TW201533607A - 調整螢幕顯示效果的方法及手持電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種調整螢幕顯示效果的方法及手持電子裝置。利用取像單元獲得影像。並且分析上述影像藉判斷影像中是否存在人臉。在影像的分析結果包括一個以上的人臉的情況下，判斷在指定範圍外是否存在人臉。在判定指定範圍外存在人臉時，設定螢幕的顯示效果。

Description

調整螢幕顯示效果的方法及手持電子裝置

本發明是有關於一種控制螢幕的方法，且特別是有關於一種調整螢幕顯示效果的方法及手持電子裝置。

一般而言，顯示器為了使畫面能提供給多個觀看者，通常具有廣視角的顯示效果，但在某些時候或場合，例如，在開放式空間瀏覽機密資料或者輸入密碼時，廣視角的顯示效果卻容易使機密資料被旁人所窺視而造成機密資料外洩。

因此，為了防止機密資料被他人所窺視，使用者往往需要另外購買高單價的防窺片，以外貼在顯示器上。由於防窺片是屬於額外在顯示器加上一片光學膜片，因此在使用上有諸多的不便。例如，貼上防窺片後會影響原本正視時顯示器的光學特性及顯示品質，並且也無法輕易地切換防窺模式與非防窺模式，使用上不方便。

另外，若不安裝防窺片，使用者則不時需要左顧右盼確認旁人的目光，並不時以手遮掩，造成使用上的不便及降低整體 使用的流暢度。

本發明提供一種調整螢幕顯示效果的方法及手持電子裝置，可達成防偷窺的效果。

本發明的調整螢幕顯示效果的方法，適用於手持電子裝置，此方法包括：利用取像單元獲得影像；分析影像，以判斷影像中是否存在人臉；在影像的分析結果包括一個以上的人臉的情況下，判斷在指定範圍外是否存在人臉；以及在判定指定範圍外存在人臉時，設定螢幕的顯示效果。

在本發明的一實施例中，上述在指定範圍外存在人臉時，設定螢幕的顯示效果的步驟中，還可進一步判斷指定範圍外人臉的視線方向是否朝向螢幕。倘若人臉的視線方向未朝向螢幕，維持螢幕目前的顯示效果。倘若人臉的視線方向朝向螢幕，依據人臉的視線方向與螢幕的平面所相夾的視線角度，設定螢幕的顯示效果。

在本發明的一實施例中，倘若指定範圍外人臉的視線方向朝向螢幕，則計算上述人臉的視線方向與螢幕的平面所相夾的視線角度，並且在視線角度越靠近第一設定角度的情況下，增加所設定的顯示效果的干擾，而在視線角度越靠近第二設定角度的情況下，降低所設定的顯示效果的干擾。上述第一設定角度例如為80度或100度，第二設定角度例如為0度或180度。

在本發明的一實施例中，上述分析影像的步驟中，還可進一步識別手持電子裝置的持有者，並以持有者所在位置作為基準而設定指定範圍。

在本發明的一實施例中，上述指定範圍為取像單元的取像範圍內所包含的角度範圍，此角度範圍例如為80~100度。

在本發明的一實施例中，在判定指定範圍外存在人臉時，設定螢幕的亮度的步驟中，還可計算人臉與螢幕之間的距離，其中，隨著上述距離越短，增加所設定的顯示效果的干擾，而隨著上述距離越長，降低所設定的顯示效果的干擾。

在本發明的一實施例中，上述在對影像執行影像分析之後，若影像中不存在人臉，則關閉螢幕。

在本發明的一實施例中，上述顯示效果包括亮度、顏色及對比其中之一或其組合。

本發明的手持電子裝置包括螢幕、用以獲得影像的取像單元、儲存有影像分析模組的儲存單元以及處理單元。處理單元耦接至螢幕、取像單元以及儲存單元。處理單元透過影像分析模組分析影像，以判斷影像中是否存在人臉，並且在影像的分析結果包括一個以上的人臉的情況下，透過影像分析模組判斷在指定範圍外是否存在人臉，藉以在判定指定範圍外存在人臉時，設定螢幕的顯示效果。

基於上述，利用手持電子裝置原有的特性來調整螢幕的顯示效果，使得螢幕能夠具有防窺的效果，進而降低使用手持電 子裝置瀏覽私密資料時被偷窺的可能性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧手持電子裝置

