用于多视图显示器的保密性的方法及系统的制作方法
专利名称：用于多视图显示器的保密性的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及用于改进多视图显示器的保密性的方法及系统。
背景技术：
当显示敏感信息时，总是有使无意的观看者看到该敏感信息的风 险。如果从广泛的区域能看到该信息，则增加了暴露的风险。限制可 以辨别所显示的信息的区域的方法和系统可以限制这种暴露的风险。发明内容根据本发明的第一方面，提供了一种用于增强多视图显示器的保密性的方法，该方法包括a)在多视图显示器的第一显示视图上显示主要图像，其中第一显示视图提供位于第一位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开第一位置而逐渐模糊的视图；以及b)在多 视图显示器的第二显示视图上显示掩蔽(masking)图像，其中第二显 示视图提供位于第二位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置 离开第二位置而逐渐模糊的视图。根据本发明的第二方面，提供了一种用于增强多视图显示器的保 密性的系统，包括第一显示器阵列，提供在第一位置处清楚、但随 着观看者从第一位置向第二位置移动而逐渐模糊的视图；以及第二显 示器阵列，提供在所述第二位置处清楚、但随着观看者从所述第二位置向第一位置移动而逐渐模糊的视图，所述系统包括a)至少一个掩 蔽图案；b)掩蔽图案缓冲器；c)用于接收主要输入图像的接收器； 以及d)主要图像缓冲器；e)其中掩蔽图案缓冲器向第一显示器阵列 提供输入，主要图像缓冲器向第二显示器阵列提供输入。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于生成多视图显示器的保 密性掩蔽的方法，该方法包括a)接收主要图像；b)确定主要图像 特征；以及c)基于主要图像特征而生成掩蔽图像。在结合附图，考虑下面对本发明的详细说明的情况下，将更易于 理解本发明的前述的和其它的目的、特征和优点。
图1是示出了典型的多视图显示器场景的图示； 图2是示出了在示例性的能够保密的多视图显示器上显示的图像 的图示；图3是示出了典型的双视图显示器的图示；图4是示出了包括视差栅栏(barrier)的示例性双视图显示器的 图示；图5是示出了能够保密的配置的多视图显示器的图示；图6是描述视角与混合比例的关系的图示；图7是描述可选的视角与混合比例的关系的图示；图8是描述多视图显示器上的两个图像的混合比例的图示；图9示出了未模糊的示例性显示器图像；图IO示出了从变化的角度所看到的在白色场(field)掩蔽用作掩 蔽图像的多视图显示器上的图9的图像；图11示出了从变化的角度所看到的在灰色场掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图9的图像；图12示出了从变化的角度所看到的在白噪声掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图9的图像；图13是示出了用于多种光适应范围的示例性对比敏感度的图示；图14示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的4倍距离处观看)的多视图显示器上的图9的图像；图15示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的8倍距离处观看)的多视图显示 器上的图9的图像；图16示出了包括文本和图形的示例性图像；图17示出了从变化的角度所看到的在黑色场掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图16的图像;图18示出了从变化的角度所看到的在白色场掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图16的图像；图19示出了从变化的角度所看到的在白噪声掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图16的图像；图20示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的4倍距离处观看)的多视图显示 器上的图16的图像；图21示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的8倍距离处观看)的多视图显示 器上的图16的图像；图22示出了从变化的角度所看到的在具有包括二阶单词相关性近似的文本掩蔽的多视图显示器上的图16的图像；图23示出了以不同的尺度(scale)显示的图16的图像部分； 图24示出了从变化的角度所看到的在具有二阶单词近似文本掩蔽的多视图显示器上的图23的图像；图25示出了从变化的角度所看到的在具有与图像文本的尺度匹配的重新调整尺度的二阶单词相关性近似文本掩蔽的多视图显示器上的图23的图像；图26示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的4倍距离处观看)的多视图显示 器上的图23的图像；图27示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的8倍距离处观看)的多视图显示 器上的图23的图像；图28是描述用于向多视图显示器提供掩蔽图像的示例性系统的 图示； 图29是描述示例性的图像相关掩蔽图像生成器的图示； 图30是示例性图案选择器的图示；以及 图31是可选的示例性图案选择器的图示。
具体实施方式
参照附图将最好地理解本发明的实施例，其中始终用类似的附图 标记指示类似的部分。作为本详细说明书的一部分，明确地包括上文 所列出的附图。易于理解的是，可以以多种不同的配置对这里大体描述的本发明 的部件进行布置和设计。因此，下面对本发明的方法和系统的实施例 的更详细的描述并非意在限制本发明的范围，而仅仅是代表本发明的 当前优选的实施例。本发明的一些实施例包括用于改进多视图显示器的保密性的方 法和系统。 一些实施例包括有助于模糊主要显示图像的视图的掩蔽图 像的显示。在一些实施例中，掩蔽图像可以是基于人类视觉系统的对 比敏感度(CSF)的。可以以硬件、固件和/或软件来实施本发明的实施例的部件。虽然 这里所揭示的示例性实施例可能仅描述这些形式之一，应当理解的是， 本领域的技术人员将能够以任意这种形式实现这些部件，同时仍在本 发明的范围之内。本发明的一些实施例涉及所显示的内容的保密性。在一些实施例 中，这意味着仅能从与预期的用户的期望相匹配的狭小视角来看到所 显示的图像(通常是垂直的，表示为O度)。与其它"未邀请的"观看 者对应的其它视角看不见所显示的图像，只看见黑色图像。但是，当 视角从45度转变到0度时，黑色图像淡出而主图像淡入。虽然未邀请的观看者所可以看到的仅仅是黑色图像，但是这典型 地仅对于45度或更大视角而发生。如果未邀请的观看者靠近显示器， 他们开始看见与黑色图像混合的主图像。虽然这并非高质量的图像， 但是通常仍然可能看到和看懂主图像内容。这破坏了该显示器的预期 的保密性。
