热像显示装置的制作方法

本实用新型是关于一种显示装置；具体而言，本实用新型是关于一种热像显示装置。

背景技术：

热成像技术用于军事、安全监控、交通等领域。常见的热像显示装置所呈现的热像画面有不易判读的问题。例如，在一个常见的热像画面中，整个画面都是模糊的色块，不易对物体的进行准确判读。因此，现有热像显示装置仍有待改进。

技术实现要素：

本实用新型的一目的在于提供一种热像显示装置，可提高对目标物体的辨识度。

热像显示装置包含热像摄影机、影像处理模块、微投影显示装置。热像摄影机朝第一方向对场景进行热像感测并产生热像数据。影像处理模块耦接热像摄影机。影像处理模块自热像摄影机接收热像数据并根据预设的温度范围过滤热像数据。微投影显示装置耦接影像处理模块，且微投影显示装置包含微投影机及镜片。镜片具有显示侧及场景侧。微投影机自影像处理模块接收热像数据并于显示侧产生热像信息画面。镜片可透光，来自场景侧的外部光线穿透该镜片并具有背景画面。热像信息画面叠合于背景画面。

于一实施例中，更包含：一储存单元；以及至少一表单，储存于该储存单元，每一表单具有至少一设定值。

于一实施例中，该至少一设定值包含至少一兴趣区块划分类型，该影像处理模块撷取对应该至少一兴趣区块划分类型的热像数据。

于一实施例中，该至少一设定值包含热像参数，该热像参数包含距离、反射率、环境湿度，该影像处理模块根据热像参数校正该热像数据。

于一实施例中，该至少一设定值包含该预设的温度范围。

于一实施例中，该至少一设定值包含对应不同温度的一色彩分布，该影像处理模块过滤该热像数据并根据该色彩分布于符合该温度范围的位置标示颜色。

于一实施例中，该至少一设定值包含对应不同温度的一标记图形，该影像处理模块过滤该热像数据并于符合该温度范围的位置标示该标记图形。

于一实施例中，更包含一可视摄影机，设置朝向与该第一方向相反的一第二方向，该可视摄影机耦接该影像处理模块，且侦测与一使用者之间的相对距离；该影像处理模块根据该相对距离缩放该热像信息画面。

于一实施例中，该镜片为一波导镜片或一半反射式镜片。

关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实施方式及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1A、图1B、图1C为本实用新型热像显示装置的一实施例示意图；

图2为本实用新型热像显示装置的一实施例方块图；

图3为本实用新型热像显示装置的另一实施例方块图；

图4为热像信息画面叠合于背景画面的一实施例示意图；

图5为热像信息画面叠合于背景画面的另一实施例示意图；

图6A及图6B为选择兴趣区块的不同实施例示意图；

图7为本实用新型热像显示装置的另一实施例示意图；

图8A及图8B为缩放热像信息画面的一实施例示意图

图9为本实用新型热像显示装置的另一实施例示意图。主要元件符号说明：

10 热像显示装置

20,20A,20B 目标物

110 热像摄影机

112 操作界面

114 握持部

120 本体

121 侧面

122 固定座

123 头盔

124 按钮

130 影像处理模块

131 温度处理单元

132 提示单元

132a 温度条

132b 标记图形

132c 提示框

133 距离单元

134 湿度单元

135 反射率单元

136 区块划分单元

136a 框线

137 缩放单元

150 微投影显示装置

152 微投影机

154 镜片

154a 显示侧

154b 场景侧

170 储存单元

172 表单

190 可视摄影机

a 第一方向

b 第二方向

S 背景画面

T,T_A,T_B 热像信息画面

具体实施方式

图1A、图1B、图1C为本实用新型热像显示装置10的一实施例示意图。如图1A为热像显示装置10的一实施例示意图，热像显示装置10包含微投影显示装置150以及操作界面112。图1B为热像显示装置10于操作界面112背侧示意图，热像显示装置10包含热像摄影机110。热像摄影机110朝第一方向a对场景进行热像感测并产生热像数据。热像显示装置10另包含影像处理模块130(参考图2)，影像处理模块130自热像摄影机110接收热像数据并根据预设的温度范围过滤热像数据。

