CN103093124A - 一种实现限制使用电子设备的方法和一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现限制使用电子设备的方法和一种电子设备。该方法包括：预先通过电子设备本身的摄像头采集一个以上指定使用者距离该电子设备的显示屏幕为对应的预设距离时的图像，并保存；在当前使用者使用该电子设备时，通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所述保存的图像进行对比，判断该当前使用者的图像是否与保存的一个以上指定使用者的图像之一匹配；如果匹配，则继续通过摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所匹配的图像进行对比，判断该当前使用者距离该电子设备的显示屏幕的距离是否小于对应的预设距离，是则进行相应的限制使用操作。本发明的技术方案，可以对指定人群使用电子设备时距离显示屏幕的距离进行限制。

Description

一种实现限制使用电子设备的方法和一种电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种实现限制使用电子设备的方法和一种电子设备。

背景技术

现如今，儿童的近视率越来越高，主要原因是接触到的带有显示屏幕的电子产品越来越多，如电视机、电脑以及平板电脑等。儿童在与这些带有显示屏幕的电子产品接触的过程中不能用正确的方式来使用电子产品，比如儿童看电视的时候离电视太近或者是看电视时间太长都是造成近视率提高的主要原因。在家长忙于工作没有时间管理儿童的时候就需要一种方法来有效解决儿童长时间和近距离地观看电子设备显示屏幕的问题。

基于上述这种情况，也出现了一些技术方案来解决这个问题，例如通过电视机的红外发射来检测儿童与电视机之间的距离来控制儿童的方法。这种通过红外来检测距离的方式虽然在一定程度上实现了目的，但是也存在一些问题，比如说如果有人背对着电视但是却离电视很近，这样就会造成误判断，还有就是如果只想对某些特定的人进行限制的话（只限制小孩，不限制大人），通过红外这种判断距离的方式就无法解决这种问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种实现限制使用电子设备的方法和一种电子设备，以解决上述的至少一个问题。

本发明公开了一种实现限制使用电子设备的方法，该方法包括：

预先通过所述电子设备本身的摄像头采集一个以上指定使用者距离所述电子设备的显示屏幕为对应的预设距离时的图像，并保存；

在当前使用者使用所述电子设备时，通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所述保存的图像进行对比，判断该当前使用者的图像是否与保存的所述一个以上指定使用者的图像之一匹配；

如果匹配，则继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所匹配的图像进行对比，判断该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离，是则进行相应的限制使用操作。

可选地，所采集的图像均为头像；

所述判断该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离包括：

通过对比图像中的头部轮廓数据或者通过对比图像中的两个瞳孔之间的距离数据，来判断当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离。

可选地，该方法进一步包括：在该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离小于对应的预设距离，且持续预设时间长度时，再进行相应限制使用操作。

可选地，该方法进一步包括：

当判断出当前使用者的图像与保存的所述一个以上指定使用者的图像之一匹配时，开始为该匹配的指定使用者计时，并且继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，与所匹配的图像进行实时对比，如果匹配则累计计时，如果不匹配则停止计时；

当为该匹配的指定使用者的计时时间超过指定时间长度时，进行相应限制使用操作。

可选地，所述指定时间长度包括：最大日使用时间和最大单次连续使用时间；

所述当该匹配的指定使用者的计时时间超过指定时间长度时，进行相应限制使用操作包括：当该匹配的指定使用者的单次累计计时时间超过所述最大单次连续使用时间时，进行相应限制使用操作；以及，当该匹配的指定使用者的日累计计时时间超过所述最大日使用时间时，进行相应限制使用操作；

其中，在记录该匹配的指定使用者的单次累计计时时间时，当一次的计时开始时间与上一次的计时停止时间之间的间隔小于预设值时，接着上一次的计时进行累计计时，反之重新开始计时；

