一种用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统。

背景技术：

目前，大屏幕显示屏在一些会议室、监控室中得到了普及应用，但是在一些应用场景下显示屏显示的内容并不希望被拍摄记录下来，因此需要有相应的技术手段解决显示屏显示内容的信息安全防护功能，就是要使得摄像机或照相机对显示屏进行拍摄录制或拍照时，并不能获得清晰的显示屏内容，同时还要保证人员能够正常观看显示屏上显示的内容。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统，解决现有技术中缺乏对显示屏的显示内容进行信息显示安全防护，防止非法进行拍摄，同时不影响人员正常观看的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统，包括：显示屏、显示控制器和光栅眼镜，所述显示屏包括led显示阵列，在所述led显示阵列上间隔粘贴有第一光栅条和第二光栅条，第一光栅条和第二光栅条对led发出的光分别改变振动方向，且改变后两种振动方向正好相反；所述显示控制器将需要显示的第一画面对应只显示所有第一光栅条对应粘贴的led灯珠上，而在所有第二光栅条对应粘贴的led灯珠上显示的是第二画面，第二画面显示的内容作为对第一画面的干扰，由此所述led显示阵列整体显示的画面是混合有第一画面和第二画面的加扰画面；对应的，所述光栅眼镜的两个镜片均对应只能够接收透过所述第一光栅条的led灯光对应的第一画面，同时均对所述第二光栅条的led灯光对应的第二画面进行屏蔽，从而通过所述光栅眼镜看到第一画面显示内容。

优选的，所述第一光栅条和第二光栅条水平间隔布设、竖直间隔布设或者棋盘格式布设。

优选的，所述第二画面的显示内容是所述第一画面显示内容经过平移、旋转和/或随机组合后得到。

优选的，对第一画面的整个画面进行区域分割成多个子画面，分别对第一画面中的这些子画面进行平移、旋转或随机组合处理后，对应生成所述第二画面显示内容。

优选的，当显示屏显示动态视频时，第二画面显示的图像帧是第一画面经过延时后的图像帧。

优选的，所述显示控制器包括对显示数据进行显示形态分析，区分是静态图像还是动态视频。

优选的，所述显示控制器包括对第一画面显示内容的光学特征进行识别分析，然后对第一画面显示内容进行赋型显示区域划分，再针对每个赋型区域可以进行平移、旋转和随机组合处理后，对应生成所述第二画面显示内容。

优选的，所述显示控制器包括对第一画面显示内容的信息特征进行识别分析，得到第一画面中敏感信息特征对应的特征区域，对所述特征区域进行加扰处理后，对应生成第二画面相应显示区域的显示内容。

优选的，当第一画面显示内容包括文字符号时，对应生成与所述文字符号相似的文字符号作为第二画面对应显示区域的显示内容。

优选的，所述显示控制器通过调控显示屏的刷新率进一步防止对显示屏拍摄。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统。该包括显示屏、显示控制器和光栅眼镜，显示屏上间隔粘贴有第一光栅条和第二光栅条，第一画面对应只显示所有第一光栅条对应粘贴的led灯珠上，而在所有第二光栅条对应粘贴的led灯珠上显示的是第二画面，第二画面对第一画面的加扰画面；光栅眼镜的两个镜片均只能够接收第一画面，同时均对第二画面进行屏蔽，从而通过所述光栅眼镜看到第一画面显示内容。该系统实现了通过光栅眼镜可以正常观看，而拍摄设备对显示屏拍摄时得到的是加扰画面，并且通过多种方式可以实现多种不同的加扰效果，适用于多种应用场景。

附图说明

图1是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例的组成示意图；

图2是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的第一画面显示内容平移示意图；

图3是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的第一画面和经过平移处理的第二画面混合显示效果图；

图4是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的文字字号混合加扰显示效果图；

图5是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的第一画面和经过旋转处理的第二画面混合显示效果图；

图6是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的第一画面区域分割示意图；

图7是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的显示屏由多个显示单元组成示意图；

图8是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的显示控制器的组成框图；

图9是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的第一画面赋型区域分割示意图；

图10是图9中第一赋型区域的细化分割示意图；

图11是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的信息特征分析识别场景图；

图12是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的敏感信息特征干扰处理示意图；

图13是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的显示屏刷新周期与拍摄设备刷新周期曲线对比分析图；

图14是根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统一实施例中的显示屏显示被拍摄效果图；

图15是根据用于信息安全防护的光栅式屏幕显示方法一实施例的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1显示了本发明光栅式屏幕显示系统一实施例的组成图。在图1中，该系统包括：显示屏1、显示控制器2和光栅眼镜3，所述显示屏1包括led显示阵列，在所述led显示阵列上间隔粘贴有第一光栅条11和第二光栅条12，第一光栅条11和第二光栅条12对led发出的光具有改变光的振动方向的作用，并且第一光栅条11和第二光栅条12对光的振动方向的改变正好相反，或者说经过第一光栅条11后光的振动方向是第一振动方向，经过第二光栅条12后光的振动方向是第二振动方向，第一振动方向和第二振动方向刚好相反；所述显示控制器2将需要显示的第一画面对应只显示在第一光栅条11对应粘贴的led灯珠上，而在第二光栅条12对应粘贴的led灯珠上显示的是第二画面，第二画面显示的内容作为对第一画面的干扰，由此所述led显示阵列整体显示的画面是混合有正常画面和干扰画面的加扰画面。因此，这种情况下当用拍摄设备4，包括各种具有照相和摄像功能的视频录制和图像拍摄设备，拍摄到的led显示阵列的整体画面就是一个加扰画面或称之为非正常显示的画面，会出现残缺、重影、花屏、文字错乱、马赛克、敏感信息隐藏丢失等显示效果，由此拍摄到的视频和图像不能被正常观看、识别，或者对重要敏感信息进行屏蔽处理，整屏或者敏感期显示区域失去了正常显示所满足的清晰度的要求，具有防止拍摄的目的。或者说，拍摄到的显示内容已经失真，不能恢复并影响实际观感，造成观感疲劳和视觉损伤。因此，这里的加扰画面包括有残缺的画面、显示不完整的画面、整体显示或局部显示有不清楚、模糊的画面，即不能形成清晰完整有效的拍摄画面和视频，进而影响观感效果产生视觉疲劳。

