CN106709305B - 一种便携式电子设备及开启便携式电子设备屏幕的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式电子设备及开启便携式电子设备屏幕的方法，便携式电子设备设置有麦克风和摄像头。当麦克风采集的语音信息的语义和声纹均与预存的一致时，开启摄像头拍摄屏幕上方一定范围内的图像，当检测到视网膜信息且与预存的一致时，开启屏幕。由此，降低了屏幕被错误开启的概率，降低耗电量，并且加强了产品的保密性。进一步，便携式电子设备还设置有红外探测器，当屏幕开启语义和用户声纹信息均与预存的一致时，先开启红外探测器，并判断探测到的红外线波长是否在预存的红外线波长范围之内，当在范围内时，再开启摄像头。由此，降低了摄像头被错误开启的概率，同时降低了耗电量，并且进一步降低了屏幕被错误开启的概率。

Description

一种便携式电子设备及开启便携式电子设备屏幕的方法

技术领域

本发明涉及便携式电子设备技术领域，特别涉及一种便携式电子设备及开启便携式电子设备屏幕的方法。

背景技术

随着科技的发展和户外运动的兴起，手机、平板电脑、可穿戴电子设备等便携式电子设备方兴未艾，正一步步走入我们日常的工作生活中。从技术角度看，可穿戴电子设备的技术逐渐成熟，元器件、操作系统、开发平台都得到较快发展，功能也越来越多，与手机、平板电脑等配合使用，可作手表用，也可以打电话、收发短信、GPS定位等，同时也具备识别人体各种动作的功能，如行走、跑步等，起到计步器的作用等。这么多功能的人机交互大部分是通过电子设备的屏幕实现的，使用者可以通过屏幕读取信息、查看地图、记步数等。但屏幕长时间处于开启点亮状态又会带来功耗增加和寿命减短的弊端，因此大部分产品的屏幕都设计为在一般状态下是不开启的，只有在需要的时候才被开启点亮。

目前便携式电子设备开启屏幕一般有以下情形和方式：

1、信息提醒式。这种方式只有当有需要使用者注意的通知或信息通过手机、网络传递到电子设备时，屏幕才会被开启点亮。例如当有来电、未读信息、天气预报提醒等。这种电信号可触发屏幕开启点亮，此种方式是最有效率的点亮方式，不需要的时候不被点亮，能够很好的做到节省产品能耗损失。电信号触发屏幕点亮的方法最快捷有效，误判率低，是目前普遍的方式。

2、按键式。这种方式是当使用者需要查看未读信息、读取时间时，通过特定按键来实现点亮屏幕。手动开启屏幕也是目前较为普遍一种的方式。

但是上述两种屏幕点亮方式也存在一定缺陷。对于信息提醒式，一方面，如果在没有信息提醒的情况下使用者也想点亮屏幕，那么这种方式就会失效；另一方面，如果有信息提醒时，用户并不打算或不方便看屏幕，这时仍点亮屏幕就会造成一定的能耗损失。对于按键式，需要使用者通过双手来按键点亮屏幕，当双手拿东西或沾水等不方便按键时，这种方式也会失效。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种便携式电子设备及开启便携式电子设备屏幕的方法，以解决现有便携式电子设备开启屏幕的方法不便于操作或电量消耗过大的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供一种便携式电子设备，包括：屏幕、微处理器、摄像头和麦克风；

所述麦克风实时采集所述便携式电子设备周围的语音信息发送给所述微处理器；

所述摄像头安装在所述屏幕所在平面的所述便携式电子设备的壳体上，用于在开启时拍摄所述屏幕上方一定空间范围内的图像发送给所述微处理器；

所述微处理器，其内预存有屏幕开启语义和用户声纹信息以及用户视网膜信息，用于识别所述麦克风采集的语音信息的语义和声纹，当与预存的屏幕开启语义和用户声纹信息均一致时，开启所述摄像头，并检测所述摄像头拍摄的图像中是否存在视网膜信息，当存在视网膜信息且与预存的用户视网膜信息一致时，开启所述屏幕。

另一方面，本发明还提供一种开启便携式电子设备屏幕的方法，所述便携式电子设备包括摄像头和麦克风，所述摄像头安装在所述屏幕所在平面的所述便携式电子设备的壳体上，所述方法包括：