一些实施例包括双视图显示器，该双视图显示器具有用作保密显 示的修改。在这些实施例中，中心的观看者看到一个图像，其它角度 的其它观看者看到不同的图像。在一些实施例中，通过常用的显示装 置控制这两个图像，例如对于这些图像中的每一个，写入显示器的缓 冲器。一些实施例找到良好的图像以放置在辅助图像缓冲器中，以使得 当未邀请的观看者靠近该显示器并縮小视角时更好地隐藏主图像。本发明的一些实施例包括使用图案以驱动辅助显示器而非平面场。本发明的一些实施例包括使用基于人类视觉系统对比敏感度(CSF)的形式的噪声图案，以得到最大隐藏效果，即使是在(由于 未邀请的用户试图偷看而)縮小视角时。本发明的一些实施例包括使用基于随机的或所选择的文本字符 的图案，以提供对提供给专用用户的主要图像的更好的隐藏。本发明的一些实施例包括使用可切换的图案，这些图案取决于图 像是否是文本/图形或更加自然的。本发明的一些实施例包括使用CSF所滤波的噪声。本发明的一些 实施例包括使用具有取决于图像文本字符大小的峰值频率的噪声图 案。本发明的一些实施例包括使用具有恒定峰值频率的噪声图像。完善地建立了用于显示器的保密模式或能力的想法，并通过无源 (passive)膜来实现该想法，所述无源膜用作对以某个角度穿过该膜 的光的光阻断膜。在图l中示出了该场景。中心的观看者2是目的观 看者，旁边的其他人是未邀请的观看者4和6或者"偷看者"。图2描述了对于中心的和右边的观看者(也即从0至45度)，显 示器根据视角看起来是怎样的。在左边我们看到对于中心的观看者而 言看起来像正常图像的视图。在该图像的右边，45度处的观看者看到 黑色场。但是，当视角从45变换至0度时(例如该偷看者靠近中心的 观看者以偷看该显示器)，该图像从黑色中淡入。虽然在较大角度处这 并非高质量的图像，但是仍然可能看到该图像的内容。在图2的示例 中，该图像在大约33度处变得不可辨别。
本发明的一些实施例包括被称为多视图显示器的显示器，其允许 从不同的视角看到不同的图像。典型地，至少两个图像是可能的，并 且该显示器具有至少两个图像帧缓冲器和输入至少两个不同图像的能 力。这通常用于交通工具中的司机和乘客的场景，因此司机可以看清地图，而乘客可以享受娱乐。图3示出了示例性的多视图显示器。将 图像A36和B38加载入显示器34，并如图所示的，能够被分别看到。 由于多视图显示器34的特性，左边的观看者30从其相对于显示器34 的位置仅看到图像A36，右边的观看者32从其相对于显示器34的位 置仅看到图像B38。图4示出了示例性双视图显示器的一些细节，其使用相对于像素 栅格(grid) 42放置的视差栅栏40。在一些实施例中，可能移动栅栏 40及其它装置的位置，以调整两个不同图像的视角。通过这种方式， 可以将记录一个图像(例如图像A)的子像素与左视图全景44对准 (align),并将记录另一图像(例如图像B)的子像素与右视图全景 46对准。本发明的一些实施例可以涉及如图5所示的示例性多视图显示 器。在这些实施例中，直接位于显示器34的中心前面的中心观看者 50将看到第一图像55，而从旁边(例如45度)充分观看显示器34 的观看者将看到第二图像54、 56。在一些实施例中，从任何一边看到 的图像将是同一个图像54、 56。在一些实施例中，从每一边看到的图 像将是不同的图像54、 56。在这种模式下，可以使用该显示器作为保 密显示器，因为在任何一边的观看者都不能看到第一图像55。在这些 实施例中，加载对于中心观看者50具有预期的可视图像内容的图像 A55，并加载具有黑色图像的图像B，用于模拟基于膜的保密屏幕的 行为。通过这种方式，偷看者仅看到黑色屏幕。可以通过类似于图4 所示的视差栅栏或其它方法来实现这些实施例的观看限制。与无源膜方法相比，针对保密显示器的多视图显示器方法允许更 多的灵活性。例如，除了仅加载黑色图像之外，还可将其它图像加载 入图像B54、 56中。可以使用图案和"伪(phony)"图像。本发明的 实施例包括多个使用辅助图像B54、 56以隐藏或掩蔽主要图像A55
的有用方式。在这种情况下我们将图像B54、 56称为"掩蔽"。虽然 使用伪图像作为掩蔽具有欺骗效果，但是使用图案可以提供随视角而 变的更好的掩蔽。可以使用混合比例来描述一些修改的多视图显示器的实施例在 不同图像的可见度方面的功能。混合比例描述了在特定位置或视角看 到每个图像的多少。当混合比例是1.0时， 一个图像在该视角是完全 可见的，而另一图像在该视角是完全不可见的。对于这种混合的方程 式通常如下Out = or (image 1) + (1-or) (image 2) (1)其中输出图像是基于混合比例的。图6示出了典型的混合比例行为。在这些实施例中，以短划线60 示出了对于中心图像(即图像A)的混合比例，以点线61示出了对于 掩蔽图像(即图像B)的混合比例。混合比例关系与视角成线性，并 在45度处饱和。在一些实施例中，饱和可能出现在除45度之外的其 它视角处，并且所述关系可以不是线性的。在其它实施例中，如图7 所示，其中，仍以短划线70示出对于中心图像(即图像A)的混合比 例，以点线71示出对于掩蔽图像(即图像B)的混合比例。但是，图 7所示的关系并非线性的，并且可以在与图6的关系不同的角度处饱 和。在一些以确定用于加载入图像B的最佳可能的掩蔽图案为目的的 实施例中，精确的视角和混合比例函数也许不是主要关注的。而是， 问题是该图案对于典型的混合比例表现如何。在下面的附图及相关描 述中，术语"混合比例"将表示主要图像或中心图像的混合比例，如 图8所示，当图像完全可见时其值将为1，当图像完全不可见时其值 将为零。辅助图像或掩蔽图像的混合比例是与主要图像的混合比例互 补的混合比例。因此，其将具有一减去主要图像的混合比例所得的值。 在下面的示例图9-12、 14-21和23-29中，水平轴将表示从左至右从 1.0至0的主要图像的混合比例。图9是相对于下面将描述的图形图像的现实(或实物)图像。在 图9中，整个没有混合地示出了显示图像，用于与其掩蔽版本比较， 以看到哪些图像特征通过掩蔽而模糊。图10示出了图9的图像，但与白色图像掩蔽混合。在这些实施 例中，多视图显示器不仅可以模拟黑色保密屏障，还可以使用其它均 匀场。在这些示例性实施例中，将白色图像加载入掩蔽图像缓冲器。在混合比例为0的期望位置处的偷看者仅看到在图像的最右边出 现的掩蔽。观看者仅看到在图中图像的最左边的未失真图像。试图通 过靠近观看者以看到保密图像的偷看者将看到白色之外的图像，随着 偷看者越来越接近而看到逐渐增加的图像细节。这类似于黑色图像掩 蔽，但由于作为视角的函数而剪辑出不同特征，所以这具有略微不同 的行为(在右边的大脸较不可见，但是其右边的较小图形与黑色掩蔽 相比较则更加可见)。图11示出了与实际上性能比黑色或白色掩蔽差的灰色掩蔽混合 的同一图像。比较不同掩蔽的功效的方式是比较从右至左的可见图像 特征。被模糊(掩蔽)的特征越接近左边，则该图案对保密而言越好。 这意味着在偷看者接近观看者以看到图像时，他们必须更加靠近预期 的观看者才能辨别图像。本发明的一些实施例包括使用图案而非平面场。使用基于膜的保 密屏幕难以产生图案，但是使用多视图显示方法则易于产生图案。将用于模糊偷看者的视图的图案简单地写入图像B，即掩蔽图像。