CN101976109A

CN101976109A - 一种智能显示器及其显示控制装置和方法

Info

Publication number: CN101976109A
Application number: CN 201010213575
Authority: CN
Inventors: 高飞
Original assignee: Wuxi Vimicro Corp
Current assignee: Wuxi Vimicro Corp
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2011-02-16

Abstract

本发明提供一种显示器智能显示控制装置，其包括：图像采集单元、人脸检测单元和模式选择单元，其中所述图像采集单元用于采集所述显示器受众区域的图像；所述人脸检测单元对所述采集的图像进行人脸检测；所述模式选择单元，将人脸检测单元的输出和预设的用户设置进行比较以判断显示器的显示模式并输出显示器模式控制信号。

Description

一种智能显示器及其显示控制装置和方法

【技术领域】

本发明涉及显示器领域，尤其是关于一种智能显示器及其显示控制装置和方法。

【背景技术】

目前显示器的节能模式主要依靠人为按键，或者电脑键盘鼠标的输入检测，如在一定时间内没有接收到输入指令则依据设定的休眠或待机规则，会进入相应的休眠或待机状态。这两种方法都有一定的局限性，前者需要人为操作，后者如果设定时间过短，则在操作者思考问题时需要频繁切换，影像了用户体验，同时会缩短显示器的使用寿命。若时间设置过长，则在用户不在使用时，会有较长时间的无用功耗。

如公开号为CN101609360A的发明计算机节能方法、计算机及显示器，其主要通过接收显示器关机信号，并根据系统预先设定的程序决定启动节能程序或关机。该项发明的主机在显示器关闭之后也随之关闭或进入节能状态，可以节省电量。但同时，需要人为设定显示器关机信号，在用户可能没有打算关机，而由于突发状况离开了很长时间，这样该项发明则发挥不到应有的作用了。

公开号为CN101661736A的发明电脑节能显示器及其方法，其根据红外感应设备测定出显示器和用户的距离以设定模块的亮度，在用户离显示器较近时则将亮度调低，不仅节能还能降低对视力免受强光伤害。当所述测定的距离超出设定范围时，则对超出设定范围的测定次数进行计数，并当练习累计的计数值超出一设定的阈值时，则计数值清零，关闭显示器，但该项技术在一定程度上也会产生误判。

因此需要提出一种新的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

本发明的目的之一在于提供一种显示器智能节电的装置，其利用摄像头与显示器装置的结合，对摄像头采集到的显示器前观看区域内的图像进行人脸检测，来决定显示器是否进入节能模式，提高了现实设备的用户体验，节约了能源功耗。

本发明的目的之二在于提供一种显示器智能节电的方法，其利用摄像头与显示器装置的结合，对摄像头采集到的显示器前观看区域内的图像进行人脸检测，来决定显示器是否进入节能模式，提高了现实设备的用户体验，节约了能源功耗。

根据本发明的一方面，本发明提供一种显示器智能显示控制装置，其包括：图像采集单元，用于采集所述显示器受众区域的图像；人脸检测单元，对所述采集的图像进行人脸检测；模式选择单元，将人脸检测单元的输出和预设的用户设置进行比较以判断显示器的显示模式并输出显示器模式控制信号。

进一步的，所述人脸检测单元的输出为人脸的矩形尺寸，所述用户设置包括人脸矩形尺寸的预设的阈值以及所有人脸尺寸大于或小于所述预设的阈值到进入节能模式之间的时间间隔，当人脸尺寸小于所述预设的最小阈值的时间或大于所述预设的最大阈值的时间超过所述预定时间间隔则判断显示器进入节能模式。

进一步的，所述人脸矩形尺寸包括多个等级，不同等级对应不同显示模式，不同显示模式具有不同亮度和分辨率。

进一步的，所述人脸检测单元的输出为人脸的个数，所述用户设置包括预设的人脸个数以及人脸个数小于阈值到进入节能模式之间的时间间隔，当人脸个数小于预定阈值的时间超过所述预定时间间隔则判断显示器进入节能模式。

进一步的，所述人脸检测单元的输出为人脸器官，所述用户设置包括判断闭眼状态到进入节能模式之间的时间间隔，当闭眼状态超过所述时间间隔则判断显示器进入节能模式。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种智能显示器装置，其包括：图像采集单元，用于采集所述显示器受众区域的图像；人脸检测单元，对所述采集的图像进行人脸检测；模式选择单元，将人脸检测单元的输出和预设的用户设置进行比较以判断显示器的显示模式并输出显示器模式控制信号；显示器单元，在所述显示器模式控制信号的控制下驱动显示器在不同模式下工作。