可选的，热像显示装置10还具有握持部114。握持部114例如为可拆卸地固定于热像显示装置10具有操作界面112的机身部分的杆体，且具有固定长度。在不同实施例，握持部114可为伸缩式的杆体，以调整热像显示装置10与使用者间的相对距离。由此设计，可方便使用者稳定地操作热像显示装置。

图1C为热像显示装置10使用状态示意图。微投影显示装置150可旋转展开，使用者可于操作界面112调整微投影显示装置150的显示内容。具体而言，微投影显示装置150包含微投影机(图未示)以及镜片154。镜片154具有显示侧154a及相反于显示侧154a的场景侧。镜片154可透光，来自场景侧的外部光线穿透镜片154并具有背景画面S。例如，于显示侧154a产生对应感测场景的背景画面S。此外，微投影显示装置150可在显示侧154a产生热像信息画面。具体而言，热像数据如前述依预设的温度范围进行过滤后，微投影机自影像处理模块接收过滤后的热像数据并于显示侧产生热像信息画面。

如图1C所示，背景画面S中出现如目标物20A与目标物20B，在目标物20A与目标物20B上分别套设热像信息画面T_A,T_B。图1C中以斜直线表示热像信息画面T_A,T_B，不同型态的斜直线例如为不同的温度。在其他实施例，热像信息画面T_A,T_B可以不同方式呈现，例如用涂彩的方式以不同色彩表示不同的温度。

由此设计，可利用单一热像摄影机与具可透光镜片的微投影显示装置将热像信息画面叠合于背景画面。此外，还可将热像信息画面叠合于背景画面中的局部重点(如目标物)以强化对目标物的提醒效果。背景画面中除了目标物以外的其他部分仍维持原本的视觉，即人眼接收场景中外部光线所形成的影像。由此可让使用者容易判读目标物与背景画面其他部分的相对关系。

图2为本实用新型热像显示装置10的一实施例方块图。如前所述，热像显示装置10包含微投影热像摄影机110、影像处理模块130、显示装置150。微投影显示装置150可透光并产生背景画面。换言之，微投影显示装置150因可接受光线穿透，使用者可自显示侧直接观察到感测场景中的景物。热像摄影机110感测场景并产生热像数据。影像处理模块耦接热像摄影机110。影像处理模块130自热像摄影机110接收并处理热像数据后，输出至微投影显示装置150。

微投影显示装置150耦接影像处理模块130。于一实施例，微投影显示装置150包含微投影机152及波导镜片154。微投影机152发出的光线沿波导镜片154波导方向传播，并自对应使用者眼睛位置出射，于显示侧产生热像信息画面。

于另一实施例，微投影显示装置150包含微投影机152及半反射式镜片154。半反射式镜片154可涂布反射涂层(例如半反半透膜)，微投影机152发出的光线可直接在半反射式镜片154的表面反射产生热像信息画面，同时让外部的光(来自场景侧)透进来而形成背景画面与热像信息画面叠合。由此可观察到背景画面以及叠合其上的热像信息画面。

于一实施例，热像显示装置10更包含储存单元170以及储存于储存单元170中的表单172(参考图2)。表单172具有至少一设定值。影像处理模块130根据设定值对热像数据进行侦测范围限制、校正、过滤等处理，以找出目标物。举例而言，设定值包含温度范围。热像摄影机110产生热像数据后，影像处理模块130根据预设的温度范围过滤热像数据。温度范围例如根据目标物而进行设定。由此，影像处理模块在过滤热像数据时，可根据目标物的温度范围保留符合温度范围的热像数据。

此外，如图2所示，影像处理模块130包含温度处理单元131。温度处理单元131可撷取热像摄影机110所侦测的热像数据(例如热辐射值)，并根据热辐射值与温度数值的关系式将热辐射值转换为温度数值。影像处理模块130自表单172查找预设的温度范围以过滤热像数据。如图1C所示，根据热像数据及设定的温度范围显示有二目标物出现于场景中，在目标物20A与目标20B的位置产生热像信息画面T_A,T_B。例如，在二目标物产生灰阶分布。

