双向同步操控位移装置的制作方法

文档序号:7994355阅读:418来源:国知局
专利名称:双向同步操控位移装置的制作方法
技术领域
本发明涉及图像显微观察的技术领域,特别是指一种双向同步操控位移装置,具体而言是指一种可便于使用者观测、且主动式目标追踪的显微装置,并可通过多点触控的方式操作,使其能用于电子、电机、机械、生物科技等相关领域的双向同步操控位移装置。
背景技术
按,传统的电子摄像机,其组成包含有物镜、目镜、摄影机、图像撷取卡(是否需要,可依电子摄影机而定)以及供显示图像的屏幕,其都是利用摄影机取像,经由取像后再显示到屏幕上,使用者在观察时需以手去调整供承载目标对象的载台,让目标对象出现在画面中,此种对位的方式较为简单,但有些场合却不适用,例如真空室或有毒环境等属于观测人员不适合工作的环境。后来这类显微镜改进为电控的方式进行,也就是在载台上架上致动器,以致动器来带动载台来调整目标对象于画面中的位置,这类的平台让人员进行远程的观察,使用者只需通过计算机控制,即可调整目标对象位置,这类的显微镜虽然更便利人员观察,但不够直觉式。使用者无法以直接、直觉的方式来进行观察。
此外,在生物科技领域方面,很多实验都需要较长时间的观察,例如每间隔一段固定时间(时、分、秒等)就抓取一张图像,并记录其移动轨迹与活动状态,然以现在目前的显微镜设备来说,尚无自动追踪的功能,也就是说当目标对象(如细胞等)移动时,必需用手动的方式(无论是用手动载台或是电载载台)来移动载台,使观察物保持在画面中,这种方式不但需要有人员在固定时间去操作一次显微镜,且无法确切得知目标对象的移动轨迹及生长状况。
由此可见,传统显微镜仍有诸多缺失,例如当目标对象往左边移动时,使用者无法直接由图像往右拉,以使目标对象往右移动到所需的位置,故目前的做法仍是利用画面上的按键(例如右键)来进行载台的移动,实非一好的设计,而亟待加以改良。发明内容
本发明的目的即在于提供一种双向同步操控位移装置,藉以能让使用者通过直觉抽像式的操作方式来进行操作,使用者只需在画面上移动图像中的目标,即可将观察目标移动到画面中所要的位置。
本发明的另一目的是在于提供一种双向同步操控位移装置,其能通过自动追踪的功能让目标对象保持在画面中,并可记录其移动时间、轨迹以及速度等参数。
可达成上述发明目的的双向同步操控位移装置,包括有:
一运动平台,为提供目标对象设置于标示区域内自由移动,以提供控制器接收运动参数控制运动平台上的装置,进而带动运动平台上的目标对象能沿着坐标轨迹移动;
一电子摄像机,为提供目标对象于标示区域内产生一坐标原点供记录目标对象区域转移至新坐标而产生一图像的坐标轨迹,所述坐标轨迹由电子摄像机连续显示在人机互动装置上;
一人机互动装置,能以密钥算法接收图像的坐标轨迹或传送运动参数,所述图像能于人机互动装置中显示,以提供使用者于图像上施以类型姿势产生一姿势辨识,所述姿势辨识至少形成一位置参数或一轨道参数后转换为一运动参数,所述运动参数传送至运动平台或电子摄像机用以操控其相对移动或景深移动。
进一步地,所述电子摄像机提供动态的运动图像或静止图像连续显示在人机互动装置上。
进一步地,所述类型姿势为使用者以手指动作的操作来形成人机互动装置中的一位置参数与一轨道参数,所述位置参数为运动图像的坐标原点,所述轨道参数用以操控运动平台的相对移动。
进一步地,所述人机互动装置提供使用者施以手指姿势操纵图像而形成的轨道参数,所述轨道参数则以此坐标原点为运动图像的中心点,此中心点可为运动平台任意位置。
进一步地,所述人机互动装置接收图像转换为运动参数,所述运动参数由控制器接收后,并由控制器操控运动平台上的装置,以驱动运动平台进行一图像拖移、一图像跳动与一图像旋转。
进一步地,所述运动平台的相对移动为运动图像侧向移动方向、或图像移动速率、或图像移动距离、或图像弧线移动的任一或组合移动。
进一步地,所述类型姿势为使用者以手指动作的操作来形成人机互动装置中的一轨道参数,所述轨道参数用以操控电子摄像机的景深移动。
进一步地,所述人机互动装置提供使用者施以手指姿势操纵图像而形成的轨道参数,所述轨道参数为电子摄像机所接收的运动参数,使电子摄像机进行一图像变比的数值控制。


图1为本发明的双向同步操控位移装置的操作概略流程图2为本发明的双向同步操控位移装置的简要架构示意图3与图4为本发明双向同步操控位移装置的动作示意图;供说明当手指触碰人机互动装置上的图像做向上、向下、向左或向右等动作时,运动平台依手指拖曳方向及距离做相对移动;
