CN103914130A - 显示装置及调整显示装置观测距离的方法 - Google Patents

显示装置及调整显示装置观测距离的方法 Download PDF

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CN103914130A CN201310001711.6A CN201310001711A CN103914130A CN 103914130 A CN103914130 A CN 103914130A CN 201310001711 A CN201310001711 A CN 201310001711A CN 103914130 A CN103914130 A CN 103914130A
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Abstract

一种显示装置，包括显示屏、基座、传动组件、摄像头、处理单元以及存储单元，摄像头按预设的时间间隔实时采集用户的面部图像。所述处理单元包括图像分析模块，用于根据所述摄像头采集的面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值而产生一系列的间距值；距离分析模块根据所述图像分析模块产生的一系列间距值确定使用者的眼睛的闭合度是否增大；距离控制模块，用于在使用者的闭合度增大时，控制传动组件驱动所述显示屏在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。显示装置可以根据使用者的眼睛闭合度调节显示装置与使用者之间的距离。本发明还提供一种调整显示装置观测距离的方法。

Description

显示装置及调整显示装置观测距离的方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置及其人机交互方法，特别涉及一种可自动调整显示器观测距离的显示装置及调整显示器观测距离的方法。
背景技术
现在使用者们在电脑前工作、学习及娱乐的时间越来越长，而电脑显示器一般放在桌上，虽然可以用手调节其仰角和水平摆角，一般情况下，操作者与显示器的距离保持约为50cm-70cm。由于显示器放置在桌面上，而显示器位置一般不会移动，当使用者无法看清显示装置上显示的画面时，身体会自主的前倾，以缩短双眼与显示装置的距离，但是长时间保持这样的姿势，容易造成使用者的肩颈出现不适。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种触摸式的双面透明遥控器。
一种显示装置，包括显示屏、基座、传动组件、摄像头、距离探测器、处理单元以及存储单元，所述传动组件一端与显示屏连接，另一端与基座连接，传动组件用于驱动所述显示屏相对基座运动而在使用者观测方向上前后移动，
摄像头设置于显示屏的正面，用于按照预设的时间间隔实时采集用户的面部图像；
所述距离探测器用于侦测使用者与显示装置之间的距离，并将所述侦测的距离值发送至处理单元；
所述处理单元包括：
一图像分析模块，用于根据所述摄像头采集的面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值而产生一系列的间距值；
一距离分析模块，用于根据所述距离探测器发送的距离值确定所述显示装置与使用者之间的距离是否大于一预设距离，以及根据所述图像分析模块产生的一系列间距值确定使用者的眼睛的闭合度是否增大；
一距离控制模块，用于在接收到距离分析模块确定使用者的闭合度增大的判断结果以及确定所述显示装置与使用者之间的距离大于所述预设距离的判断结果时，控制传动组件驱动所述显示屏在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。
一种调整显示装置观测距离的方法，应用于一显示装置上，所述显示装置包括距离探测器、摄像头以及处理单元，包括步骤：
S1，距离探测器侦测使用者与显示装置之间的距离值；
S2，摄像头按照预设的时间间隔实时采集使用者的面部图像；
S3，处理单元根据所述面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值;
S4，处理单元将所述间距值进行依次的对比，确定使用者的眼睛的闭合度是否增大，若是，则进入步骤S5；若否，则返回步骤S1;
S5，处理单元根据所述距离值判断显示装置与使用者之间的距离是否大于一预设距离，若是则进入步骤S6；若否，则返回步骤S1；
S6，处理单元控制显示装置在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。
一种显示装置，包括显示屏、基座、传动组件、摄像头、处理单元以及存储单元，所述传动组件一端与显示屏连接，另一端与基座连接，传动组件用于驱动所述显示屏相对基座运动而在使用者观测方向上朝远离或者靠近使用者的方向移动，
摄像头设置于显示屏的正面，用于按照预设的时间间隔实时采集使用者的面部图像；
所述处理单元包括：
一图像分析模块，用于根据所述摄像头采集的面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值而产生一系列的间距值；
一距离分析模块，用于根据所述图像分析模块产生的一系列间距值确定使用者的眼睛的闭合度是否增大；
一距离控制模块，用于在接收到距离分析模块确定使用者的闭合度增大的判断结果时，控制传动组件驱动所述显示屏在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。