注意，图1中只是示意表示第一光栅条11和第二光栅条12，实际应用中第一光栅条11和第二光栅条12间距较小，完全可以实现由所有第一光栅条11对应的led阵列显示一副图像，由所有第二光栅条12对应的led阵列显示另一副图像，相当于把显示屏1分成两个交错重叠的显示阵列分别显示两幅图像，这两个阵列各占显示屏1的一半而已，这两幅图像同时显示在显示屏1上。

对应的，所述光栅眼镜3的两个镜片均对应只能够接收透过所述第一光栅条11的led灯光对应的第一画面显示内容，同时均对所述第二光栅条12的led灯光对应的第二画面干扰内容进行屏蔽，从而通过所述眼镜看到正常的第一画面显示内容。也就是说，经过第一光栅条滤光后产生的第一振动方向的光，这两个镜片均能够通过该第一振动方向的光，而经过第二光栅条滤光后产生的第二振动方向的光，这两个镜片均不能够通过该第二振动方向的光。

实际上，对于光栅眼镜3的两个镜片而言也是对应设置了与第一光栅条11具有相同振动方向的透光膜，由此可以使得第一振动方向的光能够透过这两个镜片，同时也阻止了第二振动方向的光透过这两个镜片。

由此可以看出，正常画面经过第一光栅条11后，通过光栅眼镜3就可以观测到第一画面，即正常画面，而同时第二画面，即干扰画面经过第二光栅条12后，通过光栅眼镜3就不能观测到该干扰画面，因此人员戴上光栅眼镜3后是可以看清正常画面。而对于拍摄设备4而言，由于是用镜头直接对着显示屏1进行拍摄，显示屏1显示的是正常画面和干扰画面的混合画面，在整体上是呈现出为加扰画面，因此不能得到正常画面，具有了防止拍摄的功效，或者说拍摄出的画面已经不具有观感价值。

优选的，图1显示的第一光栅条11和第二光栅条12是水平间隔布设，举例而言，就是第一行led灯珠表面粘贴有第一光栅条11，相邻的第二行led灯珠表面粘贴有第二光栅条12，第三行led灯珠表面粘贴有第一光栅条11，相邻的第四行led灯珠表面粘贴有第二光栅条12，依此类推。

优选的，还可以是第一光栅条11和第二光栅条12是竖直间隔布设，即第一列led灯珠表面粘贴有第一光栅条11，相邻的第二列led灯珠表面粘贴有第二光栅条12，第三列led灯珠表面粘贴有第一光栅条11，相邻的第四列led灯珠表面粘贴有第二光栅条12，依此类推。这样，就要求第一画面显示的内容，是由粘贴有第一光栅条11的多列led灯珠进行显示，第二画面显示的内容，则是由粘贴有第二光栅条12的多列led灯珠进行显示。这种方式同样可以实现干扰画面与正常画面混合，达到预防摄像设备拍摄，同时通过光栅眼镜3还能正常观看的目的。

优选的，还可以是第一光栅条11和第二光栅条12是以棋盘格方式布设，类似国际象棋的棋盘格，即将led阵列显示屏划分为多个方形或矩形或等边长的六边形的显示单元或显示区域，其中当一个显示单元或显示区域对应的led灯珠表面粘贴有第一光栅条11，则该显示单元相邻的显示单元的led灯珠表面粘贴有第二光栅条12；当一个显示单元或显示区域对应的led灯珠表面粘贴有第二光栅条12，则该显示单元相邻的显示单元的led灯珠表面粘贴有第一光栅条11，依此类推。这样，就要求第一画面显示的内容，是由粘贴有第一光栅条11的显示单元的led灯珠进行显示，第二画面显示的内容，则是由粘贴有第二光栅条12的显示单元的led灯珠进行显示。这种方式同样可以实现干扰画面与正常画面混合，达到预防摄像设备拍摄，同时通过光栅眼镜3还能正常观看的目的。

优选的，在实际应用中，第二画面的显示内容与第一画面的显示内容具有相关性，可以将第一画面中的显示内容经过打乱次序后，再重新排列组合后生成第二画面的显示内容。

优选的，对于第一画面的显示内容，以矩阵的形式来表示其显示内容，在显示时可以认为是led的第一光栅条组成的阵列中对应的每一个led灯，对应显示该矩阵中的每一个位置对应的显示数据。第一画面hm1显示内容为：

其中，h1l1表示中粘贴有第一光栅条的led显示阵列中，第1行第1列像素显示的内容，h1l2表示第1行第2列像素显示的内容，依此类推，共有m行n列。

优选的，第二画面的显示内容是第一画面显示内容经过平移后得到，具体而言，通过对第一画面hm1显示内容进行：行之间的上下循环平移、列之间的左右循环平移，以及行与列均有平移来实现对第二画面hm2显示内容的生成。

