TW202105990A - 具有可調整影像擷取速度之數位夜視裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種夜視裝置，其包含：至少一感測器陣列；一顯示螢幕，其用於顯示使用該感測器陣列所獲得之一影像；一速度量測裝置，其與該感測器陣列及該顯示螢幕一體式安裝；及一控制裝置。 該控制裝置經組配來接收藉由該速度量測裝置所提供之一速度量測值作為輸入，且回應地控制該感測器陣列進行之影像擷取的一頻率，使得影像擷取之該頻率在該速度量測值增大時增大。 因此，本發明提供一種夜視裝置，其用於對於使用者在其頭部正移動時防止任何噁心感覺，同時使用一習知感測器陣列且限制一平均電消耗。

Description

具有可調整影像擷取速度之數位夜視裝置

本發明係關於數位夜視裝置之領域。

在先前技術中已知兩個大類系之夜視裝置，該等裝置意欲安裝於使用者之頭部上以便使其即使在周圍場景之低照亮的情況下仍能夠即時地觀察該場景。

第一類系之夜視裝置基於影像增強技術而將類比裝置分群。此技術使用影像增強器管，包含能夠將入射光子通量轉換為初始電子通量之光電陰極。該初始電子通量傳播至倍增構件。入射於倍增構件上之每一電子使多個二次電子被發射。因此，強烈電子通量得以產生。強烈電子通量藉由磷篩接收，該磷篩將該強烈電子通量轉換為強烈光子通量。該強烈光子通量對應於入射於光電陰極上之光子通量，但為更強烈的。在周圍場景之變化與其在藉由夜視裝置所形成之影像上的轉變(或轉導)之間的潛時僅為大約1毫秒。

基於使用感測器陣列之影像擷取及在顯示螢幕上獲取之影像的恢復，第二類系之夜視(或低層級光)裝置將數位裝置分群。感測器陣列將入射光學通量轉換為電信號。電信號隨後傳送至例如具有液晶顯示類型之顯示螢幕，用於影像之顯示，該影像代表入射於感測器陣列上之光學通量的散佈。感測器陣列由在可見光譜及/或紅外線光譜中敏感之感測器組成，用於昏暗場景之影像(經增強或未經增強)或該場景的紅外線影像之擷取。

該第二技術與在移動期間之使用，及特定地與其在使用者的頭部上之托載的相容性藉由可由使用者感覺之反胃的感覺所限制。反胃之該感覺尤其藉由在周圍場景之變化與其在形成於顯示螢幕上之影像上的轉變(或轉導)之間的潛時誘發。該潛時與藉由感測器陣列進行之影像擷取的頻率相關。擷取之該頻率一般等於25 Hz，或大約50 Hz，其對應於40 ms或大約20 ms之潛時。該高潛時對於使用者在其頭部相對於周圍場景移動時且詳言之在其轉動其頭部時引起噁心感覺。

本發明之一目標在於提出一種數位夜視裝置，使得有可能對於使用者在其頭部相對於周圍場景移動時且詳言之在其轉動其頭部時防止任何噁心感覺。

該目標係用一種意欲安裝於一使用者之頭部上的夜視裝置達成，且該裝置包含： - 至少一感測器陣列；及 - 一顯示螢幕，其經組配來顯示使用該感測器陣列所獲得之一影像。 根據本發明，該夜視裝置進一步包含： - 一速度量測裝置，其與至少包含該感測器陣列及該顯示螢幕之一總成一體式安裝；及 - 一控制裝置，其經組配來接收藉由該速度量測裝置所提供之至少一速度量測值作為輸入，且回應地控制該感測器陣列進行之影像擷取的一頻率，使得影像擷取之該頻率在該速度量測值增大時增大。

在數位夜視裝置之情境下，應理解，感測器陣列包含在可見光譜中高敏感之感測器及/或在紅外線光譜中敏感的感測器，用於昏暗場景之影像及/或該場景之紅外線影像的擷取。紅外線光譜更特定地指明範圍自700 nm至0.1 mm之波長範圍。