如这 些示例图的最右边所示，在混合比例为0的位置处的偷看者仅看到掩蔽。如这些示例图的最左边所示，直接在显示器前面的中心位置处的 观看者仅看到未失真图像。尝试通过靠近观看者以看到保密图像的偷 看者将开始看到特征的出现，因此平面场掩蔽并不是非常有效。如图12所示，在使用图案的示例性实施例中，可使用白噪声作 为掩蔽图像。在一些实施例中，该噪声可以均匀地覆盖所有频率，还 可以包含所有灰度级。与二进制图像掩蔽相比，包含灰度级范围的掩 蔽可以起到更好的作用。这是由于视觉系统的对比度通道，其是众所 周知的空间频率通道的子集。在与图ll、 10和12中的示例图像的比 较中，我们可以看到，当偷看者更接近主要观看者(或用户)时白噪 声掩蔽(图12)的确更加模糊了图像。在图12中，描述混合比例的 底部轴线与图10和11相同。比较图像中的随左-右位置而变的图像特征的可见度就足够了 。与使用白噪声掩蔽相比，在3个平面场掩蔽(灰 色、白色和黑色)中，图像中心的小图像中的脸部特征更加可见。在一些实施例中，掩蔽的对比度越高，对图像的隐藏越好。但是， 对比度受限于显示器的最大对比度。白噪声的示例示出了在没有严重 的削波(clipping)的情况下可能的最高对比度(削波大约是该对比度 的10%)。对于波形而言，使用rms对比度比使用范围(range)对比 度更好。该想法是在给定对比度下找到最佳图案。 一种噪声成形的方 式是考虑人类视觉系统的频率响应。如图13所示，对于不同的光适应 度，通过对比敏感度(CSF)对其进行最好地描述。对于一些实施例， 顶部曲线130是最适合使用的。其具有每度3-5周期的峰值。在一些实施例中，CSF可用于对噪声进行滤波或其它影响，以使 得最大频率与CSF的频率匹配。这样做使得噪声尤其可见，并给予噪 声更强的掩蔽能力。在一些实施例中，滤波器需要从周期/度 (cy/degree)的视觉域转换到周期/像素(cy/pixel)，但这对于已定义 的观看距离而言是易于完成的。图14和15示出了将CSF滤波的噪声用于掩蔽。通过在从周期/ 度到周期/像素的映射中选择两个不同的观看距离而生成这些噪声。在 图14中，将观看距离设为4H(也即4倍的图像高度)，对于该720x512 像素的图像，其也等于2048像素的观看距离。图像的实际大小并不重 要，只要对观看距离进行尺度调整以保持该比例。图15示出了使用观 看距离-8H (4096象素距离)的CSF来对白噪声进行滤波。根据检验可以看到，这两个基于CSF滤波的噪声与图12的白噪 声相比执行了更好的掩蔽。它们意在模糊不同的图像特征。实际上结 果是它们最佳地模糊了大小与噪声的峰值频率的周期对应的特征。这 是由于潜在的包括全部CSF的视觉通道。图16示出了将被保密地观看的另一关键类型的图像。该图像是 可以被视为公司秘密的文本和图形的图像。实际上，这可能是比图10、 11和12的现实图像更重要的要掩蔽类型的图像。图17示出了常用的 黑色图像掩蔽，可以看到，非常容易看清和通过大部分图像看到图表。 如图18所示，在这种情况下，使用白色图像掩蔽导致对文本的甚至更 差的掩蔽。图19示出了使用白噪声掩蔽的实施例，其与任何平面场相比性 能好得多。如图20和21所示，使用CSF滤波的噪声也比未滤波的噪 声改善得多，4H(图20)比8H(图21)更好。这是因为文本特征较 小，而8H的噪声导致更大的噪声特征，因此掩蔽更差。对于文本文件，使用文本作为掩蔽导致与噪声相比更好的性能。 这是由于特征以及认知方面的相似性。在掩蔽图像上读取文本使得更 难以读取主要图像中的文本。 一些实施例包括不同程度的书面英语的 字符和单词的统计相关性。这是由Shannon对该语言的信息内容的研 究而众所周知的。在简单的O阶字符相关性中，根据每个字符在文本 中出现的概率来从所有字符中提取该字符。而在更先进的2阶字符和 单词相关性中，根据0阶、1阶和二阶相关性来选择字符和单词，以 使得本质上在给定字符或单词之前和之后的字符和单词是基于书面语 言中的出现。 一些实施例包括使用由这些2阶单词相关性构成的掩蔽 文本图像。这些实施例实行了非常好的掩蔽，因为如图22所示，即使 在图像的左边1/4处也非常难以看清文本，而噪声趋向于仅掩蔽整个 图像的一半。 一些实施例包括0阶、1阶和2阶字符和单词相关性处 理以及其它字符和单词相关性处理，以产生具有相关的字符和/或文本 的掩蔽图像。在这种情况下，我们已经挑选了掩蔽文本的大小以近似地匹配于 主要图像中的文本，或与主要图像中的文本成比例。这可能难以在所 有应用中实现。图23示出了对文本图像的3倍放大，也示出了文本大 小不匹配的效果。图24示出了文本大小不匹配的情况，可以看到，更易于看清左 边的期望保密的文本。在该图像中，可能看清该图像的左边2/3的文 本。图25示出了对文本掩蔽的重新调整尺度以匹配于放大的文本， 我们现在可以看到，掩蔽执行得非常好。掩蔽很好地进行，直到图像 的左边一半处。
在一些实施例中，可以对该文本掩蔽调整尺度以匹配保密文本。 在一些实施例中，可以匹配文本的垂直状态。在一些实施例中，如图26所示，当不能匹配或近似文本大小时，使用噪声掩蔽可能比文本掩 蔽更优选。在图26和27中，我们示出了对于用作放大的文本图像的 掩蔽的4H和8H的CSF滤波的噪声场。这二者都比不匹配文本的情 况做得更好，但是4H (图26)做得更好些。作为这些研究的结果，对于独立于图像的掩蔽，被调整用于2048 象素的观看距离的CSF滤波的噪声掩蔽看起来执行得很好。可以参照图28描述本发明的一些实施例。在这些独立于图像的 实施例中，将显示器用户将观看的主要输入图像300输入主要图像缓 冲器303。也生成或从存储器中取回掩蔽图案或图像301，并发送给辅 助或掩蔽图像缓冲器302。接着将掩蔽图像缓冲器302作为记录在多 视图显示器的辅助或掩蔽视图上的掩蔽图像而发送给显示器阵列 304。还将主要图像缓冲器303作为记录在多视图显示器的主要视图上 的主要图像发送给显示器阵列304。通过这种方式，掩蔽图像可以用 作主要图像的保密滤波器。可以结合图29来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中， 主要输入图像310可以被馈入主要图像缓冲器314，并可以用作图像 选择器311的输入。图像选择器311可以分析输入图像310并确定其 内容。接着可以基于输入图像310的内容来选择掩蔽图案312。可以 基于图像内容的类型(例如文本、图形、实物)来选择掩蔽图案312。 还可以基于图像特征的大小和其它图像特征来选择掩蔽图案312。接 着可以将掩蔽图案312发送给掩蔽图像缓冲器313。接着将掩蔽图像 缓冲器内容发送给显示器阵列315，在显示器阵列315处，将该内容 作为多视图显示器的第一视图中的掩蔽图像而显示。还可以将主要图 像缓冲器内容314发送给显示器阵列315，在显示器阵列315处，将该内容显示在多视图显示器的第二视图中。可以结合图30描述本发明的一些实施例。这些实施例包括图像 相关图案选择器311。在这些实施例中，分析输入图像310以确定图 像特征。在一些实施例中，生成图像柱形图320。基于柱形图320的
