TWI810026B - 影像顯示設備 - Google Patents

Abstract

一種影像顯示設備，包括影像處理單元以及球型顯示裝置。影像處理單元包括接收單元，用於接收球形影像。球形影像包括興趣影像。球型顯示裝置連接影像處理單元，且包括興趣影像顯示區，興趣影像顯示區用於顯示興趣影像。興趣影像以及興趣影像顯示區具有相同的形狀，興趣影像的多個經線與興趣影像顯示區的多個經線分別對應且數量相同，且興趣影像的多個緯線與興趣影像顯示區的多個緯線分別對應且數量相同。

Description

影像顯示設備

本發明是有關於一種影像顯示設備。

目前市面上最常見用來表現球形影像的格式有圓形（例如fish-eye type）、六面體（例如cube-map type）、矩形影像（例如Equirectangular type）等形式，其中Equirectangular type可能會有影像失真的狀況，例如真實圖像中的直線被顯示為曲線等。因此，亟需一種改善上述影像失真的影像顯示設備。

本發明提供一種影像顯示設備，影像不失真。

根據本發明一實施例，提供一種影像顯示設備，包括影像處理單元以及球型顯示裝置。影像處理單元包括接收單元，接收單元用於接收球形影像，其中球形影像包括至少一興趣影像。球型顯示裝置連接影像處理單元，且包括至少一興趣影像顯示區，至少一興趣影像顯示區用於顯示至少一興趣影像。至少一興趣影像以及至少一興趣影像顯示區具有相同的形狀，至少一興趣影像的多個經線與至少一興趣影像顯示區的多個經線分別對應且數量相同，且至少一興趣影像的多個緯線與至少一興趣影像顯示區的多個緯線分別對應且數量相同。

基於上述，本發明實施例提供的影像顯示設備以興趣影像顯示區來顯示球形影像中的興趣影像，其中興趣影像以及興趣影像顯示區具有相同的形狀，興趣影像的多個經線與興趣影像顯示區的多個經線分別對應且數量相同，且興趣影像的多個緯線與興趣影像顯示區的多個緯線分別對應且數量相同，因此影像不失真。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

參照圖1A，根據本發明一實施例提供的影像顯示設備1包括影像處理單元100以及球型顯示裝置106。影像處理單元100包括接收單元101，接收單元101用於接收球形影像10。球型顯示裝置106具體由主動發光顯示器來實現。

球形影像10例如為在一拍攝點拍攝的環景影像或其一部分。即，球形影像10是以拍攝點為球心的球面。因此，可以在球形影像10上標記多條經線以及多個緯線。球形影像10包括至少一興趣影像。也就是說，球形影像10可以包括一或多個興趣影像。總的來說，球形影像10是以拍攝點為球心的球面，具備一或多個興趣影像，球形影像10以及興趣影像皆可以多條經線以及多個緯線來標記。

參照圖2A、圖3A以及圖4A，其分別繪示在一些實施例中的球形影像的興趣影像。以圖2A為例，興趣影像20為以拍攝點SP為球心、經度範圍落在-90度至+90度之間、且緯度範圍落在-30度至+30度之間的球面。以圖3A為例，興趣影像30為以拍攝點SP為球心、經度範圍落在-90度至+90度之間、且緯度範圍落在-90度至+90度之間的半圓球面。以圖4A為例，興趣影像40為以拍攝點SP為球心、經度範圍落在-45度至+45度之間、且緯度範圍落在0度至+90度之間的八分之一圓球面。

參照圖1A及圖1B，在一些實施例中，球型顯示裝置106可以包括多個興趣影像顯示區106S，即，球型顯示裝置106可以其部分顯示區來顯示畫面。每一興趣影像顯示區106S例如用於顯示下面即將描述的圖2A、圖3A以及圖4A所示的興趣影像20、30、40。在一些實施例中，影像顯示設備1還可以包括影像分配單元105，影像分配單元105連接在影像處理單元100與球型顯示裝置106之間，用於將各興趣影像分配至各興趣影像顯示區106S。在一些實施例中，興趣影像顯示區106S的數量為一個，即，球型顯示裝置106以其整體顯示區來顯示畫面。

