专利名称：利用指定画面进行摄影指标的方法
技术领域：
本发明为一种利用指定画面进行摄影指标的方法，尤其涉及一种用于游戏机中的摄影指标的方法，该方法可以在任何种类的显示屏上利用光枪进行射击游戏。
背景技术：
于1897年发明的映像管，因其具有画质优良和价格低廉的特点，长久以来一直被采用为电视和计算机的显示器，维持其不可替代的地位。然而，如今却也同样在技术上，面临着薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)、等离子显示器(PDP)等各种平面显示器(FPD)的挑战，其领导地位已开始动摇。进入90年代，薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)、等离子显示器(PDP)等各种技术逐渐数字化商品，紧紧跟在位居显示器领先地位的映像管后面，亦步亦趋。据了解，目前业界除了映像管的显示器以外，有将近十种的显示器相关的技术正在开发，并且即将商品化；根据产业界的研究推断，未来极可能取代映像管，就是目前最受瞩目的薄膜晶体管液晶显示器(TFT LC-D)，尤其是薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)在克服大型画面的技术后，正进一步蚕食在传统上被认为是使用于桌上型个人计算机监视器的主流产品-彩色监视器用映像管(CDT)的市场。
另外，等离子显示器(PDP)自1985年商品化问世以来，更完成了大型化的技术开发。日本长野冬季奥运举行期间，日本各大厂商纷纷推出新开发的产品亮相，全力投注在大型等离子显示器(PDP)的开发和生产上。
然而，目前在射击类电玩游戏中，通常有利用光枪来取代一般摇杆进行瞄准显示屏上的目标物，以提升游戏仿真真实性；为因应游戏主机所执行的游戏程序设计方式，其已知的光枪分为第一代光枪与第二代光枪，而第一代光枪，由游戏主机所配合游戏程序本身来计算出光标的坐标值；而第二代光枪，由光枪装置计算出瞄准点的坐标值后，再将其传回配合游戏主机，在此仅以第一代有线光枪进行说明。请参阅图1所示，为已知的第一代有线光枪连接游戏主机的方块图，该第一代有线光枪70的信号电缆线直接连接至游戏主机20的连接器，令当使用者利用该有线光枪70对准一显示屏10上一瞄准点发射一弹着点信号时，该有线光枪70的一光接收器30会接收到阴极射线管电子打在显示屏10的瞄准点所产生的弹着点信号，而将此拾取的弹着点信号送回游戏主机20，令该游戏主机20所执行的游戏程序会根据此弹着点信号，配合游戏主机20的视频(Video)信号60，计算出弹着点相对于显示屏10上的瞄准坐标，而进行相关的游戏程序处理。
由上述传统的第一代或第二代光枪可知，已知的光枪都必需靠显示屏所产生的弹着点讯号或同步信号，才能做弹着点讯号处理或者在计算弹着点X、Y轴坐标值；再者，假如使用者在进行射击游戏时，其显示屏为薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)、等离子显示器(PDP)、投射系统显示屏或一些不能产生弹着点信号或同步信号的显示屏，如采用传统光枪的使用，无论是第一代或是第二代光枪均不能在上述类型的显示屏上使用，进而导致这类光枪仅能在能产生弹着点讯号或同步信号的显示屏(CDT或CRT)上应用，这造成整体的适用性差，也同时为使用者带来不便，且使用者会因个人的瞄准习惯或是光枪瞄准点的高度或左右的不同，而产生瞄准点与实际弹着点X、Y轴坐标值的误差。然而，为了解决上述现有技术的缺陷与问题，发明人曾于2002年6月18日以利用摄影方式进行指标定位的装置提出发明专利申请来解决上述问题，该申请已公布于TW第588258号专利公告上，其发明是利用摄影指标装置所设置的摄影机，而将显示屏的整个显示区域拍下来，并将此影像信号作描边及辨识处理，计算出摄影机瞄准点在显示屏的实际坐标值，再输出至计算单元并将所计算出来的摄影机瞄准点的坐标值传送至该主机，而使该主机可根据该坐标值进行相关游戏程序的处理，以取代传统光枪利用弹着点讯号或同步讯号取得光标的坐标值，使用者可以在任何种类的显示屏上利用光枪进行射击游戏，而不再受显示屏种类的限制。
