CN110908500A - 目标物信息的预载显示方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种目标物信息的预载显示方法及装置。所述方法包括下列步骤：利用第一信息采集装置采集透明显示器相对于使用者另一侧的外部目标物信息；预辨识外部目标物信息中的至少一个目标物，并根据辨识结果追踪目标物；利用第二信息采集装置采集所述使用者信息，辨识并追踪所述使用者的指向范围，并判断所追踪的目标物是否出现在此指向范围内；以及在透明显示器上预载显示出现在指向范围内的目标物的物件信息。

Description

目标物信息的预载显示方法及装置
技术领域
本发明涉及信息显示领域，且特别是有关于一种目标物信息的预载显示方法及装置。
背景技术
透明显示器依其技术原理，可分为穿透式透明显示器与投影式透明显示器。其中，穿透式透明显示器是将显示面板制作成透明可透视，投影式透明显示器则运用投影方式，将影像投射到可反光且兼具透明特性的基材上，达到透明显示的效果。
透明显示器具有透明、轻薄等特性，可将显示器上显示的虚拟影像与现实世界的场景结合，赋予观看者一种直观且直觉的互动体验。观看者不仅可透过透明显示器观看到实物，也可在透明显示器上看到叠合在实物上或显示在其周围的信息，甚至透过触控技术与透明显示器上的显示信息互动。
透明显示器目前已广泛地导入车用抬头显示器、自动贩卖机、商品橱窗、博物馆展品导览、观光车辆导览等应用中。然而，由于辨识目标物需要耗费较多的运算量及运算时间，对于移动较快的目标物而言，若在捕捉到人眼注视的当下才对目标物进行辨识，在辨识完成时目标物有可能已离开原来的位置，使得目标物信息的显示位置与目标物所在位置有一定的落差。
举例来说，图1A与图1B是现有显示目标物信息的示意图。请参照图1A，当影像中的目标物10处于静止状态时，即便对该目标物10进行辨识需耗费一定时间(例如约250毫秒)，由于目标物10并未移动，经由辨识而产生的目标物信息10a(例如图中所示的“袋鼠”)可显示在目标物的物体框10f周围的适当位置。然而，当影像中的目标物10处于移动状态(例如以时速60公里向左移动)时，则在辨识时间过后，目标物10已向前移动若干距离(如物体框10f’相较于原始显示的物体框10f已向左移动约半个框的宽度)，此将使得经由辨识而产生并显示的目标物信息明显落后于目标物10，这将对使用者造成不佳的使用经验。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明一实施例目的在于提供一种目标物信息的预载显示方法，其中包括下列步骤：利用第一信息采集装置采集透明显示器相对于使用者另一侧的外部目标物信息；预辨识外部目标物信息中的至少一目标物，并根据辨识结果追踪目标物；利用第二信息采集装置采集使用者的信息，以侦测使用者对于透明显示器的指向范围，并判断所追踪的目标物是否出现在指向范围内；以及预载显示出现在指向范围内的目标物的物件信息于透明显示器。
本发明一实施例还公开了一种目标物信息的预载显示装置，其中包括：透明显示器；第一信息采集装置，采集透明显示器相对于观看透明显示器的使用者另一侧的外部目标物信息；第二信息采集装置，采集使用者的信息；以及处理器，耦接透明显示器、第一信息采集装置及第二信息采集装置，载入并执行多个程序指令以：预辨识外部目标物信息中的至少一目标物，并根据辨识结果追踪目标物；利用使用者信息侦测使用者对于透明显示器的指向范围，并判断所追踪的目标物是否出现在指向范围内；以及预载显示出现在指向范围内的目标物的物件信息于透明显示器。
附图说明
图1A与图1B是现有显示目标物信息的示意图。
图2是依照本发明一实施例所绘示的目标物信息的预载显示装置的方块图。
图3是依照本发明一实施例所绘示的目标物信息的预载显示方法的流程图。
图4是依照本发明一实施例所绘示的预载显示的动态判断方法的流程图。
图5A至图5C是依照本发明一实施例所绘示的预载显示的动态判断方法的范例。
图6是依照本发明一实施例所绘示的目标物信息的预载显示方法的流程图。
图7是依照本发明一实施例所绘示的目标物信息的预载显示方法的流程图。
符号说明：
10、50：目标物
10a、52、54、56：物件信息
10f、10f’、50f：物体框
20：目标物信息的预载显示装置
21：第二信息采集装置
22：第一信息采集装置
23：透明显示器
24：存储装置
25：处理器
W：物体框宽度
S302～S312、S402～S406、S602～S620、S702～S712：步骤
具体实施方式
为让本发明的能阐述的更明确易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