数据，确定该图像是否是二进制的322。 二进制图像在黑色和白色灰 度级处具有大峰值，并且在这两者之间几乎没有活性。如果图像是二 进制的，可以假设该图像具有文本内容并生成文本掩蔽323。如果图 像不是二进制的，可以假设该图像是非文本并生成CSF噪声掩蔽321。 无论生成哪种掩蔽，接着将文本掩蔽323或CSF噪声掩蔽321发送给 掩蔽图像缓冲器313，用于在多视图显示器的辅助或掩蔽视图中显示。 可以结合图31描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，将 输入图像数据310发送给图案选择器311用于分析。在一些实施例中， 生成柱状图330并通过柱状图分析来确定图像特征。在一些实施例中， 柱状图用于确定图像是否是二进制的332。如果图像是二进制的，可 以将图像分类为具有文本内容的，并可以确定文本的大小333。当找 到多个文本大小时，可以确定最常用的字符大小。接着可以生成具有 与输入图像中所检测的文本大小基本相同的文本字符的文本掩蔽。可 选地，在一些实施例中，对于二进制图像，可以生成CSF噪声掩蔽 334。当对于二进制图像生成了 CSF噪声掩蔽334并针对图像确定了 文本大小时，可以将噪声的主频率设置为在每个字符尺寸3至5周期 之间的范围内的频率，例如每个字符高度3个周期。如果确定图像是 非二进制的332，可以生成CSF噪声掩蔽331。用于非二进制图像的 CSF噪声掩蔽可以具有在每度3至5周期的范围内的峰值频率。可选 地，用于非二进制图像的CSF噪声掩蔽可以具有与基本类似于突出的 图像特征的周期相对应的峰值频率。接着可以将所生成和/或选择的掩 蔽发送给掩蔽图像缓冲器313，用于在多视图显示器的掩蔽视图上显不。在前述的说明书中已应用的术语和表达在这里用作描述而非限 制性的术语，并且对这种术语和表达的使用并非意在排除对所示出或 描述的特征或其部分的等价物，应该认识到，本发明的范围仅由所附 的权利要求所定义和限定。本发明并非限定于对上述实施例的描述，而是可以由本领域的技 术人员在权利要求的范围之内进行修改。基于对不同的实施例中所公 开的技术手段的适当组合的实施例也包含在本发明的技术范围之内。
在前述的详细说明中所讨论的实现的实施例和具体示例仅用于 描述本发明的技术细节，不应在这种实施例和具体示例的范围内本发 明其进行狭义地解释，而是可以将本发明应用于在本发明的精神内的 诸多变化，只要这种变化不超出所附权利要求的范围。
权利要求
1、一种用于增强多视图显示器的保密性的方法，所述方法包括a)在多视图显示器的第一显示视图上显示主要图像，其中所述第一显示视图提供位于第一位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开所述第一位置而逐渐模糊的视图；以及b)在所述多视图显示器的第二显示视图上显示掩蔽图像，其中所述第二显示视图提供位于第二位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开所述第二位置而逐渐模糊的视图。
2、 如权利要求l所述的方法，其中所述掩蔽图像是噪声图像。
3、 如权利要求2所述的方法，其中所述噪声图像具有与人类视 觉系统的对比敏感度的峰值频率对应的频率。
4、 如权利要求2所述的方法，其中所述噪声图像具有与人类视 觉系统在对应于所述显示器的光适应度处的对比敏感度函数的峰值频 率相对应的峰值频率。
5、 如权利要求2所述的方法，其中所述噪声图像具有基本上在 每度3周期和每度5周期之间的范围内的峰值频率。
6、 如权利要求1所述的方法，其中通过图像相关图案选择器来 选择所述掩蔽图像。
7、 如权利要求6所述的方法，其中所述图像相关图案选择器确 定所述主要图像中的图像特征的大小，并将与掩蔽图像噪声的峰值频 率对应的周期与所述图像特征的大小匹配。
8、 如权利要求6所述的方法，其中所述图像相关图案选择器确 定所述主要图像中的文本特征的大小，并将与掩蔽图像噪声的峰值频 率对应的周期与所述文本特征的大小匹配。、
9、如权利要求6所述的方法，其中所述图像相关图案选择器-a) 确定在所述主要图像中是否出现文本；b) 当出现文本时选择用于所述掩蔽图像的文本掩蔽；以及c) 当未出现文本时选择用于所述掩蔽图像的噪声掩蔽。
10、 如权利要求9所述的方法，还包括当在所述主要图像中 出现文本时确定所述主要图像中的主要文本特征的大小，并且当在所 述主要图像中出现文本时，使用具有与所述主要图像中的主要文本特 征的所述大小基本相同的大小的字符来配置所述文本掩蔽。
11、 如权利要求9所述的方法，还包括当在所述主要图像中 未出现文本时，确定所述主要图像中的图像特征的大小，并将与所述 噪声掩蔽的峰值频率对应的周期与所述图像特征的大小匹配。
12、 如权利要求9所述的方法，其中，所述噪声掩蔽具有与人类视觉系统的对比敏感度的峰值频率对应的峰值频率。
13、 如权利要求9所述的方法，其中，所述噪声掩蔽具有基本 在每度3周期和每度5周期的范围内的峰值频率。
14、 如权利要求6所述的方法，其中，所述图像相关图案选择器a) 确定所述主要图像是否是二进制的；b) 当所述主要图像基本是二进制的时，确定主要图像文本字符 尺寸；以及c) 当出现文本时，对于所述掩蔽图像，选择具有在每个主要图 像文本字符尺寸3-5周期的范围内的主频率的噪声掩蔽。
15、 一种用于增强多视图显示器的保密性的系统，包括第一 显示器阵列，提供在第一位置处清楚、但随着观看者从所述第一位置 向第二位置移动而逐渐模糊的视图；以及第二显示器阵列，提供在所 述第二位置处清楚、但随着观看者从所述第二位置向所述第一位置移动而逐渐模糊的视图，所述系统包括a) 至少一个掩蔽图案；b) 掩蔽图案缓冲器；c) 用于接收主要输入图像的接收器；以及d) 主要图像缓冲器；e) 其中所述掩蔽图案缓冲器向所述第一显示器阵列提供输入， 所述主要图像缓冲器向所述第二显示器阵列提供输入。
16、 如权利要求15所述的系统，还包括主要图像分析器，用于确定主要图像特征。
17、 一种生成用于多视图显示器的保密掩蔽的方法，所述方法 包括a) 接收主要图像；b) 确定主要图像特征；以及c) 基于所述主要图像特征而生成掩蔽图像。
18、 如权利要求17所述的方法，其中所述主要图像特征包括特 征尺寸，所述掩蔽图像具有与基本类似于所述特征尺寸的周期对应的 频率。
19、 如权利要求17所述的方法，其中所述主要图像特征包括文 本大小，所述掩蔽图像包括在大小上基本与所述文本大小类似的文本。
20、 如权利要求17所述的方法，其中所述主要图像特征包括文 本尺寸，所述掩蔽图像具有基本与在每个文本尺寸3至5周期的范围 内的频率类似的频率。
全文摘要
本发明用于增强多视图显示器的保密性，包括a)在多视图显示器的第一显示视图上显示主要图像，其中所述第一显示视图提供位于第一位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开所述第一位置而逐渐模糊的视图；以及b)在所述多视图显示器的第二显示视图上显示掩蔽图像，其中所述第二显示视图提供位于第二位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开所述第二位置而逐渐模糊的视图。
文档编号G09G5/14GK101165770SQ20071016269
