CN1426046A - 影像显示/影像摄取二合一装置及方法与使用该装置的辨识系统 - Google Patents

Abstract

影像显示/影像摄取二合一装置，兼具影像显示/影像摄取功能，主要包含：平面显示面板，在显示影像时是不透明的，在摄取影像时是透明的；背光源模组，位于该平面显示面板的后方；平面显示控制器，在显示影像时接收传输自主控制器的影像数据并将该影像数据显示至该平面显示面板；影像摄取器，位于该平面显示面板2的后方，用以摄取使用者影像成影像数据；主控制器，用于控制影像显示及影像摄取，在显示影像时传输预先录制的影像数据至该平面显示控制器并控制该背光源模组开启，在摄取影像时控制该背光源模组关闭并控制该影像摄取器的启动。

Description

影像显示/影像摄取二合一装置及方法与使用该装置的辨识系统

发明领域

本发明是关于一种组合影像显示/影像摄取于一体的二合一装置与使用该影像显示/影像摄取二合一装置的操作、监视和保安记录系统及其方法。本发明的一特点在于将影像摄取器置入平面显示器后方，使得原本仅具显示功能的平面显示器兼具影像摄取的功能。

在现有技术中，使用者看到任何平面显示器时只会认识到其具有影像显示功能，本发明所提供的方法可彻底改变使用者对平面显示器的现有认识；利用本发明将平面显示与影像摄取整合于一的系统装置及其方法，使用者看到任何平面显示器时将可认识到其兼具画面显示及影像摄取功能，此认识差异的转变将可广泛运用于许多光学领域上，尤其在保安业务上，例如，若金融机构的ATM自动提款机使用本发明，则提款机上的显示幕将兼具操作画面显示及摄影存证功能，由于使用者任何操作行为均无法避免面对显示幕，所以将可利用本发明完整及清楚记录使用者的操作行为，对不法使用者而言，一方面在操作时将更难躲避摄影监视，另一方面由于其认识到显示幕可能同时具有摄影功能，将对其不法的操作行为产生更大的心理吓阻作用。

本发明公开的影像显示/影像摄取二合一装置及其方法可以适用于目前具备平面显示功能的设备，如影像电脑、笔记型电脑、手机、个人行动助理、影像电话、自动提款机、车用多媒体显示器、电子游戏娱乐器及电视等，采用本发明的设备可从仅具画面显示单向功能提升至同时具画面显示及影像摄取双向功能，互动式运用能力将大大改进。

本发明同时公开一种创新的操作、监视及保安记录系统及其方法，使用者在操作应用本发明的设备时，本发明可以同步系列地连续记录使用者本身影像及其操作显示画面，此种同步系列数字记录使用者及其使用行为的方法，将可构成运用本发明的设备操作的黑盒子记录器，由于这个记录器会同步连续记录使用者本身影像及其操作显示画面，如同在使用者与其使用行为记录间盖上一电子骑缝章，此种数字记录认证的方法，可彻底的改进设备操作监视、保安系统、生物辨识及电子签章等需数字记录领域的应用。

发明背景

目前市面上已有许多具有平面显示器并兼具影像摄取功能的系统，例如影像电脑(桌上型或笔记型电脑)、手机、影像电话、个人数字助理(PDA)、银行的自动提款机及电视等，都是基于互动式功能的需要而增加影像摄取器来摄取影像，但这些现有技术都是将平面显示及影像摄取当成两个独立设备来使用；有些将影像摄取器置于平面显示器上方或两侧，有些隐藏影像摄取器于无线天线中或其他位置。在所有现有技术中，使用者均可明显认识到这两种设备的操作。基本上这些现有技术的区别仅在于尝试在平面显示器及影像摄取器两者的形体及彼此的相对位置作出变化以取得较佳的操作功能。

