CN103135881A - 显示控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示控制方法及系统，所述显示控制方法包括：通过交互设备产生姿态；采集所述交互设备的图像，所述交互设备的图像中包含标记区域；识别标记区域的姿态；生成所述姿态对应的控制指令；通过所述控制指令控制显示设备的显示。所述系统包括：交互设备，用于产生姿态；图像采集模块，用于采集所述交互设备的图像，所述交互设备的图像中包含标记区域；姿态识别模块，用于识别标记区域的姿态；指令生成模块，用于生成所述姿态对应的控制指令；显示设备，用于通过所述控制指令进行显示控制。采用本发明简化了显示设备中的显示调节过程，提高了操作上的方便性。

Description

显示控制方法及系统

【技术领域】

本发明涉及人机交互技术，特别是涉及一种显示控制方法及系统。

【背景技术】

随着各种交互应用的发展，显示设备成为了交互应用中必不可少的组成部分。在显示设备的使用过程中根据需要对显示状况进行调节的情况时有发生，在需要对显示设备的亮度、分辨率等显示参数进行调节，此时，用户只能设置于显示设备之上的按键实现亮度的高低以及分辨率的大小等调节。

然而，在显示设备中用于改善显示状况的显示参数较多，仅仅通过设置在显示设备上的少数几个按键及按键之间的组合进行显示参数的调节是非常不方便的，用户难以通过对显示参数的调节得到满意的显示状态。例如，若用户对显示器的亮度进行调节，则需要按下菜单按键进入显示设置菜单，进而通过上移按键和下移按键进行移动以进入亮度调节菜单，然后再次通过上移按键和下移按键在1～100的亮度范围内将亮度调节到期望的数值，这一过程较为繁琐，不便于用户操作。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种能简化显示调节的显示控制方法。

此外，还有必要提供一种能简化显示调节的显示控制系统。

一种显示控制方法，包括如下步骤：通过交互设备产生姿态；采集所述交互设备的图像，所述交互设备的图像中包含标记区域；识别标记区域的姿态；生成所述姿态对应的控制指令；通过所述控制指令控制显示设备的显示。

优选地，所述生成所述姿态对应的控制指令的步骤包括：获取当前帧图像中的所述标记区域的姿态；根据预设的姿态与控制指令之间的映射关系生成与所述姿态对应的控制指令。

优选地，所述通过所述控制指令控制显示设备的显示的步骤包括：获取所述控制指令对应的显示参数；按照所述控制指令对显示参数进行数值调整；根据所述调整的显示参数控制显示设备的显示。

优选地，所述获取所述控制指令对应的显示参数的步骤之前还包括：通过所述控制指令触发屏幕菜单界面的开启，并返回所述通过交互设备产生姿态的步骤；所述获取所述控制指令对应的显示参数的步骤包括：根据控制指令在所述屏幕菜单界面中选定显示参数。

优选地，所述按照所述控制指令对显示参数进行数值调整的步骤包括：

按照所述控制指令上调或下调所述显示参数。

优选地，所述所述按照所述控制指令对显示参数进行数值调整的步骤之后还包括：所述数值调整的停止触发计时得到停止时间；判断所述数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则返回所述通过交互设备产生姿态的步骤，若是，则进入所述根据所述调整的显示参数控制显示设备的显示的步骤。

优选地，所述按照所述控制指令对显示参数进行数值调整的步骤之后还包括：所述数值调整的停止触发计时得到停止时间；判断所述数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则返回所述数值调整的停止触发计时得到停止时间的步骤，若是，则进入所述根据所述调整的显示参数控制显示设备的显示的步骤。

一种显示控制系统，包括：交互设备，用于产生姿态；图像采集模块，用于采集所述交互设备的图像，所述交互设备的图像中包含标记区域；姿态识别模块，用于识别标记区域的姿态；指令生成模块，用于生成所述姿态对应的控制指令；显示设备，用于通过所述控制指令进行显示控制。

优选地，所述指令生成模块包括：第一姿态获取模块，用于从所述姿态识别模块中获取当前帧图像中的所述标记区域的姿态；第一指令查找模块，用于根据预设的姿态与控制指令之间的映射关系生成与所述姿态对应的控制指令。

优选地，所述显示设备包括：参数获取模块，用于获取所述控制指令对应的显示参数；调整模块，用于按照所述控制指令对显示参数进行数值调整；显示控制模块，用于根据所述调整的显示参数控制显示设备的显示。

优选地，所述显示设备还包括：菜单开启模块，用于通过所述控制指令触发屏幕菜单界面的开启；所述参数获取模块还用于根据控制指令在所述屏幕菜单界面中选定显示参数。

优选地，所述调整模块还用于按照所述控制指令上调或下调所述显示参数。

优选地，所述显示设备还包括：计时器，用于所述数值调整的停止触发计时得到停止时间；时间判断模块，用于判断所述数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则通知所述计时器，若是，则通知所述显示控制模块。

优选地，所述显示设备还包括：计时器，用于所述数值调整的停止触发计时得到停止时间；时间判断模块，用于判断所述数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则等待所述交互设备产生姿态，若是，则通知所述显示控制模块。

上述显示控制方法及系统，通过交互设备产生姿态，采集交互设备的图像，进而根据采集到的交互设备的图像识别出交互设备中标记区域所产生的姿态，并生成控制指令，通过姿态对应的控制指令对显示设备的显示进行控制，因此通过交互设备产生姿态即可实现显示设备的控制，不需要设置按键，简化了显示设备中的显示调节过程，提高了操作上的方便性，使得显示设备的显示调节更具交互性和易用性。

