向。
由于选择区域被放大并随后填充显示窗口，因此优选所述选择区域与显示图象具有相同的比例。此比例可以不同，但如果这样，选择区域就不能在不扭曲图象的情况下填充显示图象。
可缩放区域优选由环绕该区域的框架表示。这示出图象中的哪些区域被放大。框架还会使观察者感到好奇，并会促使观察者放大该区域。因而，设计者可制作他希望放大表示的图象部分，并且观察者凭自己的意愿来放大这些部分。通过这样的方式，设计者可吸引观察者来放大表示设计者希望售出的物品的详细图象。
在替代实施例中，选择区域可以是考虑以透视图描绘物体的形式。如果主图象是矩形的，在此方式中，选择区域就是平行四边形。随后，平行四边形中的图象被变换为尺寸与显示图象相同的矩形。此变换可改变图象的透视图，因而，以此方式创建的详细图象示出物体的平面视图。
可替换地，选择区域可分为两个或更多个部分，其中，每个部分的透视图可独立和不同地变换。
在替代实施例中，详细图象分几个步骤从树干分支，可在图象之间引导观察者。如果观察者例如通过搜索在元数据中规定的单词而请求特定图象，就可从当前图象自动地引导观察者到所请求的图象，其中，当前图象为正在向观察者显示的图象。缩小所显示的当前图象，直到显示公共图象。公共图象为具有与请求图象相应的区域以及与当前图象相应的区域的图象。接着，放大公共图象，直到显示请求图象。因而，观察者已从在显示器件上显示的图象被引导到他所请求的图象。所述引导包括从当前图象缩小并从公共图象放大。然而，如果公共图象等于请求图象，就不要求放大，并且，如果公共图象等于当前图象，就不要求缩小。
上述显示图象的方法对于推销纺织品是非常有用的。纺织品不会违背观察者意愿地带给观察者，而是相反，观察者被吸引来放大图象中表示此纺织品的区域。此种吸引由表示区域可被放大的框架来产生，这使得观察者好奇并使他放大该区域。
根据本发明的图象显示的另一应用是e-学习。如果学生学习人体，就可向学生以图象方式提供。当学生希望学习更多知识时，如有关脾的知识，图象就被放大以示出表示脾的详细图象，同时显示保存与脾有关信息的元数据。随着所述放大引导学生到此区域，学生获得对脾位于人体何处的了解，并且他还会获得所显示的相关信息。
应该强调，本文所描述的优选实施例决不是限制性的，而且，在后附权利要求定义的保护范围内，许多替代实施例是有可能的。例如，详细图象和显示图象不必具有相同的尺寸。当显示其尺寸小于显示图象的详细图象时，可部分地填充显示窗口。从而也可任意选择详细图象的形式。可替换地，当显示其尺寸大于显示图象的详细图象时，显示窗口的尺寸增加。
还可以替代方式来执行连续的放大。例如，显示图象保持完整并且形成对于缩放的背景。确定其中填充放大区域的区域的角以及显示图象中选择放大的区域的角。接着，产生以递增比例表示选择区域的临时图象。临时图象的角逐渐移向将被填充的区域的角。通过显示图象中选择区域的象素扩大而产生临时图象。在放大过程中，临时图象被连续替换，并且，选择区域因而逐渐扩大到覆盖显示图象的递增区域。当完成放大时，显示以更高分辨率表现选择区域的详细图象。
选择区域将填充的区域的尺寸与显示图象的相同，但也可以更小。在后者情况下，当放大完成时，在背景中示出显示图象。进而，被选择放大的区域可以有任意的形式，并且，如果放大区域将填充的区域具有相同的比例，图象内容仍然不会扭曲。可替换地，可缩放区域具有简单的形式，如矩形，但是，当执行放大时，位于复杂形式物体之外的区域的部分可以是透明的。因而，在放大区域的透明部分之后看到背景中的显示图象。
根据进一步的替代例，在显示图象中选择的可缩放区域完全或部分在填充放大区域的区域之外。于是，选择的可缩放区域在背景中的显示图象内是可见的。在放大过程中，临时图象向着填充放大区域的区域连续地平移。
在替代实施例中，显示图象可由其它的显示相关信息的图象动态取代。因而，如果表示人体，显示图象可由已剥离皮肤的图象取代，因而表示人体的肌肉。可替换地，物体的侧视图可由物体的前视图取代。显示图象可被淡化，以示出其它的显示图象。可替换地，通过上卷或挤压而执行转换。
在另一替代实施例中，显示图象比显示窗口更大。于是，观察者能在显示图象中扫视，并且当在显示窗口中示出可缩放区域时选择放大该区域。随后，详细图象填充显示窗口的一部分或全部。在此实施例中，显示图象示出照相机的360°旋转，也就是说，当用户在图象中扫视时，模拟捕捉该图象的照相机的旋转。然后，显示图象的左侧和右侧相互连接，从而从内部看，显示图象形成圆柱体。以相同的方式，可连接显示图象的所有侧面，从内部看时这形成球体。
权利要求
1.一种用于放大正在显示器件上显示的图象的方法，所述显示器件连接到存储单元，其中，所述显示图象从所述存储单元装入到显示器件中，并且所述显示图象包括至少一个预先选择的可缩放区域，所述方法包括以下步骤连续地放大(26)显示图象中的预选区域，在连续放大步骤中，详细图象信息数据集从存储单元装入(28)到显示器件中，其中，所述详细图象信息数据集用于以比显示图象更高的分辨率显示预选区域，以及当完成放大显示图象中的预选区域时，通过装入的详细图象信息数据集，提高(30)在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域的分辨率。
2.如权利要求1所述的方法，其中，详细图象信息数据集包括差值图象，所述差值图象代表显示图象中被放大的预选区域与详细图象之间的差值，所述详细图象以更高的分辨率表示被放大的预选区域。
3.如权利要求2所述的方法，其中，提高分辨率的步骤包括以下步骤向显示图象中被放大的预选区域增加差值图象，以产生更高分辨率的被放大的预选区域的详细图象；以及，用详细图象取代在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域。
4.如权利要求1所述的方法，其中，详细图象信息数据集包括表示其分辨率比显示图象更高的预选区域的详细图象。
5.如权利要求4所述的方法，其中，提高分辨率的步骤包括以下步骤当完成放大显示图象中的预选区域时，用详细图象取代在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域。
