CN107680543B - 防偷窥的安全显示方法、具有欺伪效果的安全显示方法及安全显示*** - Google Patents

防偷窥的安全显示方法、具有欺伪效果的安全显示方法及安全显示*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种防偷窥的安全显示方法，步骤包括：接收一秘密图像，据以产生一辅助图像，通过一显示模块以一固定的刷新频率交替显示该秘密图像和辅助图像，呈现一裸眼看到的纯色灰度图像，一快门式同步眼镜以相同的频率控制开闭，以仅捕捉所述秘密图像。本发明还提供一种具有欺伪效果的安全显示方法，步骤包括：接收一初始秘密图像和一伪装图像，利用伽马变换及亮度调制方法产生一秘密图像和一辅助图像，并通过一显示模块以一固定的刷新频率交替显示所述秘密图像和辅助图像，呈现一裸眼看到的伪装图像，一快门式同步眼镜以与所述显示模块相同的频率控制开闭，以仅捕捉所述秘密图像。本发明还提供一种安全显示***。

Description

防偷窥的安全显示方法、具有欺伪效果的安全显示方法及安 全显示***
技术领域
本发明涉及安全显示领域，尤其涉及一种防偷窥的安全显示方法、一种具有欺伪效果的安全显示方法以及一种安全显示***。
背景技术
当前人类社会已经进入信息时代，信息成为我们生活中不可或缺的重要组成部分。而信息的获取、掌握和处理离不开日益发展进步的显示技术。当前主流显示技术包括：液晶显示技术(Liquid Crystal Display，LCD)，有机发光二极管显示技术(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)和投影显示技术。其中，LCD以技术成熟度高、制造成本低的优势成为当下普及度最广的显示技术；OLED近年来受到广泛的关注和支持，因其自发光特性拥有极高的对比度，在显示效果和功耗方面具有突出的优势；投影显示技术因其亮度高、携带方便，主要适用于公共场合中。
显示设备是当前人们获取信息的主要途径。而针对显示设备的偷窥窃视引起的信息泄露给个人隐私保护和国家安全带来严重威胁，因此在保密性要求较高的场合中，具备防偷窥功能的安全显示设备拥有广阔的市场需求。
目前主流的安全显示***主要基于液晶显示面板改进。早期的防偷窥液晶显示***如图1所示，包括液晶面板101和偏振式眼镜102。其中液晶面板101包括：依次叠加在一起的背光源1011、偏光片1012和液晶层1013。偏振式眼镜102和偏光片1012的偏光轴方向互相垂直。和传统液晶显示器相比，液晶面板101仅有下偏光片，缺少上偏光片，因此裸眼观看显示***时为一片白色，仅在佩戴偏光眼镜102时，才可以获取显示信息。该***仅可在佩戴偏光眼镜适用，无法兼顾普通工作人群的需要，因此适用范围较窄。
为兼顾显示器的普通显示和安全显示两种需求，专利申请号为2016108848732的中国专利“防窥液晶显示面板及其工作方法”发明一种多功能防窥型液晶显示***。该***如图2所示，包括双层液晶显示面板201和偏振式眼镜202。其中双层液晶显示面板201包括：依次叠加在一起的背光源2011、第一偏光片2012、第一液晶层2013、第二偏光片2014及第二液晶层2015。普通显示模式下，背光源2011、第一偏光片2012、第一液晶层2013及第二偏光片2014构成传统的液晶显示面板，第二液晶层2015对底层的光亮度不造成任何影响，因此普通人群不用佩戴偏振式眼镜即可观看到显示信息。安全显示模式下，第二偏光片2014允许经过第一液晶层2013的光全部通过，因此裸眼情形下，显示***为一片白色；第二偏光片2014与偏振式眼镜202的偏光轴互相垂直，通过第二液晶层2015控制底层光的偏振方向，因此仅佩戴偏振式眼镜的用户方可获取显示信息。该***可同时满足普通显示和安全显示两种需求，但显示***使用双层液晶，制造工艺复杂，导致成本升高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防偷窥的安全显示方法，通过产生的辅助图像与秘密图像在视觉暂留效应下产生一幅纯色灰度图像，起到防止偷窥的安全显示作用。还提供一种具有欺伪效果的安全显示方法，通过产生的辅助图像与秘密图像在视觉暂留效应下产生一幅指定的伪装图像，实现欺骗偷窥者的安全显示效果。还提供一种安全显示***，可以实现防偷窥的安全需求，还可以提供一幅伪装图像实现欺骗偷窥者的效果，进一步增强了显示***的安全性，无需使用双层液晶等复杂工艺，降低制造成本。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种防偷窥的安全显示方法，步骤包括：
