視頻會議顯示裝置制造方法
【專利摘要】一種視頻會議顯示裝置，包括顯示面板、至少一成像裝置以及處理結(jié)構(gòu)。所述至少一成像裝置具有指向該顯示面板的內(nèi)表面的視野并透過該顯示面板拍攝圖像，使得當(dāng)用戶靠近該顯示面板外表面時，該用戶出現(xiàn)在拍攝的圖像中。所述處理結(jié)構(gòu)與所述至少一成像裝置通信并處理拍攝的圖像以形成要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程設(shè)備的對視圖像。
【專利說明】視頻會議顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻會議，特別是涉及一種視頻會議顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的視頻會議系統(tǒng)允許兩個或多個的用戶或與會者在不同的場點進(jìn)行實時的雙向視頻通信。通常，每個與會者的現(xiàn)場配置一臺攝像機和一臺顯示器。該攝像機和顯示器與某個通信網(wǎng)絡(luò)連接。這樣，由該攝像機拍攝的視頻信號被傳輸?shù)皆撏ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)中的一臺或多臺遠(yuǎn)程顯示器，并顯示在所述遠(yuǎn)程顯示器上。通常，每個與會者的現(xiàn)場還配有麥克風(fēng)和揚聲器，以大致同步的方式分別用于記錄和重放相應(yīng)的音頻信號。
[0003]視頻會議系統(tǒng)最常見的一個問題是〃脫離鏡頭〃的問題，亦稱為〃視差效應(yīng)"，即與會者在觀看各自的顯示器時無法進(jìn)行直接的目光接觸。理想的情況下，可將攝像機安裝在每個與會者的正前面。然而，顯示器亦占據(jù)了每個用戶前面的空間。因而，攝像機被安裝在理想位置之外的地方，通常是在顯示器的正上方、正下方或旁邊。如果攝像機不是安置在用戶的正前面，那么用戶看來像是望著直接目光接觸的視線之上、之下或旁邊的地方(取決于該攝像機的位置)。這種〃脫離鏡頭〃或〃視差效應(yīng)〃的問題是不期望的。
[0004] 圖1示出了一種傳統(tǒng)的視頻會議系統(tǒng)10。如圖所示，在本地場點上，和電腦24-1連接的成像裝置，例如攝像機22-1，放置在顯示器26-1的上方，供一第一與會者Ul使用。同樣地，在遠(yuǎn)程站點上，和電腦24-2連接的成像裝置，例如攝像機22-2，放置在遠(yuǎn)程顯示器26-2的上方，供一第二與會者U2使用。兩臺電腦24-1和24_2通過通信網(wǎng)絡(luò)28，例如局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)例如互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行通信。
[0005]顯示器26-1和26-2為標(biāo)準(zhǔn)的液晶顯示器(IXD)或陰極射線管顯示器(CRT)。攝像機22_1和22_2可以是單獨的攝像機，或者是集成到顯不器26_1和26_2的嵌入式網(wǎng)絡(luò)攝像機。每臺電腦24_1和24_2處理各自攝像機22_1和22_2拍攝的圖像，以便進(jìn)行傳輸。
[0006]如上所述，圖1示出的視頻會議系統(tǒng)20存在“脫離鏡頭”或“視差效應(yīng)”的問題。會議用戶Ul和U2在觀看各自的顯示器26-1和26-2時無法進(jìn)行直接的目光接觸。
[0007]為解決上述問題，已知的方法包括在顯示器和與會者之間設(shè)置分光鏡或部分反射鏡，以至于當(dāng)與會者觀看顯示器時攝像機將同時記錄該與會者的反射圖像。PCT國際專利申請TO2007/087142(發(fā)明人=Hunter等)描述了這類方法的其中一種。
[0008]其它方法使用廣角鏡頭攝像機、設(shè)置在與會者身上的自動尋的裝置以及相應(yīng)的傳感器，并利用影像處理技術(shù)提供目光接觸的效果。美國專利5，438，357 (發(fā)明人=McNelley)描述了這類方法。
[0009]然而，以上方法通常產(chǎn)生額外的硬件費用，例如分光鏡或部分反射鏡、廣角鏡頭攝像機和自動尋的裝置的費用，以及增加的費用。因此，有需要設(shè)計一種新穎的視頻會議顯示
>J-U ρ?α裝直。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]因此，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種視頻會議顯示裝置，包括:顯示面板；至少一成像裝置，具有指向該顯示面板的內(nèi)表面的視野，所述至少一成像裝置用于透過該顯示面板拍攝圖像，使得當(dāng)用戶靠近該顯示面板外表面時，該用戶出現(xiàn)在拍攝的圖像中；以及與所述至少一成像裝置通信的處理結(jié)構(gòu)，用于處理所述拍攝的圖像以形成一種要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程設(shè)備的對視圖像。
[0011]在本發(fā)明的一個實施例中，該處理結(jié)構(gòu)被配置成用于通過網(wǎng)絡(luò)接收來自所述遠(yuǎn)程設(shè)備的圖像，所接收的圖像被顯示在所述顯示面板上。該顯示面板可以是一種透明顯示面板，例如液晶顯示面板或有機發(fā)光二極管面板。
