TW201820263A - 自動調整顯示畫面比例的方法及其顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種自動調整顯示裝置顯示畫面比例的方法，其步驟包括:擷取影像、分析影像以判斷影像中是否具有至少一張人臉以及計算人臉的輪廓的大小與顯示裝置之間的距離是否符合標準距離，若否，則調整顯示裝置的顯示畫面比例。藉此，利用人臉辨識技術，辨識人臉的輪廓的大小，當人臉距離顯示裝置愈近，臉部輪廓愈大；反之，則愈小，藉此可以自動調整顯示裝置的顯示畫面比例或是顯示的文字大小。

Description

自動調整顯示畫面比例的方法及其顯示裝置
本發明是揭露一種顯示裝置，特別是有關於一種可以根據人臉與顯示裝置之間的距離來自動調整顯示畫面比例的方法的顯示裝置。
目前市面上的顯示裝置，無論是在手持裝置例如智慧型手機或是平板，以及大型顯示裝置，要調整顯示裝置上的顯示畫面比例大小不外乎是利用滑鼠來進行放大或縮小、或者是利用手指在顯示裝置的螢幕上進行點擊，來做縮小或是放大的動作，才能調整顯示螢幕的顯示畫面比例大小。
另外，也有利用人臉的視線方向與顯示裝置的螢幕之間的平面所相夾的視線角度來調整螢幕的大小以及顯示效果，但是由於調整的方式都是由人工來處理或者是需要倚靠傳感器的感測來進行調整，因此顯示在顯示螢幕上的畫面並不一定能滿足使用者的需要，也不能依人數的多寡來調整顯示裝置的顯示畫面比例，造成在使用上的缺陷。
根據先前技術的缺點，本發明揭露了一種自動調整顯示畫面比例的方法及其顯示裝置，其主要目的在於利用人臉的辨識技術，偵測人臉的輪廓的大小，當人臉距離顯示裝置愈近，臉部輪廓愈大；反之，則愈小，藉此可以自動調整顯示裝置的顯示畫面比例或是顯示的文字大小。
本發明的另一目的在於取得在顯示裝置前多張人臉的大小，以取得多張人臉的平均大小，而此平均大小需與顯示裝置達到標準距離，以符合觀看者觀看顯示裝置的距離。若人臉靠近顯示裝置，則縮小顯示裝置的顯示比例；若人臉遠離顯示裝置，則放大顯示器裝置的顯示比例。
根據上述目的，本發明揭露一種自動調整顯示裝置顯示畫面比例的方法，其步驟包括:擷取影像、分析影像以判斷影像中是否具有至少一張人臉以及計算人臉的輪廓的大小與顯示裝置之間的距離是否符合標準距離，若否，則調整顯示裝置的顯示畫面比例。
本發明另外還揭露一種具有自動調整顯示畫面比例的顯示裝置，包括:顯示裝置、取像單元，用以取得影像、人臉辨識模組，根據影像來判斷影像中是否具有至少一張人臉影像或判斷出影像中與顯示裝置之間具有相同距離的最多張人臉影像、運算模組，根據人臉影像計算這些人臉的輪廓的平均寬度與平均高度或是判斷出影像中與顯示裝置之間具有相同距離的最多張人臉影像以計算出一距離權重、調整模組，根據運算模組所計算出的人臉的輪廓的平均寬度與平均高度或是距離權重來調整顯示裝置的顯示畫面比例以及顯示模組，根據調整模組所調整的顯示畫面比例在顯示裝置上顯示調整後的影像。
首先請參考圖1。圖1是根據本發明所揭露的技術，表示顯示裝置的方塊圖。在圖1中，顯示裝置1包括取像單元10、顯示模組20以及處理單元30，其中處理單元30分別與取像單元10及顯示模組20電性連接。另外，處理單元30還包括人臉辨識模組302、運算模組304以及調整模組306，其中運算模組304分別與人臉辨識模組302及調整模組306電性連接。更具體的來說，顯示模組20與處理單元30中的調整模組306電性連接。
