CN103885694A - 显示屏幕自动调节系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示屏幕自动调节系统及方法，该方法包括：获取显示屏幕上的摄像单元摄取的阅览者的当前图片和上一张图片；从获取的当前图片和上一张图片中识别出阅览者的脸部；根据脸部的位置变化，确定所述阅览者脸部的移动方向和移动角度；根据所述阅览者脸部的移动方向和移动角度，控制显示屏幕转动；获取电子装置的重力传感器实时侦测到的该显示屏幕的转动角度；当重力传感器侦测到的转动角度等于脸部的移动角度时，停止转动显示屏幕。利用本发明可根据阅览者脸部的移动，自动控制显示屏幕向相应方向转动。

Description

显示屏幕自动调节系统及方法
技术领域
本发明涉及自动控制系统及方法，尤其涉及一种显示屏幕自动调节系统及方法。
背景技术
传统电脑的显示屏幕位置固定，不能根据阅览者脸部的移动，自动进行不同角度的旋转，当阅览者的位置和视线角度发送变化时，会导致阅览者看不清显示屏幕上的内容。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种显示屏幕自动调节系统及方法，其可根据阅览者脸部的移动，自动控制显示屏幕向相应方向转动。
一种显示屏幕自动调节系统，该系统包括：图片获取模块，用于获取显示屏幕上的摄像单元摄取的阅览者的当前图片和上一张图片；脸部识别模块，用于从获取的当前图片和上一张图片中识别出阅览者的脸部；人脸分析模块，用于根据脸部的位置变化，确定所述阅览者脸部的移动方向和移动角度；控制模块，用于根据所述阅览者脸部的移动方向和移动角度，控制显示屏幕转动；所述控制模块，还用于获取电子装置的重力传感器实时侦测到的该显示屏幕的转动角度；所述控制模块，还用于当重力传感器侦测到的转动角度等于脸部的移动角度时，停止转动显示屏幕。
一种显示屏幕自动调节方法，该方法包括：图片获取步骤，获取显示屏幕上的摄像单元摄取的阅览者的当前图片和上一张图片；脸部识别步骤，从获取的当前图片和上一张图片中识别出阅览者的脸部；人脸分析步骤，根据脸部的位置变化，确定所述阅览者脸部的移动方向和移动角度；第一控制步骤，根据所述阅览者脸部的移动方向和移动角度，控制显示屏幕转动；第二控制步骤，获取电子装置的重力传感器实时侦测到的该显示屏幕的转动角度；第三控制步骤，当重力传感器侦测到的转动角度等于脸部的移动角度时，停止转动显示屏幕。
相较于现有技术，所述的显示屏幕自动调节系统及方法，其可根据阅览者脸部的移动，自动控制显示屏幕向相应方向转动，使得显示屏幕正对着人脸方向。这样，无论阅览者在什么位置和什么角度都能正对着显示屏幕，视觉一直处于最佳的效果。
附图说明
图1是本发明显示屏幕自动调节系统的应用环境示意图。
图2是本发明显示屏幕自动调节系统的功能模块图。
图3是本发明显示屏幕自动调节方法较佳实施例的流程图。
图4是显示屏幕的正面示意图。
图5是显示屏幕的侧面示意图。
主要元件符号说明
电子装置 2
摄像单元 20
重力传感器 21
显示屏幕 22
存储器 23
显示屏幕自动调节系统 24
处理器 25
支架 26
底座 27
转轴 28
图片获取模块 240
脸部识别模块 241
人脸分析模块 242
控制模块 243
具体实施方式
如图1所示，是本发明显示屏幕自动调节系统的应用环境示意图。在本实施例中，该显示屏幕自动调节系统24运行于一个电子装置2中。所述电子装置2还包括通过信号线和数据线（如SMBus，System Management Bus）相连的摄像单元20、重力传感器21、显示屏幕22、存储器23及处理器25。
