CN102687522B - 显示装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供了新颖和改善的图像显示装置和控制方法，其中可以对任意位置的用户优化图像显示装置的状态。具体公开了一种显示装置，包括：图像拾取单元，拾取在图像显示方向的预定范围内的视频图像；图像分析单元，分析由所述图像拾取单元拾取的视频图像，并计算用户的位置；系统优化处理单元，基于由所述图像分析单元计算的所述用户的位置，计算用于优化系统的系统控制信息；以及，系统控制单元，基于由所述系统优化处理单元计算的所述系统控制信息来优化所述系统。

Description

显示装置和控制方法
技术领域
本发明涉及显示装置和控制方法。
背景技术
近些年来，伴随平板屏幕电视市场的扩展，对于用于安装在例如居室中的大屏幕电视机的图像显示装置的需求正在增加。在该情况下，正在提出具有各种功能的图像显示装置。
发明内容
技术问题
顺便提及，因为用户可以观看图像显示装置在任何期望位置正在显示的图像，所以根据用户的观看位置，图像显示装置的状态可能对于在期望位置的用户不是最佳的，该图像显示装置的状态即诸如从音频输出单元输出的声音的音量平衡的音频属性、图像显示装置的图像显示单元和显示内容的图像属性、图像显示装置的显示方向等。
因此，已经鉴于上面的问题而提出了本发明，并且本发明的目的是提供新颖和改善的图像显示装置和能够对于在期望位置的用户优化图像显示装置的状态的控制方法。
问题的解决方案
为了解决上面的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：成像单元，拍摄相对于图像显示方向的预定范围的动态图像；图像分析单元，分析由所述成像单元拍摄的所述动态图像，并计算用户的位置；系统优化处理单元，基于由所述图像分析单元计算的所述用户的位置来计算用于优化系统的系统控制信息；以及系统控制单元，基于由所述系统优化处理单元计算的所述系统控制信息来优化所述系统。
所述系统优化处理单元可以基于由所述图像分析单元计算的所述用户的所述位置来计算用于优化从音频输出单元输出的声音的音量平衡的系统控制信息。
所述系统优化处理单元可以基于由所述图像分析单元计算的所述用户的所述位置来计算用于优化图像显示单元的图像属性的系统控制信息。
所述系统优化处理单元可以基于由所述图像分析单元计算的所述用户的所述位置来计算用于优化图像显示单元的显示内容的系统控制信息。
所述系统优化处理单元可以基于由所述图像分析单元计算的所述用户的所述位置来计算用于优化所述显示装置本身的装置方向的系统控制信息。
所述图像分析单元可以分析由所述成像单元拍摄的所述动态图像，并且计算所述用户的三维位置。
所述图像分析单元可以分析由所述成像单元拍摄的所述动态图像，并且计算多个用户的各个位置，并且所述系统优化处理单元可以基于由所述图像分析单元计算的所述多个用户的所述位置来计算所述多个用户的平衡中心的位置，并且基于所计算的所述多个用户的平衡中心的位置来计算用于优化系统的系统控制信息。
而且，为了解决上面的问题，根据本发明的另一个方面，提供了一种控制方法，包括：成像步骤，拍摄相对于图像显示方向的预定范围的动态图像；图像分析步骤，分析所拍摄的动态图像，并计算用户的位置；系统优化处理步骤，基于所计算的所述用户的位置来计算用于优化系统的系统控制信息；以及系统控制步骤，基于所计算的系统控制信息来优化所述系统。
本发明的有益效果
如上所述，根据本发明，可以提供能够对期望位置的用户优化图像显示装置的状态的新颖和改善的图像显示装置和控制方法。
附图说明
图1是描述在本发明一个实施例中的图像显示装置100的外观的说明图。
图2是描述本发明的实施例的图像显示装置100的配置的说明图。
图3是说明控制单元110的配置的说明图。
图4是说明控制单元110的配置的说明图。
图5（A）是用于说明用户1和用户2位于成像单元104的成像区域中的情况的说明图，并且图5（B）是用于说明在由成像单元104拍摄的图像中包括的用户1的面部检测位置[a1,b1]和面部大小[w1,h1]和用户2的面部检测位置[a2,b2]和面部大小[w2,h2]的说明图。
图6（A）是用于说明用户位于成像单元104的成像区域中的基准距离d0和距离d1处的情况的说明图，并且图6（B）是用于说明在由成像单元104拍摄的图像中在距离d1处的用户的面部大小[w1,h1]的说明图，并且图6（C）是用于说明在由成像单元104拍摄的图像中在基准距离d0处的用户的基准面部大小[w0,h0]的说明图。
图7（A）是用于说明图像显示装置100的装置中心[0,0,0]和成像单元104的相机位置[Δx.Δy.Δz]的说明图，并且图7（B）是用于说明图像显示装置100的装置中心[0,0,0]、前向轴[0,0]、成像单元104的相机位置[Δx.Δy.Δz]和安装角度[Δφ.Δθ]的说明图。
图8是示出由本发明的实施例的图像显示装置100根据用户的位置进行的优化处理的示例的流程图。
图9是示出由本发明的实施例的图像显示装置100根据一个或多个用户的位置进行的优化处理的示例的流程图。
