[发明专利]头戴式影像撷取分析显示系统及其方法

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种头戴式影像撷取分析显示系统及显示方法，尤其是一种能即时比对，并将与特定物件关连的预存影像资料，显示于对应所发现特定物件位置处的头戴式影像撷取分析显示系统及其方法。

【背景技术】

目前市面上已有许多头戴式显示装置，较早期的头戴式显示装置曾尝试取代一般电视等家用显示器，宣称让使用者不需耗费庞大空间，仅需配戴一套头戴式显示装置，就可以轻易拥有例如六、七十英寸显示器般的视觉享受。不幸地，由于投影电视一类产品不断改革创新，目前一般消费者只需在家中准备一面白墙或投射屏幕，就可以非常方便地利用投影机投射出数十英寸的屏幕影像。相形之下，需要配戴于头上的头戴式显示装置显得相当不便，市场占有率一直保持低迷。

部分从业者尝试改善此种情况，于是有人提出添加摄影机至头戴式显示装置，一种公知技术如图1所示，是利用所搭配的头戴式摄影机12，撷取配戴使用者所面临的真实世界影像，并与例如包含水平位置监测、铅直位置监测、头部姿势监测、身体部分监测等多重的监测器10，以及所搭配的影像储存18中所储存的虚拟影像资料，透过处理器16叠加，共同呈现在头戴式显示装置14上。

但是，此种头戴式显示装置因属非穿透式，使得配戴使用者无法自行观察到外部真实世界状况，仅能凭藉头戴式摄影机间接观察，由于头戴式摄影机的拍摄角度与配戴者利用自己眼睛观察的立体角度仍会存在些许偏差，除非使用者完全静止不动，否则此种偏差在实际行走或移动过程将会导致距离误判而碰撞；再者，摄影机角度通常不如人眼视觉范围宽广，造成视野的限缩；又者，人眼可以藉由水晶体旁的六条肌肉迅速调整焦距，藉由眼球的不断振颤，使得空间上远近距离不一的物件都能清晰成像，但相对地，摄影机即便可以自动对焦，仍须花费比人眼更久的时间，造成响应延迟，故无法替代人眼观察。

另如图2所示，美国发明专利7573525揭示有一种头戴式摄影机2，搭配有头戴式显示装置24，藉由一组外加控制器25，控制摄影机22的聚焦距离、并且可以将摄影机22所拍摄画面资料呈现于头戴式显示装置24上，同样藉由外加的控制器25，调节拍摄画面在头戴式显示装置24上的上、下、左、右位置以及控制显示画面的放大、缩小。

此种设计虽然已经利用穿透式显示装置，让操作使用者可以同时透过头戴式显示装置24而直接观察真实世界，并且可以将拍摄画面同样被呈现于头戴式显示装置24，但是拍摄画面与真实世界之间并无任何空间上的对应关连，何况使用者还需要手持外加的控制器25，才能控制所呈现画面的位置，操作上并不方便。

因此，如何让穿透式的头戴显示装置发挥较大效益，让使用者所观察的真实世界与显示于显示装置上所呈现的画面彼此相关连，提供使用者充分的资讯，以及操作上的便利，将是本案所要聚焦的重点。

【发明内容】

本发明目的之一在于提供一种可将与真实世界中预定物件相关连的影像资料，呈现在穿透式显示装置上的头戴式影像撷取分析显示系统。

本发明的另一目的在于提供一种可以自动化将影像资料与相关预定物件关连的头戴式影像撷取分析显示系统，使得操作非常简便。

本发明的又一目的在于提供一种警用头戴式影像撷取分析显示系统，可以作为迅速与问题车辆辨识之用。

本发明的再一目的在于提供一种学习用头戴式影像撷取分析显示系统，可以作为即时翻译之用。

本发明的又另一目的在于提供一种资讯提供用头戴式影像撷取分析显示系统，使得一旦撷取到预定物件影像时，可以自动且迅速提供相关影像资料至对应显示位置。

本发明的又再一目的在于提供一种自动化且迅速地影像撷取分析显示方法，将与预定物件相关连的影像资料即时呈现在对应显示位置。

因此，本发明为一种头戴式影像撷取分析显示系统，供比对一使用者前方一个预定影像撷取范围内，是否存在有多个特定物件之一，包括：一个供使用者配戴于头部的基体；一组设置于该基体、并对应该使用者眼睛位置、供撷取该预定影像撷取范围内物件影像的影像撷取装置；一组设置于该基体、对应该使用者眼睛位置的穿透式显示装置；及一个接收该影像撷取装置传来物件影像讯号，分析并当获得该影像讯号中、存在有上述特定物件的至少一者时，获得对应上述特定物件的影像资料并呈现在该穿透式显示装置上对应位置的处理装置。