公开日2008年4月23日 申请日期2007年10月16日 优先权日2006年10月17日
发明者斯科特·J·戴利 申请人:夏普株式会社
技术领域：
本发明大体上涉及用于改进多视图显示器的保密性的方法及系统。
背景技术：
当显示敏感信息时，总是有使无意的观看者看到该敏感信息的风 险。如果从广泛的区域能看到该信息，则增加了暴露的风险。限制可 以辨别所显示的信息的区域的方法和系统可以限制这种暴露的风险。发明内容根据本发明的第一方面，提供了一种用于增强多视图显示器的保密性的方法，该方法包括a)在多视图显示器的第一显示视图上显示主要图像，其中第一显示视图提供位于第一位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开第一位置而逐渐模糊的视图；以及b)在多 视图显示器的第二显示视图上显示掩蔽(masking)图像，其中第二显 示视图提供位于第二位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置 离开第二位置而逐渐模糊的视图。根据本发明的第二方面，提供了一种用于增强多视图显示器的保 密性的系统，包括第一显示器阵列，提供在第一位置处清楚、但随 着观看者从第一位置向第二位置移动而逐渐模糊的视图；以及第二显 示器阵列，提供在所述第二位置处清楚、但随着观看者从所述第二位置向第一位置移动而逐渐模糊的视图，所述系统包括a)至少一个掩 蔽图案；b)掩蔽图案缓冲器；c)用于接收主要输入图像的接收器； 以及d)主要图像缓冲器；e)其中掩蔽图案缓冲器向第一显示器阵列 提供输入，主要图像缓冲器向第二显示器阵列提供输入。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于生成多视图显示器的保 密性掩蔽的方法，该方法包括a)接收主要图像；b)确定主要图像 特征；以及c)基于主要图像特征而生成掩蔽图像。在结合附图，考虑下面对本发明的详细说明的情况下，将更易于 理解本发明的前述的和其它的目的、特征和优点。
图1是示出了典型的多视图显示器场景的图示； 图2是示出了在示例性的能够保密的多视图显示器上显示的图像 的图示；图3是示出了典型的双视图显示器的图示；图4是示出了包括视差栅栏(barrier)的示例性双视图显示器的 图示；图5是示出了能够保密的配置的多视图显示器的图示；图6是描述视角与混合比例的关系的图示；图7是描述可选的视角与混合比例的关系的图示；图8是描述多视图显示器上的两个图像的混合比例的图示；图9示出了未模糊的示例性显示器图像；图IO示出了从变化的角度所看到的在白色场(field)掩蔽用作掩 蔽图像的多视图显示器上的图9的图像；图11示出了从变化的角度所看到的在灰色场掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图9的图像；图12示出了从变化的角度所看到的在白噪声掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图9的图像；图13是示出了用于多种光适应范围的示例性对比敏感度的图示；图14示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的4倍距离处观看)的多视图显示器上的图9的图像；图15示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的8倍距离处观看)的多视图显示 器上的图9的图像；图16示出了包括文本和图形的示例性图像；图17示出了从变化的角度所看到的在黑色场掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图16的图像;图18示出了从变化的角度所看到的在白色场掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图16的图像；图19示出了从变化的角度所看到的在白噪声掩蔽用作掩蔽图像 的多视图显示器上的图16的图像；图20示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的4倍距离处观看)的多视图显示 器上的图16的图像；图21示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的8倍距离处观看)的多视图显示 器上的图16的图像；图22示出了从变化的角度所看到的在具有包括二阶单词相关性近似的文本掩蔽的多视图显示器上的图16的图像；图23示出了以不同的尺度(scale)显示的图16的图像部分； 图24示出了从变化的角度所看到的在具有二阶单词近似文本掩蔽的多视图显示器上的图23的图像；图25示出了从变化的角度所看到的在具有与图像文本的尺度匹配的重新调整尺度的二阶单词相关性近似文本掩蔽的多视图显示器上的图23的图像；图26示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的4倍距离处观看)的多视图显示 器上的图23的图像；图27示出了从变化的角度所看到的在"CSF滤波的"掩蔽用作 掩蔽图像(被调整用于在图像高度的8倍距离处观看)的多视图显示 器上的图23的图像；图28是描述用于向多视图显示器提供掩蔽图像的示例性系统的 图示； 图29是描述示例性的图像相关掩蔽图像生成器的图示； 图30是示例性图案选择器的图示；以及 图31是可选的示例性图案选择器的图示。
具体实施方式
参照附图将最好地理解本发明的实施例，其中始终用类似的附图 标记指示类似的部分。作为本详细说明书的一部分，明确地包括上文 所列出的附图。易于理解的是，可以以多种不同的配置对这里大体描述的本发明 的部件进行布置和设计。因此，下面对本发明的方法和系统的实施例 的更详细的描述并非意在限制本发明的范围，而仅仅是代表本发明的 当前优选的实施例。本发明的一些实施例包括用于改进多视图显示器的保密性的方 法和系统。 一些实施例包括有助于模糊主要显示图像的视图的掩蔽图 像的显示。在一些实施例中，掩蔽图像可以是基于人类视觉系统的对 比敏感度(CSF)的。可以以硬件、固件和/或软件来实施本发明的实施例的部件。虽然 这里所揭示的示例性实施例可能仅描述这些形式之一，应当理解的是， 本领域的技术人员将能够以任意这种形式实现这些部件，同时仍在本 发明的范围之内。本发明的一些实施例涉及所显示的内容的保密性。在一些实施例 中，这意味着仅能从与预期的用户的期望相匹配的狭小视角来看到所 显示的图像(通常是垂直的，表示为O度)。与其它"未邀请的"观看 者对应的其它视角看不见所显示的图像，只看见黑色图像。但是，当 视角从45度转变到0度时，黑色图像淡出而主图像淡入。虽然未邀请的观看者所可以看到的仅仅是黑色图像，但是这典型 地仅对于45度或更大视角而发生。如果未邀请的观看者靠近显示器， 他们开始看见与黑色图像混合的主图像。虽然这并非高质量的图像， 但是通常仍然可能看到和看懂主图像内容。这破坏了该显示器的预期 的保密性。