图10是示出由本发明的实施例的图像显示装置100根据一个或多个用户的年龄进行的优化处理的示例的流程图。
图11是用于说明音量平衡的优化处理的说明图。
图12是用于说明用户组的平衡中心的位置的计算方法的说明图。
图13（A）是用于说明在水平方向上的用户A的位置[D0,Ah0]和用户B的位置[D1,Ah1]的说明图，并且图13（B）是用于说明在垂直方向上的用户A的位置[D0,Av0]和用户B的位置[D,Av1]的说明图。
图14（A）和图14（B）是用于说明GUI的字母大小的优化处理说明图。
图15（A）至图15（C）是用于说明在用户距离的计算中的在基准距离d0处的基准面部大小（w0,h0）的校正方法的说明图。
附图标记列表
100    图像显示装置
102    显示面板单元
104    成像单元
106    传感器单元
108    扬声器单元
109    机械单元
110    控制单元
112    图像输入单元
114    图像处理单元
116    观看状态分析单元
117    用户位置信息存储单元
118    观看状态记录单元
120    系统优化处理单元
122    系统控制单元
132    用户方向/距离计算单元
134    用户位置信息计算单元
142    音频属性优化处理单元
144    图像属性优化处理单元
146    装置方向优化处理单元
152    音频属性控制单元
154    图像属性控制单元
156    装置方向控制单元
200    数据收集服务器
具体实施方式
以下将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，使用相同的附图标记来表示具有基本上相同的功能和结构的元件，并且省略重复的说明。
注意，以下面的顺序来给出说明。
<1.本发明的一个实施例>
[1-1.图像显示装置的配置]
[1-2.控制单元的配置]
[1-3.根据用户位置的优化处理]
[1-4.根据一个或多个用户的用户位置的优化处理]
[1-5.根据一个或多个用户的年龄的优化处理]
<1.本发明的一个实施例>
[1-1.图像显示装置的配置]
首先，将说明本发明的实施例的图像显示装置的配置。图1是说明本发明的实施例的图像显示装置100的外观的说明图。图1是从前侧观看图像显示装置100的前视图。以下，将参考图1来描述本发明的实施例的图像显示装置100的外观。
如图1中所示，本发明的实施例的图像显示装置100包括成像单元104，成像单元104拍摄在显示面板单元102的上中心位置和左、右中心位置处布置的动态图像，显示面板单元102显示静止图像或动态图像。成像单元104拍摄相对于图像显示装置100在显示面板单元102中显示静止图像或动态图像的方向的动态图像。该实施例的图像显示装置100分析由成像单元104拍摄的图像，并且检测在该图像中拍摄的用户的面部。图像显示装置100分析所检测的用户面部，并且检测面部检测位置和面部大小。图像显示装置100基于所检测的面部检测位置和面部大小来计算用户相对于各个成像单元104的相机的光轴的相对位置。然后，图像显示装置100基于用户相对于各个成像单元104的相机的光轴的相对位置的计算结果和诸如各个成像单元104的相机的位置、角度的附加信息，来计算用户相对于图像显示装置100的装置中心和前向轴的位置。该实施例的图像显示装置100根据用户的位置在特性上优化图像显示装置100的状态；即，诸如音量的音频属性、图像属性、显示内容、相对于用户的位置的装置方向。
而且，该实施例的图像显示装置100包括在显示面板单元102的下中心位置处布置的传感器单元106。传感器单元106检测在图像显示装置100之前存在/不存在人。
注意，在图1中，虽然图像显示装置100具有拍摄在显示面板单元102周围的三个位置处的动态图像的成像单元104，但是不必说，拍摄动态图像的成像单元104的位置不限于在本发明中的上面的示例；例如，可以提供独立于图像显示装置100的装置，该装置可以连接到图像显示装置100，并且可以通过该装置拍摄动态图像。而且不必说，成像单元104的数量不限于3，可以通过提供两个或更少或四个或更多的成像单元104来拍摄图像。而且不必说，传感器单元106的数量不限于1；并且，可以提供两个或更多的传感器单元。
而且，虽然在图1中未示出，但是图像显示装置100可以进一步包括信号接收单元，该信号接收单元可以通过红外线方案、无线方案从遥控器（未示出）接收控制信号。
如上，已经参考图1描述了本发明的实施例的图像显示装置100的外观。接下来，将描述本发明的实施例的图像显示装置100的配置。
图2是说明本发明的实施例的图像显示装置100的配置的说明图。以下，将参考图2描述本发明的实施例的图像显示装置100的配置。
如图2中所示，通过包括下述单元来配置本发明的实施例的图像显示装置100：显示面板单元102、成像单元104、传感器单元106、扬声器单元108、机械单元109和控制单元110。
而且，通过包括下述单元来配置控制单元110：图像输入单元112、图像处理单元114、观看状态分析单元116、用户位置信息存储单元117、观看状态记录单元118、系统优化处理单元120和系统控制单元122。
