CN104460003A - 头戴式系统 - Google Patents

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CN104460003A CN201310456082.6A CN201310456082A CN104460003A CN 104460003 A CN104460003 A CN 104460003A CN 201310456082 A CN201310456082 A CN 201310456082A CN 104460003 A CN104460003 A CN 104460003A
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Abstract

一种头戴式系统，包括辅助图像提取装置、主图像提取装置、信号处理电路、存储器、应用处理器及眼镜架。辅助图像提取装置检测异常状况。当异常状况发生，信号处理电路输出警告信号，并启动主图像提取装置的录影功能。应用处理器接收警告信号，并于录影功能启动后，存储录影数据至存储器。眼镜架承载辅助图像提取装置、主图像提取装置、信号处理电路、存储器及应用处理器。

Description

头戴式系统
技术领域
本发明涉及一种电子装置，且特别涉及一种头戴式系统。
背景技术
随着科技日新月异，人们对于信息的吸收也日渐增加。一般常见的多媒体播放装置、网络通信装置及计算机装置等都搭配CRT或LCD显示器来显示图像。但是其所能显示的图像像素及大小，受限于显示器的尺寸大小及其效能。目前传统的CRT或LCD显示器，皆无法兼顾尺寸及携带轻便的需求。为解决上述问题，市场上推出一种头戴式显示器(Head-Mounted Display，HMD)。头戴式显示器是在左右眼睛前方各放置有一小型显像管或是液晶显示器。头戴式显示器例如是利用两眼视差的立体效果，将各别显像管或是液晶显示器所输出的图像经过分光镜(Beam Splitter)投射至使用者的视网膜。
发明内容
本发明涉及一种头戴式系统。
根据本发明，提出一种头戴式系统。头戴式系统包括异常感测单元、图像提取装置、信号处理电路、存储器、应用处理器及眼镜架。异常感测单元检测异常状况。当异常状况发生，信号处理电路输出警告信号，并启动图像提取装置的录影(recording)功能。应用处理器接收警告信号，并于录影功能启动后，存储录影数据至存储器。眼镜架承载异常感测单元、图像提取装置、信号处理电路、存储器及应用处理器。
根据本发明，提出一种头戴式系统。头戴式系统包括辅助图像提取装置、主图像提取装置、信号处理电路、存储器、应用处理器及眼镜架。辅助图像提取装置检测异常状况。当异常状况发生，信号处理电路输出警告信号，并启动主图像提取装置的录影功能。应用处理器接收警告信号，并于录影功能启动后，存储录影数据至存储器。眼镜架承载辅助图像提取装置、主图像提取装置、信号处理电路、存储器及应用处理器。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示为依照第一实施例的一种头戴式系统的方块图。
图2绘示为依照第一实施例的一种头戴式系统的外观示意图。
图3绘示为依照第二实施例的一种头戴式系统的方块图。
图4绘示为依照第二实施例的一种头戴式系统的外观示意图。
图5绘示为依照第二实施例的提取第一侧方图像的流程图。
图6绘示为依照第二实施例的提取第一后方图像及第二后方图像的流程图。
图7绘示为依照第三实施例的一种头戴式系统的外观示意图。
图8绘示为依照第四实施例的一种头戴式系统的外观示意图。
【符号说明】
1、2、3、4：头戴式系统
11：异常感测单元
12：信号处理电路
13：存储器
14：应用处理器
15：眼镜架
16a：第一前端图像提取装置
16b：第二前端图像提取装置
17a：第一侧边图像提取装置
17b：第二侧边图像提取装置
18a：第一后端图像提取装置
18b：第二后端图像提取装置
19a：第一红外线发光二极管
19b：第二红外线发光二极管
19c：第三红外线发光二极管
19d：第四红外线发光二极管
26a：第一前端辅助图像提取装置
26b：第二前端辅助图像提取装置
27a：第一侧边辅助图像提取装置
27b：第二侧边辅助图像提取装置
27c：第三侧边辅助图像提取装置
28a：第一后端辅助图像提取装置
28b：第二后端辅助图像提取装置
501～507、601～608：步骤
具体实施方式
第一实施例
