專利名稱：一種動(dòng)態(tài)穩(wěn)定屏幕顯示圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)穩(wěn)定屏幕顯示的視頻圖像的方法，使得觀看者能在不穩(wěn)定環(huán)境中使用的顯示屏幕上看到相對(duì)靜止的內(nèi)容。
背景技術(shù)：
曰益增多的媒體內(nèi)容使得帶顯示屏幕的消費(fèi)電器被普遍接受，使用的場(chǎng)合也擴(kuò)展到了在運(yùn)行的環(huán)境里，比如在地鐵，汽車，火車中使用手提電腦，便攜式DVD,游戲機(jī)，手機(jī)等。在運(yùn)行環(huán)境中觀看屏幕顯示的最大問(wèn)題是顯示屏幕和觀看者隨環(huán)境的晃動(dòng)。本發(fā)明的目的就是要減小以至消除顯示屏中畫面內(nèi)容相對(duì)觀看者的晃動(dòng)。本發(fā)明是基于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物理原理，即若承載移動(dòng)物體的基座作一個(gè)與移動(dòng)物體方向相反，幅度和頻率相同的反移動(dòng)就使得移動(dòng)的物體停留在原處。本發(fā)明的實(shí)施方案一的方法是驅(qū)使顯示屏幕中的畫面內(nèi)容，按相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理做獨(dú)立于顯示屏框架，并與顯示屏框架移動(dòng)相反的移動(dòng)。在僅有顯
示屏晃動(dòng)的場(chǎng)合就可以得到相對(duì)于觀看者來(lái)說(shuō)是靜止的影像內(nèi)容。本發(fā)明的實(shí)施方案二是針對(duì)顯示屏幕和觀看者同處在不穩(wěn)定環(huán)境中，比如在車中。由于這
時(shí)觀看者自身的晃動(dòng)受到諸如沙發(fā)座墊，和人體的質(zhì)量的影響而與顯示屏框架的晃動(dòng)在幅度，方向和頻率上都會(huì)不同。因此在這樣的場(chǎng)合，必須把屏幕和觀看者各自的晃動(dòng)合成為二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并以此來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示屏上的畫面內(nèi)容的移動(dòng)，形成畫面內(nèi)容對(duì)觀看者的頭部的跟隨，達(dá)到對(duì)觀看者的動(dòng)態(tài)靜止效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在借顯示屏幕上的視頻圖像作獨(dú)立于顯示屏幕的位移來(lái)形成相對(duì)靜止的圖像顯示。本發(fā)明的第一實(shí)施方案中顯示屏幕上的視頻圖像的位移與顯示屏幕框架的受外界晃動(dòng)的位移幅度相同但是方向相反。本發(fā)明的第二實(shí)施方案中顯示屏幕上的視頻圖像的位移與觀看者對(duì)顯示屏的相對(duì)位移幅度相同而且方向也相同。本發(fā)明的技術(shù)方案為
本發(fā)明的視頻圖像動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)由以下部分組成分別固定到顯示屏幕上和觀看者頭部探測(cè)他們各自的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳感器，以各自的二維加速度分量為輸出參數(shù)； 一個(gè)系統(tǒng)控制器負(fù)責(zé)收集來(lái)自傳感器的晃動(dòng)參數(shù)并把它們轉(zhuǎn)換成顯示屏幕和觀看者的二維空間瞬時(shí)位移后作為視頻圖像在顯示屏幕上的參照移動(dòng)參數(shù)；用來(lái)連接顯示屏幕，系統(tǒng)控制器與傳感器的方法,可以通過(guò)USB接口，藍(lán)牙無(wú)線傳輸，或者直接聯(lián)線的方式形成系統(tǒng)各部分之間的連接。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)概圖。其中8是顯示屏，2是在顯示屏幕上顯示的影像內(nèi)容窗口， 7是觀看者，3和4分別是固定在顯示屏和觀看者上的傳感器，5是系統(tǒng)控制器，6是系統(tǒng)控制器的輸出。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方案一。坐標(biāo)1為顯示屏的框架坐標(biāo)，坐標(biāo)2為顯示屏運(yùn)動(dòng)傳感器的感知平面坐標(biāo)。