专利名称：互补色立体深度感训练或测试的制作方法许多活动，例如竞技体育，特别要求个体的深度感能力。虽然很早就已知向个体呈现三维图像的互补色立体系统，那些系统具有较差的光学和/或有限图像过滤能力的缺点。其他已知系统，例如与同步显示装置一起使用的IXD眼镜，昂贵且笨重。
本发明内容用于以简化的方式引入概念的选择，所述概念在以下中进一步说明。本发明内容不意于确定要求保护主题的关键特征或本质特征，也不意于辅助确定要求保护主题的范围。本发明提供了本领域中的几种实际应用，不限于用于测试和/或训练个体深度感能力的系统和方法。根据本发明的系统在互补色立体图像显示装置上为用户呈现一或多个互补色立体图像，之后由用户通过透射滤镜(transmission filter lenses)组观察那些图像，以模拟相对于显示装置的背景在不同深度出现的物体。根据本发明的互补色立体图像呈现系统可包括互补色立体图像显示装置、透射滤镜组、输入装置和控制单元。通过使用户通过透射滤镜感知背景上多个显示的有色视觉形迹，根据本发明的系统可为用户模拟深度和/或三维空间的外貌。输入装置可从用户接收响应于显示的视觉形迹的输入。在示例性实施例中，显示装置上的有色图像的互补色立体显示包含通过透射滤镜组被感知的至少两个有色形迹。 作为至少一个互补色立体图像之构件的有色图像的显示可利用控制单元控制，由此使从各个有色图像发射的峰值波长与通过透射滤镜组透射的峰值波长相匹配，或者避免渗漏 (bleed-through)。例如，当使用红色和蓝色透射滤镜时，互补色立体显示装置的显示可包含至少一红色形迹和至少一蓝色形迹，红色形迹和蓝色形迹由控制单元调节，使得分别透过红色和蓝色透镜的峰值波长相匹配。在实施例中，红色形迹可由通过蓝色透射滤镜观察的眼睛感知到。当红色形迹由眼睛透过蓝色透射滤镜感知时，原来的红色形迹会显示为相对于发蓝背景的黑色(或深色)。进一步，当由眼睛透过红色透射滤镜观察时，红色形迹可与背景是相同或相似的颜色和亮度，因此不会被感知到，因为原来的红色形迹会溶进背景中。相类似，蓝色形迹可由通过红色透射滤镜观察的眼睛感知到，其中原来的蓝色形迹会显示为相对于发红背景的黑色(或暗色)。进一步，当通过蓝色透射滤镜观察时，蓝色形迹可与背景是相同或相似的颜色和亮度，因此不会被感知到，因为原来的蓝色形迹会溶进背景中。透射峰值波长与发射峰值波长的匹配使得当通过透射滤镜组观察时，形迹以选择的方式被感知和阻挡，其中每个透镜与由根据本发明实施例显示的一组有色形迹发射的峰值波长相匹配。利用一滤镜观察仅一种颜色形迹的能力构成本发明实施例中说明的互补色立体图像呈现系统的基础。在选择实施例中，透射峰值波长的匹配可包含一定范围的相近波长值中的一个。 本发明的一个特征是限制或消除通过一个以上透射滤镜的颜色渗漏的能力。颜色渗漏， 也即其中一部分颜色波谱通过一个以上透射滤镜可见，引起生成的互补色立体图像显示模糊。通过降低或消除颜色渗漏，由用户感知的生成互补色立体图像具有高清晰度。在其他选择实施例中，更改每组有色形迹发射的峰值波长，以分别在由透射滤镜组的每个滤镜透射的高和低范围内发射。由此，在实施例中，透射滤镜组的每个滤镜选择为与其他透射滤镜在很大程度上分开(例如，在透射滤镜组中，右侧透镜可选择为“红色”，左侧透镜可选择为“蓝色”)。通过改变由每组显示的有色形迹发射的峰值波长，以使得对于每个物体被感知的波长分别位于蓝色范围的下端或红色范围的上端，使生成的互补色立体图像会具有较少的渗漏，并且比如果由互补色立体图像构件发射的峰值波长与通过每个透射滤镜透射的峰值波长精确匹配时具有更清晰的图像。在选择实施例中，通过有色形迹在互补色立体图像显示装置的不同部分布局，互补色立体图像可组合给出不同深度的感知。具体而言，互补色立体图像可显示悬浮或漂浮在注视平面之前或之后。例如，第一互补色立体图像构件和第二互补色立体图像构件之间的视网膜像差的差别可以是12角秒(arcsecond)。因此，感知所生成互补色立体图像的个体可感觉到图像具有在第一图像和第二图像之间12角秒的漂浮。以这种方式，漂浮在图像之间和/或图像与注视平面之间是相对的。在实施例中，通过改变第一波长的图像构件与第二波长的图像构件之间的距离， 可实现多种程度的深度感。这个距离可称为构件间距(Pixdelta)。