CN102025945A - 电子装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子装置及其控制方法。具体地，一种电子装置控制方法，应用于具有影像撷取模块的电子装置。电子装置控制方法包括以下步骤：藉由影像撷取模块取得电子装置前方景物的即时影像；分析即时影像中的所有使用者影像及其背景影像以取得状态信息，其中状态信息包括使用者人数、相对于电子装置的使用者位置、使用者脸部特征、背景亮度以及背景色彩中的至少一个；判断状态信息是否改变；以及，当状态信息改变时，依据状态信息对应控制电子装置。利用本发明的电子装置本身的影像撷取模块取得即时环境影像进行分析，使电子装置因应不同状况达到自动控制效果，无需藉由手动方式予以控制。

Description

电子装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电子装置及其控制方法，特别是一种应用于具有影像撷取模块的电子装置控制方法，藉由分析所取得的即时(real-time)影像以对应控制电子装置。

背景技术

目前市面上许多具有显示屏幕的电子装置，例如计算机、电视、手机等，其本身会提供显示参数调整的选择功能，以便于使用者因应不同的外在环境状况，通过按键或遥控器手动进行显示画面的调整，例如调整显示亮度、色彩、对比度等。但由于相关的显示参数很多，往往令使用者不知道该从何处着手，并且面对不同的环境要将显示参数调整至何种数值，也令不少使用者感到困扰。

此外，部分电子装置为方便使用者进行相关调整，会提供数种显示模式，各显示模式已预先设定好对应的参数，让使用者在处于某种外在环境下，仅需选择相对应的显示模式即可达到较佳的调整效果。但此种设计仍需使用者每次面对不同状况时自行选择调整，使用上多有不便。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种藉由分析影像撷取模块所取得的即时影像来对应控制电子装置的电子装置控制方法。

为达到上述的目的，本发明的电子装置控制方法应用于具有影像撷取模块的电子装置。该方法包括以下步骤：藉由影像撷取模块取得电子装置前方景物的即时影像；分析即时影像中的所有使用者影像及其背景影像以取得状态信息，其中状态信息包括使用者人数、相对于该电子装置的使用者位置、使用者脸部特征、背景亮度以及背景色彩中的至少一个；判断状态信息是否改变；当状态信息改变时，依据状态信息对应控制电子装置。藉此，本发明的电子装置控制方法可利用对环境的即时影像分析，确认是否需要进行对应控制，并达到自动控制的效果，增加电子装置使用上的便利性。

本发明的电子装置应用前述的电子装置控制方法，电子装置包括影像撷取模块、影像处理模块以及控制模块。影像撷取模块用以取得电子装置前方景物的即时影像；影像处理模块用以分析即时影像中的所有使用者影像及其背景影像以取得状态信息，其中状态信息包括使用者人数、相对于该电子装置的使用者位置、使用者脸部特征、背景亮度以及背景色彩中的至少一个；控制模块用以判断状态信息是否改变，并依据状态信息控制电子装置。

