TWI571655B - 顯示方法及顯示裝置 - Google Patents

Description

顯示方法及顯示裝置

本發明係指一種顯示方法及執行此一顯示方法的顯示裝置，尤指一種可降低運算量的顯示方法及顯示裝置。

隨著製造與運算技術的演進，在傳統的穿戴裝置如眼鏡、手錶顯示即時的影像或資訊內容已變成可能。這種新式的穿戴式裝置可應用在軍事、航空、醫療、遊戲、娛樂、運動等諸多不同的產業中，而廣受注意。

然而，以眼鏡為例，如欲在鏡片上顯示清楚的圖片或文字，必須考慮到環境光源的影響，而光源亦隨著使用者所處的情境不斷改變。一般來說，穿戴式裝置是透過光感測器偵測環境的光源強度，再透過加裝遮光裝置來調節環境光源穿透鏡片的強度，使得無論環境光源如何變化，使用者都可以在鏡片上看到清晰的圖像或資訊。也就是說，在這個光源調節的過程中，光感測器需要不斷地偵測環境光源，穿戴式裝置內建的運算裝置也需要不斷地計算對應的光調節量，這個過程會消耗大量的運算資源與能量。

然而，為了穿戴式裝置的便捷性考量，穿戴式裝置 的重量與大小受到嚴格的限制，亦即穿戴式裝置的運算能力與儲備的能量十分有限。現有的顯示技術會消耗大量能量，造成穿戴式裝置的使用時間減少，降低了商品的實用性。因此，如何運用有限的資源，在穿戴式裝置上顯示即時資訊，已成為業界的重要課題之一。

因此，本發明的主要目的即在於提供一種顯示方法與運用此一顯示方法的顯示裝置。

本發明揭露一種顯示方法，用來在顯示裝置的透明顯示元件上顯示影像。顯示方法包含有接收一顯示內容；決定影像的背景解析度；根據顯示內容及背景解析度，從多個背景圖中選擇一個背景圖，作為第一背景圖；對第一背景圖執行影像處理，以產生第二背景圖；將顯示內容疊合於第二背景圖上，以產生影像；以及於透明顯示元件上顯示影像。

本發明另揭露一種顯示裝置，包含有透明顯示元件，用來顯示影像；儲存單元，用來儲存多個背景圖；以及處理單元用來產生顯示內容；決定影像的背景解析度；根據顯示內容及背景解析度，從多個背景圖中選擇一個背景圖，作為第一背景圖；對第一背景圖執行影像處理，以產生第二背景圖；以及將顯示內容疊合於第二背景之上，以產生影像。

此顯示方法與對應的顯示裝置可降低顯示過程所 需要的運算量與功耗的，進而延長顯示裝置的使用時間與降低顯示裝置的硬體需求。

10、30‧‧‧流程

110、120、130、140、150、160、170、300、310、320、330、340、350、360、370、380‧‧‧步驟

400、410、500、510、520、600、610‧‧‧子步驟

70、80‧‧‧顯示裝置

700、800‧‧‧透明顯示元件

710、810‧‧‧儲存單元

720、820‧‧‧處理單元

830‧‧‧光感測器

IMG‧‧‧影像

INF‧‧‧資訊訊號

IN1‧‧‧第一輸入訊號

IN2‧‧‧第二輸入訊號

INT‧‧‧環境光源強度

TIME‧‧‧時間訊號

第1圖為本發明實施例一顯示方法的流程圖。

第2A圖~第2F圖為第1圖之顯示方法之執行過程的示意圖。

第3圖為本發明實施例另一顯示方法的流程圖。

第4圖為第3圖流程圖之一子流程圖。

第5圖為第3圖流程圖之另一子流程圖。

第6圖為第1圖及第3圖流程圖之另一子流程圖。

第7圖為本發明實施例一顯示裝置的示意圖。

第8圖為本發明實施例另一顯示裝置的示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例顯示方法10的流程圖。顯示方法10是用來在顯示裝置(例如穿戴式裝置或其上的顯示裝置)的透明顯示元件(例如鏡片)上顯示 影像。顯示方法10包含有下列步驟：

步驟100：開始

步驟110：接收顯示內容

步驟120：決定影像的背景解析度

步驟130：根據顯示內容及背景解析度，從多個背景圖中選擇一個背景圖，作為第一背景圖

步驟140：對第一背景圖執行影像處理，以產生第二背景圖

步驟150：將顯示內容疊合於第二背景圖之上，以產生影像

步驟160：於透明顯示元件上顯示影像

步驟170：結束

顯示方法10是透過在預先儲存的多個背景圖中，選擇一個背景圖，作為第一背景圖。再對第一背景圖做進一步的影像處理，強化顯示內容對背景的對比效果。最後，直接把顯示內容(例如文字)疊加在第二背景圖上，即成為最終顯示在透明顯示元件上的影像。