其中，在记录该匹配的指定使用者的日累计计时时间时，从该匹配的指定使用者每日开始使用所述电子设备起开始计时，在使用过程中只要摄像头能捕获到该匹配的指定使用者的图像就一直计时，而在摄像头捕获不到该匹配的指定使用者的图像时则暂停计时，直到摄像头再次捕获到该匹配的指定使用者的图像时接着上一次的计时进行累计计时，该累计计时值直到第二日才清零并重新开始计时。

本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括：摄像头、存储单元、图像匹配单元、距离判定单元和限制单元；

摄像头，用于采集图像；

存储单元，用于保存通过所述摄像头采集的一个以上指定使用者距离所述电子设备的显示屏幕为对应的预设距离时的图像；

图像匹配单元，用于在当前使用者使用所述电子设备时，接收所述摄像头实时采集的该当前使用者的图像，并与存储单元中保存的图像进行对比，判断该当前使用者的图像是否与存储单元中保存的一个以上指定使用者的图像之一匹配，如果匹配，继续接收所述摄像头实时采集的该当前使用者的图像，并向距离判定单元发出通知；

距离判定单元，用于在收到图像匹配单元的通知时，从图像匹配单元接收摄像头实时采集的该当前使用者的图像，并与所匹配的图像进行对比，判断该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离，是则通知限制单元；

限制单元，用于在收到距离判定单元的通知时，进行相应限制使用操作。

可选地，所述摄像头，用于采集使用者的头像；

所述距离判定单元，用于通过对比图像中的头部轮廓数据或者通过对比图像中的两个瞳孔之间的距离数据，来判断当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离。

可选地，所述距离判定单元，进一步用于在该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离小于对应的预设距离，且持续预设时间长度时，再通知限制单元。

可选地，该电子设备进一步包括：计时单元；

所述图像匹配单元，进一步用于在判断出当前使用者的图像与保存的所述一个以上指定使用者的图像之一匹配时，通知计时单元开始为该匹配的指定使用者计时，并继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，与所匹配的图像进行实时对比，如果匹配则令计时单元累计计时，如果不匹配则通知计时单元停止计时；

所述计时单元，用于对该匹配的指定使用者进行计时，当计时时间超过指定时间长度时，通知限制单元；

限制单元，进一步用于在收到计时单元的通知时，进行相应的限制使用操作。

可选地，所述计时单元，用于在对该匹配的指定使用者的单次累计计时时间超过最大单次连续使用时间时，通知限制单元；以及，用于在对该匹配的指定使用者的日累计计时时间超过最大日使用时间时，通知限制单元；

其中，计时单元在计录该匹配的指定使用者的单次累计计时时间时，当一次的计时开始时间与上一次的计时停止时间之间的间隔小于预设值时，接着上一次的计时进行累计计时，反之重新开始计时；

其中，计时单元在计录该匹配的指定使用者的日累计计时时间时，从该匹配的指定使用者每日开始使用所述电子设备起开始计时，在使用过程中只要摄像头能捕获到该匹配的指定使用者的图像就一直计时，而在摄像头捕获不到该匹配的指定使用者的图像时则暂停计时，直到摄像头再次捕获到该匹配的指定使用者的图像时接着上一次的计时进行累计计时，该累计计时值直到第二日才清零并重新开始计时。

由上述可见，本发明这种预先通过电子设备本身的摄像头采集一个以上指定使用者距离电子设备的显示屏幕为对应的预设距离时的图像，并保存；在当前使用者使用电子设备时，通过摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与保存的图像进行对比，判断该当前使用者的图像是否与保存的一个以上指定使用者的图像之一匹配；如果匹配，则继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所匹配的图像进行对比，判断该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离，是则进行相应的限制使用操作的技术方案，可以对指定人群使用电子设备时距离显示屏幕的距离进行限制。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种实现限制使用电子设备的方法的流程图；

图2是本发明实施例中的电子设备的结构图；

图3是本发明实施例中的电视机的示意图；

图4是本发明实施例中模拟儿童与电视机的空间示意图；

图5是本发明实施例中的模拟人脸识别过程的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例中的一种实现限制使用电子设备的方法的流程图。这里的电子设备可以是电视机、Pad、手机或电脑等。如图1所示，该方法包括：