110‧‧‧處理單元

120‧‧‧取像單元

130‧‧‧螢幕

140‧‧‧儲存單元

150‧‧‧影像分析模組

151‧‧‧人臉辨識模組

153‧‧‧視線追蹤模組

155‧‧‧調整模組

P‧‧‧基準點

R、R1‧‧‧指定範圍

R2‧‧‧取像範圍

RO1、RO2‧‧‧區域

SR1、SR2‧‧‧範圍

U1、U2‧‧‧人臉

C1、C2‧‧‧質心

L1‧‧‧參考軸線

L2‧‧‧比對軸線

θ1‧‧‧夾角

S205~S230‧‧‧一種調整螢幕顯示效果的方法各步驟

S605~S640‧‧‧另一種調整螢幕顯示效果的方法各步驟

圖1是依照本發明一實施例的手持電子裝置的方塊圖。

圖2是依照本發明一實施例的調整螢幕顯示效果的方法流程圖。

圖3是依照本發明一實施例的指定範圍設定的示意圖。

圖4是依照本發明另一實施例的指定範圍設定的示意圖。

圖5是依照本發明又一實施例的指定範圍設定的示意圖。

圖6是依照本發明另一實施例的調整螢幕顯示效果的方法流程圖。

圖1是依照本發明一實施例的手持電子裝置的方塊圖。請參照圖1，手持電子裝置100包括處理單元110、取像單元120、螢幕130以及儲存單元140等構件。處理單元110耦接至取像單元120、螢幕130與儲存單元140。

處理單元110依據取像單元120所獲得的影像序列進行影像處理與分析，進而依據分析結果來控制螢幕130的顯示效果。 處理單元110例如為中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、圖形處理單元(Graphics Processing Unit，GPU)、內嵌式控制器(Embedded Controller，EC)等或其他類似裝置或這些裝置的組合。取像單元120例如為前置鏡頭，用以拍攝螢幕130前方的影像。螢幕130例如為液晶顯示器(Liquid-Crystal Display，LCD)、電漿顯示器、真空螢光顯示器、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器、場發射顯示器(Field Emission Display，FED)及/或其他合適種類的顯示器。

儲存單元140例如是任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash memory)、硬碟或其他類似裝置或這些裝置的組合。儲存單元140中例如儲存有影像分析模組150。影像分析模組150基本上是由多數個程式碼片段所組成的(例如建立組織圖程式碼片段、簽核表單程式碼片段、設定程式碼片段、以及部署程式碼片段)。上述程式碼片段在被安裝後，會由處理單元110來執行。透過處理單元110來執行經安裝後的影像分析模組150，以分析由取像單元120所獲得的影像。

影像分析模組150包括人臉辨識模組151、視線追蹤模組153以及調整模組155等。人臉辨識模組151用以辨識影像中的人臉。視線追蹤模組153用以追蹤人臉的視線方向(gazing direction)。調整模組155用以設定螢幕130的顯示效果。顯示效 果例如為亮度、顏色及對比其中之一或其組合。

圖2是依照本發明一實施例的調整螢幕顯示效果的方法流程圖。請同時參照圖1及圖2，首先，在步驟S205中，利用取像單元120獲得影像。接著，在步驟S210中，處理單元110透過人臉辨識模組151來分析影像，以判斷影像中是否存在人臉。例如，人臉辨識模組151執行一人臉辨識演算法來找出影像中的人臉，須注意的是，由於利用人臉辨識演算法判斷影像中的人臉位置已經在相關技術領域中被廣泛使用，且並非本發明所要改進之重點所在，故在此不再贅述其詳細的計算原理。

之後，在步驟S215中，在影像的分析結果包括一個以上的人臉的情況下，處理單元110可透過影像分析模組150進一步判斷在指定範圍外是否存在人臉。在一般使用情況下，手持電子裝置100的持有者在注視螢幕130時會位於指定範圍內，據此，判斷在指定範圍外是否存在人臉，藉以判斷旁人是否意圖窺視螢幕130。

底下舉例來說明指定範圍的設定。

圖3是依照本發明一實施例的指定範圍設定的示意圖。在圖3中，指定範圍R1為取像單元120的取像範圍R2內所包含的角度範圍，此角度範圍例如為80~100度。一般而言，使用者與螢幕130的直視角度約為80~100度，而在此角度範圍內有可能是一人或多人來一起注視螢幕130。據此，透過人臉辨識模組151偵測到影像中所存在的人臉是位於指定範圍R1內，則判定其為手 持電子裝置100的持有者或是被允許的觀看者。而判定位於指定範圍R1外的範圍SR1或範圍SR2的觀看者皆被視為是窺視者。取像單元120在獲得影像之後，處理單元110可透過影像分析模組150將指定範圍R1轉換為影像中對應的範圍，再去判斷指定範圍R1外的範圍SR1或範圍SR2是否存在人臉。