一明顯解決方案，為了對於使用者在其頭部相對於周圍場景移動時防止任何噁心感覺，將由減小潛時組成，而不管夜視裝置之使用條件。然而，低潛時，及因此藉由感測器陣列進行之擷取的迅速頻率對於該等感測器誘發低整合時間，該情形與在夜視裝置之情境下所需的高敏感性相矛盾。

為本發明之基礎的概念在於注意，當使用者之頭部正相對於周圍場景移動時，使用者極少注意其在顯示螢幕上看見之影像的細節。與使用者之頭部相對於周圍場景不動或幾乎不動的時段相比，接著有可能容忍該影像之品質的降級。

根據本發明之夜視裝置因此經組配來將藉由感測器陣列進行之影像擷取的頻率調適至使用者之頭部相對於該周圍場景之移動的速度。當使用者之頭部相對於周圍場景不動或幾乎不動時，影像擷取之頻率為慢的，此情形使得有可能獲取周圍場景之良好品質影像而不管不良的照亮條件(感測器陣列之感測器的高整合時間，及因此良好的訊雜比)。當使用者之頭部正相對於周圍場景移動時，影像擷取之頻率增大，此情形使得有可能對於使用者防止任何噁心感覺。影像擷取之頻率的該增大導致對於藉由感測器陣列所獲取之影像的品質損失。然而，由於上文所提及之原因，該品質損失為可容忍的，此係由於該損失僅在使用者之頭部正相對於周圍場景移動時發生。

因此，本發明提出一種數位夜視裝置，其使得有可能對於使用者在其頭部相對於周圍場景移動時防止任何噁心感覺，而不會降低對藉由裝置提供之夜視之品質的感知。

本發明之任選特徵在附屬請求項中提及。

本發明亦涵蓋一種在安裝於一使用者之頭部上的根據本發明之一夜視裝置中實施的，用於調整影像擷取之一頻率的方法，該方法包含以下步驟： - 使用該速度量測裝置，量測至少包含該感測器陣列及該顯示螢幕之該總成的至少一速度； - 使用該控制裝置，控制藉由該感測器陣列進行之影像擷取的該頻率，使得影像擷取之該頻率在該速度量測值增大時增大。

圖1A示意性地說明安裝於使用者200之頭部上的根據本發明之夜視裝置100。夜視裝置100形成攜帶型裝置，能夠藉由在眼部層級處覆蓋其面部之至少一部分而安裝於使用者200之頭部上。夜視裝置100例如以整合夜視裝置之元件的護目鏡、面罩或頭盔之形式呈現。在使用期間，夜視裝置100相對於使用者200之頭部為靜止的。

圖1B示意性地說明夜視裝置100。夜視裝置100詳言之包含轉導模組110，轉導模組110產生周圍場景中之光信號的散佈至能夠藉由使用者看見之影像的轉導。

轉導模組110在此處包括感測器陣列120及顯示螢幕130。

感測器陣列120包括多個感測器121，該等感測器121例如以列及行以非限制性方式根據規則網格散佈。

感測器121各自能夠將入射光通量轉換為電信號。

感測器121可包含在可見光譜(400 nm與700 nm之間)中敏感之高敏感性感測器，及/或在紅外線光譜中敏感，例如在範圍自700 nm至1700 nm，或範圍自700 nm至1100 nm，或範圍自700 nm至900 nm，或範圍自8 µm to 12 µm之光譜帶上敏感的感測器。

每一感測器121可藉由以下各者形成： - 被稱為LLL之CMOS感測器，用於低層級光，能夠偵測極低強度光線；或 - 被稱為EB-CMOS之感測器，用於電子轟擊之CMOS感測器，包括用於將入射光子通量轉換為電子通量的光電陰極及能夠將入射電子通量轉換為電量測信號之CMOS感測器；或 - 被稱為I-CMOS之感測器，用於增強型CMOS；或 - 紅外線光二極體；等。