上述显示控制方法及系统，由于是通过交互设备中设置的标记就可以产生用于控制显示设备显示的控制指令，这将使得用户在观看显示设备的播放时不需要进行移动也能够实现对显示进行控制，大大提高了交互性。

上述显示控制方法及系统，由于是通过交互设备实现显示控制的调节，不需要在显示设备中设置各种按键，在保证了用户中不同状况下均能获得较佳显示效果的前提下更易于产生更多的艺术样式，促进显示设备的设计向多样化发展。

上述显示控制方法及系统，通过交互设备产生的姿态实现显示控制，并且自动判断显示参数的调整是否结束，使得整个显示控制过程更为智能化，进一步促进了智能家居的发展。

【附图说明】

图1为本发明中显示控制方法的流程示意图；

图2为一个实施例中步骤S30的流程示意图；

图3为一个实施例中交互设备的结构示意图；

图4为一个实施例中构建坐标系的示意图；

图5为另一个实施例中的交互设备的结构示意图；

图6为另一个实施例中的交互设备的结构示意图；

图7为另一个实施例中步骤S30的流程示意图；

图8为另一个实施例中构建坐标系的示意图；

图9为一个实施例中步骤S40的流程示意图；

图10为另一个实施例中步骤S40的流程示意图；

图11为一个实施例中步骤S50的流程示意图；

图12为另一个实施例中步S50的流程示意图；

图13为本发明中显示控制系统的结构示意图；

图14为一个实施例中姿态识别模块的结构示意图；

图15为另一个实施例中姿态识别模块的结构示意图；

图16为一个实施例中指令生成模块的结构示意图；

图17为另一个实施例中指令生成模块的结构示意图；

图18为一个实施例中显示设备的结构示意图；

图19为另一个实施例中显示设备的结构示意图；

图20为另一个实施例中显示设备的结构示意图。

【具体实施方式】

在一个实施例中，如图1所示，一种显示控制方法，包括如下步骤：

步骤S10，通过交互设备产生姿态。

步骤S20，采集交互设备的图像，交互设备的图像中包含标记区域。

本实施例中，标记区域是采集的图像中的一个区域，该区域可由交互设备形成。

具体的，在一个实施例中，交互设备可以是手持装置，可将手持装置的一部分或全部设定为指定的颜色或形状，采集手持装置的图像，图像中的手持装置中的该指定颜色或形状的部分形成标记区域。另外，交互设备还可以是带标记的手持装置，即在手持装置上附带指定颜色或形状的标记(如反光材料)，采集手持装置的图像，图像中的手持装置上所附带的指定颜色或形状的标记形成标记区域。

在另一个实施例中，交互设备还可以是人体部位(例如人脸、手掌、手臂等)，采集人体部位的图像，图像中的人体部位形成标记区域。另外，交互设备还可以是带标记的人体部位，即在人体部位上附带指定颜色或形状的标记(如反光材料)，采集人体部位的图像时，图像中的该指定颜色或形状的标记形成标记区域。

步骤S30，识别标记区域的姿态。

本实施例中，对采集到的图像进行处理，提取图像中的标记区域，然后根据标记区域中的像素在构建的图像坐标系中的像素坐标产生标记区域的姿态。所谓姿态，是指标记区域在图像中所形成的姿势状态。进一步的，在二维图像中，姿态为二维图像中的标记区域与预设位置之间的角度，即姿态角；在三维图像中，姿态为三维图像中的标记区域与预设位置之间的多个姿态角所组成的矢量，即姿态向量。本发明中说的“标记区域产生的姿态”，“标记区域的姿态”、“姿态”都是指所述姿态，也就是不同实施例的姿态角与姿态向量。

步骤S40，生成姿态对应的控制指令。

本实施例中，预先设定标记区域的姿态与控制指令之间的映射关系，并将该映射关系存储在数据库中。在识别出标记区域的姿态后，可根据识别出的姿态从数据库中查找与姿态对应的控制指令。

步骤S50，通过控制指令控制显示设备的显示。

本实施例中，将查找到的控制指令发送到显示设备，显示设备按照控制指令执行相应的操作，例如，控制指令为亮度的下调指令，则显示设备将显示参数中的亮度下调到期望的数值。其中，显示设备可以是计算机中的显示器、电视或其它装置。

具体的，通过控制指令，可对显示设备中的显示参数以及桌面背景等方面进行调节，进而在交互设备的使用下实现用户与显示设备之间的交互。例如，通过某一姿态产生的控制指令可对显示设备中的桌面背景进行切换。

由于可生成与识别出的姿态相对应的控制指令，只要交互设备产生姿态就能生成控制指令，不再需要在显示设备中设置按键，简化了显示设备以及用户的显示调节操作。

如图2所示，在一个实施例中，所采集到的包含标记区域的图像为二维图像，上述步骤S30的具体过程包括：

步骤S302，提取图像中与预设颜色模型匹配的像素，对获取的像素进行连通域检测，提取检测得到的连通域中的标记区域。

具体的，可通过摄像机采集包含标记区域的图像，得到的图像为二维可见光图像。优选的，还可在摄像机的镜头前加入红外滤光片，用于滤去除红外波段的其他波段光线，则采集的图像为二维红外图像。由于可见光图像中，场景中的物体会对标记区域的识别形成干扰，而红外图像因滤除掉了可见光信息，干扰较少，因此二维红外图像更有利于提取标记区域。

