CN102339595A - 显示装置及其显示方向调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示装置，其包括底座、可旋转地安装在底座上的显示屏、驱动装置、图像获取单元、人脸侦测单元及控制单元。显示屏包括显示面。驱动装置用于驱动该显示屏旋转。图像获取单元位于显示屏旋转轴在线且与显示屏同步旋转。图像获取单元用于摄取显示面前的场景图像。旋转轴线与显示屏的中心轴共轴，场景图像具有图像中心线。人脸侦测单元用于侦测场景图像中的人脸区域及人脸区域与图像中心线的相对位置。控制单元用于根据相对位置产生控制讯息并根据该控制讯息控制驱动装置驱动显示屏旋转以使人脸区域位于图像中心在线。本发明还涉及一种上述显示装置的显示方向调整方法。

Description

显示装置及其显示方向调整方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种显示方向可自动调整的显示装置及其显示方向调整方法。

背景技术

市面上平面电视(显示器)种类愈来愈多，并且朝轻薄方向持续改善，降低了重量及体积进而提高了平面电视的可移动性。同时，用户在使用过程中有时需要调整平面电视的位置，如调整其显示方向的角度(即平面电视的朝向)，以获得较佳的视角。现有的平面电视只能由用户手动进行调整，这给用户的使用带来一些不便。

发明内容

有鉴于此，有必要提出一种能够方便地调整显示方向的显示装置及一种显示装置的显示方向调整方法。

一种显示装置，其包括底座、显示屏、驱动装置、图像获取单元、人脸侦测单元及控制单元。该显示屏可旋转地安装在该底座上，该显示屏包括显示面。该驱动装置与该显示屏及该底座连接。该图像获取单元位于该显示屏旋转轴在线且与该显示屏同步旋转，并用于摄取该显示面前的实时场景图像，该旋转轴线与该显示屏的一中心轴共轴，该实时场景图像具有图像中心线。人脸侦测单元用于侦测该实时场景图像中的人脸区域及该人脸区域与该图像中心线的相对位置。该控制单元用于根据该相对位置产生控制讯息并根据该控制讯息控制该驱动装置驱动该显示屏旋转以使该人脸区域位于该图像中心在线。

一种上述显示装置的显示方向调整方法，其包括：

摄取该显示面前的实时场景图像，该实时场景图像具有图像中心线；

侦测该实时场景图像中的人脸区域及该人脸区域与该图像中心线的相对位置；

根据该相对位置产生控制讯息；及

根据该控制讯息控制该驱动装置驱动该显示屏旋转以使该人脸区域位于该图像中心在线。

一种显示装置，其包括底座、显示屏、驱动装置、图像获取单元、人脸侦测单元及控制单元。该显示屏可旋转地安装在该底座上，该显示屏包括显示面。该驱动装置与该显示屏及该底座连接。该图像获取单元位于该显示屏旋转轴在线且与该显示屏同步旋转，并用于摄取该显示面前的实时场景图像，该旋转轴线与该显示屏的一中心轴共轴。该实时场景图像具有图像中心线。该实时场景图像包括多个人脸区域。该人脸侦测单元用于侦测该实时场景图像中的该多个人脸区域及该多个人脸区域与该图像中心线的多个相对位置。该控制单元用于根据该多个相对位置产生控制讯息并根据该控制讯息控制该驱动装置驱动该显示屏旋转以使该多个人脸区域的至少一个人脸区域位于该图像中心在线。