步骤101，预先通过所述电子设备本身的摄像头采集一个以上指定使用者距离所述电子设备的显示屏幕为对应的预设距离时的图像，并保存。

在本发明的一个实施例中，预先采集一个或多个指定使用者的头像。例如，家长可以根据实际情况事先选择要限定电子设备使用距离的儿童，并为儿童规定一个合理的距离，该合理的距离即为对应的预设距离，可以根据不同儿童的视力情况设置不同的预设距离。然后通过电子设备上的摄像头拍摄对应预设距离下儿童的头部图像，并保存。

步骤102，在当前使用者使用所述电子设备时，通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所述保存的图像进行对比，判断该当前使用者的图像是否与保存的所述一个以上指定使用者的图像之一匹配。

本步骤中，如果当前使用者的图像与事先保存的图像之一匹配，则表明该当前使用者是被限制的对象之一。

步骤103，如果匹配，则继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所匹配的图像进行对比，判断该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离，是则进行相应的限制使用操作。

在本步骤中，可以通过对比图像中的头部轮廓数据或者通过对比图像中的两个瞳孔之间的距离数据，来判断当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离。

在本发明的一个实施例中，进行相应的限制使用操作包括：令所述电子设备的显示屏幕变暗；或者，令所述电子设备的显示屏幕变暗，并给出文字提示或语音提示；或者，关闭电子设备的显示屏幕，或直接关闭电子设备。此外，在本发明的其他实施例中还可以是其他的限制使用操作，并不限于上述提到的几种操作。

通过图1所示的方法，可以对指定人群使用电子设备时距离显示屏幕的距离进行限制。

在本发明的一个实施例中，在图1所示方法的基础上还进一步执行如下过程：当判断出当前使用者的图像与保存的所述一个以上指定使用者的图像之一匹配时，开始该匹配的指定使用者计时，并且继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，与所匹配的图像进行实时对比，如果匹配则累计计时，如果不匹配则停止计时；当该匹配的指定使用者的计时时间超过指定时间长度时，进行相应限制使用操作。这里，指定时间长度可以是：最大日使用时间和最大单次连续使用时间；则当该匹配的指定使用者的单次累计计时时间超过所述最大单次连续使用时间时，进行相应限制使用操作，以及，当该匹配的指定使用者的日累计计时时间超过所述最大日使用时间时，进行相应限制使用操作。其中，在计算该匹配的指定使用者的单次累计计时时间时，当一次的计时开始时间与上一次的计时停止时间之间的间隔小于预设值时，接着上一次的计时进行累计计时，反之重新开始计时。在计算该匹配的指定使用者的日累计计时时间时，从该匹配的指定使用者每日开始使用所述电子设备起开始计时，在使用过程中只要摄像头能捕获到该匹配的指定使用者的图像，计时器就一直计时，而摄像头捕获不到该匹配的指定使用者的图像时，则计时器暂停计时，直到摄像头再次捕获到该匹配的指定使用者的图像时计时器接着上一次的计时进行累计计时，该累计计时值直到第二日才清零重新开始计时。

这样可以对特定使用者的电子设备使用时间进行限制。

本发明中的距离监测的主要方式如下：

当被限定的儿童位于距离电子设备的显示屏幕不同距离的位置时，摄像头实时获取的头部轮廓信息或者是两个瞳孔之间的距离信息与事先存储在数据库中的信息会成倍数关系放大或缩小，即在该儿童与电子设备的距离比家长规定的距离远的时候，头部的轮廓就会比规定距离获取的头部轮廓小，两个瞳孔之间的距离也会比规定距离获取的两个瞳孔之间的距离短，这样就说明儿童没有近距离的操作电子设备，此时电子设备不做任何反应，相反，当儿童与电子设备的距离比规定的距离近的时候，儿童的头部轮廓就会比规定距离拍摄到的头部轮廓大，同时两个瞳孔之间的距离也会比规定距离获取的两个瞳孔之间的距离长，说明儿童在近距离的操作电子设备，此时就会做出相应的操作，比如说使电子设备的屏幕变暗并给出相应的文字提示来提醒儿童注意自己的距离或者给出相应的语音提示来提醒儿童注意自己的距离，也可以直接关掉电子设备的屏幕等等。