显示面板单元102基于面板驱动信号来显示静止图像或动态图像。在该实施例中，显示面板单元102使用液晶来显示静止图像或动态图像。当然，在本发明中，不必说，显示面板单元102不限于上面的示例。显示面板单元102可以使用诸如有机EL（电致发光）的自发射显示装置来显示静止图像或动态图像。
如上所述，成像单元104被布置在显示静止图像或动态图像的显示面板单元102的上中心位置与左和右中心位置。当向显示面板单元102供应面板驱动信号并且显示面板单元102正在显示动态图像时，成像单元104拍摄相对于图像显示装置100在显示面板单元102中显示动态图像的方向的动态图像。成像单元104可以通过CCD（电荷耦合器件）图像传感器来拍摄动态图像，或者可以通过CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器来拍摄动态图像。由成像单元104拍摄的动态图像被发送到控制单元110。
传感器单元106被设置在显示静止图像或动态图像的显示面板单元102的下中心位置处，并且例如用于检测在图像显示装置100之前的人的存在/不存在。而且，如果在图像显示装置100之前存在人，则传感器单元106可以检测在图像显示装置100和那人之间的距离。传感器单元106的检测结果和距离信息被发送到控制单元110。扬声器单元108基于声音输出信号来输出声音。机械单元109例如基于驱动信号来控制图像显示装置100的显示面板单元102的显示方向。
控制单元110控制图像显示装置100的操作。以下，将描述控制单元110的各个单元。
图像输入单元112接收在成像单元104中拍摄的动态图像。由图像输入单元112接收的动态图像被发送到图像处理单元114，并且在图像处理单元114的图像处理中被使用。
图像处理单元114是本发明的图像分析单元的示例，并且对于由成像单元104拍摄和从图像输入单元112发送的动态图像执行相应的图像处理。由图像处理单元114执行的图像处理包括对于在由成像单元104拍摄的动态图像中包括的对象的检测处理、对于在动态图像中包括的多个人的检测处理和对于在动态图像中包括的面部和面部表情的检测处理。由图像处理单元114进行的各个图像处理的结果被发送到观看状态分析单元116，并且用于分析观看图像显示装置100的人的存在/不存、该人的观看状态和观看位置。
关于用于通过图像处理单元114检测在图像中包括的面部的面部检测处理，可以使用例如在日本专利申请公布No.2007-65766和日本专利申请公布No.2005-44330中描述的技术。以下，将简述面部检测处理。
为了从图像检测用户的面部，首先，分别检测在所供应的图像中的面部位置、面部大小和面部方向。通过检测面部的位置和大小，可以从图像切出面部图像部分。然后，基于切出的面部图像和面部方向的信息，检测面部的特征部分（面部特征位置），例如，眉毛、眼睛、鼻子、嘴部等。在面部特征位置的检测中，例如，可以适用被称为AAM（活动外观模型）的方法来使得能够检测特征位置。
当检测到面部特征位置时，对于检测的面部特征位置的每一个计算局部特征值。通过计算局部特征值并且与面部图像一起存储所计算的局部特征值，从由成像单元104拍摄的图像的面部识别变得有可能。关于面部识别的方法，因为可以使用例如在日本专利申请公布No.2007-65766和日本专利申请公布No.2005-44330中描述的技术，因此将在此省略其详细说明。而且，也可以通过面部图像和面部特征位置来确定在所供应的图像中拍摄的面部是男性还是女性、和该人多大岁数。而且，通过预定地记录面部的信息，可以在多个面部中搜索在所供应的图像中拍摄的人，并且可以指定个人。
观看状态分析单元116是本发明的图像分析单元的示例。它接收图像处理单元114的各个图像处理的结果和通过传感器单元106的检测的检测结果和距离信息，并且通过使用图像处理单元114的各个图像处理的结果和传感器单元106的检测的检测结果和距离信息，来执行观看由图像显示装置100显示的图像的人的观看状态和观看位置的分析。通过观看状态分析单元116分析人观看的观看状态和观看位置，图像显示装置100可以控制诸如来自扬声器单元108的输出的声音平衡的音频属性，控制显示面板单元102的图像属性，控制显示面板单元102的显示内容，并且根据观看图像显示装置100的用户的观看位置、通过使用机械单元109来控制显示面板单元102的显示方向。观看状态分析单元116的分析处理的分析结果被发送到观看状态记录单元118、用户位置信息存储单元117和系统优化处理单元120。
注意，在虽然从通过传感器单元106的检测的检测结果和距离信息检测到动态身体、但是在传感器单元106和那个动态身体之间的距离在预定距离或超过预定距离的情况下，观看状态分析单元116可以从检测目标排除该对象。
观看状态记录单元118记录通过观看状态分析单元116的分析处理获得的分析结果。在系统优化处理单元120进行的系统优化处理中使用由观看状态记录单元118记录的观看状态分析单元116中的分析结果。而且，向外部数据收集服务器200发送由观看状态记录单元118记录的观看状态分析单元116的分析结果。