本发明一实施例通过对出现在透明显示器显示范围内的目标物进行预辨识，并将辨识所得的物件信息暂存在存储装置中，待使用者对该目标物有指向行为时，可直接从存储装置中取得物件信息并反馈至透明显示器上显示，由此可缩短反应时间提高显示效率。
图2是依照本发明一实施例所绘示的目标物信息的预载显示装置的方块图。请参照图2，本实施例的目标物信息的预载显示装置20例如是具备透明显示功能的电子装置，其中包括第二信息采集装置21、第一信息采集装置22、透明显示器23、存储装置24及处理器25，其中的第二信息采集装置21(或内部指向装置)是用于使用者指向方向采集，此指向方向也可以是由影像传感器侦测视线方向、遥控器指向方向、触控和眼球投影方向等指向行为获得，不限于由相机捕捉的使用者影像的指向行为。第一信息采集装置22(或外部物件辨识装置，或外部物件定位装置)是用于外部物件辨识定位，也可以是用于物件的网络通讯设备定位，例如蓝芽发射和接收器等物件的辨识和定位，不限于由相机捕捉的物件影像的辨识。
在一实施例中，第二信息采集装置21及第一信息采集装置22分别包括镜头及影像传感器，其中镜头可由数个凹凸透镜组合而成，且由步进马达或音圈马达等驱动器驱动以改变透镜之间的相对位置，从而改变镜头的焦距，使得被摄物体可成像在影像传感器上。影像传感器中配置有电荷耦合元件(Charge coupled device，CCD)、互补性氧化金属半导体(Complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)元件或其他种类的感光元件，而可感测进入镜头的光线强度，从而采集影像信号以产生并输出影像。在本实施例中，第二信息采集装置21是用以采集包括观看透明显示器23的使用者的内部影像，第一信息采集装置22则是用以采集透明显示器23相对于使用者另一侧的外部目标物信息。在另一实施例中，第二信息采集装置21以及第一信息采集装置22也可包含完成辨识目标物功能的可程序化处理单元、微处理器(micro-processor)、特殊应用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuits，ASIC)、可程序化逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似电路元件，本发明并不限于此。
透明显示器23是指显示器可具有一定程度的光线穿透性，使用者观看时能够呈现出显示器相对于使用者另一侧的背景，例如是薄膜晶体管液晶显示器(Thin filmtransistor liquid crystal display，TFT-LCD)、场色序(Field sequential color)显示器、主动式有机发光显示器(Active matrix organic light emitting display，AMOLED)、电湿润显示器(Electrowetting display)等穿透式透明显示器，或者是投影式透明显示器。透明显示器23除了具备可透视且可显示信息的透明显示面板外，亦可与可侦测使用者触碰操作的触控面板整合，而可提供使用者与显示信息进行互动。
存储装置24可以是任何型态的固定式或可移动式随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、闪存(flash memory)或类似元件或上述元件的组合。在本实施例中，存储装置24用以存储由第二信息采集装置21及第一信息采集装置22采集的影像数据，并存储由处理器25辨识影像中目标物所得的辨识数据，且记录可供处理器25存取并执行的计算机程序或指令。
处理器25例如是中央处理单元(central processing unit，CPU)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(microprocessor)、数位信号处理器(digitalsignal processor，DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(application specificintegrated circuits，ASIC)、可程序化逻辑装置(programmable logic device，PLD)或其他类似装置或这些装置的组合。处理器25耦接第二信息采集装置21、第一信息采集装置22、透明显示器23及存储装置24，其例如可从存储装置24载入程序指令，并据以执行本发明一实施例的目标物信息的预载显示方法。在其他实施例中，目标物信息的预载显示装置20还可包括用以与外部装置进行通讯的通讯模块、用以追踪观看透明显示器23的使用者眼球的眼球追踪(eye tracing)装置等元件，本实施例不限制元件种类。以下即举实施例说明本发明一实施例的多重目标物信息显示方法的详细步骤。