然而，此种做法虽可使任何种类的显示屏上都可利用光枪进行射击游戏，但于显示屏的整个显示区域拍下来并将此影像信号作描边及辨识处理时，因无特定的标记或画面供其判别，使其于描边及辨识处理时需耗费较多时间。
因此，如何减少影像信号于作描边及辨识处理时所需的时间，便为从事此行业者亟欲改善的方向所在。
故，发明人有鉴于上述的问题与缺陷，乃搜集相关资料，经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种利用指定画面进行摄影指标的方法发明。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种利用指定画面进行摄影指标的方法，该方法是利用游戏主机于执行软件时，游戏软件会在固定的时间间隔传送指定画面至显示屏显示，并将指定画面传送至摄影指标装置储存，使摄影指标装置所拍摄的画面直接与摄影指标装置内所储存的指定画面进行比对，进而可更加精准快速的计算出摄影指标装置的瞄准点于显示屏上的坐标值，以减少影像信号进行描边及辨识处理时所需的时间。
为达上述目的，本发明的方法包括其摄影指标装置的通讯介面与游戏主机相连接，且游戏主机于使用者于执行游戏软件时，游戏软件会在固定的时间间隔传送指定画面置显示屏显示，并将指定画面传送至摄影指标装置的控制电路储存；该摄影指标装置包含有控制电路、摄影机、计算单元、影像处理电路及复数个按键，而控制电路并分别与该摄影机、计算单元及影像处理电路呈电性连接，令该摄影机受该控制电路所操控，而将显示屏的整个显示区域拍下来；将此影像信号传送给该控制电路，控制电路将摄影机所接收到的影像信号，交由该影像处理电路作描边及辨识处理，再将处理后的数据传回给该控制电路，使控制电路将处理后的影像信号输入至计算单元；经其计算出摄影机瞄准点在显示屏的实际坐标值，再输出给控制电路，而控制电路继续经由通讯介面将所计算出来的摄影机瞄准点的坐标值传送至该游戏主机，而使该游戏主机根据该坐标值进行相关游戏程序的处理，由于该摄影指标装置已事先得的指定画面的内容及特征，所以可以减少摄影指标装置于比对辨识时所需的时间。
以下是该方法具体的流程步骤(A)开始；(B)游戏主机将其所执行的游戏软件所预设的指定画面传送至摄影指标装置内所设置的控制电路储存；(C)游戏软件持续将所预设的指定画面以固定的时之间隔传送至显示屏显示；(D)操控摄影机将显示屏整个显示区域拍摄下来，并令该摄影机将所拍摄的影像信号传送回给控制电路；(E)游戏软件是否通知此影像信号为指定画面，若是，则执行步骤(F)；(F)将摄影机传回来的影像信号，再传送给影像处理电路，影像处理电路利用控制电路所提供的指定画面资料对此影像作描边及辨识处理，并在处理后，令影像处理电路将处理过的资料数据传给控制电路；
(G)将影像处理电路传回来的资料数据，比对该摄影机的像素，而获得显示屏的显示区域四个角在摄影影像中的坐标值；(H)将显示屏的显示区域四个角在摄影影像中的座标值及摄影机中心点的坐标值，传送给该计算单元，令该计算单元利用这些坐标值，代入一距离公式，进而获得显示屏的显示区域在影像里的边长；(I)操控计算单元使其再利用该等边长，计算出与实际显示屏的比例值，并使其利用该比例值乘上显示屏的显示区域在影像里的边长，而获得该等边长在实际显示屏的数值，再令计算单元将该等实际边长传回给控制电路；(J)将计算单元传回来的实际边长，利用该等实际边计算出相关数值传送给计算单元，令计算单元利用该等数值计算出X、Y值并传送回给控制电路；(K)从计算单元接收传回来的X、Y值，判断出该X、Y值即为摄影机瞄准点的坐标值，再透过通讯介面传送给游戏主机，使游戏主机根据该摄影机瞄准点的坐标值进行游戏程序的操控；(L)结束。
