CN102323829B - 一种显示屏视角调整方法及显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示屏视角调整方法及电视机，即首先利用摄像头模块获取显示屏前方的二维图像和深度信息，传输至微处理器模块；利用微处理器模块从接收到的二维图像中提取脸部信息，并定位瞳孔中心位置；然后结合瞳孔中心位置和显示屏中心位置计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量，通过驱动模块驱动显示屏进行视角调整。采用本发明的显示屏视角调整技术，可以实现显示设备自动跟踪用户位置，使得用户在使用该显示设备时无需再手动调节屏幕的视角，从真正意义上实现了显示屏视角的自动调节，提高了视角调节的精确度，使得用户在同一房间的任意位置都可以以最佳视角观看视频节目，大大提升了用户的视觉体验。
Description
技术领域
本发明属于显示设备技术领域，具体地说，是涉及一种用于对显示屏的视角进行调整的方法以及采用所述显示屏视角调整方法设计的显示设备。
背景技术
在现代生活中，电视媒体依然是最为普及、最为广泛、传播最为迅捷、公众最为接受的信息传播载体。目前的电视机无论是从安装方式，还是从电视机本身都不能保证用户在任何时候都可以在最佳的视角观看电视，这样就使得用户无法以最舒适的方式观看节目，从而影响了用户的视觉感受。
对于此问题，在目前的同行中，有这样一种解决方案，就是在电视机底座中设置回旋镖形状的转动部件，使得电视机主体可以相对底座灵活地左右旋转，从而扩展了用户的观看角度。该解决方案确实在一定程度上解决了用户的烦恼，但是，就像传统手持遥控器一样，用户必须根据自身的观看位置手动地调节电视机主体的旋转角度，因此，并没有让电视用户得到彻底的解放，在很大程度上还是束缚了电视机用户的行为。而且，显而易见该解决方案仅仅解决了电视机在底座上安装时增加用户视角的问题，等到将电视机采用挂件安装到墙体上时，该方法完全失效。如果挂件同样使用回旋镖形状设计，不能排除用户在调节观看角度时用力过大将电视机撞到墙壁损坏屏幕的情况。因此，该解决方案存在很大的缺陷。
基于目前通过电机驱动被控对象在三维空间内自由旋转的技术已经相对成熟（比如现有用于控制摄像头自由旋转的驱动模块），因此将该驱动技术应用于电视机中，比如在电视机底座或者挂件中内置所述的驱动模块，由此只需设计一套能够根据用户的观赏位置自动计算出显示屏的调整角度，进而转换生成相应的驱动信号输出至所述的驱动模块，即可实现电视机视角的自动调整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示屏的视觉调整方法，用于根据用户的观赏位置自动计算出显示屏的调整角度。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种显示屏视角调整方法，包括以下步骤：
利用摄像头模块获取显示屏前方的二维图像和深度信息，传输至微处理器模块；
所述微处理器模块从接收到的二维图像中提取脸部信息，并结合接收到的深度信息，在建立的空间坐标系中定位瞳孔中心位置的三维坐标；
所述微处理器模块结合瞳孔中心位置和显示屏中心位置，计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量，进而生成相应的驱动信号输出至驱动模块；
所述驱动模块驱动显示屏相对显示屏底座或者挂件转动或平移。
进一步的，所述微处理器模块从接收到的二维图像中提取脸部信息，然后将提取出的脸部信息与人类脸部模型进行对比，以判断是否为人类的脸部信息；若是人类的脸部信息，则定位瞳孔中心位置；否则，退出本轮的视角调整过程。
优选的，所述空间坐标系是以摄像头模块为原点O的空间直角坐标系，其中，水平向右建立x轴，竖直向上建立y轴，垂直于摄像头模块建立z轴；从提取出的人类脸部信息中获取各瞳孔的x轴和y轴的坐标值，各瞳孔的z轴坐标值利用摄像头模块提供的针对该瞳孔位置的深度信息以及原点O到该瞳孔位置所成直线与xoy平面所成的夹角计算获得；根据获得的各瞳孔的三维坐标计算瞳孔中心位置。