图3是依照本发明一实施例所绘示的目标物信息的预载显示方法的流程图。请同时参照图2及图3，本实施例的方法可适用于图2的预载显示装置20，以下即搭配预载显示装置20中的各项元件说明本发明一实施例的目标物信息的预载显示方法的详细步骤。
首先，由处理器25利用第一信息采集装置22采集透明显示器23相对于使用者另一侧的外部目标物信息(步骤S302)，此外部目标物信息可匹配于透明显示器23的显示范围，并可通过对外部目标物信息中的目标物进行辨识以取得目标物位置及其相关的物件信息，从而将该物件信息于透明显示器23上与影像中目标物位置相对应的位置上显示。
接着，由处理器25预辨识外部目标物信息中的至少一个目标物，并根据辨识结果追踪目标物(步骤S304)。其中，处理器25例如是通过关于分类区域差异的哈尔特征(Haar-like features)、关于纹理分类的区域二元样式(Local Binary Patterns，LBP)等算法，对影像中的特征点、特征区块、样板、颜色、纹理、形状、动态等进行辨识，从而辨识出有特征的物件。
此外，在辨识出目标物之后，处理器25例如会对各目标物进行实时追踪，以实时取得各目标物的像素坐标、移动距离、特征点变化、面积变化等信息，并利用所辨识目标物的距离及/或角度的功能转换，获得目标物在真实空间的位置，并可获得速度、加速度、移动矢量等信息。其中，处理器25例如是采用光流法、判别相关滤波器(DiscriminativeCorrelation Filter，DCF)、结合卷积特征的DeepSRDCF等算法，通过物体移动有连续轨迹的特性，在影像的下一帧(frame)中找寻前一帧中有出现物体的画素的邻近画素来追踪部分特征、颜色、面积、连续矢量、速度梯度等，从而实现目标物追踪。本实施例不限定目标物的辨识及追踪方法。
在一实施例中，处理器25例如会将上述的辨识结果以及根据辨识结果所取得的目标物的物件信息记录于存储装置24中的数据库，以便在后续侦测(检测)到使用者注视目标物而需要显示目标物信息时，可通过存取存储装置24而快速载入并显示目标物的物件信息。
在追踪目标物的过程中，利用第二信息采集装置采集使用者信息，以侦测使用者对于透明显示器23的指向范围(步骤S306)，并判断所追踪的目标物是否出现在指向范围内(步骤S308)。
在一实施例中，上述的指向范围例如是使用者观看透明显示器23的视线范围。详言之，处理器25例如是依据第二信息采集装置21所采集包括使用者的内部影像，判定使用者观看透明显示器23的视线范围。在一实施例中，处理器25例如是依据使用者在内部影像中所占面积，估测使用者与透明显示器23之间距离，并依据使用者脸部、眼部等部位在内部影像中的位置及大小，估测使用者的视线方向，并据此判定使用者观看透明显示器23的视线范围。在其他实施例中，处理器25亦可利用额外配置的眼球追踪装置侦测使用者眼球的角度而判定使用者观看透明显示器23的视线范围。本实施例不限定视线范围的判定方式。
在一实施例中，上述的指向范围例如是由视线范围与使用者在透明显示器23上的触碰范围形成的指向矢量所指向的范围。详言之，处理器25例如会将由第二信息采集装置21或眼球追踪装置侦测到使用者的眼球位置与触控面板侦测到使用者的触碰位置结合以产生指向矢量，并预设该视线与触碰指向眼睛注视的目标物位置可能具有一误差，因此将位于该指向矢量所指向位置周围一误差内的范围作为指向范围。
在步骤S308中，若判断所追踪的目标物出现在指向范围内，处理器25将会在透明显示器23上预载显示出现在指向范围内的目标物的物件信息(步骤S310)。反之，处理器25将不会显示物件信息(步骤S312)。详言之，处理器25例如会侦测使用者与透明显示器23的相对位置，并根据此相对位置以及所追踪各目标物的移动速度，预估适于使用者观看移动中各个目标物的物件信息的信息显示区，从而在透明显示器23上所预估的信息显示区中预载显示出现在指向范围内的目标物的物件信息。
在一实施例中，若使用者相对于透明显示器23并未移动，则处理器25可预估从侦测到使用者对透明显示器23的指向操作(例如注视透明显示器23或手指触碰透明显示器23)开始，经过侦测指向范围、判断出现在指向范围内的目标物、取得该目标物的物件信息，直到在透明显示器23上显示物件信息所需的时间，将此时间乘上目标物的移动速度，可获得该目标物在此时间内于透明显示器23上的移动距离，从而预估适于在移动后目标物周围显示其物件信息的优化信息显示区，并在该优化信息显示区中显示该目标物的物件信息。