例如通过上下行循环平移1行，生成的第二画面hm2显示内容为：

例如通过左右列循环平移1列，生成的第二画面hm2显示内容为：

又例如通过上下行循环平移1行且左右列循环平移1列，生成的第二画面hm2显示内容为：

通过以上实施例可以看出，通过对第一画面内容的重新排列组合而形成第二画面内容，这种处理是基于整个显示屏幕的显示内容的整体处理效果，如图2所示，例如，对于第一画面rt1相当于将其画面上下分为两个部分即上半部分是内容1和下半部分是内容2，通过上下平移变换可以实现上下两个部分的对调交换，而形成第二画面rt2的显示内容，即上半部分是内容2和下半部分是内容1，然后用第二画面rt2的显示内容与第一画面rt1显示的内容在同一个显示屏上分别在第二光栅条12对应的显示阵列和第一光栅条11对应的显示阵列进行显示，形成一个整体显示的干扰混合显示；又例如，对于第一画面rt3相当于将其画面左右分为两个部分即左半部分是内容1和右半部分是内容2，通过左右平移变换可以实现左右两个部分的对调交换，而形成第二画面rt4的显示内容，即左半部分是内容2和右半部分是内容1；在例如，对于第一画面rt5的上下两部分进行上下平移对调，然后再进行左右两部分的左右平移对调，由此形成第二画面rt6的显示内容，可以看出，通过这两种方式的组合平移，相当于对第一画面的分成了4个显示内容区，即内容1至内容4，然后对这4个区域的显示内容进行的平移对调。

优选的，这里的左右平移量和上下平移量可以根据需要灵活选择设置，以实际能够产生干扰效果为准，上述图2的说明中左右平移量对应的是整个显示屏的显示矩阵列数的二分之一，上下平移量对应的是整个显示屏的显示矩阵行数的二分之一。如图3所示，是左右平移多列之后的混合效果，这里没有选择显示矩阵列数的二分之一作为平移量，只是为了示意显示说明平移后的混合效果，可以看出已经产生了明显的重影干扰效果。

优选的，对于文字符号而言，通过上述的平移可以产生一定的干扰效果，甚至会出现难以识别的最佳干扰效果。对此，如图4所示，其中第一行xs1的混合显示文字内容中的正常显示文字是“好好学习天天向上”，第一行选用的干扰文字是经过左右对半平移后“天天向上好好学习”，可以看出这里就有较好的干扰效果，但是其中的“习”和“上”叠加后的效果还是能够分辨出来。第二行xs2的混合显示文字内容则是两行完全相同的“好好学习天天向上”，仅仅是向下和向右隔行错位平移之后进行和混合叠加，这种干扰效果应该说是不好，因为并没有对文字产生难以辨析的效果。第三行xs3则是显示文字“好好学习天天向上”与干扰文字“你你堂氏美美问下”混合的结果，这里并没有采用平移的方法生成干扰画面，但是可以看出这里的第三行xs3具有比上面两行更好的干扰效果，这是因为第三行中针对每一个文字对应找到与该文字的结构相似(如“好”与“你”都是左右结构)、笔画相似(如“好”与“你”的第一笔画都是竖撇，右边都有竖钩的笔画)、笔画多少也接近，例如其中还有“上”对应“下”，“向”对应“问”、“天”对应“美”、“学”对应“堂”、“习”对应“氏”。第四行xs4中的显示文字是“advicequickly”，对应的干扰文字是“4oujoppvjohtv”，可以看出干扰效果也是比较好的，这是因为我们对显示的每一个字母也对应找到相似的干扰字母或数字，例如“a”对应的是“4”,“d”对应的是“o”等等。因此，必须为显示文字对应找到相似的干扰文字，可以实现最佳的干扰效果，这里要比通过上述平移实现的干扰效果更加明显，这属于针对性非常强的基于显示内容的匹配干扰，后文还会对此进一步说明。

以上主要是基于对第一画面的显示内容的平移而产生第二画面的显示内容。优选的，所述第二画面的显示内容是所述第一画面显示内容经过旋转后得到，即对第一画面的显示内容进行旋转处理而产生第二画面的显示内容，旋转的角度也是可以根据干扰效果来设置。举例而言，例如第一画面hm1显示内容为：

经过逆时针45度旋转后，生成的第二画面hm2显示内容为：

进一步的，如图5所示，第一画面yt0经过逆时针旋转10度后得到第二画面，然后与第一画面yt0混合后得到干扰画面jr1；第一画面yt0经过逆时针旋转20度后得到第二画面，然后与第一画面yt0混合后得到干扰画面jr2；第一画面yt0经过逆时针旋转90度后得到第二画面，然后与第一画面yt0混合后得到干扰画面jr9。从干扰效果可以看出，干扰画面jr1还能够分辨出第一画面yt0中风车的主要叶片，干扰画面jr2已经难以分辨第一画面yt0中风车的主要叶片，而干扰画面jr3已经根本无法分辨第一画面yt0中风车的主要叶片了。因此可以看出，干扰效果与显示图像的构图结构、旋转角度有密切关系，因为该示例中风车是一种圆形结构，通过旋转图像进行混合叠加干扰能够产生较为理想的干扰效果，如果能够对色彩进行呈现，那么干扰效果也会更加明显。

进一步优选的，上述平移、旋转处理实际上都是对第一画面显示内容的重新排列组合，这两种处理方式还可以组合使用，例如先平移后旋转处理。上述平移和旋转处理可以通过数理计算的方式对第一画面的显示内容进行重新编排，这种方法具有一定的可计算性，具有处理速度快、实现方式简单的优势。

优选的，所述第二画面的显示内容是所述第一画面显示内容经过随机组合后得到，即对第一画面显示内容进行随机性的排列组合，就是随机打乱第一画面的显示内容，再把打乱后的第一画面的显示内容随机组合成第二画面的显示内容，这种处理方法就需要较大的存储空间来存储第二画面的显示内容，因此对存储器的空间容量有较大的需求，这种方式优势在于由第一画面生成第二画面时无规律可循，具有更强的随机性，相当于为第一画面蒙上了一层遮挡纱或者是磨砂的观影效果。