本发明的有益效果在于，利用电子装置本身的影像撷取模块取得即时环境影像进行分析，使电子装置因应不同状况达到自动控制效果，无需藉由手动方式予以控制。

附图说明

图1为本发明的电子装置的系统方框图。

图2为本发明的电子装置控制方法的流程图。

图3为本发明的电子装置控制方法的细部流程图。

图4为本发明的电子装置控制方法的第一实施例的示意图。

图5为本发明的电子装置控制方法的第二实施例的示意图。

图6为本发明的电子装置控制方法的第三实施例所对应的电子装置的系统方框图。

图7为本发明的电子装置控制方法的第三实施例的细部流程图。

主要组件符号说明：

电子装置1、1a               驱动模块32

影像撷取模块10              参数调整模块33

影像处理模块20              显示模块40

控制模块30                  储存模块50

处理器31                    警示模块60

具体实施方式

为能让审查员能更了解本发明的技术内容，特举出较佳实施例说明如下。

以下请先参考图1，图1为本发明的电子装置1的系统方框图。如图1所示，本发明的电子装置1包括影像撷取模块10、影像处理模块20以及控制模块30。藉由影像撷取模块10针对本发明的电子装置1前方的景物进行拍摄动作，以取得本发明的电子装置1前方景物的即时影像。当使用者在使用电子装置1时，需要面对电子装置1以便于观看或操作，此时藉由影像撷取模块10可取得位于电子装置1前方，包括使用者及其所在位置背景的即时影像；在本实施例中，影像撷取模块10为一网络摄像机(webcam)，但亦可采用具有影像撷取功能的其他装置所取代，不以本实施例为限。

影像处理模块20在接收从影像撷取模块10所传来的即时影像后，针对即时影像中的所有使用者影像及其背景影像进行影像辨识及分析，确认使用者相关状态及背景环境状态，以取得即时影像所包含的状态信息；影像处理模块20可为具有影像处理功能的硬件装置或软件程序，视本发明的电子装置1设计不同而选用。本发明的电子装置1可为电视、桌上型计算机、笔记本型计算机、显示器、个人数字助理、数码相框、手机或摄像机等能与影像撷取模块10相结合的装置，但本发明不以此为限。

前述状态信息可藉由影像处理模块20辨识在即时影像中的使用者影像，确认使用者数量并通过分析所取得其相对位置信息，以便于因应调整本发明的电子装置1的摆设角度。其中状态信息包括使用者人数及相对于电子装置1的使用者位置。使用者人数是通过判断即时影像中可辨识的使用者数量来取得，在本发明的电子装置1中，预先安装对应影像撷取模块10的软件程序，使用者可通过软件程序设定影像撷取模块10的检测距离，用以调整影像撷取模块10可检测到使用者的范围大小。在取得即时影像后，藉由影像处理模块20辨识即时影像中的使用者影像，并依据所设定的检测距离比对使用者影像的大小得知其距离远近，以判断在此检测距离内的使用者数量；此外亦可利用公知的脸部辨识技术，判断即时影像中具有多少可辨识的使用者脸部影像，例如依据是否能辨识出使用者双眼，以判断该名使用者是否存在，当仅取得使用者侧面或背面影像时而无法同时辨识出其双眼时，表示使用者并未注视电子装置1，则判断该名使用者不存在，不会将该名使用者列入使用者数量统计中，藉此来决定使用者人数。但本发明并不以此为限，亦可藉由其他方式确认使用者数量。

当判断使用者人数为零时，代表在影像撷取模块10的检测距离内无使用者存在或使用者距离电子装置1过远，此时控制模块30可控制电子装置1自动进入一待机状态或一睡眠省电模式，以达到省电节能效果。

使用者位置亦藉由影像处理模块20分析即时影像中的使用者影像所取得，而使用者位置随着使用者人数的不同而随之改变，以提供不同的参数来调整本发明的电子装置1。在单一使用者的状况下，使用者位置包括使用者与电子装置1的距离，使用者与电子装置1的中心所保持的夹角，或使用者与电子装置1的中心所保持的仰角。而当使用者人数为多个时，将针对所有使用者计算出使用者位置的平均值，即包括多个使用者与电子装置1的平均距离，多个使用者与电子装置1的中心所保持的平均夹角，或多个使用者与电子装置1的中心所保持的平均仰角，以将电子装置1调整至对多个使用者而言较佳的状态。

状态信息还可包括使用者脸部特征。藉由影像处理模块20辨识并分析在即时影像中的使用者影像，以取得其脸部特征数据，例如五官的相对位置、轮廓形状等，控制模块30即可依据已取得的使用者脸部特征数据来确认使用者的身份，用以作为后续对应控制电子装置1的判定。