请同时参照图1及图2，图1绘示为依照第一实施例的一种头戴式系统的方块图，图2绘示为依照第一实施例的一种头戴式系统的外观示意图。头戴式系统1例如为头戴式显示器(Head-Mounted Display，HMD)，且头戴式系统1包括异常感测单元11、信号处理电路12、存储器13、应用处理器14、眼镜架15、第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a、第二后端图像提取装置18b、第一红外线发光二极管19a、第二红外线发光二极管19b、第三红外线发光二极管19c及第四红外线发光二极管19d。异常感测单元11例如为麦克风或辅助图像提取装置。眼镜架15用以承载异常感测单元11、信号处理电路12、存储器13、应用处理器14、第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a、第二后端图像提取装置18b、第一红外线发光二极管19a、第二红外线发光二极管19b、第三红外线发光二极管19c及第四红外线发光二极管19d。
信号处理电路12例如为特殊应用集成电路（Application-SpecificIntegrated Circuit，ASIC），且信号处理电路12经由通用串行总线(UniversalSerial Bus，USB)与应用处理器14沟通。第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b连接至应用处理器14，且经由移动产业处理器接口(Mobile Interface Processor Interface，MIPI)与应用处理器14沟通。第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b连接至信号处理电路12，且经由并行式接口(Parallel I/F)或移动产业处理器接口与信号处理电路12沟通。
第一前端图像提取装置16a设置于眼镜架15的前端并用以提取第一前方图像，且第二前端图像提取装置16b设置于眼镜架15的前端并用以提取第二前方图像。第一前端图像提取装置16a与第二前端图像提取装置16b的视角与人眼的视角重叠。第一侧边图像提取装置17a设置于眼镜架15的第一侧边并用以提取第一侧方图像。第二侧边图像提取装置17b设置于眼镜架15的第二侧边并用以提取第一侧方图像。第一侧边例如为右边，而第二侧边例如为左边。第一侧边图像提取装置17a及第二侧边图像提取装置17b的视角不同于第一前端图像提取装置16a与第二前端图像提取装置16b的视角。第一后端图像提取装置18a设置于眼镜架15的后端并用以提取第一后方图像。第二后端图像提取装置18b设置于眼镜架15的后端并用以提取第二后方图像。第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b的视角不同于第一侧边图像提取装置17a及第二侧边图像提取装置17b的视角。
第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b能涵盖人眼的视觉死角，且第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b的视角涵盖360度。
第一红外线发光二极管19a相邻第一侧边图像提取装置17a设置，且第二红外线发光二极管19b相邻第二侧边图像提取装置17b设置。第三红外线发光二极管19c相邻第一后端图像提取装置18a设置，且第四红外线发光二极管19d相邻第二后端图像提取装置18b设置。第一红外线发光二极管19a、第二红外线发光二极管19b、第三红外线发光二极管19c及第四红外线发光二极管19d用以提供辅助光源。
异常感测单元11检测一异常状况。当异常状况发生，信号处理电路11输出一警告信号AL至应用处理器14，并启动第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b至少其中之一的录影功能。应用处理器14接收警告信号，并于录影功能启动后，存储录影数据至存储器13。
为方便说明起见，第一实施例的异常感测单元11以麦克风为例说明。麦克风感测一环境音源。当环境音源大于一阈值时，表示异常状况发生。信号处理电路12输出警告信号AL至应用处理器14，并启动第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b的录影功能。举例来说，当汽机车大声鸣按喇叭时，即可能导致环境音源大于阈值。
第二实施例