具體而言，請參照圖1A、圖2A及圖2C，在一些實施例中，球型顯示裝置106包括興趣影像顯示區206S，興趣影像顯示區206S用於顯示圖2A所示的興趣影像20，其中興趣影像顯示區206S興趣影像20為具有相同的形狀球面。更具體而言，興趣影像20為以拍攝點SP為球心、經度範圍落在-90度至+90度之間、且緯度範圍落在-30度至+30度之間的球面；並且，興趣影像顯示區206S為以一觀看點OP為球心、經度範圍落在-90度至+90度之間、且緯度範圍落在-30度至+30度之間的球面，其中觀看點OP是球型顯示裝置106的球心。因此，興趣影像20的多個經線與興趣影像顯示區206S的多個經線分別對應且數量相同，且興趣影像20的多個緯線與興趣影像顯示區206S的多個緯線分別對應且數量相同。應當說明的是，由於經度為相對座標，而非絕對座標，興趣影像顯示區206S可以是經度範圍落在經度A至A+180度之間的球面，A為0度至360度中的任一者，而不以-90度為限。然而，應當注意的是，相較於習知技藝中興趣影像顯示區206S的緯度範圍不同於興趣影像20的緯度範圍而導致影像失真的狀況。本發明實施例提供的影像顯示設備1為了避免影像失真，將興趣影像顯示區206S的緯度範圍限定為必須與興趣影像20的緯度範圍相同（如上述落在-30度至+30度之間），且興趣影像20的多條緯線與興趣影像顯示區206S的多條緯線具有相同的數值。因此，當興趣影像20中的影像圖案P1藉由興趣影像顯示區206S來顯示，影像圖案P1中的直線皆藉由興趣影像顯示區206S顯示為直線（如圖2C所示），也就是說，藉由興趣影像顯示區206S所顯示的顯示圖案P2可以具有與影像圖案P1相同的圖案，而不會使顯示影像失真。

請參照圖1A、圖3A及圖3C，在一些實施例中，球型顯示裝置106包括興趣影像顯示區306S，興趣影像顯示區306S用於顯示圖3A所示的興趣影像30，其中興趣影像顯示區306S興趣影像30為具有相同的形狀球面。更具體而言，興趣影像30為以拍攝點SP為球心、經度範圍落在-90度至+90度之間、且緯度範圍落在-90度至+90度之間的球面；並且，興趣影像顯示區306S為以觀看點OP為球心、經度範圍落在-90度至+90度之間、且緯度範圍落在-90度至+90度之間的球面，其中觀看點OP是球型顯示裝置106的球心。因此，興趣影像30的多個經線與興趣影像顯示區306S的多個經線分別對應且數量相同，且興趣影像30的多個緯線與興趣影像顯示區306S的多個緯線分別對應且數量相同。應當說明的是，由於經度為相對座標，而非絕對座標，興趣影像顯示區206S可以是經度範圍落在經度B至B+180度之間的球面，B為0度至360度中的任一者，而不以-90度為限。然而，應當注意的是，為了避免影像失真，興趣影像顯示區306S的緯度範圍必須與興趣影像30的緯度範圍相同（如上述落在-90度至+90度之間），且興趣影像30的多條緯線與興趣影像顯示區306S的多條緯線具有相同的數值。因此，當興趣影像30中的影像圖案P3藉由興趣影像顯示區306S來顯示，影像圖案P3中的直線皆藉由興趣影像顯示區306S顯示為直線（如圖3C所示），也就是說，藉由興趣影像顯示區306S所顯示的顯示圖案P4可以具有與影像圖案P3相同的圖案，而不會使顯示影像失真。

請參照圖1A、圖4A及圖4C，在一些實施例中，球型顯示裝置106包括興趣影像顯示區406S，興趣影像顯示區406S用於顯示圖4A所示的興趣影像40，其中興趣影像顯示區406S興趣影像40為具有相同的形狀球面。更具體而言，興趣影像40為以拍攝點SP為球心、經度範圍落在-45度至+45度之間、且緯度範圍落在0度至+90度之間的球面；並且，興趣影像顯示區406S為以觀看點OP為球心、經度範圍落在-45度至+45度之間、且緯度範圍落在0度至+90度之間的球面，其中觀看點OP是球型顯示裝置106的球心。因此，興趣影像40的多個經線與興趣影像顯示區406S的多個經線分別對應且數量相同，且興趣影像40的多個緯線與興趣影像顯示區406S的多個緯線分別對應且數量相同。應當說明的是，由於經度為相對座標，而非絕對座標，興趣影像顯示區406S可以是經度範圍落在經度C至C+90度之間的球面，C為0度至360度中的任一者，而不以-45度為限。然而，應當注意的是，為了避免影像失真，興趣影像顯示區406S的緯度範圍必須與興趣影像40的緯度範圍相同（如上述落在0度至+90度之間），且興趣影像40的多條緯線與興趣影像顯示區406S的多條緯線具有相同的數值。因此，當興趣影像40中的影像圖案P5藉由興趣影像顯示區406S來顯示，影像圖案P5中的直線皆藉由興趣影像顯示區406S顯示為直線（如圖4C所示），也就是說，藉由興趣影像顯示區406S所顯示的顯示圖案P6可以具有與影像圖案P5相同的圖案，而不會使顯示影像失真。