本发明的一个实施例中的，判断儿童与电子设备之间距离的基本流程如下：当用户开启距离限定功能后，摄像头进入了实时监控的状态，首先是判断观看者中有没有被限制的对象，如果有被限制的对象则实时监测该对象与电视机的距离情况，如果距离太近了就会给出相应的提示信息，反之如果观看者中没有被限定的对象，则摄像头会实时的监测观看者中是否出现了被限定的对象，如果出现了被限定的对象，则对该限定对象进行实时的距离监测，如果观者中一直没有出现被限制的对象则不做处理，直到用户手动将电视关掉或者关掉距离检测功能为止。

本发明中计算儿童连续使用电子设备时间的主要方式如下：

如果设备的摄像头一直能获取到被限定儿童的面部信息说明该儿童一直在操作电子设备，计时器就会一直统计该儿童操作电子设备的时间，如果统计的时间超过了家长为儿童规定的单次最长时间，说明儿童连续使用电子设备的时间太长，电子设备就会做出相应的操作，比如说屏幕变暗并弹出提示框提示儿童休息一段时间再使用电子设备、语音提示儿童休息一段时间等，一段时间后电子设备自动恢复正常并且重置单次使用电子设备的时间并重新计时，日使用时间会接着上次统计的时间继续增加；如果儿童在操作电子设备的过程中在家长规定的单次连续使用时间的范围内自己主动休息了一段时间并且休息的时间超过10分钟的话，计时器就会重置单次使用电子设备的时间并且在下次摄像头捕捉到被限定儿童的时候重新计时，但日统计时间会接着上次统计的时间继续增加；如果儿童主动休息的时间不足10分钟的话，当摄像头重新捕捉到儿童的时候日使用时间和单次使用时间会在上次统计的时间的基础上继续统计，比如说如果家长规定的最大单次连续使用电子设备的时间为50分钟的话，儿童在连续使用了30分钟后自己主动休息了5分钟，那么当摄像头再次捕捉到该儿童的时候就会从30分钟开始计时，直到达到家长规定的最大单次使用时间50分钟时电子设备就会做出相应的提示操作来提醒儿童休息一段时间后再使用电子设备。在儿童满足了单次使用规定的基础上，如果儿童的日使用时间超过了家长规定的最大日使用时间，电子设备也会做出相应的操作，如弹出相应的提示信息提示儿童已经达到了当日最大的使用时间并直接关掉屏幕等。

在本发明的一个实施例中，计时器统计日使用时间和单次使用时间的流程如下：当用户开启计时器功能的时候，摄像头也进入了实时监控的状态，首先是判断观看者中有没有被限定的对象，如果有被限定的对象则计时器开始实时统计日使用时间和单次使用时间，当其中一项时间超过了规定的时间后就会做出相应的操作，即如果单次使用时间超过了规定的时间则提示儿童需要休息一段时间才能继续使用设备并使屏幕变暗，当儿童休息达到一定时间后屏幕自动恢复正常同时清空单次使用电子设备的时间并重新计时，而日使用时间接着上次统计的时间继续统计，反之如果日使用时间超过了规定的时间就会提醒儿童日使用时间已经达到最大值并关掉屏幕或进行其它操作。

根据上述所说的方式，时间长了就能使儿童养成良好的习惯，从一定程度上减少了儿童近视问题的发生。

由上述可见，本发明的主要目的就是弥补现有技术的不足，从而更好的解决儿童因长时间或近距离接触电子产品而造成视力下降的问题，本发明主要意图是通过电子产品上面的摄像头装置来实时检测儿童与电子产品之间的距离，并计算该儿童连续使用电子设备的时间长短，从而控制电子产品做出相应的操作：屏幕变暗并弹出提示框提示儿童注意自己的距离、语音提示儿童注意自己与电视的距离、关闭屏幕或者直接关掉电子产品等。时间长了儿童就会自动养成远距离操作电子设备的习惯了。