請參考第2A圖~第2F圖，第2A圖~第2F圖分別為步驟110~步驟160執行過程的示意圖。值得注意的是，步驟140對第一背景圖做模糊化的影像處理，使得使用者不會直接看到鏡片後的景物，顯示內容就可以變得更加清晰。在先前技術中，隨著景物的變化，顯示裝置需要不停的運算，產生不同的背景圖，以排除景物的干擾，清楚地顯示文字。相較之下，本發明不需要不斷地運算，只 需要執行顯示方法10一次，即可長期排除景物的干擾，清楚地顯示文字，因此可以大幅地降低運算量與功耗，進而降低顯示裝置的硬體需求、延長裝置使用時間與提高穿戴式產品的實用性。

詳細來說，步驟120可以根據透明顯示元件的解析度，決定背景解析度。舉例來說，若透明顯示元件的解析度是640x480畫素，可選擇背景解析度為640x480畫素(100%覆蓋透明顯示元件)、320x480畫素(50%覆蓋)或320x240畫素(25%覆蓋)，但不限於此。

除此之外，步驟120也可以接收使用者的輸入，依照使用者選擇的比例，作為背景解析度。

為了更清晰地顯示內容，較佳地，在步驟130可以根據顯示內容的顏色，決定一個對比顏色(例如顏色上對比或色階上對比)，使得對比顏色與顯示內容的顏色有強烈的對比，再從候選的背景圖中選擇顏色最接近對比顏色且大小符合背景解析度的背景圖，作為第一背景圖。如此一來，顯示內容可以更清晰地呈現在透明顯示原件上。

另外，在步驟130中，若候選的背景圖中沒有大小符合背景解析度的背景圖，可以直接裁切顏色最接近對比顏色的背景圖，作為第一背景圖，使得第一背景圖解析度等同於背景解析度。

在步驟130中，除了根據顯示內容的顏色選擇背景圖之外，也可以接收使用者的輸入，依照使用者選擇的顏色，從候選的背景圖中選擇顏色最接近使用者選擇顏色的 背景圖，作為第一背景圖。

相似地，在步驟130中，若候選的背景圖中沒有大小符合使用者選擇顏色的背景圖，可以直接裁切顏色最接近使用者選擇顏色的背景圖，作為第一背景圖，使得第一背景圖解析度等同於背景解析度。

除了選擇背景圖的顏色之外，為了進一步降低環境景物對顯示內容的干擾，顯示方法10的步驟130、140之間可增加新步驟，用來調整第一背景圖的透明度，亦即顯示方法30(請參考第3圖)：

步驟300：開始

步驟310：接收顯示內容

步驟320：決定影像的背景解析度

步驟330：根據顯示內容及背景解析度，從多個背景圖中選擇一個背景圖，作為第一背景圖

步驟340：調整第一背景圖的透明度

步驟350：對第一背景圖執行影像處理，以產生第二背景圖

步驟360：將顯示內容疊合於第二背景圖之上，以產生影像

步驟370：於透明顯示元件上顯示影像

步驟380：結束

詳細來說，請參考第4圖，在本發明另一實施例中，新增的步驟340包含有子步驟：

步驟400：接收時間訊號

步驟410：根據時間訊號，於晝間降低第一背景圖的透明度，於夜間提高第一背景圖透明度

顯示裝置接收時間訊號，並可根據時間訊號判斷當下為晝間或夜間。如此一來，在晝間環境光源較強時，低透明度的第一背景圖可以遮蔽環境景物的強光，以維持顯示內容的清晰度。相對地，在夜間環境光源較弱時，環境景物對顯示內容的干擾較低，則可提高第一背景圖透明度。

除了根據時間之外，請參考第5圖，在本發明另一實施例中，步驟340可包含有子步驟：

步驟500：偵測環境光源強度

步驟510：若環境光源強度大於一個預設臨界強度，降低第一背景圖的透明度

步驟520：若環境光源強度小於臨界強度，提高第一背景圖的透明度

也就是說，顯示裝置亦可透過內建或外建的光感測器，主動偵測環境光源強度，作為調整第一背景圖透明度的依據。

另外，請參考第6圖，步驟140、350的影像處理包含有：

步驟600：於第一背景圖加入雜訊，以產生雜訊背景圖

步驟610：對雜訊背景圖執行模糊處理，以產生第二背景圖

詳細來說，加入的雜訊可以是白雜訊(White noise)、高斯雜訊(Gaussian noise)、斑駁雜訊(Speckle noise)、粉紅噪音(Pink noise)、布朗雜訊(Brownian noise)、藍雜訊(Blue noise)或紫雜訊(Violet noise)。模糊處理可以是高斯模糊化(Gaussian Blur)、色頻模糊化(Color Channel Blur)或動態模糊化(Motion Blur)。