在此还使用蓝色形迹和红色形迹作为互补色立体图像构件的例子，分别在显示装置左侧和右侧部分的蓝色形迹和红色形迹的方位，当利用分别包含蓝色左侧透镜和红色右侧透镜的透射滤镜组观察时，会显示漂浮在背景平面的前方。当蓝色形迹和红色形迹移动得更加分开(即，当蓝色形迹进一步向左移动，和/或红色形迹进一步向右移动)时，生成的互补色立体图像将显示在背景平面之前越来越远(例如生成的互补色立体图像会显示离用户更近)。在本实施例中，当形迹离得更远时，构件间距将变得愈加正数，其中正数的涵义是由于蓝色形迹和红色形迹的相关关系，所述相关关系与蓝色左侧透射滤镜和红色右侧透射滤镜的相对关系一致。相反，假定除了蓝色形迹和红色形迹颠倒(例如蓝色形迹呈现在显示装置的右部，红色形迹呈现在显示装置的左部)之外，其他都与上述相同的系统，当利用分别包含红色右侧透镜和蓝色左侧透镜的透射滤镜组观察时，生成的互补色立体图像会显示悬浮在背景平面之后。类似于以上结果，当蓝色形迹和红色形迹移动得更加分开(例如，当蓝色形迹进一步向右移动，和/或红色形迹进一步向左移动)时，图像会显示悬浮在背景平面的更后方。在本示例中，当形迹进一步远离时，构件间距会变得愈加负数，其中负数的涵义是由于蓝色形迹和红色形迹的相反关系，所述相反关系与蓝色左侧透射滤镜和红色右侧透射滤镜的相对关系不一致。可使用控制单元来呈现和安排用作互补色立体图像呈现系统的互补色立体图像构件的一或多个有色形迹。在一实施例中，互补色立体图像构件可基于由控制单元执行的测试指令而呈现在互补色立体图像显示装置上。在互补色立体图像构件的显示过程中，测试指令可用于控制显示的互补色立体图像构件之间的构件间距。在操作中，当根据本发明实施例训练个体的深度感时，当以变化的构件间距在显示装置的一区域呈现的第一互补色立体图像与在显示装置的另一部分以固定构件间距呈现的第二互补色立体图像深度看起来匹配时，可提示个体使用输入装置。一旦用户通过将响应输入到输入装置表明已满足条件时，控制单元可检测使用的时刻，并根据使用时刻与预期时刻(即第一互补色立体图像实际上出现与第二互补色立体图像相同深度的时间)的比较确定个体响应的精确性。可选择地，假设第一互补色立体图像中深度差别恒定变化，当个体将响应输入到输入装置时，第一互补色立体图像和第二互补色立体图像之间的深度差别的程度可用作个体深度感速度和准确度的测量。根据情况，控制单元可存储与训练、评估或用户深度感能力有关的其他信息。以下参照附图详细说明本发明，其中图1表示根据本发明实施例的互补色立体图像呈现系统。图2表示根据本发明实施例的相对亮度百分透射率绘制的发射和透射波长图。图3表示互补色立体图像显示装置，其提供可根据本发明实施例通过透射滤镜组被观察的目标构件图像。图4表示当通过根据本发明实施例第一透射滤镜观察时，互补色立体图像显示装置的被感知的互补色立体图像。图5表示当通过根据本发明实施例第二透射滤镜观察时，互补色立体图像显示装置的被感知的互补色立体图像。图6表示根据本发明实施例，利用多种构件间距显示的互补色立体图像构件的显示。 图7表示根据本发明实施例的互补色立体图像显示装置。图8是表示根据本发明实施例用于为用户呈现至少一互补色立体图像方法的流程图。图9表示根据本发明实施例，相对于参考图像，前景图像的互补色立体图像构件的显示。图10表示根据本发明实施例，相对于参考图像，背景图像的互补色立体图像构件的显示。图11表示用于相对于参考图像，为用户呈现至少一互补色立体图像的方法的流程图。图12表示根据本发明实施例，相对于背景呈现的两个互补色立体图像的图像构件。
图13提供了表示根据本发明实施例的示例性训练计划的流程图。图14表示根据本发明实施例的阶段训练机制。图15提供了流程图，其表示根据本发明实施例消除与呈现互补色立体图像相关联的重影的方法。