又进一步的，在瞳孔中心位置的定位过程中，
若提取出的脸部信息是单个用户的脸部信息，则获取左瞳孔坐标 
和右瞳孔坐标
，计算瞳孔中心位置P(x,y,z)=；
若提取出的脸部信息是多个用户的脸部信息，则计算出每个用户的脸部信息的瞳孔中心位置，找出其中的最左、最右、最上、最下、最前和最后六个瞳孔中心位置；利用最左、最右两个瞳孔中心位置的x轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的x坐标；利用最上、最下两个瞳孔中心位置的y轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的y坐标；利用最前、最后两个瞳孔中心位置的z轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的z坐标；将等效瞳孔中心位置（x,y,z）作为所述的瞳孔中心位置P。
为了方便计算，可以根据摄像头模块在显示屏上的安装位置，将所述瞳孔中心位置P的坐标值(x,y,z)换算到以显示屏中心位置为原点O’建立的空间直角坐标系中，记为
，其中，水平向右建立
轴，竖直向上建立
轴，垂直于显示屏建立
轴；利用瞳孔中心位置P的坐标值
计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量。
具体计算过程为：
标记所述原点O’到瞳孔中心位置P所成直线与
轴的夹角为r1，当0°≤r1＜90°时，逆时针转动显示屏（90°-r1），使r1增大到90°；当90°＜r1≤180°时，顺时针转动显示屏（r1-90°），使r1减小到90度；
标记瞳孔中心位置P到显示屏所在平面的距离为L；标记所述原点O’到瞳孔中心位置P所成直线与
轴的夹角为r2，与
轴的夹角为r3；假设显示屏可升降的最大高度为h，显示屏的当前高度为h1，则
当0°≤r2＜90°且0°≤r3＜90°时，
①若L*tan(r2)≤(h-h1)，则将显示屏升高L*tan(r2)，使r2增大到90°，r3减小到0°；
②若L*tan(r2)>(h-h1)，则将显示屏升高(h-h1)，且前向转动显示屏90°-[ r2+arctan((Ltan(r2)-h+h1)/L)]，使r2增大到90°，r3减小到0°；
当90°≤r2＜180°且0°≤r3＜90°时，
①若L*tan(r2-90) ≤h1，则将显示屏升高L*tan(r2-90)，使r2减小到90°，r3减小到0°；
②若L*tan(r2-90)>h1，则将显示屏降低h1，且后向转动显示屏 [(r2-arctan((Ltan(r2-90)-h1)/L))]-90°，使r2减小到90°，r3减小到0度。
再进一步的，若所述摄像头模块支持视线跟踪技术，则首先获取反映人眼视线的直线与显示屏所在平面的交点，移动显示屏使得原点O’的位置移动到所述交点的位置，然后执行所述显示屏视角调整的步骤。
本发明同时又提供了一种采用上述显示屏视角调整方法设计的显示设备，包括显示屏、摄像头模块、微处理器模块和驱动模块，利用所述摄像头模块获取显示屏前方的二维图像和深度信息，传输至微处理器模块；所述微处理器模块从接收到的二维图像中提取脸部信息，并结合接收到的深度信息，在建立的空间坐标系中定位瞳孔中心位置的三维坐标，进而结合瞳孔中心位置和显示屏中心位置，计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量，生成相应的驱动信号输出至驱动模块，以控制所述驱动模块驱动显示屏相对显示屏底座或者挂件转动或平移。
进一步的，在所述驱动模块中包含有控制器模块、电机和传动机构，所述控制器模块接收微处理器模块输出的驱动信号，进而生成用于控制电机运行的控制信号输出至电机；所述电机驱动传动机构带动显示屏相对底座或者挂件转动或者平移。