感測器陣列120可包含多個類型之感測器，該等感測器例如在其光譜敏感性帶方面不同，且散佈至多個纏結或甚至並列的基本陣列中。根據未展示之一變體，根據本發明之夜視裝置包含多個相異且並列之感測器陣列，該等陣列在所構成之感測器的類型方面不同，其中各種類型之感測器藉由其光譜敏感性帶而彼此區分。在該等兩個變體中，該至少一感測器陣列連接至處理模組，該處理模組經組配來接收藉由該至少一感測器陣列之感測器中之每一者所提供的電信號作為輸入，且使用該等信號形成被稱為合併影像的影像，從而相對於各種光譜偵測帶將資料分群。

顯示螢幕130連接至感測器陣列120，且經組配來回應於接收到直接地或間接地來自感測器陣列之電信號而顯示在可見光中的影像。顯示螢幕詳言之在範圍自400 nm至700 nm之波長下發光。

較佳地，顯示螢幕130經組配來顯示在各灰階下之影像。在各灰階下之影像由僅在其光強度方面不同的像素構成。實務上，被稱為在各灰階下之影像可以綠色顯現。顯示螢幕130為例如液晶顯示器(LCD)。

此處，顯示螢幕130經組配來接收藉由感測器陣列120直接地提供之電信號作為輸入。根據未展示之變體，顯示螢幕130經組配來接收間接地來自該至少一感測器陣列之電信號作為輸入。該等電信號接著藉由處理模組或處理器提供，該處理模組或處理器將經提供作為該至少一感測器陣列之輸出的第一電信號變換為發送至螢幕130之第二電信號。該處理模組為例如諸如上文所提及之處理模組，其經組配來合併與各種光譜偵測範圍相關的資料。詳言之，感測器陣列120可包括在其各別光譜敏感性範圍方面不同的各種類型之感測器，且處理模組經組配來根據專用演算法合併來自每一類型之感測器的資料。因此產生的經合併之影像藉由螢幕130顯示。

夜視裝置100因此基於昏暗場景之數位偵測而形成數位裝置。

轉導模組110之許多變體可在不脫離本發明之範疇的情況下得以實施。舉例而言，感測器陣列可包含光譜敏感性範圍不僅在紅外線光譜中延伸而且延伸至紅外線光譜外部之感測器。感測器陣列可包含各種類型之感測器，該等感測器在其各別光譜敏感性範圍方面不同。或者，感測器陣列之所有感測器為相同類型之感測器，特定地在可見光譜中敏感的高敏感性感測器或在屬於紅外線光譜之同一光譜帶上敏感的感測器。根據其他變體，感測器陣列亦包括在可見光譜(400 nm與700 nm之間)中敏感之感測器及/或在近紫外線光譜(200 nm與400 nm之間)中敏感之感測器及/或在紫外線光譜(10 nm與200 nm之間)中敏感的感測器，其中較佳地，感測器陣列之感測器中的大多數為在紅外線光譜中敏感之感測器或高敏感性感測器。

根據本發明，夜視裝置100進一步包含速度量測裝置140，及用於控制藉由感測器陣列120進行之影像擷取之頻率的控制裝置150。

速度量測裝置140與至少包括感測器陣列120及螢幕130之總成一體式安裝。

在操作期間，當夜視裝置100位於使用者之頭部上時，速度量測裝置140因此使得有可能相對於地球參考框架量測使用者之頭部的移動速度。

速度量測裝置140經組配來量測至少一線性速度及/或至少一旋轉速度。速度量測裝置140可包含加速計類型之至少一線性速度感測器，及/或陀螺計類型之至少一旋轉速度感測器。速度量測裝置140包含例如用於根據正交座標系之三個軸線中之每一者量測線性速度的三個線性速度感測器，及用於圍繞該等三個軸線中之每一者量測旋轉速度的三個旋轉速度感測器。當速度量測裝置140包含多個速度感測器時，速度量測裝置140有利地包括處理器，該處理器經組配來組合藉由該等感測器中之每一者所提供的量測值以便提供單一速度量測值作為輸出。