一种调整显示装置观测距离的方法，应用于一显示装置上，所述显示装置包括摄像头以及处理单元，包括步骤：
S1，摄像头按照预设的时间间隔实时采集使用者的面部图像；
S2，处理单元根据所述面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值;
S3，处理单元将所述间距值进行依次的对比，确定使用者的眼睛的闭合度是否增大，若是，则进入步骤S4；若否，则返回步骤S1;
S4，处理单元控制显示装置在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。
显示装置可以根据使用者的眼睛闭合度来判断当前据显示装置与使用者之间的距离是否是使用者的最合适的使用距离，并控制显示装置在使用者观测方向上前后移动。
附图说明
图1是本发明一实施方式中的显示装置的结构示意图。
图2是图1中显示装置的模块结构示意图。
图3是本发明一实施方式中的调整显示装置观测距离的方法的方法流程图。
主要元件符号说明
显示装置 100
显示屏 10
基座 20
传动组件 30
摄像头 41
距离探测器 42
处理单元 50
图像分析模块 52
距离分析模块 53
距离控制模块 54
存储单元 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
请参考图1，为本发明一实施方式中的显示装置100的结构示意图。所述显示装置100包括显示屏10、基座20、传动组件30、摄像头41以及距离探测器42。
所述传动组件30一端与显示屏10连接，另一端与基座20连接，传动组件30用于驱动所述显示屏10相对基座20运动而在使用者观测方向上远离或者靠近使用者的方向移动，其移动方向为沿使用者观测方向远离使用者或者靠近使用者。所述传动组件30为一自动化传动装置，可以按照接收的控制指令控制显示屏10的移动方向与距离。在本实施方式中，该传动组件30包括一驱动马达（图未示出）作为动力装置。
请一并参考图2，显示装置100还包括一处理单元50以及存储单元60。所述处理单元50包括图像分析模块52，距离分析模块53以及距离控制模块54。
所述摄像头41设置于显示屏10的正面，即位于使用者观察面的一侧，用于采集使用者的面部图像。摄像头41按照预设的时间间隔采集使用者的面部图像，并将所述面部图像按照被采集的先后顺序存储于存储单元60中。在本实施方式中，摄像头41每间隔0.5s采集的一次使用者的面部图像。
所述图像分析模块52用于根据所述摄像头41采集的面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值，并将所述间距值依次发送至距离分析模块53。具体的，图像分析模块52基于图像分析技术分析所述摄像头41采集的存储于存储单元60中的面部图像，以获取所述面部图像中上眼睑与下眼睑的位置，再基于上眼睑与下眼睑的位置来计算使用者的眼睛上眼睑与下眼睑的间距。现有的面部图像分析技术中，通常采取粗定位的方法来获取人脸特征信息，从而在面部图像中粗定位出眉毛与眼睛区域，然后采用矩阵特征模板对眼睛进行眼睛图像扫描，对眼睛图像每一行进行辨识，分析眼睛图像的灰度变化，从而获取上眼睑线与下眼睑线的位置，进而获得使用者的眼睛上眼睑与下眼睑的间距值。由于人的眼睛在由于距离较远而看不清物品时，通常的反应都是不自觉的眯起双眼，即眼睛的闭合度增大，即眼睛上眼睑与下眼睑的间距变小。因此，使用者在使用显示装置100时，若是因为距离较远而看不清显示屏10上的画面，使用者的眼睛的闭合度会增大，而使用者的眼睛上眼睑与下眼睑的间距值则反映了眼睛的闭合度。
所述距离探测器42用于侦测使用者与显示装置100之间的距离，并将所述侦测的距离值发送至处理单元50。在本实施方式中，所述距离探测器42为一红外热释探头，利用红外线的反射来侦测使用者与显示装置100之间的距离。
距离分析模块53用于根据所述距离探测器42发送的距离值判断所述显示装置100与使用者之间的距离是否大于一预设距离，以及用于将所述图像分析模块52依次发送的间距值进行依次的对比，确定使用者的眼睛的闭合度是否增大。具体的，距离分析模块53根据所述图像分析模块52依次发送的上一间距值与下一间距值进行对比，判断使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值是否发生变化以及判断自发生变化的时刻起在一预设时间段内接收到的间距值是否均小于所述时刻变化前的使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值。
具体的，若摄像头41每间隔0.5s采集一次使用者的面部图像，所述预设时间段为2秒，则距离分析模块53在比较图像分析模块52根据第N+1张面部图像确定的间距值小于该比较图像分析模块52根据第N张面部图像确定的间距值时，该距离分析模块53确定该图像分析模块52根据第N张面部图像确定的间距值为该变化前的上一间距值，并判断图像分析模块52根据第N+1张~第N+4张面部图像获得的使用者的眼睛上眼睑与下眼睑的间距值是否小于第N张面部图像上使用者的眼睛上眼睑与下眼睑的间距值。若是，则确定使用者的眼睛的闭合度增大，即使用者的眼睛的在摄像头41在采集第N张面部图像的时刻开始呈眯眼状态；若否，则确定使用者的眼睛的闭合度不变。