优选的，所述电机包括三台，所述传动机构包括两个圆台、两个丝杠和多个齿轮；其中，下圆台安装在底座或者挂件上，且相对底座或者挂件自由转动；在上圆台上安装有一连杆，第一电机驱动连杆带动上圆台旋转；两个丝杠与显示屏固定安装，且与上圆台相铰接，随上圆台的转动带动显示屏左右转动；所述的两个丝杠铰接在上圆台上的前侧和后侧，且分别由第二、第三电机通过齿轮驱动其上下移动，进而带动显示屏升降或者前后转动，所述第二、第三电机安装在下圆台上。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：采用本发明的显示屏视角调整技术，可以实现显示设备自动跟踪用户位置，使得用户在使用该显示设备时无需再手动调节屏幕的视角，从真正意义上实现了显示屏视角的自动调节，提高了视角调节的精确度，使得用户在同一房间的任意位置都可以以最佳视角观看视频节目，从而大大提升了用户的视觉体验。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是显示屏视角调整系统的一种实施例的架构示意图；
图2是图1中摄像头模块的一种实施例的内部结构组建示意图；
图3是本发明所提出的显示屏视角调整方法的一种实施例的调整过程流程图；
图4是瞳孔中心位置与显示屏所在平面以及摄像头模块的映射关系图；
图5是图1中驱动模块的一种实施例的组建结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。
本实施例以电视机作为显示设备为例，首先介绍显示屏视角调整系统的总体架构，如图1所示，包括摄像头模块、微处理器模块和驱动模块。在所述驱动模块中包含有控制器模块、电机和由电机驱动的传动机构。其中，摄像头模块和微处理器模块可以内置于电视机主体中，驱动模块可以设置在电视机底座或者挂件内部，根据微处理器模块输出的驱动信号控制电视机显示屏相对电视机底座或者挂件转动或者上下平移。当然，各个模块是否内置、内置在电视机的什么位置都是可以自由设计的，本实施例并不仅限于以上举例。由于驱动模块的设计目前已经较为成熟，因此，本实施例仅对如何采用摄像头模块和微处理器模块，自动根据用户位置生成显示屏调整角度和/或上下位移量的部分进行详细说明。
在本实施例中，所述摄像头模块应选用具有深度识别功能的摄像头模块，参见图2所示，通过USB数据线连接至微处理器模块，摄像头模块中的传感器组件实时采集显示屏前方的空间三维信息，并且通过USB数据线将其采集到的空间三维信息传递给微处理器模块。用于感知用户空间三维信息的传感器组件包含三个部分： RGB彩色图像信息组件、深度信息组件以及执行高度并行运算逻辑的系统级芯片SOC。其中，RGB彩色图像信息组件为一个彩色CMOS传感器；深度信息组件则由一个红外光发射头和一个获取深度图像的标准CMOS影像传感器组成；SOC能够对各传感器获取的数据进行复杂运算，计算出RGB图像中每个像素点的深度值。此外，SOC带有内置式模数转换器ADC、内置USB2.0物理层协议的USB2.0接口、以及一个用于运行中间件的控制器。
在传感器组件的工作过程中，反映显示屏前方场景图像的RGB图像由彩色CMOS传感器获取后，由SOC的彩色CMOS传感器接口输入到SOC中。SOC控制红外发射头和标准CMOS影像传感器同时工作，红外发射头利用其发射的红外光的反射对场景进行编码，标准CMOS影像传感器从场景中读取由外界反射回的经过编码的光线用于深度识别，以红外光谱的形式输入至SOC中。SOC能够根据从标准CMOS影像传感器获得的信号中利用深度获取算法对光线编码进行解码，计算出场景图像中每个像素点的深度值，即计算出VGA尺寸的场景深度影像，该方案中红外发射头自己为编码提供红外光不受室内光的影响。然后，将计算后的图像和深度信息等数据经由USB数据线传送给微处理器模块。
所述微处理器模块接收摄像头模块提供的RGB图像和深度信息等数据，执行下述的视角调整过程，结合图3所示：
S301、提取从摄像头模块发送过来的反映当前显示屏前方场景的图像；
S302、从所述图像中提取脸部信息；
由于从一幅RGB图像中提取脸部信息的方法在目前的图像处理领域已经非常成熟，因此，本实施例在此不作详细说明。
