ITTO20100005A1 - Sistema e metodo per il controllo della visualizzazione di un flusso video stereoscopico - Google Patents

Description

“Sistema e metodo per il controllo della visualizzazione di un flusso video stereoscopicoâ€

DESCRIZIONE

- CAMPO DELLA TECNICA -La presente invenzione si riferisce in generale ai sistemi di visualizzazione stereoscopica. L’invenzione si riferisce particolarmente ad un metodo per controllare la riproduzione di un flusso video stereoscopico secondo il preambolo della rivendicazione 1. L’invenzione si riferisce inoltre ad un sistema di visualizzazione che implementa un tale metodo.

- ARTE NOTA -Come noto, la visione stereoscopica viene ottenuta utilizzando due immagini relative a corrispondenti prospettive di un medesimo oggetto, tipicamente una prospettiva destra ed una sinistra.

Le immagini relative a queste due prospettive (tipicamente chiamate immagine destra ed immagine sinistra) vengono destinate rispettivamente all’occhio destro e a quello sinistro, in modo tale che il cervello umano integri le due prospettive in un’immagine che viene percepita come tridimensionale.

Le immagini destra e sinistra possono essere ottenute grazie ad un opportuno sistema di acquisizione (una cosiddetta “telecamera stereoscopica†con due obiettivi o una coppia di telecamere), oppure partendo da una prima immagine (ad es. l’immagine sinistra) e ricostruendo elettronicamente (mediante elaborazioni numeriche) l’altra immagine (ad es. l’immagine destra).

Nel corso degli anni sono state sviluppate molteplici tecniche che permettono la fruizione di contenuti 3D trasmessi mediante immagini stereoscopiche.

Una prima tecnica nota consiste nell’alternare nel tempo la visualizzazione dell’immagine destra e di quella sinistra.

Questa tecnica presenta però il problema che l’utente deve utilizzare degli occhiali attivi (noti come “shutter glasses†) che oscurano alternativamente l’occhio destro e quello sinistro, in modo tale che ogni occhio veda solamente le immagini associate ad una data prospettiva.

E’ altresì noto proiettare le immagini destra e sinistra mediante luce polarizzata in modo differente. Ciò può ad esempio essere ottenuto trattando appositamente uno schermo di un televisore o utilizzando appositi filtri in un proiettore. Anche in questo caso l’utente deve dotarsi di apposti occhiali (in questo caso passivi) provvisti di lenti polarizzate in modo diverso, ognuna delle quali permette il passaggio di una sola delle due immagini destra e sinistra.

In entrambi i casi, qualora l’utente provasse a guardare un flusso video stereoscopico senza questi appositi occhiali (d’ora in poi denominati occhiali stereoscopici per distinguerli dai normali occhiali da vista), la visione risulterebbe disturbata e sfocata, con conseguente affaticamento della vista per l’utente fino anche a portare mal di testa.

Per questo motivo esistono sistemi per la visualizzazione di video ed immagini 3D che consentono di selezionare manualmente la visualizzazione monoscopica (2D) o stereoscopica (3D). In questo modo se l’utente vuole vedere un contenuto 3D si dota degli occhiali stereoscopici e seleziona la visualizzazione 3D, differentemente viene selezionata la visualizzazione 2D e l’utente non deve indossare gli occhiali per la visualizzazione stereoscopica.

D’altronde la regolazione manuale da parte dell’utente limita la flessibilità di utilizzo del dispositivo stereoscopico, poiché può accadere che l’utente abbia difficoltà a commutare la modalità di visualizzazione del segnale video, ad esempio per handicap fisici o per il posizionamento del dispositivo di visualizzazione o per la complicazione d’uso di quest’ultimo. Il brevetto JP1093987A descrive un dispositivo in grado di commutare automaticamente tra visione monoscopica e stereoscopica in base al segnale di un sensore posto sullo schermo, che rileva la radiazione emessa da una sorgente infrarossa sugli occhiali stereoscopici; solo quando il sensore rileva la radiazione infrarosso il segnale video à ̈ visualizzato in modalità stereoscopica. Questo sistema presenta l’inconveniente che non distingue tra occhiali indossati e non indossati, ma solo tra occhiali accesi e non accesi: occhiali non indossati, ma accesi possono provocare la visualizzazione stereoscopica anche quando l’utente non lo desidera.

