TWI467413B - 掌上型電子裝置及其螢幕畫面自動旋轉方法 - Google Patents

Description

掌上型電子裝置及其螢幕畫面自動旋轉方法

本發明涉及一種掌上型電子裝置及其螢幕畫面顯示方法，尤其係關於一種掌上型電子裝置及其螢幕畫面自動旋轉方法。

重力感測器在近年來的應用相當廣泛，舉凡在數位相機及數位遊戲機上，均極為人所熟悉。重力感測器在掌上型電子裝置的應用，大多係實現掌上型電子裝置之螢幕畫面會隨著掌上型電子裝置受到地心引力之方向改變，而隨時調整適合使用者觀看的畫面角度。然而，在掌上型電子裝置中使用重力感測器存在如下問題：第一，使用重力感測器來感測地心引力方向只有在掌上型電子裝置並非正處於水準加速度運動下，才可以準確得知地心引力方向，一旦掌上型電子裝置正處於加速度運動狀態下，便難以準確感測出地心引力方向，而無法準確將螢幕畫面旋轉至合適使用者觀看的角度；第二，適合使用者觀看的螢幕畫面方向不一定係與地心引力方向有絕對關係，例如當使用者橫臥床上使用掌上型電子裝置時，適合使用者觀看的畫面角度便與地心引力無關，亦即，最適合使用者觀看的螢幕畫面角度應係使用者眼睛正視的角度。因此，假如可利用重力感測器及人臉偵測技術，來實現根據使用者觀看角度自動旋轉掌上型電子裝置之螢幕畫面至合適方向，才 係為最適合一般使用者的調整方式。

鑒於以上內容，有必要提供一種掌上型電子裝置及其螢幕畫面顯示方法，能夠根據使用者觀看角度自動旋轉掌上型電子裝置的螢幕畫面至使用者的正視方向上。

一種掌上型電子裝置，該掌上型電子裝置包括：重力感測器，用於即時監測並採集掌上型電子裝置所受的重力資訊；攝影機，用於攝取使用者的人臉畫面影像；重力分析模組，用於藉由解析重力資訊獲取掌上型電子裝置相對於地心引力的重力加速度方向，將該重力加速度方向與顯示螢幕的畫面方向作比對來判斷是否需要改變螢幕畫面的角度；影像分析模組，用於解析人臉畫面影像來獲取使用者正視角度，根據使用者正視角度與顯示螢幕的螢幕畫面角度作比對來判斷是否需要改變螢幕畫面的角度；螢幕轉換模組，用於當需要轉換螢幕畫面時產生螢幕轉換指令，並根據螢幕轉換指令藉由顯示單元控制顯示螢幕轉換螢幕畫面至使用者的正視角度。

一種掌上型電子裝置的螢幕畫面自動旋轉方法，該掌上型電子裝置包括顯示單元及顯示螢幕，該方法包括如下步驟：(a)感測掌上型電子裝置所受的外力運動；(b)判斷掌上型電子裝置的攝影機是否被開啟；(c)若攝影機沒有被開啟，則執行如下步驟：(c1)採集掌上型電子裝置所受的重力資訊；(c2)藉由解析重力資訊獲取掌上型電子裝置相對於地心引力的重力加速度方向；(c3)獲取顯示帶幕的螢幕畫面方向；(c4)將重力加速度方向與螢幕畫面方向作比對；(d)若攝影機被開啟，則執行如 下步驟：(d1)攝取使用者的人臉畫面影像；(d2)藉由解析人臉畫面影像獲取使用者的正視方向；(d3)獲取顯示螢幕的螢幕畫面方向；(d4)將使用者的正視方向與螢幕畫面方向作比對；(e)根據(c4)或(d4)的比對結果來判斷是否需要轉換螢幕畫面的角度；(f)若不需要轉換螢幕畫面角度，則轉向步驟(a)；及(g)若需要轉換螢幕畫面角度，則產生螢幕轉換指令並根據該螢幕轉換指令藉由顯示單元控制顯示螢幕轉換螢幕畫面角度。

相較於習知技術，所述之掌上型電子裝置及其螢幕畫面顯示方法利用重力感測技術及人臉偵測技術，能夠根據使用者觀看角度自動旋轉掌上型電子裝置的螢幕畫面至使用者的正視方向上。