同樣請參考圖1。圖1中的取像單元10是用來擷取在顯示裝置1前的影像，其取像單元10是攝像鏡頭或是不具有傳感器(sensor)的攝像鏡頭。處理單元30根據取像單元10所擷取的影像來對影像進行處理與分析，並且根據分析的結果來調整顯示裝置1的顯示畫面比例。具體來說，處理單元30中的人臉辨識模組302用以辨識影像中是否具有人臉。運算模組304則是用來計算人臉與顯示裝置1之間的距離，藉由計算後的結果，將此結果傳送至顯示模組20，藉由調整模組306來調整並控制顯示模組20要在顯示裝置1所顯示的畫面比例。
接著，請參考圖2。圖2是根據本發明所揭露的技術，表示擷取在顯示裝置前的影像，以判斷是否具有人臉而調整顯示裝置的顯示畫面比例的步驟流程圖。並配合圖1來說明。首先，步驟40，擷取影像。在此步驟中，利用取像單元10來擷取在顯示裝置1前的影像。接著，步驟42，分析影像並判斷在此影像中是否具有人臉。在步驟42，人臉辨識模組302利用人臉辨識演算法來找出在影像中的人臉，若辨識出具有人臉，則進行步驟44；若辨識出沒有人臉，則返回步驟40，重新擷取影像。在此，要說明的是，利用人臉辨識演算法來判斷影像是否具有人臉或者是人臉的位置已經在相關技術領域中被廣泛應用，且如何在影像中辨識出是否具有人臉並非為本發明的技術特徵，因此，不多加陳述人臉辨識演算法的計算原理。
根據上述步驟42，若分析出影像中具有人臉，則進行步驟44，計算並判斷人臉的輪廓的大小與顯示裝置之間的距離是符合標準距離，若人臉的輪廓的大小與顯示裝置之間的距離不符合標準距離，則進行步驟48，調整顯示裝置的顯示畫面比例。此外，若人臉的輪廓的大小與顯示裝置之間的距離符合標準距離符合標準距離，則進行步驟46，維持螢幕目前的顯示畫面比例。在此要說明的是，人臉與顯示裝置1之間的標準距離指的是顯示裝置1的畫面縱向長度的三倍。舉例來說，若顯示裝置1為43吋的液晶顯示螢幕，其顯示裝置1的寬度為571釐米(mm)，因此標準距離為顯示裝置1的畫面縱向長度的三倍，則是571x3，其標準距離為1713釐米。又以顯示裝置1為49吋的液晶顯示螢幕為例，其49吋的顯示裝置1的寬度為646釐米，則標準距離為646x3，則是1938釐米。也就是說，在本發明中所定義的標準距離會隨著不同尺寸大小的顯示裝置1來改變，這也是因為不同尺寸大小的顯示裝置1所顯示的畫面比例不同，所以需要隨著顯示裝置1的大小來改變。另外，要說明的是，雖然是相同尺寸的顯示裝置1，例如49吋液晶顯示裝置1，但是由於不同廠牌的液晶顯示螢幕所設定的縱向寬度也有所不同，因此，在本發明中是以顯示裝置1的縱向寬度的三倍來做為人臉與顯示裝置1之間的標準距離。
當運算模組304計算並且判斷在顯示裝置1前的人臉與顯示裝置1之間的距離不符合標準距離，即不符合顯示裝置1的縱向寬度的三倍的定義時，則調整模組306對於要顯示在顯示裝置1上的畫面比例進行調整，然後顯示模組20再將調整後的畫面比例顯示在顯示裝置1上。舉例來說，若運算模組304計算並判斷出所擷取到的影像中的人臉與顯示裝置1之間的距離小於標準距離，即是人與顯示裝置1之間的距離較短，如圖3A所示。為了讓人臉及或人臉之外的其他影像也可以清楚的顯示在顯示裝置1上，則調整模組306將要顯示在顯示裝置1上的畫面比例予以調整縮小，使得顯示模組20在顯示裝置1上所顯示的影像中的人臉不至於整個顯示裝置1就只看得到一張人臉或者是人臉的大小超過了顯示的畫面比例。如果運算模組304計算並判斷出所擷取到的影像中的人臉與顯示裝置1之間的距離大於標準距離，這意味著人與顯示裝置1之間的距離較遠，如圖3B所示。為了讓人臉可以清楚的顯示在顯示裝置1上，則調整模組306將顯示在顯示裝置1上的畫面比例放大，使得顯示模組20在顯示裝置1上可以將影像中的人臉予以清楚的顯示，而不至於因為人臉與顯示裝置1之間的距離較遠，使得在顯示裝置1上所顯示出的人臉非常小。