[0012]在本發(fā)明的一個實施例中，所述視頻會議顯示裝置可在圖像拍攝模式和顯示模式下操作。該視頻會議顯示裝置可進(jìn)一步包括具有可電控的透明度的至少一薄膜，被設(shè)置在所述至少一成像裝置和所述顯示面板的中間。該薄膜層可以是一種聚合物分散液晶薄膜層，其在所述圖像拍攝模式的操作期間大致上是透明的，在所述顯示模式的操作期間則是非透明的。
[0013]在本發(fā)明的一個實施例中，該顯示面板和所述至少一成像裝置放置在外殼內(nèi)，其中所述至少一成像裝置和所述顯示面板彼此隔開。所述處理結(jié)構(gòu)可放置在所述外殼內(nèi)或安置在所述外殼的外面。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種視頻會議顯示裝置，包括:顯示面板；發(fā)光源，用于提供透過所述顯示面板的光照，使得當(dāng)用戶靠近該顯示面板外表面時，用戶的眼睛將來自該發(fā)光源的光照透過所述顯示面板反射回去；至少一第一成像裝置，具有指向所述顯示面板的內(nèi)表面的視野，每個第一成像裝置用于透過該顯示面板拍攝圖像，包括透過該顯示面板由用戶的眼睛反射的光照；至少一第二成像裝置，具有指向該顯示面板外表面的視野，每個第二成像裝置用于拍攝該顯示面板外表面的圖像，使得當(dāng)用戶靠近該外表面時，該用戶的圖像出現(xiàn)在拍攝的圖像中；以及與所述至少一第一和至少一第二成像裝置通信的處理結(jié)構(gòu)，用于處理每個第一成像裝置拍攝的圖像，以獲得眼睛跟蹤數(shù)據(jù)，并且利用所述眼睛跟蹤數(shù)據(jù)處理每個第二成像裝置拍攝的圖像以形成一種要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程設(shè)備的對視圖像。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，包括:利用具有指向顯示裝置的內(nèi)表面的視野的至少一成像裝置拍攝靠近該顯示裝置外表面的用戶的圖像；以及處理拍攝的圖像，從而形成一種要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程顯示裝置的對視圖像。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，包括:利用一第一發(fā)光源向顯示裝置外表面提供光源；利用具有指向顯示面板的內(nèi)表面的視野的至少一第一成像裝置拍攝靠近該顯示裝置外表面的用戶的圖像，包括拍攝來自所述第一發(fā)光源的、被用戶的眼睛反射到所述第一成像裝置的光照；利用具有指向顯示裝置的外表面的視野的至少一第二成像裝置拍攝靠近該顯示裝置外表面的用戶的圖像；以及處理所述至少一第一成像裝置拍攝的圖像，以獲得眼睛跟蹤數(shù)據(jù)，并且利用所述眼睛跟蹤數(shù)據(jù)處理所述至少一第二成像裝置拍攝的圖像以形成一種要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程設(shè)備的對視圖像。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種顯示裝置，包括:顯示面板；以及具有指向顯示面板的內(nèi)表面的視野的至少一成像裝置，其中所述至少一成像裝置用于透過該顯示面板拍攝圖像，使得當(dāng)用戶靠近該顯示面板外表面時，該用戶出現(xiàn)在拍攝的圖像中。【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0019]圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的視頻會議系統(tǒng)；
[0020]圖2示出了一種視頻會議系統(tǒng)的示意圖；
[0021]圖3是一種視頻會議顯示裝置的橫截面圖，該顯示裝置形成了圖2所示視頻會議系統(tǒng)的一部分；
[0022]圖4是一種成像裝置的組成部分的方框圖，該成像裝置形成了圖3所示視頻會議顯示裝置的一部分；
[0023]圖5是一種視頻會議顯示裝置在另一個實施例中的橫截面圖；
[0024]圖6是一種薄膜層的橫截面示意圖，該薄膜層具有可電控的透明度并且組成了圖5所示視頻會議顯示裝置的一部分；
[0025]圖7是一種視頻會議顯示裝置在另一個實施例中的示意圖；
[0026]圖8是一種成像裝置的透視圖，該成像裝置組成了圖7所示視頻會議顯示裝置的一部分；
[0027]圖9為圖8所示成像裝置的組成部分的方框圖；
[0028]圖10示出了一種方法的流程圖，該方法通過處理可見光圖像和紅外(IR)圖像來獲取一種直接目光接觸的圖像效果；
[0029]圖11是一種視頻會議顯示裝置在另一個實施例中的示意圖；
[0030]圖12是一種視頻會議顯示裝置在另一個實施例中的橫截面圖；
[0031]圖13是一種視頻會議顯示裝置在另一個實施例中的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0032]以下描述了一種具有兩個或多個視頻會議顯示裝置的視頻會議系統(tǒng)。這種視頻會議顯示裝置的其中至少一個包括:顯示面板以及具有指向該顯示面板的內(nèi)表面的視野的至少一成像裝置。該成像裝置用于透過顯示面板拍攝圖像，使得當(dāng)用戶靠近該顯示面板外表面時，該用戶出現(xiàn)在拍攝的圖像中。該成像裝置將拍攝的圖像傳輸?shù)酵ㄓ糜嬎阍O(shè)備進(jìn)行圖像處理。該通用計算設(shè)備通過通信網(wǎng)絡(luò)將處理過的圖像傳輸?shù)竭h(yuǎn)程顯示裝置。因而，該用戶的圖像可被顯示在該遠(yuǎn)程顯示裝置上，從而創(chuàng)造出一種該用戶與所述遠(yuǎn)程顯示裝置的用戶進(jìn)行直接目光接觸的效果。