图3为本实用新型热像显示装置10的另一实施例方块图。如图3所示，除前述储存单元170、温度处理单元131之外，影像处理模块130可包含提示单元132。提示单元132可提供如调色盘功能。例如，在目标物显示色彩并于目标物旁显示不同色彩对应的温度高低。此外，设定值包含对应不同温度的色彩分布。影像处理模块过滤热像数据并根据色彩分布，于符合温度范围的位置标示颜色。

请参考图4。图4为热像信息画面叠合于背景画面的一实施例示意图。如图4所示，影像处理模块根据自热像摄影机所得的热像数据及预设的温度范围过滤热像数据，显示有一符合温度范围的目标物20出现于场景中。提示单元根据过滤后的热像数据及设定的色彩分布，在目标物20的位置显示颜色，以作为热像信息画面T。另外，使用者可于操作界面变更温度与颜色的对应关系。如图4所示，提示单元可于目标物20旁产生温度条132a，于温度条132a显示不同色彩对应的温度高低。在其他实施例，可另于温度条132a上标注温度数值，以方便使用者理解实际的温度大小。

于另一实施例，提示单元132可提供如标记功能。例如，在目标物四周显示标记图形以提示目标物出现在画面中。此外，设定值包含对应不同温度的标记图形。影像处理模块过滤热像数据并于符合温度范围的位置标示标记图形。

请参考图5。图5为热像信息画面叠合于背景画面的实施例示意图。如图5所示，影像处理模块根据热像摄影机的热像数据及预设的温度范围过滤热像数据，显示有一符合温度范围的目标物20出现于场景中。提示单元根据过滤后的热像数据及设定的标记图形，在目标物20的位置显示标记图形132b(例如星号)，以作为热像信息画面T。另外，使用者可于操作界面变更温度与标记图形的对应关系。在其他实施例，可另于目标物20四周产生提示框132c，以利使用者掌握目标物20的位置。

在其他实施例，影像处理模块可包含如距离单元133、湿度单元134、反射率单元135(参考图3)。另外，设定值包含设定热像参数，该热像参数包含距离、反射率、环境湿度。影像处理模块130根据设定的距离、反射率、环境湿度校正热像数据，并且依温度范围过滤热像数据。

以距离为例，表单中依照使用者与目标物的相对距离设定于相距1公尺、1～5公尺、5公尺以上分别作0度、0.5度、1.5度的温度补偿。使用者根据实际情形于操作界面选择上述三种补偿模式的其中一种之后，影像处理模块由距离单元取得所需补偿模式，并由温度处理单元将热像数据转换为温度数值，以完成校正。接着影像处理模块再依温度范围过滤校正后的热像数据。

以湿度为例，表单中例如可依照使用者所在环境设定于室外、室内分别作+1.5度、-1.5度的温度补偿。使用者根据实际情形于操作界面选择上述两种补偿模式的其中一种之后，影像处理模块由湿度单元取得所需补偿模式，并由温度处理单元将热像数据转换为温度数值，以完成校正。接着影像处理模块再依温度范围过滤校正后的热像数据。

以反射率为例，表单中可依目标物的材质设定不同材质的反射率所对应的温度补偿值。使用者根据目标物的种类于操作界面选择补偿模式后，影像处理模块由反射率单元取得所需补偿模式，并由温度处理单元将热像数据转换为温度数值，以完成校正。接着影像处理模块再依温度范围过滤校正后的热像数据。由此可提高目标物辨识的准确性。

回到图3，如图3所示，影像处理模块130可包含区块划分单元136。区块划分单元136可供于场景的侦测范围内选择特定区块以撷取对应该特定区块的热像数据。另外，设定值包含至少一兴趣区块划分类型，亦即将画面分割的方式。影像处理模块撷取对应所述兴趣区块划分类型的热像数据。请参考图6A。图6A为选择兴趣区块的示意图。如图6A所示，使用者于操作界面浏览各种画面分割方式，并选择将画面分割为六个区块的兴趣区块划分类型，并选择其中一个区块作为兴趣区块。区块划分单元自表单撷取使用者选择的兴趣区块。接着影像处理模块针对所选兴趣区块的位置，撷取对应该位置的热像数据，再依温度范围过滤热像数据。