状态信息还可包括背景亮度及背景色彩，其依据影像处理模块20从即时影像中分析背景影像以取得亮度、色彩等相关参数值，用以作为后续的调整比对。

控制模块30接收已取得的状态信息，判断状态信息是否改变。电子装置1本身会具有一设定状态或保持在经调整过后的旧状态，藉由控制模块30与现有状态加以比对，当辨识到状态信息改变时，控制模块30即依据状态信息对应控制电子装置1。控制模块30可包括处理器31及驱动模块32。藉由处理器31判断状态信息被改变后，便可对应通知驱动模块32对应调整电子装置1的摆放角度。在本实施例中，驱动模块32可为至少一马达装置，藉由前述所取得有关使用者对电子装置1所呈角度变化的状态信息，以启动对应的马达装置以齿轮连动或其他连动机制进行该角度的调整。其中驱动模块32可包括二马达装置，以分别针对电子装置1的实质上的水平角度及实质上的垂直角度进行对应调整。

控制模块30还可包括参数调整模块33。藉由处理器31判断状态信息被改变后，亦可对应通知参数调整模块33对应调整电子装置1的影像参数或音频参数，以决定电子装置1较佳的影音输出状态。其中影像参数可包括影像的对比度、色彩、亮度、清晰度、噪声或色温等，而音频参数包括音量大小、音效等。

此外本发明的电子装置1可还包括显示模块40，用以显示影像，此影像包括本发明的电子装置1所呈现的原始输出影像及依据状态信息经调整后的调整输出影像，在本实施例中，显示模块40例如电视的屏幕或计算机屏幕等。

请参考图2，图2为本发明的电子装置控制方法的流程图。需注意的是，以下虽以图1所示的电子装置1为例说明本发明的电子装置控制方法，但本发明并不以适用于电子装置1为限，任何其他具有类似架构的电子装置亦可适用本发明的电子装置控制方法。如图2所示，本发明的电子装置控制方法包括步骤S1至步骤S4。以下将详细说明本发明的电子装置控制方法的各个步骤。

步骤S1：藉由影像撷取模块10取得电子装置前方景物的即时影像。如图1所示，电子装置1包括影像撷取模块10及显示模块40，影像撷取模块10可采用内建或外接的形式与电子装置1相结合。显示模块40用以呈现电子装置1的输出影像。藉由影像撷取模块10，使得电子装置1可针对其前方的景物，取得使用者及其所在环境的即时影像，以便继续进行后续处理步骤。

步骤S2：分析即时影像中的所有使用者影像及其背景影像以取得状态信息。如图1所示，影像处理模块20接收影像撷取模块10所取得的即时影像后，即针对此即时影像中的所有使用者影像及其背景影像进行影像辨识及分析，以取得即时影像所包含的状态信息。

以下请一并参考图2及图3。图3为本发明的电子装置调整方法的细部流程图。如图3所示，其中步骤S2还包括下列步骤：

步骤S21：分析即时影像中所有使用者影像以取得状态信息。状态信息包括使用者人数及使用者位置。以电视为例，可区分为供单一或多个使用者同时观看的状况，而本发明的电子装置控制方法将根据使用者数量不同，取得不同的对应参数，以利于后续的调整。当电子装置1的影像撷取模块10取得即时影像后，影像处理模块20即可通过分析即时影像以辨识出使用者的影像，依据使用者影像数量计算使用者人数，且经由分析即时影像中各使用者影像大小(判断距离)及所在位置(判断角度)以取得相关的使用者位置，包括各使用者与电子装置1的距离，各使用者与电子装置1的中心所保持的夹角，或各使用者与电子装置1的中心所保持的仰角。再根据使用者人数为单一或多个以决定使用者位置信息是否取其平均值。前述有关使用者的影像辨识及分析可采用公知的的人脸辨识等相关技术，在此不多加赘述。

步骤S22：分析即时影像中背景影像以取得状态信息。由于环境背景的亮暗等状态对于使用者观看亦有极大影响，因此藉由影像处理模块20从即时影像中针对背景影像进行分析，以取得背景亮度或背景色彩等状态信息。