[0033]圖2示出了一種視頻會議系統(tǒng)30的示意圖。如圖所示，視頻會議系統(tǒng)30包括一種視頻會議顯示裝置40-1，其通過通信網(wǎng)絡(luò)42與另一視頻會議顯示裝置40-2連接。在此實施例中，視頻會議顯示裝置40-1或40-2的每個包括以通用計算設(shè)備44-1或44-2的形式存在的處理結(jié)構(gòu)。這種視頻會議顯示裝置40-1和40-2還包括成像裝置46-1和46_2，被設(shè)置在透明的顯示面板48-1和48-2的后面，分別用于拍攝用戶或與會者Ul和U2的圖像。通用計算設(shè)備44-1和44-2的每個具有網(wǎng)絡(luò)接口卡(圖未示)，用于實現(xiàn)與通信網(wǎng)絡(luò)42之間的相互連接，例如以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口卡、無線網(wǎng)絡(luò)接口卡(W1-Fi或藍(lán)牙等)、蜂窩式無線電(RF)收發(fā)機等。眾所周知，網(wǎng)絡(luò)接口卡和網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接；該網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以是線纜調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶線路(DSL)調(diào)制調(diào)解器、綜合數(shù)字服務(wù)網(wǎng)(ISDN)等，用于在通信網(wǎng)絡(luò)42上提供雙向通信信道。
[0034]在操作過程中，用戶Ul及U2通過通信網(wǎng)絡(luò)42進(jìn)入一個視頻會議。對于用戶U1，其圖像數(shù)據(jù)被成像裝置46-1拍攝并傳輸?shù)揭煌ㄓ糜嬎阍O(shè)備44-1。該通用計算設(shè)備44-1再通過通信網(wǎng)絡(luò)(42)將所述圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪煌ㄓ糜嬎阍O(shè)備44-2。該通用計算設(shè)備44-2對接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以顯示在顯示面板48-2上。因而，用戶Ul的圖像被呈現(xiàn)給用戶U2。同樣地，用戶U2的圖像數(shù)據(jù)被成像裝置46-2拍攝并通過通信網(wǎng)絡(luò)42傳輸，使得顯示在顯示面板48-1上。這樣，用戶Ul及U2在參加視頻會議時，能夠進(jìn)行直接的目光接觸。
[0035]圖3進(jìn)一步說明了該等視頻會議顯示裝置40 (例如:視頻會議顯示裝置40-1或40-2)中的一個。如圖所示，在此實施例中，視頻會議顯示裝置40包括大致為矩形的外殼50,該外殼的前面或主前面設(shè)有一開口 50a,被一擋板50b包圍。該外殼50內(nèi)分層布置了位于開口 50a附近的部件，由離該開口 50a最遠(yuǎn)的開始包括:支撐層52、擴散器54以及顯示面板48。
[0036]在此實施例中，支撐層52由亞克力或其它合適的透光材料組成。擴散器54和顯示面板48也是透光的。該支撐層52的內(nèi)部設(shè)有一背光發(fā)光源60，為顯示面板48提供可見光的背光照明。在此實施例中，背光發(fā)光源60和支撐層52彼此隔開,從而在外殼50內(nèi)限定了一內(nèi)部空間62。
[0037]成像裝置46設(shè)置在發(fā)光源60內(nèi)，并且和顯示面板48彼此隔開。該成像裝置46的朝向使得其視野(FOV)指向顯示面板48的內(nèi)表面。由于所述顯示面板48、擴散器54和支撐層52都是透光的，當(dāng)用戶處于顯示面板48的外表面48a的前面時，該成像裝置46能夠拍攝用戶的圖像。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，所述“內(nèi)部”和“里面”等詞語皆為相對的，可根據(jù)視頻會議顯示裝置40的朝向有所變化。
[0038]通過數(shù)據(jù)通信鏈，例如USB數(shù)據(jù)線64，該成像裝置46被連接到同樣容納在外殼50內(nèi)的通用計算設(shè)備44。該通用計算設(shè)備44將顯示數(shù)據(jù)提供給一電路塊66，該電路塊再通過HDMI數(shù)據(jù)線或其它合適的連接方式(圖未示)將顯示數(shù)據(jù)提供給顯示面板48，從而在顯示面板48上顯示一圖像。該通用計算設(shè)備44亦處理由成像裝置46拍攝的圖像數(shù)據(jù)，以經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)42將圖像數(shù)據(jù)提供給遠(yuǎn)程設(shè)備。
[0039]在此實施例中，顯示面板48是一種平面的液晶顯示器(IXD)，包括玻璃保護(hù)層70、液晶面板72、以及增亮膜74，例如反射式偏光增亮膜(DBEF)。
[0040]在此實施例中，背光發(fā)光源60包括光導(dǎo)80以及設(shè)置在該光導(dǎo)80周圍的多個發(fā)光二極管(LED)82。該等LED82向光導(dǎo)80內(nèi)發(fā)出可見光線，該光導(dǎo)再將可見光線的至少一部分通過內(nèi)部空間62和支撐層52導(dǎo)向擴散器54。擴散器54再將可見光線擴散，從而為顯示面板48提供合適的背光并照亮該顯示面板上的圖像。