图2是本发明实施例中的电子设备的结构图。该电子设备200能够限制特定对象使用该电子设备200时的距离和时间。该电子设备200可以是电视机、Pad、手机或电脑等。如图2所示，该电子设备200包括：摄像头201、存储单元203、图像匹配单元202、距离判定单元204和限制单元205。

摄像头201，用于采集图像。

存储单元203，用于保存通过摄像头201采集的一个以上指定使用者距离电子设备200的显示屏幕为对应的预设距离时的图像。

图像匹配单元202，用于在当前使用者使用电子设备200时，接收摄像头201实时采集的该当前使用者的图像，并与存储单元203中保存的图像进行对比，判断该当前使用者的图像是否与存储单元203中保存的一个以上指定使用者的图像之一匹配，如果匹配，继续接收摄像头201实时采集的该当前使用者的图像，并向距离判定单元204发出通知。

距离判定单元204，用于在收到图像匹配单元202的通知时，从图像匹配单元204接收摄像头201实时采集的该当前使用者的图像，并与所匹配的图像进行对比，判断该当前使用者与电子设备200的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离，是则通知限制单元205。较佳地，距离判定单元204该当前使用者距离电子设备200的显示屏幕的距离小于对应的预设距离，且持续预设时间长度时，再通知限制单元205。

限制单元205，用于在收到距离判定单元204的通知时，进行相应限制使用操作。例如，令电子设备200的显示屏幕变暗，或令电子设备200的显示屏幕变暗的同时给出文字提示或语音提示，或关闭电子设备200的显示屏幕，或直接关闭电子设备200。

在本发明的一个实施例中，摄像头201用于采集使用者的头像。距离判定单元204，用于通过对比图像中的头部轮廓数据或者通过对比图像中的两个瞳孔之间的距离数据，来判断当前使用者与电子设备200的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离。

在本发明的一个实施例中，图像匹配单元202、距离判定单元204和计时单元206可由DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理）芯片或高性能SOC（System on Chip）芯片实现，例如美国TI公司的TMS320C6x系列DSP或集成ARM公司ARM Cortex内核的各种SOC芯片。限制单元205在硬件实现上，需要外接音频DAC（Digital-Analog Converter数模转换器）芯片、音频PA（PowerAmplifier放大器）和喇叭，用于做发声提醒，音频DAC和音频PA是通用器件，可选用多家芯片厂家产品。另外可通过数据线控制显示屏幕的亮暗、开关和文字显示。

在本发明的一个实施例中电子设备200还包括：计时单元206。

图像匹配单元202，进一步用于在判断出当前使用者的图像与保存的所述一个以上指定使用者的图像之一匹配时，通知计时单元206开始为该匹配的指定使用者计时，并继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，与所匹配的图像进行实时对比，如果匹配则令计时单元206累计计时，如果不匹配则通知计时单元206停止计时。

计时单元206，用于对该匹配的指定使用者进行计时，当计时时间超过指定时间长度时，通知限制单元205；

限制单元205，进一步用于在收到计时单元206的通知时，进行相应的限制使用操作。

在本发明的一个实施例中，计时单元206，用于在对该匹配的指定使用者的单次累计计时时间超过最大单次连续使用时间时，通知限制单元205；以及，用于在对该匹配的指定使用者的日累计计时时间超过所述最大日使用时间时，通知限制单元205。

其中，计时单元206在计录该匹配的指定使用者的单次累计计时时间时，当一次的计时开始时间与上一次的计时停止时间之间的间隔小于预设值时，接着上一次的计时进行累计计时，反之重新开始计时。

其中，计时单元206在计录该匹配的指定使用者的日累计计时时间时，从该匹配的指定使用者每日开始使用所述电子设备起开始计时，在使用过程中只要摄像头201能捕获到该匹配的指定使用者的图像就一直计时，而在摄像头201捕获不到该匹配的指定使用者的图像时则暂停计时，直到摄像头201再次捕获到该匹配的指定使用者的图像时接着上一次的计时进行累计计时，该累计计时值直到第二日才清零并重新开始计时。

