CN102778892A - 显示装置及该显示装置的转动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示装置，包括显示屏、影像获取装置、方向判定单元、角度计算单元及控制单元。显示屏包括相互平行的上边及下边、相互平行的左边及右边、平行于上边及下边的第一轴以及平行于左边及右边的第二轴。方向判定单元根据实时获取的使用者头部的影像的中心点沿第一轴或第二轴移动的方向判定出显示屏需绕第二轴或第一轴转动的方向。角度计算单元根据实时获取的使用者头部的影像的中心点沿第一轴或第二轴移动的距离计算出显示屏需绕第二轴或第一轴转动的角度。根据旋转方向及角度控制显示屏转动使使用者头部的中心点与该显示屏的中心点的连线垂直于显示屏。可自动跟随使用者头部的移动而转动，方便观看。另，本发明还涉及显示装置的转动方法。

Description

显示装置及该显示装置的转动方法
技术领域
本发明涉及一种显示控制技术，尤其涉及一种显示装置及该显示装置的转动方法。
背景技术
目前，一般的显示装置在水平方向或垂直方向是固定不动的，因此该显示装置的显示屏显示图像的方向也是固定的，使用者首先会选择一个合适的姿势观看显示屏，使用者的头部由于长期保持一个姿势过于疲劳而相对于显示屏移动时，所观看到的图像则会是倾斜的，这样不利于阅读或观看显示画面。
现有的显示装置可以通过手动的方式去调节角度使其能够朝向使用者，但是频繁转换姿势的情况下需要反复调节显示装置，这样给使用者造成了很大的不便。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种使用方便的显示装置及该显示装置的转动方法。
一种显示装置，其包括一个用于显示影像画面的显示屏、一个设置于该显示屏周围用于实时获取一个使用者头部的影像的影像获取装置、方向判定单元、角度计算单元及控制单元。该显示屏包括相互平行的上边及下边、相互平行的左边及右边、一个平行于该上边及该下边的第一轴以及一个平行于该左边及该右边的第二轴。该方向判定单元根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第一轴移动的方向判定出该显示屏需要绕该第二轴转动的方向，还根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴移动的方向判定出该显示屏需要绕该第一轴转动的方向。该角度计算单元根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第一轴移动的距离计算出该显示屏需要绕该第二轴转动的角度，还根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴移动的距离计算出该显示屏需要绕该第一轴转动的角度。该控制单元根据该方向判定单元输出的方向及该角度计算单元输出的角度控制该显示屏转动以使使用者头部的中心点与该显示屏的中心点的连线垂直于该显示屏。
一种上述的显示装置的转动方法，其包括以下步骤：实时获取使用者头部的影像；判断使用者头部的影像的中心点的位置是否改变，若使用者头部的影像的中心点的位置改变了，则进入以下步骤：判定该使用者头部移动的方向；计算出显示屏需要绕第一轴及第二轴转动的角度；根据该显示屏需要转动的方向及角度控制该显示屏转动，从而使使用者头部的中心点与该显示屏的中心点的连线垂直于该显示屏。
与现有技术相比，上述显示装置及该显示装置的转动方法，在使用者的头部的位置发生改变时，该显示装置的显示屏可以自动跟随使用者头部的移动而转动，从而使使用者头部的中心点与该显示屏的中心点的连线垂直于该显示屏，更方便阅读或观看显示画面。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的显示装置的结构示意图。
图2为图1的显示装置的功能模块图。
图3为使用者头部的影像的中心点移动示意图。
图4为图2的角度计算单元的工作原理图。
图5为图2的角度计算单元的工作原理图。
图6为本发明实施方式提供的显示装置的转动方法的流程图。
主要元件符号说明
显示装置 100
显示屏 10
上边 11
下边 12
左边 13
右边 14
影像获取装置 20
判断单元 30
方向判定单元 40
角度计算单元 50
控制单元 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了对本发明的显示装置及该显示装置的转动方法做进一步的说明，举以下实施方式并配合附图进行详细说明。
请一并参阅图1及图2，本发明提供了一种显示装置100，其包括一个显示屏10、一个影像获取装置20、一个判断单元30、一个方向判定单元40、一个角度计算单元50及一个控制单元60。其中，在只有一个使用者的情况下，该显示装置100的显示屏10能够跟随该使用者头部的移动而转动使该显示屏10转动到观看的最佳位置。若使用者有多个的情况下，该显示屏10则不会跟随任意一个使用者头部的移动而转动。本实施方式中，该显示装置100的使用者的人数为一人。
其中，使用者观看该显示屏10的最佳位置为该使用者头部的中心点与该显示屏10的中心点的连线与该显示屏10垂直，在其他实施方式中，根据不同的使用者的习惯，也可以将其他位置定义为最佳位置。
该显示屏10用于显示影像画面，其包括相互平行的上边11及下边12、相互平行的左边13及右边14、平行于该上边11及该下边12的第一轴X以及平行于该左边13及该右边14的第二轴Y。