利用所述麦克风实时采集所述便携式电子设备周围的语音信息；

识别所述麦克风采集的语音信息的语义和声纹，当与预存的屏幕开启语义和用户声纹信息均一致时，开启所述摄像头；

利用所述摄像头拍摄所述屏幕上方一定空间范围内的图像；

检测所述摄像头拍摄的图像中是否存在视网膜信息，当存在视网膜信息且与预存的用户视网膜信息一致时，开启所述屏幕。

本发明的有益效果是：本发明提供一种便携式电子设备及开启便携式电子设备屏幕的方法，便携式电子设备设置有麦克风和摄像头。当麦克风采集的语音信息的语义和声纹与预存的屏幕开启语义和用户声纹信息均一致时，开启摄像头拍摄屏幕上方一定范围内的图像，并检测拍摄的图像中是否存在视网膜信息，当存在视网膜信息且与预存的用户视网膜信息一致时，开启屏幕。由此，降低了屏幕被错误开启的概率，降低耗电量，并且加强了产品的保密性。

进一步，便携式电子设备还设置有红外探测器，当屏幕开启语义和用户声纹信息均与预存比对一致时先开启红外探测器，并判断红外探测器探测到的红外线波长是否在预存的人体脸部的红外线波长范围之内，当在范围内时，再开启摄像头。由此，降低了摄像头被错误开启的概率，同时降低了耗电量，并且进一步降低了屏幕被错误开启的概率。

附图说明

图1是本发明实施例的便携式电子设备的结构框图；

图2是本发明实施例的便携式电子设备的结构示意图；

图3是本发明实施例的便携式电子设备的另一种结构框图；

图4是本发明实施例的开启便携式电子设备屏幕的方法的流程图；

图5是本发明实施例的开启便携式电子设备屏幕的逻辑框图。

具体实施方式

本发明的设计构思是，对便携式电子设备通过麦克风采集语音进行声纹识别，摄像头拍摄图像进行视网膜检测来控制屏幕的开启，声纹识别在先，屏幕开启语义和声纹信息与设备内预存的均一致时，再开启视摄像头拍摄图像，避免摄像头一直处于开启状态或被错误开启，减少耗电量。本发明进一步增加了红外探测器，在探测到人体脸部对应的红外线波长范围内的红外线后，再开启摄像头拍摄图像，进一步降低了摄像头被错误开启的概率，且红外探测器耗电量较小，因此可减小耗电量。

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。

如图1所示，本发明提供一种便携式电子设备，包括：屏幕120、微处理器110、摄像头130和麦克风140；麦克风140实时采集便携式电子设备周围的语音信息发送给微处理器110。麦克风140可设置多个，包括主麦克风和辅助麦克风，结合辅助麦克风采集的语音信息进行语音降噪，提高语音识别的准确率和效率。

如图2所示，摄像头130安装在屏幕120所在平面的便携式电子设备的壳体160上，用于在开启时拍摄屏幕120上方一定空间范围内的图像发送给微处理器110；

微处理器110，其内预存有屏幕120开启语义和用户声纹信息以及用户视网膜信息，用于识别麦克风140采集的语音信息的语义和声纹，当与预存的屏幕120开启语义和用户声纹信息均一致时，开启摄像头130，并检测摄像头130拍摄的图像中是否存在视网膜信息，当存在视网膜信息且与预存的用户视网膜信息一致时，开启屏幕120。

由上述可知，本发明实施例通过语义识别技术和视网膜检测技术相结合来开启屏幕，方便快捷有效，更加智能，即使在用户双手被占用的情况也可简单开启屏幕。

此外，相对于仅通过语义识别技术控制屏幕开启的方案，本发明实施例在语义识别正确之后，还通过检测是否有特定用户的视网膜信息，判断用户眼睛是否在盯着屏幕，避免用户在与别人交流无意控制开启屏幕时，麦克风采集到语音信息导致屏幕被错误开启，从而使耗电量增加。

再者，相对于仅通过视网膜检测技术控制屏幕开启的方案，本发明实施例语音识别在先，摄像头开启在后，当语义识别正确时才能开启摄像头进行视网膜检测，避免摄像头一直开启导致耗电量增加。再者，用户的声纹信息和视网膜信息具有独特性和唯一性，不仅减小了开启屏幕的误判率，而且加强了产品的保密性。

如图3所示，在本发明的另一个实施例中，便携式电子设备还包括：红外探测器150。如图2所示，红外探测器150安装在屏幕120所在平面的便携式电子设备的壳体160上，用于探测电子设备周围的红外线波长信息。利用“黑体辐射”的物理学原理：只要物体的温度高于绝对零度，就会不停地向四周辐射光线，辐射的光线波长与物体的温度相关。在人体正常温度下脸部会辐射一定波长的红外线，通过能否检测到该波段的红外线可以判断人体脸部是否在屏幕120的特定范围内，从而判断人是否正打算看屏幕120。

微处理器110内还预存有人体脸部的红外线波长的经验值范围。微处理器110还用于当识别到麦克风140采集的语音信息的语义和声纹与预存的屏幕120开启语义和用户声纹均一致时，先开启红外探测器150，并判断红外探测器150探测到的红外线波长是否在预存的红外线波长的经验值范围之内，当在范围内时，再开启摄像头130。