本发明中的上述电子设备200中，摄像头201可以实时的监控儿童与电子设备200的距离。计时单元206可以与摄像头201和图像匹配单元202配合使用来统计儿童连续使用电子设备200的时间。计时单元206，用来控制计时功能的开关。距离判定单元204负责控制距离限定功能的开启和关闭，当距离判定单元204或计时单元206开启的时候摄像头201会同时开启并且进入实时监控的状态，其中当距离判定单元204关闭的时候电子设备200就会进入非距离监控模式，此时对使用者没有任何距离限制。当计时单元206关闭的时候电子设备200就会进入非时间监控模式，此时对使用者没有任何时间限制。摄像头201可以获取儿童的面部特征和一些用于判断儿童与电子设备200之间距离的数据。其中，面部特征可以用来检测使用者中有没有被限定的儿童，即现有的面部识别技术。其中，用于判断儿童与电子设备距离的数据可以是儿童的头部轮廓数据，也可以是儿童两个瞳孔之间的距离数据，这些数据都可以作为判断儿童与电子设备200之间距离的一些数据信息。

在电子设备200开机的情况下，家长可根据实际情况选择是否打开距离限定功能和计时器功能。在距离限定功能和计时器功能被打开的情况下，家长可根据实际情况事先选择要限定距离的儿童并为该儿童规定一个合理的距离和连续使用设备的最大时间限制（最大的日使用时间和最大的单次连续使用时间），然后通过该电子设备上的摄像头201拍摄当前距离下孩子的头部图像并通过图像匹配单元202来提取该儿童的头部信息和面部特征并存到存储单元203中，这些信息将作为判断孩子与电子设备200之间距离的一些参数信息，如果想修改该儿童的信息可以重新设定距离并拍照存档，家长也可以同时指定多个被限定的对象并以相同的方式依次获取儿童的信息数据并存档。

接下来就可以通过摄像头201来实时检测儿童与电子设备200之间的距离并且计算儿童连续使用电子设备200的时间了。首先，图像匹配单元202会通过面部识别功能来检测当前使用者中是否存在被限定的儿童，因为面部识别功能只有在使用者面部正对着摄像头的情况下才能识别出使用者的面部，所以可以避免被限定儿童背对着电子设备200的时候距离限定也起作用的情况，这样就能在一定程度上弥补了红外测距的不足。如果图像匹配单元202识别出使用者中有被限定的儿童则距离判定单元204对该儿童进行实时的距离检测，并且计时单元206开始计时。如果不存在被限定的儿童则实时检测使用者中是否出现了被限定的儿童，直到出现被限定的儿童才对其进行实时的距离监测并且开始计时。

下面以电子设备为电视机为例，对发明的上述技术方案进行进一步说明。

图3是本发明实施例中的电视机的示意图。如图3所示，电视机300的屏幕上方有摄像头301，且该电视机300的内部还有图像匹配单元、存储单元、距离判定单元、计时单元和限制单元，在图3中没有示出。且这些功能单元所执行的工作与图2中的对应功能模块相同。距离判定单元用来控制距离限定功能的开启和关闭，计时单元用来控制计时功能的开启和关闭。家长可以根据实际情况来选择是否开启距离限定功能和计时功能，比如在没有儿童看电视的情况下或者儿童看电视有大人陪伴的情况下可以关掉距离限定功能和计时功能，当儿童一个人看电视的时候可以开启距离限定功能和计时功能，距离限定功能和计时功能的开启和关闭可以通过遥控器上面的特定的键来触发，为了避免误操作的情况，家长也可以根据实际情况对这两项功能的开启和关闭添加密码保护，即每次开启和关闭的时候要输入特定的密码才能完成相应的操作。摄像头301用来实时采集电视观看者的图像，图像匹配单元用来提取相关数据并对数据进行处理并保存。家长可以根据实际情况将想要限定的儿童的信息存放到该电视机中，具体操作为：为儿童规定一个合理的看电视时间长短和一个合理的看电视距离，儿童站在此距离处进行头像数据的采集，图像匹配单元会根据面部特征提取相关的数据并存到数据库中，当数据获取完毕后就可以对该儿童进行实时距离监控和时间监控了。