6.如权利要求3或5中任一项所述的方法，进一步包括从正在显示器件上显示的详细图象缩小的步骤，所述缩小步骤包括以下步骤用显示图象中相应的完全放大的预选区域取代显示器件上的详细图象，接着，从显示图象的相应区域连续地缩小，直到显示整个显示图象为止。
7.如先前权利要求中任一项所述的方法，其中，在显示器件的窗口上显示所述显示图象，并且其中，在相同窗口中执行连续的缩放，从而在显示图象上扩大/缩小预选区域，从而预选区域逐渐覆盖显示图象的更大/更小的部分。
8.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，在显示器件的窗口上显示所述显示图象，并且其中，在相同窗口上执行连续的缩放，从而在连续的缩放过程中，在窗口中逐步示出显示图象的更大/更小的部分。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中，当取代显示图象中被放大的预选区域时，详细图象填充窗口。
10.如先前权利要求中任一项所述的方法，其中，显示图象中预选的可缩放区域的边界在显示图象中表示，以加亮预选的可缩放区域。
11.如权利要求3-10中任一项所述的方法，其中，详细图象包括预选的可缩放区域，并且，对于显示图象，以相同的方式执行对这些预选区域之一的放大。
12.如权利要求3-11中任一项所述的方法，其中，元数据与显示图象和详细图象中的至少一个相关联。
13.如权利要求12所述的方法，其中，元数据包括使用户能搜索特定的详细图象的搜索标准。
14.如权利要求13所述的方法，其中，搜索导致指向所请求详细图象的指针，并且，显示所请求详细图象的步骤包括以下步骤确定当前图象，当前图象为正在显示器件上显示的图象，确定用于当前图象和所请求图象的公共图象，公共图象是包括与当前图象对应的区域和与所请求图象对应的区域的最大比例的图象，从当前图象缩小到公共图象，以及从公共图象放大到所请求图象。
15.如权利要求12-14中任一项所述的方法，其中，在显示器件上显示图象时，示出与图象相关联的元数据。
16.如权利要求12-15中任一项所述的方法，其中，当显示器件上的标记在显示图象的对应区域内时，示出与详细图象相关联的元数据。
17.如先前权利要求中任一项所述的方法，其中，预选区域在显示图象中任意定向。
18.如权利要求17所述的方法，其中，在显示图象中的连续缩放包括同时旋转显示图象，以使预选区域的方向与窗口一致。
19.一种产生用于电子显示的图象的方法，包括以下步骤确定(2)主图象，所述显示将基于此主图象进行，通过压缩并减少主图象中的信息而从主图象创建(4)显示图象，在主图象中选择(10)以比显示图象中对应区域更高的分辨率显示的区域，从主图象产生(12)用于所选择区域的详细图象信息数据集，其中，详细图象信息数据集用于以比显示图象中对应区域更高的分辨率显示预选区域，以及使详细图象信息数据集与显示图象中的对应区域相关联，从而在连续放大显示图象中的对应区域的同时，装入一个详细图象信息数据集。
20.如权利要求19所述的方法，其中，产生详细图象信息数据集的步骤包括从主图象产生用于所选择区域的详细图象的步骤，其中，详细图象以比显示图象中对应区域更高的分辨率表示选择区域。
21.如权利要求20所述的方法，其中，产生详细图象信息数据集的步骤进一步包括以下步骤把显示图象中的对应区域放大到选择区域；计算显示图象中被放大的对应区域和详细图象之间的差值，以产生差值图象；以及，在详细图象信息数据集中储存差值图象。
22.如权利要求20所述的方法，其中，产生详细图象信息数据集的步骤进一步包括在详细图象信息数据集中储存详细图象的步骤。
23.如权利要求20-22中任一项所述的方法，其中，产生的显示图象和产生的详细图象的尺寸相同。
24.如权利要求19-23中任一项所述的方法，其中，所选择区域在主图象中任意定向。
25.如权利要求24所述的方法，进一步包括旋转详细图象的步骤，从而使详细图象以与显示图象相同的方式定向。
26.如权利要求20-25中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤在主图象的选择区域内选择子区，其中，能以比选择区域中的相应子区更高的分辨率显示所述子区，从主图象的子区内提取信息，以产生子区的详细图象，以及使子区的详细图象与选择区域的详细图象内的对应区域相关联。
27.如权利要求20-26中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤确定在原始主图象中的选择区域的辅助主图象，其中，辅助主图象以比主图象更高的分辨率描绘所选择区域，以及，压缩辅助主图象以产生详细图象。
28.如权利要求20-27中任一项所述的方法，其中，元数据与显示图象和详细图象中的至少一个相关联。
29.如权利要求28所述的方法，其中，元数据包括能搜索特定图象的搜索标准，特定图象作为搜索结果而显示。
30.如权利要求20-29中任一项所述的方法，其中，产生详细图象的步骤包括把选择区域中的物体的第一透视图中的视图变换为物体的第二透视图中的视图的步骤。
31.如权利要求20-29中任一项所述的方法，其中，在显示过程中，显示第一透视图中物体的对应区域可用从示出第二透视图中物体的辅助主图象产生的详细图象替换。
全文摘要
一种用放大数字图像以及用于创建此种可缩放图象的方法。在连接到存储单元的显示器件上显示图象，其中，所述显示图象从所述存储单元装入到显示器件中，并且所述显示图象包括至少一个预先选择的可缩放区域。用于放大图象的方法包括以下步骤连续地放大(26)显示图象中的预选区域；在连续放大步骤中，详细图象信息数据集从存储单元装入(28)到显示器件中。详细图象信息数据集用于以比显示图象更高的分辨率显示预选区域。所述方法进一步包括以下步骤当完成放大显示图象中的预选区域时，通过装入的详细图象信息数据集，提高(30)在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域的分辨率。