进一步的，所述模式选择单元通过I2C接口来控制调节所述显示器单元不同的显示模式。

根据本发明的在一方面，本发明提供一种显示器智能显示控制的方法，其特征在于，根据对所述显示器受众区域的图像分析和用户设置来切换节能模式，其包括：采集所述显示器受众区域的图像；对所述采集的图像进行人脸检测；将所述人脸检测出的输出和预设的所述用户设置进行比较以判断显示器的显示模式并输出显示器模式控制信号；根据显示器模式控制信号驱动显示器在不同的显示模式下工作。

与现有技术相比，本发明的通过对显示器前观看区域中人脸的检测，在检测到的人脸大于或小于预设的阈值的时间或检测到的人脸个数小于阈值的时间超过预设的时间段阈值时，则驱动显示器进入节能模式，从而提高了显示器需要节能的精确度并很大程度上节约了能源功耗。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明中显示器智能节电的装置结构图；

图2为本发明中显示器智能节电的方法流程图；

图3为本发明中进入节能模式的一个实施例；和

图4为本发明中计时器实现功能的流程图。

【具体实施方式】

本发明的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接或间接地模拟本发明技术方案的运作。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中陈述了很多特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换句话说，为避免混淆本发明的目的，由于熟知的方法和程序已经容易理解，因此它们并未被详细描述。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本发明的限制。

本发明的显示器智能节电的装置通过对显示器前观看区域中人脸的检测来判定是否驱动显示器进行节能模式。其具体的装置结构请参见图1所示。

图1为本发明中显示器智能节电的装置结构示意图，请参阅图1所示，所示装置100包括图像采集单元110、人脸检测单元120和模式选择单元130，其通过图像采集单元110采集到的图像进行人脸检测，并根据检测出来的结果和用户设置来判断是否进行节能模块。

所述图像采集单元110用于采集所示显示器前的观看区域的图像，其可以通过摄像头来实现，所示摄像头可以镶嵌在显示器上，也可以为与显示器连接并在显示器附近的摄像头，但其必须通过有线方式或无线方式连接显示器以实现所述图像的传输。

所述人脸检测单元120用于检测所述图像采集单元110采集到的图像中的人脸。其具体检测的输出为：检测到的人脸的矩形尺寸和人脸的个数。

由于人脸的矩形尺寸代表着用户与所述显示器之间的距离，当矩形尺寸较大时则意味着用户与所述显示器距离较近，当矩形尺寸较小时则意味着用户与所述显示器距离较远。由于所述人脸检测已经是较成熟的技术，其具体的实现方式是所属领域的技术人员都能够实现的，所以这里就不再一一详述了。

所述模式选择单元130将所述人脸检测单元120检测的输出和用户设置进行比较以判断显示器的显示模式并输出显示器模式控制信号。所述用户设置可以为人脸矩形尺寸的预设的最小阈值、预设的最大阈值或预设的人脸的个数，以及所述人脸矩形尺寸小于所述预设的最小阈值、或大于所述预设的最大阈值或人脸的个数小于预设的人脸的个数到进入节能模式之间的时间间隔。在一个示例中，当用户设置的所述时间间隔值为3分钟时，对于大屏幕来说检测到的人脸数少于预设的人脸的阈值时间超过3分钟则进入到节能模式。

在一个实施例中，所述人脸尺寸的最小阈值为人脸离显示器比较远且几乎不能看到显示器的情况下，这样当所述人脸尺寸小于最小阈值超过一定时间时则意味着使用者不在使用电脑，则进入节能模式，从而排除了在公用场合如网吧或办公场所主用户离开时对其他人的误判情况。

在另一个实施例中，如在个人电脑的显示器应用时，当检测到人脸较大时则可以认为受众距离显示器较近，从而降低亮度即进入节能模式，以便节能并且可以保护使用者的视力。如，当主用户离开，由于检测到的所有其他人员的人脸矩形较小，一般均会小于设定的阈值，则此时进入节能模式。由于人脸矩形尺寸大小映射了使用者和显示器之间的距离，也就是说，所述人脸矩形尺寸包括多个等级，不同等级对应不同显示模式，不同显示模式具有不同亮度和分辨率。所以可以根据所述距离规定切换模式的档次以使得使用者的眼睛更好地适应，而这里所述不同的档次对应着不同的分辨率和亮度。

在一个较佳的实施例中，所述模式选择单元130一般会包含一个计时器，所述计时器用于计算所述检测到的人脸矩形尺寸小于预设最小阈值或大于预设最大阈值到进入节能模式之间的时间间隔，或计算检测到的人脸数小于预设的阈值到进入节能模式之间的时间间隔。其具体实现将在以下进行详述。当然，在一些实施例中，所述计时器也可以不包含在所述模式选择单元130中，只要其可以实现上述功能即可。