该影像获取装置20设置于该显示屏10的周围，具体位置可以根据使用者的需求自由设定。本实施方式中，该影像获取装置20设置于该显示屏10的上方。该影像获取装置20在显示装置100处于开启状态的情况下处于常开状态，用于实时获取该使用者头部的影像。其中，该影像获取装置20为定焦摄像头。
该判断单元30用于判断使用者头部的影像的中心点的位置是否改变。在该使用者头部的影像的中心点的位置发生改变的情况下，启动该方向判定单元40、该角度计算单元50及该控制单元60。具体地，通过对使用者头部的影像的中心点的位置进行对比，若使用者头部的影像的中心点位置重合在一起，则说明使用者头部没有移动，若使用者头部的影像位置不重合，则说明使用者头部有移动。在实际操作中，可以隔3秒左右拍摄一次，待发现使用者头部的影像的中心点的位置发生移动时改为隔1秒拍摄一次，以便及时记载移动后的使用者头部的影像的中心点的位置，使后续处理更加准确。另外，由于在使用过程中使用者头部偶尔会有轻微移动，而这种轻微移动不会给观看显示屏10带来很大不便，所以可以不转动该显示屏10，即在实际使用中，可以限定使用者头部的影像的中心点的位置移动量为多大时才需要转动该显示屏10，在小于一定的移动量时，可以不转动该显示屏10。
请结合图3，该方向判定单元40用于判定该显示屏10需要转动的方向。具体地，根据在起始位置及终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点沿该第一轴X左右移动的方向判定出该显示屏10需要绕该第二轴Y左右转动的方向，还根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴Y上下移动的方向判定出该显示屏10需要绕该第一轴X上下转动的方向。其中，该起始位置为每一次移动之前使用者头部的影像的中心点位于该影像的位置，该终止位置为每一次移动之后使用者头部的影像的中心点位于该影像的位置。
例如，在移动前的起始位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点位于该影像的位置A，而在移动后的终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点位于该影像的右上侧的位置B，则根据成像原理可以判定该显示屏10需要绕该第二轴Y向左旋转然后绕该第一轴X向下旋转。当然也可以先绕该第一轴X向下旋转然后再沿该第二轴Y向左旋转或者同时进行。其中，移动前的起始位置为最佳位置。
请结合图4及图5，该角度计算单元50根据在起始位置及终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点沿该第一轴X移动的距离计算出该显示屏10需要绕该第二轴Y转动的角度，还根据在起始位置及终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴Y移动的距离计算出该显示屏10需要绕该第一轴X转动的角度。
具体地，根据使用者在起始位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点的位置A及在终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点的位置B，可以得到使用者头部的影像的中心点沿该第一轴X移动的距离X1，再结合该影像获取装置20的像距利用正切函数即可以计算出该显示屏10需要绕该第二轴Y转动的角度α。根据使用者在起始位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点的位置A及在终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点的位置B，还可以得到使用者头部的影像的中心点沿该第二轴Y移动的距离Y1，再结合该影像获取装置20的像距利用正切函数即可以计算出该显示屏10需要绕该第一轴X转动的角度β。
可以理解，如果使用者头部经过多次移动，仍然可以根据上述同样的方法类推，即可计算出该显示屏10绕该第一轴X及该第二轴Y转动的角度。
该控制单元60根据该方向判定单元40输出的方向及该角度计算单元50输出的角度控制该显示屏10转动，从而使使用者头部的中心点与该显示屏10的中心点的连线垂直于该显示屏10。可以理解，该显示装置100上安装有可以绕该第一轴X及该第二轴Y转动的转动机构，该转动机构可以通过马达等进行驱动，该马达由该控制单元60控制。
请结合图6，一种控制上述显示装置100的转动方法包括以下步骤：
步骤S10：实时获取使用者头部的影像；
步骤S12：判断使用者头部的影像的中心点的位置是否改变，若使用者头部的影像的中心点的位置改变了，则进入步骤S14，若使用者头部的影像的中心点的位置没有改变，则返回到步骤S10。
步骤S14：判定该使用者头部移动的方向；
具体地，根据在使用者每一次移动前后的起始位置及终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点沿第一轴X左右移动的方向判定出显示屏10需要绕第二轴Y左右转动的方向，还根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴Y上下移动的方向判定出该显示屏10需要绕该第一轴X上下转动的方向。
步骤S16：计算出该显示屏10需要绕该第一轴X及该第二轴Y转动的角度；
具体地，根据在起始位置及终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点沿该第一轴X移动的距离计算出该显示屏10需要绕该第二轴Y转动的角度，还根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴Y移动的距离计算出该显示屏10需要绕该第一轴X转动的角度。
