CN103208244A - 结合增强现实与无线识别技术的透明显示器 - Google Patents

Abstract

一种结合增强现实（AR）与无线识别技术的透明显示器（1），适用于容置带有无线识别标签的生物的固定空间透明表面上。透明显示器使用无线识别读取器（11）接收生物带有的无线识别标签所发送的数据，从存储单元（12）读取相应的生物介绍数据，将影像传感器（13）摄取的固定空间内的实景影像及生物介绍数据通过AR技术产生生物介绍数据的增强影像，并在透明显示单元（14）上显示此增强影像。因此，使用者由透明显示单元看向固定空间内，除了会看到透明显示单元后方的实景，还会看到在透明显示单元上显示的与实景中生物相应的介绍数据的增强影像，实现生物实景导览功能。

Description

结合增强现实与无线识别技术的透明显示器

技术领域

本发明是有关于一种可显示影像的显示器，且特别是有关于一种可显示影像的透明显示器。

背景技术

透明显示器（transparent display）是指显示器本身具有一定程度的穿透性，可以让使用者在观看显示器显示的影像的同时还能一定程度地看到显示器后方的背景。目前透明显示器主要用于原本不适合设置显示器的应用上，例如用于商店橱窗上以提供橱窗内商品信息，用于公交车或地铁窗户上以提供广告或生活信息，用于汽车挡风玻璃上以提供导航信息。当然，透明显示器还可用于电视、监视器、笔记本电脑、平板电脑等既有应用上，因而具有相当大的应用性及成长潜力。

发明内容

本发明的目的在提出一种透明显示器的新应用，其结合增强现实（augmented reality，AR）与无线识别技术，以提供如水族箱等固定空间内的生物实景导览功能，其中，AR技术是一种在显示器屏幕上将现实世界的实景或影像加上对应的虚拟影像的技术，可将虚拟及现实结合并进行互动，而无线识别技术可以是射频识别（radio-frequency identification，RFID）技术，也可以是基于RFID与互连技术所开发出来的近场通讯（near field communication，NFC）技术。

为达到上述目的或其它目的，本发明提出一种结合AR与无线识别技术的透明显示器，适用于固定空间的透明表面上，而固定空间容置至少一个带有无线识别标签（tag）的生物，其中，无线识别技术可以是RFID技术，也可以是NFC技术。此透明显示器包括一无线识别读取器、一存储单元、一影像传感器、一透明显示单元、一触控传感器、一亮度传感器、一辅助背光源及一控制单元。无线识别读取器用于接收所述生物带有的无线识别标签所发送的数据。存储单元用于储存所述生物的介绍数据。影像传感器用于摄取固定空间内的实景的影像。透明显示单元用于显示影像。触控传感器用于感测使用者是否在透明显示单元上有触控输入。亮度传感器用于感测固定空间外的环境光强度。辅助背光源用于提供辅助背光。控制单元用于根据无线识别读取器接收的所述生物带有的无线识别标签所发送的数据，从存储单元读取所述生物的介绍数据，将影像传感器摄取的固定空间内的实景的影像及所述生物的介绍数据通过AR技术产生所述生物的介绍数据的增强影像（augmented image），并控制透明显示单元显示所述生物的介绍数据的增强影像。控制单元还用于在接收到触控传感器感测的触控输入时执行相应的操作，并在接收到亮度传感器感测的环境光强度不足时控制辅助背光源提供辅助背光。

在结合增强现实与无线识别技术的透明显示器的再一种示意性的实施方式中，无线识别技术包括射频识别技术或近场通讯技术。

在结合增强现实与无线识别技术的透明显示器的又一种示意性的实施方式中，固定空间包括水族箱、动物园区或植物园区的固定空间。

在结合增强现实与无线识别技术的透明显示器的又一种示意性的实施方式中，其中的生物包括动物或植物。

在结合增强现实与无线识别技术的透明显示器的又一种示意性的实施方式中，生物的介绍数据包括基本数据、可选的进阶数据及可选的网页超级链接。

在结合增强现实与无线识别技术的透明显示器的又一种示意性的实施方式中，影像传感器包括电荷耦合组件影像传感器或互补式金属氧化半导体影像传感器。

在结合增强现实与无线识别技术的透明显示器的又一种示意性的实施方式中，透明显示单元包括有机发光二极管显示单元。

在结合增强现实与无线识别技术的透明显示器的又一种示意性的实施方式中，其中该触控传感器包括电阻式触控传感器、表面声波式触控传感器、电容式触控传感器、红外线扫描式触控传感器或红外线影像感测式触控传感器。

在结合增强现实与无线识别技术的透明显示器的又一种示意性的实施方式中，其中亮度传感器包括采用光敏晶体管的亮度传感器或采用光二极管的亮度传感器。

在结合增强现实与无线识别技术的透明显示器的又一种示意性的实施方式中，透明显示器还包括一无线发射器，用于提供语音导览给配带一无线接收器的使用者。

本发明的透明显示器因结合了AR与RFID/NFC技术，使得使用者由透明显示单元看向如水族箱等固定空间内时，除了会看到透明显示单元后方的实景，还会看到在透明显示单元上显示的与实景中生物相应的介绍数据的增强影像，实现生物实景导览功能。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明一较佳实施例所绘示的结合AR与无线识别技术的透明显示器的电路方块图。