重新參照圖1A，在一些實施例中，影像處理單元100還可以包括切割單元102，連接在接收單元101與球型顯示裝置106之間，用於自球形影像10切割至少一興趣影像。具體而言，請同時參照圖1A及圖2A，在一些實施例中，球形影像10可以例如為經度範圍落在0度至360度之間且緯度範圍落在-90度至+90度之間的球面，當此球形影像10輸入切割單元102，切割單元102可以用於擷取此球形影像10中經度範圍落在-90度至+90度之間且緯度範圍落在-30度至+30度之間的球面，以提供圖2A所示的興趣影像20。類似的，當上述球形影像10輸入切割單元102，切割單元102可以用於擷取此球形影像10中經度範圍落在-90度至+90度之間且緯度範圍落在-90度至+90度之間的球面，以提供圖3A所示的興趣影像30。同樣的，當上述球形影像10輸入切割單元102，切割單元102可以用於擷取此球形影像10中經度範圍落在-45度至+45度之間且緯度範圍落在0度至+90度之間的球面，以提供圖4A所示的興趣影像40。

在一些實施例中，影像處理單元100還可以包括矩形影像產生單元103，矩形影像產生單元103用以將興趣影像轉換為矩形影像。具體而言，請參照圖1A、圖2A及圖2B，興趣影像20為立體球面，可以藉由矩形影像產生單元103將興趣影像20轉換為平面的矩形影像20S。類似的，請參照圖1A、圖3A及圖3B，興趣影像30為立體球面，可以藉由矩形影像產生單元103將興趣影像30轉換為平面的矩形影像30S。同樣的，請參照圖1A、圖4A及圖4B，興趣影像40為立體球面，可以藉由矩形影像產生單元103將興趣影像40轉換為平面的矩形影像40S。

參照圖1A及圖1B，球型顯示裝置106由多個燈板構成且具備一虛擬赤道。每一興趣影像顯示區106S包括多個燈板。每一燈板為非矩形並具備多個顯示像素，且越遠離虛擬赤道的顯示像素數量越少。因此，若直接將矩形影像產生單元103提供的矩形影像輸入興趣影像顯示區106S的各非矩形燈板，可能造成顯示影像失真。因此，在一些實施例中，影像處理單元100還包括了影像縮放單元104，影像縮放單元104連接於矩形影像產生單元103與球型顯示裝置106之間，影像縮放單元104用以對矩形影像產生單元103提供的矩形影像進行縮放，以產生對應非矩形燈板的非矩形影像，使得透過興趣影像顯示區106S顯示的影像得以不失真。

具體而言，參照圖1A、圖2B、圖2C以及圖5A，由矩形影像產生單元103提供的矩形影像20S藉由影像縮放單元104可以轉換為非矩形影像20N，非矩形影像20N則藉由興趣影像顯示區206S來顯示，其中非矩形影像20N對應興趣影像顯示區206S中的非矩形燈板，因此不會造成影像失真。類似的，參照圖1A、圖3B、圖3C以及圖5B，由矩形影像產生單元103提供的矩形影像30S藉由影像縮放單元104可以轉換為非矩形影像30N，非矩形影像30N則藉由興趣影像顯示區306S來顯示，其中非矩形影像30N對應興趣影像顯示區306S中的非矩形燈板，因此不會造成影像失真。同樣的，參照圖1A、圖4B、圖4C以及圖5C，由矩形影像產生單元103提供的矩形影像40S藉由影像縮放單元104可以轉換為非矩形影像40N，非矩形影像40N則藉由興趣影像顯示區406S來顯示，其中非矩形影像40N對應興趣影像顯示區406S中的非矩形燈板，因此不會造成影像失真。

在一些實施例中，影像處理單元100與影像分配單元105例如為中央處理單元（central processing unit, CPU)、微處理器（microprocessor）、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP）、可程式化控制器、可程式化邏輯裝置（programmable logic device, PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合，本發明並不加以限制。此外，在一實施例中，影像處理單元100與影像分配單元105的各功能可被實作為多個程式碼。這些程式碼會被儲存在一個記憶體中，由影像處理單元100與影像分配單元105來執行這些程式碼。或者，在一實施例中，影像處理單元100與影像分配單元105的各功能可被實作為一或多個電路。本發明並不限制用軟體或硬體的方式來實作影像處理單元100與影像分配單元105的各功能。