步骤S18：根据该显示屏10需要转动的方向及角度控制该显示装置转动，从而使使用者头部的中心点与该显示屏10的中心点的连线垂直于该显示屏10。
上述显示装置及该显示装置的转动方法，在使用者的头部的位置发生改变时，该显示装置的显示屏可以自动跟随使用者头部的移动而转动，使使用者头部的中心点与该显示屏的中心点的连线垂直于该显示屏，更方便阅读或观看显示画面。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，其包括一个用于显示影像画面的显示屏、一个设置于该显示屏周围用于实时获取一个使用者头部的影像的影像获取装置，该显示屏包括相互平行的上边及下边、相互平行的左边及右边、一个平行于该上边及该下边的第一轴以及一个平行于该左边及该右边的第二轴，其特征在于：该显示装置还包括一个方向判定单元、一个角度计算单元及一个控制单元，该方向判定单元根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第一轴移动的方向判定出该显示屏需要绕该第二轴转动的方向，还根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴移动的方向判定出该显示屏需要绕该第一轴转动的方向，该角度计算单元根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第一轴移动的距离计算出该显示屏需要绕该第二轴转动的角度，还根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴移动的距离计算出该显示屏需要绕该第一轴转动的角度，该控制单元根据该方向判定单元输出的方向及该角度计算单元输出的角度控制该显示屏转动以使使用者头部的中心点与该显示屏的中心点的连线垂直于该显示屏。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：该影像获取装置为定焦摄像头。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：该显示装置还包括一个判断单元，该判断单元用于判断使用者头部的影像的中心点的位置是否改变，在该使用者头部的影像的中心点的位置发生改变的情况下，启动该方向判定单元、该角度计算单元及该控制单元。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：该方向判定单元根据使用者每一次移动时的起始位置及终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点的位置的变化判断使用者需要转动的方向，该起始位置为使用者每一次移动之前使用者头部的影像的中心点位于该影像的位置，该终止位置为使用者每一次移动之后使用者头部的影像的中心点位于该影像的位置。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：该角度计算单元根据使用者头部的影像的中心点沿该第一轴移动的距离，再结合该影像获取装置的像距利用正切函数计算出该显示屏需要绕该第二轴转动的角度。
6.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：该角度计算单元还根据使用者头部的影像的中心点沿该第二轴移动的距离，再结合该影像获取装置的像距利用正切函数即可以计算出该显示屏需要绕该第一轴转动的角度。
7.一种如权利要求1~6任一项所述的显示装置的转动方法，其包括以下步骤：
实时获取使用者头部的影像；
判断使用者头部的影像的中心点的位置是否改变，若使用者头部的影像的中心点的位置改变了，则进入以下步骤：
判定该使用者头部移动的方向；
计算出显示屏需要绕第一轴及第二轴转动的角度；
根据该显示屏需要转动的方向及角度控制该显示屏转动，从而使使用者头部的中心点与该显示屏的中心点的连线垂直于该显示屏。
8.如权利要求7所述的显示装置的转动方法，其特征在于：判定该使用者头部移动的方向时，根据在起始位置及终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点沿该第一轴移动的方向判定出该显示屏需要绕该第二轴转动的方向，还根据实时获取的变化前后的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴移动的方向判定出该显示屏需要绕该第一轴转动的方向。
9.如权利要求7所述的显示装置的转动方法，其特征在于：该显示屏需要绕第一轴转动时，根据在起始位置及终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点沿该第二轴移动的距离计算出该显示屏需要绕该第一轴转动的角度，该显示屏需要绕第二轴时，根据在起始位置及终止位置所拍摄到的使用者头部的影像的中心点沿该第一轴移动的距离计算出该显示屏需要绕该第二轴转动的角度。
10.如权利要求9所述的显示装置的转动方法，其特征在于：计算该显示屏需要绕该第一轴转动的角度时，利用使用者头部的影像的中心点沿该第二轴移动的距离，结合该影像获取装置的像距利用正切函数计算得出，计算该显示屏需要绕该第二轴转动的角度时，利用使用者头部的影像的中心点沿该第一轴移动的距离，结合影像获取装置的像距利用正切函数计算得出。
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