CN107534751B - 显示设备及其图像显示方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种显示设备。根据本公开的实施例的显示设备包括：显示器，设置在显示设备的正面上；前置摄像机，用于捕获位于显示设备前方的用户；后置摄像机，用于捕获位于显示设备后方的墙面；传感器单元，用于测量显示设备与墙面之间的距离；以及处理器，用于参考所捕获的用户的图像来确定用户的位置，并控制显示器显示所捕获的墙面的图像中的与沿参考用户的位置定位显示设备的方向存在的墙面的部分区域相对应的图像。

Description

显示设备及其图像显示方法
技术领域
根据本公开的设备和方法涉及显示设备及其图像显示方法，并且更具体地，涉及用于与显示设备的周围环境协调地显示图像的显示设备及其图像显示方法。
背景技术
用于显示图像的显示设备已被广泛地用作诸如电视机、监视器、家庭影院等的家用电器。另外，已经开发了用于显示设备的技术，以输出与以前的屏幕相比具有更高图像质量的更大尺寸的屏幕。
因此，具有极好的高分辨率图像质量和大尺寸屏幕的显示设备使得用户能够观看图像以体验深度浸入。相反，当用户没有观看图像时关闭的显示设备的黑色的大尺寸屏幕与周围环境不协调并且给用户带来不协调的感觉。
发明内容
示例性实施例的一个方面涉及提供用于与显示设备的周围环境协调地显示图像的显示设备及其图像显示方法。
根据示例性实施例，提供了一种显示设备，包括：显示器，设置在所述显示设备的正面上；前置摄像机，被配置为捕获所述显示设备前方的用户；后置摄像机，被配置为捕获位于所述显示设备后方的墙面；传感器单元，被配置为测量所述显示设备与所述墙面之间的距离；以及处理器，被配置为基于捕获的用户的图像来确定所述用户的位置，并控制所述显示器基于所述用户的位置和所述显示设备与所述墙面之间的距离来显示所捕获的墙面的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述墙面的部分区域可以是所述墙面的被所述显示设备隐藏的所述墙面的部分区域，所述部分区域是沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向定位的。
所述处理器可以基于所捕获的用户的图像来计算从所述显示设备到所述用户的位置的方向和距离，基于计算出的从所述显示设备到所述用户的位置的方向来确定所捕获的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像的位置，通过使用计算出的从所述显示设备到所述用户的位置的距离与所述显示设备的正面的尺寸之比以及测得的所述显示设备与所述墙面之间的距离来确定所捕获的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像的尺寸，并且控制所述显示器根据所确定的位置和尺寸来显示图像。
所述处理器可以基于所捕获的用户的图像参考所述显示器的中心来计算从所述显示器的切面的垂直轴到所述用户的位置的方向的旋转角和从所述显示器的中心到所述用户的位置的距离，计算在所述垂直轴上在计算出的距离处观看所述显示设备的整个正面的视角，当所述旋转角与计算出的视角相加时，计算被所述显示设备隐藏的所述墙面的部分区域的宽度和高度，并且控制所述显示器显示所捕获的图像中的具有与计算出的宽度和高度相对应的尺寸的图像。
所述后置摄像机可以包括广角镜头，并且所述处理器可以补偿由所述广角镜头引起的所捕获的墙面的图像的桶形失真，并且控制所述显示器显示所补偿的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述后置摄像机可以沿与所述显示器的切面的垂直轴形成一定角度的方向捕获所述显示设备的后方视图，补偿由捕获方向引起的所捕获的墙面的图像的梯形失真，并且控制所述显示器显示所补偿的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述处理器可以基于所捕获的墙面的图像来分析所述墙面的图案和颜色，产生包括分析出的颜色和图案在内的图像，并控制所述显示器基于所述用户的位置以及所述显示设备与所述墙面之间的距离来显示所产生的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述处理器可以基于所捕获的墙面的图像来分析所述墙面的图案和颜色，搜索预先存储的图像中的具有分析出的图案的图像，并且控制所述显示器基于所述用户的位置以及所述显示设备与所述墙面之间的距离来显示所获取的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述处理器可以控制所述显示器显示包括画面或动画作为背景或执行特定应用的窗口小部件的屏幕，所述画面或动画具有与所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述显示设备还可以包括光传感器，被配置为感测光量，并且所述处理器可以控制所述显示器根据感测到的光量来调整用于显示与所述墙面的部分区域相对应的图像的亮度。
根据示例性实施例，提供了一种显示显示设备的图像的方法，所述方法可以包括：捕获位于所述显示设备前方的用户和位于所述显示设备后方的墙面；测量所述显示设备与所述墙面之间的距离；基于所捕获的用户的图像来确定所述用户的位置；以及基于所述用户的位置和所述显示设备与所述墙面之间的距离，显示所捕获的墙面的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述墙面的部分区域可以是所述墙面的被所述显示设备隐藏的所述墙面的部分区域，所述部分区域是沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的。
所述确定所述用户的位置可以包括：基于所捕获的用户的图像来计算从所述显示设备到所述用户的位置的方向和距离；并且所述显示可以包括：基于计算出的从所述显示设备到所述用户的位置的方向来确定所捕获的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像的位置，通过使用计算出的从所述显示设备到所述用户的位置的距离与所述显示设备的正面的尺寸之比以及测得的所述显示设备与所述墙面之间的距离来确定所捕获的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像的尺寸，并且显示与所确定的位置和尺寸相对应的图像。