本实施例中，预先建立颜色模型。例如标记区域的色彩为红色，则预先建立红色模型，该模型中像素的RGB值分量可在200到255之间，G、B分量可接近于零；获取采集的图像中满足该红色模型的RGB值的像素即为红色像素。另外，当采集的图像中由人体部位形成标记区域时，则可获取采集的图像中与预设肤色模型匹配的像素。对获取的像素进行连通域检测，得到多个连通域，连通域是若个连续的像素组成的集合。

本实施例中，由于标记区域的大小和形状应大致是固定不变的，在对获取的像素进行连通域检测时，可计算得到获取的像素中的所有连通域的周长和/或面积。具体的，连通域的周长可为连通域边界像素的个数，连通域的面积可为连通域中的全部像素的个数。进一步的，可将获取的连通域的周长和/或面积与预设标记区域的周长和/或面积进行对比，获取满足预设标记区域的周长和/或面积的连通域即为标记区域。优选的，还可将周长的平方与面积的比值作为判断准则，连通域的该比值满足预设标记区域的该比值，则该连通域为标记区域。

步骤S304，获取标记区域中的像素坐标，根据所述像素坐标产生标记区域姿态。

具体的，在一个实施例中，如图3所示，交互设备包括手持部分和附着于手持部分的标记，其中，标记可为长条形状的反光材料，优选的，可以为椭圆或矩形形状。在其他实施例中，交互设备还可为人体部位，如脸、手掌、手臂等，则采集到的图像中的标记区域即为人体部位的区域。

本实施例中，标记区域为一个连续区域，则根据像素坐标产生标记区域的姿态的过程为：计算得到像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生标记区域的姿态，该标记区域的姿态为一个姿态角。

具体的，如图4所示，构建二维图像坐标系，对于该坐标系上的两个点A(u1，v1)和B(u2，v2)，其形成的姿态角则为斜率的反正切，即arctan((v2-v1)/(u2-u1))。具体的，本实施例中，计算提取的标记区域中的像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，该特征向量的方向即为标记区域长轴所在直线的方向。如图4所示，标记区域长轴所在直线方向为A、B两点所在直线的方向，设特征向量为[dir_u，dir_v]^T其中，dir_u描述标记区域长轴的方向在u轴上的投影，其绝对值正比于从A指向B的向量在u坐标轴方向上的投影(即u2-u1)；dir_v描述标记区域长轴的方向在v轴上的投影，其绝对值正比于从A指向B的向量在v坐标轴方向上的投影(即v2-v1)。若dir_u或dir_v小于0，则修正为[-dir_u，-dir_v]^T则标记区域的姿态角为：arctan(dir_v/dir_u)。

在另一个实施例中，标记区域包括第一连续区域和第二连续区域，则上述步骤S30的具体过程包括：计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标产生标记区域的姿态。具体的，在一个实施例中，交互设备包括手持部分和附着在手持部分的两个标记。如图5所示，标记为两个，分别附着在手持部分前端，标记的形状可以为椭圆形或矩形。优选的，标记可以为位于手持部位前端的两个圆点。如图6所示，可将标记设置在手持部分的两端。在其他实施例中，还可将标记设置在人体部位上，例如设置在人脸、手掌或手臂上。应当说明的是，所设置的两个标记可以大小、形状、颜色等特征上不一致。

本实施例中，提取的标记区域包括两个连续区域，分别为第一连续区域和第二连续区域。进一步的，根据像素坐标计算这两个连续区域的重心。具体的，计算连续区域中的全部像素坐标的平均值，所得到的像素坐标即为连续区域的重心。如图4所示，计算得到的两个连续区域的重心分别为A(u1，v1)和B(u2，v2)，则标记区域的姿态角为斜率的反正切，即arctan((v2-v1)/(u2-u1))。

在另一个实施例中，所采集的图像可以为三维图像。具体的，可利用传统的立体视觉系统(由两台空间位置已知的摄像机及相关数据处理设备组成)、结构光系统(右一台摄像机、一台光源以及相关数据处理设备组成)或TOF(timeof flight，飞行时间)深度相机采集三维图像(即三维深度图像)。

本实施例中，如图7所示，步骤S30的具体过程包括：

步骤S310，对图像进行分割，提取所述图像中的连通域，计算连通域的属性值，将连通域的属性值与预设的标记区域属性值进行对比，所述标记区域为符合所述预设的标记区域属性值的连通域。

具体的，当三维深度图像中两个相邻的像素深度相差小于预先设定的阈值时，例如5厘米，则认为两个像素连通，对整个图像进行连通域检测，可得到包含标记连通域的一系列连通域。

本实施例中，连通域的属性值包括连通域的尺寸和形状。具体的，计算连通域的尺寸/形状，与交互设备上的标记的尺寸/形状进行对比，得到符合标记的尺寸/形状的连通域即为标记区域的连通域(标记区域)。以矩形标记为例，即交互设备上的标记在采集的图像中为矩形，预先设定好标记的长度和宽度，计算连通域对应的物理区域的长度和宽度，该长度和宽度与标记的长度和宽度越接近，则连通域与标记区域越相似。