文档编号G09G5/36GK1489751SQ028044
公开日2004年4月14日 申请日期2002年2月1日 优先权日2001年2月2日
发明者萨米·内米, 萨米 内米 申请人:斯卡拉多股份公司
技术领域：
本发明涉及一种用于放大正在显示器件上显示的数字图象的方法、以及一种产生用于电子显示的图象的方法和器件。
背景技术：
图象包含许多数据并由它们构成。需要较长的时间才能通过网络下载较大的图象，这造成不希望有的等待时间。在网上冲浪时或当以其它方式连接到计算机网络时，经常进行图象的下载。如果使用慢的传输链路，如通过调制解调器连接到因特网，等待时间就会明显更长。在今天看来，这些等待时间是如此之长，以致于许多用户在使用慢的传输链路时甚至都没有耐心去尝试下载大的图象。
为了减少下载的等待时间，已知的方法是压缩图象，以便减少下载的数据量。然而，图象压缩的执行有一定的限度，否则图象信息会丢失。经过充分压缩以使下载时间缩短的图象就不会显示出足够的细节。
已进行了尝试，以通过几种方法来解决此问题。一种方法是提供已被极大压缩的小图象。接着，如果用户希望通过点击图象而下载原始的大图象，他就可选择下载。此下载费时，但对用户不是强制性的。
另一种方法由Talagala等的Usage Patterns of Web-BasedImage Collection，IEEE Symposium on Mass Storage Systems1999203-214公布。根据此方法，图象以不同的量级储存在服务器上。当用户访问网站时，图象首先以最小的量级显示，并且用户可点击放大此图象。随后，图象以更大的量级下载并显示给用户。如果图象尺寸超过网站的图象帧，就显示用户点击过的区域，并且可扫视图象以显示其它部分。图象被划分为更小的块，它们按顺序下载，从而在下载过程中一点一点地显示此图象。
根据这些方法，在用户明确地请求之前，不显示大图象。然而，当用户希望更详细地看图象时，就下载大图象，这导致等待时间。在根据Talagala等的方法中，所述小块使单块下载时间相对较短，但为了控制在图象何处显示每块，图象文件的头部相当大。用户看着图象由所述块一点一点地构建，但不得不在下载所有块之前等待一段时间。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题并提供一种用于放大图象的改进方法。本发明的进一步目的是此放大方法应只要求较小的存储量并且没有或只需较短的等待时间。
本发明的目的通过一种用于放大正在显示器件上显示的图象的方法来实现，其中，所述显示器件连接到存储单元。所述显示图象从所述存储单元装入到显示器件中，并且所述显示图象包括至少一个预先选择的可缩放区域。所述方法包括以下步骤连续地放大显示图象中的预选区域；在连续放大步骤中，详细图象信息数据集从存储单元装入到显示器件中。所述详细图象信息数据集用于以比显示图象更高的分辨率显示预选区域。所述方法进一步包括以下步骤当完成放大显示图象中的预选区域时，通过装入的详细图象信息数据集，提高在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域的分辨率。
根据本发明，不需要装入扩展图象。只装入所请求的信息。当发生缩放时，详细图象信息数据集的装入意味着只装入选择区域的信息。这对必须装入的数据量以及在存储单元中占据的存储量只设定较低的要求，因为只须以高分辨率储存图象中的感兴趣部分。这使图象提供者有可能只需放大他所希望示出的这些图象部分。因而例如，直接聚焦在图象中提供者希望销售的某个物品上。
进而，完全或几乎完全地避免等待时间，因为在连续放大显示图象的过程中装入详细图象信息数据集。用户不会注意在装入详细图象时所经历的时间，因为在这段时间内发生连续的放大。在显示图象中执行连续的放大，并且，当完成放大时，通过装入的详细图象信息数据集而提高放大的预选区域的分辨率。
存储单元可直接由显示器件访问，或者，通过任何种类的网络连接，如通过无线网络或物理连接网络而访问。因而，存储单元可以是器件上的永久存储器或是在网络上的服务器。接着，所述放大可用于从网络下载到显示器件上的图象，或者用于储存在受限制的非常小的存储空间，如个人数字助理PDA，内的图象。详细图象信息数据集包括与预先选择的可缩放区域中的分辨率更高的详细图象有关的信息。所述信息数据集可储存为文件或存储单元上的离散数据集。
当预选区域被放大时，它可以只是被显示的显示图象的一部分。可替换地，可用它显示在放大的预选区域之外的显示图象的各部分。
在优选实施例中，详细图象信息数据集包括差值图象，其中，所述差值图象代表显示图象中被放大的预选区域与详细图象之间的差值，并且所述详细图象以更高的分辨率表示被放大的预选区域。
差值图象被定义为矩阵，在此矩阵中，每个单元代表在此位置上在放大的预选区域的象素值和详细图象之间的差值。此差值图象具有许多为零或接近零的值，并因而可被很大程度地压缩，因为详细图象与放大的预选区域非常相似。于是，差值图象非常小并可在非常短的时间内装入。
优选地，提高分辨率的步骤包括以下步骤向显示图象中被放大的预选区域增加差值图象，以产生更高分辨率的被放大的预选区域的详细图象；以及，用详细图象取代在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域。结果，通过在放大的预选区域上简单地象素相加差值图象，容易提高放大的预选区域的图象质量。
在另一实施例中，详细图象信息数据集包括表示其分辨率比显示图象更高的预选区域的详细图象。因而，详细图象信息数据集保留被放大的预选区域的分辨率更高的完整的详细图象，准备以此详细图象用于显示。
优选地，提高分辨率的步骤包括以下步骤当完成放大显示图象中的预选区域时，用详细图象取代在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域。
随后，通过在被放大的预选区域上简单地显示装入的详细图象，而执行提高分辨率的步骤。