进一步的，上述的平移、旋转、随机组合处理方法可以组合使用。另外，以上是基于第一画面的整个画面进行的，还可以对第一画面的整个画面进行区域分割，这种区域分割与画面显示内容无关，就是相当于把第一画面分割成多个子画面或子区域，如图6所示第一画面ht1中对显示画面分为第一子画面ht11和第二子画面ht12，可以看出第一子画面ht11位于第一画面ht1的中心区域，是显示画面的主区域，而第二子画面ht12位于第一子画面ht11的外围区域。在生成第二画面的过程中，可以分别对第一画面中的这些不同的子画面进行上述的平移、旋转或/和随机组合处理方法。例如，对于位于中心区域的第一子画面ht11进行旋转处理，对于外围区域的第二子画面ht12进行平移处理。通过这种方式，可以进一步实现对第一画面的细化处理，克服整体画面在进行上述平移、旋转和/或随机组合处理会出现对一些局部区域覆盖不到或效果不好的问题。

进一步的，如图7所示，还可以基于显示屏的结构组成对第一画面进行子画面区分，这是因为大型的显示屏xp1通常是由多块形状结构组成完全相同的多个显示单元xp10无缝拼接而成，而显示控制器可以对每一个显示单元xp10进行独立的显示控制，因此就可以实现对每一个显示单元xp10对应的第一局部画面进行上述的平移、旋转、随机组合等处理方法，生成与该显示单元xp10对应的第二局部画面，然后再把第一局部画面和第二局部画面混合成该显示单元xp10对应显示的局部混合干扰画面。这种方式有利于提高整个屏幕的干扰显示的颗粒度的精细度，增强干扰效果，解决整屏处理时可能会出现的遗漏或干扰效果局部不佳的问题，因此，也可以对局部进行干扰处理，例如只需要对个别显示单元所在位置的显示内容进行干扰显示即可。

进一步的，如图8所示，显示了图1中显示控制器2的内部组成，可以看出该显示控制器包括cpu模块、第一画面显示处理模块、第一画面显示控制模块、第二画面显示处理模块、第二画面显示控制模块。其中，显示数据源就是需要显示的图像、视频等数据，对于第一画面显示处理模块是对来自显示数据源的显示数据进行适配处理，使得满足led显示屏的规格进行显示，例如显示数据源像素为1028*764，而led显示屏的显示规格是800*600，这样就需要对显示数据源的显示数据进行降低分辨率的处理，适应led显示屏的显示规格。第一画面显示控制模块则是将来自第一画面显示处理模块的显示数据对应控制分配给led显示屏中与第一光栅条所对应的led显示阵列，以及对相应的帧频、亮度、数据速率等显示物理参数进行控制，使得第一光栅条所对应的led显示阵列能够正常显示第一画面的内容。第一画面显示控制模块则是将来自第一画面显示处理模块的显示数据对应进行上述的平移、旋转和/或随机组合等进行处理，生成对应的第二画面显示数据，第二画面显示控制模块再把这些显示数据控制分配给led显示屏中与第二光栅条所对应的led显示阵列，以及对相应的帧频、亮度、数据速率等显示物理参数进行控制，使得第二光栅条所对应的led显示阵列能够与第一画面同步正常显示第二画面的内容。cpu模块实现对上述各个模块的控制。

进一步的，当显示屏显示动态视频时，第二画面显示的图像帧是第一画面经过延时后的图像帧。也就是，当这里的显示数据源是动态视频时，第二画面显示处理模块对来自第一画面显示处理模块的显示数据处理，还包括对图像帧进行延时缓存处理，并把延时后的图像帧作为第二画面内容输出与第一画面的当前帧图像内容进行混合，例如第一画面显示处理模块当前输出的图像帧是zx3，在此之前已经有图像帧zx2和zx1输出，而第二画面显示处理模块进行延时两个图像帧处理，此时第二画面显示处理模块输出的是图像帧zx1，这样就把图像帧zx1显示内容作为第二画面显示内容，与第一画面显示的图像帧zx3的显示内容进行混合显示。这种方式中，第二画面显示处理模块只需要进行延时输出即可，无需前述的各种平移、旋转处理过程，因此在处理速度上会更加快捷及时。当然，也可以进一步与前面的平移、旋转处理进行结合，就是把延迟帧进一步进行平移、旋转处理后作为第二画面输出。

以上的技术手段主要是在信号处理层面进行的防护处理，第二画面的产生与第一画面密切相关，主要是通过显示控制器对第一画面的显示信号进行空间上重新分布后产生第二画面。为了实现更好的显示安全防护，以下还可以进一步结合显示的形态，如静态显示(图文显示)和动态显示(视频显示)，以及显示的信息内容，对第一画面进行信息层面的识别分析，然后针对其中的敏感信息有针对性的进行加扰处理。

优选的，显示控制器中的第二画面显示处理模块在接收到来自第一画面显示处理模块的显示数据后，首先是进行显示形态分析，即区分是静态图像还是动态视频，静态图像是指在一定时间范围内，比如几秒内或几分钟内都是显示同一个图像，这种情况在授课讲座中播放课件内容时时常出现。动态视频是指按照一定的帧频速率来播放不同的图像画面，从而呈现出连续的视频动作，这种情况在播放一般的影视视频时时常出现。通过显示形态分析，有利于有针对性的产生第二画面，优选的，对于静态图像作为第一画面在该静态图像呈现期间，可以在不同时段产生多个不同的第二画面，分别与第一画面混合播放，这样可以减少个别第二画面混合干扰效果不理想而又长时间使用的情况。优选的，对于动态视频则需要对其每一帧图像作为第一画面时，对应产生第二画面，这就要求第二画面显示处理模块具有很高的处理速度，才能适应快速产生第二画面的要求，因此通过这种显示形态分析，有利于第二画面生成的速度能够与第一画面的形态相适配，从而实现两个画面的同步，产生较好的混合防护效果。另外，当是动态视频时，还需要具体考虑视频的帧频与显示屏的刷新率之间的协调一致，并且通过降低显示屏的刷新率的方式也可以具有防拍摄的效果，在后面对此还会有进一步的说明。