深度感训练/测试系统实施例，及其使用的互补色立体图像显示装置。附图及相关说明用于解释本发明实施例，而非限制其范围。说明书中提及的“实施例”旨在表明与实施例相关的具体特征、结构或特性，包含在本发明至少一个实施例中。进一步，在说明书多处出现的“在一实施例中”不一定全部指代同一实施例。参照附图，首先具体参照图1，表示了根据本发明实施例的互补色立体图像呈现系统100。在示例性实施例中，互补色立体图像呈现系统100包含互补色立体图像显示装置 140、透射滤镜组150、控制单元160和输入装置170。互补色立体图像显示装置140可被安置在接受测试的个体130和透射滤镜组150之间。参照图1，现在讨论控制单元160。总体上，控制单元160配置为用于测试和/或训练个体130的深度感能力。本领域技术人员可理解并领会，控制单元160仅仅是一个适当的计算装置的例子，并不意欲暗示对于本发明实施例用途或功能范围的任何限制。因此， 控制单元160可采取通常在个人计算装置、手持装置、消费电子产品等中配置的多种类型的处理器。然而应注意，本发明实施例不限于在任何具体处理构件上的实施。本发明可用于在大范围的距离上测试深度感，例如深度判断的准确度。在实施例中，可为用户在不同被感知深度呈现两个或两个以上图像，并且可要求用户选择与至少一其他图像相比在深度信息方面具有小差别的图像。如此，本发明可利用特定的应用程序用于多种活动深度感测试/训练。例如，可根据本发明的长短程深度方面测试和/或训练与运动例如英式足球、曲棍球、足球等有关的深度感。在其他实施例中，可根据本发明短程深度方面测试和/或训练与例如台球活动有关的深度感。在示例性实施例中，控制单元160总体上配置为任何类型的能执行测试指令的微处理器。仅作为示例而非限制，执行测试指令可包括在互补色立体图像显示装置140上呈现代表互补色立体图像构件的有色形迹。控制单元160还可控制任何额外视觉特性，例如颜色、方位、旋转、轨迹等。在一种情况中，提供互补色立体图像构件可包含但不限于以下过程在互补色立体图像显示装置140上呈现互补色立体图像构件，保持互补色立体图像构件一段预先确定的时间(例如毫秒至分钟)，以及通过将互补色立体图像显示装置140返回闲置条件使其失效。通常，因为控制单元160选择互补色立体图像构件的其他布局以循环选择测试条件，所以数次重复所述过程。典型地，电源(未示出)可连接至控制单元160和/或互补色立体图像显示装置140。如此，电源协助支持某些或全部电驱动部件的操作。在实施例中，电源可以是电池 (battery)、插座、蓄电池(power cell)、太阳电池板或任何其他稳定电流源。在一种情况下，从电源提供的电流由控制单元160控制，并经由传输连接162传导至多个光源110。在另一种情况下，传输连接162用于将信号从控制单元160传导至互补色立体显示装置140，来打开或关闭一或多个选择的光源。类似地，传输连接164将控制单元 160可操作地连接至输入装置170。以这种方式，传输连接164使得输入装置170能够将个体起动的指令传导至控制单元160和/或将控制信号从控制单元160传导至输入装置170。在实施例中，传输连接162和164可以是有线或无线的。在本发明范围内，具体的有线实施例的示例包括USB连接和电缆连接。在本发明范围内，具体的无线实施例的示例包括近程无线网络和射频技术。应理解和领会，称呼“近程无线网络”不意味着限制，应广义解释为包括至少下列技术协商无线外围(NWP)装置；短程无线干扰网络(例如无线个人区域网(wPAN)、无线局域网络(wLAN)、无线广域网络(wWAN)、蓝牙TM等)；无线对等传输 (例如超宽带)；以及支持装置之间数据无线传输的任何协议。此外，熟悉发明领域的人会意识到近程无线网络可由与具体解释的实施例不同的多种数据传递方法实施(例如卫星传送、远程通信网络等)。在其他实施例中，互补色立体呈现系统100可不配置控制单元160。这种情况下， 互补色立体图像显示装置140以配线中含有的开关或继电器部件电线连接，以控制互补色立体图像显示装置140的激活路由和定时。以这种方式，当为互补色立体图像显示装置140 提供电源时，配线引导电源，以呈现一或多个互补色立体图像构件，由此使用户感知至少一个互补色立体图像。通常，输入装置170配置为从个体130接收响应输入，并将用户输入的响应传给控制单元160用于处理。仅作为示例，个体130可在感知到显示距背景平面最远距离的互补色立体图像后，输入响应。输入装置170可以是例如像iPod 触摸界面的多触装置、麦克风、操纵杆、游戏手柄、无线装置、键盘、按键、游戏控制器、压力板、眼睛追踪系统、姿势识别系统、触敏屏和/或对互补色立体图像显示装置140提供有线或无线数据的任何其他起动输入的部件。输入装置170可包括语音识别设备和/或处理来自受试者听觉输入的软件。