S303、判断提取出的脸部信息是否为人脸信息；在本实施例中，可以将提取出的脸部信息与微处理器模块中事先保存的人类脸部模型进行对比，若判定该脸部信息是人脸信息时，执行后续步骤；否则，返回步骤S301；
S304、利用提取出的脸部信息定位瞳孔中心位置P；
在此步骤中，若提取出的脸部信息是单个用户的脸部信息，则获取所述脸部信息中左瞳孔T1的坐标
和右瞳孔T2的坐标
，由此可以计算出瞳孔中心位置P的坐标(x,y,z)=。以摄像头模块为原点O建立空间直角坐标系，比如水平向右建立x轴，竖直向上建立y轴，垂直于摄像头模块建立z轴；由此根据摄像头模块拍摄的RGB图像中左右瞳孔相对图像中心点的左右偏移量和上下偏移量即可获得左右瞳孔在此坐标系中所对应的X轴坐标和y轴坐标，即
和
，该坐标值可以从摄像头模块提供的三维信息中获得。至于左右瞳孔的z轴坐标值z1可以利用摄像头模块提供的三维信息中针对该瞳孔位置的深度信息，并利用原点O到该瞳孔位置所成直线OT1（或OT2）与xoy平面所成的夹角θ计算获得。参见图4所示，由于摄像头模块中红外发射头发射的每一束光线与xoy平面所成的夹角θ已知，深度信息反应的是OT1（或OT2）的长度，因此，左右瞳孔的z轴坐标值z1=OT1*COSθ。由此便可以计算出瞳孔中心位置P的坐标(x,y,z)。
若提取出的脸部信息是多个用户的脸部信息，则采用上述瞳孔中心位置的获取方法计算获得每一个脸部信息的瞳孔中心位置，找出其中的最左、最右、最上、最下、最前和最后六个瞳孔中心位置；利用最左、最右两个瞳孔中心位置的x轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的x坐标；利用最上、最下两个瞳孔中心位置的y轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的y坐标；利用最前、最后两个瞳孔中心位置的z轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的z坐标；将等效瞳孔中心位置（x,y,z）作为所述的瞳孔中心位置P。
S305、将所述瞳孔中心位置P的坐标值(x,y,z)换算到以显示屏中心位置为原点O’建立的空间直角坐标系中，并记为；
在本实施例中，以显示屏中心位置为原点O’，水平向右建立轴，竖直向上建立
轴，垂直于显示屏建立轴，建立空间直角坐标系。由于摄像头模块在电视机出厂前，其在电视机上的安装位置已经固定下来，因此，两个坐标系的换算关系已经确定下来。假设将摄像头模块安装在电视机显示屏上方的中心位置，则瞳孔中心位置P在以O’为原点的坐标系中的坐标值可以换算为=（x，y+屏幕高度的一半，z）。其中，
即为瞳孔中心位置P到显示屏的距离，记为L。
为了增强电视产品的人性化设计，可以根据获得的参数L实现用户使用距离的监测。当L小于设定值时，认为用户使用距离过近，此时可以通过显示字幕或者发出声光报警的形式提醒用户注意使用距离已经过近。
S306、计算显示屏的调整角度和上下位移量；
在本实施例中，标记原点O’到瞳孔中心位置P所成直线
与轴的夹角为r1，与
轴的夹角为r2，与
轴的夹角为r3。另外，标记电视机显示屏可升降的最大高度为h，显示屏的当前高度为h1（距离最低位置而言），则
（1）当0°≤r1＜90°时，需要向右转动显示屏（90°-r1），使r1增大到90°；而当90°＜r1≤180°时，需要向左转动显示屏（r1-90°），使r1减小到90°。
（2）当0°≤r2＜90°且0°≤r3＜90°时，
①当L*tan(r2)≤(h-h1)时，需要将显示屏升高L*tan(r2)，使r2增大到90°，此时r3减小到0°。
②当L*tan(r2)>(h-h1)时，需要将显示屏升高(h-h1)，这样
r2增大到(r2+arctan((Ltan(r2)-h+h1)/L))，
r3减小到(r3-arctan((Ltan(r2)-h+h1)/L))。
然后，前向转动显示屏90°-[ r2+arctan((Ltan(r2)-h+h1)/L)]度，表现为显示屏抬头，使r2增大到90°，此时r3减小到0°；