进一步的，计算连通域对应的物理区域的长度和宽度的过程如下：计算连通域像素的三维坐标的协方差矩阵，采用如下公式计算连通域对应的物理区域的长度和宽度：

其中，k为预先设定的系数，例如设为4，当λ为协方差矩阵最大特征值时，则l为连通域的长度，当λ为协方差矩阵第二大的特征值时，则l为连通域的宽度。

进一步的，还可预先设定矩形标记的长宽比，例如长宽比为2，则连通域对应的物理区域的长宽比越接近于预设设定的矩形标记的长宽比，则连通域与标记区域越相似，具体的，采用如下公式计算连通域对应的物理区域的长宽比：

其中，r为连通域的长宽比，λ₀为协方差矩阵的最大特征值，λ₁为协方差矩阵的第二大特征值。

步骤S320，获取标记区域中的像素坐标，根据该像素坐标产生标记区域的姿态。

具体的，本实施例中，标记区域的姿态为姿态向量。如图8所示，构建三维图像坐标系，该坐标系为右手坐标系。在该坐标系中，设空间向量OP，P在平面XOY的投影为p，则用极坐标表示向量OP的姿态向量为[α，θ]^T，α为角XOp，即X轴到Op角，取值范围为0到360度，θ为角pOP，即OP与XOY平面的夹角，取值范围为-90度到90度。设该坐标系中的空间射线上的两点为A(x1，y1，z1)和B(x2，y2，z2)，则这两点的姿态向量[α，θ]^T可用如下公式唯一确定：

$\cos \left(\mathrm{\α}\right)=\frac{x2-x1}{\sqrt{{(x2-x1)}^2+{(y2-y1)}^2}}$

$\sin \left(\mathrm{\α}\right)=\frac{y2-y1}{\sqrt{{(x2-x1)}^2+{(y2-y1)}^2}}---\left(1\right)$

$\mathrm{\θ}=\arctan \left(\frac{z2-z1}{\sqrt{{(x2-x1)}^2+{(y2-y1)}^2}}\right)---\left(2\right)$

本实施例中，提取标记区域后，计算得到标记区域中的像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，并将该特征向量转换为姿态向量。具体的，设得到的姿态向量为[dir_x，dir_y，dir_z]^T，其中，dir_x表示两点在x轴方向上的距离，dir_y表示两点在y轴方向上的距离，dir_z表示两点在z轴方向上的距离。可认为该姿态向量描述的射线上有两个点，即(0，0，0)和(dir_x，dir_y，dir_z)，即射线从原点触发，指向(dir_x，dir_y，dir_z)，则姿态角需满足上述公式(1)和(2)，令上述公式(1)和(2)中的x1＝0，y1＝0，z1＝0，x2＝dir_x，y2＝dir_y，z2＝dir_z，即可得到姿态向量[α，θ]^T。

在一个实施例中，标记区域为一个连续区域，则根据像素坐标产生标记区域的姿态的过程为：计算得到像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生标记区域的姿态。如上所述，该标记区域的姿态为一个姿态向量。

在另一个实施例中，标记区域包括第一连续区域和第二连续区域，则根据所述像素坐标产生标记区域的姿态的具体过程为：根据像素坐标计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标计算标记区域的姿态。如图8所示，本实施例中，标记区域中的像素坐标为三维坐标，具体的，可根据计算得到的两个连续区域的重心的像素坐标产生标记区域的姿态，该姿态为一个姿态向量。

在一个实施例中，在识别标记区域的姿态的步骤之前还可包括：判断采集的图像为二维图像还是三维图像的步骤。具体的，若采集的图像为二维图像，则执行上述步骤S302至步骤S304，若采集的图像为三维图像，则执行上述步骤S310至S320。

如图9所示，在一个实施例中，上述步骤S40的具体过程包括：

步骤S402，获取当前帧图像中的所述标记区域的姿态。

如上所述，步骤S402中获取的姿态可以是当前帧的二维图像中的标记区域的姿态(即姿态角)，也可以是当前帧的三维深图像中的标记区域的姿态(即姿态向量)。本实施例中，预先设定了姿态与控制指令之间的映射关系。该姿态也可称为绝对姿态。

步骤S404，根据预设的姿态与控制指令之间的映射关系生成与姿态对应的控制指令。

例如，控制指令为显示参数的上调指令和下调指令。以二维图像为例，姿态角的取值范围为-180度到180度。可预先设定当前帧图像中的姿态角在(a，b)的范围内，则触发左键指令，当前帧图像中的姿态角在(c，d)的范围内，则触发右键指令。其中，a、b、c、d都为预先设定的角度，满足a＜b，c＜d，且集合[a，b]和集合[c，d]的交集为空。

另外，在三维图像中，所识别出的姿态包含两个姿态角，可以使用其中的一个姿态角来获取控制指令，也可以使用两个姿态角来获取控制指令。使用其中一个姿态角的方法原理与二维图像类似，在此则不再赘述。使用两个姿态角时，可设置若两个姿态角均在预先设定的指令触发范围内时，才触发控制指令。

如图10所示，在另一个实施例中，采集的包含标记区域的图像为图像序列，上述步骤S40的具体过程包括：

步骤S410，获取当前帧图像中的标记区域的姿态与上一帧图像中的标记区域的姿态之间的相对姿态。

本实施例中，可实时采集由多个包含标记区域的图像组成的图像序列。如上所述，步骤S410中获取的姿态可以是当前帧图像和上一帧图像中的标记区域的姿态角，也可以是当前帧图像和上一帧图像中的标记区域的姿态向量。当前帧图像中的姿态与上一帧图像中的姿态之间的相对姿态为两者的差值。