圖4是依照本發明另一實施例的指定範圍設定的示意圖。圖4是以手持電子裝置100的持有者所在位置作為基準而設定指定範圍。例如，可先透過人臉辨識模組151辨識出影像中的人臉之後，再去比對所辨識出的人臉是否符合持有者的特徵資訊(此特徵資訊可事先拍攝並分析持有者的影像而獲得)，藉以找出持有者對應的人臉。再以持有者所在位置作為基準而設定指定範圍。在此，指定範圍例如為角度範圍。在此，以人臉U1作為持有者來進行說明。

在圖4中，人臉辨識模組151會以持有者對應的人臉U1作為基準，例如以人臉U1的質心C1作為基準，而獲得一參考軸線L1，以及一基準點P。在此，如圖4所示，參考軸線L1與影像的水平線的夾角例如為90度，而基準點P為參考軸線L1沿伸至影像的下緣所獲得的點。接著，人臉辨識模組151計算出影像中其他人臉，例如人臉U2的質心C2，並依據質心C2與基準點P而獲得一比對軸線L2。據此，可進一步獲得參考軸線L1與比對軸線L2之間的夾角θ1。而人臉辨識模組151判斷夾角θ1是否符合指定範圍(例如，角度範圍為0~20度)。倘若夾角θ1大於20 度，則判定人臉U2不在指定範圍內。反之，若夾角θ1位於0~20度內，則判定人臉U2位於指定範圍內。

另外，圖5是依照本發明又一實施例的指定範圍設定的示意圖。圖5亦是以手持電子裝置100的持有者所在位置作為基準而設定指定範圍。同樣地，事先拍攝並分析持有者的影像而獲得其人臉的特徵資訊並儲存至儲存單元140。而在執行調整螢幕顯示效果的方法時，便可依據人臉比對來找出影像中之持有者對應的人臉，再以持有者所在位置作為基準而設定指定範圍。圖5的指定範圍R例如為以持有者所在位置作為基準，而分別向垂直方向及水平分向延伸固定長度而獲得的矩形區域。據此，位於指定範圍R內的人臉屬於被允許的觀看者，位於在指定範圍R以外的區域RO1或區域RO2的人臉則被判定為窺視者。

返回圖2，倘若在步驟S215中判定指定範圍外存在人臉時，如步驟S225所示，處理單元110透過調整模組155來設定螢幕130的顯示效果，使得位於指定範圍外的觀看者在觀看螢幕130時受到干擾。例如，調暗螢幕130的亮度，以阻礙他人進行窺視。另外，倘若在步驟S215中判定指定範圍外不存在人臉時，如步驟S230所示，維持螢幕130的顯示效果。

而為了提高辨別窺視者的準確度，在底下實施例中進一步去判斷人臉的視線方向。圖6是依照本發明另一實施例的調整螢幕顯示效果的方法流程圖。請同時參照圖1及圖6，首先，在步驟S605，啟動顯示效果設定功能。接著，在背景啟動取像單元120， 而利用取像單元120來獲得影像，如步驟S610所示。之後，在步驟S615中，透過影像分析模組150來判斷影像中存在的人臉數量。

並且，在步驟S620中，判斷所辨識出的人臉的數量是否小於或等於1。若人臉的數量等於1、或者在影像中未辨識到人臉(即人臉數量小於1)，回到步驟S610。另外，亦可以在未偵測到人臉的情況下，關閉螢幕130，以節省電源。另一方面，若人臉的數量大於1，在步驟S625中，影像分析模組150會進一步判斷指定範圍外是否存在人臉。指定範圍的設定可參照上述圖3~圖5，在此省略不提。

若指定範圍外不存在人臉，表示不存在窺視者，則執行步驟S630，維持螢幕130的顯示效果。若指定範圍外存在人臉，如步驟S635所示，則影像分析模組150利用視線追蹤模組150進一步去判斷指定範圍外人臉的視線方向是否朝向螢幕130。藉此，可濾除只是剛好站在使用者後方、或是剛好路過的旁人。視線追蹤模組150利用眼動追蹤(eye tracking)演算法來追蹤人的眼部運動，藉此獲取人的視線方向、持續時間等特徵參數；須注意的是，由於眼動追蹤演算法已經在相關技術領域中被廣泛使用，且並非本發明所要改進之重點所在，故在此不再贅述其詳細的計算原理。

倘若人臉的視線方向未朝向螢幕130，執行步驟S630，維持該螢幕目前的顯示效果。倘若人臉的視線方向朝向螢幕130，則執行步驟S640，調整模組155設定螢幕130的顯示效果。在此， 調整模組155還可進一步依據指定範圍外人臉的視線方向與螢幕130的平面所相夾的視線角度、或者指定範圍外人臉與螢幕130之間的距離遠近，調整螢幕130的顯示效果。