请同时参照图3及图4，图3绘示为依照第二实施例的一种头戴式系统的方块图，图4绘示为依照第二实施例的一种头戴式系统的外观示意图。第二实施例与第一实施例主要不同之处在于头戴式系统2的异常感测单元以第一侧边辅助图像提取装置27a、第二侧边辅助图像提取装置27b、第一后端辅助图像提取装置28a及第二后端辅助图像提取装置28b为例说明。第一侧边辅助图像提取装置27a相邻第一侧边图像提取装置17a设置，且第二侧边辅助图像提取装置27b，相邻第二侧边图像提取装置17b设置。第一后端辅助图像提取装置28a相邻第一后端图像提取装置18a设置，且第二后端辅助图像提取装置28b相邻第二后端图像提取装置18b设置。
第一侧边辅助图像提取装置27a、第二侧边辅助图像提取装置27b、第一后端辅助图像提取装置28a及第二后端辅助图像提取装置28b提取环境图像。信号处理电路12根据环境图像判断是否有一物件快速接近。当有物件快速接近时，表示异常状况发生。
需说明的是，第一侧边辅助图像提取装置27a、第二侧边辅助图像提取装置27b、第一后端辅助图像提取装置28a及第二后端辅助图像提取装置28b为辅助图像提取装置，而第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b为主图像提取装置。辅助图像提取装置的耗电量需小于主图像提取装置。
举例来说，第一侧边辅助图像提取装置27a、第二侧边辅助图像提取装置27b、第一后端辅助图像提取装置28a及第二后端辅助图像提取装置28b的解析度小于第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b的解析度。或者，第一侧边辅助图像提取装置27a、第二侧边辅助图像提取装置27b、第一后端辅助图像提取装置28a及第二后端辅助图像提取装置28b的图像提取率小于第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b的图像提取率。如此一来，第一侧边辅助图像提取装置27a、第二侧边辅助图像提取装置27b、第一后端辅助图像提取装置28a及第二后端辅助图像提取装置28b的耗电量将小于第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b的耗电量，进而降低系统电力消耗。
请同时参照图3及图5，图5绘示为依照第二实施例的提取第一侧方图像的流程图。为方便说明起见，图5绘示以提取第一侧方图像为例说明。首先如步骤501所示，第一侧边辅助图像提取装置27a提取环境图像。第一侧边辅助图像提取装置27a的耗电量小于第一侧边图像提取装置17a的耗电量。接着如步骤502所示，信号处理电路12将环境图像进行广角校正(Wide-AngleLens Correction)以产生环境校正图像。跟着如步骤503所示，信号处理电路12根据环境校正图像判断是否有物件快速接近。如果无物件快速接近，表示无异常状况发生，则重复执行步骤501。
相反地，当有物件快速接近，表示异常状况发生，则执行步骤504。如步骤504所示，信号处理电路12输出警告信号AL至应用处理器14，应用处理器14可经由使用者接口告知使用者异常状况发生。使用者接口例如为显示装置或声音播放装置。信号处理电路12启动第一侧边图像提取装置17a的录影功能。接着如步骤505所示，第一侧边图像提取装置17a提取第一侧方图像。跟着如步骤506所示，信号处理电路12将第一侧方图像进行广角校正以产生侧方校正图像。然后如步骤507所示，应用处理器14存储录影数据至存储器13，且录影数据包括侧方校正图像。
请同时参照图3及图6，图6绘示为依照第二实施例的提取第一后方图像及第二后方图像的流程图。首先如步骤601所示，第一后端辅助图像提取装置28a及第二后端辅助图像提取装置28b提取环境图像。第一后端辅助图像提取装置28a的耗电量小于第一后端图像提取装置18a的耗电量，且第二后端辅助图像提取装置28b的耗电量小于第二后端图像提取装置18b的耗电量。接着如步骤602所示，信号处理电路12将环境图像进行广角校正(Wide-Angle Lens Correction)以产生环境校正图像。跟着如步骤603所示，信号处理电路12根据环境校正图像判断是否有物件快速接近。如果无物件快速接近，则重复执行步骤601。
相反地，当有物件快速接近，则执行步骤604。如步骤504所示，信号处理电路12输出警告信号AL至应用处理器14，应用处理器14可经由使用者接口告知使用者异常状况发生。使用者接口例如为显示装置或声音播放装置。信号处理电路12启动第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b的录影功能。接着如步骤605所示，第一后端图像提取装置18a提取第一后方图像，且第二后端图像提取装置18b提取第二后方图像。跟着如步骤606所示，信号处理电路12将第一后方图像进行广角校正以产生第一后方校正图像，并将第二后方图像进行广角校正以产生第二后方校正图像。接着如步骤607所示，信号处理电路12合并第一后方校正图像及第二后方校正图像为后方合并校正图像。然后如步骤608所示，应用处理器14存储录影数据至存储器13，且录影数据包括后方合并校正图像。