例如， 为了显示视觉形迹和/或视觉形迹具有的视觉特征的识别(例如，如果以某一图案呈现一系列互补色立体图像，要求用户输入与具有最大深度的图像关联的特征)，来自受试者的听觉输入可以是视觉形迹具有的特征的语言表达。在一实施例中，如果特征是呈现的互补色立体图像的方向性位置，响应的听觉输入可以是“上”、“下”、“左”和“右”。然而，本领域技术人员会理解和领会，也可使用其他听觉输入(例如陈述数字、字母、符号等)表明受试者感知到和/或识别了视觉形迹。然而应注意，本发明不限于在这样的输入装置170上实施， 而是可在此实施例范围内的任何多种不同类型的装置上实施。可利用输入装置170接收并捕捉表明受试者对显示的视觉形迹的响应。如果特征是方向性位置，令人满意的测试响应可以是识别图像所位于的显示器象限。仅作为示例而非限制，识别可包括受试者通过对应于在作为输入装置170的手持装置上的方向上操纵操纵杆来提供输入。如果输入装置170是姿势识别系统，可使用多个系统和/或方法来接收输入。例如，可使用一或多个相机连同合适的硬件和/或软件一起来监测受试者身体、眼睛、四肢和 /或肢端的移动，当受试者做出恰当的姿势时，记录输入。姿势识别系统还可利用装到受试者的光学形迹，以方便动作追踪。还可使用装到受试者的发射机和接收器(例如，利用无线电、红外线、音波、次音波或超音波传输)作为姿势识别系统的一部分。如果输入装置170是触敏屏，可使用任何类型的触敏屏。还可使用触敏材料的覆盖层，连同本身不是触敏的显示器一起接收触摸输入。这样的覆盖层可以距显示器任意距
1 O虽然没有显示，互补色立体图像呈现系统100也可包括记录装置。在一种情况下， 记录装置是通过传输连接可操作地连接到控制单元160的外置设备。在一情况下，记录装置是整合在控制单元160中的数据存储部件。在操作中，记录装置配置为保留信息，所述信息例如是输入到输入装置170的响应记录、深度感测试的收集、测试指令、测试数据等。所述信息可以是可由控制单元160或任何其他计算装置在记录装置中检索到的。进一步，所述信息可以从记录下载，以完成其分析，例如计算用户的深度感测量历史记录，或者用户深度感能力随时间改善的分析。进一步，信息(例如测试指令)可上传至记录装置，以使其可由控制单元160存取。尽管以上讨论了各种信息实施例，这种信息的内容和数量不意欲以任何方式限定本发明实施例范围。在实施例中，控制单元160可通过为个体130提供反馈，作为训练装置起作用。反馈可以任何形式呈现，并且可以基于任何信息，所述反馈包括深度感测量结果、操作的测试结果以及来自测试指令的预先确定的数据。进一步，在实施例中，控制单元160可作为分析处理器起作用，来评估个体130的深度感能力。可通过将来自个体130的响应与期望响应相比较来完成评估。一种情况下，比较响应包含将与用户对输入装置170的响应关联的深度感测量结果与呈现给用户的深度信息相比较。在实施例中，可使用互补色立体图像呈现系统100，使用如下表1中提供的测试参数训练受试者的深度感能力。表1包含测试的次序编号(1、2、3和4)；与被感知互补色立体图像关联的棱镜折光度；棱镜基线方向；有色形迹的方位；所述形迹例如是在互补色立体图像显示装置140上显示的圆点；互补色立体图像显示装置140上一组有色圆点之间的 pixdelta距离；显示时间。当被感知互补色立体图像悬浮在背景前方时，棱镜基线方向可以是基线向外(BO)，或者当被感知互补色立体图像悬浮在背景后方时，棱镜基线方向可以是基线向内(Bi)。如下所示，互补色立体图像呈现系统100的一示例性系列的训练练习包含在两分钟过程内呈现给受试者的一系列四个测试。在实施例中，将定向为悬浮在背景前方或后方的一对互补色立体图像呈现给受试者。在用户观察深度信息、例如互补色立体图像所呈现的深度信息的实施例中，通过定向为红色透镜覆盖右眼且蓝色透镜覆盖左眼的透射滤镜组，带有表1中描述的构件的最终图像将显示为分别悬浮在背景之前、之后、之前和之后。表

本发明提供互补色立体图像呈现系统来评估和训练用户的深度感能力。在实施例中，在显示装置上为用户呈现互补色图像目标构件。之后由用户通过透射滤镜组观察所述图像目标构件。透射滤镜组基于与每个透镜关联的峰值波长呈现或阻挡一或多个目标构件。因此，用户当通过透射滤镜观察时，感知由被感知图像目标构件生成的互补色立体目标图像。