1‧‧‧掌上型電子裝置

10‧‧‧周邊裝置

101‧‧‧重力感測器

102‧‧‧攝影機

103‧‧‧顯示螢幕

104‧‧‧鍵盤

20‧‧‧應用介面單元

201‧‧‧重力資訊接收介面

202‧‧‧影像資訊接收介面

203‧‧‧顯示單元

30‧‧‧螢幕畫面旋轉單元

301‧‧‧重力分析模組

302‧‧‧影像分析模組

303‧‧‧螢幕轉換模組

304‧‧‧驅動模組

圖1係本發明掌上型電子裝置較佳實施例的架構圖。

圖2係本發明掌上型電子裝置的螢幕畫面自動旋轉方法較佳實施例的流程圖。

圖3係使用者站立時獲取並解析人臉畫面影像資訊的示意圖。

圖4係使用者橫臥時獲取並解析人臉畫面影像資訊的示意圖。

如圖1所示，係本發明掌上型電子裝置1較佳實施例的架構圖。該掌上型電子裝置1包括周邊裝置10、應用介面單元20及螢幕畫面旋轉單元30。所述周邊裝置10包括重力感測器(G-Sensor)101、攝影機102、顯示螢幕103及鍵盤104。所述之應用介面單元20包括重力資訊接收介面201、影像資訊接收介面202及顯示單元 203。所述之螢幕畫面旋轉單元30包括重力分析模組301、影像分析模組302、螢幕轉換模組303及驅動模組304。該螢幕畫面旋轉單元30可安裝於作業系統(0S)中，也可儲存於記憶體中，當使用者開啟掌上型電子裝置1的螢幕畫面自動旋轉功能時，由作業系統從記憶體中讀取並運行螢幕畫面旋轉單元30。於本實施例中，螢幕畫面旋轉單元30直接安裝並運行於作業系統中。所述之掌上型電子裝置1係為筆記型電腦、手機、音樂播放裝置、個人數位處理裝置(PDA)之一種。

所述之重力感測器101用於即時監測並採集掌上型電子裝置1所受的重力資訊，及將重力資訊藉由重力資訊接收介面201傳送至重力分析模組301。所述之攝影機102用於攝取使用者的人臉畫面影像，並藉由影像資訊接收介面202將人臉畫面影像傳送至影像分析模組302。所述之顯示螢幕103用於顯示使用者操作使用掌上型電子裝置1時產生的螢幕畫面。所述之鍵盤104供使用者操作使用掌上型電子裝置1時輸入操作指令，例如通知攝影機102攝取使用者人臉畫面的影像攝取指令。

所述之重力分析模組301用於藉由解析重力資訊來判斷掌上型電子裝置1相對與地心引力的重力加速度方向，將該重力加速度方向與螢幕畫面方向作比對來判斷是否需要改變螢幕畫面的角度，當需要改變螢幕畫面的角度時產生螢幕轉換指令，並將該螢幕轉換指令傳送給螢幕轉換模組303。

所述之影像分析模組302用於解析人臉畫面的影像資訊獲取使用者正視角度，根據使用者正視角度判斷是否需要轉換顯示螢幕103的螢幕畫面，當需要轉換螢幕畫面時產生螢幕轉換指令，並 將該螢幕轉換指令傳送給螢幕轉換模組303。

所述之螢幕轉換模組303根據螢幕轉換指令藉由顯示單元203控制顯示螢幕103轉換螢幕畫面至使用者合適的正視角度。所述之轉換螢幕畫面的角度係指改變顯示螢幕103上所顯示的文字及圖示的方向或角度，使螢幕畫面的顯示方向轉換至使用者合適的正視方向。

所述之驅動模組304用於驅動掌上型電子裝置1的周邊裝置10，包括驅動重力感測器101監測掌上型電子裝置1所受的重力資訊，驅動攝影機102開啟攝影功能而獲取使用者的人臉畫面影像，驅動顯示螢幕103顯示螢幕畫面，及驅動鍵盤104接收影像攝取指令。