优选地，所述方法进一步包括从正在显示器件上显示的详细图象缩小的步骤。所述缩小步骤包括以下步骤用显示图象中相应的完成放大的预选区域取代显示器件上的详细图象，以及，从显示图象的相应区域连续地缩小，直到显示整个显示图象为止。结果，所述方法提供缩小回显示图象的另一可能性。而且，由于显示图象的对应区域已在先前被放大并因而储存在显示器件的高速缓冲存储器中，因此，不需令人讨厌的等待时间就可执行此缩小。随后，详细图象可立即被替代，并且连续地执行缩小，从而注意不到用于缩小的时间。
在优选实施例中，在显示器件的窗口上显示所述显示图象，并且其中，在相同窗口中执行连续的缩放，在显示图象上扩大/缩小预选区域，从而预选区域逐渐覆盖显示图象的更大/更小的部分。此窗口不必改变尺寸，这意味着同时出现在显示器件上的其它物体不受影响。进而，观察者的焦点保持在正被放大的细节上。
在另一优选实施例中，连续的缩放在显示图象上扩大/缩小预选区域，从而预选区域逐渐覆盖显示图象的更大/更小的部分。然后，保留显示图象作为缩放操作的背景，并且，显示图象中的预选区域被扩大以逐渐覆盖显示图象的更大部分。以此方式，使预选区域的比例与显示图象的比例匹配是没有问题的，因为预选区域在被放大时只填充显示图象的一部分。因而，对被填充的部分的形式没有限制。
优选地，当详细图象取代在显示图象中被放大的预选区域时，详细图象填充窗口。这提供以最大可能的比例显示详细图象，同时不影响在显示器件上显示的其它物体。
有利的是，显示图象中预选的可缩放区域的边界在显示图象中表示，以加亮预选的可缩放区域。结果，对可被放大的区域作标记，从而用户容易看见可被放大的部分。这还使用户产生好奇，并因而鼓励他点击以获得可缩放区域的详细图象。
在优选实施例中，详细图象包括预选的可缩放区域，并且，对于显示图象，以相同的方式执行对这些预选区域之一的放大。结果，可在正在显示的图象中执行放大的几个步骤。
在另一优选实施例中，元数据与显示图象和详细图象中的至少一个相关联。这对于图象的显示提供大量的附加可能性。元数据包括与正在显示的物体有关的统计或其它信息。于是，当显示与元数据相关的图象时，可显示元数据。元数据包括文本信息、声音、视频等。
优选地，元数据包括使用户能搜索特定的详细图象的搜索标准。结果，在每个图象中显示的物体可包括在元数据中，从而可根据在元数据中示出的内容而搜索图象。
理想地是，搜索导致指向所请求详细图象的指针。显示所请求详细图象的步骤包括以下步骤确定当前图象，当前图象为正在显示器件上显示的图象；以及，确定用于当前图象和所请求图象的公共图象。公共图象是包括与当前图象对应的区域和与所请求图象对应的区域的最大比例的图象。显示所请求详细图象的步骤进一步包括以下步骤从当前图象缩小到公共图象；以及，从公共图象放大到所请求图象。结果，用户可被引导到通过搜索而请求的图象。于是，用户对显示的详细图象在更大的透视图中所处的位置有清晰的了解。
优选地，在显示器件上显示图象时，示出与图象相关联的元数据。因而，在显示图象时，可播放声音文件或者示出具有信息的短文本。于是，用户获得与显示图象有关的更多信息，并且，只示出与显示图象相关的信息。
根据另一实施例，当显示器件上的标记在显示图象的对应区域内时，示出与详细图象相关联的元数据。因而，用户获得与详细图象所描绘内容有关的信息，随后，如果他希望以更大的放大率来看此信息，就选择它。
根据优选实施例，预选区域在显示图象中任意定向。这意味着详细图象不局限于某个方向。于是，将要以更高分辨率显示的图象中的物体适合于尽可能多地填充详细图象。
优选地，在显示图象中的连续缩放包括同时旋转显示图象，以使预选区域的方向与窗口一致。然后，在相同窗口中执行对详细图象的放大，并且显示的图象总是在此窗口中。所述旋转意味着用户被引导从另一角度观察详细图象。而且，连续地执行缩放，并且在缩放过程中平滑地实现视角变化。
本发明的目的还通过一种产生用于电子显示的图象的方法来实现。本方法包括以下步骤确定主图象，所述显示将基于此主图象进行；以及，通过压缩并减少主图象中的信息而从主图象创建显示图象。本方法进一步包括以下步骤在主图象中选择以比显示图象中对应区域更高的分辨率显示的区域；以及，从主图象产生用于所选择区域的详细图象信息数据集。详细图象信息数据集用于以比显示图象中对应区域更高的分辨率显示预选区域。本方法进一步包以下步骤使详细图象信息数据集与显示图象中的对应区域相关联，从而在连续放大显示图象中对应区域的同时，装入一个详细图象信息数据集。
以此方式，产生几个小的详细图象信息数据集，并且，分别装入每个小的详细图象信息数据集。这意味着，在同一时间只需装入少量的数据，因为显示图象和详细图象信息数据集都较小。于是，缩短装入时间，并且由于在显示图象中同时缩放，因此当装入详细图象时，用户注意不到此装入时间，或者只注意到非常短的延迟。在主图象中压缩和减少信息以产生显示图象，从而获得要求非常小存储空间的显示图象。然后，不需要的信息被删减，并且不包含在显示图象中。因而，在显示图象中分辨不出最小的细节。进而，在每个详细图象信息数据集中只需与选择区域有关的信息，这意味着这些数据集可以非常小。
优选地，产生详细图象信息数据集的步骤包括从主图象产生用于所选择区域的详细图象的步骤，其中，详细图象以比显示图象中对应区域更高的分辨率表示选择区域。
因而，在以高分辨率显示选择区域之前产生详细图象。这意味着详细图象可在事先进行处理并因而被压缩，而且可增强图象质量。
在优选实施例中，产生详细图象信息数据集的步骤进一步包括以下步骤把显示图象中的对应区域放大到选择区域；计算显示图象中放大的对应区域和详细图象之间的差值，以产生差值图象；以及，在详细图象信息数据集中储存差值图象。结果，详细图象信息数据集非常小。差值图象可被很大程度地压缩，因为它保存两个非常相似图象之间的差值，因而许多值为零或接近零。这意味着需要小的存储空间，并且可迅速地装入详细图象信息数据集。
在另一实施例中，产生详细图象信息数据集的步骤进一步包括在详细图象信息数据集中储存详细图象的步骤。从而，产生详细图象信息数据集比较快速，并且，当已经装入详细图象信息数据集时，对于详细图象的显示不需要进行处理。