图2为图1所示的透明显示器应用于水族箱的示意图。

图3至图5为图2所示的透明显示器产生增强影像以实现生物实景导览的示意图。

图6为图2所示的透明显示器由使用者碰触操作以显示更多介绍数据的示意图。

标识说明

1：透明显示器

11：无线识别读取器

12：存储单元

13：影像传感器

14：透明显示单元

15：触控传感器

16：亮度传感器

17：辅助背光源

18：控制单元

19：无线发射器

2：水族箱

21：前表面

22：后表面

23：左表面

24：右表面

25：上表面

26：下表面

31a、31b、31c、32a、32b：生物

31：实景

32：增强影像

33：使用者看到的影像。

具体实施方式

图1为根据本发明一较佳实施例所绘示的结合AR与无线识别技术的透明显示器的电路方块图。请参见图1，透明显示器1适用于固定空间的透明表面上，而固定空间容置至少一个带有无线识别标签的生物。例如，如图2所示，透明显示器1应用于公众场合的水族箱2，此水族箱2所界定的固定空间容置带有无线识别标签的生物，这些生物包括有动物如鱼31a、31b、31c及植物如水草32a、32b。此水族箱2所界定的固定空间的前表面21设置透明玻璃且其上贴附或嵌设至少一个透明显示单元14，或者将前表面21设置的透明玻璃整个改以一个透明显示单元替代，其余的如后表面22、左表面23、右表面24及下表面26均设置不透明玻璃，而上表面25为开放面作为此固定空间出入口。但本实施例并非用以限制本发明，例如，透明显示器还可应用于公众场合的动物园区所界定的固定空间如无尾熊馆，或植物园区所界定的固定空间如热带雨林温室。

此透明显示器1包括无线识别读取器11、存储单元12、影像传感器13、透明显示单元14、触控传感器15、亮度传感器16、辅助背光源17、控制单元18及无线发射器19。其中，控制单元18电连接无线识别读取器11、存储单元12、影像传感器13、透明显示单元14、触控传感器15、亮度传感器16、辅助背光源17及无线发射器19。

无线识别读取器11用于接收水族箱2内的生物31a、31b、31c、32a、32b带有的无线识别标签所发送的数据。当采用RFID技术时，无线识别读取器11为RFID读取器，无线识别标签为RFID标签，RFID标签分为被动式、半被动式及主动式三类。被动式RFID标签内部没有电池，其通过接收RFID读取器发出的电磁波来驱动内部集成电路（integrated circuit，IC），当IC接收到足够强度的电磁波时可向RFID读取器发送数据，此数据不仅包括具有唯一性的ID代码，还可以包括预先储存于内部存储器的资料。半被动式RFID标签内部有小型电池，其电力恰可驱动内部IC，使得其运作比被动式??有效??。主动式RFID标签内部则具有电源供应器，让其工作距??较长，且通常拥有较大的内部存储器。当采用NFC技术时，无线识别读取器11为NFC读取器，无线识别标签为NFC标签，NFC标签通常为被动式。

存储单元12用于储存多笔生物的介绍数据，例如至少储存水族箱2内现有的生物31a、31b、31c、32a、32b的介绍资料。此介绍数据可以包括生物的基本数据，如学名、俗名、昵称、性别、年龄、进入水族箱时间等，还可以包括生物的进阶数据，如分布地区、特征、生态、经济利用等，另外可以包括资料之间的超级链接或相关网页的超级链接，如由基本数据链接到进阶数据或链接到生物各自的粉丝俱乐部网页。在一个实施例中，存储单元12可以是电可擦可编程只读存储器（electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM）或闪存等非挥发性内存。

影像传感器13用于摄取水族箱2内的实景的影像。在一个实施例中，影像传感器13可以是电荷耦合组件（charge-coupled device，CCD）或互补式金属氧化半导体（complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS）等影像传感器。

透明显示单元14用于显示影像。在一个实施例中，透明显示单元可以是有机发光二极管（organic light-emitting diode，OLED）显示单元。

触控传感器15用于感测使用者是否在透明显示单元上有触控输入。在一个实施例中，触控传感器可以是电阻式、表面声波式、电容式、红外线扫描式或红外线影像感测式等触控传感器。

亮度传感器16用于感测水族箱2外的环境光强度。在一个实施例中，亮度传感器可以是采用光敏晶体管或光二极管等的亮度传感器。

辅助背光源17用于提供辅助背光。在一个实施例中，辅助背光源17可以是采用发光二极管（light-emitting diode，LED）等作为光源的辅助背光源。

控制单元18用于根据无线识别读取器11接收水族箱2内的生物31a、31b、31c、32a、32b带有的无线识别标签所发送的数据，从存储单元12读取相应的生物的介绍数据，将影像传感器13摄取的水族箱2内的实景的影像及读取的生物的介绍数据两者通过AR技术产生生物的介绍数据的增强影像，并控制透明显示单元14显示所产生的生物的介绍数据的增强影像。