目前现有技术应用列举如下：

1.摄影机放置于笔记型电脑显示幕旁边(中国台湾专利公告号第434,496号)；

2.摄影机放置于手机及PDA的无线天线中(中国台湾专利公告号第439,996号)；

3.摄影机放置于银行自动提款机上方(美国专利No.4,991,008)；

4.摄影机放置于手机显示幕旁边(美国专利No.5,491,507)；

5.摄影机放置于笔记型电脑显示幕上方(美国专利No.6,118,653)。

但是现有技术缺点在于：

1.在所有上述现有技术中，由于影像显示及影像摄取分别由两种独立装置执行，故需要考虑到平面显示器及影像摄取器彼此的相对位置，因此如何放置影像摄取器以取得较佳的摄影角度极为重要，但是现有技术终将影像摄取器放置于平面显示器的上方或两侧均不是摄取影像的最佳位置，因为平面显示器、影像摄取器及使用者三者并不在同一轴线上，无法摄取到最佳画面。

2.所有现有技术中均必须考虑到平面显示器及影像摄取器彼此外形上的融合问题，有时影像摄取器的形状甚至会造成平面显示器使用上的不便，例如笔记型电脑、个人行动助理(PDA)及手机等具有平面显示器又以轻薄短小为主要目标的设备，现有技术加入影像摄取器时常造成整体造型突兀、尺寸增大及重量增加等重大缺失。

3.有些监视系统希望使用者无法察觉影像摄取器的存在，但在所有现有技术中，由于影像摄取器皆为独立存在，使用者均可轻易意识到影像摄取器的操作，故影像摄取器无法隐藏于无形。

发明概述

本发明是一种兼具影像显示与影像摄取的创新光学影像装置，本发明将影像摄取器融入于影像平面显示器正后方基板上形成影像显示/影像摄取二合一装置，本发明是将平面显示器的显示面板设定成不透明影像显示及透明影像摄取两种状态，并在此两种状态下交替切换，在不透明状态时是传统的影像显示，在透明状态时，利用欲摄取影像光线可穿透透明平面显示器面板的特性，将透过平面显示器面板的光线经由置于平面显示器面板后方的影像感应器摄取后储存于影像储存装置而达到影像摄取功能。

本发明影像显示/影像摄取二合一装置的平面显示面板会在不透明状态显示影像及在透明状态摄取影像两种模式下高速交替切换，在使用者使用本发明时，当面板由影像显示切换至影像摄取模式时，由于视觉暂留作用，使用者脑中会残留上一个影像显示的画面而无法察觉到影像显示的中断，如此，本发明可在使用者毫不知情的状态下切换影像显示功能及影像摄取功能，并可利用同一装置进行影像显示与影像摄取。

本发明是一种创新的电脑及视频系统的外部设备，可打破传统影像显示及影像摄取分开于不同介面处理的观念，提供一种影像显示/影像摄取二合一装置，将影像显示及影像摄取完全融合于一体，藉此，本发明带来以下的革新：

1.目前运用到平面显示器的各种装置，譬如电脑、笔记型电脑、手机、个人数字助理(PDA)、影像电话、ATM自动提款机及电视等产品，皆能将现有平面显示器转换成平面显示/影像摄取的二合一装置，除了能扩充出影像摄取功能，对产品本身造型、尺寸及重量等皆不会造成影响；

2.本发明由于平面显示器、影像摄取器及被摄影对象三者间的相对位置是位于同一轴线上，因此可摄取到最佳画面；

3.被摄取对象除不易察觉已被摄取影像，即使察觉亦不易躲避，因为使用者于操作系统时无法避免直视平面显示器，且使用者无法预测或察觉系统何时切换至影像摄取状态；

4.目前使用者在同时使用影像显示及影像摄影装置时，会认识到除平面显示设备外，亦有一影像摄取设备在运作，本发明则会改变使用者的此一认识，而此一认识观点的改变，运用于不同领域中将可有效的改变使用者的行为，例如：从影像监视的角度，如使用者认识到(或不知道)在平面显示器后方有一影像摄取装置在侦测其操作，则对其不当的使用行为将可产生最佳的监视效果；