舉例來說，在人臉的視線方向朝向螢幕130的狀況下，影像分析模組150計算人臉的視線方向與螢幕130的平面所相夾的視線角度。在視線角度越靠近第一設定角度(例如為80度或100度)的情況下，使得調整模組155增加所設定的顯示效果的干擾(例如將亮度調更暗、飽和度降低或對比降低)；而在視線角度越靠近第二設定角度(例如為0度或180度)的情況下，使得調整模組155降低所設定的顯示效果的干擾(例如亮度調暗、飽和度降低或對比降低的程度小於上述第一設定角度情況)。

另外，影像分析模組150亦可計算指定範圍外人臉與螢幕130之間的距離，使得調整模組155隨著距離越短，增加所設定的顯示效果的干擾，隨著距離越長，降低所設定的顯示效果的干擾。例如，當窺視者越來越靠近螢幕130，則調整模組155會漸進地調暗螢幕130的亮度，當窺視者逐漸遠離螢幕130，則調整模組155會漸進地調亮螢幕130的亮度。

而在人臉辨識模組151偵測到指定範圍外的人臉消失(離開)後，調整模組155會恢復螢幕130的顯示效果。

綜上所述，本發明利用人臉辨識來判斷螢幕的前方是否有其他人存在，並且還可進一步辨別存在的他人是否意圖窺視螢幕上的顯示內容，進而用手持電子裝置原有的特性來設定螢幕的 顯示效果，使得螢幕能夠具有防窺的效果，以降低使用手持電子裝置瀏覽私密資料時被偷窺的可能性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S205~S230‧‧‧一種調整螢幕顯示效果的方法各步驟

Claims (10)

1. 一種調整螢幕顯示效果的方法，適用於一手持電子裝置，該方法包括：利用一取像單元獲得一影像；分析該影像，以判斷該影像中是否存在人臉；在該影像的分析結果包括一個以上的人臉的情況下，判斷在一指定範圍外是否存在該人臉；以及在判定該指定範圍外存在該人臉時，設定一螢幕的顯示效果。
2. 如申請專利範圍第1項所述的調整螢幕顯示效果的方法，其中在該指定範圍外存在該人臉時，設定該螢幕的顯示效果的步驟，更包括：判斷該人臉的視線方向是否朝向該螢幕；倘若該人臉的視線方向未朝向該螢幕，維持該螢幕目前的顯示效果；以及倘若該人臉的視線方向朝向該螢幕，依據該人臉的視線方向與該螢幕的平面所相夾的一視線角度，設定該螢幕的顯示效果。
3. 如申請專利範圍第2項所述的調整螢幕顯示效果的方法，其中倘若該人臉的視線方向朝向該螢幕，更包括：計算該人臉的視線方向與該螢幕的平面所相夾的該視線角度；在該視線角度越靠近一第一設定角度的情況下，增加所設定的該顯示效果的干擾；以及 在該視線角度越靠近一第二設定角度的情況下，降低所設定的該顯示效果的干擾。
4. 如申請專利範圍第3項所述的調整螢幕顯示效果的方法，其中該第一設定角度為80度或100度，該第二設定角度為0度或180度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的調整螢幕顯示效果的方法，其中分析該影像的步驟更包括：識別該手持電子裝置的持有者；以及以該持有者所在位置作為基準而設定該指定範圍。
6. 如申請專利範圍第1項所述的調整螢幕顯示效果的方法，其中該指定範圍為該取像單元的取像範圍內所包含的一角度範圍，該角度範圍為80~100度。
7. 如申請專利範圍第1項所述的調整螢幕顯示效果的方法，其中在判定該指定範圍外存在該人臉時，設定該螢幕的亮度的步驟包括：計算該人臉與該螢幕之間的距離，其中，隨著該距離越短，增加所設定的該顯示效果的干擾，而隨著該距離越長，降低所設定的該顯示效果的干擾。
8. 如申請專利範圍第1項所述的調整螢幕顯示效果的方法，其中在對該影像執行該影像分析的步驟之後，更包括：若該影像不存在人臉，關閉該螢幕。
9. 如申請專利範圍第1項所述的調整螢幕顯示效果的方法， 其中該顯示效果包括亮度、顏色及對比其中之一或其組合。
10. 一種手持電子裝置，包括：一螢幕；一取像單元，獲得一影像；一儲存單元，儲存一影像分析模組；以及一處理單元，耦接至該螢幕、該取像單元以及該儲存單元，其中該處理單元透過該影像分析模組分析該影像，以判斷該影像中是否存在人臉，並且在該影像的分析結果包括一個以上的人臉的情況下，透過該影像分析模組判斷在一指定範圍外是否存在該人臉，藉以在判定該指定範圍外存在該人臉時，設定一螢幕的顯示效果。