CN111142660A - 一种显示装置、画面显示方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置、画面显示方法和存储介质，所述显示装置包括屏幕、检测模块和控制模块，其中检测模块用于对标志物进行检测，控制模块用于根据对所述标志物的检测结果，计算所述标志物与所述屏幕之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，控制所述屏幕对其所显示的画面进行旋转。通过识别标志物与屏幕之间的相对位置关系，并根据相对位置关系对屏幕所显示的画面进行旋转，可以起到屏幕所显示的画面跟随观看者动作的效果，使得无论观看者的姿态如何，屏幕所显示的画面都能处于一个可让观看者舒适观看的位置；本发明显示装置无需使用复杂的硬件模块，具有较低的使用成本以及较低的故障发生率。本发明广泛应用于显示技术领域。

Description

一种显示装置、画面显示方法和存储介质

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其是一种显示装置、画面显示方法和存储介质。

背景技术

手机、平板电脑和电视机等都以屏幕来向观看者展示丰富多彩的画面。在实际使用中，经常面临这样一些场景，例如观看者需要移动身体去拿取茶杯等物品，从而使得观看者的眼睛偏离了最佳观看范围，这可能导致观看者错过了一些画面内容，尤其是在观看体育比赛直播或者重要的视频会议时，因上述原因错过画面内容可能会导致观看效果严重下降，或者产生不良后果。

有一些现有技术对上述问题提供了解决方案，例如公开号为CN206422872U的专利文件记载了一种投影仪显示屏角度矫正系统，它可以根据观看角度来调整显示角度，但其是通过复杂的机械结构来对投影仪作整体移动实现的，这无疑增大了使用成本，增加了故障发生的概率。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种显示装置、画面显示方法和存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种显示装置，包括：

屏幕，用于显示画面；

检测模块，用于对位于所述屏幕之前的标志物进行检测；

控制模块，用于根据对所述标志物的检测结果，计算所述标志物与所述屏幕之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，控制所述屏幕对其所显示的画面进行旋转。

进一步地，所述标志物为观看者的眼睛。

进一步地，所述控制模块具体用于从至少一双眼睛中选定出目标眼睛，计算所述目标眼睛的内部连线与所述屏幕的水平方向之间所形成的第一角度，控制所述屏幕对其所显示的画面以所述第一角度进行旋转。

进一步地，所述控制模块具体用于获取所述画面中各像素点与旋转中心所形成的第二角度，对各所述像素点的坐标进行变换，使得各所述像素点与旋转中心之间的距离保持不变，且各所述像素点与旋转中心所形成的角度为所述第二角度和第一角度之和。

进一步地，所述控制模块具体用于从所述检测模块对所述标志物的检测结果中，获取各眼睛与所述屏幕之间的距离，将距离所述屏幕最近的眼睛选定为所述目标眼睛。

进一步地，所述控制模块具体用于从所述检测模块对所述标志物的检测结果中，识别各眼睛的动作，从中识别出控制权释放动作和控制权接收动作；如果做出所述控制权释放动作的眼睛原先被选定为所述目标眼睛，则将做出所述控制权接收动作的眼睛选定为新的所述目标眼睛。

进一步地，所述控制模块还用于对经过旋转后的所述画面进行等比例缩放，使得经过缩放后的所述画面被完整地显示在所述屏幕上。

另一方面，本发明实施例还包括一种画面显示方法，包括以下步骤：

对位于所显示的画面之前的标志物进行检测；

根据对所述标志物的检测结果，计算所述标志物与所述画面之间的相对位置关系；

根据所述相对位置关系，对所述画面进行旋转显示。

进一步地，所述标志物为观看者的眼睛；所述计算所述标志物与所述画面之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，对所述画面进行旋转显示的步骤，具体包括：