控制裝置150較佳地包含中央單元，該中央單元具有實施保存於記憶體中之程式的處理器。控制裝置150經組配來： - 接收藉由速度量測裝置140所提供之速度量測值作為輸入； - 產生該速度量測值之處理，以便相對於藉由感測器陣列120進行之影像擷取的頻率判定設定點值(當存在如上文所提及之多個感測器陣列時，各別地藉由感測器陣列中之每一者)；及 - 將藉由感測器陣列120進行之影像擷取的頻率設定於該設定點值(當存在如上文所提及之多個感測器陣列時，各別地藉由感測器陣列中之每一者進行的影像擷取之頻率)。

藉由感測器陣列120進行之影像擷取的頻率為轉變(或反射)速度的每單位時間之影像之數目，該速度為感測器陣列120將在周圍場景中之光信號的散佈變換為電信號之散佈的速度。該頻率等於為必要的以使得該陣列獲取周圍場景之給定影像的持續時間之倒數。

根據本發明，控制裝置150經組配來界定該設定點值，使得藉由速度感測器所量測之速度的高值對應於藉由感測器陣列進行之影像擷取的高頻率，且反之亦然。因此，當使用者之頭部正移動時，藉由感測器陣列120進行之影像擷取的頻率增大，此情形對於使用者防止任何噁心感覺。

較佳地，感測器陣列120為在夜視領域中之習知感測器陣列，經提供以用於在影像擷取的低於100 Hz之標稱頻率下操作，例如50 Hz或25 Hz。

當使用者之頭部相對於周圍場景不動時，藉由感測器陣列進行之影像擷取的頻率等於影像擷取之該標稱頻率，此情形使得有可能獲取良好品質的影像。

當使用者之頭部正相對於周圍場景移動時，例如當使用者轉動、抬高或降低其頭部時，藉由感測器陣列進行之影像擷取的頻率顯著地增大，以便對於使用者防止任何噁心感覺。藉由感測器陣列所獲取之影像接著為經降級之影像。然而，影像之該降級在使用者不留意其看見之影像的品質之瞬間發生。

因此，本發明使得有可能對於使用者在其頭部正相對於周圍場景移動時防止任何噁心感覺，而同時使用具有合理成本價格的習知感測器陣列。此外，由於藉由感測器陣列進行之影像擷取的頻率僅在給定之清楚界定的時間間隔期間增大，因此根據本發明之夜視裝置的平均能量消耗保持受限。

藉由感測器陣列進行之影像擷取的頻率可達到範圍可達1 kHz之值，所對應之潛時的量值與類比夜視裝置之潛時相同。

在每一瞬間，螢幕130上之影像刷新的頻率至少等於藉由感測器陣列120進行之影像擷取的頻率。有利地，對於藉由螢幕130所顯示之影像的影像刷新之頻率，與藉由感測器陣列進行之影像擷取的頻率係解相關(decorrelated)。螢幕130可接著具有影像刷新之恆定頻率，大於或等於藉由感測器陣列120進行之影像擷取之頻率的最大值。因此，使用者之視覺舒適度得以改良，同時確保藉由使用者看見之影像遵循以一頻率一個接一個，從而使得有可能在使用者之頭部相對於周圍場景移動的情況下防止任何噁心感覺。

圖2A示意性地說明在如圖1B中所說明之夜視裝置中實施的方法之第一實施例。

在第一步驟21A中，速度量測裝置140量測至少包含感測器陣列120及顯示螢幕130之總成的速度V(t)，且將該速度量測值V(t)提供至控制裝置150。速度V(t)可為藉由速度量測裝置140之多個速度感測器所量測的多個速度之組合。

在第二步驟22A中，控制裝置150使用該速度量測值V(t)來對於藉由感測器陣列進行之影像擷取的頻率界定設定點值，且將經由感測器陣列120進行之影像擷取的頻率設定於該設定點值。該設定點值可為速度量測值V(t)之線性函數。