接收一要保护的秘密图像；
根据所述秘密图像产生一辅助图像；
通过一显示模块以一固定的刷新频率交替显示所述秘密图像和辅助图像，呈现一裸眼看到的纯色灰度图像；
一快门式同步眼镜以与所述显示模块相同的频率控制开闭，以仅捕捉所述秘密图像。
进一步地，所述快门式同步眼镜根据一同步信号来保持与所述显示模块相同频率。
进一步地，产生所述辅助图像的算法为A＝(1-Sγ)1/γ，其中A为辅助图像，S为秘密图像，γ为显示模块的伽马值。
进一步地，所述频率大于等于120Hz。
一种具有欺伪效果的安全显示方法，步骤包括：
接收一要保护的初始秘密图像和一伪装图像；
根据所述初始秘密图像和伪装图像，利用伽马变换及亮度调制方法产生一秘密图像和一辅助图像；
通过一显示模块以一固定的刷新频率交替显示所述秘密图像和辅助图像，呈现一裸眼看到的伪装图像；
一快门式同步眼镜以与所述显示模块相同的频率控制开闭，以仅捕捉所述秘密图像。
进一步地，所述快门式同步眼镜根据一同步信号来保持与所述显示模块相同频率。
进一步地，所述伽马变换及亮度调制方法的步骤包括：
所述初始秘密图像和伪装图像经伽马变换，从灰度视图转换为亮度视图SL、ML，公式为：SL＝Sγ，ML＝Mγ；其中S为初始秘密图像，M为伪装图像，γ为显示模块的伽马值；
将亮度空间位于(0,1)的所述亮度视图SL、ML通过亮度空间变换为亮度空间位于(1/3,2/3)的亮度视图S′L、M′L；
通过亮度差分产生所述辅助图像的亮度视图AL＝2M′L-S′L；
将所述亮度视图S′L和AL通过逆伽马变换产生亮度调制的所述秘密图像和辅助图像，公式为：S′＝(S′L)1/γ，A＝(AL)1/γ；其中S′为秘密图像，A为辅助图像。
进一步地，所述频率大于等于120Hz。
一种安全显示***，包括一显示器主体和一快门式同步眼镜，所述显示器主体包括：
一模式控制模块，用于选择防偷窥显示模式或者伪装显示模式；
一图像输入模块，根据所述模式控制模块选择的模式，控制显示图像的输入；
一图像处理模块，根据所述模式控制模块选择的模式，对显示图像进行相应的图像处理；
一信号同步模块，根据所述模式控制模块选择的模式，发射同步信号；
一显示模块，为刷新频率大于等于120Hz的液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)或投影仪设备；
所述快门式同步眼镜接收来自所述信号同步模块发送的同步信号，据以控制镜片开闭。
进一步地，所述快门式同步眼镜的双侧镜片具有相同同步模式。
进一步地，所述模式控制模块还用于选择普通显示模式。
本发明的防偷窥的安全显示方法通过产生辅助图像，在显示模块上与秘密图像按照一定刷新频率交替显示，会使裸眼观看到一幅纯色灰度图像，实质为秘密图像和辅助图像在人眼视觉暂留效应下的叠加效果；而在佩戴同步眼镜时，可以观看到受保护的秘密图像，由此达到既不影响观看，还能防止他人偷窥，达到安全显示的目的。
本发明提供的具有欺伪效果的安全显示方法通过对初始秘密图像和伪装图像进行处理，产生秘密图像和辅助图像进行一定刷新频率的交替显示，会使人裸眼观看到给定的伪装图像，实质上其为经亮度调制后的秘密图像和辅助图像在人眼视觉暂留效应下的叠加效果；而在佩戴同步眼镜时，可以观看到亮度调制后的秘密图像，由此达到既不影响观看，又能利用伪装图像在视觉上欺骗其他人，达到安全显示的目的。
本发明提供的安全显示***通过三种模式的选择，既满足普通显示需求，又可以实现防偷窥的安全需求，还可以提供一幅伪装图像实现欺骗偷窥者的效果，进一步增强了显示***的安全性，无需使用双层液晶等复杂工艺，降低制造成本。
附图说明
图1是现有技术中传统防偷窥液晶显示***结构示意图。