步骤S420，根据预设的相对姿态与控制指令之间的映射关系生成与相对姿态对应的控制指令。

例如，以二维图像为例，相对姿态为相对姿态角，可预先设定当前帧图像的姿态角比上一帧的姿态角增加大于30度，即相对姿态角大于30度时，则触发显示参数的上调指令，当前帧图像的姿态角比上一帧的姿态角减少大于40度时，即相对姿态角小于-40度时，则触发显示参数的下调指令。三维图像的原理与其类似，在此则不再赘述。

在三维图像中，所识别出的姿态包含两个姿态角，可以使用其中的一个姿态角来获取控制指令，也可以使用两个姿态角来获取控制指令。使用其中一个姿态角的方法原理与二维图像类似，在此则不再赘述。使用两个姿态角时，可设置若两个姿态角变化均满足预设条件时，例如第一个姿态角变化大于预先设定的第一阈值，第二个姿态角变化大于预先设定的第二阈值，则触发控制指令。

如图11所示，在一个实施例中，上述步骤S50的具体过程包括：

步骤S510，获取控制指令对应的显示参数。

本实施例中，显示参数可以是亮度、分辨率、对比度、色温以及频率等用于确定显示设备的显示效果的参数。标记区域的姿态是与控制指令相对应的，显示设备按照控制指令获取需要进行调整的显示参数，即用户通过交互设备产生的姿态可进行亮度、分辨率、对比度、色温以及频率等任一显示参数的选定。

在另一个实施例中，上述步骤S510之前还包括：

通过控制指令触发屏幕菜单界面的开启，并返回步骤S10。

本实施例中，在控制指令的作用下弹出屏幕菜单界面，该屏幕菜单界面中设置了显示设备的各项显示参数，用户通过屏幕菜单界面实现显示设备的菜单式调节方式，进而通过这一屏幕菜单界面为用户提供图形化的显示调整界面，提高了显示控制过程中的交互性和易用性。

在开启屏幕菜单界面之后，将返回通过交互设备产生姿态的步骤，以继续获取用户对屏幕菜单的控制指令，进一步实现屏幕菜单界面中各项显示参数的调整。

上述步骤S510的具体过程包括：根据控制指令在屏幕菜单界面中选定显示参数。

步骤S530，按照控制指令对显示参数进行数值调整。

本实施例中，根据控制指令对获取到的显示参数数值进行上调或者下调，直至显示参数所对应的显示效果满足用户的期望。

在一个实施例中，上述步骤S530的具体过程包括：按照控制指令上调或下调显示参数。

本实施例中，在选定了需要调整的显示参数之后，还应当对选定的显示参数所对应的数值进行上调或下调，使得选定的显示参数发生变化。

在另一个实施例中，如图12所示，上述步骤S530之后还包括：

步骤S501，数值调整的停止触发计时得到停止时间。

本实施例中，在显示参数的调整过程中，用户不断地对显示参数进行上调或下调，在显示参数的数值调整停止时触发停止时间的统计。

步骤S503，判断数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则进入步骤S501，若是，则进入步骤S550。

本实施例中，若判断到停止时间达到了阈值，即用户对显示参数的停止调整所占的时间达到了阈值，则说明显示参数的数值调整结束，此时，将进入步S550，按照此时的数值进行显示；若判断到停止时间尚未达到阈值，则继续进行停止时间的统计。

步骤S550，根据调整的显示参数显示设备的显示。

在一个实施例中，如图13所示，一种显示控制系统，包括交互设备10、图像采集模块20、姿态识别模块30指令生成模块40以及显示设备50。

交互设备10，用于产生姿态。

图像采集模块20，用于采集交互设备的图像，交互设备的图像中包含标记区域。

本实施例中，标记区域是采集的图像中的一个区域，该区域可由交互设备10形成。具体的，在一个实施例中，交互设备10可以是手持装置，可将手持装置的一部分或全部设定为指定的颜色或形状，采集手持装置的图像，图像中的手持装置中的该指定颜色或形状的部分形成标记区域。另外，交互设备10还可以是带标记的手持装置，即在手持装置上附带指定颜色或形状的标记(如反光材料)，采集手持装置的图像，图像中的手持装置上所附带的指定颜色或形状的标记形成标记区域。

在另一个实施例中，交互设备10还可以是人体部位(例如人脸、手掌、手臂等)，采集人体部位的图像，图像中的人体部位形成标记区域。另外，交互设备10还可以是带标记的人体部位，即在人体部位上附带指定颜色或形状的标记(如反光材料)，采集人体部位的图像时，图像中的该指定颜色或形状的标记形成标记区域。

姿态识别模块30，用于识别标记区域的姿态。

具体的，对采集到的图像进行处理，提取图像中的标记区域，然后根据标记区域中的像素在构建的图像坐标系中的像素坐标获取标记区域的姿态。所谓姿态，是指标记区域在图像中所形成的姿势状态。进一步的，在二维图像中，姿态为二维图像中的标记区域与预设位置之间的角度，即姿态角；在三维图像中，姿态为三维图像中的标记区域与预设位置之间的多个姿态角所组成的矢量，即姿态向量。本发明中说的“标记区域产生的姿态”，“标记区域的姿态”都是指所述姿态，也就是不同实施例的姿态角与姿态向量。

指令生成模块40，用于生成姿态对应的控制指令。

本实施例中，预先设定标记区域的姿态与控制指令之间的映射关系，并将该映射关系存储在数据库中(图中未示出)。在识别出标记区域的姿态后，指令生成模块40可用于根据姿态识别模块30识别出的姿态从数据库中查找与姿态对应的控制指令。