为进一步说明本发明所采用的技术手段及其构造，兹结合图与本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能。
图1为已知的第一代有线光枪使用于射击类游戏的方块图。
图2为本发明的指定画面示意图。
图3为本发明摄影指标装置第一实施例的方块图。
图4为本发明摄影指标装置第一实施例的流程图。
图5为本发明摄影指标装置第二实施例的方块图。
图6为本发明摄影指标装置第二实施例的流程图。
图中符号说明10、显示屏
20、游戏主机200、摄影指标装置240、计算单元210、控制电路250、影像处理电路220、通讯介面260、按键230、摄影机30、光接收器400、摄影指标装置430、摄影机410、控制电路440、按键420、通讯介面450、游戏主机50、指定画面60、视频(Video)信号70、光枪具体实施方式
请参阅图2所示，为本发明的指定画面示意图，由图中可清楚得知，在目前的电视系统中有NTSC及PAL两种制式，且NTSC为每秒钟传送六十个画面至显示屏，而PAL则是每秒钟传送五十个画面至显示屏，但因人的眼睛只要只需每秒钟接收十六个画面以上，即可使屏幕上的画面看起来就是连续画面，故，若是将其中几个画面换为指定画面50，使用者也不会察觉。
请参阅图2、图3所示，为本发明的指定画面示意图及第一实施例的方块图，在本发明的第一实施例中，其摄影指标装置200通过该通讯介面220与游戏主机20相连接，且游戏主机20于使用者于执行游戏软件时，游戏软件为会在固定的时间间隔传送指定画面50置显示屏10显示，并将指定画面50传送至摄影指标装置200所设置的控制电路210储存，而摄影指标装置200包含有控制电路210、摄影机230、计算单元240、影像处理电路250及复数按键260，其中，该控制电路210与该等按键260电性连接，该等按键260是用来给使用者操作输入，以便进行游戏，而控制电路210并分别与该摄影机230、计算单元240及影像处理电路250电性连接，令该摄影机230受该控制电路210所操控，而将显示屏10的整个显示区域拍下来，并将此影像信号传送给该控制电路210，而使控制电路210可将摄影机230所接收到的影像信号，交由该影像处理电路250作描边及辨识处理，再将处理后的数据传回给该控制电路210，使控制电路210将处理后的影像信号输入至计算单元240，经其计算出摄影机瞄准点在显示屏10的实际坐标值，再输出给控制电路210，而控制电路210续经由通讯介面220将所计算出来的摄影机230瞄准点的坐标值传送至该游戏主机20，而使该游戏主机20可根据该坐标值进行相关游戏程序的处理，并因摄影指标装置200为事先得的指定画面50的内容及特征，所以可以减少摄影指标装置200于比对辨识时所需的时间。
请参阅图2、图3、图4所示，为本发明的指定画面示意图、第一实施例的方块图及流程图，在本发明利用指定画面进行摄影指标的方法装置中，当使用者利用该游戏主机20、摄影指标装置200、显示屏10进行操作游戏程序时，将依下列坐标值计算、判断步骤进行处理步骤100(A)，开始；步骤101(B)，游戏主机20将其所执行的游戏软件所预设的定画面50传送至摄影指标装置200内所设置的控制电路210储存；步骤102(C)，游戏软件持续将所预设的指定画面50以固定时间间隔传送至显示屏10显示；步骤103(D)，操控摄影机230将显示屏10整个显示区域摄下来，并令该摄影机230将所拍摄的影像信号传