需说明的是，辅助图像提取装置感测到异常状况发生时，信号处理电路12不仅能启动与其相邻的主图像提取装置，也能进一步启动其他主图像提取装置的摄像功能。举例来说，当第一侧边辅助图像提取装置27a感测到异常状况发生时，信号处理电路12不仅能启动第一侧边图像提取装置17a的录影功能，还能进一步地启动第一前端图像提取装置16a及第二前端图像提取装置16b的摄像功能。
除此之外，头戴式系统2的异常感测单元还可包括一麦克风。当麦克风检测到异常状况，信号处理电路11输出一警告信号AL至应用处理器14，并启动第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b至少其中之一的录影功能。应用处理器14接收警告信号，并于录影功能启动后，存储录影数据至存储器13。
第三实施例
请同时参照图3及图7，图7绘示为依照第三实施例的一种头戴式系统的外观示意图。第三实施例与第二实施例主要不同之处在于头戴式系统3的异常感测单元还包括第三侧边辅助图像提取装置27c，且第三侧边辅助图像提取装置27c为辅助图像提取装置。第三侧边辅助图像提取装置27c与第一侧边图像提取装置17a同样地设置于眼镜架15的第一侧边，且第三侧边辅助图像提取装置27c的耗电量小于第一侧边图像提取装置17a的耗电量。
需说明的是，辅助图像提取装置与主图像提取装置的设置关系并不局限于一对一，也可以是多个辅助图像提取装置搭配一个主图像提取装置。或者，一个辅助图像提取装置搭配多个主图像提取装置。如图7所示，第三侧边辅助图像提取装置27c与第一侧边辅助图像提取装置27a搭配第一侧边图像提取装置17a。当第三侧边辅助图像提取装置27c与第一侧边辅助图像提取装置27a感测异常状况发生时，信号处理电路输出警告信号并启动第一侧边图像提取装置17a的摄像功能。
除此之外，头戴式系统3的异常感测单元还可包括一麦克风。当麦克风检测到异常状况，信号处理电路11输出一警告信号AL至应用处理器14，并启动第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b至少其中之一的录影功能。应用处理器14接收警告信号，并于录影功能启动后，存储录影数据至存储器13。
第四实施例
请同时参照图3及图8，图8绘示为依照第四实施例的一种头戴式系统的外观示意图。第四实施例与第二实施例主要不同之处在于头戴式系统4的异常感测单元还包括第一前端辅助图像提取装置26a及第二前端辅助图像提取装置26b。第一前端辅助图像提取装置26a相邻第一前端图像提取装置16a设置，且第二前端辅助图像提取装置26b相邻第二前端图像提取装置16b设置。
除此之外，头戴式系统4的异常感测单元还可包括一麦克风。当麦克风检测到异常状况，信号处理电路11输出一警告信号AL至应用处理器14，并启动第一前端图像提取装置16a、第二前端图像提取装置16b、第一侧边图像提取装置17a、第二侧边图像提取装置17b、第一后端图像提取装置18a及第二后端图像提取装置18b至少其中之一的录影功能。应用处理器14接收警告信号，并于录影功能启动后，存储录影数据至存储器13。
前述实施例所载的头戴式系统能于异常状况发生时，提醒使用者以防护其自身安全。此外，在异常状况发生时，头戴式系统能开启录影功能以保存现场证据。不仅如此，由于异常感测单元的耗电量低于主图像提取装置，且于异常状况发生时才开启主图像提取装置，因此能以较少的电力进行长时间的人身防护。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (20)

1.一种头戴式系统，包括：
一异常感测单元，用以检测一异常状况；
多个图像提取装置；
一信号处理电路，当该异常状况发生，该信号处理电路输出一警告信号，并启动这些图像提取装置至少其中之一的一录影功能；
一存储器；
一应用处理器，用以接收该警告信号，并于该录影功能启动后，存储一录影数据至该存储器；以及
一眼镜架，用以承载该异常感测单元、这些图像提取装置、该信号处理电路、该存储器及该应用处理器。
2.如权利要求1所述的头戴式系统，其中该异常感测单元包括多个辅助图像提取装置，用以提取多个环境图像，该信号处理电路根据这些环境图像判断是否有一物件快速接近，当该物件快速接近时，表示该异常状况发生。
3.如权利要求2所述的头戴式系统，其中这些辅助图像提取装置的耗电量小于这些图像提取装置的耗电量。