用户位置信息存储单元117存储由观看状态分析单元116进行的分析处理的分析结果。
系统优化处理单元120计算系统控制信息，该系统控制信息用于通过使用通过观看状态分析单元116的分析处理获得的分析结果，对于图像显示装置100的各个单元执行系统优化处理。图像显示装置100的各个单元上的系统优化处理包括诸如从扬声器单元108输出的声音平衡的音频属性的控制、显示面板单元102的图像属性的控制、显示面板单元102的显示内容的控制和通过机械单元109对图像显示装置100的显示面板单元102的显示方向的控制。
图像显示装置100可以基于由系统优化处理单元120计算的系统控制信息、根据用户的位置来执行优化处理。由系统优化处理单元120计算的系统控制信息被发送到系统控制单元122。
系统控制单元122基于由系统优化处理单元120计算的系统控制信息，对于图像显示装置100的各个单元执行系统优化处理。例如，系统控制单元122基于由系统优化处理单元120计算的系统控制信息，执行来自扬声器单元108的输出的音量平衡的控制、显示面板单元102的图像属性的控制、显示面板单元102的显示内容的控制、通过机械单元109的图像显示装置100的显示面板单元102的显示方向的控制等。
如上，已经参考图2描述了本发明的实施例的图像显示装置100的配置。接下来，将更详细地描述在本发明的实施例的图像显示装置100中包括的控制单元110的配置。
[1-2.控制单元的配置]
图3是用于说明在本发明的实施例的图像显示装置100中包括的控制单元110的配置的说明图。在控制单元110内，图3说明在控制单元110中包括的观看状态分析单元116的配置。以下，将参考图3描述观看状态分析单元116的配置。
如图3中所示，通过包括用户方向/距离计算单元132和用户位置信息计算单元134来配置观看状态分析单元116。
用户方向/距离计算单元132接收图像处理单元114的各个图像处理的结果和诸如成像单元104的每一个相机的视角和分辨率的信息的光学信息，并且通过使用图像处理单元114的各个图像处理的结果和来自成像单元104的光学信息，来计算用户相对于成像单元104的每一个相机的光轴的相对位置（方向[φ1.θ1]，距离d1）。在此，从图像处理单元114向观看状态分析单元116的用户方向/距离计算单元132发送所拍摄的图像，以及使用图像显示装置100的每一个用户的面部检测信息（例如，诸如面部检测位置[a1,b1]、面部大小[w1,h1]的信息，和诸如年龄和性别的其他属性信息）。图5（A）是用于描述用户1和用户2位于成像单元104的成像区域中的情况的说明图，并且图5（B）是用于描述在由成像单元104拍摄的图像中包括的用户1的面部检测位置[a1,b1]和面部大小[w1,h1]与用户2的面部检测位置[a2,b2]和面部大小[w2,h2]的说明图。而且，图6（A）是用于说明用户位于成像单元104之一的成像区域中的基准距离d0和距离d1处的情况的说明图，图6（B）是用于说明在由成像单元104拍摄的图像中的距离d1处的用户的面部大小[w1,h1]的说明图，并且图6（C）是用于说明在由成像单元104拍摄的图像中的基准距离d0处的用户的基准面部大小[w0,h0]的说明图。
根据由成像单元104的相机的拍摄图像大小[xmax,ymax]和视角[φ0.θ0]规格化的面部检测位置[a1,b1]，计算方向[φ1.θ1]如下。
水平方向：φ1＝φ0*a1
垂直方向：θ1＝θ0*b1
而且，根据在基准距离d0处的基准面部大小[w0,h0]，计算距离d1如下。
距离：d1＝d0*(w0/w1)
用户位置信息计算单元134接收通过用户方向/距离计算单元132进行的用户相对于各个成像单元104的相机的光轴的相对位置的计算结果、和诸如各个成像单元104的相机的位置、角度的附加信息，并且通过使用通过用户方向/距离计算单元132的用户的相对位置的计算结果和各个成像单元104的附加信息，来计算用户相对于图像显示装置100的装置中心和前向轴的三维位置。由用户位置信息计算单元134计算的用户位置信息被发送到用户位置信息存储单元117。图7（A）是用于说明图像显示装置100的装置中心[0,0,0]和成像单元104的相机位置[Δx.Δy.Δz]的说明图，并且图7（B）是用于说明图像显示装置100的装置中心[0,0,0]、前向轴[0,0]、成像单元104的相机位置[Δx.Δy.Δz]和安装角度[Δφ.Δθ]的说明图。
当用户相对于成像单元104的相机的光轴的相对位置是方向[φ1,θ1]和距离d1的时，图像显示装置100的装置中心是[0,0,0]，并且相对于前向轴[0,0]，位置差[Δx.Δy.Δz]是成像单元104的相机位置，角度差[Δφ.Δθ]是安装角度，用户相对于图像显示装置100的装置中心[0,0,0]的位置[x1,y1,z1]计算如下。
x1＝d1*cos(θ1-Δθ)*tan(φ1-Δφ)-Δx
y1＝d1*tan(θ1-Δθ)-Δy
z1＝d1*cos(θ1-Δθ)*cos(φ1-Δφ)-Δz