从至少一双眼睛中选定出目标眼睛；

计算所述目标眼睛的内部连线与所述画面的水平方向之间所形成的第一角度；

将所述画面以所述第一角度进行旋转。

另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行实施例所述的控制方法。

本发明的有益效果是：通过对位于所述屏幕之前的标志物进行检测，识别标志物与屏幕之间的相对位置关系，并根据相对位置关系对屏幕所显示的画面进行旋转，且画面旋转的角度与标志物旋转的角度相匹配，可以起到屏幕所显示的画面跟随观看者动作的效果，使得无论观看者的姿态如何，屏幕所显示的画面都能处于一个可让观看者舒适观看的位置；尤其是使用本实施例中的显示装置播放直播节目或者不可回放的重要视频等内容时，可以保障观看者不会因其头部动作产生的视线变化导致错过了观看内容；实施例中的显示装置无需使用复杂的硬件模块，只需要编写相应的计算机程序，对现有的显示装置进行改造即可获得，具有较低的使用成本以及较低的故障发生率。

附图说明

图1为实施例中所述显示装置的结构示意图；

图2为实施例中所述检测模块的工作原理示意图；

图3为实施例中对画面进行旋转的原理图；

图4为实施例中对画面进行放缩的原理图。

具体实施方式

实施例1

本实施例中，所述显示装置的结构如图1和图2所示，其中控制模块被集成在屏幕内部，因此在图中未示出。控制模块通过数据接口分别与检测模块和屏幕连接，因此控制模块可以获取检测模块检测所得的数据，并进行相应的数据处理过程，控制模块生成计算机图形，从而控制屏幕显示出相应的画面。

检测模块用于对位于所述屏幕之前的标志物进行检测。所述标志物是具有一定特征的物体，例如可以发射出红外线的发光体，可以反射光线的反射体，或者人身上的眉毛以及眼睛等部位。根据标志物的不同，所述检测模块所使用的具体部件也不同，例如使用红外线探测器作为所述检测模块，可以检测发射出红外线的发光体标志物；使用激光探测器作为所述检测模块，可以检测反射光线的反射体标志物；使用超声波探测器作为所述检测模块，可以检测具有特定形状的标志物；使用摄像头作为所述检测模块，结合人脸识别算法，可以检测人的眼睛等标志物。

所述检测模块输出的检测结果中，除了表明标志物是否存在，在标志物存在的情况下，也表明标志物的姿态、相对于检测模块的距离和位置等。控制模块获取到检测模块输出的检测结果，便可以获取到这些信息。

本实施例中，所述标志物是指观看所述屏幕的观看者的眼睛，使用一个摄像头作为所述检测模块。参照图2，所述摄像头安装在屏幕上，其成像平面与屏幕的显示面相同，在屏幕前形成一个拍摄区域。当观看者在屏幕前观看屏幕所显示的画面时，观看者的眼睛进入到图2中虚线所示的拍摄区域内，摄像头将观看者的眼睛拍摄在内，形成对所述标志物的检测结果，并将其发送到控制模块。

所述控制模块中运行着人脸识别算法，因此控制模块可以从摄像头拍摄所得的影像中，识别出观看者的眼睛。

当存在多个观看者时，人脸识别算法可以将每双眼睛都识别出来，判断哪两个眼睛属于同一观看者。在摄像头拍摄所得的影像中包含多双眼睛的情况下，控制模块只需关注其中一双眼睛，即控制模块从这多双眼睛中选定出一双眼睛作为目标眼睛，并对目标眼睛进行跟踪。

本实施例中，控制模块所关注的目标眼睛与屏幕之间的相对位置关系，是指目标眼睛与屏幕之间的相对角度。控制模块首先识别出目标眼睛中每个眼睛的中心，将两个眼睛的中心连在一起，得到目标眼睛的内部连线，然后计算这一内部连线与所述屏幕的水平方向之间所形成的第一角度θ。

控制模块将计算所得的第一角度θ作为其生成计算机图形算法的一个参数，使得控制模块所生成的计算机图形画面发生旋转，旋转的角度为第一角度θ，使得屏幕上的最终显示出来的画面也发生旋转，旋转的角度为第一角度θ。