在一实施例中，若使用者相对于透明显示器23有移动，处理器25除了需要考量目标物移动所造成的优化信息显示区的变动外，也需要考虑使用者的移动对于优化信息显示区位置的影响。其中，处理器25例如会侦测使用者与透明显示器23的相对位置的变化以预估使用者的移动速度。然后，类似于上述针对目标物移动速度的处理方式，处理器25可将取得并显示目标物的物件信息所需的时间乘上使用者的移动速度，以获得目标物相对于使用者在此时间内于透明显示器23上的移动距离，从而预估适于在移动后目标物周围显示其物件信息的优化信息显示区，并在该优化信息显示区中显示该目标物的物件信息。
在一实施例中，上述对于目标物的追踪例如会持续到目标物离开透明显示器23的显示范围，或是目标物的速度减慢至预设速度以下停止追踪。另一方面，本发明一实施例的预载显示装置在追踪当前目标物时，亦可持续判断是否有新的目标物出现，并在判断有新的目标物进入透明显示器23显示范围的边缘或是出现在显示范围中时，即执行上述的目标物辨识及追踪，并记录辨识结果及相关物件信息，以备后续预载显示之用。
在一实施例中，处理器25例如可应用多个执行线程(thread)对上述目标物的预辨识及追踪、指向范围的判断以及目标物信息的预载显示等程序进行并行处理，由此提升系统效能。举例来说，处理器25可应用第一执行线程对多个目标物与使用者进行辨识；应用第二执行线程对多个目标物与使用者视线进行追踪，并对目标物和使用者视线进行映射(Mapping)及/或匹配(Matching)；以及利用第三执行线程对多个目标物与使用者信息进行存储装置24的预载及显示。由此，本实施例的预载显示装置20将可支持多个目标物及多个使用者等需大量运算的情境。
通过上述目标物的预辨识及追踪，并结合物件信息的预载显示，可缩小因辨识所造成的荧幕显示差距，所述荧幕显示差距指根据各个目标物的移动速度及辨识各目标物所需的辨识时间，预估各目标物在此辨识时间内的移动距离。而提高显示效率。此外，在一实施例中，出现在透明显示器23中的目标物皆经过预辨识，即便这些目标物在移动后彼此重叠，预载显示装置20仍可分别显示其物件信息，可不受到重叠的影响。
本发明的一实施例考虑到对目标物进行预辨识及追踪需要耗费运算成本，针对上述预辨识的步骤可额外制定一个动态判断关系式，通过判断因系统处理时间所造成的荧幕显示差距对于物件信息显示范围的影响程度，决定是否针对目标物进行预辨识及追踪。由此，可确保在不过于影响使用经验的同时，减少运算资源的耗费。
图4是依照本发明一实施例所绘示的预载显示的动态判断方法的流程图。请同时参照图2、图3及图4，本实施例的方法可适用于图3的步骤S304之前，用以决定是否执行步骤S304之后的预辨识及追踪流程。以下即搭配目标物信息的预载显示装置20中的各项元件说明本发明一实施例的预载显示的动态判断方法的详细步骤。
首先，由处理器25侦测第一信息采集装置22所采集的外部目标物信息中各目标物的轮廓及移动速度，产生可涵盖各个目标物的轮廓的物体框(步骤S402)。在一实施例中，处理器25例如可执行轮廓辨识算法侦测出现在影像中的各个目标物的轮廓，并通过找出可涵盖目标物轮廓的最小矩形作为该目标物的物体框。在其他实施例中，物体框也可视需要使用其他形状或大小的区域来定义，在此不设限。此外，处理器25例如可利用第一信息采集装置22采集多张外部目标物信息，根据目标物在这些影像中的移动距离算出移动速度，或是利用其他传感器感测目标物的移动速度，在此亦不设限。
然后，处理器25可根据各个目标物的移动速度及辨识各目标物所需的辨识时间，预估各目标物在此辨识时间内的移动距离以作为荧幕显示差距(步骤S404)。其中，处理器25例如会计算目标物在影像中的移动速度(即在第一信息采集装置22的感光元件中的移动速度)，并将该移动速度乘上目标物的辨识时间，以获得目标物在辨识期间的移动距离。处理器25再将此移动距离乘上透明显示器23的荧幕尺寸与第一信息采集装置22的感光元件尺寸的比值，以获得执行辨识所造成的荧幕显示差距。
最后，处理器25会根据出现在使用者视线范围内的各个目标物的荧幕显示差距与其物体框的尺寸之间的关系，决定是否对该目标物进行预辨识及追踪(步骤S406)。在一实施例中，当所预估目标物的荧幕显示差距大于该目标物的物体框在目标物的移动方向上宽度的倍数时，处理器25会决定对此目标物进行预辨识及追踪。反之，处理器25将不会对该目标物进行预辨识及追踪。上述的倍数例如为大于1的任意数。
举例来说，图5A至图5C是依照本发明一实施例所绘示的预载显示的动态判断方法的范例。本实施例假设出现在透明显示器上的目标物50是以时速60公里向左移动，其物体框50f的宽度W为50公分，而辨识目标物50约需花费265毫秒。本实施例是以目标物50的物体框50f在目标物50的移动方向上的宽度的1倍(即W)为例，作为决定是否对目标物50进行预辨识及追踪的阀值。即，当所计算的荧幕显示差距大于此阀值时，才会对目标物50进行预辨识及追踪。