圖2B示意性地說明在如圖1B中所說明之夜視裝置中實施的方法之第二實施例。

第一步驟21B對應於參看圖2A所述之步驟21A。

在第二步驟22B中，控制裝置150比較速度量測值V(t)與速度臨限值Vs。該臨限值Vs較佳地儲存於控制裝置150之記憶體中。

當控制裝置150判定速度量測值V(t)低於或等於速度臨限值Vs時，其界定對應於第一預定低值Fb1之設定點值，且將經由感測器陣列120進行之影像擷取的頻率設定於該設定點值(步驟23B)。

當控制裝置150相反地判定速度量測值V(t)大於速度臨限值Vs時，控制裝置150界定取決於速度量測值V(t)之設定點值，且將藉由感測器陣列120進行之影像擷取的頻率設定於該設定點值(步驟23B)。該設定點值與速度量測值V(t)之間的關係可為線性的，但未必為線性的。

因此，其產生了影像擷取之頻率的穩定化，從而使得有可能忽視不太可能對於使用者產生噁心感覺或過慢而不能准許藉由使用者看見之影像之降級的慢移動。

圖2C示意性地說明根據本發明之方法的第三實施例，該第三實施例僅對於其相對於圖2B之方法的差異而進行描述。

步驟21C至23C各別地對應於參看圖2B所述之步驟21B至23B。

當控制裝置150判定速度量測值V(t)大於或等於速度臨限值Vs時，其界定對應於嚴格地大於Fb1之預定高值Fh的設定點值，且將藉由感測器陣列120進行之影像擷取的頻率設定於該設定點值(步驟23C)。

該實施例為特定地簡單的，在於其僅包括兩個操作模式，每一操作模式與藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的單一值相關聯。

根據一有利變體，根據本發明之控制裝置可經組配來判定使用者之頭部相對於周圍場景的在進展中之移動的當前持續時間。換言之，此涉及即時地判定自使用者之頭部相對於周圍場景之移動的開始逝去的時間。藉由考慮移動在速度量測值大於預定速度臨限值時開始，且該移動只要速度量測值大於該預定速度臨限值則繼續，該持續時間係使用藉由速度量測裝置所提供之量測值判定。

控制裝置150經組配來在每一瞬間比較該持續時間與持續時間臨限值，且只要移動之當前持續時間低於持續時間臨限值，則將影像擷取之頻率設定於第二低值Fb2。第一臨限值Fb1及第二臨限值Fb2可為等同或相異的。

因此，其產生了穩定化，從而使得有可能忽視在特定地短持續時間內發生之移動，例如與使用者之抽搐相關。

藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的增大可導致對於該陣列之感測器的整合時間之減少(感測器曝露至輸入光信號之持續時間)。該等感測器中之每一者接著整合較少之光信號，且因此提供較低電信號作為輸出。使得隨後藉由螢幕130顯示之影像不會過暗，因此增大螢幕之亮度以便補償整合時間的該減少係有利的。控制裝置150接著經組配來進一步控制藉由螢幕130進行之顯示的亮度。詳言之，控制裝置150經組配來在控制裝置150增大藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的同時增大該亮度，且反之亦然。螢幕之亮度的增大對應於藉由該螢幕接收作為輸入之電信號的放大。藉由螢幕130所顯示之影像保持具有較低品質，特定地在對比度方面，但該影像具有提供良好視覺舒適度的亮度，類似於在無使用者之頭部之移動時藉由螢幕所顯示之影像的亮度(對於使用者未感覺到亮度之改變)。

根據另一有利變體，控制裝置150可經組配來調整在感測器陣列上之感測器讀取的數目。控制裝置150接著經組配來在控制裝置150增大藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的同時減小感測器讀取之該數目，且反之亦然。因此，有可能減少與藉由感測器陣列進行之對給定影像之擷取相關的電消耗，且因此至少部分地補償與藉由感測器陣列進行之對影像之擷取的頻率之增大相關的夜視裝置之電消耗的增大。感測器讀取之數目的減小對應於使用感測器陣列所獲取之影像之解析度的劣化。然而，解析度之該劣化在使用者並不能非常意識到其看見之影像的品質之瞬間發生。