步骤S3：判断状态信息是否改变。如图1所示，控制模块30接收经前述步骤S2所取得的状态信息，并判断状态信息是否改变。控制模块30可包括处理器31，藉由处理器31将目前所取得的状态信息与原本电子装置1所对应的状态信息加以比对分析，以判断状态信息是否改变。如图2及图3所示，其中步骤S3还包括下列步骤：

步骤S31：判断使用者位置是否改变。当单一或多个使用者移动位置后，使用者与电子装置1的距离、与电子装置1的中心所保持的夹角或仰角会有变动，因此其所对应的使用者位置亦随之改变。藉由处理器31比对前述所取得的使用者位置与原本电子装置1所对应的使用者位置，判断前述任一状态发生变动时，将依据改变后的使用者位置进行对应的参数调整；反之，当使用者位置未改变时，则回到原步骤S1取得新的即时影像以进行分析或针对其他状态信息进行判断。

步骤S32：判断使用者人数是否改变。藉由处理器31比对目前使用者人数与原本电子装置1的状态所对应的使用者人数，判断使用者人数是否改变；当使用者人数改变时，代表在即时影像中各使用者之间的相对位置有所变动，亦即所对应的使用者位置已变更，因此将依据改变后的使用者位置进行对应的参数调整；而使用者人数未改变时，则回到原步骤S1取得新的即时影像以进行分析或针对其他状态信息进行判断。

步骤S33：判断背景相关的状态信息是否改变。藉由处理器31针对前述步骤S22所取得背景相关的状态信息与原本电子装置1所对应背景相关的状态信息加以比对，以判断状态信息是否已改变。例如使用者通过照明装置或窗帘等增加或减少电子装置1所处环境的背景亮度，或使用不同色彩的光源变更背景色彩，将造成此类状态信息的变更，因此将依据改变后的状态信息进行电子装置1的对应参数调整；而状态信息未改变时，则回到原步骤S1取得新的即时影像以进行分析或针对其他状态信息进行判断。

步骤S4：当状态信息改变时，依据状态信息对应控制电子装置1。如图1所示，当藉由前述步骤判断状态信息改变时，处理器31依据不同的状态信息决定相对应的调整参数，以便于对应控制电子装置1。处理器31藉由通知驱动模块32及参数调整模块33以分别针对电子装置1本体及输出影像进行对应调整。例如当使用者对电子装置1的夹角改变时，处理器31可通知驱动模块32，以针对电子装置1本体的实质上水平角度进行调整；当使用者对电子装置1的仰角改变时，亦通知驱动模块32针对电子装置1本体的实质上垂直角度进行调整；此处驱动模块32可为至少一马达装置，但本发明不以此为限。又例如当背景亮度被改变时，处理器31可通知参数调整模块33针对输出影像进行影像亮度或色彩的调整，让使用者有较佳的视觉效果。

请参考图4，图4为本发明的电子装置控制方法的第一实施例的示意图。如图4所示，以电视为例，假设目前有一位使用者A开启电视准备观看，电视中心线为O，使用者A与电视的距离为d，其位于电视右侧并与电视中心保持θ的夹角及保持α的仰角。当影像撷取模块取得即时影像后，利用本发明的电子装置控制方法，判断使用者人数为1人并取得使用者A的使用者位置，因此将调整电视水平向右转动θ角，并调整垂直向上转动α角，让使用者可以正视电视画面。若是使用者A与电视的距离d越大，可调高影像的对比、色彩、亮度、清晰度及调高音量等；反之，则降低前述参数值。同时亦可依据环境状态信息调整对应参数。

此外当使用者A远离电视或不在影像撷取模块的检测距离内时，藉由本发明的电子装置控制方法可设定电视经过一段时间仍未检测到使用者影像，即自动进入待机状态或睡眠省电模式，以达到节能效果