所述确定所述用户的位置可以包括：基于所捕获的用户的图像，参考所述显示器的中心来计算从所述显示器的切面的垂直轴到所述用户的位置的旋转角和所述显示器的中心与所述用户的位置的距离，并且所述显示可以包括：计算在所述垂直轴上在计算出的距离处观看所述显示设备的整个正面的视角；当所述旋转角与计算出的视角相加时，计算被所述显示设备隐藏的所述墙面的部分区域的宽度和高度，并且显示所捕获的图像中的具有与计算出的宽度和高度相对应的尺寸的图像。
所述墙面可以是由包括广角镜头的后置摄像机来捕获的，并且所述显示可以包括：补偿由于所述广角镜头引起的所捕获的墙面的图像的桶形失真，并且显示所补偿的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述捕获可以包括：沿与布置在所述显示设备的正面上的显示器的切面的垂直轴形成一定角度的方向捕获所述显示设备的后面，并且所述显示可以包括：补偿由捕获方向引起的所捕获的墙面的图像的梯形失真并且显示所补偿的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述显示可以包括：基于所捕获的墙面的图像来分析墙面的图案和颜色，产生包括分析出的颜色和图案的图像，并且基于所述用户的位置和所述显示设备与所述墙面之间的距离来显示所产生的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述显示可以包括：基于所捕获的墙面的图像来分析墙面的图案和颜色，搜索预先存储的图像中的具有分析出的图案的图像，并且基于所述用户的位置以及所述显示设备与所述墙面之间的距离来显示所获取的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述显示可以包括：显示画面和动画作为背景或执行特定应用的窗口小部件，所述画面和动画具有与所述墙面的部分区域相对应的图像。
所述显示图像的方法还可以包括：感测光量，并且所述显示可以包括：根据感测到的光量来调整用于显示与所述墙面的部分区域相对应的图像的亮度。
根据各种示例性实施例的显示设备及其图像显示方法可以实现下面描述的效果。
根据示例性实施例，显示设备可以与显示设备后方的墙面协调地输出图像，并避免由于传统显示设备的黑屏而使室内氛围冷清。
根据另一个示例性实施例，显示设备可以与墙面协调地用作室内内部，并且确保使用各种应用的扩展的可用性。
附图说明
图1是用于说明根据示例性实施例的显示设备的典型用法的视图；
图2是用于说明根据示例实施例的显示设备的配置的框图；
图3是用于说明由显示设备捕获墙面的方法的示例的视图；
图4是用于说明由广角镜头产生的桶形效应的视图；
图5是用于说明由显示设备捕获墙面的方法的另一示例的视图；
图6是用于说明由捕获方向引起的梯形失真的视图；
图7是用于说明根据显示设备与用户的位置之间的距离而隐藏的墙面的部分区域的变化的视图；
图8是用于说明根据从显示设备到用户的位置的方向而隐藏的墙面的部分区域的变化的视图；
图9是用于说明根据示例性实施例的计算隐藏的墙面的部分区域的尺寸的方法的视图；
图10是用于说明根据示例性实施例的从显示设备输出的部分图像的视图；
图11是用于说明根据示例性实施例的显示设备的配置的框图；
图12是用于说明根据示例性实施例的显示图像的方法的视图；
图13是用于说明根据示例性实施例的显示系统的视图；
图14是用于说明构成图13的显示系统的用户终端设备的配置的视图；
图15是用于说明图13的显示系统的图像显示方法的序列图；以及
图16是示出了根据示例性实施例的显示设备的屏幕的两个示例的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来更详细地描述示例实施例。在描述示例性实施例时，如果相关的已知功能或组件的详细描述会模糊主题的描述，则可以省略该详细描述。
在下面的描述中，即使在不同的附图中，相同的附图标记用于相同的要素。提供描述中定义的内容，如详细构造和要素等，以帮助全面理解本发明。因此，显而易见的是，可以实现本发明的示例性实施例而不需要那些具体定义的内容。此外，没有详细描述公知的功能或构造，因为它们将用不必要的细节使得本发明模糊。
本公开的示例实施例可以被不同地修改。因此，具体示例实施例在附图中被示出并在具体实施方式中被详细描述。然而，应当理解的是，本公开并不限于具体示例性实施例，而是在不脱离本公开的范围和精神的前提下包括所有修改、等同物和替代。此外，没有详细描述公知的功能或构造，这是因为它们将以不必要的细节使本公开模糊。
图1是用于说明根据示例性实施例的显示设备的典型用法的视图。
图1示出了安装有家庭影院的起居室10。构成家庭影院的显示设备100可以安装在起居室10的墙面20的一侧。图1的显示设备100可以被示出为壁式显示设备。在另一示例性实施例中，显示设备100可以安装在放置在墙面20下方的搁架30上。
显示设备100可以被安装以朝向起居室10的内部空间显示屏幕。显示设备100可以与墙面20协调地显示图像。具体地，显示设备100可以在不播放例如广播的视频内容的待机状态或省电状态下显示与墙面 20相对应的图像。
这样的显示设备100可以不是独自地挂在墙面20上的黑屏，而可以与墙面20协调地输出图像。
图2是用于说明根据示例实施例的显示设备的配置的框图。
参考图2，显示设备100-1可以包括显示器110、前置摄像机120、后置摄像机130、传感器单元140和处理器150。
显示器110可以显示图像。另外，显示器110可以设置在显示设备 100-1的正面上。具体地，显示器110可以显示与背景相对应的图像，即，与墙面协调地显示图像。
显示器110可以体现为各种显示单元，诸如液晶显示面板(LCD面板)、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)、真空荧光显示器(VFD)、场发射显示器(FED)、电致发光显示器(ELD)等。