须补充的是，兴趣区块并不限于依上述内容所述自预设划分类型进行选取。在其他实施例，可于操作界面上自定兴趣区块的位置与大小。请参考图6B。图6B为选择兴趣区块的另一实施例示意图。如图6B所示，使用者于操作界面开启代表兴趣区块的框线136a，并于操作界面变更框线136a的范围，或是移动框线136a的位置。

应理解，前述显示颜色提示、标记图形提示、距离-温度校正、湿度-温度校正等亦可以在特定的兴趣区块内执行。由此方便使用者关注兴趣区块内是否有目标物，并且可节省系统运算效率。此外，前述不同类型的设定值可分别建立于不同表单中储存，影像处理模块则自不同表单存取所需数据。

图7为本实用新型热像显示装置10的另一实施例示意图。如图7所示，热像显示装置10包含可视摄影机190。可视摄影机190设置在热像显示装置10的显示侧，且朝向与前述第一方向相反的第二方向b。可视摄影机190耦接影像处理模块，且侦测热像显示装置10与使用者之间的相对距离(例如热像显示装置与使用者眼睛之间的距离)。如图3所示，于一实施例，影像处理模块130包含缩放单元137。缩放单元137自可视摄影机撷取热像显示装置10与使用者眼睛相对距离的信息，并根据热像摄影机110的视角及人眼的视角，由此缩放热像信息画面，使热像信息画面的尺寸与背景画面的尺寸能一致。

请参考图8A及图8B。图8A及图8B为缩放热像信息画面T的一实施例示意图。当热像显示装置距使用者较近时，如图8A所示，背景画面S较小，此时热像信息画面T缩小为较小尺寸。当热像显示装置距使用者较远时，如图8B所示，背景画面S较大，此时热像信息画面T放大为较大尺寸。

图9为本实用新型热像显示装置10的另一实施例示意图。如图9所示，热像显示装置10包含本体120，本体120由固定座122与头盔123结合，而本体120的侧面121具有按钮124。微投影显示装置的镜片154连接本体120，例如连接于本体120相反于固定座122的一侧。镜片154可透光，来自场景侧154b的外部光线穿透镜片154并具有背景画面。本体120包含热像摄影机110。热像摄影机110朝第一方向a对场景进行热像感测并产生热像数据。此外，本体120内设置有影像处理模块以及耦接影像处理模块的微投影机(图未示)。由微投影机可于镜片154的显示侧154a产生热像信息画面。

于一实施例，按钮124与镜片154可共同形成前述的操作界面，供使用者进行如温度与颜色对应关系的变更、温度补偿模式的选择、画面分割方式的选取等操作。例如，操作按钮124使微投影机退出热像信息画面的显示，进入操作选单并将操作选单显示于镜片154上，再由按钮124进行如温度与颜色对应关系的变更的操作。在其他实施例中，可采用遥控装置取代本体上的按钮。遥控装置以无线的方式与本体连线，以供使用者进行设定变更。热像信息画面的产生方式以及依设定值过滤的作法已如前述，在此不另赘述。由本实用新型的热像显示装置，可将热像信息画面叠合于背景画面。

另外，热像显示装置10可如图9所示形成单眼镜片的装置，由此使用者可于对应镜片154的一眼观察到背景画面中的局部重点(如目标物)提示热像信息画面，而于另一眼观察到原本的视觉影像，但不限于此。于一实施例，本体120可利用滑轨于固定座122上移动，以切换热像显示装置10的位置。在其他实施例，热像显示装置10可形成双眼镜片的装置，由此使用者可于双眼同时观察到热像信息画面叠合于背景画面。由本实用新型的热像显示装置，可提高对目标物体的辨识度。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型所欲申请的专利范围的范畴内。