CN103780957A - 一种电视终端智能控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电视终端智能控制系统及其控制方法。包括依次相连的摄像机、瞳孔状态分析子模块、主控制模块和亮度控制子模块。瞳孔状态分析子模块采集摄像机获取的人眼图像,从图像中分离出眼部图像,对眼部图像进行预处理,滤除眼部图像周围的噪声,提取瞳孔图像,计算瞳孔大小,并向主控制模块发送瞳孔大小数据;主控制模块分析瞳孔大小数据,根据数据的变化控制亮度控制子模块调整屏幕亮度,更有利于对眼睛的保护。

Description

一种电视终端智能控制系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电视终端智能控制系统及其控制方法,特别是涉及一种适用于基于人眼瞳孔识别,实现电视终端工作状态自动调整的电视终端智能控制系统及其控制方法,涉及的设备包括电视机、机顶盒、显示器、投影仪等等。
背景技术
[0002] 随着智能技术的发展,各类终端开始转向智能化,能实现的功能也越来越强大,部分智能设备开始集成各类传感器件,实现设备状态的自动化调整。例如,部分显示器件集成了光线亮度传感器,屏幕根据环境亮度的变化自动调整显示亮度,节省能源的同时还能较好的保护眼睛。但是,受传感器安装位置、角度、朝向、灵敏度等因素的影响,效果并不是很理想,特别是对于电视机等固定设备。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种更加适应眼睛的承受能力,更有利于对眼睛的保护的电视终端智能控制系统及其控制方法。
[0004] 进一步要解决的技术问题是如何最终达到保护眼睛和节能减排的目标。
[0005] 本发明采用的技术方案如下:一种电视终端智能控制系统,其特征在于:包括依次相连的摄像机、瞳孔状态分析子模块、主控制模块和亮度控制子模块。
[0006] 作为对其进一步的改进,还包括摄像头、动作跟踪分析子模块和定时模块,摄像头、动作跟踪分析子模块、主控制模块和定时模块依次相连。
[0007] 作为对其进一步的改进,所述摄像机为红外摄像机。
[0008] 作为对其进一步的改进,所述摄像头为普通2D摄像头。
[0009] 基于上述系统的控制方法,具体方法步骤为:一、摄像机实时获取人眼图像;二、瞳孔状态分析子模块采集摄像机获取的人眼图像,从图像中分离出眼部图像,对眼部图像进行预处理,滤除眼部图像周围的噪声,提取瞳孔图像,计算瞳孔大小,并向主控制模块发送瞳孔大小数据;三、主控制模块分析瞳孔大小数据,根据数据的变化控制亮度控制子模块
调整屏幕亮度。
[0010] 作为对其进一步的改进,所述步骤还包括:动作跟踪分析子模块采集摄像头获取的人体图像并进行动作分析,分析出人体的动作变化,并将变化信息发送给主控制模块,当瞳孔状态分析子模块无法捕捉到瞳孔数据且动作跟踪分析子模块在一定时间段内没有监测到明显肢体动作变化时,主控制模块向定时模块发送关机指令,定时模块在一定时间后自动关闭设备,设备进入待机状态。
[0011] 作为对其进一步的改进,瞳孔状态分析子模块采用亮暗瞳差分方案分离出瞳孔图像。
[0012] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:基于对眼睛这个人体对光线最为敏感器官的检测,实现电视终端对显示亮度更加精确的调节以及开关状态的控制。人眼对光线非常敏感,其中瞳孔的大小可以根据环境光线的变化进行调节,且这种调节是实时和精确的,精确程度是任何传感器都无法比拟的,依靠对瞳孔大小的检测实现的亮度调节更加适应眼睛的承受能力,更有利于对眼睛的保护。
附图说明
[0013] 图1为本发明其中一实施例的系统原理及处理流程示意图。
[0014] 图2为红外摄像机正面示意图。
[0015] 图3为亮暗瞳产生原理示意图。
具体实施方式
[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0017] 本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0018] 如图1所示,在本具体实施例中,一种电视终端智能控制系统,包括依次相连的摄像机、瞳孔状态分析子模块、主控制模块和亮度控制子模块。还包括摄像头、动作跟踪分析子模块和定时模块,摄像头、动作跟踪分析子模块、主控制模块和定时模块依次相连。
[0019] 所述摄像机为红外摄像机。
[0020] 所述摄像头为普通2D摄像头。
[0021] 红外摄像机采集人体面部的图像,并将图像传送给瞳孔状态分析子模块;2D摄像头实时获取人体图像并传送给动作跟踪分析子模块。
[0022] 基于上述系统的控制方法,具体方法步骤为:一、摄像机实时获取人眼图像;二、瞳孔状态分析子模块采集摄像机获取的人眼图像,从图像中分离出眼部图像,对眼部图像进行预处理,滤除眼部图像周围的噪声,提取瞳孔边缘信息,定位瞳孔中心及直径等处理动作,计算瞳孔大小,并向主控制模块发送瞳孔大小数据;三、主控制模块分析瞳孔大小数据,根据数据的变化控制亮度控制子模块调整屏幕亮度。
[0023] 所述步骤还包括:动作跟踪分析子模块采集摄像头获取的人体图像并进行动作分析,分析出人体的动作变化,并将变化信息发送给主控制模块,当瞳孔状态分析子模块无法捕捉到瞳孔数据且动作跟踪分析子模块在一定时间段内没有监测到明显肢体动作变化时,主控制模块向定时模块发送关机指令,定时模块在一定时间后自动关闭设备,设备进入待机状态。
[0024] 其中,瞳孔状态分析子模块采用亮暗瞳差分方案分离出瞳孔图像。基本原理为:采用光源可控红外摄像机(如图2所示),其中外环红外LED和内环红外LED光源可以交替亮暗,分别对应图像的奇数帧和偶数帧,产生亮瞳和暗瞳交替出现的视频序列。亮暗瞳图像产生原理如图3所示,当内环红外LED点亮时,对应产生亮瞳图像;当外环红外LED点亮时,由于入射光和反射光存在一定夹角,将对应产生暗瞳图像。利用相邻帧亮瞳和暗瞳图像做差分消除背景影响,从而可以确定出瞳孔的区域。[0025] 动作跟踪分析子模块对由图像获取模块2D摄像头捕获的图像进行分析,监测人体的动作变化,重点跟踪人体肢体动作的幅度及变化频率,并将跟踪结果传递给主控制模块。
[0026] 动作跟踪作为方案的辅助系统,不需要进行动作细节的分析,只需跟踪是否有动作变化及统计变化频率即可。主要原理为:采用基于特征与运动信息结合的方法,人体的肤色在颜色空间是有特定范围的,利用人体的肤色作为特征,把图像中与肤色相似的区域归为候选区域,从而获取到人体手部、面部等区域。通过插帧法跟踪肤色区域的分布,当前帧与前一帧(或前若干帧)相减,检测出两帧图像之间的差异用来确定肤色区域(重点是手部)的位置变化,位置的变化就对应动作的变化。
[0027] 主控制模块分析瞳孔大小和肢体动作变化相关的数据,并与上一监测时间点的数据进行对比,根据变化情况向亮度控制子模块和定时模块发控制命令。
[0028] 亮度控制子模块执行主控制模块的命令,动态调整屏幕显示亮度:例如,当监测到瞳孔变大时,说明环境光亮度变暗,控制模块将屏幕亮度调暗;当瞳孔变小时,说明环境光亮度增加,屏幕亮度相应调高;通过上述过程,使屏幕亮度跟眼睛的承受程度相适应,有利于对人体眼睛的保护。
[0029] 定时模块执行主控制模块的命令,控制设备定时关机:当瞳孔状态分析子模块无法捕捉到瞳孔数据且动作跟踪分析子模块在一定时间段内没有监测到明显肢体动作变化时,主控制模块向定时模块发送关机指令,屏幕出现提示信息,定时模块在一定时间后自动关闭设备,设备进入待机状态,达到节能减排目的。