一种上述显示装置的显示方向调整方法，其包括：

摄取该显示面前的实时场景图像，该实时场景图像具有图像中心线，该实时场景图像包括多个人脸区域；

侦测该多个人脸区域及该多个人脸区域与该图像中心线的多个相对位置；

根据该多个相对位置产生控制讯息；及

根据该控制讯息控制该驱动装置驱动该显示屏旋转以使该多个人脸区域中的至少一个人脸区域位于该图像中心在线。

与现有技术相比，本发明的显示装置及其显示方向调整方法能根据用户位置调整显示屏的显示方向，从而方便用户以较佳的视角观看显示屏。

附图说明

图1为本发明第一实施方式提供的一种显示装置的立体示意图。

图2为图1的显示装置的另一立体示意图。

图3为图1的显示装置的功能模块示意图。

图4为图1的显示装置的俯视图。

图5为图1的显示装置的使用状态示意图。

图6为图1的显示装置撷取的图像示意图。

图7为图1的显示装置的另一使用状态示意图。

图8为图1的显示装置撷取的另一图像示意图。

图9为本发明第二实施方式提供的一种显示装置的功能模块示意图。

图10为图9的显示装置撷取的图像示意图。

图11为图9的显示装置撷取的另一图像示意图。

主要元件符号说明

显示装置                    100，100a

底座                        10

显示屏                      20，20a

驱动装置                    30，30a

图像获取单元                40，40a

人脸侦测单元                50，50a

控制单元                    70，70a

上底面                      102

显示面                      202

背面                        204

第一侧面                    206

第二侧面                    208

第三侧面                    210

第四侧面                    212

定子                        302

转子                        304

场景图像                    300，600

镜头模块                402

人脸区域                400，700，800，900

中心线                  301，601

人脸                    500

人眼                    401

距离侦测单元            80

提示单元                90

障碍物                  200

侦测子单元              802

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1至图4，本发明第一实施方式提供的一种显示装置100包括底座10、可旋转地安装在该底座10上的显示屏20、驱动装置30、图像获取单元40、人脸侦测单元50及控制单元70。

该底座10大致呈中空的圆台型，该底座10的上底面102开设有通孔(图未示)。

该显示屏20大致呈长方体型，其包括显示面202、背面204、第一侧面206、第二侧面208、第三侧面210及第四侧面212。该显示面202与该背面204相背，第一侧面206、第二侧面208、第三侧面210与第四侧面212依次首尾相连且连接显示面202及背面204。该第四侧面212可旋转地设置于该底座10的上底面102上。

驱动装置30与该显示屏20及该底座10连接。驱动装置30用于驱动该显示屏20相对于该底座10旋转。该驱动装置30包括定子302及与该定子302旋转连接的转子304，该转子304穿设底座10的上底面102开设的通孔以与该显示屏20固接在第四侧面212上。

该图像获取单元40位于该显示屏20旋转轴线R上。本实施方式中，该图像获取单元40固设于第三侧面210且与该显示屏20同步旋转。请结合图6及图8，图像获取单元40用于摄取该显示面202前的实时场景图像300，该旋转轴线R与该显示屏20的中心轴L共轴。所谓的“实时”是指，图像获取单元40每隔一个固定时间输出一个场景图像，该固定时间可由预先设定，如间隔1秒输出一个场景图像，以供后续控制单元70使用。本实施方式中，该场景图像300包括一个人脸区域400。该图像获取单元40包括镜头模块402及位于该镜头模块402像侧的影像传感器(图未示)，镜头模块402的光轴大致垂直于显示面202。

该人脸侦测单元50用于侦测该场景图像300中的人脸区域400及该人脸区域400与该图像300的图像中心线301的相对位置。人脸侦测单元50具体侦测人脸区域400的方法如：先侦测该场景图像300中是否有人脸区域400，如果是，则根据肤色理论，将该图像300中的人脸区域400肤色部分与非人脸肤色部分分离，得到图像300中人脸区域400。如果图像300中不存在人脸区域，则返回，并继续侦测。

该人脸区域400与该图像中心线301的相对位置可由以下确定：在上述侦测出的人脸区域400内，然后根据脸部器官的距离关系，定义眼睛所在人眼区域401，后对其进行边缘强化以及二值化处理，通过提取其特征边缘点并进行处理得到眼睛的完整轮廓，然后定义轮廓的重心位置，从而定义人眼区域401位置。人脸区域400中该两人眼区域401的中点联机与该图像中心线301的水平距离可被视为该人脸区域400与该图像中心线301的相对位置。当然，在其它实施方式中，还可以利用人脸区域400中的其它器官区域，如嘴或鼻等区域与图像中心线301的水平距离作为计算该相对位置的特征量。

该控制单元70用于根据该相对位置产生控制讯息及用于根据该控制讯息控制该驱动装置30驱动该显示屏20以使该人脸区域400位于该图像中心线301上。由于图像获取单元40实时摄取场景图像，在驱动装置30驱动显示屏20旋转时，因图像获取单元40与显示屏20同步旋转，图像获取单元40在显示屏20旋转过程中所获取的图像中，人脸区域400将会慢慢地向图像中心线301靠近。当该人脸区域400位于该图像中心线301上时，控制单元70控制驱动装置30停止旋转显示屏20。