感測器讀取在感測器陣列120上以規則間隔散佈。舉例而言，每N列之感測器讀取一列之感測器，其中N為大於或等於2的整數。圖3示意性地展示根據本發明之夜視裝置的感測器陣列120，其中當使用者之頭部正相對於周圍場景移動時，感測器列l₁ 經讀取(呈黑色)，且感測器列l₀ 未經讀取(呈白色)。或者，每群組之M個鄰近感測器讀取一感測器，其中M為大於或等於2之整數。有可能交替地讀取感測器陣列之各種感測器，使得在每一影像擷取時，感測器陣列之感測器中的僅一些經讀取，且使得在J次影像擷取之後，感測器陣列之所有感測器已經讀取至少一次，其中J為大於或等於2的整數。遍及該文本，術語「列」及「行」可顛倒。

感測器陣列可為全域快門感測器陣列，其中所有感測器同時曝露至周圍光(整合)，接著一起按快門以用於其各別電信號之讀取。

或者，感測器陣列可為滾動快門感測器陣列，其中感測器列一個接一個地曝露至周圍光，且一列感測器之電信號在下一列感測器經曝露的同時經讀取。在此狀況下，在感測器陣列上之感測器讀取之列的數目之減小自動地導致用於藉由感測器陣列獲取影像之時間的減少。換言之，在感測器陣列上之感測器讀取之列的數目之減小接著自動地導致藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的增大。有利地，根據本發明之控制裝置接著經組配來經由對該感測器陣列上的感測器讀取之列之數目的控制(每N列之感測器1列，其中N為大於或等於2的整數)而控制藉由感測器陣列進行之影像擷取的頻率。藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的增大接著自動地伴隨有補償夜視裝置之電消耗之相應增大的至少部分。應注意，在該實施例中，藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的增大導致所獲取之影像之解析度的減小，但並不導致其亮度之減小。

另外或或者，控制裝置150可經組配來進一步調整在螢幕130上激活之像素的數目。控制裝置150接著經組配來在控制裝置150增大藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的同時減小經激活之像素的該數目，且反之亦然。因此，其可至少部分地補償與藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的增大相關聯的夜視裝置之電消耗的增大。有可能僅激活與感測器陣列之經讀取感測器相關聯的螢幕130之像素。或者，在螢幕130上激活之像素的數目與感測器陣列上之經讀取感測器的數目解相關。

根據其他變體，根據本發明之夜視裝置包括光度量測元件，該光度量測元件經組配來在夜視裝置之外部環境中獲取環境光度的量測值。控制裝置150接著經組配來接收使用該光度量測元件所獲取之光度量測值作為輸入，且回應地控制感測器陣列120進行之影像擷取的頻率，使得影像擷取之頻率在環境光度量測值之值增大時增大。除了取決於藉由裝置140所提供之速度量測值對影像擷取之頻率的控制之外，取決於環境光度對該同一頻率的該控制亦較佳地經實施。詳言之，控制裝置150可經組配來取決於環境光度而設定影像擷取之標稱頻率，其中影像擷取之該標稱頻率在光度增大時增大(且反之亦然)，且其中影像擷取之該標稱頻率在使用者之頭部相對於周圍場景不動(速度經量測為零或低於預定臨限值)時對應於影像擷取的頻率。隨後，影像擷取之頻率取決於影像擷取之該標稱頻率，且取決於藉由裝置140所提供的速度量測值。詳言之，當藉由裝置140所提供之速度量測值增大時，有效地實施之影像擷取的頻率相對於影像擷取之該標稱頻率增大。光度量測元件可藉由諸如在可見光譜中敏感之光二極體的額外感測器，或藉由感測器陣列120之至少一部分形成。亦在該等變體中，控制裝置可經組配來進一步控制藉由顯示螢幕進行之顯示的亮度，及/或在感測器陣列120上之感測器讀取的數目，及/或在顯示螢幕上激活之像素的數目，此取決於影像擷取之頻率，該頻率接著取決於影像擷取的標稱頻率，該標稱頻率係取決於環境光度。

