專利名稱：結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種可顯示影像的顯示器，且特別是有關(guān)于一種可顯示影像的透明顯不器。
背景技術(shù)：
透明顯示器(transparent display)是指顯示器本身具有一定程度的穿透性,可以讓使用者在觀看顯示器顯示的影像的同時(shí)還能一定程度地看到顯示器后方的背景。目前透明顯示器主要用于原本不適合設(shè)置顯示器的應(yīng)用上，例如用于商店櫥窗上以提供櫥窗內(nèi)商品信息，用于公交車或地鐵窗戶上以提供廣告或生活信息，用于汽車擋風(fēng)玻璃上以提供導(dǎo)航信息。當(dāng)然，透明顯示器還可用于電視、監(jiān)視器、筆記本電腦、平板電腦等既有應(yīng)用上，因而具有相當(dāng)大的應(yīng)用性及成長潛力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在提出一種透明顯示器的新應(yīng)用，其結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmentedreality, AR)與無線識(shí)別技術(shù)，以提供如水族箱等固定空間內(nèi)的生物實(shí)景導(dǎo)覽功能，其中，AR技術(shù)是一種在顯示器屏幕上將現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)景或影像加上對應(yīng)的虛擬影像的技術(shù)，可將虛擬及現(xiàn)實(shí)結(jié)合并進(jìn)行互動(dòng)，而無線識(shí)別技術(shù)可以是射頻識(shí)別(radio-frequencyidentification, RFID)技術(shù),也可以是基于RFID與互連技術(shù)所開發(fā)出來的近場通訊(nearfield communication, NFC)技術(shù)。為達(dá)到上述目的或其它目的，本發(fā)明提出一種結(jié)合AR與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，適用于固定空間的透明表面上，而固定空間容置至少一個(gè)帶有無線識(shí)別標(biāo)簽(tag)的生物，其中，無線識(shí)別技術(shù)可以是RFID技術(shù)，也可以是NFC技術(shù)。此透明顯示器包括一無線識(shí)別讀取器、一存儲(chǔ)單元、一影像傳感器、一透明顯示單元、一觸控傳感器、一亮度傳感器、一輔助背光源及一控制單元。無線識(shí)別讀取器用于接收所述生物帶有的無線識(shí)別標(biāo)簽所發(fā)送的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元用于儲(chǔ)存所述生物的介紹數(shù)據(jù)。影像傳感器用于攝取固定空間內(nèi)的實(shí)景的影像。透明顯示單元用于顯示影像。觸控傳感器用于感測使用者是否在透明顯示單元上有觸控輸入。亮度傳感器用于感測固定空間外的環(huán)境光強(qiáng)度。輔助背光源用于提供輔助背光?？刂茊卧糜诟鶕?jù)無線識(shí)別讀取器接收的所述生物帶有的無線識(shí)別標(biāo)簽所發(fā)送的數(shù)據(jù)，從存儲(chǔ)單元讀取所述生物的介紹數(shù)據(jù)，將影像傳感器攝取的固定空間內(nèi)的實(shí)景的影像及所述生物的介紹數(shù)據(jù)通過AR技術(shù)產(chǎn)生所述生物的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像(augmentedimage),并控制透明顯示單元顯示所述生物的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像。控制單元還用于在接收到觸控傳感器感測的觸控輸入時(shí)執(zhí)行相應(yīng)的操作，并在接收到亮度傳感器感測的環(huán)境光強(qiáng)度不足時(shí)控制輔助背光源提供輔助背光。在結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的再一種示意性的實(shí)施方式中，無線識(shí)別技術(shù)包括射頻識(shí)別技術(shù)或近場通訊技術(shù)。在結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的又一種示意性的實(shí)施方式中，固定空間包括水族箱、動(dòng)物園區(qū)或植物園區(qū)的固定空間。在結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的又一種示意性的實(shí)施方式中，其中的生物包括動(dòng)物或植物。