控制模块控制画面旋转的原理如图3所示，控制模块选定画面中一个点为旋转中心，本实施例中所述旋转中心为屏幕中央；控制模块获取画面中各像素点的坐标，计算出每个像素点与旋转中心的距离，以及每个像素点与旋转中心连线与屏幕水平方向所成的第二角度α；将每个像素点移动到一个与旋转中心连线与屏幕水平方向所成的角度为α+θ的位置，并且保持每个像素点与旋转中心之间的距离不变，从而完成对画面的旋转。具体地，如图3所示，设定旋转中心的坐标为(0,0)，旋转前的画面中其中一个像素点为A1，其坐标为(x1,y1)，控制模块计算出其与旋转中心之间的距离为

其与旋转中心连线与屏幕水平方向所成的第二角度为

将A1移动到A2所在位置，A2的坐标(x2,y2)满足

对于旋转前的画面中的其他所有像素点，也进行相似的操作，从而实现整个画面的旋转。

在使用本实施例中的显示装置时，如果将所述标志物设定为发光体、反射体或者具有特定形状的物体等，则由观看者通过佩戴或者粘贴等方式，将这些发光体、反射体或物体固定在自己的脸上或额头上等位置，然后在屏幕前进行观看；如果将所述标志物设定为观看者的眼睛，则观看者无需佩戴或粘贴其他物体，只需按照常规方式在屏幕前进行观看。在观看过程中，如果观看者的头部转动，则会带动标志物转动；通过对位于所述屏幕之前的标志物进行检测，识别标志物与屏幕之间的相对位置关系，并根据相对位置关系对屏幕所显示的画面进行旋转，且画面旋转的角度与标志物旋转的角度相匹配，可以起到屏幕所显示的画面跟随观看者动作的效果，使得无论观看者的姿态如何，屏幕所显示的画面都能处于一个可让观看者舒适观看的位置；尤其是使用本实施例中的显示装置播放直播节目或者不可回放的重要视频等内容时，可以保障观看者不会因其头部动作产生的视线变化导致错过了观看内容。

本实施例中，以观看者的眼睛作为标志物来对屏幕所显示的画面进行控制。在只有一个观看者的情况下，则摄像头只能拍摄到一双眼睛，这双眼睛就是目标眼睛。在有多个观看者的情况下，则摄像头可以拍摄到多双眼睛，则面临从多双眼睛中选定出一双目标眼睛的问题。

从多双眼睛中选定出一双目标眼睛所依赖的其中一种标准，可以是每双眼睛与屏幕之间的距离，具体地，将距离屏幕最近的那一双眼睛选定为所述目标眼睛。在摄像头仅具有图像拍摄功能的情况下，控制模块可以使用人脸识别算法，根据摄像头拍摄所得的影像中的景深以及大小比例等因素，计算出每双眼睛与摄像头成像面之间的距离，由于摄像头安装在屏幕上，因此每双眼睛与摄像头之间的距离也就是每双眼睛与屏幕之间的距离。摄像头还可以使用超声波测距等部件作为辅助，即摄像头直接输出对每双眼睛的测距数据，供控制模块使用。

从多双眼睛中选定出一双目标眼睛所依赖的另一种标准，可以是每双眼睛的动作。通过使用人脸识别算法，可以识别出摄像头所拍摄的每双眼睛的动作，例如快速眨眼、眼球转动等。本实施例中，将快速眨眼3次这一动作设定为控制权释放动作，将眼球连续左右转动3次这一动作设定为控制权接收动作。控制模块持续检测摄像头拍摄所得的画面中是否出现控制权释放动作或控制权接收动作。

在检测到摄像头拍摄所得的影像中出现控制权释放动作，并且做出所述控制权释放动作的眼睛，本身已被选定为目标眼睛，那么控制模块则解除将这一双眼睛认定为目标眼睛，也就是控制模块不再控制屏幕上所显示的画面跟踪这双眼睛进行旋转。此时，摄像头拍摄所得的影像所包含的所有眼睛中，不再有目标眼睛。控制模块继续从摄像头拍摄所得的影像中对控制权接收动作进行检测，如果发现一双眼睛做出所述控制权接收动作，那么就将这双眼睛选定为目标眼睛，也就是控制模块控制屏幕上所显示的画面跟踪这双眼睛进行旋转。