如此一來，透過加入雜訊與模糊化的過程，第二背景圖可進一步地遮蔽環境景物，使得顯示內容變得更為清晰。

為了實現顯示方法10，本發明提供顯示裝置(如：穿戴式裝置或其上的顯示裝置)70。請參考第7圖，第7圖為本發明實施例顯示裝置70的示意圖。顯示裝置70包含有透明顯示元件700、儲存單元710與處理單元720。透明顯示元件700用來顯示影像IMG。儲存單元710用來儲存多個背景圖。處理單元720用來產生顯示內容；決定影像IMG背景解析度；根據顯示內容及背景解析度，從多個背景圖中選擇一個背景圖，作為第一背景圖；對第一背景圖執行影像處理，以產生第二背景圖；以及將顯示內容疊合於第二背景之上，以產生影像IMG。

詳細來說，對應於步驟110，處理單元720接收資訊訊號INF，作為顯示內容。對應於步驟120，處理單元720根據透明顯示元件700的解析度，決定背景解析度，或接收第一輸入訊號IN1，作為背景解析度。相關細節可參考步驟120的敘述，在此不贅述。

對應於步驟130，處理單元720根據顯示內容的顏色，決定對比顏色，以及根據對比顏色及背景解析度，從 多個背景圖中選擇一個背景圖，作為第一背景圖。相關細節可參考步驟130的敘述，在此不贅述。

對應於步驟130的另一實施例，處理單元720亦接收第二輸入訊號IN2，第二輸入訊號IN2可來自於顯示裝置70使用者的輸入。處理單元720再根據第二輸入訊號IN2，從多個背景圖中選擇一個背景圖，作為第一背景圖。相關細節可參考步驟130的敘述，在此不贅述。

處理單元720對應於步驟140~160的操作細節可參考步驟130的敘述，在此不贅述。

相似地，為了實現顯示方法30，本發明提供顯示裝置80。請參考第8圖，第8圖為本發明實施例顯示裝置80的示意圖。顯示裝置(如：穿戴式裝置或其上的顯示裝置)80與顯示裝置70的功能相似，差異在於為了執行顯示方法30的步驟340、400、410，顯示裝置80的處理單元820另外接收時間訊號TIME，作為晝間調降第一背景圖透明度，夜間提高第一背景圖透明度的依據。

另外，為了執行顯示方法30的步驟340、500~520，顯示裝置80另包含有光感測器830，光感測器830用來偵測環境光源強度INT。若環境光源強度INT大於預設的臨界強度，處理單元820降低第一背景圖的透明度；相反地，若環境光源強度INT小於臨界強度，處理單元820提高第一背景圖的透明度。

除了處理單元820與光感測器830之外，顯示裝置80其餘元件的功能與顯示裝置70相同，在此不贅述。

綜上所述，本發明透過直接將顯示內容疊加於預儲的背景圖上，產生欲顯示的影像，可降低顯示裝置顯示影像時的運算量，進而降低顯示裝置的功耗與延長其使用時間。

30‧‧‧流程

300、310、320、330、340、350、360、370、380‧‧‧步驟

Claims (21)