在結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的又一種示意性的實(shí)施方式中，生物的介紹數(shù)據(jù)包括基本數(shù)據(jù)、可選的進(jìn)階數(shù)據(jù)及可選的網(wǎng)頁超級鏈接。在結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的又一種示意性的實(shí)施方式中，影像傳感器包括電荷耦合組件影像傳感器或互補(bǔ)式金屬氧化半導(dǎo)體影像傳感器。在結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的又一種示意性的實(shí)施方式中，透明顯示單元包括有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元。在結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的又一種示意性的實(shí)施方式中，其中該觸控傳感器包括電阻式觸控傳感器、表面聲波式觸控傳感器、電容式觸控傳感器、紅外線掃描式觸控傳感器或紅外線影像感測式觸控傳感器。在結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的又一種示意性的實(shí)施方式中，其中亮度傳感器包括采用光敏晶體管的亮度傳感器或采用光二極管的亮度傳感器。在結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的又一種示意性的實(shí)施方式中，透明顯示器還包括一無線發(fā)射器，用于提供語音導(dǎo)覽給配帶一無線接收器的使用者。本發(fā)明的透明顯示器因結(jié)合了 AR與RFID/NFC技術(shù)，使得使用者由透明顯示單元看向如水族箱等固定空間內(nèi)時(shí)，除了會(huì)看到透明顯示單元后方的實(shí)景，還會(huì)看到在透明顯示單元上顯示的與實(shí)景中生物相應(yīng)的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像，實(shí)現(xiàn)生物實(shí)景導(dǎo)覽功能。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例所繪示的結(jié)合AR與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的電路方塊圖。圖2為圖1所示的透明顯示器應(yīng)用于水族箱的示意圖。圖3至圖5為圖2所示的透明顯示器產(chǎn)生增強(qiáng)影像以實(shí)現(xiàn)生物實(shí)景導(dǎo)覽的示意圖。圖6為圖2所示的透明顯示器由使用者碰觸操作以顯示更多介紹數(shù)據(jù)的示意圖。標(biāo)識(shí)說明
1:透明顯示器
11:無線識(shí)別讀取器
12:存儲(chǔ)單元
13:影像傳感器
14:透明顯示單元
15:觸控傳感器
16:亮度傳感器
17:輔助背光源
18:控制單元19:無線發(fā)射器
2:水族箱
21:前表面
22:后表面
23:左表面
24:右表面
25:上表面
26:下表面
31a、31b、31c、32a、32b:生物
31:實(shí)景
32:增強(qiáng)影像
33:使用者看到的影像。
具體實(shí)施例方式圖1為根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例所繪示的結(jié)合AR與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器的電路方塊圖。請參見圖1，透明顯示器I適`用于固定空間的透明表面上，而固定空間容置至少一個(gè)帶有無線識(shí)別標(biāo)簽的生物。例如，如圖2所示，透明顯示器I應(yīng)用于公眾場合的水族箱2，此水族箱2所界定的固定空間容置帶有無線識(shí)別標(biāo)簽的生物，這些生物包括有動(dòng)物如魚3la、3lb、3Ic及植物如水草32a、32b。此水族箱2所界定的固定空間的前表面21設(shè)置透明玻璃且其上貼附或嵌設(shè)至少一個(gè)透明顯示單元14，或者將前表面21設(shè)置的透明玻璃整個(gè)改以一個(gè)透明顯示單元替代，其余的如后表面22、左表面23、右表面24及下表面26均設(shè)置不透明玻璃，而上表面25為開放面作為此固定空間出入口。但本實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明，例如，透明顯示器還可應(yīng)用于公眾場合的動(dòng)物園區(qū)所界定的固定空間如無尾熊館，或植物園區(qū)所界定的固定空間如熱帶雨林溫室。