在再一个实施例中，所述模式选择单元130还可以利用器官定位和闭眼检测算法判断检测到的人脸是否为闭眼状态，且持续较长时间，说明使用者已经疲倦或休息，则驱动所述显示器进入节能模式。

一般情况下，所述显示器智能显示控制装置还包括显示器单元140，其中所述显示单元140在接收所述模式选择单元130发出的显示器模式控制信号后则驱动所述显示器进入节能模式。在一个示例中，所述显示单元140可以为电脑显示器、电视机或大屏幕等各种显示设备。在实际应用中，所述模式选择单元130可以通过I2C接口实现对显示器不同的节能模式的控制调节。

在实际应用中，所述显示器智能节电装置在与电脑结合时，所述人脸检测单元120和所述模式选择单元130可以由主机来替代。也就是说，所述人脸检测单元120和所述模式选择单元130可以利用软件、硬件或软硬件结合以在电脑主机上实现。

图2为本发明中显示器智能节电的方法流程图，请参阅图2所示，所述方法包括：

步骤210，通过摄像头获取显示器前观看区域图像，其中摄像头可以是嵌入在显示器上的摄像头，也可以是单独的摄像头，但此时会利用一个有线方式连接或无线方式连接到所述显示器上以便传输所述区域图像；

步骤220，对所述图像进行人脸检测，包括检测出人脸的矩形尺寸、宽高和所述图像中人脸的个数，所述检测到的人脸的矩形尺寸可以映射到使用者与所述显示器之间的距离，当尺寸较大时则使用者与所述显示器之间的距离较小，反之所述距离较大，对于大屏幕的显示器来说，所述人脸的个数是节能的重要因素；

步骤230，对人脸检测结果和用户设置来判断是否进入节能模式，所述用户设置包含对未检测到人脸或检测到的人脸个数小于阈值到进入节能模式之间的时间间隔，在人脸检测出的人脸尺寸小于预设的阈值则降低亮度达到节能效果，或在时间间隔大于预设的值时则进入节能模式；

步骤240，驱动显示器进入节能模式，其中显示器可以为电脑上显示器、电视机或大屏幕等显示设备。

一般的，在使用个人电脑或电视等显示设备时，会通过未检测到人脸的时间间隔达到一定时间阈值时自动切换节能模式来起到节能的效果，而对于大屏幕而言，屏幕观看区内一般会有很多观众，有些离屏幕稍微近点，有些离屏幕稍微远点，这样一般不仅仅通过未检测人脸的时间间隔为依据，还会在检测到人脸的基础上通过分析受众的人脸个数，当检测到的人脸个数小于预设的阈值时，则会切换节能模式以起到节能作用。其具体可参见图3所示。

图3为本发明中进入节能模式的一个实施例，请参阅图3所示，其中利用计时器来作为所述用户设置来进行判定是否转换节能模式，具体为：

步骤310，对所述计时器进行初始化，即将计时器的计时清零并给计时器定一个时间阈值，以及在大屏幕的情况下设定人脸矩形尺寸的最小阈值和人脸个数的阈值等；

步骤320，对获取的观看区的图像进行人脸检测以输出人脸的矩形尺寸或人脸个数；

步骤330，判断是否检测到人脸；而这里的判断分析过程则可以通过软件、硬件或软硬件结合来实现；

步骤340，当检测到人脸后，判断人脸尺寸是否小于最小阈值；

步骤350，当人脸尺寸小于最小阈值后，判断检测到的人脸个数是否小于阈值；

步骤360，当判断人脸的个数小于预设的阈值时则启动计时器；

步骤370，若计时器未启动成功则继续启动计时器；

步骤380，在判断人脸的个数大于预设的阈值时则停止所示计时器并返回到初始化。

以上步骤中的步骤330、步骤340、步骤350以及步骤360的判断均可以通过软件、硬件或软硬件结合的方式来实现。

由上可知，是否进入节能模式主要由计时器控制，其具体可参见图4所示。

图4为本发明中计时器实现功能的流程图，其具体包括：

步骤410，根据上述步骤判读所示计时器计时的时间是否到达预设的时间阈值，若没有到达则继续判断计时时间是否到达预设的时间阈值；

步骤420，当到达预设的时间阈值则进入模式选择；

步骤430，模式选择后则显示器进入节能模式。

一般的，在进入节能模式后可以停止图像采集和人脸检测，等待下次激活后再次进行，也可以在检测到人脸或检测到人脸的个数大于阈值后自动退出节能模式。

需要指出的是，本发明的装置的输出可以为显示设备相关的其他设备提供进入节能模式的参考。

综上所述，本发明通过摄像头对显示器前观看区域的图像的采集，并根据采集的图像进行人脸检测以得到人脸的大小和人脸个数，并结合预先设定的时间规则来自动调节节能模式，这样实现了智能节电控制显示器的功能。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims

1.一种显示器智能显示控制装置，其特征在于，其包括：

图像采集单元，用于采集所述显示器受众区域的图像；

人脸检测单元，对所述采集的图像进行人脸检测；和

模式选择单元，将人脸检测单元的输出和预设的用户设置进行比较以判断显示器的显示模式并输出显示器模式控制信号。

2.根据权利要求1所述的显示器智能显示控制装置，其特征在于：所述人脸检测单元的输出为人脸的矩形尺寸，所述用户设置包括人脸矩形尺寸的预设的阈值以及所有人脸尺寸大于或小于所述预设的阈值到进入节能模式之间的时间间隔，当人脸尺寸小于所述预设的最小阈值的时间或大于所述预设的最大阈值的时间超过所述预定时间间隔则判断显示器进入节能模式。

3.根据权利要求2所述的显示器智能显示控制装置，其特征在于：所述人脸矩形尺寸包括多个等级，不同等级对应不同显示模式，不同显示模式具有不同亮度和分辨率。

4.根据权利要求1所述的显示器智能显示控制装置，其特征在于：所述人脸检测单元的输出为人脸的个数，所述用户设置包括预设的人脸个数以及人脸个数小于阈值到进入节能模式之间的时间间隔，当人脸个数小于预定阈值的时间超过所述预定时间间隔则判断显示器进入节能模式。

5.根据权利要求1所述的显示器智能显示控制装置，其特征在于：所述人脸检测单元的输出为人脸器官，所述用户设置包括判断闭眼状态到进入节能模式之间的时间间隔，当闭眼状态超过所述时间间隔则判断显示器进入节能模式。

6.一种智能显示器装置，其特征在于，其包括：

图像采集单元，用于采集所述显示器受众区域的图像；

人脸检测单元，对所述采集的图像进行人脸检测；

模式选择单元，将人脸检测单元的输出和预设的用户设置进行比较以判断显示器的显示模式并输出显示器模式控制信号；和

显示器单元，在所述显示器模式控制信号的控制下驱动显示器在不同模式下工作。

7.根据权利要求6所述的智能显示器装置，其特征在于：所述人脸检测单元的输出为人脸的矩形尺寸，所述用户设置包括人脸矩形尺寸的预设的阈值以及所有人脸尺寸大于或小于所述预设的阈值到进入节能模式之间的时间间隔，当人脸尺寸小于所述预设的最小阈值的时间或大于所述预设的最大阈值的时间超过所述预定时间间隔则判断显示器进入节能模式。

8.根据权利要求7所述的智能显示器装置，其特征在于：所述人脸矩形尺寸包括多个等级，不同等级对应不同显示模式，不同显示模式具有不同亮度和分辨率。

9.根据权利要求6所述的智能显示器装置，其特征在于：所述人脸检测单元的输出为人脸的个数，所述用户设置包括预设的人脸个数以及人脸个数小于阈值到进入节能模式之间的时间间隔，当人脸个数小于预定阈值的时间超过所述预定时间间隔则判断显示器进入节能模式。

10.根据权利要求6所述的智能显示器装置，其特征在于：所述模式选择单元通过I2C接口来控制调节所述显示器单元不同的显示模式。

11.一种显示器智能显示控制的方法，其特征在于，根据对所述显示器受众区域的图像分析和用户设置来切换节能模式，其包括：

采集所述显示器受众区域的图像；

对所述采集的图像进行人脸检测；

将所述人脸检测出的输出和预设的所述用户设置进行比较以判断显示器的显示模式并输出显示器模式控制信号；和

根据显示器模式控制信号驱动显示器在不同的显示模式下工作。

12.根据权利要求11所述的显示器智能显示控制的方法，其特征在于：所述人脸检测单元的输出为人脸的矩形尺寸，所述用户设置包括人脸矩形尺寸的预设的阈值以及所有人脸尺寸大于或小于所述预设的阈值到进入节能模式之间的时间间隔，当人脸尺寸小于所述预设的最小阈值的时间或大于所述预设的最大阈值的时间超过所述预定时间间隔则判断显示器进入节能模式。

13.根据权利要求12所述的显示器智能显示控制的方法，其特征在于：所述人脸矩形尺寸包括多个等级，不同等级对应不同显示模式，不同显示模式具有不同亮度和分辨率。

14.根据权利要求11所述的显示器智能显示控制的方法，其特征在于：所述人脸检测单元的输出为人脸的个数，所述用户设置包括预设的人脸个数以及人脸个数小于阈值到进入节能模式之间的时间间隔，当人脸个数小于预定阈值的时间超过所述预定时间间隔则判断显示器进入节能模式。