其中，按照目标物50的移动速度，若预估荧幕显示差距在0～W/2之间(如图5A中的物件信息显示框52的位置(以中心点为准))，可判定所显示的物件信息落在较佳的显示范围内，因此无需对该目标物50进行预辨识；若预估荧幕显示差距在W/2～W之间(如图5B中的物件信息显示框54的位置)，可判定所显示的物件信息落在普通但可接受的显示范围内，因此也无需对该目标物50进行预辨识；若预估荧幕显示差距超过W(如图5C中的物件信息显示框52的位置)，可判定所显示的物件信息落在不良的显示范围内，因此需要对该目标物50进行预辨识，以解决处理时间所造成的显示差距过大的问题。
另一方面，上述用以决定是否针对目标物进行预辨识及追踪的动态判断关系式亦可依目标物的移动速度与人眼视力分辨率的关系来定义。详言之，本发明一实施例的预载显示装置20例如可侦测目标物相对于使用者的移动角速度rob，并根据辨识各目标物所需的辨识时间T与移动角速度rob的乘积是否大于等于使用者的视力分辨率θeye，决定是否对目标物进行预辨识及追踪。其中，当判断上述辨识时间T与移动角速度rob的乘积大于等于使用者的视力分辨率θeye(即T×rob≥θeye)时，即可决定对该目标物50进行预辨识及追踪。反之，则不进行预辨识及追踪。
本发明的一实施例在判断有目标物出现于使用者的指向范围内，而准备预载显示目标物的物件信息之前，执行类似于上述实施例的动态判断关系式的判断。其中，本发明一实施例的预载显示装置20是在预估目标物的优化信息显示区之后，额外预估该目标物的荧幕显示差距，并判断所预估的荧幕显示差距与目标物的物体框尺寸之间的关系，以决定是否在该优化信息显示区上显示目标物的物件信息。例如，在荧幕显示差距小于物体框在目标物移动方向上的1倍宽度时，可决定在优化信息显示区上显示目标物的物件信息。所述的荧幕显示差距例如是优化信息显示区与移动后目标物的物体框之间的差距，在此不设限。
本发明的一实施例是在对目标物进行辨识的过程中，即根据辨识结果，判断各目标物的移动速度，并据以决定是否对该目标物进行追踪。详言之，在目标物的移动速度较慢(例如不超过预设速度)的情况下，可预知即便对目标物进行辨识需要花费时间，但因辨识所造成的荧幕显示差距不大，此时可决定不对该目标物进行追踪以节省运算资源。而在目标物的移动速度较快(例如超过预设速度)的情况下，因辨识造成的荧幕显示差距会使所显示的物件信息落在不良的显示范围内，此时可决定对该目标物进行追踪，以避免发生显示差距过大的情况。
本发明的一实施例可在辨识目标物时，也取得目标物的显示信息、像素坐标、背景灰度或背景色彩度或上述信息的组合，并记录在存储装置24的数据库中，待后续需要显示目标物信息时，即可参考这些信息，决定较佳的方式(字体大小、颜色、亮度等)来显示目标物信息。
图6是依照本发明一实施例所绘示的目标物信息的预载显示方法的流程图。请同时参照图2及图6，本实施例的方法可适用于图2的目标物信息的预载显示装置20，以下即搭配目标物信息的预载显示装置20中的各项元件说明本发明实施例之目标物信息的预载显示方法的详细步骤。
首先，由处理器25利用第一信息采集装置22采集透明显示器23相对于使用者另一侧的外部目标物信息(步骤S602)，并预辨识外部目标物信息中的至少一个目标物(步骤S604)。上述步骤S602～S604与前述实施例的步骤S302～S304相同或相似，故其详细内容在此不再赘述。
在本实施例中，处理器25在辨识目标物的过程中，除了可根据辨识结果取得目标物的物件信息，还可从辨识结果中取得目标物的像素坐标、背景灰度或背景色彩度等显示信息，从而将物件信息及这些显示信息存储于数据库(步骤S606)。
接着，处理器25会根据辨识结果追踪目标物(步骤S608)，且第二信息采集装置采集使用者信息，以侦测使用者对于透明显示器23的指向范围(步骤S610)，并判断所追踪的目标物是否出现在指向范围内(步骤S612)。上述步骤S608～S612与前述实施例的步骤S304～S308相同或相似，故其详细内容在此不再赘述。
其中，若判断所追踪的目标物出现在指向范围内，处理器25将在透明显示器23上预载显示出现在指向范围内的目标物的物件信息。其中，处理器25例如会先预估适于在移动此移动距离后的目标物周围显示其物件信息的优化信息显示区(步骤S614)，并根据先前记录的目标物的像素坐标、背景灰度或背景色彩度等显示信息，决定目标物的物件信息的显示方式(步骤S616)，最后才在优化信息显示区中以所决定的显示方式显示目标物的物件信息(步骤S618)。另一方面，若判断所追踪的目标物未出现在指向范围内，处理器25将不会显示物件信息(步骤S620)。