坐標(biāo)1和坐標(biāo)2必須平行以感知對(duì)等的位移參數(shù)。其他部位參照?qǐng)Dl.在這個(gè)方案里，系統(tǒng)控制器只收集顯示屏的運(yùn)動(dòng)參數(shù)并輸出經(jīng)處理得到的反運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)控制屏幕上的圖像移動(dòng)。這個(gè)方案可以用于相對(duì)于顯示屏觀看者的晃動(dòng)較小以及觀看者選擇不佩戴傳感器的場(chǎng)合。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施方案二。坐標(biāo)3為觀看者傳感器的感知平面坐標(biāo)，坐標(biāo)4為觀看者的頭部以二眼連線為橫軸以二眼中垂線為豎軸的坐標(biāo)。坐標(biāo)3和坐標(biāo)4必須平行以感知對(duì)等的位移參數(shù)。其他部位參照?qǐng)Dl.在這個(gè)方案里，系統(tǒng)控制器同時(shí)收集和處理顯示屏和觀看者二者的運(yùn)動(dòng)參數(shù)并輸出經(jīng)處理得到的觀看者對(duì)顯示屏的相對(duì)位移矢量來(lái)控制顯示屏幕上的圖像移動(dòng)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖1示出了本發(fā)明的的系統(tǒng)概圖。在顯示屏框架1上固定一個(gè)傳感器3。固定的方式可以是比如把傳感器3和系統(tǒng)控制器5做成一個(gè)一體的USB插件插入手持電子設(shè)備上的USB端口。這樣既固定了傳感器3又實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的對(duì)接。傳感器為一般意義上的位移傳感器，特別是利用M E M S技術(shù)制作的二維加速度傳感器(Accelerometer)。依照物理原理
位移矢量A;二At^: (1)其中；是加速度矢量，At是時(shí)間間隔，由系統(tǒng)設(shè)置，越小越能捕捉到快速和微小的晃動(dòng)，但是對(duì)系統(tǒng)的處理能力要求也越高。
見(jiàn)圖2，在實(shí)施方案一中，二維傳感器3的感知坐標(biāo)2與顯示屏幕的框架坐 標(biāo)1平行，以保證二個(gè)坐標(biāo)中量的對(duì)等。系統(tǒng)控制器5將從傳感器3收集到的 瞬態(tài)二維加速度矢量按照式(1 )換算成顯示屏1的即時(shí)位移矢量A^1。系統(tǒng) 控制器5進(jìn)一步對(duì)顯示屏的即時(shí)位移矢量A;1作方向的反向，可運(yùn)用負(fù)的單位 矢量點(diǎn)積原矢量，得到與原即時(shí)位移矢量A纟1方向相反但是幅度相同的控制矢 量。系統(tǒng)控制器進(jìn)一步將控制矢量以模擬或者數(shù)字的形式作為系統(tǒng)控制器5的 輸出6用來(lái)控制顯示器中的視頻圖像2作與顯示屏1晃動(dòng)相反方向的移動(dòng)，來(lái) 達(dá)到視頻圖像2對(duì)地球的相對(duì)靜止。
見(jiàn)圖3，在實(shí)施方案二中，除二維傳感器3的感知坐標(biāo)2與顯示屏幕的框架 坐標(biāo)1平行外，也要求二維傳感器4的感知坐標(biāo)3與觀看者的頭部坐標(biāo)(二眼 連線為橫軸，二眼的中垂線為豎軸)平行，以保證每對(duì)坐標(biāo)中的等量關(guān)系。系 統(tǒng)控制器5將從傳感器3和傳感器4收集到的瞬態(tài)二維加速度矢量按照式(1 ) 分別換算成顯示屏的位移矢量A;1和觀看者的即時(shí)位移矢量A纟2。系統(tǒng)控制器 進(jìn)一步將二者的即時(shí)位移矢量相減，即用觀看者的即時(shí)位移矢量減去顯示屏的 即時(shí)位移矢量
a:二Ajc2-A;c1 (2)
矢量差5是觀看者對(duì)顯示屏的相對(duì)位移矢量。系統(tǒng)控制器進(jìn)一步將矢量差
;以模擬或者數(shù)字的形式作為系統(tǒng)控制器5的輸出6用來(lái)控制顯示器中的視頻圖 像2作相應(yīng)的移動(dòng)，來(lái)達(dá)到視頻圖像2對(duì)觀看者7的跟隨效果并且對(duì)于觀看者7 的相對(duì)靜止。