[0041]由于發(fā)光源60和支撐層52之間的內(nèi)部空間62的尺寸設(shè)計，使得開口 50a所限定的顯示面板48外表面48a的至少一部分處于成像裝置46的視野之內(nèi)。這樣，當(dāng)用戶處于顯示面板48外表面48a的前面時，成像裝置46將拍攝到該用戶的圖像。
[0042]圖4示出了成像裝置46的部件。如圖所示，在此實施例中，該成像裝置46包括一個二維圖像傳感器90，例如CMOS傳感器、CXD傳感器等，以及一個相關(guān)的透鏡組件92。該圖像傳感器90通過模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器96和先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器94相互連接。該成像裝置46還包括數(shù)字信號處理器(DSP) 98、輸入/輸出(I/O)接口 100，例如USB接口，以及易失性存儲器和非易失性存儲器(圖未示)。通過I/O接口 100，數(shù)字信號處理器98將圖像傳感器90拍攝的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵ㄓ糜嬎阍O(shè)備44。該成像裝置的部件從電源102接收電能。
[0043]在此實施例中，成像裝置46是一款由德國IDS公司生產(chǎn)的緊湊型板級攝像頭，零件號為U1-1226LE。圖像傳感器90是一種CMOS圖像傳感器，被配置為752x480像素，能夠以30，60，100幀/秒(fps)或更高的幀速拍攝圖像。該成像裝置46的曝光時間和幀速由DSP98進(jìn)行控制，以至于允許在黑暗和光線充足的房間內(nèi)操作。
[0044]在此實施例中，通用計算設(shè)備44是一種個人計算機或其它合適的處理設(shè)備或結(jié)構(gòu)，可執(zhí)行一個或多個應(yīng)用程序。因而，通用計算設(shè)備44包括:例如，處理裝置(例如一種基于Intel x86的架構(gòu))、系統(tǒng)存儲器(易失性存儲器和/或非易失性存儲器)、其它內(nèi)置和外置的存儲器(例如:應(yīng)磁盤驅(qū)動器(HDD)、隨機存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、電可擦除只讀存儲器(EEPROM)、光盤只讀存儲器(⑶-ROM)、數(shù)字化視頻光盤(DVD)、閃存(flashmemory)等存儲器)以及將各種部件連接到該處理裝置的系統(tǒng)總線。該通用計算設(shè)備44還包括登錄共享或遠(yuǎn)程設(shè)備、一臺或多臺聯(lián)網(wǎng)的計算裝置、和/或其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所需的網(wǎng)絡(luò)接線。
[0045]在此實施例中，電路塊66包括:接口電路，被配置用于從通用計算設(shè)備44接收顯示數(shù)據(jù)和其它輸入；以及一顯示驅(qū)動電路，被配置用于向顯示面板48輸出顯示數(shù)據(jù)。
[0046]通過USB數(shù)據(jù)線64，成像裝置46獲取的圖像數(shù)據(jù)被傳輸?shù)酵ㄓ糜嬎阍O(shè)備44。特別地，根據(jù)數(shù)字信號處理器(DSP)時鐘信號確定的幀速，成像裝置46在其圖像傳感器90和相關(guān)透鏡組件92的視野內(nèi)拍攝顯示面板48的圖像幀。通用計算設(shè)備44以設(shè)定的頻率輪詢成像裝置46 (在此實施例中為每秒30次)，以獲得所述圖像數(shù)據(jù)。每當(dāng)成像裝置46被輪詢時，圖像數(shù)據(jù)即被傳輸?shù)酵ㄓ糜嬎阍O(shè)備44進(jìn)行處理。
[0047]圖5及圖6示出了視頻會議顯示裝置的另一個實施例。在此實施例中，為了清晰明了，通過加"100"，用類似的參考數(shù)字來表示和上述第一個實施例中類似的部件。如圖所示，視頻會議顯示裝置140類似于視頻會議顯示裝置40。然而，視頻會議顯示裝置140進(jìn)一步包括一薄膜層184，具有可電控的透明度，例如聚合物分散液晶(roix)，用于獲得快門效應(yīng)，其特征見下列描述。外殼150內(nèi)含有薄膜層184和成像裝置146a及146b。通用計算設(shè)備144設(shè)置在外殼150的外面。視頻會議顯示裝置140可在兩種模式下操作，即顯示模式和圖像拍攝模式。如果沒有拍攝到所需的圖像，視頻會議顯示裝置140將繼續(xù)在顯示模式下運行，在這種模式下成像裝置146a及146b被關(guān)閉，薄膜層184則充當(dāng)擴散元件的作用。如果拍攝到所需的圖像，視頻會議顯示裝置140將在圖像拍攝模式下運行，在這種模式下成像裝置146a及146b被開啟，而薄膜層184則通過電源186激發(fā)薄膜層184被調(diào)節(jié)為透明狀態(tài)。
[0048]圖6是薄膜層184的一個簡化的橫截面示意圖。在此實施例中，薄膜層184是聚合物分散液晶(PDLC)薄膜，例如美國科化公司(Scienstry Inc.)生產(chǎn)的I3DLC薄膜，并包括由分散在固體聚合物基質(zhì)中的液晶液滴組成的一層184-1。該層184-1被設(shè)置在一對平行基板184-2和184-3的中間，該平行基板涂有一層薄薄的導(dǎo)電材料，例如氧化銦錫(ITO)。利用電源186的電場控制應(yīng)用程序，可改變層184-1中的液晶液滴的朝向。因此，有可能可控地改變穿過薄膜層184的透射光的強度。