进一步地，由于显示装置100在实际使用时，一般会靠近如墙等障碍物200放置。为了使显示屏20在旋转过程中不至于碰上障碍物200而损坏显示屏20，显示装置100还包括设置于背面204的距离侦测单元80及提示单元90。

该距离侦测单元80用于侦测该背面204与障碍物200之间的实际距离，该控制单元70预设安全距离及用于比较该实际距离与该安全距离，且当该实际距离小于该安全距离时，用于控制该驱动装置30停止旋转该显示屏20，及用于控制该提示单元90发出提示讯息。该提示单元90可为显示装置100的蜂鸣器或音箱等发出声音的装置，及/或用于生成并可显示于显示屏20的提示文字或符号的装置。

本实施方式中，该距离侦测单元80包括4个侦测子单元802。每个侦测子单元802位于背面204的对应角落。该侦测子单元802可以为红外光侦测子单元或声波侦测子单元，相应地，侦测子单元802包括发射器及接收器以计算实际距离。

请结合图5至8，显示装置100的显示方向调整方法如下：工作时，该图像获取单元40摄取该显示面202前的场景图像300。该人脸侦测单元50侦测场景图像300中的人脸区域400及该人脸区域400与该图像中心线301的相对位置。若场景中的人脸500位于显示屏20左侧，人脸侦测单元50侦测出人脸区域400位于图像中心线301的左侧。控制单元70根据该人脸区域400位于图像中心线301的左侧产生控制讯息，并根据该控制讯息控制该驱动装置30驱动该显示屏20顺时针旋转以使该人脸区域400位于该图像中心线301上，如图8所示。此时，在实际场景中，显示面202也就正对场景中的人脸500，如图7所示。

如果在上述过程中，当距离侦测单元80侦测的背面204与障碍物之间的实际距离小于预设的安全距离时，控制单元70控制该驱动装置30停止旋转该显示屏20，并控制提示单元90发出声音提示及/或可视化的提示。

综上，本发明的显示装置100能根据用户位置调整显示屏20的显示方向，从而方便用户以较佳的视角观看显示屏20。

请参阅图9至图11，本发明第二实施方式提供的一种显示装置100a。在本实施方式中，显示装置100a与第一实施方式的显示装置100不同之处在于：显示装置100a图像获取单元40a获取的场景图像600包括三个人脸区域700、800及900(下称第一人脸区域700，第二人脸区域800及第三人脸区域900)。人脸侦测单元50a侦测场景图像600中的人脸区域700、800及900及该人脸区域700，800，900分别与图像中心线601的相对位置。具体地，第一人脸区域700与图像中心线601存在第一相对位置，第二人脸区域800与图像中心线601存在第二相对位置，第三人脸区域900与图像中心线601存在第三相对位置。第一，第二及第三相对位置可由第一实施方式揭示的方法确定。

第一人脸区域700与图像中心线601的第一相对位置为：位于图像中心线601左侧水平距离L1的位置。第二人脸区域800与图像中心线601的第二相对位置为：位于图像中心线601左侧水平距离L2的位置。第三人脸区域900与图像中心线601的第三相对位置为：位于图像中心线601右侧水平距离L3的位置。以下就L1、L2及L3的相互关系的2种情况作为例子对本实施方式的显示装置100a作一步说明。

若L1＞L2＞L3，则控制单元70a确定最小距离所对应的那个人脸区域，即第三人脸区域900为目标人脸区域，并产生控制讯息及控制驱动装置30a驱动显示屏20a旋转以使第三人脸区域900位于图像中心线601上，如图11所示，即上述三个距离中只存在一个最小值的话，则控制单元70a确定最小距离所对应的人脸区域为目标区域。若L1、L2及L3中存在两个或两个以上相等的最小值，如L2＝L3，则控制单元70a确定在该两个或两个以上相等距离所对应的多个人脸区域中位于图像中心线601左侧的人脸区域，即第二人脸区域800为目标人脸区域，并产生控制讯息及控制驱动装置30a驱动显示屏20a旋转以使第二人脸区域800位于图像中心线601上。若在其它情况下，虽图未示，在存在两个距离相等且与该两个相等距离对应的二个人脸区域均位于图像中心线601的左侧或右侧时，控制单元70a控制驱动装置30a驱动显示屏20a旋转以使该两个人脸区域均位于图像中心线601上。