在本实施例中，所述电子装置2可以电脑等。该重力传感器21可以是G-sensor（Gravity-sensor），用于侦测显示屏幕22在X轴、Y轴和Z轴方向的转动角度。该处理器25可以是嵌入式处理器（Embedded Controller），内嵌一颗8032单片机处理器，在3V电压下工作。
参阅图4所示，该摄像单元20安装于显示屏幕22的上方中间位置，该显示屏幕22通过支架26与底座27连接。进一步参阅图5所示，在本实施例中，该支架26中间包括一个转轴28，该转轴28可以是球形转轴。该支架26内还安装有一个驱动马达，通过该驱动马达可以转动转轴28，从而带动显示屏幕22进行转动。
其中，所述摄像单元20用于摄取阅览者的图片（或照片），并将摄取的图片保存于存储器23。在本实施例中，所述摄像单元20为网络摄影机（IP Camera），且每秒钟可摄取10张图片，也就是说，摄像单元20的摄影间隔时间为0.1秒，即摄像单元20每隔0.1秒会摄取一次阅览者的图片。
所述显示屏幕自动调节系统24用于从存储器23中获取摄像单元20摄取的图片，从获取的图片中识别出阅览者的脸部，并根据脸部的移动自动控制显示屏幕22转动，具体过程以下描述。
在本实施例中，所述显示屏幕自动调节系统24可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块被存储在所述存储器23中并被配置成由一个或多个处理器（本实施例为一个处理器25）执行，以完成本发明。例如，参阅图2所示，所述显示屏幕自动调节系统24被分割成图片获取模块240、脸部识别模块241、人脸分析模块242和控制模块243。本发明所称的模块是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在处理器25中的执行过程，关于各模块的功能将在图3的流程图中具体描述。
如图3所示，是本发明显示屏幕自动调节方法较佳实施例的流程图。
步骤S10，图片获取模块240从存储器23中获取摄像单元20摄取阅览者的当前图片和上一张图片。
步骤S11，脸部识别模块241从获取的当前图片和上一张图片中识别出阅览者的脸部。其中，所述脸部识别模块241可以利用肤色理论（如YCbCr色彩空间模型）从获取的图片中识别出阅览者的脸部，也可以利用脸部特征样本对比技术（Face Template Matching）或其它面部识别技术从获取的图片中识别出阅览者的脸部。
步骤S12，人脸分析模块242根据脸部的位置变化，确定所述阅览者脸部的移动方向和移动角度。其中，所述移动方向包括X轴方向、Y轴方向和Z轴方向，所述移动角度包括X轴方向的移动角度、Y轴方向的移动角度和Z轴方向的移动角度。
其中，所述人脸分析模块242可以利用快速人脸跟踪算法（FastFace Tracking Algorithm），根据脸部的位置变化，确定所述阅览者脸部在X轴、Y轴、Z轴的移动方向和移动角度等。例如，所述人脸跟踪算法可以采用基于Camshift的人脸跟踪算法。
步骤S13，控制模块243根据所述阅览者脸部的移动方向和移动角度，通过支架26内安装的驱动马达驱动转轴28转动，从而控制显示屏幕22转动。在其他实施例中，也可以通过其他驱动装置驱动显示屏幕22转动。
举例而言，如果所述阅览者的脸部移动方向为向左，则控制模块243根据脸部的移动角度向左转动显示屏幕22。
如果脸部的移动方向为向右，则控制模块243根据脸部的移动角度向右转动显示屏幕22。
如果脸部的移动方向为向上，则控制模块243根据脸部的移动角度向上转动显示屏幕22。
如果脸部的移动方向为向下，则控制模块243根据脸部的移动角度向下转动显示屏幕22。