前置摄像机120可以捕获显示设备100-1前方的用户。具体地，前置摄像机120可以捕获包括朝向显示设备100-1的前方的用户在内的主体。
后置摄像机130可以显示显示设备100-1后方的墙面。具体地，后置摄像机120可以捕获作为显示设备100-1所安装的空间的背景的后壁。
前置摄像机120和后置摄像机130可以包括用于收集从底部入射的主体的光并且使光学图像在图像区域中形成的镜头、用于将通过镜头入射的光转换成电信号的摄像元件、和用于将摄像元件的模拟形式的信号光电转换为数字信号并输出数字信号的A/D转换器。摄像元件可以是电荷耦合器件(CCD)摄像元件或者互补金属氧化物半导体(CCD) 摄像元件。
传感器单元140可以测量距离。具体地，传感器单元140可以测量显示设备100-1与墙面之间的距离。传感器单元140可以测量显示设备 100-1与作为背景的墙面之间的空间，并且因此识别显示设备100-1距离后置摄像机130捕获的墙面有多远。
传感器单元140可以感测照射的红外线的往返距离，并且被实现为用于测量与墙面相距的距离的IR传感器。另外，传感器单元140可以被实现为用于感测与墙面相距的距离的光学传感器，即包括在后置摄像机130中的用于自动对焦的主体。
处理器150可以控制显示设备100-1的每个组件。具体地，处理器 150可以控制每个组件以执行输出显示设备100-1的图像的功能。
处理器150可以基于捕获的用户的图像来确定用户的位置。具体地，处理器150可以基于由前置摄像机120捕获的显示设备100-1前方的图像来确定用户的位置。
为此，处理器150可以基于由前置摄像机130捕获的图像来识别用户。例如，处理器150可以根据图像来执行人识别过程或者面部识别过程。
另外，处理器150可以使用用于捕获用户的前置摄像机120的预先存储的位置以确定用户的位置。具体地，处理器150可以使用设计中的前置摄像机120所在的位置来确定用户相对于显示设备100-1的相对位置。同时，处理器150可以确定在捕获多个用户时多个用户的位置，将所确定的多个用户的位置的平均值确定为用户的位置。
处理器150可以基于捕获的用户的图像来计算从显示设备到用户的位置的方向和距离。
处理器150可以控制显示器110基于用户的位置和显示设备100-1 与墙面之间的距离来显示所捕获的墙面的图像中的与沿参考用户的位置定位显示设备100-1的方向的墙面的部分区域相对应的图像。
具体地，处理器150可以基于由前置摄像机120捕获前方的图像所确定的用户的位置以及由传感器单元140测得的显示设备100-1与墙面之间的距离来编辑所捕获的墙面的图像中的与沿参考用户的位置定位显示设备100-1的方向的墙面的部分区域相对应的图像。另外，处理器 150可以控制显示器110显示编辑后的图像。
墙面的部分区域可以是墙面的被显示设备1001-1隐藏的墙面的部分区域，所述部分区域是沿参考用户的位置定位显示设备100-1的方向的。换句话说，墙面的部分区域可以指显示设备100-1后方的墙面中的在当用户在用户的位置处观看显示设备100时的相同视线上被显示设备100-1隐藏的部分区域。
处理器150可以基于计算出的从显示设备到用户的位置的方向来确定所捕获的墙面的图像中的与墙面的部分区域相对应的图像的位置。具体地，处理器150可以确定被显示设备100-1隐藏的部分区域(该部分区域根据用户的位置的方向而变化)以及所捕获的墙面的图像中的与部分区域相对应的图像的位置。
另外，处理器150可以通过使用计算出的显示设备与用户的位置之间的距离与显示设备的正面的尺寸之比和测得的显示设备与墙面之间的距离来确定所捕获的墙面的图像中的与墙面的部分区域相对应的图像的尺寸。具体地，处理器150可以基于被显示设备100-1隐藏的墙面的部分区域与显示设备100-1的正面的区域之比(对应于显示设备1 00-1与用户的位置之间的距离和墙面与用户的位置之间的距离之比) 来确定所捕获的墙面的图像中的与墙面的部分区域相对应的图像的大小。
另外，处理器150可以控制显示器110显示与确定的位置和尺寸相对应的图像。
在用于确定要显示的区域的另一示例中，处理器150可以基于所捕获的用户的图像，参考显示器110的中心来计算从显示器110的切面的垂直轴到用户的位置的旋转角以及显示器110的中心与用户的位置之间的距离。换句话说，处理器150可以形成由显示器110的平面上的宽度轴和高度轴以及垂直于平面的垂直轴组成的三维坐标系。处理器 150可以在三维坐标系中根据距离和方向来指示用户的位置，其中显示器110的中心作为原点。
处理器150可以计算在垂直轴上在计算出的距离处观看显示设备 100-1的整个正面的视角。具体地，处理器150可以计算在垂直轴上的一点处观看显示设备100-1的整个正面的视角，所述点与用户的位置相距所述距离。
另外，在旋转角与计算出的视角相加时，处理器150可以计算被显示设备100-1隐藏的墙面的部分区域的宽度和高度。具体地，处理器 150可以将从垂直轴上的点到显示器110的宽度方向的旋转角与沿宽度方向的视角相加，将从垂直轴上的点到显示器110的高度方向的旋转角与沿高度方向的视角相加，并且计算由相加后的视角所改变的墙面的部分区域的宽度和高度。
另外，处理器150可以控制显示器110显示所捕获的图像中的具有与计算出的宽度和高度的部分区域相对应的尺寸的图像。将参考图9 进行详细描述。
处理器150可以包括CPU、存储用于控制显示设备100-1的控制程序的只读存储器(ROM)和用于存储从显示设备100-1的外部输入的信号或数据或将用作用于在显示设备100-1中执行的工作的存储区域的随机存取存储器(RAM)。CPU可以包括单核处理器、双核处理器、三核处理器以及四核处理器中的至少一个。CPU、ROM和RAM可以经由内部总线互连。
根据本发明的示例性实施例的显示设备100可以与后壁协调地输出与隐藏的墙面的部分区域相对应的图像。
图3是用于说明由显示设备捕获墙面的方法的示例的视图。
参考图3，显示设备100可以包括在显示设备100后方的后置摄像机130。此外，位于与后置摄像机130的位置相同或接近的位置的传感器单元140可以计算显示设备100与墙面20之间的距离31。
典型地，显示设备100可以安装在靠近墙面20的距离31处。因此，后置摄像机130可以包括用于捕获比显示设备100的宽度更长的墙面20 的广角镜头。