通过上述方法，除了可在优化的信息显示区显示物件信息，也可以较佳的显示方式显示物件信息，而实现物件信息的优化显示。
本发明的一实施例是以使用者对于目标物的专注度来决定追踪该目标物的追踪频率，当预载显示装置20测得使用者的视线稳定追随于一目标物附近时，预载显示装置20可加快取像帧率(Frame per second，FPS)，以获得充分的目标物动态位置和信息，反之则减少取像帧率，减少系统资源负担。
详言之，人眼专注凝视约需100-350毫秒以获取足够的画面信息，若只是扫视而不专注，则由于视觉暂留，人眼不会明显感受到画面不连续的最低闪烁频率为16fps，若闪烁频率是位于较高的50Hz至90Hz时，使用者都会认为是稳定的。在本实施例中，相机取象是为了提供坐标，并非是要直接显示给使用者看，可在有需要时，才增加取像帧率以提供人眼更实时的信息。
图7是依照本发明一实施例所绘示的目标物信息的预载显示方法的流程图。请同时参照图2及图7，本实施例的方法可适用于图2的目标物信息的预载显示装置20，以下即搭配目标物信息的预载显示装置20中的各项元件说明本发明实施例的目标物信息的预载显示方法的详细步骤。
首先，由处理器25利用第一信息采集装置22采集透明显示器23相对于使用者另一侧的外部目标物信息(步骤S702)，并预辨识外部目标物信息中的至少一个目标物(步骤S704)。上述步骤S702～S704与前述实施例的步骤S302～S304相同或相似，故其详细内容在此不再赘述。
在本实施例中，处理器25在辨识目标物时，可判断外部目标物信息中是否存在目标物(步骤S706)。若判断存在目标物，处理器25可侦测使用者观看透明显示器23的视线，累计视线停留在透明显示器23上的时间(步骤S708)，并判断累计时间是否超过预设时间(步骤S710)。
当判断累计时间超过预设时间时，处理器25可增加第一信息采集装置22采集外部目标物信息的帧率(步骤S712)，并回到步骤S702，由处理器25控制物件辨识定位装置22以增加后的帧率采集外部目标物信息。其中，处理器25例如是将第一信息采集装置22采集外部目标物信息的帧率由16fps增加至30fps，但不限于此。
另一方面，若在步骤S706中处理器25判断外部目标物信息不存在目标物，或是在步骤S710中处理器25判断累计时间未超过预设时间，则回到步骤S702，由处理器25控制第一信息采集装置22以原本的帧率采集外部目标物信息。
在一实施例中，处理器在增加第一信息采集装置22采集外部目标物信息的帧率之后，例如可持续判断目标物是否离开(即外部目标物信息中不存在目标物)及/或使用者的视线是否离开(即累计视线停留时间不超过预设时间)，并累计上述情况发生的次数或时间，以在所累计的次数或时间超过预设阀值时，适时将所增加的帧率调整回原本的帧率，以减少运算资源的负担。
[其他实施例]
在一实施例中，预载显示装置20在辨识影像中的目标物之后，例如可根据各目标物与透明显示器23之间的相对位置，判断位于透明显示器23前方的使用者可看到该目标物的位置范围，从而在判断有使用者进入该位置范围时，即针对该目标物进行追踪以实现预载显示。相对地，预载显示装置20也可在判断有使用者观看透明显示器23(例如出现在第二信息采集装置21所采集的影像中)时，根据该使用者与透明显示器23之间的相对位置，判断使用者可看到的位于透明显示器23相对于使用者另一侧的位置范围，从而在判断有目标物进入该位置范围时，即针对该目标物进行追踪以实现预载显示。
在一实施例中，预载显示装置20可配置两个以上的第二信息采集装置21(例如在透明显示器两侧配置相机)，以追踪使用者的指向范围，并可配置两个以上的第一信息采集装置22，以取得大于使用者视野的影像，并可由至少两个角度的影像，建立目标物的三维空间坐标及旋转角度，以辅助后续对于目标物的追踪及其物件信息的预载显示。举例来说，根据已知的相机视角、物体的原始特征点尺寸，可通过抓取影像中一物件的两组不同位置特征点的尺寸，根据不同位置的尺寸比例，计算旋转角度，回推正向尺寸因距离产生的缩小，计算出物体距离。
在一实施例中，预载显示装置20例如会针对移动较快的目标物辨识其尺寸，并在目标物尺寸大于预设尺寸时，通过追踪其移动路径，从而在其移动路径上的固定位置预载显示物件信息，由此可避免因显示信息随目标物快速移动，而造成使用者眼睛的不适感。
本发明一实施例的目标物信息的预载显示方法及装置，通过对位于透明显示器相对于使用者另一侧的目标物进行预辨识及追踪，并将辨识信息暂存于存储装置，当有使用者对该目标物触发指向行为时，预载显示装置即可从存储装置中预载并显示物件信息，从而减少因辨识目标物所造成的显示差距。由此，可缩短透明显示器的反应时间并提高显示效率。