由上述可知，本发明实施例在开启摄像头130之前先通过红外探测器150探测是否有人体脸部的红外线，也即检测脸部是否在屏幕120附近，在检测到脸部的情况下再开启摄像头130拍摄图像。如果语义识别正确之后直接控制摄像头130开启，那么在语义识别误判的情况下会导致摄像头130错误启动，导致消耗不必要的电量。本发明实施例增加红外探测器150的方案，即使语义识别误判导致红外探测器150开启，而红外探测器150的功耗要远小于摄像头130，因此也不会消耗过多的电量。并且红外探测器150的成本较低、安装方便、灵敏度高。

在本发明的一个实施例中，为了减小耗电量，微处理器110还用于控制红外探测器150和摄像头130在开启后的预设时间段内关闭，例如开启30秒或1分钟后，无论红外探测器150是否探测到人体脸部红外线，摄像头130拍摄的图像是否检测到视网膜信息，都关闭红外探测器150或摄像头130，等待下一次被开启。

在本发明的一个实施例中，微处理器110预存的用户声纹信息或视网膜信息可以更改或设置多个，这样即使便携式电子设备更换使用者，该开启屏幕120的功能也可实现。

当设置多个用户声纹信息时，微处理器110在识别到麦克风140采集的语音信息的语义与预存的屏幕120开启语义一致，且麦克风140采集的语音信息的声纹与预存的其中任一个用户声纹信息一致时，即开启红外探测器150或开启摄像头130。

当设置多个用户视网膜信息时，微处理器110在检测到摄像头130拍摄的图像中的视网膜信息与预存的其中任一个用户视网膜信息一致时，即开启屏幕120。

在本发明实施例中，便携式电子设备包括智能手机、平板电脑以及可穿戴电子设备如智能腕带等。

本发明实施例还提供一种开启便携式电子设备屏幕的方法，便携式电子设备包括摄像头和麦克风，摄像头安装在屏幕所在平面的便携式电子设备的壳体上，如图4所示，该方法包括：

步骤S410：利用麦克风实时采集便携式电子设备周围的语音信息；

步骤S420：识别麦克风采集的语音信息的语义和声纹，当与预存的屏幕开启语义和用户声纹信息均一致时，开启摄像头；

步骤S430：利用摄像头拍摄屏幕上方一定空间范围内的图像；

步骤S440：检测摄像头拍摄的图像中是否存在视网膜信息，当存在视网膜信息且与预存的用户视网膜信息一致时，开启屏幕。

在本发明实施例中，便携式电子设备还包括红外探测器，红外探测器，安装在屏幕所在平面的便携式电子设备的壳体上；

则上述识别麦克风采集的语音信息的语义和声纹，当与预存的屏幕开启语义和用户声纹均一致时，开启摄像头包括：

当识别到麦克风采集的语音信息的语义和声纹均与预存的屏幕开启语义和用户声纹均一致时，先开启红外探测器，并判断红外探测器探测到的红外线波长是否在预存的人体脸部的红外线波长的经验值范围之内，当在范围内时，再开启摄像头。

由上述可知，本发明实施例的开启便携式电子设备屏幕的逻辑流程如图5所示，利用麦克风实时采集便携式电子设备周围的语音信息，识别麦克风采集的语音信息的语义和声纹，判断是否与预存的屏幕开启语义和用户声纹信息一致，当任一项不一致或者两者都不一致时，该便携式电子设备无动作。当两者均一致时，开启红外探测器。

红外探测器探测红外线，便携式电子设备判断红外探测器探测到的红外线波长是否在预存的人体脸部的红外线波长的经验值范围之内，当不在预存的经验值范围之内时，该便携式电子设备无动作。当在预存的经验值范围之内时，开启摄像头。

利用摄像头拍摄屏幕上方一定空间范围内的图像，检测摄像头拍摄的图像中是否存在视网膜信息，当不存在视网膜信息或者与存在视网膜信息但预存的用户的视网膜信息不一致时，该便携式电子设备无动作。当存在视网膜信息且与预存的用户视网膜信息一致时，开启屏幕。

在本发明实施例中，所述方法还包括：控制红外探测器和所摄像头在开启后的预设时间段内关闭。

在本发明实施例中，所述方法还包括：对预存的用户声纹信息进行更改或设置多个；当设置多个用户声纹信息时，若识别到麦克风采集的语音信息的语义与预存的屏幕开启语义一致，且麦克风采集的语音信息的声纹与预存的其中任一个用户声纹信息一致时，即开启红外探测器或开启摄像头。