后置摄像机130可以在靠近墙面20的距离31处以与附图标记32相对应的宽度捕获墙面20。远离墙面20的显示设备100’的后置摄像机1 30可以在远距离33处以与附图标记23相对应的宽度捕获墙面20。这样，由后方视图130捕获的墙面的图像的尺寸可以根据显示设备100所在的位置而改变。
因此，显示设备100的处理器150可以与测得的距离31和33成正比地确定与墙面的部分区域相对应的图像的尺寸。
例如，处理器150可以假定用户位于光学距离处以并且在源自显示设备100的垂直方向上以进行观看，与用户的光学位置与墙面之间的距离成正比地计算墙面的隐藏区域的尺寸。
同时，由广角镜头捕获的图像可能会失真。参考图4以获得详细描述，图4(a )是正常的图像，图4(b )是当用广角镜头捕获时由于桶形失真获得的图像。
因此，处理器150可以补偿由广角镜头捕获的墙面20的图像的桶形失真，并且控制显示器110显示所补偿的墙面的图像中的与墙面的部分区域相对应的图像。
图5是用于说明由显示设备捕获墙面的方法的另一示例的视图。
参考图5，显示设备100可以安装在非常靠近墙面20的位置处。在这种情况下，虽然后置摄像机130是超近摄像机，但是后置摄像机130 难以捕获比显示设备100更大的墙面20的图像。
因此，后置摄像机130可以沿倾斜方向捕获墙面。具体地，后置摄像机130可以沿与显示器110的切面的垂直轴形成一定角度的方向捕获显示设备100的后面。如图5的示例所示，位于显示设备100的背面的外部的后置摄像机130可以捕获墙面20以沿向上方向形成一定角度，由此捕获具有大尺寸的墙面20的图像。
沿倾斜方向捕获的墙面20的图像与沿用户观看显示设备100的方向捕获的墙面20的图像不同。因此，参考图6，图6(a )是正常的图像，图6(b )是当从下向上捕获时由于梯形失真(梯形失真或不规则四边形失真)获得的图像。
因此，处理器150可以补偿由于捕获方向导致的所捕获的墙面20 的图像的梯形失真，并且控制显示器10显示所补偿的墙面20的图像中的与墙面的部分区域相对应的图像。
图7是用于说明根据显示设备与用户的位置之间的距离而隐藏的墙面的部分区域的变化的视图。
参考图7，显示设备100可以通过使用传感器单元140来测量显示设备100与墙面20之间的距离31。另外，显示设备100可以通过使用前置摄像机120来捕获显示设备100前方的用户40，并确定捕获的用户40 的位置。关于所确定的用户40的位置的信息可以包括显示器110的中心与用户40的位置之间的距离81。
在靠近显示设备100的距离81处直视显示设备100的用户40可能看不到墙面20的具有相对较大的尺寸的部分区域(其是附图标记82)。然而，在与显示设备100相距的距离83处直视显示设备的用户可能看不到墙面20的具有相对较小的尺寸的部分区域(其是附图标记84)。
因此，显示设备100可以根据与用户40相距的距离来改变要显示在显示器110上的与墙面20的部分区域相对应的图像的尺寸。
图8是用于说明根据从显示设备到用户的位置的方向隐藏的墙面的部分区域的变化的视图。
参考图8，显示设备100可以通过使用传感器单元140来测量与墙面20相距的距离31。另外，显示设备100可以通过使用前置摄像机120 来捕获显示设备100前方的用户40，并确定所捕获的用户40的位置。关于所确定的用户40的位置的信息可以包括显示器110的中心与用户40 的位置之间的距离以及与显示器110的中心的垂直轴形成一定角度的方向。
在垂直轴上在所确定的距离81处直视显示设备100的用户40可能看不到左侧和右侧对称的隐藏的墙面20的部分区域(附图标记82)。在相同距离81处在与垂直轴形成确定的角度85的位置处观看显示设备10 0的用户40’可能看不到隐藏的墙面20的部分区域(附图标记86)。
因此，显示设备100可以根据用户40所在的方向来改变要显示在显示器110上的与墙面20的部分区域相对应的图像的尺寸和位置。
图9是用于说明根据示例性实施例的计算隐藏的墙面的部分区域的尺寸的方法的视图。
参考图9，显示设备100可以存储设置在显示设备100的正面上的显示器110的宽度的宽度W 90的长度。
另外，显示设备100可以通过使用传感器单元140来测量与墙面20 相距的距离Dw31。另外，显示设备100可以通过使用前置摄像机120 来捕获用户40’，并且基于所捕获的用户的图像来确定用户的位置。所确定的用户40’的位置可以在与显示器110的中心相距的距离DL81处并且在从垂直于显示器110的中心的垂直轴向显示器110的平面的宽度方向旋转θ85的方向上。
显示设备100可以计算视角α，其中用户40在垂直轴上在与显示设备100相距距离DL 81的位置处观看显示设备100的整个正面。具体地，处理器150可以计算在与显示设备100相距计算出的距离DL81处观看显示器110的虚拟现实的用户40的视角α。
用于获得视角α的等式如下所示。
等式1[式1]
α＝arctan((W/2)/DL)
在图9所示的坐标系中，定向将通过以下方式定义：以垂直轴为基准，向右旋转的角度是正数，并且向左旋转的角度是负数。
显示设备100可以计算用户40’看不见的显示器110左右的盲点的角度。具体地，处理器150可以将用户40’所在的方向的角度θ85与计算出的视角α和-α相加。
显示设备100可以基于如下等式来计算墙面20的被显示设备100 隐藏的墙面20的部分区域的宽度Ds 91，该部分区域是沿从用户40’的位置定位显示设备100的方向的。
等式2[式2]
DS＝DW*(tan(θ+α)+tan(θ-α))+W
在显示器110的高度的情况下，以相同的方式，显示设备100可以通过将沿显示器110的高度方向的用户40’的旋转角与沿高度方向的视角相加来计算被显示设备100隐藏的墙面20的部分区域的高度。
显示设备100可以根据计算出的宽度Ds 91和高度来计算要显示在显示器110上的墙面20的部分区域的面积。另外，显示设备100可以基于用于捕获显示设备100后方的墙面20的后置摄像机130的位置和捕获范围来确定所捕获的图像中的与具有计算出的面积的部分区域相对应的位置。
图10是用于说明根据示例性实施例的从显示设备输出的部分图像的视图。
参考图10，显示设备100可以获得所捕获的在显示设备100后方的墙面20的图像1010。