可以理解，上述控制单元70a对多个人脸区域的选择只是多种情况的其中2种情况，其它情况如当三个人脸区域700、800及900均位于图像中心线601左侧或右侧时，控制单元70a可基于预先设定的规则/设置对人脸区域进行选择为目标人脸区域。这些预先设定的规则/设置可根据本发明所揭示的例子进行设置，在此不再赘述。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种显示装置，其包括：

底座；

可旋转地安装在该底座上的显示屏，该显示屏包括显示面；

连接该底座及该显示屏的驱动装置；

位于该显示屏旋转轴在线且与该显示屏同步旋转的图像获取单元，其用于摄取该显示面前的实时场景图像，该旋转轴线与该显示屏的一中心轴共轴，该实时场景图像具有图像中心线，该实时场景图像包括一个人脸区域；

人脸侦测单元，用于侦测该实时场景图像中的该人脸区域及该人脸区域与该图像中心线的相对位置；及

控制单元，用于根据该相对位置产生控制讯息并根据该控制讯息控制该驱动装置驱动该显示屏旋转以使该人脸区域位于该图像中心在线。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示屏包括与该显示面相背的背面，该显示装置包括位于该背面的距离侦测单元，该距离侦测单元用于侦测该背面与障碍物之间的实际距离，该控制单元预设有一安全距离并用于比较该实际距离与该安全距离，且当该实际距离小于该安全距离时，该控制单元用于控制该驱动装置停止旋转该显示屏。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包括提示单元，当该实际距离小于该安全距离时，该控制单元用于控制该提示单元发出提示讯息。

4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该距离侦测单元包括分别位于该背面四个角落的四个侦测子单元。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该侦测子单元为红外光侦测子单元或声波侦测子单元。

6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该驱动装置包括位于该底座内的定子及与该定子旋转连接的转子，该转子与该显示屏固接。

7.一种显示装置的显示方向调整方法，该显示装置包括底座、可旋转地安装在该底座上的显示屏及连接该显示屏与该底座的驱动装置，该显示屏包括显示面，该方法包括：

摄取该显示面前的实时场景图像，该实时场景图像具有图像中心线，该实时场景图像包括一个人脸区域；

侦测该人脸区域及该人脸区域与该图像中心线的相对位置；

根据该相对位置产生控制讯息；及

根据该控制讯息控制该驱动装置驱动该显示屏旋转以使该人脸区域位于该图像中心在线。

8.如权利要求7所述的显示方向调整方法，其特征在于，该显示屏包括与该显示面相背的背面，该方法还包括：

侦测该背面与障碍物之间的实际距离；

比较该实际距离与预设安全距离；及

当该实际距离小于该安全距离时，控制该驱动装置停止旋转该显示屏。

9.一种显示装置，其包括：

底座；

可旋转地安装在该底座上的显示屏，该显示屏包括显示面；

连接该底座及该显示屏的驱动装置；

位于该显示屏旋转轴在线且与该显示屏同步旋转的图像获取单元，其用于摄取该显示面前的实时场景图像，该旋转轴线与该显示屏的一中心轴共轴，该实时场景图像具有图像中心线，该实时场景图像包括多个人脸区域；

人脸侦测单元，用于侦测该实时场景图像中的该多个人脸区域及该多个人脸区域与该图像中心线的多个相对位置；及

控制单元，用于根据该多个相对位置产生控制讯息并根据该控制讯息控制该驱动装置驱动该显示屏旋转以使该多个人脸区域中的至少一个人脸区域位于该图像中心在线。

10.一种显示装置的显示方向调整方法，该显示装置包括底座、可转地安装在该底座上的显示屏及连接该显示屏及该底座的驱动装置，该显示屏包括显示面，该方法包括：

摄取该显示面前的实时场景图像，该实时场景图像具有图像中心线，该实时场景图像包括多个人脸区域；

侦测该多个人脸区域及该多个人脸区域与该图像中心线的多个相对位置；

根据该多个相对位置产生控制讯息；及

根据该控制讯息控制该驱动装置驱动该显示屏旋转以使该多个人脸区域中的至少一个人脸区域位于该图像中心在线。

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