优选地，产生的显示图象和产生的详细图象的尺寸相同。结果，显示图象和详细图象可在不改变尺寸的窗口中显示。因而，图象的显示不受在图象周围显示的物体的影响。
在优选实施例中，所选择区域在主图象中任意定向。结果，这可使详细图象中的物体一致，从而它尽可能地填充详细图象，并因而以最高的放大率示出。
优选地，所述方法进一步包括旋转详细图象的步骤，从而使详细图象以与显示图象相同的方式定向。这意味着当显示图象时，在显示图象中倾斜的物体能以上升的方向显示。
在优选实施例中，所述方法进一步包括在主图象的选择区域内选择子区的步骤。所述子区能以比选择区域中的相应子区更高的分辨率显示。所述方法进一步包括以下步骤从主图象的子区内提取信息，以产生子区的详细图象，以及，使子区的详细图象与选择区域的详细图象内的对应区域相关联。从而实现分几个步骤的缩放。
在另一优选实施例中，所述方法进一步包括以下步骤在原始主图象中的选择区域的辅助主图象，其中，辅助主图象以比主图象更高的分辨率描绘选择区域，以及，压缩辅助主图象以产生详细图象。当原始主图象中的物体以低分辨率示出时，以更高分辨率描述此物体的辅助主图象可用于允许用户获得对此物体的更好观察。接着还可实现对此物体的进一步放大。
在又一优选实施例中，产生详细图象的步骤包括把选择区域中的物体的第一透视图中的视图变换为物体的第二透视图中的视图的步骤。这意味着可变换详细图象的透视图，从而显示详细图象中的物体，似乎此物体置于图象平面内。此变换考虑当物体具有与捕捉主图象的照相机之间距离不同的各部分时所发生的扭曲。
优选地，在显示过程中，示出第一透视图中物体的对应区域可用从示出第二透视图中物体的辅助主图象产生的详细图象替换。从而，可在第二透视图中真实地描绘物体。此辅助主图象还可用于创建子区的详细图象，以便实现物体各部分的缩放。
现在结合附图并借助实例来更详细地描述本发明。
图1为示出准备待显示图象的方法的流程图。
图2为示出放大图象的方法的流程图。
具体实施例方式
结合图1描述一种准备用于电子显示的图象的方法。此种准备可例如由含图象网页的设计者，或由显示图象的软件的设计者来执行。根据本发明，当设计者选择图象时，设计者使用自动产生图象之间关联并连接到网站的软件。
首先，选择主图象，步骤2，所述显示将基于此主图象进行。优选地，主图象为高分辨率的和/或大尺寸的，因而包含大量的信息。接着压缩主图象并减小尺寸以创建显示图象，步骤4。显示图象是将要电子显示的图象，并且是包含少量数据的相对较小的尺寸。因而，显示图象要求小的存储空间并可迅速装入。
其次，为了在保持其少量数据的同时具有尽可能高的质量，处理此显示图象，步骤6。因而，为了纠正在通过压缩主图象而创建显示图象的过程中所产生的错误，对此显示图象应用过滤器，如防混叠过滤器。随后，显示图象保存在存储单元上，步骤8，显示器件可从此存储单元装入显示图象以便显示。
然后，在主图象中选择以比显示图象更高的分辨率显示的区域，步骤10。选择区域被压缩并减小，以创建详细图象，步骤12。
优选地，详细图象的尺寸与显示图象的相同。因此，在显示时，详细图象占据与显示图象同样大的区域。从而，主图象中的选择区域优选具有与主图象本身相同的比例，因此，详细图象的尺寸与显示图象的相同，并不需要扭曲所选择区域。如果主图象中的选择区域小于显示图象，就必须在创建详细图象的过程中放大选择区域，但选择区域中的数据仍然被压缩。
小尺寸低分辨率的显示图象意味着没有清晰地表现显示图象中的细节。从而，创建详细图象，以便显示图象中的感兴趣部分能以更高的分辨率显示。对于显示图象，处理详细图象以获得尽可能高的质量，同时保留详细图象的小量数据，步骤14。如果为了创建详细图象，已经放大选择区域，详细图象所需的图象处理就可以是更广泛的。例如，图象处理必须包括使图象更平滑。
详细图象可用于在显示器件上直接显示。然后，每个详细图象储存在详细图象信息数据集中，当要显示详细图象时装入此数据集。
在替代实施例中，显示图象中与所选择区域对应的区域被放大，以与详细图象相同的尺寸显示所述对应区域。接着，计算详细图象与显示图象中被放大的对应区域之间的差值，并储存在差值图象中。通过从放大的对应区域中的相应象素值减去详细图象中的每个象素值而计算此差值，并且，把差值储存在差值图象矩阵的相应单元中。
如果每个象素值都以字节储存，所产生的差值图象就是其值在-255到255之间的矩阵。在差值图象中，大于127的绝对值非常少。从而，如果这些值是负的，就设定为-128，并且如果这些值是正的，就设定为+127。可替换地，第一位可被剥离，这就自动地把在-255到255之间的所有值转换为在-127到127之间的值。然后，在矩阵中的所有值上加128，从而此矩阵包含在0到255之间的值，这与在图象中一样。随后，用图象压缩算法压缩差值图象。
通过剥离更多的位或对最高绝对值设定更低的阀值，而更进一步地压缩差值图象。因而例如，在所有绝对值大于63的情况下，如果这些值是负的，就设定为-64，并且，如果这些值是正的，就设定为63。可替换地，剥离最低有效位。例如，所述位向右移位三次，以忽略三个最低有效位。这些位在表示最低值时保留最少的信息，并从而在它们被跳过时信息没有太大的损失。
详细图象是更高分辨率和更锐利的，因此，边缘和轮廓线会在差值图象中产生最大的差值。然而，详细图象与显示图象中被放大的对应区域是非常相似的，并且大部分的差值为零。从而，差值图象被很大程度地压缩，并且需要非常小的存储空间和装入时间。可使显示图象中被放大的对应区域平滑，以减小所述图象之间的差值，并使差值图象甚至更小。差值图象储存在详细图象信息数据集中。
然后，在存储单元中储存详细图象信息数据集，步骤16。详细图象信息数据集与显示图象中的对应区域相关，以便当显示图象中的此对应区域在显示过程中接收命令时，装入与此区域相应的详细图象信息数据集。在数据库中储存显示图象中与详细图象对应的区域的角的坐标，步骤18。对应区域的每个角与显示图象的角相关，因而，当对应区域在显示过程中被放大时确定它的方向。可替换地，对应区域的一个角的坐标储存在数据库中。此外，可储存所述区域的高度、高度和倾角。