另外，显示设备100可以显示所捕获的墙面20的图像1010中的与沿参考用户40的位置定位显示设备的方向的部分区域相对应的图像10 20。
如图10所示，当从指示用户40的位置的点朝向显示设备100的正面投影时，显示器110上显示的图像可以是所捕获的墙面20的图像101 0中的与被显示设备1010隐藏的墙面20的部分区域相对应的图像1020。
图11是用于说明根据示例实施例的显示设备的配置的框图。
参考图11，显示设备100-2可以包括显示器110、前置摄像机120、后置摄像机130、传感器单元150、处理器150、存储单元160、通信单元170和光传感器180。
显示器110可以显示屏幕。另外，显示器110可以设置在显示设备 100-2的正面上。显示器110的详细配置和功能与图2中的显示器110的详细配置和功能相同，因此将省略其详细描述以避免重复。
前置摄像机120可以捕获显示设备100-2前方的用户40。前置摄像机120的详细配置和功能与图2的前置摄像机120的详细配置和功能相同，因此将省略详细描述以避免重复。
后置摄像机130可以捕获显示设备100-2后方的墙面20。后置摄像机130的详细配置和功能与图2的后置摄像机130的详细配置和功能相同，因此将省略详细描述以避免重复。
传感器单元140可以测量显示设备100-2与墙面20之间的距离。传感器单元140的详细配置和功能与图2的传感器单元140的详细配置和功能相同，因此将省略详细描述以避免重复。
存储单元160可以存储图像数据。具体地，存储单元160可以包括数据库，在数据库中积聚呈现墙面20的多个图像。例如，存储单元16 0可以存储呈现用于覆盖墙的壁纸的图像。
存储单元160可以存储各种应用程序。例如，存储单元160可以存储用于提供编辑图像的功能的程序、用于接收和输出广播信号的程序、视频和音频输出建立程序、用于设置捕获墙面的时段的程序以及用于补偿所捕获的图像的桶形失真和梯形失真的程序。另外，存储单元16 0可以包括用于分析将在下面描述的墙面20的图像的图案和颜色的图像处理程序。
存储单元160可以被实现为安装在显示设备100-2中的辅助存储设备。例如，存储单元160可以被实现为硬盘驱动器和/或固态驱动器。存储单元150可以被实现为外部可拆卸的可移除盘。例如，存储单元1 60可以被实现为用于支持USB通信方法的闪存盘。存储单元160不仅可以被实现为物理存储设备，而且可以被实现为通过网络通信的web服务器。
通信单元170可以执行通信。具体地，通信单元170可以提供用于与显示设备100-2的外部设备通信的接口。通信单元170可以与诸如用户终端或遥控器的便携式设备通信。另外，通信单元170可以通过网络与外部服务器进行通信。
通信单元170可以包括各种通信芯片，诸如Wi-Fi芯片、蓝牙芯片、 NFC芯片、无线通信芯片等。Wi-Fi芯片、蓝牙芯片和NFC芯片均可以通过使用WiFi方法、蓝牙方法和NFC方法来执行通信。NFC芯片可以在近场通信(NFC)方法中使用诸如135kHz、13.56MHz、433MHz、860至96 OMHz和2.45GHz等的各种RF-ID频带中的13.56MHz频带来进行通信。在使用Wi-Fi芯片或蓝牙芯片的情况下，可以首先发送和接收诸如SSID、会话密钥等的各种连接信息，并且可以通过使用各种连接信息来连接和执行通信。无线通信芯片可以根据诸如IEEE、ZigBee、第三代(3G)、第三代合作伙伴计划(3GPP)、长期演进(LTE)等的各种通信标准来执行通信。
光传感器180可以感测亮度。具体地，光传感器180可以感测从周围环境入射的光的强度。光传感器180可以被实现为产生光电效应的光电单元或阴极管。
处理器150可以控制显示设备100-1的每个组件。由于处理器150 具有图2的处理器150的配置和功能，因此将省略其详细描述。
在图2的示例性实施例中，处理器150可以在显示器110上显示所捕获的墙面的图像的部分区域。在另一个示例性实施例中，处理器15 0可以基于所捕获的墙面的图像在显示器110上显示另一图像。
处理器150可以基于所捕获的墙面20的图像来分析图案和颜色。具体地，处理器150可以对通过后置摄像机130捕获的墙面的图像进行图像处理，并且分析墙面20的图案和颜色。例如，处理器150可以关于墙面20的图像应用滤波器，并且执行边缘检测以提取与不连续的边界部分相对应的高频分量。另外，处理器150可以执行斑点标记以形成信号区域(斑点)，从而与所捕获的墙面20的图像区分开。可以基于在其中执行了斑点标记的墙面的图像来识别墙面20的图案。另外，处理器150可以基于所捕获的墙面20的图像来搜索与每个可区分的区域的颜色相对应的颜色代码。
处理器150可以产生包括分析出的颜色和图案的图像。具体地，处理器150可以通过使用分析出的图案和颜色来产生与墙面20的部分区域相对应的图像。
具体地，处理器150可以产生具有基于捕获的图像而分析出的图案的图像以及产生的图像中的用至少一种分析出的颜色着色的壁纸的图像。另外，处理器150可以控制显示器110基于用户的位置以及显示设备100-2与墙面20之间的距离来显示所产生的图像中的与沿参考用户40的位置定位显示设备100-2的方向的墙面20的部分区域相对应的图像。同时，处理器150可以产生具有与在用户40的位置处被显示设备 100-2隐藏的墙面的部分区域相对应的图案和颜色的壁纸的图像，并且控制显示器110显示产生的图像。
在另一个示例性实施例中，处理器150可以搜索预先存储的图像中的具有分析出的图案的图像。具体地，处理器150可以搜索数据库中预先存储的图像中的具有分析出的图案的图像。处理器150可以基于捕获的图像与预先存储的图像之间的相似性来搜索具有最相似的图案的图像，但是图案彼此不相同。
另外，处理器150可以控制显示器110基于用户40的位置以及显示设备100-2与墙面20之间的距离来显示所获取的图像中的与沿参考用户40的位置定位显示设备100-2的方向的墙面20的部分区域相对应的图像。另外，当所获取的图像不同于所捕获的墙面20的图像时，处理器150可以改变所获取的图像的颜色。同时，处理器150可以执行编辑以复制或重新排列壁纸图像，从而使所获取的壁纸图像呈现出与从用户40的位置来看被显示设备100-2隐藏的墙面20的部分区域相对应，并控制显示器110显示编辑的图像。