步骤S14，在显示屏幕22转动时，重力传感器21将实时侦测显示屏幕22的转动角度，控制模块243获取重力传感器21实时侦测到的显示屏幕22的转动角度。所述转动角度包括X轴、Y轴及Z轴方向的转动角度。
步骤S15，当重力传感器21侦测到的转动角度等于脸部的移动角度时，停止转动显示屏幕22。
例如，假设阅览者脸部在X轴、Y轴、Z轴需要移动的角度分别为a1、a2、a3，重力传感器21实时侦测到的显示屏幕22在X轴、Y轴及Z轴的转动角度为b1、b2、b3，当b1=a1、b2=a2、b3=a3时，控制模块243停止控制显示屏幕22转动，从而使显示屏幕22正对着阅览者人脸，达到最佳的视觉效果。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种显示屏幕自动调节系统，其特征在于，该系统包括：
图片获取模块，用于获取显示屏幕上的摄像单元摄取的阅览者的当前图片和上一张图片；
脸部识别模块，用于从获取的当前图片和上一张图片中识别出阅览者的脸部；
人脸分析模块，用于根据脸部的位置变化，确定所述阅览者脸部的移动方向和移动角度；
控制模块，用于根据所述阅览者脸部的移动方向和移动角度，控制显示屏幕转动；
所述控制模块，还用于获取电子装置的重力传感器实时侦测到的该显示屏幕的转动角度；及
所述控制模块，还用于当重力传感器侦测到的转动角度等于脸部的移动角度时，停止转动显示屏幕。
2.如权利要求1所述的显示屏幕自动调节系统，其特征在于，所述脸部移动角度包括X轴、Y轴及Z轴方向的移动角度，所述重力传感器实时侦测到的转动角度包括X轴、Y轴及Z轴方向的转动角度。
3.如权利要求1所述的显示屏幕自动调节系统，其特征在于，所述脸部识别模块利用YCbCr色彩空间模型或脸部特征样本比对技术从获取的当前图片和上一张图片中识别出阅览者的脸部。
4.如权利要求1所述的显示屏幕自动调节系统，其特征在于，所述人脸分析模块利用快速人脸跟踪算法确定所述阅览者脸部的移动方向和移动角度。
5.如权利要求1所述的显示屏幕自动调节系统，其特征在于，所述控制模块通过显示屏幕的支架内安装的驱动马达驱动该支架的转轴转动，从而控制显示屏幕转动。
6.一种显示屏幕自动调节方法，其特征在于，该方法包括：
图片获取步骤，获取显示屏幕上的摄像单元摄取的阅览者的当前图片和上一张图片；
脸部识别步骤，从获取的当前图片和上一张图片中识别出阅览者的脸部；
人脸分析步骤，根据脸部的位置变化，确定所述阅览者脸部的移动方向和移动角度；
第一控制步骤，根据所述阅览者脸部的移动方向和移动角度，控制显示屏幕转动；
第二控制步骤，获取电子装置的重力传感器实时侦测到的该显示屏幕的转动角度；及
第三控制步骤，当重力传感器侦测到的转动角度等于脸部的移动角度时，停止转动显示屏幕。
7.如权利要求6所述的显示屏幕自动调节方法，其特征在于，所述脸部移动角度包括X轴、Y轴及Z轴方向的移动角度，所述重力传感器实时侦测到的转动角度包括X轴、Y轴及Z轴方向的转动角度。
8.如权利要求6所述的显示屏幕自动调节方法，其特征在于，所述脸部识别步骤包括：
利用YCbCr色彩空间模型或脸部特征样本比对技术从获取的当前图片和上一张图片中识别出阅览者的脸部。
9.如权利要求6所述的显示屏幕自动调节方法，其特征在于，所述人脸分析步骤包括：
利用快速人脸跟踪算法确定所述阅览者脸部的移动方向和移动角度。
10.如权利要求6所述的显示屏幕自动调节方法，其特征在于，所述第一控制步骤包括：
通过显示屏幕的支架内安装的驱动马达驱动该支架的转轴转动，从而控制显示屏幕转动。
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