距离分析模块53判断使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值是否自变小的时刻起在一预设时间段内均小于所述时刻下的变小前的间距值，可以避免因使用者眨眼而干扰侦测结果，将使用者的眨眼动作误判为使用者是眯眼状态。
距离控制模块54用于在距离分析模块53根据所述距离探测器42发送的距离值判断所述显示装置100与使用者之间的距离大于所述预设距离，且距离分析模块53根据所述图像分析模块52依次发送的间距值确定使用者的眼睛的闭合度增大时，即接收到距离分析模块53判断所述显示装置100与使用者之间的距离大于所述预设距离的判断结果以及使用者的眼睛的闭合度增大的判断结果时，控制所述传动组件30驱动所述显示屏10朝靠近使用者的方向移动。所述距离控制模块54还在所述距离分析模块53根据所述距离探测器42发送的距离值判断所述显示装置100与使用者之间的距离小于所述预设距离时，控制所述传动组件30驱动所述显示屏10朝远离使用者的方向移动。
在其他实施方式中，所述距离分析模块53仅根据所述图像分析模块52发送的间距值确定使用者的眼睛闭合度是否增大，而不需判断显示装置100与使用者之间的距离是否大于所述预设距离。所述距离控制模块54在距离分析模块53根据所述图像分析模块52发送的间距值确定使用者的眼睛的闭合度增大时，则控制所述传动组件30驱动所述显示屏10朝靠近使用者的方向移动。
在本实施方式中，距离控制模块54控制传动组件30驱动所述显示屏10在使用者观测方向上每次朝靠近使用者的方向移动50厘米，同样的，根据所述后退指令控制传动组件30驱动所述显示屏10在使用者观测方向上每次朝远离使用者的方向移动50厘米。
显示装置100可以根据显示装置100与使用者之间的距离以及使用者的眼睛闭合度来判断当前据显示装置100与使用者之间的距离是否是使用者的最合适的使用距离，并控制显示屏10在使用者观测方向上朝远离使用者或者靠近使用者的方向移动。
请参考图3，为应用于显示装置100上的调整显示装置观测距离的方法的方法流程图，该调整显示装置观测距离的方法包括如下步骤：
步骤S1，距离探测器42侦测使用者与显示装置100之间的距离，并将所述侦测的距离值发送至距离分析模块53。
步骤S2，摄像头41按照预设的时间间隔实时采集使用者的面部图像，并将所述面部图像按照被采集的先后顺序存储于存储单元60中。
步骤S3，图像分析模块52用于根据所述摄像头41采集的面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值，并将所述间距值依次发送至距离分析模块53。
步骤S4，距离分析模块53将所述图像分析模块52依次发送的间距值进行依次的对比，确定使用者的眼睛的闭合度是否增大，若是，则进入步骤S5；若否，则返回步骤S1。具体的，距离分析模块53根据所述图像分析模块52依次发送的上一间距值与下一间距值进行对比，判断使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值是否发生变化判断自发生变化的时刻起在一预设时间段内接收到的间距值是否均小于所述时刻下变化前的使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值，若是，则确定使用者的眼睛的闭合度增大，即使用者的眼睛呈眯眼状态；若否，则确定使用者的眼睛的闭合度不变。
步骤S5，距离分析模块53根据所述距离值判断所述显示装置100与使用者之间的距离是否大于一预设距离，若是则进入步骤S6；若否，则返回步骤S1。
步骤S6，距离控制模块54控制传动组件30驱动所述显示屏10在使用者观测方向上向前移动。
在其他实施方式中，该调整显示装置观测距离的方法也可以不包括步骤S2和S5，所述距离控制模块54在距离分析模块53根据所述图像分析模块52发送的间距值确定使用者的眼睛的闭合度增大时，则控制所述传动组件30驱动所述显示屏10朝靠近使用者的方向移动，不需判断显示装置100与使用者之间的距离是否大于所述预设距离。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括显示屏、基座、传动组件、摄像头、距离探测器、处理单元以及存储单元，所述传动组件一端与显示屏连接，另一端与基座连接，传动组件用于驱动所述显示屏相对基座运动而在使用者观测方向上朝远离或者靠近使用者的方向移动，其特征在于，
摄像头设置于显示屏的正面，用于按照预设的时间间隔实时采集用户的面部图像；
所述距离探测器用于侦测使用者与显示装置之间的距离，并将所述侦测的距离值发送至处理单元；
所述处理单元包括：
一图像分析模块，用于根据所述摄像头采集的面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值而产生一系列的间距值；
一距离分析模块，用于根据所述距离探测器发送的距离值确定所述显示装置与使用者之间的距离是否大于一预设距离，以及根据所述图像分析模块产生的一系列间距值确定使用者的眼睛的闭合度是否增大；
一距离控制模块，用于在接收到距离分析模块确定使用者的闭合度增大的判断结果以及确定所述显示装置与使用者之间的距离大于所述预设距离的判断结果时，控制传动组件驱动所述显示屏在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：距离分析模块根据所述一系列间距值判断使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值是否发生变化并自变化的时刻起在一预设时间段内均小于所述时刻下变化前使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值，若是，则确定使用者的眼睛的闭合度增大；若否，则确定使用者的眼睛的闭合度不变。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述距离分析模块还用于在根据所述距离探测器发送的距离值判断所述显示装置与使用者之间的距离小于所述预设距离时，距离分析模块发送一后退指令。
