TW201303745A - 動態偵測方法及顯示裝置 - Google Patents

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Chia-Ho Lin
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Abstract

一種動態偵測方法，用於一顯示裝置，該動態偵測方法包含有：由該顯示裝置進行影像擷取，以產生複數個擷取影像；根據該複數個擷取影像，計算該顯示裝置之一移動情形；以及根據該移動情形，調整該顯示裝置相對於一影像資料之一畫面顯示範圍。

Description

動態偵測方法及顯示裝置
本發明係指一動態偵測方法及顯示裝置，尤指一種利用影像處理技術偵測動態情形之動態偵測方法及相關顯示裝置。
隨著科技的進步，電子裝置之輸入方式越來越多樣化。舉例來說，習知技術已開發出利用陀螺儀(gyro)或重力感測儀(g-sensor)來感應可攜式電子裝置之加速度，以判斷手持式電子裝置之移動情形，並據以調整顯示裝置之顯示範圍，或判斷使用者所要輸入之字元或指令。這種方式主要是利用重力加速度感應器判斷出垂直軸之方向(亦即重力之方向)，配合迴轉感應器(如陀螺儀)來判斷出另外兩個水平軸之方向(例如南北向和東西向)。然而，重力加速度感應器只能藉由感應手持式電子裝置之加速度大小來推算手持式電子裝置之位移，當手持式電子裝置係以相等速度移動時，重力加速度感應器無法得知手持式電子裝置之移動路徑長短，且當移動路徑相似時，重力加速度感應器無法精確得知手持式電子裝置之移動路徑差異。除此之外，陀螺儀及重力感測儀為機械元件，因此隨著使用將產生損耗及壽命縮短或及感測失靈，亦增加手持式電子裝置的電路大小，且陀螺儀亦會使量產成本提高。
因此，習知利用陀螺儀或重力感測儀來判斷手持式電子裝置之移動情形的方式實有改進之必要。
因此，本發明之主要目的之一即在於提供一種動態偵測方法及一顯示裝置，其不需使用陀螺儀及重力感測儀等元件，即可判斷該顯示裝置之移動情形。
本發明揭露一種動態偵測方法，用於一顯示裝置，該動態偵測方法包含有：由該顯示裝置進行影像擷取，以產生複數個擷取影像；根據該複數個擷取影像，計算該顯示裝置之一移動情形；以及根據該移動情形，調整該顯示裝置相對於一影像資料之一畫面顯示範圍。
本發明另揭露一種顯示裝置，用來顯示一影像資料，該顯示裝置包含有：一影像擷取模組，用來產生複數個擷取影像；一計算單元，用來根據該複數個擷取影像，計算該顯示裝置之一移動情形；以及一處理單元，用來根據該移動情形，調整該顯示裝置相對於該影像資料之一畫面顯示範圍。
請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一顯示裝置10之功能方塊示意圖。顯示裝置10可用來顯示一影像資料IMG，且包含有一影像擷取模組100、一計算單元102、一處理單元104及一顯式面板106。影像擷取模組100可由顯示裝置10上之一特定位置持續進行影像擷取，以產生擷取影像CP0～CPn。計算單元102可根據擷取影像CP0～CPn，計算顯示裝置10之一移動情形，並產生對應的計算結果MOV。處理單元104則根據計算結果MOV，調整顯式面板106相對於影像資料IMG之一畫面顯示範圍。簡單來說，顯示裝置10係利用影像處理技術，藉由擷取影像CP0～CPn以計算顯示裝置之移動情形，因而不需設置陀螺儀(gyro)或重力感測儀(g-sensor)等感應器。
詳細而言，請參考第2圖，第2圖為第1圖中顯示裝置10根據擷取影像CP0～CPn，計算移動情形之示意圖。假設擷取影像CPx、CP(x+1)為影像擷取模組100所擷取之擷取影像CP0～CPn中相鄰的任兩個擷取影像，其分別對應顯示裝置10由兩不同位置POSx、POS(x+1)所擷取之二影像。一物件OBJ同時出現於擷取影像CPx、CP(x+1)中，分別以OBJx、OBJ(x+1)表示。物件OBJ與顯示裝置10之距離為影像擷取模組100之一焦距f。而計算單元102可依據物件OBJ於擷取影像CPx、CP(x+1)中之影像邊緣的移動方向與距離，產生一移動向量v，並根據移動向量v，判斷顯示裝置10之移動情形。更進一步地，如第2圖所示，在擷取影像CPx、CP(x+1)中，物件OBJ分別以OBJx、OBJ(x+1)表示。依據物件OBJ於擷取影像CPx、CP(x+1)中影像邊緣之移動方向與距離，可得移動向量v。如本領域所熟知，依據影像邊緣之移動方向與距離，產生移動向量v，可透過邊緣偵測(Edge Detection)、邊緣密度分佈(Edge Density Map)等方法求得，不在此贅述。以第2圖為例，移動向量v之方向為OBJx移至OBJ(x+1)之方向(由右至左)，而移動向量v之大小為OBJx移至OBJ(x+1)之距離d。如此一來，計算單元102可依據移動向量v，判斷顯示裝置10之移動情形為於其所在之一水平面上，順時針方向旋轉一角度θ。而旋轉角度θ可進一步由距離d除以焦距f而得。需注意的是，第2圖中，僅以計算單元102依據一維移動向量v，判斷顯示裝置10之移動情形為於其所在之一水平面上一旋轉動作為例。實際上，移動向量v亦可為二維或三維向量，亦即計算單元102可依二維或三維之移動向量v，判斷顯示裝置10之移動情形為在三維空間中之平移(translation)或旋轉(rotation)動作，而不限於此。