本发明还可有其他多种实施例，在不脱离本发明的精神和范围内，任何本领域的技术人员，可以在本发明的基础上做一些完善和更改，故本发明的保护范围当视权利要求书及其均等范围所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种目标物信息的预载显示方法，其特征在于，包括下列步骤：
利用第一信息采集装置采集透明显示器相对于使用者另一侧的外部目标物信息；
预辨识所述外部目标物信息中的至少一目标物，并根据辨识结果追踪所述目标物；
利用第二信息采集装置采集所述使用者的信息，以侦测使用者对于所述透明显示器的指向范围，并判断所追踪的所述目标物是否出现在所述指向范围内；以及
预载显示出现在所述指向范围内的所述目标物的物件信息于所述透明显示器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指向范围包括由影像传感器侦测视线方向、遥控器指向方向、触控和眼球投影方向其中之一的指向行为获得。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预载显示出现在所述指向范围内的所述目标物的物件信息于所述透明显示器的步骤包括：
侦测所述使用者与所述透明显示器的相对位置；
根据所述相对位置以及所追踪的各所述目标物的移动速度，预估适于所述使用者观看移动中的各所述目标物的所述物件信息的信息显示区；以及
预载显示出现在所述指向范围内的所述目标物的所述物件信息于所预估的所述信息显示区。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，预载显示出现在所述指向范围内的所述目标物的所述物件信息于所预估的所述信息显示区的步骤包括：
侦测所述外部目标物信息中各所述目标物的轮廓及移动速度，并产生可涵盖各所述目标物轮廓的物体框；
根据各所述目标物的所述移动速度及辨识各所述目标物所需的辨识时间，预估各所述目标物在所述辨识时间内的移动距离以作为荧幕显示差距；以及
根据出现在所述视线范围内的各所述目标物的所述荧幕显示差距与所述物体框的尺寸之间的关系，决定是否显示该目标物的所述物件信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预辨识所述外部目标物信息中的所述目标物，并根据辨识结果追踪所述目标物的步骤之前，所述方法还包括：
侦测所述外部目标物信息中各所述目标物的轮廓及移动速度，并产生可涵盖各所述目标物轮廓的物体框；
根据各所述目标物的所述移动速度及辨识各所述目标物所需的辨识时间，预估各所述目标物在所述辨识时间内的移动距离以作为荧幕显示差距；以及
根据各所述目标物的所述荧幕显示差距与所述物体框的尺寸之间的关系，决定是否对该目标物进行预辨识及追踪。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在根据各所述目标物的所述荧幕显示差距与所述物体框的尺寸之间的关系，决定是否对该目标物进行辨识及追踪的步骤包括：
当该目标物的所述荧幕显示差距大于所述物体框在该目标物的移动方向上宽度的倍数时，决定对该目标物进行预辨识及追踪，所述倍数为大于1的任意数。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预辨识所述外部目标物信息中的所述目标物，并根据辨识结果追踪所述目标物的步骤之前，所述方法还包括：
侦测所述目标物相对于所述使用者的移动角速度；以及
根据辨识各所述目标物所需的辨识时间与所述移动角速度的乘积是否大于等于所述使用者的视力分辨率，决定是否对该目标物进行预辨识及追踪。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预辨识所述外部目标物信息中的所述目标物的步骤之后，还包括：
根据所述辨识结果取得所述目标物的所述物件信息及显示信息，并记录所述物件信息及所述显示信息于数据库，其中
所述预载显示出现在所述指向范围内的所述目标物的所述物件信息于所述透明显示器的步骤包括：
读取记录于所述数据库中的所述显示信息及所述物件信息，根据所读取的所述显示信息决定所述物件信息的显示方式，并用以显示所读取的所述物件信息。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述辨识结果追踪所述目标物的步骤包括：
根据所述辨识结果，判断各所述目标物的移动速度是否超过预设速度；
若该目标物的所述移动速度超过所述预设速度，对该目标物进行追踪；以及