[0049]在未激發(fā)態(tài)下，層184-1內(nèi)的液晶液滴呈隨機的不規(guī)則朝向，因此薄膜層184充當(dāng)非透明的擴散元件。電源186施加的電場促使薄膜層184在激發(fā)態(tài)下運作。在激發(fā)態(tài)下，電源186施加的電場促使液晶液滴朝向某個預(yù)定的方向，使得薄膜層184變成大致上透明的狀態(tài)。因而，薄膜層184允許光相對無阻礙地通過。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，當(dāng)相應(yīng)的成像裝置146a及146b需要拍攝圖像幀時，電源186可以選擇性地被施加到薄膜層184，使其變成透明的狀態(tài)。當(dāng)成像裝置146a及146b無需拍攝圖像幀時，電源186可被關(guān)閉，以至于薄膜層184充當(dāng)非透明的擴散元件，用于擴散LED182發(fā)出的可見光。
[0050]當(dāng)視頻會議顯示裝置140被調(diào)到顯示模式時，電源186被關(guān)閉，導(dǎo)致薄膜層184充當(dāng)擴散元件，用于擴散LED182發(fā)出的可見光。如上所述，當(dāng)處于顯示模式時，成像裝置146a及146b被斷電。相反，當(dāng)視頻會議顯示裝置140被調(diào)到圖像拍攝模式時，電源186向薄膜層184施加電場，導(dǎo)致薄膜層184變成透明的狀態(tài)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，當(dāng)處于圖像拍攝模式時，成像裝置146a及146b通電。
[0051]薄膜層184的操作和成像裝置146a及146b的操作同步。因此，薄膜層184在透明狀態(tài)和非透明狀態(tài)之間的切換速率和成像裝置146a及146b的幀速匹配。
[0052]圖7示出了視頻會議顯示裝置的另一個實施例。在此實施例中，為了清晰明了，通過加"200"，用類似的參考數(shù)字來表示和上述第一個實施例中類似的部件。如圖所示，視頻會議顯示裝置240類似于圖3所示的視頻會議顯示裝置40。然而，在此實施例中，成像裝置246是一種紅外線(IR)成像裝置。另外，在鄰近顯示面板248的右上角和左上角的地方設(shè)置了兩個可見光成像裝置288a及288b。
[0053]圖8和圖9進(jìn)一步說明了紅外線成像裝置246。類似于圖4所示的成像裝置46，成像裝置246包括一個二維圖像傳感器290、相關(guān)的透鏡組件292和紅外線過濾器306。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，紅外線過濾器306允許紅外線穿過圖像傳感器290，同時阻擋其它波長的光線，例如可見光。紅外線發(fā)光源也連接到所述圖像傳感器290。該紅外線發(fā)光源包括在透鏡292周圍彼此隔開的多個紅外線LED304。圖像傳感器290通過模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器(296)連接到FIFO緩沖器294。成像裝置246亦包括數(shù)字信號處理器298、輸入/輸出接口(300)、以及易失性存儲器和非易失性存儲器(圖未示)。
[0054]和視頻會議顯示裝置40比較，紅外線成像裝置246和紅外線LED304及視頻會議顯示裝置240的搭配使用無需使用透明顯示面板。在此實施例中，通用計算設(shè)備244和紅外線成像裝置246利用已知的視線跟蹤技術(shù)來跟蹤用戶的瞳孔。
[0055]紅外線LED304發(fā)出的紅外光至少部分被用戶的眼睛反射回紅外線成像裝置246。在可見光光譜中，這種效應(yīng)通常被稱為紅眼效應(yīng)。紅外線成像裝置246拍攝紅外線圖像，并將拍攝的圖像傳輸?shù)酵ㄓ糜嬎阍O(shè)備244。通用計算設(shè)備244對接收到的紅外線圖像進(jìn)行處理，并利用已知的視線跟蹤技術(shù)，跟蹤用戶在角膜反射、瞳孔中央和/或眼球反射中的眼球運動及眼睛轉(zhuǎn)動的變化。
[0056]如上所述，視頻會議顯示裝置240在顯示面板248的右上角和左上角附近具有兩個可見光成像裝置288a及288b?？梢姽獬上裱b置288a及288b亦拍攝用戶的圖像，并將拍攝的圖像傳輸?shù)酵ㄓ糜嬎阍O(shè)備244。通用計算設(shè)備244使用已知的面部識別技術(shù)對接收到的可見光圖像進(jìn)行處理；利用處理紅外線圖像后獲得的眼睛跟蹤數(shù)據(jù)，通用計算設(shè)備244形成用戶的一個圖像，并將其傳輸?shù)竭h(yuǎn)程顯示器，使相應(yīng)的用戶能夠進(jìn)行直接的目光接觸。
[0057]圖10示出了一種方法的流程圖，該方法利用通用計算設(shè)備244來處理可見光圖像和紅外線圖像，并采用參考數(shù)字"400〃來標(biāo)示。視頻會議的建立即意味著步驟400的開始；通用計算設(shè)備244接受來自可見光成像裝置288a及288b的可見光圖像(步驟402)。紅外線成像裝置246亦提供紅外線圖像(步驟404)。對所述紅外線圖像進(jìn)行處理，以獲得眼睛跟蹤數(shù)據(jù)(步驟406)。接著，利用紅外線圖像所獲得的眼睛跟蹤數(shù)據(jù)(步驟408)，對可見光圖像進(jìn)行處理，以形成用戶的變形影像，從而創(chuàng)造出一種直接目光接觸的效果(步驟410)。蔡玉寶、高敬哲、洪一平和施仁忠“在視頻會議中保持目光接觸的實時軟件方法”(《信息科學(xué)與工程學(xué)刊》，2004年9月，第20卷，第5期，第1001-1017頁)描述了步驟410使用的示例性方法，上述發(fā)表的全部內(nèi)容通過引用并入本文。接著，具有直接目光接觸效果的變形影像通過通信網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送到遠(yuǎn)程視頻會議設(shè)備(步驟412)。然后進(jìn)行檢查，以確定視頻會議是否已結(jié)束(步驟414)。如果視頻會議尚未結(jié)束，則返回到步驟402。如果視頻會議已結(jié)束，則此方法完成。