显示设备50，用于通过控制指令进行显示控制。

本实施例中，指令生成模块40将查找到的控制指令发送到显示设备50，显示设备50按照控制指令执行相应的操作，例如，控制指令为亮度的下调指令，则显示设备50将显示参数中的亮度下调到期望的数值。其中，显示设备50可以是计算机中的显示器、电视或其它装置。

具体的，通过控制指令，可对显示设备50中的显示参数以及桌面背景等方面进行调节，进而在交互设备10的使用下实现用户与显示设备50之间的交互。例如，通过某一姿态产生的控制指令可对显示设备中的桌面背景进行切换。

由于可生成与识别出的姿态相对应的控制指令，只要交互设备10产生姿态就能生成控制指令，不再需要在显示设备50中设置按键，简化了显示设备50以及用户的显示调节操作。

如图14所示，在一个实施例中，图像采集模块20采集到的图像为二维图像，姿态识别模块30包括第一图像处理模块302和第一姿态产生模块304，其中：

第一图像处理模块302用于提取图像中与预设颜色模型匹配的像素，对获取的像素进行连通域检测，提取检测得到的连通域中的标记区域。

具体的，图像采集模块20可为摄像机，其采集得到的图像可为二维可见光图像。优选的，还可在摄像机的镜头前加入红外滤光片，用于滤去除红外波段的其他波段光线，则图像采集模块20采集的图像为二维红外图像。由于可见光图像中，场景中的物体会对标记区域的识别形成干扰，而红外图像因滤除掉了可见光信息，干扰较少，因此二维红外图像更有利于提取标记区域。

具体的，第一图像处理模块302用于预先建立颜色模型。例如标记区域的色彩为红色，则预先建立红色模型，该模型中像素的RGB值分量可在200到255之间，G、B分量可接近于零；第一图像处理模块302则用于获取帧图像中满足该红色模型的RGB值的像素即为红色像素。另外，当采集的图像中由人体部位形成标记区域时，第一图像处理模块302则用于获取图像中与预设肤色模型匹配的像素。第一图像处理模块302还用于对获取的像素进行连通域检测，得到多个连通域，连通域是若个连续的像素组成的集合。

本实施例中，由于标记区域的大小和形状应大致是固定不变的，第一图像处理模块302在对获取的像素进行连通域检测时，可计算得到获取的像素中的所有连通域的周长和/或面积。具体的，连通域的周长可为连通域边界像素的个数，连通域的面积可为连通域中的全部像素的个数。进一步的，第一图像处理模块302可用于将获取的连通域的周长和/或面积与预设标记区域的周长和/或面积进行对比，获取满足预设标记区域的周长和/或面积的连通域即为标记区域。优选的，第一图像处理模块302还可用于将周长的平方与面积的比值作为判断准则，连通域的该比值满足预设标记区域的该比值，则该连通域为标记区域。

第一姿态产生模块304，用于获取标记区域中的像素坐标，根据像素坐标产生标记区域的姿态。

本实施例中，标记区域产生的姿态为姿态角。在一个实施例中，标记区域为一个连续区域，则第一姿态产生模块304用于计算得到像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生标记区域的姿态，该标记区域的姿态为一个姿态角。

在另一个实施例中，标记区域包括第一连续区域和第二连续区域，则第一姿态产生模块304还用于计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标产生标记区域的姿态。具体的，计算连续区域中的全部像素坐标的平均值，所得到的像素坐标即为连续区域的重心。

在另一个实施例中，图像采集模块20采集禾到的图像为三维图像。具体的，图像采集模块20可采用传统的立体视觉系统(由两台控制位置已知的摄像机及相关软件组成)、结构光系统(右一台摄像机、一台光源以及相关软件组成)或TOF(time of flight，飞行时间)深度相机实现采集三维图像(即三维深度图像)。

本实施例中，如图15所示，姿态识别模块30包括第二图像处理模块310和第二姿态产生模块320，其中：

第二图像处理模块310用于对图像进行分割，提取图像中的连通域，并计算连通域的属性值，将连通域的属性值与预设的标记区域属性值进行对比，标记区域为符合所述预设的标记区域属性值的连通域。

具体的，第二图像处理模块310用于当三维图像中两个相邻的像素深度相差小于预先设定的阈值时，例如5厘米，则认为两个像素连通，对整个图像进行连通域检测，可得到包含标记连通域的一系列连通域。

本实施例中，连通域的属性值包括连通域的尺寸和形状。具体的，第二图像处理模块310用于计算连通域的尺寸/形状，与交互设备上的标记的尺寸/形状进行对比，得到符合标记的尺寸/形状的连通域即为标记区域的连通域(标记区域)。以矩形标记为例，即交互设备上的标记在采集的图像中为矩形，预先设定好标记的长度和宽度，第二图像处理模块310则用于计算连通域对应的物理区域的长度和宽度，该长度和宽度与标记的长度和宽度越接近，则连通域与标记区域越相似。

进一步的，第二图像处理模块310用于计算连通域对应的物理区域的长度和宽度的过程如下：计算连通域像素的三维坐标的协方差矩阵，采用如下公式计算连通域对应的物理区域的长度和宽度：

其中，k为预先设定的系数，例如设为4，当λ为协方差矩阵最大特征值时，则l为连通域的长度，当λ为协方差矩阵第二大的特征值时，则l为连通域的宽度。

进一步的，第二图像处理模块310还可用于预先设定矩形标记的长宽比，例如长宽比为2，则连通域对应的物理区域的长宽比越接近于预设设定的矩形标记的长宽比，则连通域与标记区域越相似，具体的，第二图像处理模块310用于采用如下公式计算连通域对应的物理区域的长宽比：