- OBITETTIVI E BREVE DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE -Scopo della presente invenzione à ̈ di presentare un sistema ed un metodo che risolvano i problemi dell’arte nota.

E’ poi scopo della presente invenzione quello di presentare un metodo per controllare la visualizzazione di un flusso video stereoscopico in modo più possibile vicino alle intenzioni delle persone che si trovano di fronte allo schermo ove sono visualizzati i contenuti video stereoscopici.

E’ poi scopo della presente invenzione quello di presentare un metodo ed un sistema per visualizzare un flusso video stereoscopico che sia efficiente ed affidabile.

Questi ed altri scopi della presente invenzione sono raggiunti mediante un dispositivo ed un metodo incorporanti le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione.

Al fine di contenere i costi del sistema di visualizzazione, ed al contempo permettere la commutazione da visione monoscopica a stereoscopica solo quando l’utente indossa gli occhiali, gli inventori hanno pensato di applicare un sensore sugli occhiali per rilevare la presenza di una testa e permettere così la visualizzazione stereoscopica quando gli occhiali sono effettivamente indossati.

Quando il sensore rileva la presenza della testa, allora comunica questa informazione al dispositivo che seleziona la modalità di visualizzazione del flusso video.

Vantaggiosamente il sensore à ̈ tipo capacitivo, in modo tale da poter essere realizzato e montato a basso costo sugli occhiali ed al contempo permettere una rilevazione efficiente della testa. Se gli occhiali venissero appoggiati aperti su un tavolo o su elemento non conduttivo (ad esempio un divano) il sensore capacitivo non si attiva e quindi il flusso video viene presentato in modalità monoscopica.

Vantaggiosamente, la comunicazione tra occhiali e dispositivo di visualizzazione, avviene ad infrarossi sfruttando il sensore utilizzato sul dispositivo di visualizzazione per la comunicazione con un telecomando.

Vantaggiosamente, nel caso gli occhiali siano di tipo shutter, si prevedono due diversi sistemi di trasmissione per la comunicazione con il dispositivo di visualizzazione. Un primo sistema viene utilizzato per trasmettere l’informazione relativa alla presenza o meno della testa e permettere così la commutazione della visione da monoscopica a stereoscopica mentre l’altro sistema, già comunemente usato in questo tipo di occhiali serve alla trasmissione del segnale di sincronismo della otturazione delle lenti.

L†̃informazione della rilevazione della testa può essere trasmessa per tutti i tipi di occhiali anche via radiofrequenza e vantaggiosamente se gli occhiali sono di tipo shutter il segnale di sincronismo può anche esso essere trasmesso in radiofrequenza in modo tale da poter utilizzare un unico dispositivo affidabile per la ricezione e trasmissione di segnali da parte degli occhiali.

Vantaggiosamente, poi il sensore ed il trasmettitore sopra indicati possono essere inseriti in un dispositivo di rilevazione fissabile alla montatura, ed in particolare alle asticelle, degli occhiali stessi per consentire la implementazione di questo sistema anche su occhiali che non lo implementano nativamente.

Vantaggiosamente, poi, gli occhiali vengono previsti di un sistema di controllo dei consumi energetici che permette di ottimizzare i consumi energetici degli occhiali in base alla rilevazione della testa dello spettatore.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione dettagliata che segue di alcuni esempi di forme di realizzazione preferite.

- BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI -Alcuni esempi di realizzazione preferiti e vantaggiosi vengono descritti a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- La figura 1 mostra una persona che osserva un flusso video stereoscopico mediante un sistema secondo la presente invenzione.

- La figura 2 mostra degli occhiali stereoscopici secondo la presente invenzione.

- La figura 3 mostra uno schema a blocchi dell’elettronica montata sugli occhiali 2.

- La figura 4 mostra uno schema a blocchi dell’elettronica montata sugli occhiali 2 secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione.

Le figure illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, numeri di riferimento illustranti strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento simili.

- DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE-In figura 1 uno spettatore 1 indossa degli occhiali stereoscopici 2 (mostrati in dettaglio in figura 2) per guardare un contenuto 3D, ad esempio un film.