例如，在某一时间点，水族箱2内的实景31如图3所示。此时，控制单元18接收影像传感器13摄取的水族箱2内的实景31的影像，配合从存储单元12读取的生物的介绍数据，通过AR技术产生生物的介绍数据的增强影像32，如图4所示，在此实施例中，增强影像32仅包括生物的介绍数据中的俗名及昵称。并且，控制单元18还控制透明显示单元14显示此增强影像32。因此，使用者由透明显示单元14看向水族箱2所看到的影像33，如图5所示，除了会看到透明显示单元14后方的实景31，还会看到在透明显示单元14上显示的与实景31中生物相应的介绍数据的增强影像32，实现生物实景导览功能。

控制单元18还用于在接收到触控传感器15感测的触控输入时，执行相应的操作。例如，如图6所示，当使用者看到如图5所示的影像33时，可通过碰触透明显示单元14上显示有公主小丑鱼“花花”字样的地方，使控制单元18进一步从存储单元12读取相应的生物的介绍数据中其它数据，如学名、性别、年龄、进入水族箱时间、进阶资料及网页超级链接等，然后控制透明显示单元14显示出来。因此，使用者可通过碰触透明显示单元14来操作透明显示器1，如显示更多的介绍数据、开启或关闭生物实景导览功能等。控制单元18还用于在接收到亮度传感器16感测的环境光强度不足时，控制辅助背光源17提供辅助背光。在一个实施例中，控制单元18可以是微控制器（microcontroller unit，MCU）。

无线发射器19用于提供语音导览给配带无线接收器的使用者。在一个实施例中，无线发射器19及无线接收器可以分别是蓝牙发射器及蓝牙接收器，蓝牙接收器设于耳机等语音导览装置上，使用者通过配带设有蓝牙接收器的语音导览装置接收无线发射器19所发送的语音导览。

综上所述，本发明的透明显示器因结合了AR与RFID/NFC技术，使得使用者由透明显示单元看向如水族箱等固定空间内时，除了会看到透明显示单元后方的实景，还会看到在透明显示单元上显示的与实景中生物相应的介绍数据的增强影像，实现生物实景导览功能。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，适用于一固定空间的一透明表面上，该固定空间容置至少一带有无线识别标签的生物，该透明显示器（1）包括：

　一无线识别读取器（11），用于接收所述至少一生物带有的无线识别标签所发送的数据；

　一存储单元（12），用于储存所述至少一生物的介绍数据；

　一影像传感器（13），用于摄取该固定空间内的实景（31）的影像；

　一透明显示单元（14），用于显示影像；

　一触控传感器（15），用于感测使用者是否在该透明显示单元上有触控输入；

　一亮度传感器（16），用于感测该固定空间外的环境光强度；

　一辅助背光源（17），用于提供辅助背光；以及

　一控制单元（18），用于根据该无线识别读取器接收的所述至少一生物带有的无线识别标签所发送的数据，从该存储单元读取所述至少一生物的介绍数据，将该影像传感器摄取的该固定空间内的实景的影像及所述至少一生物的介绍数据通过增强现实技术产生所述至少一生物的介绍数据的增强影像（32），并控制该透明显示单元显示所述至少一生物的介绍数据的增强影像，在接收到该触控传感器感测的触控输入时执行一相应的操作，在接收到该亮度传感器感测的环境光强度不足时控制该辅助背光源提供辅助背光。

2.如权利要求1所述的结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，其中无线识别技术包括射频识别技术或近场通讯技术。

3.如权利要求1所述的结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，其中该固定空间包括水族箱（2）、动物园区或植物园区的固定空间。

4.如权利要求1所述的结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，其中所述至少一生物包括动物或植物。

5.如权利要求1所述的结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，其中所述至少一生物的介绍数据包括基本数据、可选的进阶数据及可选的网页超级链接。

6.如权利要求1所述的结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，其中该影像传感器（13）包括电荷耦合组件影像传感器或互补式金属氧化半导体影像传感器。

7.如权利要求1所述的结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，其中该透明显示单元（14）包括有机发光二极管显示单元。

8.如权利要求1所述的结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，其中该触控传感器（15）包括电阻式触控传感器、表面声波式触控传感器、电容式触控传感器、红外线扫描式触控传感器或红外线影像感测式触控传感器。

9.如权利要求1所述的结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，其中该亮度传感器（16）包括采用光敏晶体管的亮度传感器或采用光二极管的亮度传感器。

10.如权利要求1所述的结合增强现实与无线识别技术的透明显示器，该透明显示器（1）还包括一无线发射器（19），该无线发射器用于提供语音导览给配带一无线接收器的使用者。

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