4.如权利要求2所述的头戴式系统，其中这些辅助图像提取装置的解析度小于这些图像提取装置的解析度。
5.如权利要求2所述的头戴式系统，其中这些辅助图像提取装置的图像提取频率小于这些图像提取装置的图像提取频率。
6.如权利要求2所述的头戴式系统，其中这些图像提取装置包括：
一第一前端图像提取装置，设置于该眼镜架的一前端并用以提取一第一前方图像；
一第一侧边图像提取装置，设置于该眼镜架的一第一侧边并用以提取一第一侧方图像；以及
一第一后端图像提取装置，设置于该眼镜架的一后端并用以提取一第一后方图像。
7.如权利要求6所述的头戴式系统，其中该录影数据包括一侧方校正图像，该信号处理电路将该第一侧方图像进行广角校正(Wide-Angle LensCorrection)以产生该侧方校正图像。
8.如权利要求7所述的头戴式系统，其中这些图像提取装置还包括：
一第二前端图像提取装置，设置于该眼镜架的该前端并用以提取一第二前方图像；
一第二侧边图像提取装置，设置于该眼镜架的一第二侧边侧边并用以提取一第二侧方图像；以及
一第二后端图像提取装置，设置于该眼镜架的该后端并用以提取一第二后方图像。
9.如权利要求8所述的头戴式系统，还包括：
一第一红外线发光二极管，相邻该第一侧边图像提取装置设置；
一第二红外线发光二极管，相邻该第二侧边图像提取装置设置；
一第三红外线发光二极管，相邻该第一后端图像提取装置设置；以及
一第四红外线发光二极管，相邻该第二后端图像提取装置设置。
10.如权利要求8所述的头戴式系统，其中该录影数据包括一后方合并图像，该信号处理电路先将该第一后方图像及该第二后方图像进行广角校正(Wide-Angle Lens Correction)以产生一第一后方校正图像及一第二后方校正图像，该信号处理电路再合并该第一后方校正图像及该第二后方校正图像为该后方合并图像。
11.如权利要求8所述的头戴式系统，其中这些辅助图像提取装置包括：
一第一侧边辅助图像提取装置，相邻该第一侧边图像提取装置设置；
一第二侧边辅助图像提取装置，相邻该第二侧边图像提取装置设置；
一第一后端辅助图像提取装置，相邻该第一后端图像提取装置设置；以及
一第二后端辅助图像提取装置，相邻该第二后端图像提取装置设置。
12.如权利要求8所述的头戴式系统，其中这些辅助图像提取装置包括：
一第一前端辅助图像提取装置，相邻该第一前端图像提取装置设置；
一第二前端辅助图像提取装置，相邻该第二前端图像提取装置设置；
一第一侧边辅助图像提取装置，相邻该第一侧边图像提取装置设置；
一第二侧边辅助图像提取装置，相邻该第二侧边图像提取装置设置；
一第一后端辅助图像提取装置，相邻该第一后端图像提取装置设置；以及
一第二后端辅助图像提取装置，相邻第二后端图像提取装置。
13.如权利要求8所述的头戴式系统，其中这些辅助图像提取装置还包括：
一第三侧边辅助图像提取装置，设置于该眼镜架的该第一侧边。
14.如权利要求1所述的头戴式系统，其中该异常感测单元包括一麦克风，用以感测一环境音源，当该环境音源大于一阈值时，表示该异常状况发生。
15.如权利要求1所述的头戴式系统，其中这些图像提取装置包括：
一第一前端图像提取装置，设置于该眼镜架的一前端并用以提取一第一前方图像；
一第一侧边图像提取装置，设置于该眼镜架的一第一侧边并用以提取一第一侧方图像；以及
一第一后端图像提取装置，设置于该眼镜架的一后端并用以提取一第一后方图像。
16.如权利要求15所述的头戴式系统，其中这些图像提取装置还包括：
一第二前端图像提取装置，设置于该眼镜架的该前端并用以提取一第二前方图像；
一第二侧边图像提取装置，设置于该眼镜架的一第二侧边侧边并用以提取一第二侧方图像；以及
一第二后端图像提取装置，设置于该眼镜架的该后端并用以提取一第二后方图像。
17.一种头戴式系统，包括：
一辅助图像提取装置，用以检测一异常状况；
一主图像提取装置；
一信号处理电路，当该异常状况发生，该信号处理电路输出一警告信号，并启动该主图像提取装置的一录影功能；
一存储器；
一应用处理器，用以接收该警告信号，并于该录影功能启动后，存储一录影数据至该存储器；以及
一眼镜架，用以承载该辅助图像提取装置、该主图像提取装置、该信号处理电路、该存储器及该应用处理器。
18.如权利要求17所述的头戴式系统，其中该辅助图像提取装置的耗电量小于该主图像提取装置的耗电量。
19.如权利要求17所述的头戴式系统，其中该辅助图像提取装置的解析度小于该主图像提取装置的解析度。
20.如权利要求17所述的头戴式系统，其中该辅助图像提取装置的图像提取频率小于该主图像提取装置的图像提取频率。
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