送回给控制电路210；步骤104(E)，游戏软件是否通知此影像信号为指定画面50，若是，则执行步骤106(F)；若否，则执行步骤105(M)；步骤105(M)，将摄影机230传回来的影像信号，再传送给像处理电路250，使影像处理电路250将此影像作描边及辨识处理，并在处理后，令影像处理电路250将处理过的数据数据传给控制电路210；步骤106(F)，将摄影机230传回来的影像信号，再传送给像处理电路250，影像处理电路250利用控制电路210所提供的指定画面50数据对此影像作描边及辨识处理，并在处理后，令影像处理电路250将处理过的数据数据传给控制电路210；步骤107(G)，将影像处理电路250传回来的资料数据，比对该摄影机230的像素，而获得显示屏10的显示区域四个角在摄影影像中的坐标值；步骤108(H)，将显示屏10的显示区域四个角在摄影影像中的坐标值及摄影机230中心点的坐标值，传送给该计算单元240，令该计算单元240利用这些坐标值，代入一距离公式，进而获得显示屏10的显示区域在影像里的边长；步骤109(I)，操控计算单元240使其再利用该等边长，计算出与实际显示屏10的比例值，并使其利用该比例值乘上显示屏10的显示区域在影像里的边长，而获得该等边长在实际显示屏10的数值，再令计算单元240将该等实际边长传回给控制电路210；步骤110(j)，将计算单元240传回来的实际边长，利用该实际边长计算出相关数值并传送给计算单元240，令计算单元240利用该等数值计算出X、Y值再传送回给控制电路210。
步骤111(K)，从计算单元240接收传回来的X、Y值，判断出该X、Y值即为摄影机瞄准点的坐标值，再通过通讯介面220传送给游戏主机20，使游戏主机20根据该摄影机瞄准点的座标值进行游戏程序的操控。
步骤112(L)，结束。
请参阅图3、图5所示，其第二实施例与第一实施例之间的差别就在第一实施例是将显示屏10实际显示区域的坐标值及摄影机230瞄准点的坐标值于摄影指标装置200内直接算出，再传送给游戏主机20，而第二实施例是将未处理的影像信号直接传送给游戏主机450，再由该游戏主机450计算出显示屏10实际显示区域的坐标值及摄影机430瞄准点的坐标值，其余各主要结构的连接及动作方式均相同。
请参阅图2、图5所示，为本发明的指定画面示意图、摄影指标装置第二实施例的方块图，在本发明的第二实施例中，该摄影指标装置400通过通讯介面420来连接至一游戏主机450，且游戏主机450于使用者于执行游戏软件时，游戏软件会在固定的时间间隔传送指定画面50至显示屏10显示，并将指定画面50储存于游戏主机450内，而摄影指标装置400为包含有控制电路410、摄影机430及复数个按键440，其中控制电路410为分别与该摄影机430、该等按键440电气连接，又，该等按键440为摄影指标装置400的信号发射按键，是用来给使用者操作输入，以便进行游戏。
请参阅图2、图5、图6所示，为本发明的指定画面示意图、摄影指标装置第二实施例的方块图及流程图，在本发明利用指定画面进行摄影指标的方法装置中，当使用者利用该摄影指标装置400、该游戏主机450、该显示屏10进行操控游戏程序时，其控制电路410、游戏主机450将依下列执行的坐标值计算、判断步骤进行处理步骤300(A)，开始；步骤301(B)，游戏主机450将其所执行的游戏软件所预设指定画面50储存；步骤302(C)，游戏软件持续将所预设的指定画面50以固定时间间隔传送至显示屏10显示；步骤303(D)，该控制电路410控制摄影机430将显示屏10整个显示区域拍摄下来，并令摄影机430将影像信号传回给该控制电路410；步骤304(E)，该控制电路410将摄影机430传回来的影信号，通过通讯介面420传送给游戏主机450；步骤305(F)，游