5.本发明于平面显示器的后方可以装置多个影像摄取器，如此，可以产生被摄取者的3D立体影像，或在监视保安运用上可以同时侦测记录多个角度的画面；

6.使用本发明的设备可以利用本发明作为黑盒子记录器，本发明能同步系列地连续记录使用者本身影像及其操作显示画面，使用者及其使用行为将会被完整储存成数字记录，这种记录方法如同在使用者与其使用行为记录间盖上电子骑缝章，此数字记录方法可广泛的于设备操作监视、保安记录、生物辨识及电子签章等领域应用。

7.本发明可用于辨识系统，尤其用于生物辨识系统应用上，如虹膜辨识、指纹辨识及面貌辨识等，在操作过程中即可于平面显示器上标示被辨识者的反应位置，例如：引导使用者注视平面显示器上的一特定位置或引导使用者用手指触摸平面显示器上的一特定区域即可进行辨识，如此将大幅提升操作的方便性与准确性，在此同时，被辨识者的操作行为亦会被本发明的数字记录装置加以储存记载而留下完整的追踪记录。

附图说明

为使本发明的技术内容及特点更易了解，通过附图说明如下：

图1A是本发明影像显示/影像摄取二合一装置的影像显示状态图；

图1B是本发明影像显示/影像摄取二合一装置的影像摄取状态图；

图2是本发明影像显示/影像摄取二合一装置的结构图；

图3是本发明启动同步系列数字记录控制流程图；

图4是本发明同步系列画面显示与摄取影像数字记录(电子签章)示意图；

图5A是本发明应用于生物辨识系统(虹膜辨识)的示意图；

图5B是本发明应用于生物辨识系统(指纹辨识)的示意图。

图式主要元件符号说明

2  平面显示面板

4  背光源模组

6  影像摄取器

8  主控制器

10 二合一控制器

12 影像摄取控制器

14    影像显示控制器

16    背光源控制器

20    影像储存装置

22    显示存储装置

发明详述

以下将参考图示说明本发明的较佳实施例。图示中相同的元件具有相同的参考符号。

图1A是根据本发明影像显示/影像摄取二合一装置的影像显示状态图。图中显示当影像显示/影像摄取二合一装置是处于影像显示状态时，平面显示面板2是不透明的，因为平面显示面板的正在显示影像，此时背光源模组4为ON，影像摄取器6为OFF。

图1B是根据本发明影像显示/影像摄取二合一装置的影像摄取状态图；图中显示当影像显示/影像摄取二合一装置是处于影像摄取状态时，平面显示面板2是透明的，因为影像摄取器6需透过平面显示面板2摄取影像，此时背光源模组4为OFF，影像摄取器6为ON。本发明于平面显示器的后方可以装置多个影像摄取器，如此，可以运用来产生被摄取者的3D立体影像，或者在监视保安运用上可以同时摄取多个角度的画面，以防止使用者于操作本发明时躲藏于单一摄影装置无法拍摄到的死角。

图2是本发明影像显示/影像摄取二合一装置的结构图；图中显示主要元件平面显示面板2、背光源模组4、影像摄取器6、主控制器8、二合一控制器10、影像摄取控制器12、平面显示控制器14、背光源控制器16及显示存储装置22的关系图。当该装置处于影像显示状态时，主控制器8将显示存储装置22所预先储存(例如在ATM自动提款机中)或接收(例如在影像电话中)的影像透过影像显示控制器14由平面显示面板2播出影像；当该装置于影像摄取状态时，主控制器8经由影像摄取控制器12控制影像摄取器6并透过平面显示面板2来摄取影像。