通过检测眼睛做出的控制权释放动作和控制权接收动作，可以完成目标眼睛的切换，使得在存在多个观看者的情况下，可以根据观看者的主观意愿来决定哪一观看者的眼睛作为目标眼睛，从而对屏幕所显示的画面进行控制。目标眼睛的切换过程无需观看者操作键盘、鼠标或按钮等交互设备，只需进行简单的动作即可，使得显示装置具有较好的交互性。

由于在对画面进行旋转之后，如果画面的尺寸保持不变，那么旋转后的画面中的某些部分将超出屏幕的显示范围。参照图4，所述控制模块对经过旋转后的所述画面进行等比例缩放，使得经过缩放后的所述画面被完整地显示在所述屏幕上，从而保证完整的显示效果。

实施例2

本实施例中，设计如下一种画面显示方法，用以控制现有的显示装置，以使其成为实施例1中的显示装置；所述画面显示方法包括以下步骤：

S1.对位于所显示的画面之前的标志物进行检测；优选地，所述标志物为观看者的眼睛；

S2.根据对所述标志物的检测结果，计算所述标志物与所述画面之间的相对位置关系；

S3.根据所述相对位置关系，对所述画面进行旋转显示。

具体地，所述步骤S2和S3，也就是计算所述标志物与所述画面之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，对所述画面进行旋转显示的步骤，具体包括：

S201.从至少一双眼睛中选定出目标眼睛；

S202.计算所述目标眼睛的内部连线与所述画面的水平方向之间所形成的第一角度；

S203.将所述画面以所述第一角度进行旋转。

将上述步骤S1-S3和S201-S203编写成驱动程序，并写入现有的显示装置的存储介质中，当存储介质中的计算机程序被读取出来并执行时，便可以执行所述控制方法，可以使得现有的显示装置成为实施例1中的显示装置，从而达到实施例1中所述的有益效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

屏幕，用于显示画面；

检测模块，用于对位于所述屏幕之前的标志物进行检测；

控制模块，用于根据对所述标志物的检测结果，计算所述标志物与所述屏幕之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，控制所述屏幕对其所显示的画面进行旋转。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述标志物为观看者的眼睛。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述控制模块具体用于从至少一双眼睛中选定出目标眼睛，计算所述目标眼睛的内部连线与所述屏幕的水平方向之间所形成的第一角度，控制所述屏幕对其所显示的画面以所述第一角度进行旋转。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述控制模块具体用于获取所述画面中各像素点与旋转中心所形成的第二角度，对各所述像素点的坐标进行变换，使得各所述像素点与旋转中心之间的距离保持不变，且各所述像素点与旋转中心所形成的角度为所述第二角度和第一角度之和。

5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述控制模块具体用于从所述检测模块对所述标志物的检测结果中，获取各眼睛与所述屏幕之间的距离，将距离所述屏幕最近的眼睛选定为所述目标眼睛。

6.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述控制模块具体用于从所述检测模块对所述标志物的检测结果中，识别各眼睛的动作，从中识别出控制权释放动作和控制权接收动作；如果做出所述控制权释放动作的眼睛原先被选定为所述目标眼睛，则将做出所述控制权接收动作的眼睛选定为新的所述目标眼睛。

7.根据权利要求1-6任一项所述的显示装置，其特征在于，所述控制模块还用于对经过旋转后的所述画面进行等比例缩放，使得经过缩放后的所述画面被完整地显示在所述屏幕上。

8.一种画面显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

对位于所显示的画面之前的标志物进行检测；

根据对所述标志物的检测结果，计算所述标志物与所述画面之间的相对位置关系；

根据所述相对位置关系，对所述画面进行旋转显示。

9.根据权利要求8所述的显示方法，其特征在于，所述标志物为观看者的眼睛；所述计算所述标志物与所述画面之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，对所述画面进行旋转显示的步骤，具体包括：

从至少一双眼睛中选定出目标眼睛；

计算所述目标眼睛的内部连线与所述画面的水平方向之间所形成的第一角度；

将所述画面以所述第一角度进行旋转。

10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求8或9所述的方法。

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