处理器150可以根据周围环境的光量来调整显示器110显示图像的亮度。具体地，处理器150可以控制显示器110根据光传感器180感测到的光量来调整显示与墙面20的部分区域相对应的图像的亮度。显示设备100-2可以通过后置摄像机130以预定间隔连续地或重复地捕获墙面20。从显示设备100-2输出的图像可以根据照明的改变而变化。然而，显示设备100-2可以存储由后置摄像机130捕获的墙面20的图像，并且基于存储的图像显示与墙面20的部分区域相对应的图像。在这样的情况下，光传感器180可以感测诸如照明的亮度之类的周围环境的光量，并且根据感测到的光量来改变从显示设备100-2输出的图像的亮度。
根据本发明的示例性实施例的显示设备100-2可以甚至通过使用具有低能力的后置摄像机130来以高清晰度显示所产生的墙面20的图像。另外，可以防止显示设备100-2发生由连续或周期性图像捕获导致的功耗，并且显示设备100-2通过使用光传感器180与周围环境的亮度协调地显示墙面20的图像。
图12是用于说明根据示例性实施例的显示图像的方法的视图。
参考图12，显示图像的方法可以包括：捕获显示设备前方的用户和显示设备后方的墙面(S1210)。具体地，显示设备可以通过使用摄像机来捕获显示设备前方的一个或多个用户以及显示设备后方的墙面。
可以测量显示设备与墙面之间的距离(S1220)。具体地，显示设备可以通过使用传感器来测量与所捕获的墙面相距的距离。
另外，可以基于所捕获的用户的图像来确定用户的位置(S1230)。具体地，显示设备可以确定包括从显示设备到显示设备前方的用户的距离和方向在内的位置。为此，步骤S1230可以包括：基于所捕获的用户的图像来计算从显示设备到用户的位置的方向和距离。更具体地，显示设备可以基于所捕获的用户的图像，参考显示器的中心来计算从显示器的切面的垂直轴到用户的位置的方向的旋转角以及显示器的中心与用户的位置之间的距离。
显示设备基于用户的位置以及显示设备与墙面之间的距离来显示所捕获的墙面的图像中的与沿参考用户的位置定位显示设备的方向的墙面的部分区域相对应的图像(S1240)。具体地，显示设备可以显示与根据用户的位置和与墙面相距的距离而变化的墙面的部分区域相对应的图像。显示设备可以基于计算出的用户的方向来确定所捕获的墙面的图像中的与墙面的部分区域相对应的图像的位置，通过使用计算出的显示设备与用户之间的距离与显示设备的正面的尺寸之比和测得的显示设备与墙面之间的距离来确定所捕获的墙面的图像中的与墙面的部分区域相对应的图像的尺寸，并且根据所确定的位置和尺寸来显示图像。另外，显示设备可以计算在显示器的切面的垂直轴上在计算出的显示设备与用户的位置之间的距离处观看显示设备的整个正面的视角，当用户的旋转角与计算出的视角相加时，计算被显示设备隐藏的墙面的部分区域的宽度和高度，并且显示所捕获的图像中的具有与计算出的宽度和高度相对应的尺寸的图像。
在显示图像的方法中，在步骤S1210中，用于捕获显示设备的后面的后置摄像机可以包括广角镜头，并且步骤S1240还可以包括：补偿由该广角镜头捕获的墙面的图像的桶形失真。
在步骤S1210中，用于捕获显示设备的后面的后置摄像机可以沿与设置在显示设备的正面上的显示器的切面的垂直轴形成一定角度的方向捕获显示设备的后面。步骤S1240还可以包括：补偿由于倾斜捕获方向导致的捕获的墙面的图像的梯形失真。
在另一个示例性实施例中，显示图像的方法还可以包括：基于所捕获的墙面的图像来分析墙面的图案和颜色。步骤S1240可以包括：产生具有分析出的颜色和图案的图像，并且显示与沿参考用户的位置定位显示设备的方向的墙面的部分区域相对应的图像。另外，步骤S124 0可以包括：搜索预先存储的图像中的具有分析出的图案的图像，并且显示所获取的图像中的与沿参考用户的位置定位显示设备的方向的墙面的部分区域相对应的图像。
显示图像的方法还可以包括：感测光量，并且步骤S1240还可以包括：根据感测到的光量来调整用于显示与墙面的部分区域相对应的图像的亮度。
根据示例性实施例的显示图像的方法可以包括：与显示设备后方的墙面协调地输出与隐藏的墙面的部分区域相对应的图像。
图13是用于说明根据示例性实施例的显示系统的视图。
参考图13，用户1310可以通过使用用户终端设备200来捕获附着到墙面20的标记1320。具体地，用户1310可以执行用于显示设备的特定应用并且捕获附着到墙面20的标记1320。
用户终端设备200可以识别由捕获的图像的标记1320定义的区域。具体地，用户终端设备200可以识别在捕获图像之后获得的墙面20的图像的标记1320，并识别由识别的标记1320定义的四个角落中的区域。
用户1310可以将显示设备悬挂到标记1320所附着的墙面20的区域。具体地，显示设备是壁式的，并且标记1320可以指示显示设备将被悬挂的区域。标记1320可以是绘制在薄片上的符号。备选地，标记 1320可以是绘制在用于将显示设备悬挂到墙上的构件上的符号或构件的形状。
用户终端设备100可以将捕获的图像中的与标记1320所定义的区域相对应的图像发送到显示设备。换句话说，用户终端设备200可以通过标记1320识别与要在将显示设备安装到墙面20时被隐藏的墙面的区域相对应的图像，并将所识别的与该标记1320相对应的图像发送到显示设备。
显示设备可以显示从用户终端设备200接收的图像。
描述了显示设备接收由用户终端设备200编辑的图像。然而，根据另一示例性实施例，用户终端设备200可以将捕获的图像发送到显示设备，并且显示设备可以识别由该标志所定义的区域，并且显示所接收的图像中的与该墙面20的部分区域相对应的图像。
根据示例性实施例的显示系统，即使当显示设备非常薄且安装在与墙面相距非常近的距离处时，也可以通过使用用户终端设备从显示设备输出与墙面协调的图像。
图14是用于说明构成图13的显示系统的用户终端设备的配置的视图。
参考图14，用户终端设备200可以包括通信接口单元210、捕获单元220和处理器230。
通信接口单元210可以执行与外部设备的通信。具体地，通信接口单元210可以执行与显示设备的通信。通过通信接口单元210与显示设备的通信可以通过终端之间的直接通信或通过建立在房屋中的家庭网络系统或商业网络来执行。