图4是说明本发明的实施例的图像显示装置100中包括的控制单元110的配置的说明图。在控制单元110内，图4描述了在控制单元110中包括的用户位置信息存储单元117、系统优化处理单元120和系统控制单元122的配置。以下，将参考图4描述用户位置信息存储单元117、系统优化处理单元120和系统控制单元122的配置。
如图4中所示，通过包括下述单元来配置系统优化处理单元120：音频属性优化处理单元142、图像属性优化处理单元144和装置方向优化处理单元146。而且，通过包括下述单元来配置系统控制单元122：音频属性控制单元152、图像属性控制单元154和装置方向控制单元156。
用户位置信息存储单元117存储用户位置信息，该用户位置信息是通过观看状态分析单元116的用户位置信息计算单元134进行的用户相对于图像显示装置100的装置中心和前向轴的位置的计算结果。在用户位置信息存储单元117中存储的用户位置信息被发送到系统优化处理单元120。
系统优化处理单元120的音频属性优化处理单元142基于从用户位置信息存储单元117发送的用户位置信息，计算用于在图像显示装置100的扬声器单元108上执行音频属性优化处理的音频属性控制信息，以便对于在期望位置处的用户优化图像显示装置100的音频属性。由音频属性优化处理单元142计算的音频属性控制信息被发送到系统控制单元122的音频属性控制单元152。
作为音频属性优化处理，存在：用于优化从左侧和右侧的扬声器单元108输出的立体声的音量平衡的处理，以及与从扬声器单元108输出的立体声声音的环绕效果相关的优化处理。因为根据用户的位置，从扬声器单元108输出的立体声的左侧和右侧的音量平衡产生差别，所以优化处理优化在左侧和右侧上的增益。例如，如图11中所示，根据从扬声器单元108输出的立体声的音量与距离的平方成反比地衰减的原理，将与基准点的差计算如下；计算在左侧和右侧上的扬声器单元108中的音量上的差别（gain_dif），并且可以优化在左侧和右侧上的音量平衡。
gain_Lch
＝20*log(d_Lch/d_org_LRch)
gain_Rch
＝20*log(d_Rch/d_org_LRch)
gain_dif
＝gain_Rch-gain_Lch
   ＝
20*log(d_Rch)-20*log(d_Lch)
＝
20*log(d_Lch/d_Rch)
在此，注意：
gain_Lch：Lch的增益差
gain_Rch：Rch的增益差
d_org_LRch：从左和右扬声器单元至基准点的距离
d_Lch：从Lch扬声器单元至用户的距离
d_Rch：从Rch扬声器单元至用户的距离
gain_dif：L/R的电压增益差
而且，如果存在多个用户，则从扬声器单元108输出的声音的左和右音量平衡可以相对于那个用户组的平衡中心被优化，或者替代地，可以以对于特定用户的优先级优化从扬声器单元108输出的声音的左和右音量平衡。作为用于计算用户组的平衡中心的方法，当存在多个用户，即如图12中所示的用户A、B、C和D时，可以执行计算如下。
在此，注意：
CAM_AUDIENCE：在成像单元104的成像区域内的用户
CAM_HOR_ANGLE[0]：用户A的角度
CAM_HOR_ANGLE[1]：用户B的角度
CAM_HOR_ANGLE[2]：用户C的角度
CAM_HOR_ANGLE[3]：用户D的角度
CAM_DIS[0]：用户A的距离
CAM_DIS[1]：用户B的距离
CAM_DIS[2]：用户C的距离
CAM_DIS[3]：用户D的距离
系统优化处理单元120的图像属性优化处理单元144基于用于优化图像显示装置100的图像属性的、从用户位置信息存储单元117发送的用户位置信息，来计算用于在图像显示装置100的显示面板单元102上执行图像属性优化处理的、相对于在期望位置处的用户的图像属性控制信息。由图像属性优化处理单元144计算的图像属性控制信息被发送到系统控制单元122的图像属性控制单元154。
作为图像属性优化处理，存在诸如用于优化黑色外观的伽马校正和用于符合颜色改变的颜色增益校正的处理。例如，执行伽马校正如下：
γ=2.2+图像质量校正-0.1×用户方向
而且，例如，执行颜色增益校正如下。
颜色增益＝用户颜色+图像质量校正±α×用户方向
R(G，B)增益＝R(G，B)×图像质量校正±α×用户方向
而且，如果存在多个用户，则可以对于用户组的平衡中心执行伽马校正和颜色增益的校正，或者替代地，可以以对于特定用户的优先级执行伽马校正和颜色增益的校正。在假定在图13（A）中所示的水平方向上用户A的位置是[D0,Ah0]并且用户B的位置是[D1,Ah1]、并且在如图13（B）中所示的垂直方向上用户A的位置是[D0,Av0]并且用户B的位置是[D1,Av1]的情况下，可以通过下面的公式来计算平均视角校正系数和用于系统优化处理的设置数据。
平均视角校正系数＝{(1/D0*(Ah0+Av0)+1/D1*(Ah1+Av1)+1/Dn*(Ahn+Avn))/n}*校正值
设置数据＝(基本数据)*{1+(在最大视角处的校正值)*(平均视角校正系数)}