接著請參考圖4A。圖4A是根據本發明所揭露的技術，表示利用距離權重來調整顯示裝置的顯示畫面比例的步驟流程圖。在圖4A中，步驟60，擷取影像。接著步驟62，分析影像並判斷影像中是否具有人臉。緊接著於步驟64，取得影像中多張人臉與顯示裝置之間的距離。接著，步驟66，根據影像中與顯示裝置之間具有相同距離的最多張的人臉影像以計算距離權重。步驟68，根據距離權重來調整顯示裝置的顯示畫面比例。
舉例來說，如圖4B所示，在圖4B中有多個人站在顯示裝置1前，有些距離顯示裝置1較近、有些較遠，而有多個人與顯示裝置1之間的距離相同，為了要將在與顯示裝置1之間具有相同距離的最多張的人臉做為顯示的對象顯示在顯示裝置1上，取像單元10(如圖1所示)對在顯示裝置1前的影像進行擷取。接著，人臉辨識模組302分析影像中是否具有人臉。以此實施例來說，在影像中有多張人臉，而且與顯示裝置1之間的距離有遠有近。接著，運算模組304(如圖1所示)就會根據影像中的這些人臉來計算每張人臉與顯示裝置1之間的距離，如圖4B中所表示的D1。然後，找出與顯示裝置1之間具有相同距離的最多張的人臉影像，如圖4B中所表示的P。然後以與顯示裝置1之間具有相同距離的最多張的人臉則對一距離權重來相乘。然後，調整模組306(如圖1所示)利用相乘之後的距離權重來調整顯示在顯示裝置1上的畫面比例。在此要說明的是，若在顯示裝置1前，有多個距離權重，則以距離權重的最大值來做為調整顯示裝置1的顯示畫面比例的主要依據。最後，顯示模組20(如圖1所示)根據調整後的畫面比例，將具有相同距離的多張人臉做為主要顯示的畫面，而顯示在顯示裝置1上。
接著請參考圖5A。圖5A是根據本發明所揭露的技術，表示利用最大張的人臉的輪廓的寬度與高度來調整在顯示裝置上的顯示畫面比例的步驟流程圖。在圖5A中，步驟70，擷取影像。接著步驟72，分析影像並判斷影像中是否具有人臉。接著於步驟74，取得影像中最大張的人臉的輪廓的寬度與高度。在此步驟中，是以影像中最大張的人臉做為主要顯示的對象，因此，利用人臉辨識模組302在影像中找尋最大張的人臉。接著步驟76，根據此最大張的人臉的輪廓的寬度與高度來調整顯示裝置的顯示畫面比例。在此步驟中，由於主要顯示的對象以影像中最大張的人臉為主，因此要以影像中最大張的人臉來調整在顯示裝置1上所顯示的畫面比例。
舉例來說，如圖5B所示，有多個人站在顯示裝置1前，取像單元10(如圖1所示)擷取顯示裝置1前的影像之後，人臉辨識模組302(如圖1所示)即判斷在此影像中是否具有人臉。然後利用運算模組304(如圖1所示)來取得在影像中最大張的人臉的輪廓的寬度W及高度L。以此實施例來說，人臉的輪廓有大有小，每個人對於臉的輪廓大小的定義都不同，因此在本實施例中是以影像中的每一張人臉的輪廓的寬度W及高度L來做判斷。接著，調整模組306(如圖1所示)藉由運算模組304(如圖1所示)所計算的結果，根據此最大張的人臉的輪廓的寬度W與高度L來調整要顯示在顯示裝置1的顯示畫面比例。最後，顯示模組20(如圖1所示)以具有最大張的人臉做為主要顯示對象，而顯示在顯示裝置1上。
接著請參考圖6A。圖6A是根據本發明所揭露的技術，表示利用人臉的輪廓的平均寬度與平均高度來調整顯示裝置的顯示畫面比例的步驟流程圖。同時一併參考圖1。在圖6A中，步驟80，擷取影像。接著步驟82，分析影像並判斷影像中是否具有人臉。緊接著於步驟84，取得影像中多張人臉的輪廓的寬度及高度。步驟86，將多張人臉的輪廓的寬度與高度相加之後除以人臉的數量以得到多張人臉的輪廓的平均寬度與高度。接著，步驟88，根據多張人臉的輪廓的平均寬度與高度來調整顯示裝置的顯示畫面比例。