若该目标物的所述移动速度不超过所述预设速度，不对该目标物进行追踪。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预辨识所述外部目标物信息中的至少一目标物，并根据辨识结果追踪所述目标物的步骤还包括：
判断所述外部目标物信息中是否存在所述目标物；
若存在所述目标物，侦测所述使用者观看所述透明显示器的视线，累计所述视线停留在所述透明显示器上的时间，并判断所述时间是否超过预设时间；以及
当所述时间超过所述预设时间时，增加所述第一信息采集装置采集所述外部目标物信息的帧率。
11.一种目标物信息的预载显示装置，其特征在于，包括：
透明显示器；
第一信息采集装置，采集所述透明显示器相对于观看所述透明显示器的使用者另一侧的外部目标物信息；
第二信息采集装置，采集所述使用者的信息；以及
处理器，耦接所述透明显示器、所述第一信息采集装置及所述第二信息采集装置，载入并执行多个程序指令以：
预辨识所述外部目标物信息中的至少一目标物，并根据辨识结果追踪所述目标物；
利用所述使用者信息侦测所述使用者对于所述透明显示器的指向范围，并判断所追踪的所述目标物是否出现在所述指向范围内；以及
预载显示出现在所述指向范围内的所述目标物的物件信息于所述透明显示器。
12.如权利要求11所述的预载显示装置，其特征在于，还包括用以侦测所述使用者在所述透明显示器上触碰的触控面板，其中所述指向范围包括所述使用者观看所述透明显示器的视线范围，或是由所述视线范围与所述使用者在所述透明显示器上的触碰范围形成的指向矢量所指向的范围。
13.如权利要求11所述的预载显示装置，其特征在于，所述处理器更侦测所述使用者与所述透明显示器的相对位置，并根据所述相对位置以及所追踪的各所述目标物的移动速度，预估适于所述使用者观看移动中的各所述目标物的所述物件信息的信息显示区，以及预载显示出现在所述指向范围内的所述目标物的所述物件信息于所预估的所述信息显示区。
14.如权利要求13所述的预载显示装置，其特征在于，所述处理器还包括：
侦测所述外部目标物信息中各所述目标物的轮廓及移动速度，并产生可涵盖各所述目标物轮廓的物体框；
根据各所述目标物的所述移动速度及辨识各所述目标物所需的辨识时间，预估各所述目标物在所述辨识时间内的移动距离以作为荧幕显示差距；以及
根据出现在所述视线范围内的各所述目标物的所述荧幕显示差距与所述物体框的尺寸之间的关系，决定是否显示该目标物的所述物件信息。
15.如权利要求11所述的预载显示装置，其特征在于，所述处理器还包括：
侦测所述外部目标物信息中各所述目标物的轮廓及移动速度，并产生可涵盖各所述目标物轮廓的物体框；
根据各所述目标物的所述移动速度及辨识各所述目标物所需的辨识时间，预估各所述目标物在所述辨识时间内的移动距离以作为荧幕显示差距；以及
根据各所述目标物的所述荧幕显示差距与所述物体框的尺寸之间的关系，决定是否对该目标物进行预辨识及追踪。
16.如权利要求15所述的预载显示装置，其特征在于，所述处理器包括在该目标物的所述荧幕显示差距大于所述物体框在该目标物的移动方向上宽度的倍数时，决定对该目标物进行预辨识及追踪，所述倍数为大于1的任意数。
17.如权利要求11所述的预载显示装置，其特征在于，所述处理器还包括：
侦测所述目标物相对于所述使用者的移动角速度；以及
根据辨识各所述目标物所需的辨识时间与所述移动角速度的乘积是否大于等于所述使用者的视力分辨率，决定是否对该目标物进行预辨识及追踪。
18.如权利要求11所述的预载显示装置，其特征在于，所述处理器还包括：
根据所述辨识结果取得所述目标物的所述物件信息及显示信息，并记录所述物件信息及所述显示信息于数据库，其中
所述预载显示出现在所述指向范围内的所述目标物的所述物件信息于所述透明显示器的步骤包括：
读取记录于所述数据库中的所述辨识结果及所述物件信息根据所读取的所述显示信息决定所述物件信息的显示方式，并用以显示所读取的所述物件信息。
19.如权利要求11所述的预载显示装置，其特征在于，所述处理器包括：
根据所述辨识结果，判断各所述目标物的移动速度是否超过预设速度；
若该目标物的所述移动速度超过所述预设速度，对该目标物进行追踪；以及
若该目标物的所述移动速度不超过所述预设速度，不对该目标物进行追踪。
20.如权利要求11所述的预载显示装置，其特征在于，所述处理器还包括：
判断所述外部目标物信息中是否存在所述目标物；
若存在所述目标物，侦测所述使用者观看所述透明显示器的视线，累计所述视线停留在所述透明显示器上的时间，并判断所述时间是否超过预设时间；以及
当所述时间超过所述预设时间时，增加所述物件辨识定位装置采集所述外部目标物信息的帧率。
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