通信接口单元210可以包括通信端口和用于有线/无线通信的通信芯片。通信接口单元210的配置和功能对应于图11的通信单元170的配置和功能，因此将省略其详细描述。
捕获单元220可以捕获主体。具体地，捕获单元220可以捕获包括附着到墙面的标记的主体。捕获单元220的功能的配置与图2和图11中所示的前置摄像机120和后置摄像机130的功能的配置相对应。
处理器230可以控制用户终端设备200的每个组件。具体地，处理器230可以将捕获的图像的至少部分区域发送到显示设备，并控制每个组件执行显示图像的功能。处理器230的配置和功能对应于图2和图11 所示的处理器150的配置和功能，因此将省略其详细描述。
处理器230可以将所捕获的图像中的与由标记所定义的区域相对应的图像发送到显示设备。具体地，处理器230可以识别由捕获单元2 20捕获的图像的标记，参考识别的标记来确定要在显示设备上显示的图像的尺寸和位置，并且向显示设备发送被编辑为具有确定的尺寸和位置的图像。
更具体地说，处理器230可以基于捕获的图像来识别预先存储的标记的形状和颜色，确定要编辑的区域，并且根据确定的区域来编辑与墙面相对应的图像。
在另一示例性实施例中，处理器230可以产生或搜索与标记所定义的区域相对应的图像，重新组织产生的或获取的图像，并将图像发送到显示设备。处理器230可以分析所捕获的图像的图案和颜色。
当用显示设备难以直接捕获墙面时，用户终端设备200可以将与墙面的部分区域相对应的图像提供给显示设备。
图15是用于说明图13的显示系统的图像显示方法的序列图。
参考图15，显示系统可以包括用户终端设备200和显示设备100。显示设备100可以至少不包括图11所示的显示设备100-2的组件中的后置摄像机130。
用户终端设备200可以捕获附着有标记的墙面(S1510)。另外，用户终端设备200可以从捕获的墙面的图像中识别标记(S1520)。
用户终端设备200可以参考所识别的标记，根据标记所定义的区域来编辑捕获的墙面的图像(S1530)。例如，用户终端设备200可以捕获在安装显示设备100的位置处附着有透明膜的墙面，并且基于捕获的图像来识别在该膜上绘制的标记。另外，用户终端设备200可以编辑沿矩形区域捕获的墙面的图像，所述矩形区域在四个角处具有识别的标记。标记可以显示在区域的四个角处，所述区域具有与显示设备的显示器相对应的尺寸。
用户终端设备200可以将编辑的图像发送到显示设备100(S1540)。
从用户终端设备200接收到图像的显示设备100可以显示所接收的图像(S1550)。例如，显示设备100可以检查从用户终端设备200接收到的图像是否与墙面相对应，并且以全屏的方式显示沿标记区域编辑的墙面的图像。
这样，显示图像的方法可以包括：与墙面协调地输出图像，而不扩展与墙面紧密附着的箱式显示设备的附加组件。
图16是示出了根据示例性实施例的显示设备的屏幕的两个示例的视图。
参考图16，显示设备100可以显示与显示设备100后方的墙面20中的被显示设备100隐藏的部分区域相对应的图像1610。
另外，显示设备100可以将具有与墙面的部分区域相对应的图像在内的其他内容显示为背景。参考图16(a )，显示设备100可以通过与另一图像1620进行合成来将墙面的图像1610作为背景。显示的图像16 20可以是用于提供三维感的静态画面或视频动画。
参考图16(a )，显示设备100可以将墙面的图像1610作为背景和用于执行时钟应用的显示窗口小部件1630和1640。图16(a )所示的示例中的显示设备100可以指示星期几、当前时间1630和用于指示设置闹钟的状态的图标1640。
显示图像的方法可以增强显示设备的适用性和功能。
已经描述了构成示例性实施例的所有组件被组合为一体或被组合以进行操作，但是不限于此。例如，所有组件中的至少一个或多个可以被选择性地组合以在客观范围内操作。每个组件可以用一个独立的硬件来实现，但是部分或全部组件可以被选择性地组合以用具有程序模块的计算机程序来实现，该程序模块执行被组合到一个或多个硬件中的部分或全部功能。本领域技术人员可以容易地理解构成该计算机程序的代码和代码段。示例性实施例可以通过将计算机程序或方法存储在非临时性计算机可读介质中并通过计算机读取和执行计算机程序来实现。
这里，非临时性计算机可读介质可以指例如半持久性地在其中存储数据并且可以由设备读取的介质。具体地，上述程序可以在非临时性计算机可读介质(例如，CD、数字多功能磁盘(DVD)、硬盘、蓝光盘、USB、存储卡、ROM等)中存储并提供。尽管已经参考本发明的特定优选实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员可以理解，在不背离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，可以进行形式上和细节上的多种改变。

Claims (15)

1.一种显示设备，包括：
显示器，设置在所述显示设备的正面上；
前置摄像机，被配置为捕获所述显示设备前方的用户；
后置摄像机，被配置为捕获位于所述显示设备后方的墙面；
传感器单元，被配置为测量所述显示设备与所述墙面之间的距离；以及
处理器，被配置为基于捕获的用户的图像来确定所述用户的位置，并控制所述显示器基于所述用户的位置和所述显示设备与所述墙面之间的距离来显示所捕获的墙面的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像，
其中，所述处理器被进一步配置为：通过以下操作来控制所述显示器显示与所述墙面的所述部分区域相对应的图像：
基于所捕获的用户的图像，参考所述显示器的中心，获得从所述显示器的切面的垂直轴到所述用户的位置的方向的旋转角、以及观看所述显示设备的整个正面的视角，以及