其中，r为连通域的长宽比，λ₀为协方差矩阵的最大特征值，λ₁为协方差矩阵的第二大特征值。

第二姿态产生模块320，用于获取标记区域中的像素坐标，根据像素坐标产生标记区域的姿态。

本实施例中，标记区域的姿态为姿态向量。在一个实施例中，标记区域为一个连续区域，则第二姿态产生模块320用于计算得到像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生标记区域的姿态。如上所述，该标记区域的姿态为一个姿态向量。

在另一个实施例中，标记区域包括第一连续区域和第二连续区域，则第二姿态产生模块320用于计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标产生标记区域的姿态。本实施例中，标记区域中的像素坐标为三维坐标，具体的，可根据计算得到的两个连续区域的重心的像素坐标产生标记区域的姿态，该姿态为一个姿态向量。

在一个实施例中，姿态识别模块30还包括判断模块(图中未示出)，用于判断采集的图像为二维图像还是三维图像。具体的，本实施例中，当判断模块判断到采集的图像为二维图像时，通知第一图像处理模块302提取二维图像中的标记区域，进而通过第一姿态产生模块304产生该标记区域的姿态。当判断模块判断到采集的图像为二维图像时，通知第二图像处理模块310提取三维图像中的标记区域，进而通过第二姿态产生模块320产生该标记区域的姿态。可以理解的，本实施例中，姿态识别模块30同时包括判断模块(图中未示出)、第一图像处理模块302、第一姿态产生模块304、第二图像处理模块310和第二姿态产生模块320。本实施例既可通过二维图像识别标记区域的姿态，又可通过二维图像识别标记区域的姿态。

如图16所示，在一个实施例中，指令生成模块40包括第一姿态获取模块402和第一指令查找模块404，其中：

第一姿态获取模块402，用于从姿态识别模块30中获取当前帧图像中的标记区域的姿态。

具体的，该姿态可以是当前帧的二维图像中的标记区域的姿态角，也可以是当前帧的三维深度图像中的标记区域的姿态向量。本实施例中，预先设定了姿态与控制指令之间的映射关系。该姿态也可称为绝对姿态。

第一指令查找模块404，用于根据预设的姿态与控制指令之间的映射关系生成与姿态对应的控制指令。

本实施例中，所采集的包含标记区域的图像可以是图像序列。第一姿态获取模块402还用于从姿态识别模块30中获取当前帧图像中的标记区域的姿态与上一帧图像中的标记区域的姿态之间的相对姿态。第一指令查找模块404还用于根据预设的相对姿态与控制指令之间的映射关系生成与相对姿态对应的控制指令。

在另一个实施例中，所采集的包含标记区域的图像可以是图像序列，如图17所示，指令生成模块40包括第二姿态获取模块410和第二指令查找模块420，其中：

第二姿态获取模块410，用于从姿态识别模块30中获取当前帧图像中的标记区域的姿态与上一帧图像中的标记区域的姿态之间的相对姿态。

第二指令查找模块420，用于根据预设的相对姿态与控制指令之间的映射关系生成与相对姿态对应的控制指令。

如图18所示，在一个实施例中，上述显示设备50包括参数获取模块501、调整模块503以及显示控制模块505。

参数获取模块501，用于获取控制指令对应的显示参数。

本实施例中，显示参数可以是亮度、分辨率、对比度、色温以及频率等用于确定显示设备的显示效果的参数。标记区域的姿态是与控制指令相对应的，显示设备按照控制指令获取需要进行调整的显示参数，即用户通过交互设备10产生的姿态可进行亮度、分辨率、对比度、色温以及频率等任一显示参数的选定。

在一个实施例中，如图19所示，上述显示设备50还包括菜单开启模块510。

菜单开启模块510，用于通过控制指令触发屏幕菜单界面的开启。

本实施例中，菜单开启模块510在控制指令的作用下弹出屏幕菜单界面，该屏幕菜单界面中设置了显示设备50的各项显示参数，用户通过屏幕菜单界面实现显示设备的菜单式调节方式，进而通过这一屏幕菜单界面为用户提供图形化的显示调整界面，提高了显示控制过程中的交互性和易用性。

在开启屏幕菜单界面之后，将继续获取用户对屏幕菜单的控制指令，以进一步实现屏菜单中各项显示参数的调整。

上述参数获取模块501还用于根据控制指令在屏幕菜单界面中选定显示参数。

调整模块503，用于按照控制指令对显示参数进行数值调整。

本实施例中，根据控制指令对获取到的显示参数数值进行上调或下调，直至显示参数所对应的显示效果满足用户的期望。

在一个实施例中，上述调整模块503还用于按照控制指令上调或下调显示参数。

本实施例中，在选定了需要调整的显示参数之后，调整模块503还应当对选定的显示参数所对应的数值进行上调或下调，使得选定的显示参数发生变化。

在另一个实施例中，如图20所示，上述显示设备50还包括计时器530以及时间判断模块550。

计时器530，用于数值调整的停止触发计时得到停止时间。

本实施例中，在显示参数的调整过程中，用户不断地对显示参数进行上调或下调，计时器530在显示参数的数值调整停止时触发停止时间的统计。

时间判断模块550，用于判断数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则通知计时器530，若是，则通知显示控制模块505。