平均视角向近处的用户给出加权，并且计算多个用户的水平角和垂直角的平均值。通过将校正值与平均视角相乘来计算校正系数，并且，通过将校正系数乘以最大校正值来计算整体校正量。通过向基本数据（没有校正的数据：γ＝2.2+图像质量校正）加上校正量或从基本数据减去校正量来计算设置数据。
而且，在图像属性的优化中，因为优化值根据用户的年龄和性别来改变，所以可以通过除了用户位置信息之外进一步使用从图像处理单元获得的诸如年龄和性别的属性信息来执行优化处理。例如，执行显示面板单元102的亮度校正如下。
背光＝基本设置值*校正值
校正值＝10^(A*对数屏幕亮度+B*对数视角+C*对数图像平均级(level)+D*年龄)/屏幕亮度
而且，在试验中，已知最佳亮度与屏幕亮度、视角、图像平均亮度级和年龄具有关系如下。
对数最佳亮度＝A*对数屏幕亮度+B*对数视角+C*对数图像平均级+D*年龄
系统优化处理单元120的装置方向优化处理单元146基于用于优化图像显示装置100的装置方向的、从用户位置信息存储单元117发送的用户位置信息，来计算装置方向控制信息，装置控制方向信息用于相对于在期望位置处的用户，对图像显示装置100的机械单元109执行装置方向优化处理。由装置方向优化处理单元146计算的装置方向控制信息被发送到系统控制单元122的装置方向控制单元156。
作为装置方向控制处理，如果机械单元109在垂直和水平方向上配备了旋转机构，则图像显示装置100旋转使得图像显示装置100的前向轴[0,0]到达用户的方向[φ1.θ1]。因为这一点，图像显示装置100的显示面板单元102可以被优化到从用户看为迎面的方向。
系统控制单元122的音频属性控制单元152基于从音频属性优化处理单元142发送的音频属性控制信息来执行音频属性优化处理。例如，音频属性控制单元152基于从音频属性优化处理单元142发送的音频属性控制信息来执行从扬声器单元108输出的声音的音量平衡的控制。
系统控制单元122的图像属性控制单元154基于从图像属性优化处理单元144发送的图像属性控制信息执行图像属性优化处理。例如，图像属性控制单元154基于从图像属性优化处理单元144发送的图像属性控制信息来执行显示面板单元102的成像属性的控制。
系统控制单元122的装置方向控制单元156基于从装置方向优化处理单元146发送的装置方向控制信息来执行装置方向优化处理。例如，装置方向控制单元156基于从装置方向优化处理单元146发送的装置方向控制信息来执行图像显示装置100的机械单元109的控制。
如上，已经参考图3和图4描述了在本发明的实施例的图像显示装置100中包括的控制单元110的配置。接下来，将描述由本发明的实施例的图像显示装置100根据用户的位置进行的优化处理。
[1-3.根据用户位置的优化处理]
图8是示出由本发明的实施例的图像显示装置100根据用户位置进行的优化处理的示例的流程图。以下，将参考图8来描述由本发明的实施例的图像显示装置100根据用户的位置进行的优化处理。
在图8中，首先，当图像显示装置100的成像单元104开始拍摄图像时，控制单元110的图像输入单元112接收由成像单元104拍摄的图像（步骤S802）。
然后，控制单元110的图像处理单元114执行检测在由图像输入单元112接收的图像中包括的面部的处理（步骤S804）。
然后，控制单元110的观看状态分析单元116在用户方向/距离计算单元中计算用户相对于各个成像单元104的相机的光轴的相对位置，并且在用户位置信息计算单元134中计算相对于图像显示装置100的装置中心和前向轴的用户位置（步骤S806）。
然后，控制单元110的系统优化处理单元120基于在步骤S806中计算的用户位置信息，计算用于执行系统优化处理的系统控制信息，该系统优化处理用于相对于在期望位置处的用户，优化图像显示装置100的状态（步骤S808）。例如，在步骤S808中，计算系统控制信息，用于执行从左侧和右侧的扬声器单元108输出的声音的音量平衡的优化。而且，在步骤S808中，计算系统控制信息，用于执行诸如用于优化黑色外观的伽马校正和用于符合颜色改变的颜色增益的校正的处理。而且，在步骤S808中，计算用于执行用于优化图像显示装置100的装置方向的处理的系统控制信息。
然后，控制单元110的系统控制单元122基于在步骤S808中计算的系统控制信息，来执行系统优化处理（步骤S810），并且结束这个处理。
通过在图8中的根据用户位置的优化处理，可以优化相对于在期望位置的用户的图像显示装置100的状态。例如，优化从扬声器单元108输出的声音的左和右音量平衡，因此用户可以观看图像显示装置100而不感到不舒适。而且，优化黑色外观和颜色改变，因此用户可以满意地观看在图像显示装置100上显示的图像。而且，图像显示装置100被优化到向着用户的方向，因此用户可以满意地观看在图像显示装置100上显示的图像。
[1-4.根据一个或多个用户的用户位置的优化处理]
接下来，将描述由本发明的实施例的图像显示装置100根据一个或多个用户的位置进行的优化处理。图9是示出由本发明的实施例的图像显示装置100根据一个或多个用户的位置进行的优化处理的示例的流程图。