图3是本发明启动同步系列数字记录控制流程图；本发明可同步系列连续记录使用者本身影像及其操作显示画面，使用者及其使用行为将会被完整储存成数字记录，其过程如下：使用者操作本发明影像显示/影像摄取二合一装置时，该装置首先执行步骤24启动同步系列数字记录，此时起始控制标志＝显示状态，表示该装置起始是处于影像显示状态，接着执行步骤26控制标志判断，由于此时控制标志＝显示状态，所以接着执行步骤28关闭影像摄取器，接着执行步骤30打开背光源模组，以使光线透过平面显示面板2，接着执行步骤32显示画面，接着执行步骤34储存显示画面以储存目前的操作画面，接着执行步骤36准备切换至摄取状态，此时主控制器8(未示出)将控制标志更改为摄取状态，接着执行步骤26控制标志判断，由于此时控制标志＝摄取状态，所以接着执行步骤38关闭背光源模组，接着执行步骤40打开影像摄取器，接着执行步骤42摄取影像以摄取使用者的影像，接着执行步骤44储存摄取影像以储存使用者于步骤42所被摄取的影像，接着执行步骤46准备切换至显示状态，此时主控制器8(未示出)将控制标志更改为显示状态，接着执行步骤26控制标志判断，接着重复步骤26→28→30→32→34→36→26→38→40→42→44→46→的循环顺序同步序列交错连续记录其操作显示画面与使用者本身影像的互动式关系完整储存成数字记录而形成一完整的电子签章，直至操作结束。

图4是本发明所摄取的同步系列画面显示与摄取影像数字记录示意图；其中影像储存记录编号为单数者是操作显示画面(对照用)，而影像储存记录编号为双数者是摄取自使用者的画面，此一连续系列影像纪录形同一电子签章，可供生物辨识使用。

图5A是本发明影像显示/影像摄取二合一装置应用于生物辨识系统(虹膜辨识)的示意图；其中使用者于使用该生物辨识系统时必须依照指示而注视画面上所标示的区域以便该生物辨识系统摄取虹膜影像供作身份比对之用，该装置摄取使用者虹膜影像后，将该虹膜影像传输至一处理器(未示出)，由该处理器执行一虹膜辨识软件将该虹膜影像与数据库(未示出)中的虹膜影像数据进行比对。

图5B是本发明影像显示/影像摄取二合一装置应用于生物辨识系统(指纹辨识)的示意图；其中使用者于使用该生物辨识系统时必须依照指示而将手指按在画面上所标示的区域以便该生物辨识系统摄取指纹影像供作身份比对之用，该装置摄取使用者指纹影像后，将该指纹影像传输至一处理器(未示出)，由该处理器执行一指纹辨识软件将该指纹影像与数据库(未示出)中的指纹影像数据进行比对。

本创作的特点及技术内容已充分公开如上，任何熟习本项技艺的人可依据本创作的公开及教示而作各种不背离本创作精神的替换或修饰，因此本创作的保护范围不应仅限于所公开的实施例，而应涵盖这些替换及修饰。

Claims (12)

1.一种影像显示/影像摄取二合一装置，包括下列元件：

平面显示面板(2)，在该影像显示/影像摄取二合一装置显示影像时是不透明的，而在该影像显示/影像摄取二合一装置摄取影像时是透明的；

背光源模组(4)，位于该平面显示面板(2)的后方，在该影像显示/影像摄取二合一装置显示影像时是开启的，而在该影像显示/影像摄取二合一装置摄取影像时是关闭的；

平面显示控制器(14)，用于在该影像显示/影像摄取二合一装置显示影像时接收传输自一主控制器(8)的影像数据，并将该影像数据显示至平面显示面板(2)；

影像摄取器(6)，位于该平面显示面板(2)的后方，在该影像显示/影像摄取二合一装置显示影像时是关闭的，而在该影像显示/影像摄取二合一装置摄取影像时是启动的，用以摄取使用者影像成影像数据；以及

主控制器(8)，用于控制该影像显示/影像摄取二合一装置的影像显示及影像摄取，在该影像显示/影像摄取二合一装置显示影像时传输预先录制的影像数据至该平面显示控制器(14)并控制该背光源模组(4)开启，及在该影像显示/影像摄取二合一装置摄取影像时控制该背光源模组(4)关闭并控制该影像摄取器(6)的启动。

2.如权利要求1所述的影像显示/影像摄取二合一装置，进一步包括：

一背光源控制器(16)，用于在该影像显示/影像摄取二合一装置显示影像时控制该背光源模组(4)开启，及在该影像显示/影像摄取二合一装置摄取影像时控制该背光源模组(4)关闭。