[0058]圖11示出了視頻會議顯示裝置的另一個實施例，并采用參考數(shù)字"440〃來標(biāo)示。在此實施例中，為了清晰明了，通過加"200"，用類似的參考數(shù)字來表示和圖7所示實施例中類似的部件。如圖所示，視頻會議顯示裝置440類似于圖7所示的視頻會議顯示裝置240，但具有兩個可見光成像裝置488a及488b，設(shè)置在顯示面板448的右邊和左邊的近似中點的位置。視頻會議顯示裝置440的操作類似于視頻會議顯示裝置240的操作，因而其特征于此不再贅述。
[0059]盡管以上結(jié)合圖7和圖11所描述的實施例都使用兩個可見光成像裝置，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，可使用額外的可見光成像裝置，例如在視頻會議顯示裝置的角落附近設(shè)置四個成像裝置。
[0060]圖12示出了視頻會議顯示裝置的另一個實施例。在此實施例中，為了清晰明了，通過加"400"，用類似的參考數(shù)字來表示和圖5所示實施例中類似的部件。如圖所示，視頻會議顯示裝置540類似于視頻會議顯示裝置140。然而，在此實施例中，背光發(fā)光源560包括直接背光板584，其具有LED陣列586，被設(shè)置在該背光板的大致頂面。LED陣列586發(fā)出的可見光穿過內(nèi)部空間562和支撐層552,射向擴散器554。該擴散器對所述可見光進(jìn)行擴散，為顯示面板548提供合適的背光并照亮該面板上顯示的圖像。此外，視頻會議顯示裝置540包括三個紅外線成像裝置546a、546b和546c和兩個可見光成像裝置588a及588b。所述直接背光板584具有和紅外線成像裝置546a、546b和546c的位置對應(yīng)的三個開口 589a、589b和589c，以確保每個成像裝置的視野不受阻擋。視頻會議顯示裝置540的操作類似于視頻會議顯示裝置240的操作，因而其特征于此不再贅述。
[0061]在另一個實施例中，視頻會議顯示裝置540可配置具有可電控的透明度的薄膜層，例如在開口 589a、589b和589c的附近設(shè)置I3DLC薄膜。在此實施例中，利用以上描述的方法可在圖像拍攝的過程中對薄膜層進(jìn)行控制。
[0062]圖13示出了視頻會議顯示裝置的另一個實施例。在此實施例中，為了清晰明了，通過加"600"，用類似的參考數(shù)字來表示和圖3所示實施例中類似的部件。如圖所示，視頻會議顯示裝置640類似于視頻會議顯示裝置40，但添加了紅外觸摸檢測功能。利用紅外線成像裝置720和紅外線發(fā)光源724可實現(xiàn)所述紅外觸摸檢測功能。[0063]通過數(shù)據(jù)通信鏈，例如USB數(shù)據(jù)線722，成像裝置720被連接到通用計算設(shè)備644。成像裝置720設(shè)在背光發(fā)光源660的下方，并且其視野(FOV)指向顯示面板648的內(nèi)表面。如上所述，通用計算設(shè)備644將顯示數(shù)據(jù)提供給電路塊666，該電路塊再通過HDMI數(shù)據(jù)線或其它合適的連接方式(圖未示)將顯示數(shù)據(jù)提供給顯示面板648，從而在顯示面板648上顯示一圖像。該通用計算設(shè)備644亦處理成像裝置720拍攝的圖像數(shù)據(jù)，以檢測顯示面板648外表面648a附近的每個與會者的一個或多個特征和位置，并且更新提供給顯示面板648的顯示數(shù)據(jù)(如有需要)，使得顯示面板648上顯示的圖像反映與會者的活動。這樣,顯示面板648外表面648a附近的與會者的活動將以書面或圖畫的形式被記錄，或用于控制通用計算設(shè)備644執(zhí)行的一個或多個應(yīng)用程序。
[0064]在此實施例中，紅外線發(fā)光源724包括多個紅外線發(fā)光二極管724a和一個全息擴散器724b，設(shè)置在擋板650b之下。這些發(fā)光二極管724a彼此隔開，設(shè)置在開口 650a的邊緣。全息擴散器724b亦在開口 650a的邊緣延伸。全息擴散器724b用于擴散紅外線發(fā)光二極管724a發(fā)出的紅外光，使得擴散器724b擴散的紅外光的至少一部分平行地延伸到顯示面板648的外表面648a。在此實施例中，所述全息擴散器724b可來自美國加州的Wavefront Technologies, Inc.公司、美國紐約的RPC Photonics, Inc.公司或美國麻省的Fusion Optix Inc.公司生產(chǎn)全息擴散器，當(dāng)然亦可以采用其它合適的紅外線擴散器。