在图9中，首先，当图像显示装置100的成像单元104开始拍摄图像时，控制单元110的图像输入单元112接收由成像单元104拍摄的图像，并且，控制单元110的图像处理单元114执行在由图像输入单元112接收的图像等中包括的面部的检测处理（步骤S902）。
然后，控制单元110的观看状态分析单元116接收由图像处理单元114进行的面部检测处理的结果，并且通过使用图像处理单元114的面部检测的结果来确定所检测的用户的数量是一个还是多个（步骤S904）。
作为步骤S904的确定结果，如果所检测的用户的数量是1，则控制单元110的观看状态分析单元116计算用户的水平角度和垂直角度（步骤S906）。
然后，控制单元110的系统优化处理单元120基于在步骤S906中计算的用户的水平角度和垂直角度来计算用于执行系统优化处理的系统控制信息的校正系数（步骤S908）。
作为步骤S904的确定的结果，如果所检测的用户的数量是多个，则控制单元110的观看状态分析单元116确定多个用户是否在图像的中心（步骤S910）。
作为步骤S910的确定的结果，如果多个用户未在图像的中心（在步骤S910的否），则控制单元110的观看状态分析单元116计算多个用户的相应用户的水平角度、垂直角度和距离，并且将它们平均（步骤S912）。而且，在步骤S912中，可以对多个用户的各个用户计算水平角度、垂直角度和距离，并且可以计算用于多个用户的平衡中心的位置。
然后，控制单元110的系统优化处理单元120计算用于执行系统优化处理的系统控制信息的校正系数（步骤S914）。
作为步骤S910的确定的结果，如果多个用户在图像的中心（在步骤S910处的是），则控制单元110的系统优化处理单元120不为系统优化处理的系统控制信息计算校正系数，或者通过改变其上的权重来计算校正系数（步骤S916）。
在已经在步骤S908、S914和S916中计算了校正系数后，控制单元110的系统优化处理单元120通过向用于系统优化处理的系统控制信息的基本数据添加校正系数来计算系统控制信息（步骤S918），并且结束处理。
通过根据在图9中的一个或多个用户的位置的优化处理，可以优化相对于在期望位置处的多个用户的图像显示装置100的状态。
[1-5.根据一个或多个用户的年龄的优化处理]
接下来，将描述由本发明的实施例的图像显示装置100根据一个或多个用户的年龄进行的优化处理。图10是示出由本发明的实施例的图像显示装置100根据一个或多个用户的年龄进行的优化处理的示例的流程图。
在图10中，首先，当图像显示装置100的成像单元104开始拍摄图像时，控制单元110的图像输入单元112接收由成像单元104拍摄的图像，并且控制单元110的图像处理单元114执行由图像输入单元112接收的图像等中包括的面部的检测处理（步骤S1002）。
然后，控制单元110的观看状态分析单元116接收图像处理单元114的面部检测处理的结果，并且通过使用图像处理单元114的面部检测的结果来确定所检测的用户的数量是一个还是多个（步骤S1004）。
作为步骤S1004的确定的结果，如果所检测的用户的数量是1，则控制单元110的观看状态分析单元116分析用户的年龄（步骤S1006）。
然后，控制单元110的系统优化处理单元120基于在步骤S1006中的年龄的分析结果来计算用于系统优化处理的系统控制信息的校正系数（步骤S1008）。
作为步骤S1004的确定的结果，如果所检测的用户的数量是多个，则控制单元110的观看状态分析单元116分析各个用户的年龄（步骤S1010）。
然后，控制单元110的观看状态分析单元116不为系统优化处理计算任何校正系数，或者独立地计算每个校正系数并获得所计算的校正系数的平均值（步骤S1012）。
在步骤S1008、S1012，控制单元110的系统优化处理单元120通过将校正系数加到用于系统优化处理的系统控制信息的基本数据来计算系统控制信息（步骤S1014），并且结束处理。
通过在图10中的根据一个或多个用户的年龄的优化处理，可以优化相对于各种年龄的多个用户的图像显示装置100的状态。
而且，在该实施例中，系统优化处理单元120可以基于用户位置信息来计算用于优化在显示面板单元102上显示的GUI的字母大小的系统控制信息。由系统优化处理单元120计算的系统控制信息被发送到系统控制单元122，并且通过系统控制单元122来执行用于优化在显示面板单元102上显示的GUI的字母大小的优化处理。
作为GUI的字母大小的优化处理，如图14（A）中所示，存在当用户接近图像显示装置100时放大在显示面板单元102上显示的GUI的字母大小的处理。在该情况下，当用户接近图像显示装置100时放大GUI的字母大小，并且当用户离开图像显示装置100时减小GUI的字母大小。例如，当GUI的字母大小较小并且使得读取困难时，当用户接近时GUI的字母大小增大，由此，用户可以容易地识别GUI。
而且，作为GUI的字母大小的优化处理，如图14（B）中所示，存在下述处理：当用户接近图像显示装置100时，通过减小在显示面板单元102上显示的GUI的字母大小来改善（refine）要显示的信息，即，提高信息量。在该情况下，当用户接近图像显示装置100时，减小GUI的字母大小，并且增加要显示的信息，并且当用户从图像显示装置100离开时，增加GUI的字母大小。例如，如果当在显示面板单元102上显示程序列表时用户离开得较远，则通过放大字母大小来减小信息量，并且当用户接近时，通过减小字母大小来增加信息量。