图5与图6为本发明双向同步操控位移装置中以多点触控触控屏幕或触摸板使图像做逆时针旋转时的运动平台动作示意图;供说明手指触碰人机互动装置的图像两点做旋转动作时,此时运动平台会以图像上 所触碰的两点位置参数其中心位置形成一中心点来进行旋转;
图7为本发明双向同步操控位移装置中以多点触控触控屏幕或触摸板使图像做拉近的动作时的运动平台动作示意图8为本发明主动式目标追踪显微装置中关于密钥算法的操作流程图。
主要组件符号说明
I运动平台
11 装置
2电子摄像机
3人机互动装置具体实施方式
请参阅图1及图2,本发明所提供的双向同步操控位移装置,主要包括有:一运动平台l(motion platform)、一电子摄像机2 (electron camera)以及一人机互动装置3 (Human-computer interaction devices)所构成。
上述运动平台I为提供目标对象(goal object)设置或承载于标示区域(markzone)内自由移动(free travel),以提供控制器接收运动参数控制运动平台I上的装置11,进而带动运动平台I上的目标对象能沿着坐标轨迹移动;其中,上述运动平台I是用于承载目标对象移动,上述运动平台I是使用电控方式操控ΧΥ、ΧΧΥ、ΧΥ Θ、UVW以及XXYY等型式的载台,其主要用来进行运动平台I的位移运动,使目标对象保持在电子摄像机2的标示区域中,上述运动平台I进而包括一硬件控制器(如轴卡、致动器的驱动器以及致动器)。
上述电子摄像机2可供撷取目标对象形成图像,为提供目标对象于标示区域内产生一坐标原点(origin of coordinates)供记录目标对象区域转移(AreaTransfer)至新坐标而产生一图像(picture)的坐标轨迹,上述坐标轨迹由电子摄像机2连续显示在人机互动装置3上;其中,上述电子摄像机2进而包括提供动态的运动图像或静止图像连续显示在人机互动装置3上。上述电子摄像机2具有一目镜与一物镜,其可选自将目标对象做为观察图像,其中电子摄影机可为数字相机、单眼数字相机或是工业用摄影机,主要用来进行图像撷取的功能。
上述人机互动装置3能以密钥算法(secret key algorithm)接收图像的坐标轨迹或传送运动参数,上述图像能于人机互动装置3中显示,以提供使用者于图像上施以类型姿势(type posture)产生一姿势辨识(posture recognition),上述姿势辨识至少形成一位置参数(locational reference)或一轨道参数(orbital parameter)后转换为一运动参数,上述运动参数传送至运动平台I或电子摄像机2用以操控其相对移动(relativemotion)或景深移动(movement in depth);
上述的人机互动装置3具有功能按键、状态显示及功能设定等操控功能,主要是以电脑基底(PC based)为架构,其可选自一般家庭电脑、平板电脑、笔记本电脑、工业电脑、可程序逻辑控制器或其他相关设备等,且人机互动装置3的操控功能主要是通过键盘、鼠标、摇杆、触控屏幕或触摸板等其他相关1/0设备等来实施,而图像则是通过人机互动装置3的屏幕来显示,上述人机互动装置3内包含了一软件控制器在内,其软件控制器的程序是可利用 VisualBasic、Visual Basic.Net、Visual C++>Visual C++.Net>Turbo C++或其他程序语言撰写,供进行互动直觉式观测目标对象、以及自动锁定追踪目标对象与目标对象运动记录等功能;以及
上述的密钥算法是用来保护与储存运动平台I定位控制所需的算法,使用者需通过上述密钥算法来进行解码,才能让运动平台I进行多轴同步运动,以增加定位速度与软件的防盗保护能力,且密钥算法可装设于随身碟,又上述密钥算法包含硬件、运动平台I位移演算公式以及动态连结文件。又本发明的密钥算法当以XXY型式的运动平台I做为实施例时,为了使运动平台I可以同步并精确地移动,其会利用下列公式将XY Θ的位移量换算为XXY的位移量,请参考图3进行说明,上述公式如下所示:
权利要求