请参考图5，图5为本发明的电子装置控制方法的第二实施例的示意图。如图5所示，假设除了使用者A以外加入一位使用者B，电视中心线为O，使用者A、B与电视的距离分别为d1、d2，使用者A位于电视右侧并与电视中心保持θ1的夹角及保持α1的仰角，使用者B位于电视左侧并与电视中心保持θ2的夹角及保持α2的仰角。当影像撷取模块取得即时影像后，利用本发明的电子装置控制方法，判断使用者人数为2人并取得使用者A、B的使用者位置，加以计算取得2人与电视的平均距离d3、平均夹角θ3以及平均仰角α3。因此将调整电视水平向右转动θ3角，调整垂直向上转动α3角，且因为取得平均距离d3小于原来使用者A的距离d1，而将对应降低影像的对比、色彩、亮度、清晰度及降低音量等，以便于配合使用者B享受较佳的观赏效果。

藉此设计，本发明利用电子装置本身的影像撷取模块取得即时影像进行分析，并在判断状态信息有所改变时自动控制电子装置达到最佳化效果，以提高电子装置的使用便利性。

请一并参考图6及图7。图6为应用于本发明的电子装置控制方法的第三实施例所对应的电子装置1a的系统方框图，图7为本发明的电子装置控制方法的第三实施例的细部流程图。如图6所示，电子装置1a还包括储存模块50及警示模块60，各自与控制模块30电性连接，控制模块30可为处理器，其中储存模块50用以储存至少一特定使用者的脸部特征数据，警示模块60用以发出警示信息(例如声音、闪光或报警通报等)。特定使用者(例如电子装置1a的拥有者)可预先通过在电子装置1a的影像撷取模块10及影像处理模块20进行影像撷取及辨识等动作，取得其脸部特征数据，例如五官的相对位置、轮廓形状等，并存入储存模块50中，以供控制模块30作为比对基准。

以下以图6所示的电子装置1a为例说明图7的本发明的电子装置控制方法的第三实施例的细部流程图。如图7所示，本发明的电子装置控制方法的第三实施例包括步骤S1′至步骤S4′，其中步骤S1′等同于前述实施例的步骤S1以取得即时影像，在此不多加赘述。以下将针对步骤S2′至步骤S4′详细说明。

步骤S2′：分析即时影像中所有使用者影像以取得状态信息。此处的状态信息为使用者脸部特征的相关数据。在前述步骤S1取得即时影像后，藉由影像处理模块20辨识并分析在即时影像中使用者影像，以获知使用者脸部特征的状态信息，使用者脸部特征可包括使用者五官的相对位置、轮廓形状等，以供后续进行比对。

步骤S3′：比对使用者脸部特征是否一致。控制模块30可依据前述步骤S2′所取得的状态信息与前述储存模块50内已存入的特定使用者的现有脸部特征数据进行比对，判断两者数据的异同以便于确认使用者的身份。藉由判断使用者身份一致与否，控制模块30可控制电子装置1执行对应操作。

步骤S4′：依据状态信息对应控制电子装置1a。依据前述的比对结果判断使用者的身份一致与否后，控制模块30可发出信息以控制电子装置1a执行对应操作，包括启动电子装置1a、执行电子装置1a的录像功能以及执行电子装置1a的警示功能中的至少一个，以因应不同需求而达到多功能化的效果。

举例来说，电子装置1a可达到自我开机启动的功能，当藉由前述方法判断即时影像中的使用者身份即为前述的特定使用者时，可发出信息自动开启电子装置1a，以简化使用者的操作。此外，电子装置1a亦可达到防盗的功能，当藉由前述方法判断使用者身份与前述的特定使用者不同时，表示家中可能遭外人入侵，此时，可发出信息通知影像撷取模块10执行录像功能，以作为一监视器使用；或处理器31可发出信息通知警示模块60，藉由警示模块60发出警报信号(声音、闪光等)或通知报警等警示功能，以达到保全的目的。但本发明并不以此为限。