如圖2所示，係本發明掌上型電子裝置的螢幕畫面自動旋轉方法較佳實施例的流程圖。步驟S201，當使用者使用掌上型電子裝置1時，重力感測器101即時感測到掌上型電子裝置1所受的外力運動。步驟S202，驅動模組304判斷攝影機102是否被開啟，而啟動掌上型電子裝置1的攝影功能。

步驟S203，若攝影機102沒有被開啟，重力感測器101採集掌上型電子裝置1所受的重力資訊，並將重力資訊藉由重力資訊接收介面201傳送至重力分析模組301。步驟S204，重力分析模組301解析重力感測器101採集到的重力資訊，藉此獲取掌上型電子裝置1相對於地心引力的重力加速度方向。步驟S205，重力分析模組301獲取該重力加速度方向及顯示螢幕103的螢幕畫面方向。步驟S206，重力分析模組301將該重力加速度方向與顯示螢幕103的螢幕畫面方向作比對來判斷是否需要轉換螢幕畫面的角度。

步驟S208，若攝影機102被開啟，攝影機102攝取使用者的人臉畫面影像，並藉由影像資訊接收介面202將人臉畫面的影像資訊傳送至影像分析模組302。步驟S209，影像分析模組302解析人臉畫面影像資訊，藉此解析出使用者的正視方向，其解析方法請參照下圖3及圖4的詳細描述。步驟S210，影像分析模組302判斷是否解析出使用者的正視方向。若沒有解析出使用者的正視方向，流程轉向步驟S203。若解析出使用者的正視方向，步驟S211，則影像分析模組302獲取使用者正視方向及顯示螢幕103的螢幕畫面方向。然後，影像分析模組302將使用者正視方向與螢幕畫面方向作比對，流程轉向步驟S206以便判斷是否需要轉換螢幕畫面的角度。

在上述步驟S206中，若需要轉換螢幕畫面的角度，則流程轉向步驟S207，螢幕轉換模組303產生螢幕轉換指令並根據該螢幕轉換指令藉由顯示單元203控制顯示螢幕103轉換螢幕畫面的角度。若不需要轉換螢幕畫面的角度時，則流程轉向步驟S201繼續感測到掌上型電子裝置1所受的外力運動。所述之轉換螢幕畫面的角度係指改變顯示螢幕103上所顯示的文字及圖示的方向或角度，使螢幕畫面的顯示方向轉換至使用者合適的正視方向。

如圖3所示，係使用者站立時獲取並解析人臉畫面影像資訊的一種示意圖。當掌上型電子裝置1經由攝影機102攝取使用者人臉畫面33後，影像分析模組302可利用膚色偵測技術找出較接近人體膚色的顏色區塊來取得人臉畫面影像31。影像分析模組302利用眼睛32部位顏色與眼睛32周圍膚色的差別特性及眼睛32係兩個對稱分佈在臉部中心線34兩側的特性來取得眼睛32的位置，並經由 連接雙眼位置可得到一條雙眼連接線35，該雙眼連接線35與臉部中心線34交於雙眼中點36。影像分析模組302從雙眼中點36以雙眼連接線35做為分界線，沿著臉部中心線34的延伸線，分別往雙眼連接線35兩側找到嘴巴37的位置。影像分析模組302沿著臉部中心線34，連接雙眼中點36與嘴巴37而得到眼鼻嘴連接線38，藉由雙眼連接線35與眼鼻嘴連接線38構成的T字形39，就可以得知使用者此時的正視角度。

如圖4所示，係使用者橫臥時獲取並解析人臉畫面影像資訊的另一種示意圖。當使用者正視角度與掌上型電子裝置1的攝影機102角度不一致時，仍可使用如圖3所述之判斷使用者正視角度的方法來得到使用者的正視角度。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，且已達廣泛之使用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之均等變化或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

1‧‧‧掌上型電子裝置

10‧‧‧周邊裝置

101‧‧‧重力感測器

102‧‧‧攝影機

103‧‧‧顯示螢幕

104‧‧‧鍵盤

20‧‧‧應用介面單元

201‧‧‧重力資訊接收介面

202‧‧‧影像資訊接收介面

203‧‧‧顯示單元

30‧‧‧螢幕畫面旋轉單元

301‧‧‧重力分析模組

302‧‧‧影像分析模組

303‧‧‧螢幕轉換模組

304‧‧‧驅動模組

Claims (8)