此透明顯示器I包括無線識(shí)別讀取器11、存儲(chǔ)單元12、影像傳感器13、透明顯示單元14、觸控傳感器15、亮度傳感器16、輔助背光源17、控制單元18及無線發(fā)射器19。其中，控制單元18電連接無線識(shí)別讀取器11、存儲(chǔ)單元12、影像傳感器13、透明顯示單元14、觸控傳感器15、亮度傳感器16、輔助背光源17及無線發(fā)射器19。無線識(shí)別讀取器11用于接收水族箱2內(nèi)的生物31a、31b、31c、32a、32b帶有的無線識(shí)別標(biāo)簽所發(fā)送的數(shù)據(jù)。當(dāng)采用RFID技術(shù)時(shí)，無線識(shí)別讀取器11為RFID讀取器，無線識(shí)別標(biāo)簽為RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽分為被動(dòng)式、半被動(dòng)式及主動(dòng)式三類。被動(dòng)式RFID標(biāo)簽內(nèi)部沒有電池，其通過接收RFID讀取器發(fā)出的電磁波來驅(qū)動(dòng)內(nèi)部集成電路(integratedcircuit, 1C)，當(dāng)IC接收到足夠強(qiáng)度的電磁波時(shí)可向RFID讀取器發(fā)送數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)不僅包括具有唯一性的ID代碼，還可以包括預(yù)先儲(chǔ)存于內(nèi)部存儲(chǔ)器的資料。半被動(dòng)式RFID標(biāo)簽內(nèi)部有小型電池，其電力恰可驅(qū)動(dòng)內(nèi)部1C，使得其運(yùn)作比被動(dòng)式？？有效？？。主動(dòng)式RFID標(biāo)簽內(nèi)部則具有電源供應(yīng)器，讓其工作距？？較長，且通常擁有較大的內(nèi)部存儲(chǔ)器。當(dāng)采用NFC技術(shù)時(shí)，無線識(shí)別讀取器11為NFC讀取器，無線識(shí)別標(biāo)簽為NFC標(biāo)簽，NFC標(biāo)簽通常為被動(dòng)式。存儲(chǔ)單元12用于儲(chǔ)存多筆生物的介紹數(shù)據(jù)，例如至少儲(chǔ)存水族箱2內(nèi)現(xiàn)有的生物31a、31b、31c、32a、32b的介紹資料。此介紹數(shù)據(jù)可以包括生物的基本數(shù)據(jù)，如學(xué)名、俗名、昵稱、性別、年齡、進(jìn)入水族箱時(shí)間等，還可以包括生物的進(jìn)階數(shù)據(jù)，如分布地區(qū)、特征、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)利用等，另外可以包括資料之間的超級鏈接或相關(guān)網(wǎng)頁的超級鏈接，如由基本數(shù)據(jù)鏈接到進(jìn)階數(shù)據(jù)或鏈接到生物各自的粉絲俱樂部網(wǎng)頁。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元12可以是電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(electricalIy erasable programmable read-only memory,EEPROM)或閃存等非揮發(fā)性內(nèi)存。影像傳感器13用于攝取水族箱2內(nèi)的實(shí)景的影像。在一個(gè)實(shí)施例中，影像傳感器13可以是電荷稱合組件(charge-coupled device, CO))或互補(bǔ)式金屬氧化半導(dǎo)體(complementary metal-oxi de-semi conductor, CMOS)等影像傳感器。透明顯示單元14用于顯示影像。在一個(gè)實(shí)施例中，透明顯示單元可以是有機(jī)發(fā)光二極管(organic light-emitting diode, 0LED)顯不單兀。觸控傳感器15用于感測使用者是否在透明顯示單元上有觸控輸入。在一個(gè)實(shí)施例中，觸控傳感器可以是電阻式、表面聲波式、電容式、紅外線掃描式或紅外線影像感測式等觸控傳感器。亮度傳感器16用于感測水族箱2外的環(huán)境光強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，亮度傳感器可以是采用光敏晶體管或光二極管等的亮度傳感器。輔助背光源17用于提供輔助背光。在一個(gè)實(shí)施例中，輔助背光源17可以是采用發(fā)光二極管(light-emitting diode, LED)等作為光源的輔助背光源?？