舉例來說，如圖6B所示，在圖6B中有多個人站在顯示裝置1前，有些距離顯示裝置1較近、有些較遠，而且有多個人與顯示裝置1之間的距離相同，此時為了要將在顯示裝置1前的所有出現的影像都顯示在顯示裝置1上，取像單元10(如圖1所示)對在顯示裝置1前的影像進行擷取。接著，人臉辨識模組302(如圖1所示)分析影像中是否具有人臉。以此實施例來說，在影像中有多張人臉，而且與顯示裝置1之間的距離有遠有近。接著，運算模組304就會根據影像中的這些人臉的輪廓的寬度W1…Wn及高度L1…Ln相加並且除以人臉的數量(n個)，來得到多張人臉的輪廓的平均高度與平均寬度。然後，調整模組306(如圖1所示)利用多張人臉的平均高度與平均寬度來調整在顯示裝置1上的顯示畫面比例，最後，顯示模組20(如圖1所示)根據調整後的畫面比例，也就是以這些在顯示裝置1前的多張人臉做為主要顯示的畫面，而顯示在顯示裝置1上。
根據上述的實施例，本發明是利用取像單元10來取得在顯示裝置1前的影像，並且利用人臉辨識模組302來分析及判斷在影像中是否具有人臉，若有，則依據人臉與顯示裝置1的遠近、人臉的多寡、人臉的輪廓的大小或是平均寬度及平均高度，依使用者的需要來調整顯示裝置1的顯示畫面比例。
1‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧取像單元
20‧‧‧顯示模組
30‧‧‧處理單元
302‧‧‧人臉辨識模組
304‧‧‧運算模組
306‧‧‧調整模組
40‧‧‧擷取影像
42‧‧‧析影像並判斷在此影像中是否具有人臉
44‧‧‧計算並判斷人臉的大小與顯示裝置之間的距離是符合標準距離
46‧‧‧維持顯示裝置目前的顯示畫面比例
48‧‧‧調整顯示裝置的顯示畫面比例
60‧‧‧擷取影像
62‧‧‧分析影像並判斷影像中是否具有人臉
64‧‧‧取得影像中多張人臉與顯示裝置之間的距離
66‧‧‧根據影像中與顯示裝置之間具有相同距離的最多張的人臉影像以計算距離權重
68‧‧‧根據距離權重來調整顯示裝置的顯示畫面比例
70‧‧‧擷取影像
72‧‧‧分析影像並判斷影像中是否具有人臉
74‧‧‧取得影像中最大張的人臉的輪廓的寬度與高度
76‧‧‧根據此最大張的人臉的輪廓的寬度與高度來調整顯示裝置的顯示畫面比例
80‧‧‧擷取影像
82‧‧‧分析影像並判斷影像中是否具有人臉
84‧‧‧取得影像中多張人臉的輪廓的寬度及高度
86‧‧‧將多張人臉的輪廓的寬度與高度相加之後除以人臉的數量以得到多張人臉的輪廓的平均寬度與高度
88‧‧‧根據多張人臉的輪廓的平均寬度與高度來調整顯示裝置的顯示畫面比例
P‧‧‧最多張人臉
L‧‧‧臉的高度
W‧‧‧臉的寬度
L1, Ln‧‧‧臉的高度
W1, Wn‧‧‧臉的寬度
D1‧‧‧人臉距離顯示裝置的距離
圖1是根據本發明所揭露的技術，表示顯示裝置的方塊圖。 圖2是根據本發明所揭露的技術，表示擷取在顯示裝置前的影像，以判斷是否具有人臉而調整顯示裝置的顯示畫面比例的步驟流程圖。 圖3A是根據本發明所揭露的技術，表示人與顯示裝置之間具有較短的距離。 圖3B是根據本發明所揭露的技術，表示人與顯示裝置之間具有較遠的距離。。 圖4A是根據本發明所揭露的技術，表示利用距離權重來調整顯示裝置的顯示畫面比例的步驟流程圖。 圖4B是根據本發明所揭露的技術，表示根據圖4A利用距離權重來調整顯示裝置的顯示畫面比例的示意圖。 圖5A是根據本發明所揭露的技術，表示利用最大張的人臉的輪廓的寬度與高度來調整在顯示裝置上所顯示的畫面比例的步驟流程圖。 圖5B是根據本發明所揭露的技術，表示根據圖5A利用最大張的人臉的輪廓的寬度與高度來調整顯示裝置的顯示畫面比例的示意圖。 圖6A是根據本發明所揭露的技術，表示利用人臉的輪廓的平均寬度與平均高度來調整在顯示裝置上所顯示的畫面比例的步驟流程圖。 圖6B是根據本發明所揭露的技術，表示根據圖6A利用影像中最多張人臉的輪廓的平均寬度與平均高度來調整在顯示裝置上所顯示的畫面比例的示意圖。