本实施例中，若时间判断模块550判断到停止时间达到了阈值，即用户对显示参数的停止调整所占的时间达到了阈值，则说明显示参数的数值调整结束，此时，将通知显示控制模块505按照此时的数值进行显示；若判断到停止时间尚未达到阈值，则计时器530继续进行计时。

显示控制模块505，用于根据调整的显示参数控制显示设备的显示。

上述显示控制方法及系统，通过交互设备产生姿态，采集交互设备的图像，进而根据采集到的交互设备的图像识别出交互设备中标记区域所产生的姿态，并生成控制指令，通过姿态对应的控制指令对显示设备的显示进行控制，因此通过交互设备产生姿态即可实现显示设备的控制，不需要设置按键，简化了显示设备中的显示调节过程，提高了操作上的方便性，使得显示设备的显示调节更具交互性和易用性。

上述显示控制方法及系统，由于是通过交互设备中设置的标记就可以产生用于控制显示设备显示的控制指令，这将使得用户在观看显示设备的播放时不需要进行移动也能够实现对显示进行控制，大大提高了交互性。

上述显示控制方法及系统，由于是通过交互设备实现显示控制的调节，不需要在显示设备中设置各种按键，在保证了用户中不同状况下均能获得较佳显示效果的前提下更易于产生更多的艺术样式，促进显示设备的设计向多样化发展。

上述显示控制方法及系统，通过交互设备产生的姿态实现显示控制，并且自动判断显示参数的调整是否结束，使得整个显示控制过程更为智能化，进一步促进了智能家居的发展。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种显示控制方法，包括如下步骤：

通过交互设备产生姿态；

采集所述交互设备的图像，所述交互设备的图像中包含标记区域；

识别标记区域的姿态；

生成所述姿态对应的控制指令；

通过所述控制指令控制显示设备的显示。

2.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述生成所述姿态对应的控制指令的步骤包括：

获取当前帧图像中的所述标记区域的姿态；

根据预设的姿态与控制指令之间的映射关系生成与所述姿态对应的控制指令。

3.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述通过所述控制指令控制显示设备的显示的步骤包括：

获取所述控制指令对应的显示参数；

按照所述控制指令对显示参数进行数值调整；

根据所述调整的显示参数控制显示设备的显示。

4.根据权利要求3所述的显示控制方法，其特征在于，所述获取所述控制指令对应的显示参数的步骤之前还包括：

通过所述控制指令触发屏幕菜单界面的开启，并返回所述通过交互设备产生姿态的步骤；

所述获取所述控制指令对应的显示参数的步骤包括：

根据控制指令在所述屏幕菜单界面中选定显示参数。

5.根据权利要求3或4所述的显示控制方法，其特征在于，所述按照所述控制指令对显示参数进行数值调整的步骤包括：

按照所述控制指令上调或下调所述显示参数。

6.根据权利要求3或4所述的显示控制方法，其特征在于，所述所述按照所述控制指令对显示参数进行数值调整的步骤之后还包括：

所述数值调整的停止触发计时得到停止时间；

判断所述数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则返回所述通过交互设备产生姿态的步骤，若是，则进入所述根据所述调整的显示参数控制显示设备的显示的步骤。

7.根据权利要求5所述的显示控制方法，其特征在于，所述按照所述控制指令对显示参数进行数值调整的步骤之后还包括：

所述数值调整的停止触发计时得到停止时间；

判断所述数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则返回所述数值调整的停止触发计时得到停止时间的步骤，若是，则进入所述根据所述调整的显示参数控制显示设备的显示的步骤。

8.一种显示控制系统，其特征在于，包括：

交互设备，用于产生姿态；

图像采集模块，用于采集所述交互设备的图像，所述交互设备的图像中包含标记区域；

姿态识别模块，用于识别标记区域的姿态；

指令生成模块，用于生成所述姿态对应的控制指令；

显示设备，用于通过所述控制指令进行显示控制。

9.根据权利要求8所述的显示控制方法，其特征在于，所述指令生成模块包括：

第一姿态获取模块，用于从所述姿态识别模块中获取当前帧图像中的所述标记区域的姿态；

第一指令查找模块，用于根据预设的姿态与控制指令之间的映射关系生成与所述姿态对应的控制指令。

10.根据权利要求8所述的显示控制系统，其特征在于，所述显示设备包括：

参数获取模块，用于获取所述控制指令对应的显示参数；

调整模块，用于按照所述控制指令对显示参数进行数值调整；

显示控制模块，用于根据所述调整的显示参数控制显示设备的显示。

11.根据权利要求10所述的显示控制系统，其特征在于，所述显示设备还包括：

菜单开启模块，用于通过所述控制指令触发屏幕菜单界面的开启；

所述参数获取模块还用于根据控制指令在所述屏幕菜单界面中选定显示参数。

12.根据权利要求10或11所述的显示控制系统，其特征在于，所述调整模块还用于按照所述控制指令上调或下调所述显示参数。

13.根据权利要求10或11所述的显示控制系统，其特征在于，所述显示设备还包括：

计时器，用于所述数值调整的停止触发计时得到停止时间；

时间判断模块，用于判断所述数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则通知所述计时器，若是，则通知所述显示控制模块。

14.根据权利要求12所述的显示控制系统，其特征在于，所述显示设备还包括：

计时器，用于所述数值调整的停止触发计时得到停止时间；

时间判断模块，用于判断所述数值调整的停止时间是否达到阈值，若否，则等待所述交互设备产生姿态，若是，则通知所述显示控制模块。

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