接著，請繼續參考第3圖，第3圖為第1圖中顯示裝置10調整相對於影像資料IMG之一畫面顯示範圍RNG之示意圖。如第3圖所示，於計算單元102判斷出顯示裝置10朝一方向轉動後，處理單元104可將顯示裝置10相對於影像資料IMG之畫面顯示範圍RNG依據一向量w移動，其中向量w之大小及方向與移動向量v有關。較佳地，向量w之方向與移動向量v之方向相反，且向量w之大小正比於移動向量v之大小。以第2圖為例，移動向量v之方向為由右至左，即顯示裝置10之移動情形為順時針方向旋轉一角度θ。因此，處理單元104可將顯示裝置10相對於影像資料IMG之畫面顯示範圍RNG朝右方移動(即向量w之方向為向右)。如此，使用者將可直覺地透過適當控制對顯示裝置10的手持方式(如將顯示裝置10轉動某一方向)，以觀看到影像資料IMG一對應範圍。
需注意的是，影像式觸控裝置10為本發明之實施例，本領域具通常知識者當可據以做不同之修飾，而不限於此。舉例來說，上述實施例中，處理單元104係根據移動向量v以產生一對應向量w來移動顯示裝置10相對於影像資料IMG之畫面顯示範圍RNG，而移動向量v之大小及方向係對應於顯示裝置10旋轉之方向及角度θ，即處理單元104係依據然而顯示裝置10旋轉之旋轉量以決定顯示裝置10相對於影像資料IMG之畫面顯示範圍RNG之移動方式。然而，旋轉量僅為顯示裝置10之一移動特性，而處理單元104亦可根據顯示裝置10之其他移動特性，例如平移量、平移速度、平移加速度等平移特性，或轉動速度、轉動加速度等轉動特性，以決定顯示裝置10相對於影像資料IMG之畫面顯示範圍RNG之移動方式。在上述實施例中，假設影像擷取模組100由顯示裝置10上之一位置持續進行影像擷取，並產生擷取影像CP0～CPn時，各擷取影像間之一時間間隔為t，則計算單元102可進一步藉由時間間隔t及顯示裝置10之旋轉角度θ，求得顯示裝置10之轉動速度及轉動加速度等轉動特性。如此一來，處理單元104可依據顯示裝置10不同轉動特性，決定顯示裝置10相對於影像資料IMG之畫面顯示範圍RNG之不同移動方式。例如，處理單元104可依據顯示裝置10之轉動速度，移動畫面顯示範圍110。如此一來，使用者快速轉動顯示裝置10時，即可快速瀏覽影像資料IMG之不同對應部分。另外，當顯示裝置10轉動加速度達一特定值時，處理單元104亦可據以適當移動畫面顯示範圍RNG，如將畫面顯示範圍110朝一方向快速捲動(scroll)至影像資料IMG之一邊界。除此之外，顯示裝置10可具有多種操作模式，如包含有一擷取(capture)模式及一撥放(playback)模式。其中於擷取模式，影像資料IMG可為影像擷取模組100正在擷取之一影像資料，而於撥放模式，影像資料IMG可為已儲存於顯示裝置10之影像資料，然而影像資料IMG之來源不在此限。更進一步地，處理單元104依據顯示裝置10之移動情形所產生的對應動作，亦不限於移動顯示裝置10相對於影像資料IMG之畫面顯示範圍RNG，其亦可為對應顯示裝置10之一使用者界面(user interface)之一操作動作。例如，使用者可藉由旋轉顯示裝置10，進行對於顯示裝置10之使用者界面的一翻頁(flip)操作。然而，處理單元104依據顯示裝置10之移動情形所產生的對應動作不在此限，本領域具通常知識者當可據以做不同之修飾。
關於顯示裝置10之操作可進一步歸納為一動態偵測流程40，如第4圖所示，其包含以下步驟：
步驟400：開始。
步驟402：影像擷取模組100由顯示裝置10上之一位置進行影像擷取，以產生擷取影像CP0～CPn。
步驟404：計算單元102根據擷取影像CP0～CPn，計算顯示裝置10之一移動情形。
步驟406：處理單元104根據計算單元102所判斷的移動情形，調整顯示裝置10相對於影像資料IMG之畫面顯示範圍RNG。
步驟408：結束。
動態偵測流程40之詳細運作方式及變化可參考前述，於此不贅述。
綜上所述，本發明係利用影像處理技術，藉由複數個擷取影像以計算顯示裝置之移動情形，因而不需設置陀螺儀及重力感測儀等感應器。藉此，除可更準確判定相關電子裝置之移動情形外，亦可降低成本與電路大小，並可除去因機械元件損耗而造成壽命縮短及感測失靈等缺點。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10．．．顯示裝置
100．．．影像擷取模組
102．．．計算單元
104．．．處理單元
106．．．顯式面板
CP0～CPn、CPx、CP(x+1)．．．擷取影像
OBJ、OBJx、OBJ(x+1)．．．物件
POSx、POS(x+1)．．．位置
MOV．．．計算結果
RNG．．．畫面顯示範圍
IMG．．．影像資料
v．．．移動向量
w．．．向量
f．．．焦距
θ．．．旋轉角度
第1圖為本發明實施例一顯示裝置之功能方塊示意圖。
第2圖為第1圖之顯示裝置根據複數個擷取影像，計算移動情形之示意圖。
第3圖為第1圖之顯示裝置調整相對於一影像資料之一畫面顯示範圍之示意圖。
第4圖為本發明實施一動態偵測流程之示意圖。
CPx、CP(x+1)．．．擷取影像
OBJx、OBJ(x+1)．．．物件
POSx、POS(x+1)．．．位置
v．．．移動向量
d．．．距離
f．．．焦距
θ．．．旋轉角度