一些实施例包括双视图显示器，该双视图显示器具有用作保密显 示的修改。在这些实施例中，中心的观看者看到一个图像，其它角度 的其它观看者看到不同的图像。在一些实施例中，通过常用的显示装 置控制这两个图像，例如对于这些图像中的每一个，写入显示器的缓 冲器。一些实施例找到良好的图像以放置在辅助图像缓冲器中，以使得 当未邀请的观看者靠近该显示器并縮小视角时更好地隐藏主图像。本发明的一些实施例包括使用图案以驱动辅助显示器而非平面场。本发明的一些实施例包括使用基于人类视觉系统对比敏感度(CSF)的形式的噪声图案，以得到最大隐藏效果，即使是在(由于 未邀请的用户试图偷看而)縮小视角时。本发明的一些实施例包括使用基于随机的或所选择的文本字符 的图案，以提供对提供给专用用户的主要图像的更好的隐藏。本发明的一些实施例包括使用可切换的图案，这些图案取决于图 像是否是文本/图形或更加自然的。本发明的一些实施例包括使用CSF所滤波的噪声。本发明的一些 实施例包括使用具有取决于图像文本字符大小的峰值频率的噪声图 案。本发明的一些实施例包括使用具有恒定峰值频率的噪声图像。完善地建立了用于显示器的保密模式或能力的想法，并通过无源 (passive)膜来实现该想法，所述无源膜用作对以某个角度穿过该膜 的光的光阻断膜。在图l中示出了该场景。中心的观看者2是目的观 看者，旁边的其他人是未邀请的观看者4和6或者"偷看者"。图2描述了对于中心的和右边的观看者(也即从0至45度)，显 示器根据视角看起来是怎样的。在左边我们看到对于中心的观看者而 言看起来像正常图像的视图。在该图像的右边，45度处的观看者看到 黑色场。但是，当视角从45变换至0度时(例如该偷看者靠近中心的 观看者以偷看该显示器)，该图像从黑色中淡入。虽然在较大角度处这 并非高质量的图像，但是仍然可能看到该图像的内容。在图2的示例 中，该图像在大约33度处变得不可辨别。
本发明的一些实施例包括被称为多视图显示器的显示器，其允许 从不同的视角看到不同的图像。典型地，至少两个图像是可能的，并 且该显示器具有至少两个图像帧缓冲器和输入至少两个不同图像的能 力。这通常用于交通工具中的司机和乘客的场景，因此司机可以看清地图，而乘客可以享受娱乐。图3示出了示例性的多视图显示器。将 图像A36和B38加载入显示器34，并如图所示的，能够被分别看到。 由于多视图显示器34的特性，左边的观看者30从其相对于显示器34 的位置仅看到图像A36，右边的观看者32从其相对于显示器34的位 置仅看到图像B38。图4示出了示例性双视图显示器的一些细节，其使用相对于像素 栅格(grid) 42放置的视差栅栏40。在一些实施例中，可能移动栅栏 40及其它装置的位置，以调整两个不同图像的视角。通过这种方式， 可以将记录一个图像(例如图像A)的子像素与左视图全景44对准 (align),并将记录另一图像(例如图像B)的子像素与右视图全景 46对准。本发明的一些实施例可以涉及如图5所示的示例性多视图显示 器。在这些实施例中，直接位于显示器34的中心前面的中心观看者 50将看到第一图像55，而从旁边(例如45度)充分观看显示器34 的观看者将看到第二图像54、 56。在一些实施例中，从任何一边看到 的图像将是同一个图像54、 56。在一些实施例中，从每一边看到的图 像将是不同的图像54、 56。在这种模式下，可以使用该显示器作为保 密显示器，因为在任何一边的观看者都不能看到第一图像55。在这些 实施例中，加载对于中心观看者50具有预期的可视图像内容的图像 A55，并加载具有黑色图像的图像B，用于模拟基于膜的保密屏幕的 行为。通过这种方式，偷看者仅看到黑色屏幕。可以通过类似于图4 所示的视差栅栏或其它方法来实现这些实施例的观看限制。与无源膜方法相比，针对保密显示器的多视图显示器方法允许更 多的灵活性。例如，除了仅加载黑色图像之外，还可将其它图像加载 入图像B54、 56中。可以使用图案和"伪(phony)"图像。本发明的 实施例包括多个使用辅助图像B54、 56以隐藏或掩蔽主要图像A55
的有用方式。在这种情况下我们将图像B54、 56称为"掩蔽"。虽然 使用伪图像作为掩蔽具有欺骗效果，但是使用图案可以提供随视角而 变的更好的掩蔽。可以使用混合比例来描述一些修改的多视图显示器的实施例在 不同图像的可见度方面的功能。混合比例描述了在特定位置或视角看 到每个图像的多少。当混合比例是1.0时， 一个图像在该视角是完全 可见的，而另一图像在该视角是完全不可见的。对于这种混合的方程 式通常如下Out = or (image 1) + (1-or) (image 2) (1)其中输出图像是基于混合比例的。图6示出了典型的混合比例行为。在这些实施例中，以短划线60 示出了对于中心图像(即图像A)的混合比例，以点线61示出了对于 掩蔽图像(即图像B)的混合比例。混合比例关系与视角成线性，并 在45度处饱和。在一些实施例中，饱和可能出现在除45度之外的其 它视角处，并且所述关系可以不是线性的。在其它实施例中，如图7 所示，其中，仍以短划线70示出对于中心图像(即图像A)的混合比 例，以点线71示出对于掩蔽图像(即图像B)的混合比例。但是，图 7所示的关系并非线性的，并且可以在与图6的关系不同的角度处饱 和。在一些以确定用于加载入图像B的最佳可能的掩蔽图案为目的的 实施例中，精确的视角和混合比例函数也许不是主要关注的。而是， 问题是该图案对于典型的混合比例表现如何。在下面的附图及相关描 述中，术语"混合比例"将表示主要图像或中心图像的混合比例，如 图8所示，当图像完全可见时其值将为1，当图像完全不可见时其值 将为零。辅助图像或掩蔽图像的混合比例是与主要图像的混合比例互 补的混合比例。因此，其将具有一减去主要图像的混合比例所得的值。 在下面的示例图9-12、 14-21和23-29中，水平轴将表示从左至右从 1.0至0的主要图像的混合比例。图9是相对于下面将描述的图形图像的现实(或实物)图像。在 图9中，整个没有混合地示出了显示图像，用于与其掩蔽版本比较， 以看到哪些图像特征通过掩蔽而模糊。图10示出了图9的图像，但与白色图像掩蔽混合。在这些实施 例中，多视图显示器不仅可以模拟黑色保密屏障，还可以使用其它均 匀场。在这些示例性实施例中，将白色图像加载入掩蔽图像缓冲器。在混合比例为0的期望位置处的偷看者仅看到在图像的最右边出 现的掩蔽。观看者仅看到在图中图像的最左边的未失真图像。试图通 过靠近观看者以看到保密图像的偷看者将看到白色之外的图像，随着 偷看者越来越接近而看到逐渐增加的图像细节。这类似于黑色图像掩 蔽，但由于作为视角的函数而剪辑出不同特征，所以这具有略微不同 的行为(在右边的大脸较不可见，但是其右边的较小图形与黑色掩蔽 相比较则更加可见)。图11示出了与实际上性能比黑色或白色掩蔽差的灰色掩蔽混合 的同一图像。比较不同掩蔽的功效的方式是比较从右至左的可见图像 特征。被模糊(掩蔽)的特征越接近左边，则该图案对保密而言越好。 这意味着在偷看者接近观看者以看到图像时，他们必须更加靠近预期 的观看者才能辨别图像。本发明的一些实施例包括使用图案而非平面场。使用基于膜的保 密屏幕难以产生图案，但是使用多视图显示方法则易于产生图案。将用于模糊偷看者的视图的图案简单地写入图像B，即掩蔽图像。如这 些示例图的最右边所示，在混合比例为0的位置处的偷看者仅看到掩蔽。如这些示例图的最左边所示，直接在显示器前面的中心位置处的 观看者仅看到未失真图像。