图4是本发明实施例中模拟儿童与电视机的空间示意图。参见图4，其中401是家长为孩子规定的一个合理的距离，402代表被限定的儿童，当儿童402位于比固定的距离401更远的位置时，摄像头301获取的儿童的头部轮廓就会比正常的小，或者两个瞳孔之间的距离也就会比正常情况下的瞳孔之间的距离小，通过与所保存的正常情况头部数据的对比说明该儿童离电视的距离比规定的距离远，这种情况下电视不做距离监控的任何操作，当儿童402位于比距离401近的时候，摄像头301获取的儿童402的头部的轮廓就会比正常情况下获取的头部轮廓大，或者获取到的两个瞳孔之间的距离也会比正常情况下获取的两个瞳孔之间的距离大，说明该儿童离电视太近，当儿童近距离观看一段时间（可以根据实际情况规定时间的长短，避免某些操作必需近距离操作情况下的误判断）后电视机就会自动做出相应的操作，如屏幕变暗并且给出提示信息，或是给出声音提示，或者关掉屏幕等，以此来提醒儿童注意自己的距离，当儿童看到提示信息回到规定的距离较远的位置的时候电视会自动恢复正常工作状态，这样就达到了限制儿童看电视距离的目的，时间长了就会使儿童养成远距离看电视的习惯，从而减小近视率。

图5是本发明实施例中的模拟人脸识别过程的示意图。该过程用来识别观看者中是否存在被限定的儿童，401是家长为儿童限定的距离，402是被限定的儿童，403和404是两个大人。人脸识别系统会识别出各个观看者的面部，并且与数据库中的数据进行匹配来判断是否存在被限定的儿童，当识别出有被限定的儿童后，就会对该儿童进行实时的距离监控以及时间监控。其中人脸识别可以用现有的一些技术（例如OpenSURF或OpenCV等)。

综上所述，本发明这种预先通过电子设备本身的摄像头采集一个以上指定使用者距离电子设备的显示屏幕为对应的预设距离时的图像，并保存；在当前使用者使用电子设备时，通过摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与保存的图像进行对比，判断该当前使用者的图像是否与保存的一个以上指定使用者的图像之一匹配；如果匹配，则继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所匹配的图像进行对比，判断该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离，是则进行相应的限制使用操作的技术方案，可以对指定人群使用电子设备时距离显示屏幕的距离进行限制。并且，通过计时器与摄像头的配合，可以实时检测指定人群使用电子设备的时间，进而对使用时间进行限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种实现限制使用电子设备的方法，其特征在于，该方法包括：

预先通过所述电子设备本身的摄像头采集一个以上指定使用者距离所述电子设备的显示屏幕为对应的预设距离时的图像，并保存；

在当前使用者使用所述电子设备时，通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所述保存的图像进行对比，判断该当前使用者的图像是否与保存的所述一个以上指定使用者的图像之一匹配；

如果匹配，则继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，并与所匹配的图像进行对比，判断该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离，是则进行相应的限制使用操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所采集的图像均为头像；

所述判断该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离包括：

通过对比图像中的头部轮廓数据或者通过对比图像中的两个瞳孔之间的距离数据，来判断当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：在该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离小于对应的预设距离，且持续预设时间长度时，再进行相应限制使用操作。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当判断出当前使用者的图像与保存的所述一个以上指定使用者的图像之一匹配时，开始为该匹配的指定使用者计时，并且继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，与所匹配的图像进行实时对比，如果匹配则累计计时，如果不匹配则停止计时；

当该匹配的指定使用者的计时时间超过指定时间长度时，进行相应限制使用操作。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指定时间长度包括：最大日使用时间和最大单次连续使用时间；