Claims (10)

  1. 一種動態偵測方法，用於一顯示裝置，該動態偵測方法包含有：由該顯示裝置進行影像擷取，以產生複數個擷取影像；根據該複數個擷取影像，計算該顯示裝置之一移動情形；以及根據該移動情形，調整該顯示裝置相對於一影像資料之一畫面顯示範圍。
  2. 如請求項1所述之動態偵測方法，其中根據該複數個擷取影像計算該顯示裝置之該移動情形之步驟，包含有：比較該複數個擷取影像中至少二相鄰擷取影像；判斷該至少二相鄰擷取影像中一影像邊緣之移動方向與距離，以產生一移動向量；以及根據該移動向量，判斷該顯示裝置之該移動情形。
  3. 如請求項1所述之動態偵測方法，其中根據該移動情形，調整該顯示裝置相對於該影像資料之該畫面顯示範圍之步驟，包含有：於該移動情形顯示該顯示裝置朝一方向轉動時，將該顯示裝置相對於該影像資料之該畫面顯示範圍朝該方向移動。
  4. 如請求項3所述之動態偵測方法，其另包含根據該顯示裝置朝該方向轉動的一特性，決定該顯示裝置相對於該影像資料之該畫面顯示範圍朝該方向移動的方式。
  5. 如請求項4所述之動態偵測方法，其中該特性係選自轉動速度、轉動加速度或轉動距離。
  6. 一種顯示裝置，用來顯示一影像資料，該顯示裝置包含有：一影像擷取模組，用來產生複數個擷取影像；一計算單元，用來根據該複數個擷取影像，計算該顯示裝置之一移動情形；以及一處理單元，用來根據該移動情形，調整該顯示裝置相對於該影像資料之一畫面顯示範圍。
  7. 如請求項6所述之顯示裝置，其中該計算單元比較該複數個擷取影像中至少二相鄰擷取影像，判斷該至少二相鄰擷取影像中一影像邊緣之移動方向與距離，以產生一移動向量，並根據該移動向量，判斷該顯示裝置之該移動情形。
  8. 如請求項6所述之顯示裝置，其中該處理單元於該移動情形顯示該顯示裝置朝一方向轉動時，將該顯示裝置相對於該影像資料之該畫面顯示範圍朝該方向移動。
  9. 如請求項8所述之顯示裝置，其中該處理單元另根據該顯示裝置朝該方向轉動的一特性，決定該顯示裝置相對於該影像資料之該畫面顯示範圍朝該方向移動的方式。
  10. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該特性係選自轉動速度、轉動加速度或轉動距離。
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