Claims (8)

  1. 一種自動調整顯示裝置顯示畫面比例的方法，包括: 擷取一影像； 分析該影像，以判斷該影像中是否具有至少一張人臉；以及 計算該人臉的一輪廓的大小與一顯示裝置之間的一距離是否符合一標準距離，若否，則調整該顯示裝置的一顯示畫面比例。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該標準距離是該顯示裝置的一縱向長度的三倍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中根據計算該人臉的該輪廓的大小與該顯示裝置之間的該距離是否符合該標準距離用以調整該顯示畫面比例的步驟包含: 取得該人臉的該輪廓的一寬度及一高度； 取得該人臉的該輪廓的一平均寬度及一平均高度，其中該平均寬度及該平均高度是表示將該人臉的該輪廓的該寬度及該高度相加並且除以該人臉的數量；以及 將該人臉的該輪廓的該平均寬度及該平均高度與該標準距離比較，判斷是否符合該標準距離，若不符合該標準距離，則調整該顯示裝置的該顯示畫面比例。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中根據計算該人臉的該輪廓的大小與該顯示裝置的該距離是否符合該標準距離以調整該顯示裝置的該顯示畫面比例的步驟包含: 取得一最大臉人的該輪廓的一寬度和一高度；以及 取得該最大人臉的該輪廓的該寬度和該高度調整該顯示裝置的該顯示畫面比例。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中根據計算該人臉的該輪廓的大小與該顯示裝置之間的該距離是否符合該標準距離以調整該顯示裝置的該顯示畫面比例的步驟包含: 取得該人臉的一寬度及一高度； 判斷該人臉是否與該顯示裝置之間為相同距離，若是，則對一距離權重相乘；以及 根據該距離權重的一最大值來調整該顯示裝置的該顯示畫面比例。
  6. 一種具有自動調整顯示畫面比例的顯示裝置，包括: 一取像單元，用以取得一影像； 一人臉辨識模組，根據該影像以判斷該影像中是否具有至少一張人臉或判斷出該影像中與該顯示裝置之間具有相同距離的最多該人臉； 一運算模組，根據該人臉計算該人臉的一輪廓的一平均寬度與一平均高度或根據判斷出該影像中與該顯示裝置之間具有相同距離的最多該人臉以計算出一距離權重； 一調整模組，根據該運算模組所計算出的該人臉的該輪廓的該平均寬度該平均高度或是該距離權重來調整該顯示裝置的一顯示畫面比例；以及 一顯示模組，根據該調整模組所調整的該顯示畫面比例在該顯示裝置上顯示調整後的該影像。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的具有自動調整顯示畫面比例的顯示器，其中該取像單元為一攝像鏡頭。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的具有自動調整顯示畫面比例的顯示器，其中該取像單元為不具有感測器的一攝像鏡頭。
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