当90°≤r2＜180°且0°≤r3＜90°时，
①当L*tan(r2-90)≤h1时，需要将显示屏升高L*tan(r2-90)，使r2减小到90°，同时r3也减小到0°。
②当L*tan(r2-90)> h1时，需要将显示屏降低h1，这样
r2减小到(r2-arctan((Ltan(r2-90)-h1)/L))，
r3减小到(r3- arctan((Ltan(r2-90)-h1)/L))。
然后，后向转动显示屏 [(r2-arctan((Ltan(r2-90)-h1)/L))]-90°，表现为显示屏低头，使r2减小到90°，此时r3减小到0°。
如果在摄像头模块中加入视线跟踪技术，那么可以首先获取反映人眼视线的直线与显示屏所在平面的交点，移动显示屏使得原点O’的位置移动到这个交点的位置，然后按照本步骤同样的方法进行视角调整即可。
S307、根据获得的转动方向、转动角度和上下位移量，按照映射关系转换成用于控制驱动模块动作所对应的驱动信号，输出至驱动模块，以驱动显示屏相对电视机底座或者挂件转动或者移动，实现显示屏视角的调整。
S308、结束本轮视角调整过程，可以返回步骤S301实时监测用户位置，以实现显示屏视角的实时调整。
在本实施例中，通过微处理器模块输出的驱动信号由驱动模块中的控制器模块接收后，生成用于控制电机运行的控制信号输出至电机，控制电机启动，进而驱动底座或者挂件内部的传动机构做出相应的动作，以调整电视机显示屏到达最佳视角。
图5为电机与传动机构的结构示意图。作为本实施例的一个优选设计方案，本实施例采用三台电机1-3驱动传动机构带动显示屏转动和升降。在所述传动机构中包含有两个圆台C1、C2、两个丝杠L2、L3以及若干个齿轮4。其中，将下圆台C1安装在底座或者挂件上，且下圆台C1可以相对底座或者挂件自由旋转；两个丝杠L2、L3与显示屏的壳体安装固定，并通过铰链与上圆台C2相铰接，由此通过驱动上圆台C2水平转动便可带动两个丝杠L2、L3随动，进而带动显示屏左右转动。为了实现对上圆台C2的驱动控制，本实施例在上圆台C2上固定装配有一连杆L1，优选固定在上圆台C2的圆心位置，当需要调节显示屏向左或者向右转动时，控制第一电机1通过齿轮驱动连杆L1旋转，进而带动上圆台C2水平转动，实现显示屏向左或者向右调整视角。两个丝杠L2、L3优选固定装配在靠近上圆台C2边缘的位置处，且一个在前侧，一个在后侧。利用第二、第三电机2、3分别驱动两套齿轮旋转，并通过两套齿轮分别与两个丝杠L2、L3对应啮合，进而控制两个丝杠L2、L3上下移动。当第二电机2驱动齿轮将丝杠L2升高且第三电机3驱动齿轮将丝杠L3降低时，可以实现显示屏的后向转动，表现为显示屏低头；当第二电机2驱动齿轮将丝杠L2降低且第三电机3驱动齿轮将丝杠L3升高时，可以实现显示屏的前向转动，表现为显示屏抬头；而当第二、第三电机2、3驱动齿轮将两个丝杠L2、L3同步升高或降低时，则可以实现显示屏的升降。所述第二、第三电机2、3优选安装在下圆台C1上，第一电机1安装在底座或者挂件上。当第一电机1驱动连杆L1控制上圆台C2转动时，会带动两个丝杆L2、L3同时旋转，并使下圆台C1随动，由于第二、第三电机2、3固定在下圆台C1上，因此不会改变第二、第三电机2、3与两个丝杆L2、L3的相对位置，这样在两个丝杆L2、L3上下位置不受影响的前提下实现了左右方向的独立旋转。
当然，所述驱动模块也可以采用其他结构方式设计其传动机构，进而可以实现仅使用一台电机驱动传动机构控制显示屏左右、前后转动或者升降，以达到调整显示屏视角的目的。
在本实施例的摄像头模块和微处理器模块中还可以进一步加入手势识别算法，使其具备识别人手势的能力。由此一来，电视机用户就可以用特定的手势控制开启或者关闭电视机的视角自动调节功能。更简单的方法是给电视机的底座或者是挂件的电机部分加入手动开关，或者是实现电机的控制器模块与电视机的控制模块（例如电视机主芯片）之间的通信，然后在电视机的遥控器上加入控制电机开启或者关闭的热键，用热键来实现视角调节与否的自动化控制。当然，这其中最自然、最能够解放用户的控制方式是手势控制电机的控制器。