基于所述旋转角和所述视角获得与所述墙面的所述部分区域相对应的图像。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述墙面的部分区域是所述墙面的被所述显示设备隐藏的所述墙面的部分区域，所述部分区域是沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向定位的。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述处理器基于所捕获的用户的图像来计算从所述显示设备到所述用户的位置的方向和距离，基于计算出的从所述显示设备到所述用户的位置的方向来确定所捕获的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像的位置，通过使用计算出的从所述显示设备到所述用户的位置的距离与所述显示设备的正面的尺寸之比以及测得的所述显示设备与所述墙面之间的距离来确定所捕获的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像的尺寸，并且控制所述显示器根据所确定的位置和尺寸来显示图像。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述处理器基于所捕获的用户的图像参考所述显示器的所述中心来计算所述旋转角和从所述显示器的中心到所述用户的位置的距离，计算在所述垂直轴上在计算出的距离处的所述视角，当所述旋转角与计算出的视角相加时，计算被所述显示设备隐藏的所述墙面的部分区域的宽度和高度，并且控制所述显示器显示所捕获的图像中的具有与计算出的宽度和高度相对应的尺寸的图像。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述后置摄像机包括广角镜头，以及
其中，所述处理器补偿由所述广角镜头引起的所捕获的墙面的图像的桶形失真，并且控制所述显示器显示所补偿的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述后置摄像机沿与所述显示器的切面的垂直轴形成一定角度的方向捕获所述显示设备的后方视图，补偿由捕获方向引起的所捕获的墙面的图像的梯形失真，并且控制所述显示器显示所补偿的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述处理器基于所捕获的墙面的图像来分析所述墙面的图案和颜色，产生包括分析出的颜色和图案在内的图像，并控制所述显示器基于所述用户的位置以及所述显示设备与所述墙面之间的距离来显示所产生的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像。
8.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述处理器基于所捕获的墙面的图像来分析所述墙面的图案和颜色，搜索预先存储的图像中的具有分析出的图案的图像，并且控制所述显示器基于所述用户的位置以及所述显示设备与所述墙面之间的距离来显示所获取的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像。
9.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述处理器控制所述显示器显示包括画面或动画作为背景或执行特定应用的窗口小部件的屏幕，所述画面或动画具有与所述墙面的部分区域相对应的图像。
10.根据权利要求9所述的显示设备，还包括：
光传感器，被配置为感测光量，
其中所述处理器控制所述显示器根据感测到的光量来调整用于显示与所述墙面的部分区域相对应的图像的亮度。
11.一种显示显示设备的图像的方法，所述方法包括：
捕获位于所述显示设备前方的用户和位于所述显示设备后方的墙面；
测量所述显示设备与所述墙面之间的距离；
基于所捕获的用户的图像来确定所述用户的位置；以及
基于所述用户的位置和所述显示设备与所述墙面之间的距离，显示所捕获的墙面的图像中的与沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的所述墙面的部分区域相对应的图像，
其中，控制所述显示设备来显示与所述墙面的所述部分区域相对应的图像包括：
基于所捕获的用户的图像，参考所述显示设备的中心，获得从所述显示设备的切面的垂直轴到所述用户的位置的方向的旋转角、以及观看所述显示设备的整个正面的视角，以及
基于所述旋转角和所述视角获得与所述墙面的所述部分区域相对应的图像。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述墙面的部分区域是所述墙面的被所述显示设备隐藏的所述墙面的部分区域，所述部分区域是沿参考所述用户的位置定位所述显示设备的方向的。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述确定所述用户的位置包括：基于所捕获的用户的图像来计算从所述显示设备到所述用户的位置的方向和距离；以及
其中，所述显示包括：基于计算出的从所述显示设备到所述用户的位置的方向来确定所捕获的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像的位置，通过使用计算出的从所述显示设备到所述用户的位置的距离与所述显示设备的正面的尺寸之比以及测得的所述显示设备与所述墙面之间的距离来确定所捕获的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像的尺寸，并且显示与所确定的位置和尺寸相对应的图像。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述确定所述用户的位置包括：基于所捕获的用户的图像，参考所述显示设备的所述中心来计算所述旋转角和从所述显示设备的中心到所述用户的位置的距离，以及
其中，所述显示包括：计算在所述垂直轴上在计算出的距离处的所述视角；当所述旋转角与计算出的视角相加时，计算被所述显示设备隐藏的所述墙面的部分区域的宽度和高度，并且显示所捕获的图像中的具有与计算出的宽度和高度相对应的尺寸的图像。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述墙面是由包括广角镜头的后置摄像机来捕获的，以及
其中，所述显示包括：补偿由于所述广角镜头引起的所捕获的墙面的图像的桶形失真，并且显示所补偿的墙面的图像中的与所述墙面的部分区域相对应的图像。
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