本發明亦涵蓋一種在根據本發明之一夜視裝置中實施的，用於調整影像擷取之一頻率的方法，且該方法包含以下步驟： - 使用該速度量測裝置，量測至少包含該感測器陣列及該顯示螢幕之該總成的一速度； - 使用該控制裝置，控制藉由該感測器陣列進行之影像擷取的該頻率，使得影像擷取之該頻率在該速度量測值增大時增大。

控制影像擷取之該頻率的步驟可產生影像擷取之頻率至一值的調整，該值取決於(線性地或並非線性地)藉由速度量測裝置所提供之速度量測值。

根據本發明之方法可包含在藉由速度量測裝置所提供之速度量測值與速度臨限值之間進行比較的步驟，且控制影像擷取之該頻率的步驟可在該速度量測值低於速度臨限值時產生影像擷取之頻率至第一預定低值的調整。

若適用，控制影像擷取之該頻率的步驟可在該速度量測值大於速度臨限值時產生影像擷取之頻率至預定高值的調整，該預定高值嚴格地高於第一預定低值。

或者，控制影像擷取之該頻率的步驟可在該速度量測值大於速度臨限值時產生影像擷取之頻率至一值的調整，該值取決於(線性地或並非線性地)藉由速度量測裝置所提供之速度量測值。

根據本發明之方法可包括自藉由速度量測裝置所提供之速度量測值判定在進展中之移動之當前持續時間的步驟，比較該當前持續時間與持續時間臨限值之步驟，其中只要該當前持續時間低於持續時間臨限值，則控制影像擷取之該頻率的步驟將影像擷取之頻率設定於第二預定低值。

根據本發明之方法可實施在顯示螢幕上所顯示之影像的刷新，其中對於在顯示螢幕上所顯示之影像的影像刷新之頻率，與藉由感測器陣列進行的影像擷取之頻率係解相關。影像刷新之該頻率亦可等於藉由感測器陣列進行的影像擷取之頻率的最大值。

根據本發明之方法可包含取決於影像擷取之頻率而控制藉由顯示螢幕進行之顯示之亮度的步驟，其中亮度隨影像擷取之頻率而增大。

根據本發明之方法可包含取決於影像擷取之頻率而控制在感測器陣列上之感測器讀取之數目的步驟，其中感測器讀取之數目在影像擷取之頻率增大時減小。

若適用，則感測器陣列經組配來逐列實施感測器之讀取，且控制藉由感測器陣列進行之影像擷取之頻率的步驟係藉由對在感測器陣列上之感測器讀取的列之數目的控制來實施。

根據本發明之方法可包含取決於影像擷取之頻率而控制在顯示螢幕上激活的像素之數目的步驟，其中經激活之像素的數目在影像擷取之頻率增大時減小。

21A,21B:第一步驟 22A,22B:第二步驟 21C,23B,23C:步驟 100:夜視裝置 110:轉導模組 120:感測器陣列 121:感測器 130:顯示螢幕 140:速度量測裝置 150:控制裝置 200:使用者 l₀,l₁:感測器列

在參看所附圖式之同時閱讀僅僅藉由指示性及非限制性實例給出的實施例之實例的描述後，本發明將得以更好地理解，其中： [圖1A]示意性地說明安裝於使用者之頭部上的根據本發明之夜視裝置； [圖1B]示意性地說明根據本發明之夜視裝置； [圖2A]示意性地說明在根據本發明之夜視裝置中實施的方法之第一實施例； [圖2B]示意性地說明在根據本發明之夜視裝置中實施的方法之第二實施例； [圖2C]示意性地說明在根據本發明之夜視裝置中實施的方法之第三實施例；及 [圖3]示意性地說明在使用者之頭部正移動時，在根據本發明之夜視裝置中的影像擷取。

110:轉導模組

120:感測器陣列

121:感測器

130:顯示螢幕

140:速度量測裝置

150:控制裝置

Claims (15)