Nell’esempio di figura 1, il contenuto 3D viene visualizzato sullo schermo di un dispositivo di visualizzazione 3. Ai fini della presente invenzione il dispositivo di visualizzazione può essere un qualsiasi dispositivo atto a visualizzare un flusso video stereoscopico in modalità stereoscopica o monoscopica. Con il termine dispositivo di visualizzazione s’intende pertanto ricomprendere sia dispositivi che non necessitano uno schermo, quali un proiettore in grado di visualizzare il flusso video su un telo o una parete, così come dispositivi comprendenti un decodificatore ed uno schermo, come ad esempio i televisori o i computer. Col termine decodificatore s’intende ricomprendere qualsiasi dispositivo in grado di leggere supporti ottici (ad es. CD, DVD, Blue-Ray), magnetici (nastri), memorie di massa ecc… su cui sono memorizzati contenuti 3D (in particolare flussi video stereoscopici) e di fornire allo schermo i necessari segnali video (ad es. segnali RGB) per la visualizzazione del contenuto 3D. Sono anche decodificatori i set-top box che ricevono un flusso video da una sorgente esterna, ad esempio antenna o cavo, lo decodificano e forniscono ad uno schermo, televisore o proiettore i necessari segnali video per la visualizzazione del flusso video stereoscopico. Un decodificatore può essere quindi un dispositivo esterno collegato ad uno schermo o essere una scheda elettronica, ad esempio una scheda video, integrata all’interno dello schermo o di un dispositivo più complesso, quale un computer.

Nell’esempio di figura 1, il dispositivo di visualizzazione 3 comprende un lettore DVD 31 collegato ad un televisore 30.

Il dispositivo di visualizzazione 3 comprende un ricevitore 32 per ricevere un segnale dagli occhiali 2 relativo alla presenza della testa dell’utente. Il ricevitore 32 può essere un ricevitore a radiofrequenza o un ricevitore ad infrarossi e può essere integrato o connesso ad uno degli elementi che compongono il dispositivo di visualizzazione. Ad esempio, in una forma di realizzazione il ricevitore 32 può essere il ricevitore infrarosso del segnale del telecomando, normalmente previsto sia sui televisori, che sui lettori ottici, sia sui set-top-box.

Nell’esempio di figura 1 il ricevitore 32 à ̈ un dispositivo autonomo collegato via cavo, in particolare via USB, al lettore DVD 31.

In generale, se il ricevitore 32 à ̈ separato dal decodificatore del dispositivo di visualizzazione, il collegamento tra ricevitore e decodificatore può avvenire con o senza cavo, ad esempio può essere un collegamento radio, ad esempio di tipo wi-fi o bluetooth.

In funzione del segnale ricevuto dal ricevitore 32, il dispositivo di visualizzazione seleziona automaticamente la modalità di visualizzazione del flusso video, in particolare seleziona una modalità stereoscopica se il segnale indica che gli occhiali sono indossati ed il flusso video à ̈ stereoscopico, mentre seleziona la modalità monoscopica negli altri casi.

Per rilevare se gli occhiali 2 sono indossati o meno, gli occhiali sono provvisti di un sensore 20 che rileva la presenza della testa dell’utente 1.

Preferibilmente il sensore 20 à ̈ un sensore capacitivo posto sulla montatura degli occhiali e rivolto verso l’area racchiusa dalle due stanghette della montatura, in modo tale da poter rilevare la testa.

In una forma di realizzazione, il sensore capacitivo à ̈ posto in prossimità della sezione della montatura che si appoggia sulle orecchie quando gli occhiali sono indossati. In un’altra forma di realizzazione, il sensore 20 può essere posto in corrispondenza della parte della montatura che appoggia sul naso. Entrambe queste soluzioni risultano vantaggiose in quanto si garantisce il contatto tra testa e sensore.

Alternativamente, il sensore 20 può essere un sensore termico che rileva la presenza della testa quando rileva una temperatura superiore a 30°C, e preferibilmente superiore a 35°C.

Uno schema a blocchi dell’elettronica montata sugli occhiali à ̈ mostrata in figura 3.

Il sensore 20 Ã ̈ collegato ad un dispositivo di controllo 21 degli occhiali, ad esempio un processore o un microcontrollore, che interpreta la rilevazione del sensore e fornisce al trasmettitore 21 un segnale da trasmettere che indica se gli occhiali sono indossati o meno.

Il trasmettitore 21 ed il ricevitore 32 vengono quindi scelti in modo tale da permettere la comunicazione tra loro.

Il sensore 20, il dispositivo di controllo 21 ed il trasmettitore 22 sono alimentati mediante un’unità d’alimentazione 23 che, in una forma di realizzazione preferita comprende almeno una batteria che garantisce la buona alimentazione degli occhiali.