还在数据库中储存与图象有关的元数据。接着，当例如通过引入标记而显示图象或激活显示图象中的对应区域时，此元数据被显示或被激活。元数据也可以与图象中任意形式的某个区域相关，如热区，并因而在激活此区域时显示元数据。因而，元数据例如为描述或提供与图象内容有关的事实的一些文本、在显示图象时播放的声音文件或视频文件。进一步地，元数据可包括搜索标准，如描述图象内容的单词。搜索标准以后述方式用于显示过程中如果用户输入搜索单词，就选择借助元数据与此单词相关联的图象进行显示。
在主图象的先前选择区域中可以选择进一步的区域。随后，以与上述相同的方式创建这些选择区域的详细图象，接着，这些详细图象与先前创建的详细图象中的对应区域相关联。因而，创建用于所述图象显示的树，在这，显示图象是树干，详细图象分几个步骤从树干分支。
可替换地，对主图象的一部分以更高分辨率捕捉的附加图象可用于在显示中实现进一步的缩放。随后，以与主图象相同的方式处理附加图象，产生详细图象。此详细图象以与上述相同的方式与显示图象中的对应区域相关联。然而，与从主图象产生的详细图象相比，此详细图象的质量更高。
现在准备好显示图象和详细图象，以便显示。结合图2详细描述根据本发明的用于放大图象的方法。储存在存储单元中的显示图象装入到显示器件中，步骤20。由于显示图象尺寸较小，因此显示图象的装入时间较短。当已装入显示图象时，显示器件在显示窗口中显示此显示图象，步骤22。显示图象储存在连接到显示器件的高速缓冲存储器中，以便在显示过程中以非常快的方式检索它。根据结合图1所述的方法，显示图象包含已被选择且准备用于放大的可缩放区域。在显示可缩放区域时，储存在存储单元的数据库中的可缩放区域的角坐标用于描绘在显示图象中表示对应区域的框架。
通过点击显示图象中的可缩放区域而开始放大显示图象。然而，所述放大也可通过把显示器件上的光标移动到可缩放区域内而开始。所述放大还可通过激活显示出的与可缩放区域对应的关键词或信息文本而开始。
当选择可缩放区域进行放大时，步骤24，开始以下程序。在显示图象的选择区域中执行连续的放大，步骤26，并且同时，从存储单元装入与选择区域对应的详细图象信息数据集，步骤28。因而，在装入详细图象信息数据集的过程中执行放大，并且，在装入详细图象信息数据集时用户不经历任何等待时间，因为此时执行显示图象中的放大。当完成对选择区域的放大和详细图象信息数据集的装入时，借助装入的详细图象信息数据集，而提高被放大的选择区域的分辨率，步骤30。显示图象中被放大的选择区域也储存在高速缓冲存储器中。
可替换地，详细图象信息数据集包括差值图象。随后，非常迅速地装入详细图象信息数据集。当已装入差值图象时，考虑到在创建差值图象时增加128，因此从差值图象中的所有象素值减去128。如果已对差值图象执行其它操作，就执行针对这些操作的逆操作。例如，如果已经剥离三个最低有效位，对此就向左移位三次。随后，最低有效位中被忽略信息的平均值加到所有值上。因而，当已经剥离三个最低有效位时，在所有值上加4。
当显示图象的选择区域被完全放大时，已执行逆操作的差值图象相加到放大的选择区域上。按象素执行此相加，得到的和就是分辨率比放大区域更高的详细图象。这要求放大的选择区域等于曾用于产生差值图象的放大区域。因而，如果后一区域被平滑化，放大的选择区域就必须以相同方式平滑化。然后可显示详细图象，从而取代放大的选择区域并提高其分辨率。
按以下执行连续的放大。首先，确定显示图象的角的坐标。接着，确定选择要放大的区域的角坐标。在放大过程中，显示图象由连续更新且示出显示图象中逐渐变小部分的临时图象替代。显示图象中临时图象的角从显示图象的角线性移动到选择区域的角。
在放大过程中通过测量计算最后临时图象所需的时间而测量计算速度。接着，放大时的步骤数量适用于修饰临时图象的速度。从而，放大总是同样快，而与计算速度无关。根据计算速度决定每个线性步骤的步长。然后，当计算速度确定时，在放大结束时减小步长。然而，步长的任意分布也是可能的。
在替代实施例中，确定选择放大的区域的一个角的坐标。此角与显示图象中的一个角相关。在放大过程中，显示图象的角向着选择区域的角线性移动。如果在放大过程中需要图象旋转，就确定旋转角。用三次多项式确定两个临时图象之间的旋转角的步长，这意味着在放大开始和结束时步长为不同的大小。这意味着在放大开始时旋转角较小，而在放大结束时旋转角更大。由此避免临时图象的一部分在显示图象之外结束的风险。
当已决定临时图象的角时，由临时图象定义的区域的象素扩大到填充显示区域。每个象素与其八个相邻象素进行比较，以便在临时图象扩大时使之平滑。以此方式，图象在选择区域上放大，在放大结束时填充整个显示窗口。用后续的临时图象替代临时图象执行得如此之快并且在两个后续临时图象之间的步幅如此之小，以致于观察者所经历的放大是连续的。在放大的同时，从存储单元装入与选择区域对应的详细图象信息数据集。因而，当完成显示图象中的放大时，放大的选择区域由详细图象替代，此详细图象以更高的分辨率并从而以更高的质量示出该区域。
显示图象被放大的对应区域储存在连接到显示器件的高速缓冲存储器中。这意味着能够迅速缩小，在高速缓冲存储器中，储存的对应区域替代详细图象，随后以与放大相同的方式对显示图象执行缩小。
显示图象中的可缩放区域可任意定向。所述角从显示图象到详细图象的线性移动会自动地考虑图象所需的旋转，以便与显示图象相同的方向示出选择区域。选择区域的角可以与显示图象的任意角相关联，这会加强选择区域的旋转。如果显示图象是矩形的，选择区域在填充显示窗口时能以两种方式定向，如果显示窗口是正方形的，选择区域能以四种方式定向。在缩放过程中图象的旋转是连续的，从而观察者被平滑地引导到图象中的新方向。
由于选择区域被放大并随后填充显示窗口，因此优选所述选择区域与显示图象具有相同的比例。此比例可以不同，但如果这样，选择区域就不能在不扭曲图象的情况下填充显示图象。