将本实施例的视角调整技术应用于目前的平板电视机中，即可使电视机在左右、前后和上下的三维空间、六个自由度内实现自动视角调节。人们在使用电视机时，不必再手动调节电视机的视角，从真正意义上实现了电视机视角的自动调节。该方案不仅使得用户省去了调节视角的环节,还使得视角调节更为精确，用户可以在最佳视角享受电视机带来的乐趣。
当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种显示屏视角调整方法，包括以下步骤：
利用摄像头模块获取显示屏前方的二维图像和深度信息，传输至微处理器模块；
所述微处理器模块从接收到的二维图像中提取脸部信息，并结合接收到的深度信息，在建立的空间坐标系中定位瞳孔中心位置的三维坐标；
所述微处理器模块结合瞳孔中心位置和显示屏中心位置，计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量，进而生成相应的驱动信号输出至驱动模块；
所述驱动模块驱动显示屏相对显示屏底座或者挂件转动或平移；
在计算显示屏调整角度和/或上下位移量的过程中，以显示屏中心位置为原点O’建立空间直角坐标系，其中，水平向右建立 轴，竖直向上建立
轴，垂直于显示屏建立
轴；根据摄像头模块在显示屏上的安装位置，计算瞳孔中心位置P在该直角坐标系中的三维坐标值
，利用所述瞳孔中心位置P的三维坐标值
计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量；其中，
标记瞳孔中心位置P到显示屏所在平面的距离为L；标记所述原点O’到瞳孔中心位置P所成直线与
轴的夹角为r2，与
轴的夹角为r3；假设显示屏可升降的最大高度为h，显示屏的当前高度为h1，则
当0°≤r2＜90°且0°≤r3＜90°时，
①若L*tan(r2)≤(h-h1)，则将显示屏升高L*tan(r2)，使r2增大到90°，r3减小到0°；
②若L*tan(r2)>(h-h1)，则将显示屏升高(h-h1)，且前向转动显示屏90°-[ r2+arctan((Ltan(r2)-h+h1)/L)]，使r2增大到90°，r3减小到0°；
当90°≤r2＜180°且0°≤r3＜90°时，
①若L*tan(r2-90) ≤h1，则将显示屏升高L*tan(r2-90)，使r2减小到90度，r3减小到0°；
②若L*tan(r2-90)>h1，则将显示屏降低h1，且后向转动显示屏 [(r2-arctan((Ltan(r2-90)-h1)/L))]-90°，使r2减小到90°，r3减小到0度。
2.根据权利要求1所述的显示屏视角调整方法，其特征在于：所述微处理器模块从接收到的二维图像中提取脸部信息，然后将提取出的脸部信息与人类脸部模型进行对比，以判断是否为人类的脸部信息；若是人类的脸部信息，则定位瞳孔中心位置；否则，退出本轮的视角调整过程。
3.根据权利要求1所述的显示屏视角调整方法，其特征在于：所述空间坐标系是以摄像头模块为原点O的空间直角坐标系，其中，水平向右建立x轴，竖直向上建立y轴，垂直于摄像头模块建立z轴；从提取出的人类脸部信息中获取各瞳孔的x轴和y轴的坐标值，各瞳孔的z轴坐标值利用摄像头模块提供的针对该瞳孔位置的深度信息以及原点O到该瞳孔位置所成直线与xoy平面所成的夹角计算获得；根据获得的各瞳孔的三维坐标计算瞳孔中心位置。
4.根据权利要求3所述的显示屏视角调整方法，其特征在于：在瞳孔中心位置的计算过程中，若提取出的脸部信息是单个用户的脸部信息，则根据获得的左瞳孔坐标
和右瞳孔坐标，计算瞳孔中心位置P(x,y,z)=
。