戏软件是否通知此影像信号为指定画面50，若是，则执行步骤307(G)；若否，则执行步骤306(O)；步骤306(O)，该游戏主机450将控制电路410传回来的影像信号，直接作描边及辨识处理；步骤307(G)，该游戏主机450将控制电路410传回来的影像信号，游戏主机450利用所储存的指定画面50资料对此影像信号作描边及辨识处理；步骤308(H)，该游戏主机450再比对该摄影机430的像素，而获得显示屏10的显示区域四个角在摄影影像中的坐标值；步骤309(I)，该游戏主机450再将显示屏10的显示区域四个角在摄影影像中的坐标值及摄影机中心点的坐标值，代入距离公式即可得知显示屏10显示区域在影像里的边长；步骤310(J)，该游戏主机450再利用该等边长，计算出与实际显示屏10的比例值，再利用这比例值乘上显示屏10的显示区域在影像里的边长，即可获得在实际显示屏10的边长；步骤311(K)，该游戏主机450利用该等实际边长计算出X、Y值，此X、Y值就是该摄影指标装置400瞄准点的坐标值；步骤312(L)，将摄影机430瞄准点的坐标值输出至游戏软体，并进行游戏程序的处理；步骤313(M)，结束。
请参阅图2、图4所示，在此说明一下本发明摄影指标装置也可以使用在计算机、大型电玩主机、电视游乐器主机或计算机终端机系统上，而在计算机上使用时可替代鼠标(Mouse)、数字板(Tablet)及光笔(Light-gun)的功能。
在本发明中，该摄影指标装置200、400中通讯介面220、420可为一通用序列总线(USB)介面、1394介面、PS2介面或其它连接介面所构成，以利用一讯号线与游戏主机20、450相连接，令该控制电路210、410可以有线通讯方式进行传递信号使用。
在本发明中，该通讯介面220、420为一无线发射、接收介面，该介面上设有无线发射、接收器，而该游戏主机20、450并设有对应的无线发射、接收器，使该控制电路210、410可以无线通讯方式进行传递信号。
综上所述，本发明上述的利用指定画面进行摄影指标的方法于使用时，为确实能达到其功效及目的，故本发明诚为一实用性优异的创作，为符合发明专利的申请要件，依法提出申请。
上述详细说明为针对本发明一种较佳的可行实施例说明而已，惟该实施例并非用以限定本发明的申请专利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本发明所涵盖的专利范围中。
权利要求
1.一种利用指定画面进行摄影指标的方法，设置有可执行游戏软件的游戏主机，且游戏主机分别连接有预设的摄影指标装置与显示屏，其特征在于，该摄影指标装置设置有控制电路，且控制电路分别连接有摄影机、影像处理电路、计算单元、通讯介面及复数个按键，而该通讯介面连接于游戏主机，当使用者利用摄影指标装置进行游戏软件时，该方法流程步骤如下(A)开始；(B)游戏主机将其所执行的游戏软件所预设的指定画面传送至摄影指标装置内所设置的控制电路储存；(C)游戏软件持续将所预设的指定画面以固定的时间间隔传送至显示屏显示；(D)操控摄影机将显示屏整个显示区域拍摄下来，并令该摄影机将所拍摄的影像信号传送回给控制电路；(E)游戏软件是否通知此影像信号为指定画面，若是，则执行步骤(F)；(F)将摄影机传回来的影像信号，再传送给影像处理电路，影像处理电路利用控制电路所提供的指定画面资料对此影像作描边及辨识处理，并在处理后，令影像处理电路将处理过的资料数据传给控制电路；(G)将影像处理电路传回来的资料数据，比对该摄影机的像素，而获得显示屏的显示区域四个角在摄影影像中的坐标值；(H)将显示屏的显示区域四个角在摄影影像中的座标值及摄影机中心点的坐标值，传送给该计算单元，令该计算单元利用这些坐标值，代入一距离公式，进而获得显示屏的显示区域在影像里的边长；(I)操控