在本发明实施例中，所述方法还包括：对预存的用户视网膜信息进行更改或设置多个；当设置多个用户视网膜信息时，若检测到摄像头拍摄的图像中的视网膜信息与预存的其中任一个用户视网膜信息一致时，即开启屏幕。

综上所述，本发明实施例提供一种便携式电子设备及开启便携式电子设备屏幕的方法，便携式电子设备设置有麦克风和摄像头。当麦克风采集的语音信息的语义和声纹与预存的屏幕开启语义和用户声纹信息均一致时，开启摄像头拍摄屏幕上方一定范围内的图像，并检测拍摄的图像中是否存在视网膜信息，当存在视网膜信息且与预存的用户视网膜信息一致时，开启屏幕。由此，降低了屏幕被错误开启的概率，降低耗电量，并且加强了产品的保密性。进一步，便携式电子设备还设置有红外探测器，当屏幕开启语义和用户声纹信息均与预存比对一致时先开启红外探测器，并判断红外探测器探测到的红外线波长是否在预存的人体脸部的红外线波长范围之内，当在范围内时，再开启摄像头。由此，降低了摄像头被错误开启的概率，同时降低了耗电量，并且进一步降低了屏幕被错误开启的概率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：屏幕、微处理器、红外探测器、摄像头和麦克风；

所述麦克风实时采集所述便携式电子设备周围的语音信息发送给所述微处理器；

所述红外探测器安装在所述屏幕所在平面的所述便携式电子设备的壳体上，用于探测所述电子设备周围的红外线波长信息；

所述摄像头安装在所述屏幕所在平面的所述便携式电子设备的壳体上，用于在开启时拍摄所述屏幕上方一定空间范围内的图像发送给所述微处理器；

所述微处理器，其内预存有屏幕开启语义和用户声纹信息、人体脸部的红外线波长的经验值范围以及用户视网膜信息，用于识别所述麦克风采集的语音信息的语义和声纹，当与预存的屏幕开启语义和用户声纹信息均一致时，先开启所述红外探测器，并判断所述红外探测器探测到的红外线波长是否在预存的红外线波长的经验值范围之内，当在所述范围内时，再开启所述摄像头，并检测所述摄像头拍摄的图像中是否存在视网膜信息，当存在视网膜信息且与预存的用户视网膜信息一致时，开启所述屏幕。

2.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，

所述微处理器还用于控制所述红外探测器和所述摄像头在开启后的预设时间段内关闭。

3.根据权利要求1或2所述的便携式电子设备，其特征在于，所述微处理器预存的用户声纹信息可以更改或设置多个，

当设置多个用户声纹信息时，所述微处理器在识别到所述麦克风采集的语音信息的语义与预存的屏幕开启语义一致，且所述麦克风采集的语音信息的声纹与预存的其中任一个用户声纹信息一致时，即开启所述红外探测器或开启所述摄像头。

4.根据权利要求3所述的便携式电子设备，其特征在于，

所述微处理器预存的用户视网膜信息可以更改或设置多个，

当设置多个用户视网膜信息时，所述微处理器在检测到所述摄像头拍摄的图像中的视网膜信息与预存的其中任一个用户视网膜信息一致时，即开启所述屏幕。

5.一种开启便携式电子设备屏幕的方法，所述便携式电子设备包括红外探测器、摄像头和麦克风，所述红外探测器和所述摄像头均安装在所述屏幕所在平面的所述便携式电子设备的壳体上，其特征在于，所述方法包括：

利用所述麦克风实时采集所述便携式电子设备周围的语音信息；

识别所述麦克风采集的语音信息的语义和声纹，当与预存的屏幕开启语义和用户声纹信息均一致时，先开启所述红外探测器，并判断所述红外探测器探测到的红外线波长是否在预存的人体脸部的红外线波长的经验值范围之内，当在所述范围内时，再开启所述摄像头；

利用所述摄像头拍摄所述屏幕上方一定空间范围内的图像；

检测所述摄像头拍摄的图像中是否存在视网膜信息，当存在视网膜信息且与预存的用户视网膜信息一致时，开启所述屏幕。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述红外探测器和所摄像头在开启后的预设时间段内关闭。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对预存的用户声纹信息进行更改或设置多个；

当设置多个用户声纹信息时，若识别到所述麦克风采集的语音信息的语义与预存的屏幕开启语义一致，且所述麦克风采集的语音信息的声纹与预存的其中任一个用户声纹信息一致时，即开启所述红外探测器或开启所述摄像头。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对预存的用户视网膜信息进行更改或设置多个；

当设置多个用户视网膜信息时，若检测到所述摄像头拍摄的图像中的视网膜信息与预存的其中任一个用户视网膜信息一致时，即开启所述屏幕。