1. 一種掌上型電子裝置，該掌上型電子裝置包括顯示單元及顯示螢幕，其中該掌上型電子裝置還包括：重力感測器，用於即時監測並採集掌上型電子裝置所受的重力資訊；攝影機，用於攝取使用者的人臉畫面影像；重力分析模組，用於藉由解析重力資訊獲取掌上型電子裝置相對於地心引力的重力加速度方向，將該重力加速度方向與顯示螢幕的畫面方向作比對來判斷是否需要改變螢幕畫面的角度；影像分析模組，用於在人臉畫面影像中連接雙眼中點與嘴巴得到眼鼻嘴連接線並藉由雙眼連接線與眼鼻嘴連接線構成的T字形來解析出使用者正視角度，根據使用者正視角度與顯示螢幕的螢幕畫面角度作比對來判斷是否需要改變螢幕畫面的角度；及螢幕轉換模組，用於當需要轉換螢幕畫面時產生螢幕轉換指令，並根據螢幕轉換指令藉由顯示單元控制顯示螢幕轉換螢幕畫面至使用者的正視角度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之掌上型電子裝置，其中該掌上型電子裝置還包括驅動模組，該驅動模組用於驅動重力感測器監測掌上型電子裝置所受的重力資訊，及驅動攝影機開啟攝影功能而獲取使用者的人臉畫面影像。
3. 如申請專利範圍第1項所述之掌上型電子裝置，其中該掌上型電子裝置還包括影像資訊接收介面，該影像資訊接收介面用於將攝影機攝取的人臉畫面影像傳送至所述之影像分析模組。
4. 如申請專利範圍第1項所述之掌上型電子裝置，其中該掌上型電子裝置還 包括重力資訊接收介面，該重力資訊接收介面用於將重力感測器採集的重力資訊傳送至所述之重力分析模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之掌上型電子裝置，其中該掌上型電子裝置還包括鍵盤，用於供使用者操作使用掌上型電子裝置時輸入一個控制攝影機攝取使用者人臉畫面影像的攝取指令。
6. 一種掌上型電子裝置的螢幕畫面自動旋轉方法，該掌上型電子裝置包括顯示單元及顯示螢幕，該方法包括如下步驟：(a)感測掌上型電子裝置所受的外力運動；(b)判斷掌上型電子裝置的攝影機是否被開啟；(c)若攝影機沒有被開啟，則執行如下步驟：(c1)採集掌上型電子裝置所受的重力資訊；(c2)藉由解析重力資訊獲取掌上型電子裝置相對於地心引力的重力加速度方向；(c3)獲取顯示螢幕的螢幕畫面方向；(c4)將重力加速度方向與螢幕畫面方向作比對；(d)若攝影機被開啟，則執行如下步驟：(d1)攝取使用者的人臉畫面影像；(d2)在人臉畫面影像中連接雙眼中點與嘴巴得到眼鼻嘴連接線並藉由雙眼連接線與眼鼻嘴連接線構成的T字形來解析出使用者的正視方向；(d3)獲取顯示螢幕的螢幕畫面方向；(d4)將使用者的正視方向與螢幕畫面方向作比對；(e)根據(c4)或(d4)的比對結果來判斷是否需要轉換螢幕畫面的角度；(f)若不需要轉換螢幕畫面角度，則轉向步驟(a)；及(g)若需要轉換螢幕畫面角度，則產生螢幕轉換指令並根據該螢幕轉換 指令藉由顯示單元控制顯示螢幕轉換螢幕畫面角度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之掌上型電子裝置的螢幕畫面自動旋轉方法，其中所述之步驟(g)係藉由改變顯示螢幕上所顯示的文字及圖示的方向或角度使螢幕畫面的顯示方向轉換至使用者合適的正視方向。
8. 如申請專利範圍第6項所述之掌上型電子裝置的螢幕畫面自動旋轉方法，其中所述之步驟(d2)係利用人體膚色偵測技術來解析人臉畫面影像。