计算单元使其再利用该等边长，计算出与实际显示屏的比例值，并使其利用该比例值乘上显示屏的显示区域在影像里的边长，而获得该等边长在实际显示屏的数值，再令计算单元将该等实际边长传回给控制电路；(J)将计算单元传回来的实际边长，利用该等实际边计算出相关数值传送给计算单元，令计算单元利用该等数值计算出X、Y值并传送回给控制电路；(K)从计算单元接收传回来的X、Y值，判断出该X、Y值即为摄影机瞄准点的坐标值，再透过通讯介面传送给游戏主机，使游戏主机根据该摄影机瞄准点的坐标值进行游戏程序的操控；(L)结束。
2.如权利要求1所述的利用指定画面进行摄影指标的方法，其中该步骤(E)若否，则执行步骤(M)将摄影机传回来的影像信号，再传送给影像处理电路，使影像处理电路将此影像作描边及辨识处理，并在处理后，令影像处理电路将处理过的资料数据传给控制电路，再执行步骤(F)。
3.如权利要求1所述的利用指定画面进行摄影指标的方法，其中该摄影机为可将显示屏的整个显示区域拍摄下来，并将影像通过控制电路传送至影像处理电路作瞄边及辨识处理，且处理后的资料数据会通过控制电路传送至计算单元，而计算单元可利用座标计算程序计算出摄影机瞄准点的坐标值，并将此座标值通过通讯介面传送至游戏主机。
4.一种利用指定画面进行摄影指标的方法，设置有可执行游戏软件的游戏主机，且游戏主机为分别连接有预设的摄影指标装置与显示屏，其特征在于，该摄影指标装置设置有控制电路，且控制电路分别连接有摄影机、通信介面及复数个按键，而该通讯介面连接于游戏主机，当使用者利用摄影指标装置进行游戏软件时，该方法流程步骤如下(A)开始；(B)游戏主机将其所执行的游戏软件所预设的指定画面储存；(C)游戏软件持续将所预设的指定画面以固定的时之间隔传送至显示屏显示；(D)该控制电路控制摄影机将显示屏整个显示区域拍摄下来，并令摄影机将影像信号传回给该控制电路；(E)该控制电路将摄影机传回来的影像信号，通过通讯介面传送给游戏主机；(F)游戏软件是否通知此影像信号为指定画面，若是，则执行步骤(G)；(G)该游戏主机将控制电路传回来的影像信号，游戏主机利用所储存的指定画面资料对此影像信号作描边及辨识处理；(H)该游戏主机再比对该摄影机的像素，而获得显示幕的显示区域四个角在摄影影像中的坐标值；(I)该游戏主机再将显示屏的显示区域四个角在摄影影像中的坐标值及摄影机中心点的坐标值，代入距离公式即可得知显示屏显示区域在影像里的边长；(J)该游戏主机再利用该等边长，计算出与实际显示幕的比例值，再利用这比例值乘上显示屏的显示区域在影像里的边长，即可获得在实际显示屏的边长；(K)该游戏主机利用该等实际边长计算出X、Y值就是该摄影指标装置瞄准点的坐标值；(L)将摄影机瞄准点的坐标值输出至游戏软件，并进行游戏程序的处理；(M)结束。
5.如权利要求4所述的利用指定画面进行摄影指标的方法，其中该步骤(F)若否，则执行步骤(O)该游戏主机将控制电路传回来的影像信号，直接作描边及辨识处理，再执行步骤(G)。
全文摘要
本发明为一种利用指定画面进行摄影指标的方法，该方法可以在任何种类的显示屏上利用光枪进行射击游戏，而不再受显示屏种类的限制。该方法的游戏主机分别连接有预设的摄影指标装置与显示屏，游戏主机在执行游戏软件时，会在固定的时间间隔传送指定画面至显示屏显示，并将指定画面传送至摄影指标装置储存，当操作者利用摄影指标装置进行操控游戏时，该摄影指标装置所拍摄的画面可直接与摄影指标装置内所储存的指定画面进行比对辨识，进而可精准快速的计算出摄影指标装置的瞄准点于显示屏上的坐标值。
文档编号A63F13/00GK1731385SQ20041005651
公开日2006年2月8日 申请日期2004年8月6日 优先权日2004年8月6日
发明者郑秋豪, 郑铭国 申请人:孕龙科技股份有限公司