3.如权利要求2所述的影像显示/影像摄取的二合一装置，进一步包括：

一显示存储装置(22)，用于储存预先录制的影像数据并在该影像显示/影像摄取二合一装置显示影像时传输该影像数据至该平面显示控制器(14)。

4.如权利要求3所述的影像显示/影像摄取二合一装置，进一步包括：

一影像摄取控制器(12)，用于在该影像显示/影像摄取二合一装置显示影像时控制该影像摄取器(6)关闭，及在该影像显示/影像摄取二合一装置摄取影像时控制该影像摄取器(6)开启，并将传输自该影像摄取器(6)的影像数据传输至一影像储存装置(20)。

5.如权利要求4所述的影像显示/影像摄取二合一装置，进一步包括：

一影像储存装置(20)，用于储存传输自该影像摄取控制器(12)的影像数据。

6.如权利要求5所述的影像显示/影像摄取二合一装置，进一步包括：

二合一控制器(10)，用于控制该背光源控制器(16)及该影像摄取控制器(12)，在该影像显示/影像摄取二合一装置显示影像时透过该背光源控制器(16)以开启该背光源模组(4)，及在该影像显示/影像摄取二合一装置摄取影像时透过该影像摄取控制器(12)以启动该影像摄取器(6)。

7.如权利要求1，2，3，4，5、6中任一个所述的影像显示/影像摄取二合一装置，其中该平面显示面板(2)是液晶显示面板(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、有机光电显示面板(OELD)和场发射显示面板(FED)所组成的群组其中之一。

8.如权利要求1，2，3，4，5，6中任一个所述的影像显示/影像摄取二合一装置，其中该影像显示/影像摄取二合一装置具有多个安装在平面显示面板(2)后方不同位置的影像摄取器(6)以产生被摄取者的立体影像。

9.如权利要求1，2，3，4，5，6中任一个所述的影像显示/影像摄取二合一装置，其中该影像显示/影像摄取二合一装置具有多个以不同拍摄角度安装在该平面显示面板(2)后方的影像摄取器(6)同时摄取多个角度的画面以防止使用者躲藏于单一影像摄取器(6)无法拍摄到的死角。

10.一种使用一影像显示/影像摄取二合一装置以交错记录操作显示画面及使用者影像形成一电子签章的方法，该方法包括下列步骤：

使用该影像显示/影像摄取二合一装置显示第n个的总数为m的预先录制影像数据于一平面显示面板(2)，该第n个预先录制影像数据指示使用者输入所要求的数据，其中m≥1且n的预设值为1(当n未被重设时)；

使用该影像显示/影像摄取二合一装置储存显示于该平面显示面板(2)的该第n个预先录制影像数据；

使用者依据该第n个预先录制数据的要求输入所需数据；

使用该影像显示/影像摄取二合一装置储存透过该平面显示面板(2)使用者影像成使用者影像数据；

使用该影像显示/影像摄取的二合一装置检查n与m的关系，当n＜m时重设n为n+1并重复前述步骤，若n＝m时，将n设定为1，该影像显示/影像摄取二合一装置结束该预先录制影像数据与使用者影像数据交错储存的电子签章并回复至第1步骤待命。

11.一种使用一影像显示/影像摄取二合一装置的辨识系统，包括：

一影像显示/影像摄取二合一装置，该影像显示/影像摄取二合一装置具有一指示使用者配合以摄取生物辨识用的影像数据的区域，该区域中具有至少一个影像摄取器(6)；

一数据库，用以储存供生物辨识用的多个影像数据；及

一处理器，具有一辨识程序，该处理器用以执行该辨识程序以比较该数据库中的多个影像数据与该影像显示/影像摄取二合一装置所摄取使用者的影像数据。

12.如权利要求11所述的辨识系统，其中供辨识用的该影像数据为虹膜数据、指纹数据、面貌数据所组成群组其中之一。

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