5.根据权利要求3所述的显示屏视角调整方法，其特征在于：在瞳孔中心位置的计算过程中，若提取出的脸部信息是多个用户的脸部信息，则计算出每个用户的脸部信息的瞳孔中心位置，找出其中的最左、最右、最上、最下、最前和最后六个瞳孔中心位置；利用最左、最右两个瞳孔中心位置的x轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的x坐标；利用最上、最下两个瞳孔中心位置的y轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的y坐标；利用最前、最后两个瞳孔中心位置的z轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的z坐标；将等效瞳孔中心位置（x,y,z）作为所述的瞳孔中心位置P。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示屏视角调整方法，其特征在于：标记所述原点O’到瞳孔中心位置P所成直线与
轴的夹角为r1，则
当0°≤r1＜90°时，逆时针转动显示屏（90°-r1），使r1增大到90°；
当90°＜r1≤180°时，顺时针转动显示屏（r1-90°），使r1减小到90°。
7.一种显示设备，其特征在于：包括显示屏、摄像头模块、微处理器模块和驱动模块；
所述摄像头模块获取显示屏前方的二维图像和深度信息，传输至微处理器模块；
所述微处理器模块从接收到的二维图像中提取脸部信息，并结合接收到的深度信息，在建立的空间坐标系中定位瞳孔中心位置的三维坐标；
所述微处理器模块结合瞳孔中心位置和显示屏中心位置，计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量，进而生成相应的驱动信号输出至驱动模块；
所述驱动模块驱动显示屏相对显示屏底座或者挂件转动或平移；
所述微处理器模块在计算显示屏调整角度和/或上下位移量的过程中，以显示屏中心位置为原点O’建立空间直角坐标系，其中，水平向右建立
轴，竖直向上建立
轴，垂直于显示屏建立轴；根据摄像头模块在显示屏上的安装位置，计算瞳孔中心位置P在该直角坐标系中的三维坐标值
，利用所述瞳孔中心位置P的三维坐标值
计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量；其中，
标记瞳孔中心位置P到显示屏所在平面的距离为L；标记所述原点O’到瞳孔中心位置P所成直线与
轴的夹角为r2，与
轴的夹角为r3；假设显示屏可升降的最大高度为h，显示屏的当前高度为h1，则
当0°≤r2＜90°且0°≤r3＜90°时，
①若L*tan(r2)≤(h-h1)，则将显示屏升高L*tan(r2)，使r2增大到90°，r3减小到0°；
②若L*tan(r2)>(h-h1)，则将显示屏升高(h-h1)，且前向转动显示屏90°-[ r2+arctan((Ltan(r2)-h+h1)/L)]，使r2增大到90°，r3减小到0°；
当90°≤r2＜180°且0°≤r3＜90°时，
①若L*tan(r2-90) ≤h1，则将显示屏升高L*tan(r2-90)，使r2减小到90度，r3减小到0°；
②若L*tan(r2-90)>h1，则将显示屏降低h1，且后向转动显示屏 [(r2-arctan((Ltan(r2-90)-h1)/L))]-90°，使r2减小到90°，r3减小到0度。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于：在所述驱动模块中包含有控制器模块、电机和传动机构，所述控制器模块接收微处理器模块输出的驱动信号，进而生成用于控制电机运行的控制信号输出至电机；所述电机驱动传动机构带动显示屏相对底座或者挂件转动或者平移。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于：所述电机包括三台，所述传动机构包括两个圆台、两个丝杠和多个齿轮；其中，下圆台安装在底座或者挂件上，且相对底座或者挂件自由转动；在上圆台上安装有一连杆，第一电机驱动连杆带动上圆台旋转；两个丝杠与显示屏固定安装，且与上圆台相铰接，随上圆台的转动带动显示屏左右转动；所述的两个丝杠铰接在上圆台上的前侧和后侧，且分别由第二、第三电机通过齿轮驱动其上下移动，进而带动显示屏升降或者前后转动，所述第二、第三电机安装在下圆台上。
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