进一步的，第二画面显示处理模块能够对第一画面显示内容的光学特征进行识别分析，这里的光学特征是指每个显示像素对应的色彩、亮度等光学特征参数。例如，图5中的第一画面yt0，该图中的风车是一个彩色的风车，色彩丰富且显示明亮，而该风车两边的背景则是单一的暗黑色，色彩单一且显示灰暗。因此，通过对该第一画面显示内容的光学特征进行识别分析，可以根据像素的色彩和亮度参数识别出风车的边界轮廓，从而获得其中风车对应的赋型区域，就是由风车的外围轮廓构成的区域，该区域之内就是风车画面，该区域之外就是背景区域。当识别出这两个对应的显示内容区域后，就可以分别对这两个显示内容区域进行处理，例如对风车显示区域进行旋转处理后形成第二画面对应风车区域的显示内容，对背景显示区域进行平移处理后形成第二画面对应背景区域的显示内容，这两个区域的显示内容相加合成后对应的就是生成的第二画面，由此产生的第二画面与第一画面混合时将会获得更好的加扰防护效果。

对此，可以结合图9进一步说明，如图9所示，其中第一画面zc0是一个正常显示的静态画面或动态视频中的一帧图像，可以看出在该第一画面zc0划分为6个赋型显示区域，对应为ax1、ax2、ax3、ax4、ax5、ax6，这种区域划分主要就是基于前述的光学特征不同而进行的识别划分。当划分出这6个赋型区域后，针对每个赋型区域可以进行上述的平移、旋转和随机组合处理，对应得到赋型显示区域bx1、bx2、bx3、bx4、bx5、bx6的显示内容，然后由进一步组合成第二画面gr0。

优选的，对于第一画面是静态画面或者对于动态视频中的每一帧图像，在进行第二画面，即干扰画面或干扰帧图像生成时，可以进行不同像素大小的显示区域划分，例如将色彩接近的区域作为一个独立区域进行划分，或者把视频中连续多帧中不发生改变的区域作为背景区域，而发生变化的区域作为前景区域。经过这样的显示区域划分以后，对应同一个显示区域而言，主要利用本显示区域内的色彩、构图等要素，对应生成对第一画面中的显示区域进行干扰的第二画面中的干扰显示区域。这种区域划分主要就是基于色彩、构图等画面内容不同而进行的划分。

优选的，对于视频中背景区域和前景区域分别进行加扰防拍摄处理，对于背景区域，由于是多个连续视频帧中的背景区域相同，因此在该背景区域中采用相同的干扰显示内容进行显示，显示控制器在进行显示控制时，在多个连续视频帧中使用相同的背景干扰内容进行显示，而不必对每一帧视频图像单独进行背景的提取和加扰处理，这样有利于降低显示控制器的工作负荷。而对于前景区域，又可以根据前后帧图像中的变化量的大小，有针对性的对前景区域进行处理。优选的，如果前景区域的改变是缓慢的渐进变化过程，则选择利用同一个前景区域对应的干扰显示内容对连续数帧图像变化缓慢的前景区域进行加扰显示，然后在间隔数帧后，选用另外一个新来的前景区域对应的干扰显示内容对接下来的连续数帧图像变化缓慢的前景区域进行加扰显示。优选的，如果前景区域的改变是连续明显的改变过程，则对每一个图像帧中的前景区域都单独确定其对应的干扰显示内容，然后在显示屏显示时，第一画面的每一个图像帧中都加入第二画面该对应的干扰显示内容。

优选的，对于第一画面是静态画面或者是动态视频中的每一帧图像，在进行第二画面中干扰画面或干扰帧图像生成时，还可以通过卷积神经网络构成的具有学习功能的网络，对输入的大量的图像进行学习训练，从而形成一个具有人工智能特性的识别网络，再对新输入第一画面，即静态画面和每一帧图像可以自动生成第二画面中对应的干扰画面或干扰帧图像，然后显示控制器分别通过控制第一光栅条11所在的led灯进行显示第一画面，同时控制第一光栅条12所在的led灯进行显示第二画面。

这里需要说明，图9中的区域分割是基于对一个正常显示的静态画面或动态视频中的一帧图像进行的，并且是基于对该图像的光学特征进行识别分析后的区域划分结果。当图像更改后，这种划分会根据图像的不同而有针对性的识别划分。与图6所示实施例的划分方法不同，图6的划分方法适用于各个图像帧，因为图6中的处理方法不是基于对图像特征或图像内容的识别而分割，仅仅是对显示区域的物理分割，但是图6所示示例的处理速度更具有优势，并且实现方法简单易行。

优选的，也可以进一步对每一个赋型区域进一步细分为多个子区域，如图10所示，是对图9中赋型显示区域ax1进一步细分为子区域ax11、ax12、ax13、ax14、ax15，然后对子区域ax11进行上下平移，子区域ax12进行左右平移，子区域ax13进行左右平移，子区域ax14和ax15均以各自对称轴进行对称平移。由此对应生成赋型显示区域bx1。通过这种进一步的子区域划分和平移处理，可以实现颗粒度更小的区域划分，从而有利于更加精细化的实现加扰处理。