可缩放区域优选由环绕该区域的框架表示。这示出图象中的哪些区域被放大。框架还会使观察者感到好奇，并会促使观察者放大该区域。因而，设计者可制作他希望放大表示的图象部分，并且观察者凭自己的意愿来放大这些部分。通过这样的方式，设计者可吸引观察者来放大表示设计者希望售出的物品的详细图象。
在替代实施例中，选择区域可以是考虑以透视图描绘物体的形式。如果主图象是矩形的，在此方式中，选择区域就是平行四边形。随后，平行四边形中的图象被变换为尺寸与显示图象相同的矩形。此变换可改变图象的透视图，因而，以此方式创建的详细图象示出物体的平面视图。
可替换地，选择区域可分为两个或更多个部分，其中，每个部分的透视图可独立和不同地变换。
在替代实施例中，详细图象分几个步骤从树干分支，可在图象之间引导观察者。如果观察者例如通过搜索在元数据中规定的单词而请求特定图象，就可从当前图象自动地引导观察者到所请求的图象，其中，当前图象为正在向观察者显示的图象。缩小所显示的当前图象，直到显示公共图象。公共图象为具有与请求图象相应的区域以及与当前图象相应的区域的图象。接着，放大公共图象，直到显示请求图象。因而，观察者已从在显示器件上显示的图象被引导到他所请求的图象。所述引导包括从当前图象缩小并从公共图象放大。然而，如果公共图象等于请求图象，就不要求放大，并且，如果公共图象等于当前图象，就不要求缩小。
上述显示图象的方法对于推销纺织品是非常有用的。纺织品不会违背观察者意愿地带给观察者，而是相反，观察者被吸引来放大图象中表示此纺织品的区域。此种吸引由表示区域可被放大的框架来产生，这使得观察者好奇并使他放大该区域。
根据本发明的图象显示的另一应用是e-学习。如果学生学习人体，就可向学生以图象方式提供。当学生希望学习更多知识时，如有关脾的知识，图象就被放大以示出表示脾的详细图象，同时显示保存与脾有关信息的元数据。随着所述放大引导学生到此区域，学生获得对脾位于人体何处的了解，并且他还会获得所显示的相关信息。
应该强调，本文所描述的优选实施例决不是限制性的，而且，在后附权利要求定义的保护范围内，许多替代实施例是有可能的。例如，详细图象和显示图象不必具有相同的尺寸。当显示其尺寸小于显示图象的详细图象时，可部分地填充显示窗口。从而也可任意选择详细图象的形式。可替换地，当显示其尺寸大于显示图象的详细图象时，显示窗口的尺寸增加。
还可以替代方式来执行连续的放大。例如，显示图象保持完整并且形成对于缩放的背景。确定其中填充放大区域的区域的角以及显示图象中选择放大的区域的角。接着，产生以递增比例表示选择区域的临时图象。临时图象的角逐渐移向将被填充的区域的角。通过显示图象中选择区域的象素扩大而产生临时图象。在放大过程中，临时图象被连续替换，并且，选择区域因而逐渐扩大到覆盖显示图象的递增区域。当完成放大时，显示以更高分辨率表现选择区域的详细图象。
选择区域将填充的区域的尺寸与显示图象的相同，但也可以更小。在后者情况下，当放大完成时，在背景中示出显示图象。进而，被选择放大的区域可以有任意的形式，并且，如果放大区域将填充的区域具有相同的比例，图象内容仍然不会扭曲。可替换地，可缩放区域具有简单的形式，如矩形，但是，当执行放大时，位于复杂形式物体之外的区域的部分可以是透明的。因而，在放大区域的透明部分之后看到背景中的显示图象。
根据进一步的替代例，在显示图象中选择的可缩放区域完全或部分在填充放大区域的区域之外。于是，选择的可缩放区域在背景中的显示图象内是可见的。在放大过程中，临时图象向着填充放大区域的区域连续地平移。
在替代实施例中，显示图象可由其它的显示相关信息的图象动态取代。因而，如果表示人体，显示图象可由已剥离皮肤的图象取代，因而表示人体的肌肉。可替换地，物体的侧视图可由物体的前视图取代。显示图象可被淡化，以示出其它的显示图象。可替换地，通过上卷或挤压而执行转换。
在另一替代实施例中，显示图象比显示窗口更大。于是，观察者能在显示图象中扫视，并且当在显示窗口中示出可缩放区域时选择放大该区域。随后，详细图象填充显示窗口的一部分或全部。在此实施例中，显示图象示出照相机的360°旋转，也就是说，当用户在图象中扫视时，模拟捕捉该图象的照相机的旋转。然后，显示图象的左侧和右侧相互连接，从而从内部看，显示图象形成圆柱体。以相同的方式，可连接显示图象的所有侧面，从内部看时这形成球体。
权利要求
1.一种用于放大正在显示器件上显示的图象的方法，所述显示器件连接到存储单元，其中，所述显示图象从所述存储单元装入到显示器件中，并且所述显示图象包括至少一个预先选择的可缩放区域，所述方法包括以下步骤连续地放大(26)显示图象中的预选区域，在连续放大步骤中，详细图象信息数据集从存储单元装入(28)到显示器件中，其中，所述详细图象信息数据集用于以比显示图象更高的分辨率显示预选区域，以及当完成放大显示图象中的预选区域时，通过装入的详细图象信息数据集，提高(30)在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域的分辨率。
2.如权利要求1所述的方法，其中，详细图象信息数据集包括差值图象，所述差值图象代表显示图象中被放大的预选区域与详细图象之间的差值，所述详细图象以更高的分辨率表示被放大的预选区域。
3.如权利要求2所述的方法，其中，提高分辨率的步骤包括以下步骤向显示图象中被放大的预选区域增加差值图象，以产生更高分辨率的被放大的预选区域的详细图象；以及，用详细图象取代在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域。
4.如权利要求1所述的方法，其中，详细图象信息数据集包括表示其分辨率比显示图象更高的预选区域的详细图象。
5.如权利要求4所述的方法，其中，提高分辨率的步骤包括以下步骤当完成放大显示图象中的预选区域时，用详细图象取代在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域。
6.如权利要求3或5中任一项所述的方法，进一步包括从正在显示器件上显示的详细图象缩小的步骤，所述缩小步骤包括以下步骤用显示图象中相应的完全放大的预选区域取代显示器件上的详细图象，接着，从显示图象的相应区域连续地缩小，直到显示整个显示图象为止。