综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，处处均显示其迥异于公知技术的特征，为一大突破，恳请审查员明察，早日赐准专利，使嘉惠社会，实感德便。惟须注意，上述实施例仅为示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的范围。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神下，对实施例作修改与变化。本发明的权利保护范围应如所附权利要求书范围所述。

Claims (14)

1.一种电子装置控制方法，应用于具有一影像撷取模块的一电子装置，该电子装置控制方法包括以下步骤：

藉由该影像撷取模块取得该电子装置前方景物的一即时影像；

分析该即时影像中的所有使用者影像及其背景影像以取得一状态信息，其中该状态信息包括一使用者人数、相对于该电子装置的一使用者位置、一使用者脸部特征、一背景亮度以及一背景色彩中的至少一个；

判断该状态信息是否改变；以及

当该状态信息改变时，依据该状态信息对应控制该电子装置。

2.如权利要求1所述的电子装置控制方法，其中当判断该使用者人数为零时，该电子装置自动进入一待机状态或一睡眠省电模式。

3.如权利要求1所述的电子装置控制方法，其中当该使用者人数仅为一人时，该使用者位置包括一使用者与该电子装置的距离、该使用者与该电子装置的中心所保持的夹角以及该使用者与该电子装置的中心所保持的仰角中的至少一个。

4.如权利要求3所述的电子装置控制方法，其中依据所取得该使用者与该电子装置的中心所保持的夹角，对应调整该电子装置的实质上的水平角度。

5.如权利要求1所述的电子装置控制方法，其中当该使用者人数为多个时，该使用者位置包括多个使用者与该电子装置的平均距离、该多个使用者与该电子装置的中心所保持的平均夹角以及该多个使用者与该电子装置的中心所保持的平均仰角中的至少一个。

6.如权利要求5所述的电子装置控制方法，其中依据所取得该多个使用者与该电子装置的中心所保持的平均夹角，对应调整该电子装置的实质上的水平角度。

7.如权利要求1所述的电子装置控制方法，其中依据该状态信息比对一使用者的身份，而后依据该比对结果控制该电子装置执行一对应操作，该对应操作包括该电子装置的启动、录像以及警示中的至少一功能。

8.一种电子装置，该电子装置包括：

一影像撷取模块，用以取得该电子装置前方景物的一即时影像；

一影像处理模块，用以分析该即时影像中的所有使用者影像及其背景影像以取得一状态信息，其中该状态信息包括一使用者人数、相对于该电子装置的一使用者位置、一使用者脸部特征、一背景亮度以及一背景色彩中的至少一个；以及

一控制模块，用以判断该状态信息是否改变，并依据该状态信息对应控制该电子装置。

9.如权利要求8所述的电子装置，其中当该影像处理模块判断该使用者人数为零时，该电子装置自动进入一待机状态或一睡眠省电模式。

10.如权利要求8所述的电子装置，其中该控制模块包括至少一驱动模块，该至少一驱动模块依据该状态信息对应调整该电子装置的角度。

11.如权利要求10所述的电子装置，其中当该影像处理模块判断该使用者人数仅为一人时，其所取得的该使用者位置包括一使用者与该电子装置的距离、该使用者与该电子装置的中心所保持的夹角以及该使用者与该电子装置的中心所保持的仰角中的至少一个。

12.如权利要求10所述的电子装置，其中当该影像处理模块判断该使用者人数为多个时，其所取得的该使用者位置包括多个使用者与该电子装置的平均距离、该多个使用者与该电子装置的中心所保持的平均夹角以及该多个使用者与该电子装置的中心所保持的平均仰角中的至少一个。

13.如权利要求8所述的电子装置，其中该控制模块还包括一参数调整模块，该参数调整模块依据该状态信息对应调整该电子装置的至少一影像参数及至少一音频参数中的至少一个。

14.如权利要求8所述的电子装置，其中还包括一储存至少一特定使用者的脸部特征数据的储存模块，该控制模块还以该状态信息比对该脸部特征数据，以确认该即时影像中的使用者身份，而后依据该比对结果控制该电子装置执行一对应操作。

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