进一步优选的，第二画面显示处理模块能够对第一画面显示内容的信息特征进行识别分析，这里的信息特征是指画面中呈现出来的构图所体现的实物信息，例如对人体、人脸、动物类型、物品类型等进行识别。如图11所示，其中的第一画面xr1中识别出有多个人体，每个人体对应有特征区域，即矩形框所围绕，并标注为person，也识别出有多个物品瓶子，对应也有多个矩形框所围绕，标注为bottle。另一个第一画面xd1中识别出有多个动物，每个动物对应有矩形框所围绕，并分别标注为elephant和zebra。并且，这种显示框和标注说明，还会随着视频播放而动态跟踪，在此基础上我们对于识别出来的信息特征有针对性的进行加扰处理，可以采取只对关心关注的敏感信息特征加扰处理，而不必对其他信息特征处理，例如只对人脸进行加扰，或者对画面中的计算机显示界面、文字信息、设备接口等进行加扰处理，并且这种加扰处理可以直接在第一画面进行处理，或者从第一画面识别出关心的敏感信息特征后，仅对该敏感信息特征进行处理而生成第二画面中的对应干扰显示内容，并且第二画面只对该信息特征的显示区域进行显示，而其他区域不再进行干扰显示。

如图12示意性的显示出当识别出图像中有计算机显示器时，只需要对显示器中显示的内容进行加扰处理，其他显示区域不进行处理。

进一步优选的，结合对前述对图4中对第三行xs3和第四行xs4文字符号加扰的说明。当通过上述对第一画面显示内容的信息特征进行识别分析出显示的是文字符号时，除了采用前述的平移、旋转处理方法外，这里还可以有针对性通过相似干扰字符进行干扰，就是第二画面的显示内容不是来源于第一画面，而是根据对第一画面中信息特征的识别，而有针对性的生成第二画面对应显示区域的干扰内容。例如前述图4中文字“好”与“你”对应，“上”对应“下”，“向”对应“问”、“天”对应“美”、“学”对应“堂”、“习”对应“氏”。当在第一画面识别出是具体的文字时，则直接从对应的相似数据库中调用与这些文字对应的相似文字作为第二画面对应显示区域的干扰文字。

优选的，显示控制器对于静态画面或者对于动态视频中的每一帧图像中的人脸进行识别，当需要对人脸区域进行加扰防拍摄处理时，可以对人脸特征进行识别，包括对脸型、发型、肤色、脸部的五官特征的识别判断，然后在此基础上找到每一个脸部特征对应的干扰特征，然后将这些干扰特征进行组合，在组合时要使得对正常人脸能够产生明显的干扰，例如肤色要接近，即皮肤的黑白要对应接近。这里既可以从数据库中找到与第一画面中的正常人脸相似度较高的人脸作为第二画面中的干扰人脸，也可以在第一画面中的正常人脸的基础上进行仿真重构而实现一个第二画面中的干扰人脸。然后，显示控制器控制第一画面中的正常人脸通过第一光栅条11所在的led灯进行显示，同时控制第二画面中的干扰人脸通过第一光栅条12所在的led灯进行显示。

优选的，当显示文字是动态视频的方式进行显示时，例如视频中显示的字幕内容，此时显示控制器也可以直接识别出该字幕的显示区域，然后通过直接在每一帧图像所对应的文字显示区域或字幕显示区域对文字进行模糊化处理，直接实现了对动态视频中的文字进行干扰处理，具有防止拍摄的目的。

可以看出，基于图9至图12实施例的说明，对第一画面的处理进一步包括基于该画面中光学特征和信息特征的识别分析，这种识别分析可以基于神经网络进行深度学习而构建识别模型，并且该识别模型可以通过训练集的训练而更改识别对象，例如识别人脸、识别计算机显示屏幕等特定对象，因此具有明显的人工智能的特点。由此，可以对需要防护的重点对象及所在的区域进行识别，然后再进一步对干扰数据进行生成，干扰数据既可以来源于对第一画面的对应部分的处理之后作为第二画面中的干扰数据，也可以是基于对信息特征的识别后，具有针对性的通过构建干扰数据库(例如对文字字符的干扰)、仿真合成干扰数据(例如对人脸的干扰、增加马赛克处理)等方式产生第二画面中的干扰数据，这样就会使得干扰或者说是防护效果更好。

另外，也需要再强调说明的是前述方法对第一画面而言是没有显示影响的，通过眼镜是可以看清楚第一画面的显示内容，而整个显示屏显示的混合内容通过摄像设备拍摄时，将会得到加扰画面，这是本发明的作用所在，简单的概括就是第一画面通过眼镜观测不受影响，整屏混合显示第一画面和第二画面，由此可以防止摄像设备拍摄，因为拍摄的画面是一个收到干扰混淆的不清楚的加扰画面，不具有视觉观赏效果。当然，如果有更高等级的信息安全防护要求，也可以对第一画面的中的特定信息特征进行加扰处理，这样第一画面中也会有局部呈现为干扰特征，如人脸、文字、计算机显示界面等。

进一步，由于显示控制器还可以对显示屏的刷新率进行设置，这种方式比较适合于对动态视频的防拍摄防护。所述显示控制器通过调控显示屏的刷新率进一步防止对显示屏拍摄。优选的，通过降低显示屏的刷新率，使得图像或视频的显示对人眼观看不会造成影响，即所述显示控制器降低显示屏的刷新率并控制在临近人眼正常观看的刷新率下限。但是对于拍摄设备而言，由于拍摄设备的帧频较高或者快门曝光时间较短，即是拍摄设备的拍摄帧频大于显示屏的刷新率，这样就会使得当显示屏还没有完全显示一帧图像时，拍摄设备就进行了拍摄，由此拍摄得到的是一帧不完整的图像，或者说拍摄得到的是一幅局部图像，通过这种方式也可以有效的进行防拍摄的防护。