尝试通过靠近观看者以看到保密图像的偷 看者将开始看到特征的出现，因此平面场掩蔽并不是非常有效。如图12所示，在使用图案的示例性实施例中，可使用白噪声作 为掩蔽图像。在一些实施例中，该噪声可以均匀地覆盖所有频率，还 可以包含所有灰度级。与二进制图像掩蔽相比，包含灰度级范围的掩 蔽可以起到更好的作用。这是由于视觉系统的对比度通道，其是众所 周知的空间频率通道的子集。在与图ll、 10和12中的示例图像的比 较中，我们可以看到，当偷看者更接近主要观看者(或用户)时白噪 声掩蔽(图12)的确更加模糊了图像。在图12中，描述混合比例的 底部轴线与图10和11相同。比较图像中的随左-右位置而变的图像特征的可见度就足够了 。与使用白噪声掩蔽相比，在3个平面场掩蔽(灰 色、白色和黑色)中，图像中心的小图像中的脸部特征更加可见。在一些实施例中，掩蔽的对比度越高，对图像的隐藏越好。但是， 对比度受限于显示器的最大对比度。白噪声的示例示出了在没有严重 的削波(clipping)的情况下可能的最高对比度(削波大约是该对比度 的10%)。对于波形而言，使用rms对比度比使用范围(range)对比 度更好。该想法是在给定对比度下找到最佳图案。 一种噪声成形的方 式是考虑人类视觉系统的频率响应。如图13所示，对于不同的光适应 度，通过对比敏感度(CSF)对其进行最好地描述。对于一些实施例， 顶部曲线130是最适合使用的。其具有每度3-5周期的峰值。在一些实施例中，CSF可用于对噪声进行滤波或其它影响，以使 得最大频率与CSF的频率匹配。这样做使得噪声尤其可见，并给予噪 声更强的掩蔽能力。在一些实施例中，滤波器需要从周期/度 (cy/degree)的视觉域转换到周期/像素(cy/pixel)，但这对于已定义 的观看距离而言是易于完成的。图14和15示出了将CSF滤波的噪声用于掩蔽。通过在从周期/ 度到周期/像素的映射中选择两个不同的观看距离而生成这些噪声。在 图14中，将观看距离设为4H(也即4倍的图像高度)，对于该720x512 像素的图像，其也等于2048像素的观看距离。图像的实际大小并不重 要，只要对观看距离进行尺度调整以保持该比例。图15示出了使用观 看距离-8H (4096象素距离)的CSF来对白噪声进行滤波。根据检验可以看到，这两个基于CSF滤波的噪声与图12的白噪 声相比执行了更好的掩蔽。它们意在模糊不同的图像特征。实际上结 果是它们最佳地模糊了大小与噪声的峰值频率的周期对应的特征。这 是由于潜在的包括全部CSF的视觉通道。图16示出了将被保密地观看的另一关键类型的图像。该图像是 可以被视为公司秘密的文本和图形的图像。实际上，这可能是比图10、 11和12的现实图像更重要的要掩蔽类型的图像。图17示出了常用的 黑色图像掩蔽，可以看到，非常容易看清和通过大部分图像看到图表。 如图18所示，在这种情况下，使用白色图像掩蔽导致对文本的甚至更 差的掩蔽。图19示出了使用白噪声掩蔽的实施例，其与任何平面场相比性 能好得多。如图20和21所示，使用CSF滤波的噪声也比未滤波的噪 声改善得多，4H(图20)比8H(图21)更好。这是因为文本特征较 小，而8H的噪声导致更大的噪声特征，因此掩蔽更差。对于文本文件，使用文本作为掩蔽导致与噪声相比更好的性能。 这是由于特征以及认知方面的相似性。在掩蔽图像上读取文本使得更 难以读取主要图像中的文本。 一些实施例包括不同程度的书面英语的 字符和单词的统计相关性。这是由Shannon对该语言的信息内容的研 究而众所周知的。在简单的O阶字符相关性中，根据每个字符在文本 中出现的概率来从所有字符中提取该字符。而在更先进的2阶字符和 单词相关性中，根据0阶、1阶和二阶相关性来选择字符和单词，以 使得本质上在给定字符或单词之前和之后的字符和单词是基于书面语 言中的出现。 一些实施例包括使用由这些2阶单词相关性构成的掩蔽 文本图像。这些实施例实行了非常好的掩蔽，因为如图22所示，即使 在图像的左边1/4处也非常难以看清文本，而噪声趋向于仅掩蔽整个 图像的一半。 一些实施例包括0阶、1阶和2阶字符和单词相关性处 理以及其它字符和单词相关性处理，以产生具有相关的字符和/或文本 的掩蔽图像。在这种情况下，我们已经挑选了掩蔽文本的大小以近似地匹配于 主要图像中的文本，或与主要图像中的文本成比例。这可能难以在所 有应用中实现。图23示出了对文本图像的3倍放大，也示出了文本大 小不匹配的效果。图24示出了文本大小不匹配的情况，可以看到，更易于看清左 边的期望保密的文本。在该图像中，可能看清该图像的左边2/3的文 本。图25示出了对文本掩蔽的重新调整尺度以匹配于放大的文本， 我们现在可以看到，掩蔽执行得非常好。掩蔽很好地进行，直到图像 的左边一半处。
在一些实施例中，可以对该文本掩蔽调整尺度以匹配保密文本。 在一些实施例中，可以匹配文本的垂直状态。在一些实施例中，如图26所示，当不能匹配或近似文本大小时，使用噪声掩蔽可能比文本掩 蔽更优选。在图26和27中，我们示出了对于用作放大的文本图像的 掩蔽的4H和8H的CSF滤波的噪声场。这二者都比不匹配文本的情 况做得更好，但是4H (图26)做得更好些。作为这些研究的结果，对于独立于图像的掩蔽，被调整用于2048 象素的观看距离的CSF滤波的噪声掩蔽看起来执行得很好。可以参照图28描述本发明的一些实施例。在这些独立于图像的 实施例中，将显示器用户将观看的主要输入图像300输入主要图像缓 冲器303。也生成或从存储器中取回掩蔽图案或图像301，并发送给辅 助或掩蔽图像缓冲器302。接着将掩蔽图像缓冲器302作为记录在多 视图显示器的辅助或掩蔽视图上的掩蔽图像而发送给显示器阵列 304。还将主要图像缓冲器303作为记录在多视图显示器的主要视图上 的主要图像发送给显示器阵列304。通过这种方式，掩蔽图像可以用 作主要图像的保密滤波器。可以结合图29来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中， 主要输入图像310可以被馈入主要图像缓冲器314，并可以用作图像 选择器311的输入。图像选择器311可以分析输入图像310并确定其 内容。接着可以基于输入图像310的内容来选择掩蔽图案312。可以 基于图像内容的类型(例如文本、图形、实物)来选择掩蔽图案312。 还可以基于图像特征的大小和其它图像特征来选择掩蔽图案312。接 着可以将掩蔽图案312发送给掩蔽图像缓冲器313。接着将掩蔽图像 缓冲器内容发送给显示器阵列315，在显示器阵列315处，将该内容 作为多视图显示器的第一视图中的掩蔽图像而显示。还可以将主要图 像缓冲器内容314发送给显示器阵列315，在显示器阵列315处，将该内容显示在多视图显示器的第二视图中。可以结合图30描述本发明的一些实施例。这些实施例包括图像 相关图案选择器311。在这些实施例中，分析输入图像310以确定图 像特征。在一些实施例中，生成图像柱形图320。基于柱形图320的