1. 一種顯示方法，用來在一顯示裝置之一透明顯示元件上顯示一影像，該顯示方法包含有；接收一顯示內容；決定該影像之一背景解析度；根據該顯示內容及該背景解析度，從複數個背景圖中選擇一背景圖，作為一第一背景圖；對該第一背景圖執行一影像處理，以產生一第二背景圖；將該顯示內容疊合於該第二背景圖之上，以產生該影像；以及於該透明顯示元件上顯示該影像。
2. 如請求項1所示的顯示方法，其中決定該背景解析度的步驟，包含有：根據該透明顯示元件之一解析度，決定該背景解析度。
3. 如請求項1所示的顯示方法，其中根據該顯示內容及該背景解析度，從該複數個背景圖中選擇一背景圖，作為該第一背景圖的步驟，包含有：根據該顯示內容之一顏色，決定一對比顏色；以及根據該對比顏色及該背景解析度，從該複數個背景圖中選擇一背景圖，作為該第一背景圖。
4. 如請求項3所示的顯示方法，其中根據該顯示內容及該背景解析度，從該複數個背景圖中選擇一背景圖，作為該第一背景圖的步驟，另包含有： 根據該背景解析度，裁切該被選擇的背景圖，作為該第一背景圖，使得該第一背景圖之一解析度係等同於該背景解析度。
5. 如請求項1所示的顯示方法，其中根據該顯示內容及該背景解析度，從該複數個背景圖中選擇一背景圖，作為該第一背景圖的步驟，包含有：接收一第二輸入訊號；根據該第二輸入訊號，從該複數個背景圖中選擇一背景圖，作為該第一背景圖；以及裁切該被選擇的背景圖，作為該第一背景圖，使得該第一背景圖之一解析度係等同於該顯示解析度。
6. 如請求項1所示的顯示方法，另包含有：調整該第一背景圖之一透明度，其中調整該第一背景圖之該透明度的步驟包含：接收一時間訊號；以及根據該時間訊號，於晝間降低該透明度，以及於夜間提高該透明度。
7. 如請求項1所示的顯示方法，另包含有：調整該第一背景圖之一透明度，其中調整該第一背景圖之該透明度的步驟，包含：偵測一環境光源強度；若該環境光源強度大於一臨界強度，降低該透明度；以及若該環境光源強度小於該臨界強度，提高該透明 度。
8. 如請求項1所示的顯示方法，其中執行該影像處理的步驟包含有：於該第一背景圖加入一雜訊，以產生一雜訊背景圖；以及對該雜訊背景圖執行一模糊處理，以產生該第二背景圖。
9. 如請求項8所示的顯示方法，其中該雜訊係一白雜訊(White noise)、一高斯雜訊(Gaussian noise)、一斑駁雜訊(Speckle noise)、一粉紅噪音(Pink noise)、一布朗雜訊(Brownian noise)、一藍雜訊(Blue noise)或一紫雜訊(Violet noise)。
10. 如請求項8所示的顯示方法，其中該模糊處理係高斯模糊化(Gaussian Blur)、色頻模糊化(Color Channel Blur)或動態模糊化(Motion Blur)。
11. 一種顯示裝置，包含有：一透明顯示元件，用來顯示一影像；一儲存單元，用來儲存複數個背景圖；以及一處理單元，用來：產生一顯示內容；決定該影像之一背景解析度；根據該顯示內容及該背景解析度，從複數個背景圖中選擇一背景圖，作為一第一背景圖；對該第一背景圖執行一影像處理，以產生一第二背 景圖；以及將該顯示內容疊合於該第二背景之上，以產生該影像。
12. 如請求項11所示的顯示裝置，其中該處理單元另用來：接收一資訊訊號，作為該顯示內容。
13. 如請求項11所示的顯示裝置，其中該處理單元另用來：根據該透明顯示元件之一解析度，決定該背景解析度。
14. 如請求項11所示的顯示裝置，其中該處理單元另用來：根據該顯示內容之一顏色，決定一對比顏色；根據該對比顏色及該背景解析度，從該複數個背景圖中選擇一背景圖，作為該第一背景圖；以及根據該背景解析度，裁切該被選擇的背景圖，作為該第一背景圖，使得該第一背景圖之一解析度係等同於該顯示解析度。
15. 如請求項11所示的顯示裝置，其中該處理單元另用來：接收一第二輸入訊號；以及根據該第二輸入訊號，從該複數個背景圖中選擇一背景圖，作為該第一背景圖。
16. 如請求項15所示的顯示裝置，其中該處理單元另用來：裁切該被選擇的背景圖，作為該第一背景圖，使得該第一背景圖之一解析度係等同於該顯示解析度。
17. 如請求項11所示的顯示裝置，其中該處理單元另用來：調整該第一背景圖之一透明度；接收一時間訊號；以及 根據該時間訊號，於晝間降低該透明度，以及於夜間提高該透明度。
18. 如請求項11所示的顯示裝置，另包含有：一光感測器，用來偵測一環境光源強度；其中該處理單元另用來調整該第一背景圖之一透明度，並接收一時間訊號，且根據該時間訊號於晝間降低該透明度而於夜間提高該透明度；其中該處理單元另用來於該環境光源強度大於一臨界強度時降低該透明度，並於該環境光源強度小於該臨界強度時提高該透明度。
19. 如請求項11所示的顯示裝置，其中該處理單元另用來：於該第一背景圖加入一雜訊，以產生一雜訊背景圖；以及對該雜訊背景圖執行一模糊處理，以產生該第二背景圖。
20. 如請求項19所示的顯示裝置，其中該雜訊係一白雜訊(White noise)、一高斯雜訊(Gaussian noise)、一斑駁雜訊(Speckle noise)、一粉紅噪音(Pink noise)、一布朗雜訊(Brownian noise)、一藍雜訊(Blue noise)或一紫雜訊(Violet noise)。
21. 如請求項19所示的顯示裝置，其中該模糊處理係高斯模糊化(Gaussian Blur)、色頻模糊化(Color Channel Blur)或動態模糊化(Motion Blur)。