[0065]如果顯示面板648的外表面648a的附近出現(xiàn)一個或多個與會者，每個鄰近的與會者將反射由紅外線發(fā)光源724發(fā)出的并越過顯示面板116外表面648a的紅外線。對于每個鄰近的與會者，其反射的紅外線的至少一部分被導(dǎo)向穿過顯示面板648、擴散器654和支撐層652，射向成像裝置720。被改變方向和射向成像裝置720的紅外線以圖像幀的形式被拍攝。通過USB數(shù)據(jù)線722，所獲得的圖像幀的圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到通用計算設(shè)備644進(jìn)行處理，其利用已知的圖像處理技術(shù)，例如特征提取技術(shù)和形態(tài)學(xué)操作(例如邊緣檢測和二值化等技術(shù))，來測定相對于顯示面板648外表面648a的每個與會者的一個或多個特征和位置。通用計算設(shè)備644再通過電路塊666調(diào)整輸出到顯示面板648的顯示數(shù)據(jù)(如有需要)，使得顯示面板648上顯示的圖像反映與會者的活動。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，該通用計算設(shè)備644可通過通信網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)程設(shè)備提供觸摸數(shù)據(jù)，使遠(yuǎn)程顯示裝置上顯示的圖像反映與會者的活動。
[0066]通過引用并入本文的美國臨時專利申請N0.61/470, 440(發(fā)明人:Morrison等人)披露的各種等效的變化亦適用于本文描述的視頻會議系統(tǒng)。
[0067]盡管在以上描述的實施例中，通用計算設(shè)備是通過輪詢成像裝置的方式來獲得圖像數(shù)據(jù)，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，亦可采用其它替代性的方式。例如，在本發(fā)明的另一個實施例中，當(dāng)出現(xiàn)預(yù)定數(shù)量的圖像數(shù)據(jù)時，該成像裝置向通用計算設(shè)備發(fā)送中斷信號。接收到此中斷信號后，該通用計算設(shè)備請求圖像數(shù)據(jù)，從而將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆撏ㄓ糜嬎阍O(shè)備。
[0068]盡管在以上描述的實施例中，對紅外線圖像進(jìn)行處理來定位和跟蹤用戶的眼睛位置，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，也可以對可見光圖像進(jìn)行處理來跟蹤用戶的眼睛位置。
[0069]如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，該通用計算設(shè)備可在與成像裝置連接的數(shù)字信號處理器(DSP)中采用面部識別技術(shù)，或者該通用計算設(shè)備和數(shù)字信號處理器相組合。
[0070]盡管在以上描述的實施例中，具有可電控的透明度的薄膜層被用于獲得一種快門效應(yīng)，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，亦可以對該顯示面板進(jìn)行配置以獲得該快門效應(yīng)。[0071]盡管以上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，在不偏離本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍的情況下還可做出各種改變和修正。
【權(quán)利要求】
1.一種視頻會議顯示裝置，包括: 顯示面板； 至少一成像裝置，具有指向所述顯示面板的內(nèi)表面的視野，其中所述至少一成像裝置透過該顯示面板拍攝圖像，使得當(dāng)用戶靠近該顯示面板的外表面時，該用戶出現(xiàn)在拍攝的圖像中；以及 與所述至少一成像裝置通信的處理結(jié)構(gòu)，其中該處理結(jié)構(gòu)用于處理所述拍攝的圖像以形成要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程設(shè)備的對視圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻會議顯示裝置，其中所述處理結(jié)構(gòu)被配置成用于通過網(wǎng)絡(luò)接收來自所述遠(yuǎn)程設(shè)備的圖像，所接收的圖像被顯示在所述顯示面板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的視頻會議顯示裝置，其中所述顯示面板是透明顯示面板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻會議顯示裝置，其中所述透明顯示面板是液晶顯示面板和有機發(fā)光二極管面板中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任何一項所述的視頻會議顯示裝置，其中所述視頻會議顯示裝置可在圖像拍攝模式和顯示模式下操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻會議顯示裝置，進(jìn)一步包括具有可電控透明度的至少一薄膜層，被設(shè)置在所述至少一成像裝置和所述顯示面板的中間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻會議顯示裝置，其中所述薄膜層是聚合物分散液晶薄膜層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻會議顯示裝置，其中所述聚合物分散液晶薄膜層與一電源電互連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的視頻會議顯示裝置，其中所述聚合物分散液晶薄膜層在所述圖像拍攝模式的操作期間大致上是透明的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的視頻會議顯示裝置，其中所述聚合物分散液晶薄膜層在所述顯示模式的操作期間是非透明的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任何一項所述的視頻會議顯示裝置，其中所述顯示面板和所述至少一成像裝置放置在外殼內(nèi)，所述至少一成像裝置和所述顯示面板彼此隔開。