4.一种调整显示装置观测距离的方法，应用于一显示装置上，所述显示装置包括距离探测器、摄像头以及处理单元，包括步骤：
S1，距离探测器侦测使用者与显示装置之间的距离值；
S2，摄像头按照预设的时间间隔实时采集使用者的面部图像；
S3，处理单元根据所述面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值;
S4，处理单元将所述间距值进行依次的对比，确定使用者的眼睛的闭合度是否增大，若是，则进入步骤S5；若否，则返回步骤S1;
S5，处理单元根据所述距离值判断显示装置与使用者之间的距离是否大于一预设距离，若是则进入步骤S6；若否，则返回步骤S1；
S6，处理单元控制显示装置在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。
5.如权利要求4所述的调整显示装置观测距离的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：处理单元依次将所述间距值与下一间距值进行对比，判断使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值是否发生变化判断自发生变化的时刻起在一预设时间段内接收到的间距值是否均小于所述时刻下变化前的使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值，若是，则确定使用者的眼睛的闭合度增大，即使用者的眼睛呈眯眼状态；若否，则确定使用者的眼睛的闭合度不变。
6.一种显示装置，包括显示屏、基座、传动组件、摄像头、处理单元以及存储单元，所述传动组件一端与显示屏连接，另一端与基座连接，传动组件用于驱动所述显示屏相对基座运动而在使用者观测方向上朝远离或者靠近使用者的方向移动，其特征在于，
摄像头设置于显示屏的正面，用于按照预设的时间间隔实时采集使用者的面部图像；
所述处理单元包括：
一图像分析模块，用于根据所述摄像头采集的面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值而产生一系列的间距值；
一距离分析模块，用于根据所述图像分析模块产生的一系列间距值确定使用者的眼睛的闭合度是否增大；
一距离控制模块，用于在接收到距离分析模块确定使用者的闭合度增大的判断结果时，控制传动组件驱动所述显示屏在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：距离分析模块根据所述一系列间距值判断使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值是否发生变化并自变化的时刻起在一预设时间段内均小于所述时刻下变化前使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值，若是，则确定使用者的眼睛的闭合度增大；若否，则确定使用者的眼睛的闭合度不变。
8.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：所述显示装置还包括一距离探测器，所述距离探测器用于侦测使用者与显示装置之间的距离，所述距离分析模块还用于根据所述距离探测器发送的距离值确定所述显示装置与使用者之间的距离是否大于一预设距离，所述距离模块在接收到距离分析模块确定使用者的闭合度增大的判断结果后，还根据距离分析模块确定所述显示装置与使用者之间的距离大于所述预设距离的判断结果时，控制传动组件驱动所述显示屏在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。
9.一种调整显示装置观测距离的方法，应用于一显示装置上，所述显示装置包括摄像头以及处理单元，包括步骤：
S1，摄像头按照预设的时间间隔实时采集使用者的面部图像；
S2，处理单元根据所述面部图像实时获取使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑的间距值;
S3，处理单元将所述间距值进行依次的对比，确定使用者的眼睛的闭合度是否增大，若是，则进入步骤S4；若否，则返回步骤S1;
S4，处理单元控制显示装置在使用者观测方向上朝靠近使用者的方向移动。
10.如权利要求9所述的调整显示装置观测距离的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：处理单元依次将所述间距值与下一间距值进行对比，判断使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值是否发生变化判断自发生变化的时刻起在一预设时间段内接收到的间距值是否均小于所述时刻下变化前的使用者的眼睛的上眼睑与下眼睑之间的间距值，若是，则确定使用者的眼睛的闭合度增大，即使用者的眼睛呈眯眼状态；若否，则确定使用者的眼睛的闭合度不变。
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