1.一种双向同步操控位移装置,包括: 一运动平台,为提供目标对象设置,亦提供控制器接收运动参数控制运动平台上的装置,进而带动运动平台移动; 一电子摄像机,为提供图像连续显示在人机互动装置上; 一人机互动装置,能以密钥算法接收图像或传送运动参数,所述图像能于人机互动装置中显示,以提供使用者于图像上施以类型姿势产生一运动参数,所述运动参数传送至运动平台或电子摄像机用以操控其相对移动或景深移动。
2.如权利要求1所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述运动平台为提供目标对象设置于标示区域内自由移动,以提供控制器接收运动参数控制运动平台上的装置,进而带动运动平台上的目标对象能沿着坐标轨迹移动。
3.如权利要求1所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述电子摄像机为提供目标对象于标示区域内产生一坐标原点供记录目标对象区域转移至新坐标而产生一图像的坐标轨迹,所述坐标轨迹由电子摄像机连续显示在人机互动装置上。
4.如权利要求1所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述人机互动装置,能以密钥算法接收图像的坐标轨迹或传送运动参数,所述图像能于人机互动装置中显示,以提供使用者于图像上施以类型姿势产生一姿势辨识,所述姿势辨识至少形成一位置参数或一轨道参数后转换为一运动参数,所述运动参数传送至运动平台或电子摄像机用以操控其相对移动或景深移动。
5.如权利要求1所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述电子摄像机提供动态的运动图像或静止图像连续显示在人机互动装置上。
6.如权利要求1或4所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述类型姿势为使用者以手指动作的操作来形成人机互动装置中的一位置参数与一轨道参数,所述位置参数为运动图像的坐标原点,所述轨道参数用以操控运动平台的相对移动。
7.如权利要求4所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述人机互动装置提供使用者施以手指姿势操纵图像而形成的轨道参数,所述轨道参数则以此坐标原点为运动图像的中心点,此中心点可为运动平台任意位置。
8.如权利要求1或4所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述人机互动装置接收图像转换为运动参数,所述运动参数由控制器接收后,并由控制器操控运动平台上的装置,以驱动运动平台进行一图像拖移、一图像跳动与一图像旋转。
9.如权利要求1或4所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述运动平台的相对移动为运动图像侧向移动方向、或图像移动速率、或图像移动距离、或图像弧线移动的任一或组合移动。
10.如权利要求4所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述类型姿势为使用者以手指动作的操作来形成人机互动装置中的一轨道参数,所述轨道参数用以操控电子摄像机的景深移动。
11.如权利要求4所述的双向同步操控位移装置,其特征在于,所述人机互动装置提供使用者施以手指姿势操纵图像而形成的轨道参数,所述轨道参数为电子摄像机所接收的运动参数,使电子摄像机进行一图像变比的数值控制。
全文摘要
本发明提供了一种双向同步操控位移装置,主要由一运动平台提供目标对象,并由控制器接收运动参数控制运动平台上的装置,进而带动运动平台移动;所述电子摄像机为连续显示图像在人机互动装置上;所述人机互动装置能以密钥算法接收图像的坐标轨迹或传送运动参数,所述图像能于人机互动装置中显示,以提供使用者于图像上施以类型姿势产生一姿势辨识,所述姿势辨识至少形成一运动参数,所述运动参数传送至运动平台或电子摄像机用以操控其相对移动或景深移动。
文档编号H04N5/232GK103139461SQ201110390239
公开日2013年6月5日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者邱毓英, 李浩玮, 李彦盛, 林柄宏 申请人:邱毓英
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