图2是现有技术中改进的双层防窥液晶显示***结构示意图。
图3是本发明的一种防偷窥的安全显示方法流程图。
图4是本发明的一种具有欺伪效果的安全显示方法流程图。
图5是伽马变换及亮度调制方法流程图。
图6是本发明的安全显示***结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
本实施例提供一种防偷窥的安全显示方法，图3为其流程图，步骤包括：
1)接收一要保护的秘密图像S；
2)根据所述秘密图像S，利用A＝(1-Sγ)1/γ产生一辅助图像A；
3)通过一显示模块以一大于等于120Hz的固定刷新频率交替显示所述秘密图像和辅助图像，呈现一裸眼看到的纯色灰度图像；
4)一快门式同步眼镜根据一同步信号来保持以相同的频率控制开闭，以仅捕捉所述秘密图像S信息。
本实施例还提供一种具有欺伪效果的安全显示方法，图4为其流程图，步骤包括：
1)接收一要保护的初始秘密图像S和一伪装图像M；
2)根据所述初始秘密图像S和伪装图像M，利用伽马变换及亮度调制方法产生一秘密图像S′和一辅助图像A；
3)通过一显示模块以一大于等于120Hz的固定刷新频率交替显示所述秘密图像S′和辅助图像A，呈现一裸眼看到的伪装图像M′；
4)一快门式同步眼镜根据一同步信号以相同的频率控制开闭，以仅捕捉所述秘密图像S′信息。
上述根据初始秘密图像S和伪装图像M利用伽马变换及亮度调制方法产生秘密图像S′和辅助图像A的方法流程如图5所示，步骤如下：
1)初始秘密图像S和伪装图像M经伽马变换，从灰度视图转换为亮度视图，SL＝Sγ，ML＝Mγ，其中γ为显示设备的伽马值；
2)将亮度空间位于(0,1)的亮度视图SL,ML经亮度空间变换为亮度空间位于(1/3,2/3)的亮度视图S′L,M′L；
3)再经亮度差分产生辅助图像的亮度视图AL＝2M′L-S′L；
4)最后将亮度视图S′L和AL经逆伽马变换产生亮度调制的秘密图像S′和辅助图像A，公式为S′＝(S′L)1/γ，A＝(AL)1/γ；在视觉暂留效应下秘密图像S′和辅助图像A可被人眼识别为亮度调制的伪装图像M′，从而实现对偷窥者的欺伪效果。
本实施例还提供一种安全显示***，其具有防偷窥和欺伪效果，其结构如图6所示，包括：一显示器主体301和一快门式同步眼镜302。其中，显示器主体302包括：
一模式控制模块，用于选择普通显示模式、防偷窥显示模式或者伪装显示模式；
一图像输入模块，根据模式控制模块选择的模式，控制显示图像的输入；
一图像处理模块，根据模式控制模块选择的模式，进行对显示图像进行相应的处理；
一信号同步模块，根据模式控制模块选择的模式，发射同步信号；显示模块，可为刷新频率大于等于120Hz的LCD、OLED或投影仪设备。
快门式同步眼镜302接收来自信号同步模块发送的同步信号，控制镜片开闭，其中双侧镜片具有相同同步模式，即同时开或同时闭。
本***结合上述的防偷窥的安全显示方法，可实现防偷窥的安全显示效果，工作过程如下：
1)模式控制模块选择防偷窥显示模式时；
2)图像输入模块控制输入受保护的秘密图像S；
3)图像处理模块根据秘密图像S，计算产生辅助图像A＝(1-Sγ)1/γ，γ为显示设备的伽马值，S和A发送至显示模块；
4)显示模块将S和A以大于等于120Hz的固定刷新频率f驱动LCD、OLED或投影设备按先后顺序轮换显示；
5)信号同步模块以与显示设备相同的频率f发送同步信号；
6)快门式同步眼镜接收同步信号，以频率f驱动眼镜开闭，允许秘密图像S通过，阻止辅助图像A通过。
此模式下：秘密图像S和辅助图像A在人眼视觉暂留效应下叠加为一幅纯色灰度图像，因此人裸眼情形下无法观察到秘密信息；而在同步眼镜302的作用下时，可以从显示器上观看到秘密图像S。
本***结合上述的具有欺伪效果的安全显示方法，可实现欺伪的安全显示效果，工作过程如下：
1)模式控制模块选择伪装显示模式时；
2)图像输入模块控制输入一幅受保护的初始秘密图像S和一幅用于伪装显示的图像M；图像处理模块根据初始秘密图像S和伪装图像M，计算产生经亮度调制的秘密图像S′和辅助图像A，并发送至显示模块；
3)显示模块将秘密图像S′和辅助图像A以大于等于120Hz的固定刷新频率f驱动LCD、OLED或投影设备按先后顺序轮换显示；