数据，确定该图像是否是二进制的322。 二进制图像在黑色和白色灰 度级处具有大峰值，并且在这两者之间几乎没有活性。如果图像是二 进制的，可以假设该图像具有文本内容并生成文本掩蔽323。如果图 像不是二进制的，可以假设该图像是非文本并生成CSF噪声掩蔽321。 无论生成哪种掩蔽，接着将文本掩蔽323或CSF噪声掩蔽321发送给 掩蔽图像缓冲器313，用于在多视图显示器的辅助或掩蔽视图中显示。 可以结合图31描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，将 输入图像数据310发送给图案选择器311用于分析。在一些实施例中， 生成柱状图330并通过柱状图分析来确定图像特征。在一些实施例中， 柱状图用于确定图像是否是二进制的332。如果图像是二进制的，可 以将图像分类为具有文本内容的，并可以确定文本的大小333。当找 到多个文本大小时，可以确定最常用的字符大小。接着可以生成具有 与输入图像中所检测的文本大小基本相同的文本字符的文本掩蔽。可 选地，在一些实施例中，对于二进制图像，可以生成CSF噪声掩蔽 334。当对于二进制图像生成了 CSF噪声掩蔽334并针对图像确定了 文本大小时，可以将噪声的主频率设置为在每个字符尺寸3至5周期 之间的范围内的频率，例如每个字符高度3个周期。如果确定图像是 非二进制的332，可以生成CSF噪声掩蔽331。用于非二进制图像的 CSF噪声掩蔽可以具有在每度3至5周期的范围内的峰值频率。可选 地，用于非二进制图像的CSF噪声掩蔽可以具有与基本类似于突出的 图像特征的周期相对应的峰值频率。接着可以将所生成和/或选择的掩 蔽发送给掩蔽图像缓冲器313，用于在多视图显示器的掩蔽视图上显不。在前述的说明书中已应用的术语和表达在这里用作描述而非限 制性的术语，并且对这种术语和表达的使用并非意在排除对所示出或 描述的特征或其部分的等价物，应该认识到，本发明的范围仅由所附 的权利要求所定义和限定。本发明并非限定于对上述实施例的描述，而是可以由本领域的技 术人员在权利要求的范围之内进行修改。基于对不同的实施例中所公 开的技术手段的适当组合的实施例也包含在本发明的技术范围之内。
在前述的详细说明中所讨论的实现的实施例和具体示例仅用于 描述本发明的技术细节，不应在这种实施例和具体示例的范围内本发 明其进行狭义地解释，而是可以将本发明应用于在本发明的精神内的 诸多变化，只要这种变化不超出所附权利要求的范围。
权利要求
1、一种用于增强多视图显示器的保密性的方法，所述方法包括a)在多视图显示器的第一显示视图上显示主要图像，其中所述第一显示视图提供位于第一位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开所述第一位置而逐渐模糊的视图；以及b)在所述多视图显示器的第二显示视图上显示掩蔽图像，其中所述第二显示视图提供位于第二位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开所述第二位置而逐渐模糊的视图。
2、 如权利要求l所述的方法，其中所述掩蔽图像是噪声图像。
3、 如权利要求2所述的方法，其中所述噪声图像具有与人类视 觉系统的对比敏感度的峰值频率对应的频率。
4、 如权利要求2所述的方法，其中所述噪声图像具有与人类视 觉系统在对应于所述显示器的光适应度处的对比敏感度函数的峰值频 率相对应的峰值频率。
5、 如权利要求2所述的方法，其中所述噪声图像具有基本上在 每度3周期和每度5周期之间的范围内的峰值频率。
6、 如权利要求1所述的方法，其中通过图像相关图案选择器来 选择所述掩蔽图像。
7、 如权利要求6所述的方法，其中所述图像相关图案选择器确 定所述主要图像中的图像特征的大小，并将与掩蔽图像噪声的峰值频 率对应的周期与所述图像特征的大小匹配。
8、 如权利要求6所述的方法，其中所述图像相关图案选择器确 定所述主要图像中的文本特征的大小，并将与掩蔽图像噪声的峰值频 率对应的周期与所述文本特征的大小匹配。、
9、如权利要求6所述的方法，其中所述图像相关图案选择器-a) 确定在所述主要图像中是否出现文本；b) 当出现文本时选择用于所述掩蔽图像的文本掩蔽；以及c) 当未出现文本时选择用于所述掩蔽图像的噪声掩蔽。
10、 如权利要求9所述的方法，还包括当在所述主要图像中 出现文本时确定所述主要图像中的主要文本特征的大小，并且当在所 述主要图像中出现文本时，使用具有与所述主要图像中的主要文本特 征的所述大小基本相同的大小的字符来配置所述文本掩蔽。
11、 如权利要求9所述的方法，还包括当在所述主要图像中 未出现文本时，确定所述主要图像中的图像特征的大小，并将与所述 噪声掩蔽的峰值频率对应的周期与所述图像特征的大小匹配。
12、 如权利要求9所述的方法，其中，所述噪声掩蔽具有与人类视觉系统的对比敏感度的峰值频率对应的峰值频率。
13、 如权利要求9所述的方法，其中，所述噪声掩蔽具有基本 在每度3周期和每度5周期的范围内的峰值频率。
14、 如权利要求6所述的方法，其中，所述图像相关图案选择器a) 确定所述主要图像是否是二进制的；b) 当所述主要图像基本是二进制的时，确定主要图像文本字符 尺寸；以及c) 当出现文本时，对于所述掩蔽图像，选择具有在每个主要图 像文本字符尺寸3-5周期的范围内的主频率的噪声掩蔽。
15、 一种用于增强多视图显示器的保密性的系统，包括第一 显示器阵列，提供在第一位置处清楚、但随着观看者从所述第一位置 向第二位置移动而逐渐模糊的视图；以及第二显示器阵列，提供在所 述第二位置处清楚、但随着观看者从所述第二位置向所述第一位置移动而逐渐模糊的视图，所述系统包括a) 至少一个掩蔽图案；b) 掩蔽图案缓冲器；c) 用于接收主要输入图像的接收器；以及d) 主要图像缓冲器；e) 其中所述掩蔽图案缓冲器向所述第一显示器阵列提供输入， 所述主要图像缓冲器向所述第二显示器阵列提供输入。
16、 如权利要求15所述的系统，还包括主要图像分析器，用于确定主要图像特征。
17、 一种生成用于多视图显示器的保密掩蔽的方法，所述方法 包括a) 接收主要图像；b) 确定主要图像特征；以及c) 基于所述主要图像特征而生成掩蔽图像。
18、 如权利要求17所述的方法，其中所述主要图像特征包括特 征尺寸，所述掩蔽图像具有与基本类似于所述特征尺寸的周期对应的 频率。
19、 如权利要求17所述的方法，其中所述主要图像特征包括文 本大小，所述掩蔽图像包括在大小上基本与所述文本大小类似的文本。
20、 如权利要求17所述的方法，其中所述主要图像特征包括文 本尺寸，所述掩蔽图像具有基本与在每个文本尺寸3至5周期的范围 内的频率类似的频率。
全文摘要
本发明用于增强多视图显示器的保密性，包括a)在多视图显示器的第一显示视图上显示主要图像，其中所述第一显示视图提供位于第一位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开所述第一位置而逐渐模糊的视图；以及b)在所述多视图显示器的第二显示视图上显示掩蔽图像，其中所述第二显示视图提供位于第二位置处的观看者看来清楚、但随着观看者的位置离开所述第二位置而逐渐模糊的视图。
文档编号G09G5/14GK101165770SQ20071016269
公开日2008年4月23日 申请日期2007年10月16日 优先权日2006年10月17日
发明者斯科特·J·戴利 申请人:夏普株式会社
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