具体的，拍摄设备中的ccd(chargecoupleddevice)的刷新率需要与显示屏的刷新率相适配时才能对显示屏拍出清晰的画面。如图13所示，其中第一条图线ts1表示的是显示屏的刷新时序图，其对应的显示周期间隔是由各个显示时刻t0、t1、t2、t3等表示，该显示周期间隔，即t1-t0的倒数即为该显示屏的刷新率，在每一个显示周期间隔内又进一步包括行场扫描的时间间隔tx1和稳定显示的时间间隔tx2，这两个时间间隔并不一定是相等的，二者可以是不相等。其中，在行场扫描的时间间隔tx1内，画面呈现为行场扫描状态，仅仅是局部显示出画面内容，是一个由不完整画面向完整画面动态变化显示的过程，待该时间段完成后，该帧图像的完整画面呈现出来，在tx2时间间隔内显示该画面。进一步的，当对拍摄设备对该显示屏拍摄时，其中的ccd也具有一定的刷新率，对应图13中的第二条图线ts2，该图线显示了拍摄设备对应的拍摄周期间隔是由各时刻t0、t1、t2、t3、t4等表示，该拍摄周期间隔t1-t0的倒数即为该拍摄设备的刷新率，在每一个拍摄周期间隔内又进一步包括拍摄时间间隔tx1和存储时间间隔tx2，在拍摄时间间隔tx1内完成对外部图像的感光识别，也是一个对外部图像由不完整到完整获取的动态过程，在存储时间间隔tx2内则对拍摄的图像进行存储，这两个时间间隔也不一定是相等的。可以看出，在第二图线ts2上，对应拍摄的时刻t0、t1均不能获得对第一图线ts1中的t0时刻开始呈现的图像，因为在tx1的持续区间，拍摄时刻t0、t1对应拍摄的画面是局部显示的画面，而不是完整画面，而在t2时刻则是可以拍摄到一帧完整画面。同样，在第二图线ts2上，还对应有在t4、t5、t7、t10时刻，可以获得一帧完整图像，并且t4和t5对应的是同一帧图像，而在t0、t1、t3、t6、t8、t9、t11这些时刻拍摄到的都是局部图像。

进一步的，对于第三图线ts3，其与第二图线ts2的区别在于时间的相位不同，即第三图线ts3中时刻t0和第二图线ts2中时刻t0存在偏差，当用第三图线ts3中对应的时刻对第一图线ts1中的显示屏进行拍摄时，可以看出，在t1、t4、t6、t7、t9时刻能够拍摄到完整画面，而在其他时刻t0、t2、t3、t5、t8、t10时刻拍摄的是局部画面。因此，当把第三图线ts3和第二图线ts2对比时，尽管二者的拍摄的刷新率相同，但是拍摄的时间相位上存在差别，也会造成拍摄结果在时间上分布的差异。因此，要想通过拍摄设备对显示屏进行拍摄，必须要使得二者具有良好的刷新率和时间相位的适配，实际中是很难做到的，因为拍摄设备的刷新率通常是固定的或者是有限的几个可选值，并且具有较高的刷新率值，难以适应低刷新率的显示屏显示。

进一步的，在图13中，对于第四图线ts4，该图线对应的拍摄周期间隔t0、t1、t2、t3与第一条图线ts1对应的显示周期间隔t0、t1、t2、t3是相同的，并且拍摄时刻t0、t1、t2、t3的选择正好位于显示周期间隔中的稳定显示的时间间隔tx2内，因此此时能够获得对显示图像的良好拍摄，因此必须要在拍摄频率和相位上与显示屏的显示刷新率相适配，这是一种比较理想的效果。

第四图线ts4显示的是拍摄刷新率与显示屏的刷新率相等，以及相位适配的情况下的拍摄才能获得较好的连续拍摄清晰度效果。第五图线ts5显示的拍摄刷新率是显示屏的刷新率2倍的情况下，但是由于时间相位选取不合理，导致第五图线ts5中的各个时刻t0、t1、t2、t3等各个时刻均不能获得有效完整的拍摄画面，并且尽管t2时刻的处于第一条图线ts1的稳定显示的时间间隔tx2内，但是由于拍摄设备还处于t2时刻开始的拍摄时间间隔tx1内，由于在稳定显示的时间间隔tx2内停留的时间较短，因此也不能获得较好的拍摄效果。第六图线ts6显示的拍摄刷新率是显示屏的刷新率2倍的情况下，由于时间相位选取比较合理，因此在t1、t3、t5和t7时刻能够获得较好的拍摄效果。

以上通过对图13的说明，可以看出显示屏的刷新率与拍摄设备的刷新率，以及对应的时间相位相适配时才能对显示屏的显示效果进行较好的拍摄，否则当显示屏的刷新率较低，而拍摄设备的刷新率又很高时，拍摄设备难以降低刷新率来适配显示屏的刷新率，并且在拍摄的时间相位上也存在随机性，这样就导致了拍摄设备不能获得较好的拍摄效果。

并且，进一步的，为了防止拍摄设备能够识别跟踪显示屏的刷新率，进而同步显示屏的显示而拍摄，可以对显示屏的刷新率进行动态调整，使得显示屏的刷新率在一个区间范围内动态变化，使得拍摄设备难以识别和跟踪。

如图14所示，这就是通过拍摄设备对显示屏拍摄获得有残缺的拍摄画面，可以看出该拍摄画面中有多个黑色条纹，这些黑色条纹的产生就是由于整个显示屏的刷新率设置的较低，而拍摄设备的进行拍摄的帧频较高，导致在较短的拍摄时间范围内，整个显示屏没有显示完整个图像帧。但是，这种画面在人眼观测时却是可以完整看清的，这是因为人眼有视觉停留效应，反应时间并不向拍摄设备那样灵敏快捷。

优选的，显示屏的刷新率设置在24-30fps，即每秒24-30帧图像，这样当手机等拍摄设备的拍摄的帧频是60fps时，这样在拍摄时通常只能拍摄到显示屏的显示一半的图像。