4)信号同步模块以与显示设备相同的频率f发送同步信号；
5)快门式同步眼镜接收同步信号，以频率f驱动眼镜开闭，允许S′通过，阻止A通过。
此模式下：人裸眼情形下可从显示器主体观看到亮度调制后的伪装图像信息，实质为S′和A在人眼视觉暂留效应下的叠加效果；而在佩戴同步眼镜时，可以从显示器上观看到亮度调制后的秘密图像信息S′。
另外，本***还提供一种普通的显示功能，工作过程如下：
1)模式控制模块选择普通显示模式；
2)图像输入模块控制输入显示图像S；
3)图像处理模块将显示图像S发送至显示模块；
4)显示模块以正常刷新频率驱动LCD、OLED或投影设备进行显示；
5)信号同步模块不发送同步信号；
6)快门式同步眼镜允许所有光信号通过。
此模式下：人在佩戴快门式同步眼镜和裸眼情形下可从显示器主体观看到相同的显示信息，适用于无需保护图像被偷窥的情形。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (5)

1.一种具有欺伪效果的安全显示方法，步骤包括：
接收一要保护的初始秘密图像和一伪装图像；
根据所述初始秘密图像和伪装图像，利用伽马变换及亮度调制方法产生一秘密图像和一辅助图像；
通过一显示模块以一固定的刷新频率交替显示所述秘密图像和辅助图像，呈现一裸眼看到的伪装图像；
一快门式同步眼镜以与所述显示模块相同的频率控制开闭，以仅捕捉所述秘密图像。
2.根据权利要求1所述的一种具有欺伪效果的安全显示方法，其特征在于，所述快门式同步眼镜根据一同步信号来保持与所述显示模块相同频率。
3.根据权利要求1所述的一种具有欺伪效果的安全显示方法，其特征在于，所述伽马变换及亮度调制方法的步骤包括：
所述初始秘密图像和伪装图像经伽马变换，从灰度视图转换为亮度视图SL、ML，公式为：SL＝Sγ，ML＝Mγ；其中S为初始秘密图像，M为伪装图像，γ为显示模块的伽马值；
将亮度空间位于(0,1)的所述亮度视图SL、ML通过亮度空间变换为亮度空间位于(1/3,2/3)的亮度视图S′L、M′L；
通过亮度差分产生所述辅助图像的亮度视图AL＝2M′L-S′L；
将所述亮度视图S′L和AL通过逆伽马变换产生亮度调制的所述秘密图像和辅助图像，公式为：S′＝(S′L)1/γ，A＝(AL)1/γ；其中S′为秘密图像，A为辅助图像。
4.根据权利要求1所述的一种具有欺伪效果的安全显示方法，其特征在于，所述频率大于等于120Hz。
5.一种安全显示***，包括一显示器主体和一快门式同步眼镜，所述显示器主体包括：
一模式控制模块，用于选择防偷窥显示模式或者伪装显示模式，还用于选择普通显示模式；
一图像输入模块，当处于防偷窥显示模式下，用于控制输入受保护的秘密图像S；当处于伪装显示模式下，用于控制输入一幅受保护的初始秘密图像S和一幅用于伪装显示的图像M；当处于普通显示模式下，用于控制输入显示图像S；
一图像处理模块，当处于防偷窥显示模式下，用于根据秘密图像S，计算产生辅助图像A；当处于伪装显示模式下，用于根据初始秘密图像S和伪装图像M，计算产生经亮度调制的秘密图像S′和辅助图像A；当处于普通显示模式下，用于将显示图像S发送至显示模块；
一信号同步模块，当处于防偷窥显示模式或伪装显示模式下，用于以与显示设备相同的频率f发送同步信号；当处于普通显示模式下，用于不发送同步信号；
一显示模块，当处于防偷窥显示模式下，用于将S和A以大于等于120Hz的固定刷新频率f驱动LCD、OLED或投影设备按先后顺序轮换显示；当处于伪装显示模式下，用于将秘密图像S′和辅助图像A以大于等于120Hz的固定刷新频率f驱动LCD、OLED或投影设备按先后顺序轮换显示；当处于普通显示模式下，用于以正常刷新频率驱动LCD、OLED或投影设备进行显示；
当处于防偷窥显示模式下，快门式同步眼镜接收同步信号，以频率f驱动眼镜开闭，允许秘密图像S通过，阻止辅助图像A通过；当处于伪装显示模式下，快门式同步眼镜接收同步信号，以频率f驱动眼镜开闭，允许S′通过，阻止A通过；当处于普通显示模式下，快门式同步眼镜允许所有光信号通过。
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