La carica della batteria può essere realizzata sia tramite sorgenti di energia esterna che tramite sistemi di energy harvesting che convertono l’energia presente nell’ambiente come vibrazioni, energia luminosa o onde radio in energia accumulata nella batteria locale. Un ulteriore sistema per la ricarica della batteria può essere costituito da un sistema induttivo ove il display emette energia in radiofrequenza e gli occhiali la ricevono e la immagazzinano nella batteria in modo analogo di quanto accade con sistemi RFID.

Tuttavia, in una forma di realizzazione gli occhiali 2 possono essere dotati di un’antenna (ad esempio la medesima del trasmettitore 22) per ricevere onde radio emesse dal dispositivo di visualizzazione ed essere alimentati dal segnale ricevuto. Ciò risulta vantaggioso in quanto non richiede la batteria, ma richiede che l’utente sia all’interno del cono nel quale l’energia catturata ricevuta à ̈ sufficiente al funzionamento degli occhiali.

In un’altra forma di realizzazione, se gli occhiali sono collegati via cavo al dispositivo di visualizzazione (ad esempio ciò à ̈ possibile per i visori utilizzati per i giochi 3D) l’alimentazione degli occhiali può avvenire attraverso il cavo di collegamento degli occhiali.

Preferibilmente gli occhiali 2 vengono previsti di un blocco di gestione dell’energia 24 (mostrato in figura 4) interposto tra unità d’alimentazione 23, sensore 20 ed unità di controllo 22.

Il blocco 24 consente di spegnere automaticamente l’alimentazione dell’unità di controllo 22 e del trasmettitore 21 nel momento in cui questi vengono rimossi e consente inoltre di attivarli automaticamente nel momento in cui vengono indossati. In una forma di realizzazione, se gli occhiali sono di tipo shutter, allora il blocco 24 permette di togliere l’alimentazione agli altri dispositivi di otturazione degli occhiali, così da spegnere gli occhiali quando questi non sono indossati consentendo un risparmio energetico che allunga la durata della batteria.

Dalla descrizione sopra effettuata di alcune forme di realizzazione dell’invenzione, le caratteristiche della presente invenzione appaiono chiare. Una persona esperta del ramo della tecnica può quindi apportare diverse varianti e modifiche al sistema di visualizzazione sopra descritto pur utilizzando l’idea di rilevare se gli occhiali sono indossati mediante un sensore posto sugli occhiali ed atto a rilevare la presenza di una testa.

Ad esempio, se gli occhiali 2 sono di tipo shutter, allora questi devono ricevere un segnale di sincronismo dal dispositivo di visualizzazione. Preferibilmente, la trasmissione del rilevamento della testa della persona da parte degli occhiali ed il segnale di sincronismo per controllare l’otturazione delle lenti vengono trasmessi utilizzando diversi sistemi di comunicazione. Ad esempio il sincronismo viene trasmesso ad infrarossi, mentre il segnale relativo al fatto che gli occhiali sono indossati viene trasmesso a radiofrequenza. Alternativamente i due segnali possono essere trasmessi con infrarossi, ma

con codici diversi in modo che le interferenze siano minime. Vantaggiosamente se gli occhiali sono di tipo shutter e devono ricevere un sincronismo, la rilevazione della testa può essere trasmessa a radiofrequenza in modo tale da poter utilizzare un unico dispositivo affidabile per la ricezione e trasmissione di segnali da parte degli occhiali.

Ulteriormente, gli occhiali possono essere dotati di più sensori.

In una variante, l’elettronica degli occhiali 2 sopra descritta (sensore, alimentazione, blocco di gestione energia, trasmettitore ecc…) possono essere integrati in un unico dispositivo di rilevazione separato dagli occhiali e montabile su questi ultimi mediante un apposito sistema di fissaggio removibile. Ciò consente di applicare il suddetto dispositivo a qualsiasi tipo d’occhiale, anche agli occhiali passivi.