1. 一種意欲安裝於一使用者之頭部上的夜視裝置，包含： 至少一感測器陣列；及 一顯示螢幕，其經組配來顯示使用該感測器陣列所獲得之一影像； 其特徵在於該夜視裝置進一步包含： 一速度量測裝置，其與至少包含該感測器陣列及該顯示螢幕之一總成呈一體式安裝；及 一控制裝置，其經組配來接收該速度量測裝置所提供之至少一速度量測值作為輸入，且回應地控制該感測器陣列所進行之影像擷取的一頻率，使得影像擷取之該頻率在該速度量測值增大時增大。
2. 如請求項1之夜視裝置，其中該速度量測裝置包含至少一旋轉速度感測器。
3. 如請求項1或2之夜視裝置，其中該控制裝置經組配來將影像擷取之該頻率設定於一值，該值取決於該速度量測裝置所提供的該速度量測值。
4. 如請求項1或2之夜視裝置，其中該控制裝置經組配來比較該速度量測裝置所提供之該速度量測值與一速度臨限值，且在該速度量測值低於該速度臨限值時將影像擷取之該頻率設定於一第一預定低值。
5. 如請求項4之夜視裝置，其中該控制裝置經組配來在該速度量測值大於該速度臨限值時將影像擷取之該頻率設定於一預定高值，該預定高值嚴格地高於該第一預定低值。
6. 如請求項4之夜視裝置，其中該控制裝置經組配來在該速度量測值大於該速度臨限值時將影像擷取之該頻率設定於一值，該值取決於該速度量測裝置所提供的該速度量測值。
7. 如請求項1至6中任一項之夜視裝置，其中該控制裝置經組配成自該速度量測裝置所提供之速度量測值來判定在進展中之一移動的一當前持續時間，以比較該當前持續時間與一持續時間臨限值，且只要該當前持續時間低於該持續時間臨限值則將影像擷取之該頻率設定於一第二預定低值。
8. 如請求項1至7中任一項之夜視裝置，其中顯示於該顯示螢幕上之該影像之影像刷新的一頻率，與該感測器陣列所進行之影像擷取的該頻率係解相關(decorrelated)。
9. 如請求項8之夜視裝置，其中影像刷新之該頻率等於該感測器陣列所進行之影像擷取之該頻率的一最大值。
10. 如請求項1至9中任一項之夜視裝置，其中該控制裝置經進一步組配來依據影像擷取之該頻率而控制該顯示螢幕所進行之顯示的一亮度，其中該亮度隨影像擷取之該頻率而增大。
11. 如請求項1至10中任一項之夜視裝置，其中該控制裝置經組配來依據影像擷取之該頻率而控制在該感測器陣列上之感測器讀取的一數目，其中感測器讀取之該數目在影像擷取之該頻率增大時減小。
12. 如請求項11之夜視裝置，其中該感測器陣列經組配來逐列實施該等感測器之一讀取，且其中該控制裝置經組配來藉由對在該感測器陣列上之感測器讀取的列之一數目的控制，來控制該感測器陣列所進行之影像擷取的該頻率。
13. 如請求項1至12中任一項之夜視裝置，其中該控制裝置經組配來依據影像擷取之該頻率而控制在該顯示螢幕上激活之像素的一數目，其中經激活之像素的該數目在影像擷取之該頻率增大時減小。
14. 如請求項1至13中任一項之夜視裝置，其中該夜視裝置包括了經組配來獲取一環境光度量測值之一光度量測元件，且其中該控制裝置經組配來接收該環境光度量測值作為輸入，且回應地控制該感測器陣列所進行之影像擷取的該頻率，使得影像擷取之該頻率在該環境光度量測值之值增大時增大。
15. 一種用於調整影像擷取之一頻率的方法，該方法在安裝於一使用者之頭部上的如請求項1至14中任一項之一夜視裝置中實施，其特徵在於該方法包含以下步驟： 使用該速度量測裝置，量測至少包含該感測器陣列及該顯示螢幕之該總成的至少一速度； 使用該控制裝置，控制該感測器陣列所進行之影像擷取的該頻率，使得影像擷取之該頻率在該速度量測值增大時增大。

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