优选的，当显示屏降低显示的刷新率时，也需要显示控制器对第一画面显示的视频的帧频进行适用性调整，就是要使得视频的帧频与显示屏的刷新率保持同步一致，并且要合理的舍弃单位时间内多余的视频帧，这样才能保证视频显示的连续性。

优选的，对于显示屏播放视频时对原视频的帧率降低变换的方法包括通过丢弃部分帧并重组视频的方式实现，例如将每秒30帧的图像，每隔数帧丢弃1帧，将剩下的25帧重新组成1秒的视频。例如，每秒内的30帧画面，其中的第5、11、17、23、29帧被抽走并丢弃，不再出现在新组成的视频中。

优选的，帧率降低变换的方法还可以是相邻两帧做透明叠加融合，是将相邻的两帧进行一个类似于半透明的过渡处理，即相邻的两帧画面按不同的透明比例进行叠加融合，并重新渲染为新的一帧画面，从某种意义上来说，这里没有丢弃任何一帧画面，因此画面的连续性可以得到保证，但是又产生一个新的问题，即融合后的画面可能会产生少许的重影、模糊、拖尾。

优选的，帧率降低变换的方法还可以是降速变换，这种方法有点像慢放，即将原来每秒钟播放30帧改为播放25帧，但后面的5帧并不丢弃，而是放到下一秒钟，原来1秒钟的视频变成了1秒加200毫秒，由于每秒钟的视频变慢了，因此音频也要作相应的调整，这样才能保证声画同步。

需要说明的是，通过降低上述显示屏的刷新率的方式，还可以与前述的防拍摄方法结合使用，这样可以进一步增强显示的安全防护效果。

由此可见，本发明公开了一种用于信息安全防护的光栅式屏幕显示系统。该系统包括显示屏、显示控制器和光栅眼镜，显示屏上间隔粘贴有第一光栅条和第二光栅条，第一画面对应只显示所有第一光栅条对应粘贴的led灯珠上，而在所有第二光栅条对应粘贴的led灯珠上显示的是第二画面，第二画面对第一画面的加扰画面；光栅眼镜的两个镜片均只能够接收第一画面，同时均对第二画面进行屏蔽，从而通过所述光栅眼镜看到第一画面显示内容。该系统实现了通过光栅眼镜可以正常观看，而拍摄设备对显示屏拍摄时得到的是加扰画面，并且通过多种方式可以实现多种不同的加扰效果，适用于多种应用场景。

基于同一构思，本发明提供了用于信息安全防护的光栅式屏幕显示方法的实施例。

图15根据本发明用于信息安全防护的光栅式屏幕显示方法一实施例的流程图，包括以下步骤:

屏幕显示s10，在显示屏的led显示阵列上间隔粘贴第一光栅条和第二光栅条，第一光栅条和第二光栅条对led发出的光分别改变振动方向，且改变后两种振动方向正好相反；通过显示控制器将需要显示的第一画面对应只显示所有第一光栅条对应粘贴的led灯珠上，而在所有第二光栅条对应粘贴的led灯珠上显示的是第二画面；将第二画面显示的内容作为对第一画面的干扰，由此所述led显示阵列整体显示的画面是混合有第一画面和第二画面的加扰画面；

戴镜观看s20，通过光栅眼镜观看显示屏，光栅眼镜的两个镜片均对应只能够接收透过所述第一光栅条的led灯光对应的第一画面，同时均对所述第二光栅条的led灯光对应的第二画面进行屏蔽，从而通过光栅眼镜看到第一画面显示内容。

优选的，在屏幕显示s10中，所述第一光栅条和第二光栅条水平间隔布设或者竖直间隔布设。

优选的，在屏幕显示s10中，所述第二画面的显示内容是所述第一画面显示内容经过平移、旋转和/或随机组合后得到。

优选的，在屏幕显示s10中，对第一画面的整个画面进行区域分割成多个子画面，分别对第一画面中的这些子画面进行平移、旋转或随机组合处理后，对应生成所述第二画面显示内容。

优选的，在屏幕显示s10中，当显示屏显示动态视频时，第二画面显示的图像帧是第一画面经过延时后的图像帧。

优选的，在屏幕显示s10中，通过所述显示控制器对显示数据进行显示形态分析，区分是静态图像还是动态视频。

优选的，在屏幕显示s10中，通过所述显示控制器对第一画面显示内容的光学特征进行识别分析，然后对第一画面显示内容进行赋型显示区域划分，再针对每个赋型区域可以进行平移、旋转和随机组合处理后，对应生成所述第二画面显示内容。

优选的，在屏幕显示s10中，通过所述显示控制器对第一画面显示内容的信息特征进行识别分析，得到第一画面中敏感信息特征对应的特征区域，对所述特征区域进行加扰处理后，对应生成第二画面相应显示区域的显示内容。

优选的，在屏幕显示s10中，当第一画面显示内容包括文字符号时，对应生成与所述文字符号相似的文字符号作为第二画面对应显示区域的显示内容。

优选的，在屏幕显示s10中，通过所述显示控制器降低显示屏的刷新率并控制在临近人眼正常观看的刷新率下限。

该方法在显示屏上间隔粘贴有第一光栅条和第二光栅条，第一画面对应只显示所有第一光栅条对应粘贴的led灯珠上，而在所有第二光栅条对应粘贴的led灯珠上显示的是第二画面，第二画面对第一画面的加扰画面；光栅眼镜的两个镜片均只能够接收第一画面，同时均对第二画面进行屏蔽，从而通过所述光栅眼镜看到第一画面显示内容。该方法实现了通过光栅眼镜可以正常观看，而拍摄设备对显示屏拍摄时得到的是加扰画面，并且通过多种方式可以实现多种不同的加扰效果，适用于多种应用场景。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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