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的視頻會議顯示系統(tǒng)，其中所述處理結(jié)構(gòu)放置在所述外殼內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的視頻會議顯示系統(tǒng)，其中所述處理結(jié)構(gòu)放置在所述外殼的外面。
14.一種視頻會議顯示裝置，包括: 顯示面板； 發(fā)光源，用于提供透過所述顯示面板的光照，使得當(dāng)用戶靠近該顯示面板的外表面時，用戶的眼睛把來自該發(fā)光源的光照透過所述顯示面板反射回去； 至少一第一成像裝置，具有指向所述顯示面板的內(nèi)表面的視野，每個第一成像裝置用于透過該顯示面板拍攝圖像，包括透過該顯示面板由用戶的眼睛反射的光照； 至少一第二成像裝置，具有指向該顯示面板的外表面的視野，每個第二成像裝置用于拍攝該顯示面板的外表面的圖像，使得當(dāng)用戶靠近該外表面時，該用戶的圖像出現(xiàn)在拍攝的圖像中；以及與所述至少一第一成像裝置和所述至少一第二成像裝置通信的處理結(jié)構(gòu)，其中該處理結(jié)構(gòu)用于處理每個第一成像裝置拍攝的圖像，以獲得眼睛跟蹤數(shù)據(jù)，并且利用所述眼睛跟蹤數(shù)據(jù)處理每個第二成像裝置拍攝的圖像以形成要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程設(shè)備的對視圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的視頻會議顯示裝置，其中該處理結(jié)構(gòu)被配置成用于通過網(wǎng)絡(luò)接收來自所述遠(yuǎn)程設(shè)備的圖像，并將接收到的圖像顯示在所述顯示面板上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的視頻會議顯示裝置，其中所述至少一第一成像裝置是紅外線成像裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的視頻會議顯示系統(tǒng)，其中所述發(fā)光源是紅外線發(fā)光源。
18.根據(jù)權(quán)利要求14-17任何一項所述的視頻會議顯示裝置，其中所述至少一第二成像裝置是可見光成像裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的視頻會議顯示裝置，其中所述至少一第二成像裝置包括兩個第二成像裝置，所述兩個第二成像裝置用于從不同的有利位置拍攝所述顯示面板外表面的圖像。
20.—種方法,包括: 利用具有指向顯示裝置的內(nèi)表面的視野的至少一成像裝置來拍攝靠近該顯示裝置外表面的用戶的圖像；以及 處理拍攝的圖像以形成要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程顯示裝置的對視圖像。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括通過網(wǎng)絡(luò)接收來自所述遠(yuǎn)程裝置的圖像，并將接收到的圖像顯示在所 述顯示裝置上。
22.—種方法,包括: 利用第一發(fā)光源向顯示裝置外表面提供光照； 利用具有指向所述顯示裝置的內(nèi)表面的視野的至少一第一成像裝置來拍攝靠近該顯示裝置外表面的用戶的圖像，包括拍攝來自所述第一發(fā)光源的、被用戶的眼睛反射到所述第一成像裝置的光照； 利用具有指向所述顯示裝置的外表面的視野的至少一第二成像裝置來拍攝靠近該顯示裝置外表面的用戶的圖像；以及 處理所述至少一第一成像裝置拍攝的圖像以獲得眼睛跟蹤數(shù)據(jù)，并且利用所述眼睛跟蹤數(shù)據(jù)處理所述至少一第二成像裝置拍攝的圖像以形成要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程設(shè)備的對視圖像。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括通過網(wǎng)絡(luò)接收來自所述遠(yuǎn)程裝置的圖像，并將接收到的圖像顯示在所述顯示裝置上。
24.一種視頻會議系統(tǒng)，包括在網(wǎng)絡(luò)中通信的至少兩個視頻會議顯示裝置，其中所述視頻會議顯示裝置中的至少一個是權(quán)利要求1所述的裝置。
25.—種顯示裝置，包括: 顯示面板；以及 至少一成像裝置，具有指向該顯示面板的內(nèi)表面的視野，其中所述至少一成像裝置用于透過該顯示面板拍攝圖像，使得當(dāng)用戶靠近該顯示面板外表面時，該用戶出現(xiàn)在拍攝的圖像中。
【文檔編號】H04N7/14GK103493480SQ201280016993
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】吉拉爾德·莫里森 申請人:智能技術(shù)無限責(zé)任公司