所述当该匹配的指定使用者的计时时间超过指定时间长度时，进行相应限制使用操作包括：当该匹配的指定使用者的单次累计计时时间超过所述最大单次连续使用时间时，进行相应限制使用操作；以及，当该匹配的指定使用者的日累计计时时间超过所述最大日使用时间时，进行相应限制使用操作；

其中，在计录该匹配的指定使用者的单次累计计时时间时，当一次的计时开始时间与上一次的计时停止时间之间的间隔小于预设值时，接着上一次的计时进行累计计时，反之重新开始计时；

其中，在计录该匹配的指定使用者的日累计计时时间时，从该匹配的指定使用者每日开始使用所述电子设备起开始计时，在使用过程中只要摄像头能捕获到该匹配的指定使用者的图像就一直计时，而在摄像头捕获不到该匹配的指定使用者的图像时则暂停计时，直到摄像头再次捕获到该匹配的指定使用者的图像时接着上一次的计时进行累计计时，该累计计时值直到第二日才清零并重新开始计时。

6.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：摄像头、存储单元、图像匹配单元、距离判定单元和限制单元；

摄像头，用于采集图像；

存储单元，用于保存通过所述摄像头采集的一个以上指定使用者距离所述电子设备的显示屏幕为对应的预设距离时的图像；

图像匹配单元，用于在当前使用者使用所述电子设备时，接收所述摄像头实时采集的该当前使用者的图像，并与存储单元中保存的图像进行对比，判断该当前使用者的图像是否与存储单元中保存的一个以上指定使用者的图像之一匹配，如果匹配，继续接收所述摄像头实时采集的该当前使用者的图像，并向距离判定单元发出通知；

距离判定单元，用于在收到图像匹配单元的通知时，从图像匹配单元接收摄像头实时采集的该当前使用者的图像，并与所匹配的图像进行对比，判断该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离，是则通知限制单元；

限制单元，用于在收到距离判定单元的通知时，进行相应限制使用操作。

7.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于，

所述摄像头，用于采集使用者的头像；

所述距离判定单元，用于通过对比图像中的头部轮廓数据或者通过对比图像中的两个瞳孔之间的距离数据，来判断当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离是否小于对应的预设距离。

8.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于，

所述距离判定单元，进一步用于在该当前使用者与所述电子设备的显示屏幕之间的距离小于对应的预设距离，且持续预设时间长度时，再通知限制单元。

9.如权利要求6至8中任一项所述的电子设备，其特征在于，该电子设备进一步包括：计时单元；

所述图像匹配单元，进一步用于在判断出当前使用者的图像与保存的所述一个以上指定使用者的图像之一匹配时，通知计时单元开始为该匹配的指定使用者计时，并继续通过所述摄像头实时采集该当前使用者的图像，与所匹配的图像进行实时对比，如果匹配则令计时单元累计计时，如果不匹配则通知计时单元停止计时；

所述计时单元，用于对该匹配的指定使用者进行计时，当计时时间超过指定时间长度时，通知限制单元；

限制单元，进一步用于在收到计时单元的通知时，进行相应的限制使用操作。

10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，

所述计时单元，用于在对该匹配的指定使用者的单次累计计时时间超过最大单次连续使用时间时，通知限制单元；以及，用于在对该匹配的指定使用者的日累计计时时间超过最大日使用时间时，通知限制单元；

其中，计时单元在计录该匹配的指定使用者的单次累计计时时间时，当一次的计时开始时间与上一次的计时停止时间之间的间隔小于预设值时，接着上一次的计时进行累计计时，反之重新开始计时；

其中，计时单元在计录该匹配的指定使用者的日累计计时时间时，从该匹配的指定使用者每日开始使用所述电子设备起开始计时，在使用过程中只要摄像头能捕获到该匹配的指定使用者的图像就一直计时，而在摄像头捕获不到该匹配的指定使用者的图像时则暂停计时，直到摄像头再次捕获到该匹配的指定使用者的图像时接着上一次的计时进行累计计时，该累计计时值直到第二日才清零并重新开始计时。

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