Claims (7)

1.一种电视终端智能控制系统,其特征在于:包括依次相连的摄像机、瞳孔状态分析子模块、主控制模块和亮度控制子模块。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于:还包括摄像头、动作跟踪分析子模块和定时模块,摄像头、动作跟踪分析子模块、主控制模块和定时模块依次相连。
3.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于:所述摄像机为红外摄像机。
4.根据权利要求2所述的控制系统,其特征在于:所述摄像头为普通2D摄像头。
5.一种电视终端智能控制方法,具体方法步骤为:一、摄像机实时获取人眼图像;二、瞳孔状态分析子模块采集摄像机获取的人眼图像,从图像中分离出眼部图像,对眼部图像进行预处理,滤除眼部图像周围的噪声,提取瞳孔图像,计算瞳孔大小,并向主控制模块发送瞳孔大小数据;三、主控制模块分析瞳孔大小数据,根据数据的变化控制亮度控制子模块调整屏幕亮度。
6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于:所述步骤还包括:动作跟踪分析子模块采集摄像头获取的人体图像并进行动作分析,分析出人体的动作变化,并将变化信息发送给主控制模块,当瞳孔状态分析子模块无法捕捉到瞳孔数据且动作跟踪分析子模块在一定时间段内没有监测到明显肢体动作变化时,主控制模块向定时模块发送关机指令,定时模块在一定时间后自动关闭设备,设备进入待机状态。
7.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于:瞳孔状态分析子模块采用亮暗瞳差分方案分离出瞳孔图像。
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