7.如先前权利要求中任一项所述的方法，其中，在显示器件的窗口上显示所述显示图象，并且其中，在相同窗口中执行连续的缩放，从而在显示图象上扩大/缩小预选区域，从而预选区域逐渐覆盖显示图象的更大/更小的部分。
8.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，在显示器件的窗口上显示所述显示图象，并且其中，在相同窗口上执行连续的缩放，从而在连续的缩放过程中，在窗口中逐步示出显示图象的更大/更小的部分。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中，当取代显示图象中被放大的预选区域时，详细图象填充窗口。
10.如先前权利要求中任一项所述的方法，其中，显示图象中预选的可缩放区域的边界在显示图象中表示，以加亮预选的可缩放区域。
11.如权利要求3-10中任一项所述的方法，其中，详细图象包括预选的可缩放区域，并且，对于显示图象，以相同的方式执行对这些预选区域之一的放大。
12.如权利要求3-11中任一项所述的方法，其中，元数据与显示图象和详细图象中的至少一个相关联。
13.如权利要求12所述的方法，其中，元数据包括使用户能搜索特定的详细图象的搜索标准。
14.如权利要求13所述的方法，其中，搜索导致指向所请求详细图象的指针，并且，显示所请求详细图象的步骤包括以下步骤确定当前图象，当前图象为正在显示器件上显示的图象，确定用于当前图象和所请求图象的公共图象，公共图象是包括与当前图象对应的区域和与所请求图象对应的区域的最大比例的图象，从当前图象缩小到公共图象，以及从公共图象放大到所请求图象。
15.如权利要求12-14中任一项所述的方法，其中，在显示器件上显示图象时，示出与图象相关联的元数据。
16.如权利要求12-15中任一项所述的方法，其中，当显示器件上的标记在显示图象的对应区域内时，示出与详细图象相关联的元数据。
17.如先前权利要求中任一项所述的方法，其中，预选区域在显示图象中任意定向。
18.如权利要求17所述的方法，其中，在显示图象中的连续缩放包括同时旋转显示图象，以使预选区域的方向与窗口一致。
19.一种产生用于电子显示的图象的方法，包括以下步骤确定(2)主图象，所述显示将基于此主图象进行，通过压缩并减少主图象中的信息而从主图象创建(4)显示图象，在主图象中选择(10)以比显示图象中对应区域更高的分辨率显示的区域，从主图象产生(12)用于所选择区域的详细图象信息数据集，其中，详细图象信息数据集用于以比显示图象中对应区域更高的分辨率显示预选区域，以及使详细图象信息数据集与显示图象中的对应区域相关联，从而在连续放大显示图象中的对应区域的同时，装入一个详细图象信息数据集。
20.如权利要求19所述的方法，其中，产生详细图象信息数据集的步骤包括从主图象产生用于所选择区域的详细图象的步骤，其中，详细图象以比显示图象中对应区域更高的分辨率表示选择区域。
21.如权利要求20所述的方法，其中，产生详细图象信息数据集的步骤进一步包括以下步骤把显示图象中的对应区域放大到选择区域；计算显示图象中被放大的对应区域和详细图象之间的差值，以产生差值图象；以及，在详细图象信息数据集中储存差值图象。
22.如权利要求20所述的方法，其中，产生详细图象信息数据集的步骤进一步包括在详细图象信息数据集中储存详细图象的步骤。
23.如权利要求20-22中任一项所述的方法，其中，产生的显示图象和产生的详细图象的尺寸相同。
24.如权利要求19-23中任一项所述的方法，其中，所选择区域在主图象中任意定向。
25.如权利要求24所述的方法，进一步包括旋转详细图象的步骤，从而使详细图象以与显示图象相同的方式定向。
26.如权利要求20-25中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤在主图象的选择区域内选择子区，其中，能以比选择区域中的相应子区更高的分辨率显示所述子区，从主图象的子区内提取信息，以产生子区的详细图象，以及使子区的详细图象与选择区域的详细图象内的对应区域相关联。
27.如权利要求20-26中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤确定在原始主图象中的选择区域的辅助主图象，其中，辅助主图象以比主图象更高的分辨率描绘所选择区域，以及，压缩辅助主图象以产生详细图象。
28.如权利要求20-27中任一项所述的方法，其中，元数据与显示图象和详细图象中的至少一个相关联。
29.如权利要求28所述的方法，其中，元数据包括能搜索特定图象的搜索标准，特定图象作为搜索结果而显示。
30.如权利要求20-29中任一项所述的方法，其中，产生详细图象的步骤包括把选择区域中的物体的第一透视图中的视图变换为物体的第二透视图中的视图的步骤。
31.如权利要求20-29中任一项所述的方法，其中，在显示过程中，显示第一透视图中物体的对应区域可用从示出第二透视图中物体的辅助主图象产生的详细图象替换。
全文摘要
一种用放大数字图像以及用于创建此种可缩放图象的方法。在连接到存储单元的显示器件上显示图象，其中，所述显示图象从所述存储单元装入到显示器件中，并且所述显示图象包括至少一个预先选择的可缩放区域。用于放大图象的方法包括以下步骤连续地放大(26)显示图象中的预选区域；在连续放大步骤中，详细图象信息数据集从存储单元装入(28)到显示器件中。详细图象信息数据集用于以比显示图象更高的分辨率显示预选区域。所述方法进一步包括以下步骤当完成放大显示图象中的预选区域时，通过装入的详细图象信息数据集，提高(30)在显示器件上的显示图象中被放大的预选区域的分辨率。
文档编号G09G5/36GK1489751SQ028044
公开日2004年4月14日 申请日期2002年2月1日 优先权日2001年2月2日
发明者萨米·内米, 萨米 内米 申请人:斯卡拉多股份公司
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