刂茊卧?8用于根據(jù)無線識(shí)別讀取器11接收水族箱2內(nèi)的生物31a、31b、31c、32a、32b帶有的無線識(shí)別標(biāo)簽所發(fā)送的數(shù)據(jù)，從存儲(chǔ)單元12讀取相應(yīng)的生物的介紹數(shù)據(jù)，將影像傳感器13攝取的水族箱2內(nèi)的實(shí)景的影像及讀取的生物的介紹數(shù)據(jù)兩者通過AR技術(shù)產(chǎn)生生物的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像，并控制透明顯示單元14顯示所產(chǎn)生的生物的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像。例如，在某一時(shí)間點(diǎn)，水族箱2內(nèi)的實(shí)景31如圖3所示。此時(shí)，控制單元18接收影像傳感器13攝取的水族箱2內(nèi)的實(shí)景31的影像，配合從存儲(chǔ)單元12讀取的生物的介紹數(shù)據(jù)，通過AR技術(shù)產(chǎn)生生物的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像32，如圖4所示，在此實(shí)施例中，增強(qiáng)影像32僅包括生物的介紹數(shù)據(jù)中的俗名及昵稱。并且，控制單元18還控制透明顯示單元14顯示此增強(qiáng)影像32。因此，使用者由透明顯示單元14看向水族箱2所看到的影像33，如圖5所示，除了會(huì)看到透明顯示單元14后方的實(shí)景31，還會(huì)看到在透明顯示單元14上顯示的與實(shí)景31中生物相應(yīng)的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像32，實(shí)現(xiàn)生物實(shí)景導(dǎo)覽功能。控制單元18還用于在接收到觸控傳感器15感測的觸控輸入時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)的操作。例如，如圖6所示，當(dāng)使用者看到如圖5所示的影像33時(shí)，可通過碰觸透明顯示單元14上顯示有公主小丑魚“花花”字樣的地方，使控制單元18進(jìn)一步從存儲(chǔ)單元12讀取相應(yīng)的生物的介紹數(shù)據(jù)中其它數(shù)據(jù)，如學(xué)名、性別、年齡、進(jìn)入水族箱時(shí)間、進(jìn)階資料及網(wǎng)頁超級鏈接等，然后控制透明顯示單元14顯示出來。因此，使用者可通過碰觸透明顯示單元14來操作透明顯示器1，如顯示更多的介紹數(shù)據(jù)、開啟或關(guān)閉生物實(shí)景導(dǎo)覽功能等?？刂茊卧?8還用于在接收到亮度傳感器16感測的環(huán)境光強(qiáng)度不足時(shí)，控制輔助背光源17提供輔助背光。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元18可以是微控制器(microcontroller unit, MCU)。無線發(fā)射器19用于提供語音導(dǎo)覽給配帶無線接收器的使用者。在一個(gè)實(shí)施例中，無線發(fā)射器19及無線接收器可以分別是藍(lán)牙發(fā)射器及藍(lán)牙接收器，藍(lán)牙接收器設(shè)于耳機(jī)等語音導(dǎo)覽裝置上，使用者通過配帶設(shè)有藍(lán)牙接收器的語音導(dǎo)覽裝置接收無線發(fā)射器19所發(fā)送的語音導(dǎo)覽。綜上所述，本發(fā)明的透明顯示器因結(jié)合了 AR與RFID/NFC技術(shù)，使得使用者由透明顯示單元看向如水族箱等固定空間內(nèi)時(shí)，除了會(huì)看到透明顯示單元后方的實(shí)景，還會(huì)看到在透明顯示單元上顯示的與實(shí)景中生物相應(yīng)的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像，實(shí)現(xiàn)生物實(shí)景導(dǎo)覽功倉泛。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用于限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，適用于一固定空間的一透明表面上，該固定空間容置至少一帶有無線識(shí)別標(biāo)簽的生物，該透明顯示器(I)包括: 一無線識(shí)別讀取器(11 )，用于接收所述至少一生物帶有的無線識(shí)別標(biāo)簽所發(fā)送的數(shù)據(jù)； 一存儲(chǔ)單元(12)，用于儲(chǔ)存所述至少一生物的介紹數(shù)據(jù)； 一影像傳感器(13)，用于攝取該固定空間內(nèi)的實(shí)景(31)的影像； 一透明顯示單元(14)，用于顯示影像； 一觸控傳感器(15)，用于感測使用者是否在該透明顯示單元上有觸控輸入； 一亮度傳感器(16)，用于感測該固定空間外的環(huán)境光強(qiáng)度； 