顯示屏8 —般由液晶(LCD)構(gòu)成，是廣泛使用在便攜式消費(fèi)電器上的標(biāo)準(zhǔn) 配置，不在本發(fā)明的范圍。LCD上的視頻圖像2的位置在標(biāo)準(zhǔn)的情況下由幀和行 的同步信號(hào)來(lái)決定。改變幀和行的同步信號(hào)的時(shí)序就得到視頻圖像2位置的改 變。這個(gè)技術(shù)為業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員所熟知，不在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做出種種 修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán) 利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1一個(gè)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定屏幕顯示圖像的系統(tǒng)，包括·一個(gè)固定在顯示屏上框架上的顯示屏運(yùn)動(dòng)感知器；·一個(gè)固定在觀看者頭部的觀看者運(yùn)動(dòng)感知器；·系統(tǒng)控制器用來(lái)處理感知器的數(shù)據(jù)并由之決定視頻圖像在顯示屏中的移動(dòng)；·連接感知器到系統(tǒng)控制器的信息傳輸通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像顯示穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于-控制顯示屏中的視頻圖像作獨(dú)立于顯示屏的移動(dòng)來(lái)構(gòu)造相對(duì)靜止的畫面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示屏中的視頻圖像作獨(dú)立于顯示屏的移動(dòng)，其 特征在于-系統(tǒng)控制器由顯示屏框架運(yùn)動(dòng)感知器感受到顯示屏的運(yùn)動(dòng)參數(shù)并依照顯示 屏的位移矢量來(lái)控制顯示屏上的視頻圖像作相等幅度但方向相反的移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示屏中的視頻圖像作獨(dú)立于顯示屏的移動(dòng)，其 特征在于-系統(tǒng)控制器由顯示屏框架運(yùn)動(dòng)感知器和觀看者頭部運(yùn)動(dòng)感知器分別感受各 自的運(yùn)動(dòng)參數(shù)并得出各自相應(yīng)的位移矢量。系統(tǒng)控制器進(jìn)一步由二者的位移矢 量的差值得到觀看者對(duì)顯示屏的相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量，并用來(lái)控制顯示屏上的視頻圖 像作相等幅度的移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求l固定在顯示屏上框架上的顯示屏運(yùn)動(dòng)感知器，其特征在于感知器的感知平面座標(biāo)與顯示器的顯示平面座標(biāo)平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1固定在觀看者頭部上的觀看者運(yùn)動(dòng)感知器，其特征在于感知器的感知平面橫軸與觀看者的二眼連線平行，感知器的感知平面豎軸 與觀看者的二眼中垂線平行.。
全文摘要
本發(fā)明提供了在晃動(dòng)的顯示屏幕8上得到穩(wěn)定的視頻圖像2的方法，得以在不穩(wěn)定的環(huán)境中觀看到穩(wěn)定的屏幕顯示。系統(tǒng)控制器5通過(guò)固定在顯示屏框架1上的運(yùn)動(dòng)傳感器3收集顯示屏框架1的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，然后轉(zhuǎn)化成圖像移動(dòng)矢量6用來(lái)控制顯示屏幕8上的視頻圖像2，使之在顯示屏幕8中作與顯示屏框架的運(yùn)動(dòng)幅度相同但是方向相反的移動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施方案里，系統(tǒng)控制器5通過(guò)傳感器3和4分別取得顯示屏框架1和觀看者7的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，然后以觀看者7對(duì)顯示屏框架1的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)指導(dǎo)控制顯示屏幕8上的視頻圖像2的移動(dòng)。
文檔編號(hào)G09G5/00GK101630495SQ20081004058
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者武洪建 申請(qǐng)人:武洪建