Infine, à ̈ possibile prevedere un ulteriore dispositivo aggiuntivo agli occhiali che permetta di ridurre ulteriormente il consumo delle batterie. In particolare si prevede di utilizzare un sensore di tilt (ad esempio un accelerometro) che rilevi l’inclinazione degli occhiali così da capire quando questi vengono presi in mano e di conseguenza permettere l’alimentazione degli occhiali, compresa la sezione con il sensore capacitivo. A questo scopo il sensore di tilt può agire su un interruttore che colleghi l’elettronica degli occhiali all’alimentazione in funzione dell’uscita del sensore di tilt.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema (1) per visualizzare un flusso video stereoscopico, comprendente un dispositivo di visualizzazione (3) per visualizzare detto flusso video secondo una modalità stereoscopica o monoscopica, occhiali stereoscopici (2) per vedere in modalità stereoscopica il flusso video visualizzato da detto dispositivo di visualizzazione, caratterizzato dal fatto che detti occhiali stereoscopici (2) comprendono un sensore (20) atto a rilevare la presenza di una testa quando gli occhiali (2) sono indossati, ed un trasmettitore (21) atto a trasmettere un’informazione indicativa del fatto che gli occhiali sono indossati, e dal fatto che detto dispositivo di visualizzazione (3) à ̈ atto a ricevere detta informazione trasmessa degli occhiali stereoscopici ed a visualizzare detto flusso video stereoscopico in modalità monoscopica o stereoscopica in funzione di detta informazione.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui detto sensore à ̈ un sensore capacitivo.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto sensore à ̈ posto sulla montatura in corrispondenza della zona che poggia sulle orecchie.
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto sensore à ̈ posto sulla montatura in corrispondenza della zona che poggia sul naso.
5. 5. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto sensore à ̈ alimentato mediante batteria.
6. 6. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detto sensore comprende un’antenna ed à ̈ alimentato mediante un segnale radio ricevuto da detta antenna.
7. 7. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti occhiali sono di tipo shutter e comprendono un ricevitore atto a ricevere un segnale di sincronismo da detto dispositivo di visualizzazione (3) mediante un primo sistema di comunicazione, ed in cui detto trasmettitore (21) Ã ̈ atto a trasmettere detta informazione relativa al fatto che gli occhiali sono indossati mediante un secondo sistema di comunicazione diverso da detto primo sistema di comunicazione.
8. 8. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto trasmettitore trasmette a radiofrequenza.
9. 9. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti occhiali stereoscopici (2) comprendono ulteriormente un blocco di gestione dell’energia (24) interposto tra un’unità d’alimentazione (23), detto sensore (20) ed un’unità di controllo (22) atta a comandare detto trasmettitore (21), detto blocco di gestione dell’energia (24) essendo atto a spegnere automaticamente l’alimentazione dell’unità di controllo (22) nel momento in cui detto sensore non rileva la testa e ad attivare detta alimentazione dell’unità di controllo automaticamente nel momento in cui viene rilevata la testa.
10. 10. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo di visualizzazione (3) comprende un ricevitore (32) per ricevere segnali sia da un telecomando sia da detto trasmettitore (21).
11. 11. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, ulteriormente comprendente un sensore d’inclinazione, in particolare un accelerometro, atto a rilevare un cambiamento d’inclinazione degli occhiali e permettere l’attivazione o spegnimento dell’elettronica degli occhiali quando questi sono presi in mano.
12. 12. Metodo per visualizzare un flusso video, comprendente i passi di: - Rilevare se gli occhiali sono indossati mediante un sensore (20) posto su occhiali stereoscopici (2) ed atto a rilevare la presenza di una testa, - Visualizzare detto flusso video stereoscopico secondo una modalità di visualizzazione stereoscopica se detti occhiali sono indossati.
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui detto sensore (20) Ã ̈ un sensore capacitivo.
14. 14. Dispositivo di rilevazione caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di fissaggio removibile per il fissare detto dispositivo alla montatura di occhiali, un sensore (20) disposto in modo tale che quando detto dispositivo à ̈ fissato a detti occhiali detto sensore à ̈ atto a rilevare la presenza di una testa quando gli occhiali (2) sono indossati, ed un trasmettitore (21) atto a trasmettere un’informazione indicativa del fatto che gli occhiali sono indossati.
15. 15. Dispositivo secondo la rivendicazione 14, ulteriormente comprendente un blocco di gestione dell’energia (24) interposto tra un’unità d’alimentazione (23) di detto dispositivo, detto sensore (20) ed un’unità di controllo (22), detto blocco di gestione dell’energia (24) essendo atto a spegnere automaticamente l’alimentazione dell’unità di controllo (22) nel momento in cui detto sensore non rileva la testa e ad attivare detta alimentazione dell’unità di controllo automaticamente nel momento in cui viene rilevata la testa.