一輔助背光源(17)，用于提供輔助背光；以及 一控制單元(18)，用于根據(jù)該無線識(shí)別讀取器接收的所述至少一生物帶有的無線識(shí)別標(biāo)簽所發(fā)送的數(shù)據(jù)，從該存儲(chǔ)單元讀取所述至少一生物的介紹數(shù)據(jù)，將該影像傳感器攝取的該固定空間內(nèi)的實(shí)景的影像及所述至少一生物的介紹數(shù)據(jù)通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)生所述至少一生物的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像(32)，并控制該透明顯示單元顯示所述至少一生物的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像，在接收到該觸控傳感器感測的觸控輸入時(shí)執(zhí)行一相應(yīng)的操作，在接收到該亮度傳感器感測的環(huán)境光強(qiáng)度不足時(shí)控制該輔助背光源提供輔助背光。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，其中無線識(shí)別技術(shù)包括射頻識(shí)別技術(shù)或近場通訊技術(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，其中該固定空間包括水族箱(2 )、動(dòng)物園區(qū)或植物園區(qū)的固定空間。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，其中所述至少一生物包括動(dòng)物或植物。
5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，其中所述至少一生物的介紹數(shù)據(jù)包括基本數(shù)據(jù)、可選的進(jìn)階數(shù)據(jù)及可選的網(wǎng)頁超級鏈接。
6.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，其中該影像傳感器(13)包括電荷耦合組件影像傳感器或互補(bǔ)式金屬氧化半導(dǎo)體影像傳感器。
7.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，其中該透明顯示單元(14)包括有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元。
8.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，其中該觸控傳感器(15)包括電阻式觸控傳感器、表面聲波式觸控傳感器、電容式觸控傳感器、紅外線掃描式觸控傳感器或紅外線影像感測式觸控傳感器。
9.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，其中該亮度傳感器(16)包括采用光敏晶體管的亮度傳感器或采用光二極管的亮度傳感器。
10.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器，該透明顯示器(I)還包括一無線發(fā)射器(19)，該無線發(fā)射器用于提供語音導(dǎo)覽給配帶一無線接收器的使用者。
全文摘要
一種結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)與無線識(shí)別技術(shù)的透明顯示器(1)，適用于容置帶有無線識(shí)別標(biāo)簽的生物的固定空間透明表面上。透明顯示器使用無線識(shí)別讀取器(11)接收生物帶有的無線識(shí)別標(biāo)簽所發(fā)送的數(shù)據(jù)，從存儲(chǔ)單元(12)讀取相應(yīng)的生物介紹數(shù)據(jù)，將影像傳感器(13)攝取的固定空間內(nèi)的實(shí)景影像及生物介紹數(shù)據(jù)通過AR技術(shù)產(chǎn)生生物介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像，并在透明顯示單元(14)上顯示此增強(qiáng)影像。因此，使用者由透明顯示單元看向固定空間內(nèi)，除了會(huì)看到透明顯示單元后方的實(shí)景，還會(huì)看到在透明顯示單元上顯示的與實(shí)景中生物相應(yīng)的介紹數(shù)據(jù)的增強(qiáng)影像，實(shí)現(xiàn)生物實(shí)景導(dǎo)覽功能。
文檔編號(hào)G06F3/041GK103208244SQ20121001418
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者鄭惟仁, 廖尤仲, 林心薇, 吳季庭 申請人:冠捷投資有限公司