而且，在本实施例中，如图15（A）至图15（C）中所示，在用户的观看位置的计算中，可以通过使用在下面的校正表中在基准距离d0处的基准面部大小[w0,h0]来校正面部大小的变化。例如，从诸如用户年龄的属性信息，预定存储那个年龄的平均面部大小的数据表；例如，如果用户是儿童，则可以使基准面部大小[w0,h0]是小于在图15（C）中所示的基准面部大小的面部大小[w0C,h0C]，并且如果用户是成年人，则可以使基准面部大小[w0,h0]是大于在图15（B）中所示的基准面部大小的面部大小[w0A,h0A]。
而且，在本实施例中，在用户的观看位置的计算中，在图像显示装置100中预定地登记诸如图像显示装置100的安装位置的家庭的、使用图像显示装置100的用户中，每一个用户的面部大小可以被登记为数据表。因为这一点，可以对每一个用户改变基准面部大小。可以通过下述方式来实现用于登记每个用户的面部大小的方法：与另一个距离传感器（未示出）合作地拍摄图像以及距离信息；通过将用户引导到预定距离来拍摄图像；或者，在与作为基准尺度相同的距离拍摄图像。
而且，在本实施例中，即使通过从时间过渡信息估计在成像区域之外的用户的位置，用户在成像单元104的成像区域之外，也可以继续上述的系统优化处理。
而且，在本实施例中，在系统优化处理中，可以根据用户的观看环境来设置适当的时间常数。因为这一点，即使用户执行陡峭的位置过渡，也可以继续系统优化处理。
注意，上述的系列处理可以通过硬件执行或通过软件执行。在使用软件执行该系列处理中，从程序存储介质向在专用硬件中安装的计算机或例如向能够通过安装各种程序而执行各种功能的通用个人计算机安装构成该软件的程序。
已经参考附图描述了本发明的优选实施例，但是本发明不限于此。本领域内的技术人员应当明白，可以根据设计要求和其他因素来进行各种修改、组合、子组合和改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (7)

1.一种显示装置，包括：
成像单元，相对于图像显示方向拍摄动态图像的预定范围的图像；
图像分析单元，分析由所述成像单元拍摄的所述动态图像，并且计算用户的位置；
系统优化处理单元，基于由所述图像分析单元计算的所述用户的所述位置来计算用于优化系统的系统控制信息；以及，
系统控制单元，基于由所述系统优化处理单元计算的所述系统控制信息来优化所述系统，
其中，所述图像分析单元分析由所述成像单元拍摄的所述动态图像，并且计算多个用户的各个位置，并且
其中，所述系统优化处理单元基于由所述图像分析单元计算的所述多个用户的所述位置来计算所述多个用户的平衡中心的位置，并且基于所计算的所述多个用户的平衡中心的位置来计算用于优化系统的系统控制信息。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述系统优化处理单元基于由所述图像分析单元计算的所述用户的所述位置来计算用于优化从音频输出单元输出的声音的音量平衡的系统控制信息。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述系统优化处理单元基于由所述图像分析单元计算的所述用户的所述位置来计算用于优化图像显示单元的图像属性的系统控制信息。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述系统优化处理单元基于由所述图像分析单元计算的所述用户的所述位置来计算用于优化图像显示单元的显示内容的系统控制信息。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述系统优化处理单元基于由所述图像分析单元计算的所述用户的所述位置来计算用于优化所述显示装置本身的装置方向的系统控制信息。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述图像分析单元分析由所述成像单元拍摄的所述动态图像，并且计算所述用户的三维位置。
7.一种控制方法，应用于一显示装置，所述控制方法包括：
成像步骤，相对于图像显示方向拍摄动态图像的预定范围的图像；
图像分析步骤，分析所拍摄的动态图像，并且计算用户的位置；
系统优化处理步骤，基于所计算的所述用户的位置来计算用于优化系统的系统控制信息；以及，
系统控制步骤，基于所计算的系统控制信息来优化所述系统，
其中，所述图像分析步骤分析由所述成像单元拍摄的所述动态图像，并且计算多个用户的各个位置，并且
其中，所述系统优化处理步骤基于由所述图像分析步骤计算的所述多个用户的所述位置来计算所述多个用户的平衡中心的位置，并且基于所计算的所述多个用户的平衡中心的位置来计算用于优化系统的系统控制信息。
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