綜上所述，本發明實施例提供的影像顯示設備以興趣影像顯示區來顯示球形影像中的興趣影像，其中興趣影像以及興趣影像顯示區具有相同的形狀，興趣影像的多個經線與興趣影像顯示區的多個經線分別對應且數量相同，且興趣影像的多個緯線與興趣影像顯示區的多個緯線分別對應且數量相同，因此影像不失真。

1:影像顯示設備 10:球形影像 20、30、40:興趣影像 20S、30S、40S:矩形影像 20N、30N、40N:非矩形影像 100:影像處理單元 101:接收單元 102:切割單元 103:矩形影像產生單元 104:影像縮放單元 105:影像分配單元 106:球型顯示裝置 106S、206S、306S、406S:興趣影像顯示區 OP:觀看點 P1、P3、P5:影像圖案 P2、P4、P6:顯示圖案 SP:拍攝點

圖1A是根據本發明一實施例的影像顯示設備的示意圖。 圖1B是根據本發明一實施例的球型顯示裝置的示意圖。 圖2A繪示在一些實施例中的球形影像的興趣影像的示意圖，圖2B繪示對應圖2A所示的興趣影像的矩形影像的示意圖，圖2C繪示對應圖2A所示的興趣影像的興趣影像顯示區的示意圖，圖5A繪示圖2B的矩形影像以及相對應的非矩形影像的示意圖。 圖3A繪示在一些實施例中的球形影像的興趣影像的示意圖，圖3B繪示對應圖3A所示的興趣影像的矩形影像的示意圖，圖3C繪示對應圖3A所示的興趣影像的興趣影像顯示區的示意圖，圖5B繪示圖3B的矩形影像以及相對應的非矩形影像的示意圖。 圖4A繪示在一些實施例中的球形影像的興趣影像的示意圖，圖4B繪示對應圖4A所示的興趣影像的矩形影像的示意圖，圖4C繪示對應圖4A所示的興趣影像的興趣影像顯示區的示意圖，圖5C繪示圖4B的矩形影像以及相對應的非矩形影像的示意圖。

1:影像顯示設備

10:球形影像

100:影像處理單元

101:接收單元

102:切割單元

103:矩形影像產生單元

104:影像縮放單元

105:影像分配單元

106:球型顯示裝置

106S:興趣影像顯示區

Claims (7)

1. 一種影像顯示設備，包括：影像處理單元，包括接收單元、矩形影像產生單元以及影像縮放單元，所述接收單元用於接收球形影像，其中所述球形影像以拍攝點為球心且包括至少一興趣影像，所述矩形影像產生單元用以將所述至少一興趣影像轉換為矩形影像；以及球型顯示裝置，連接所述影像處理單元，且包括至少一興趣影像顯示區，所述至少一興趣影像顯示區用於顯示所述至少一興趣影像，所述影像縮放單元連接於所述矩形影像產生單元與所述球型顯示裝置之間，所述影像縮放單元用以對所述矩形影像進行縮放，以產生對應至少一興趣影像顯示區的非矩形影像，其中所述至少一興趣影像以及所述至少一興趣影像顯示區具有相同的形狀，所述至少一興趣影像的多個經線與所述至少一興趣影像顯示區的多個經線分別對應且數量相同，且所述至少一興趣影像的多個緯線與所述至少一興趣影像顯示區的多個緯線分別對應且數量相同，其中所述球形影像的直線藉由所述至少一興趣影像顯示區顯示為直線。
2. 如請求項1所述的影像顯示設備，其中所述至少一興趣影像的數量為多個。
3. 如請求項1所述的影像顯示設備，其中所述影像處理單元還包括切割單元，連接在所述接收單元與所述球型顯示裝置之間，用於自所述球形影像切割所述至少一興趣影像。
4. 如請求項1所述的影像顯示設備，其中所述至少一興趣影像的所述多個緯線與對應的所述至少一興趣影像顯示區的所述多個緯線具有相同的數值。
5. 如請求項1所述的影像顯示設備，還包括影像分配單元，連接在所述影像處理單元與所述球型顯示裝置之間，用於將所述至少一興趣影像分配至所述至少一興趣影像顯示區。
6. 如請求項1所述的影像顯示設備，其中所述非矩形影像對應所述至少一興趣影像顯示區的多個非矩形燈板。
7. 如請求項1所述的影像顯示設備，其中所述球型顯示裝置為主動發光顯示器。