TWI483193B - 顯示螢幕移動系統及方法 - Google Patents

Description

顯示螢幕移動系統及方法

本發明涉及控制技術，尤其涉及一種顯示螢幕移動系統及方法。

電子產品與人們的生活和工作越來越密切，例如，手機、平板電腦、個人數位助理等電子裝置已被廣泛普及。通常，人們操作電子裝置查看文檔、觀看視頻等時，若無法看清電子裝置的顯示螢幕上顯示的內容時，往往需要手動移動所述顯示螢幕或者眯著眼睛以看清楚顯示內容，如此，給用戶查看顯示內容帶來了不便。

鑒於以上內容，有必要提供一種顯示螢幕移動系統及方法，可偵測用戶眼睛的睜開與半閉合等動作，並相應地控制顯示螢幕進行移動。

一種顯示螢幕移動方法，運用於電子裝置中，所述電子裝置包括顯示螢幕、圖像拍攝裝置及儲存裝置，所述顯示螢幕由支架進行固定，所述支架與轉軸和電機相連接，所述儲存裝置預先儲存了用戶眼睛正常睜開時眼睛區域的高度和長度之間的標準比值，該方法包括如下步驟：圖像獲取步驟：根據預設時間間隔，利用所述圖像拍攝裝置獲取用戶的臉部圖像；計算步驟：計算所獲取的臉部圖像中眼睛區域的高度和長度之間的比值；第一控制步驟：在所計算的比值小於所述標準比值時，發出前進指令至所述電機以控制所述轉軸向前移動所述顯示螢幕；及第二控制步驟：重複執行計算步驟，直至所計算的比值大於或等於所述標準比值時，發出停止指令控制所述電機停止運行以停止移動所述顯示螢幕。

一種顯示螢幕移動系統，運用於電子裝置中，所述電子裝置包括顯示螢幕、圖像拍攝裝置及儲存裝置，所述顯示螢幕由支架進行固定，所述支架與轉軸和電機相連接，所述儲存裝置預先儲存了用戶眼睛正常睜開時眼睛區域的高度和長度之間的標準比值，該系統包括：獲取模組，用於根據預設時間間隔，利用所述圖像拍攝裝置獲取用戶的臉部圖像；計算模組，用於計算所獲取的臉部圖像中眼睛區域的高度和長度之間的比值；控制模組，用於在所計算的比值小於所述標準比值時，發出前進指令至所述電機以控制所述轉軸向前移動所述顯示螢幕；及所述控制模組，還用於在所計算的比值大於或等於所述標準比值時，發出停止指令控制所述電機停止運行以停止移動所述顯示螢幕。

相較於習知技術，所述的顯示螢幕移動系統及方法，可偵測用戶眼睛的睜開與閉合並自動控制顯示螢幕進行移動，從而幫助用戶看清楚顯示螢幕上的顯示內容，而無需用戶再手動移動。

如圖1所示，是本發明顯示螢幕移動系統的較佳實施方式的功能模組圖。所述的顯示螢幕移動系統10應用於電子裝置1中，所述電子裝置1可以是筆記本電腦、平板電腦、通訊裝置（例如手機）、個人數位助理等裝置。

所述的電子裝置1還包括處理器11、儲存裝置12、顯示螢幕13及圖像拍攝裝置14等元件。此外，在實際應用中，所述電子裝置1還可包括其他未示於圖1中的元件，例如，輸入裝置等。

所述處理器11用於執行所述顯示螢幕移動系統10以及所述電子裝置1內安裝的各類軟體，例如作業系統、應用程式等。所述的儲存裝置12，可以是所述電子裝置1的記憶體，還可以是該電子裝置1的可移動的儲存設備，如SM卡（Smart Media Card，智慧媒體卡）、SD卡（Secure Digital Card，安全數位卡）、移動硬碟等。所述的儲存裝置12用於儲存各類數據，例如，視頻、文檔、圖片、利用所述顯示螢幕移動系統10設置、獲取的數據等資訊。

所述的顯示螢幕13用於顯示視覺化數據，例如，視頻、圖片等。參考如圖2所示的顯示螢幕13的示意圖中，在本較佳實施方式中，所述顯示螢幕13由支架130進行固定，所述支架130安裝有電機（未示於圖2中）。在其他實施方式中，所述支架130還包括轉軸132，所述電機可以安裝或連接於所述轉軸132，並控制所述轉軸132的運動以實現對顯示螢幕13的移動控制。所述電機可以內置於所述電子裝置1、或所述顯示螢幕13、或所述支架130、或所述轉軸132中。

此外，在其他實施方式中，若所述顯示螢幕13與所述電子裝置1為一個裝置時，例如，手機、平板電腦等裝置，所述支架130在支撐所述顯示螢幕13時，也就是支撐所述電子裝置1。此外，所述支架130與所述轉軸132可以是可拆卸的裝置，以在需要時與所述電子裝置1或者顯示螢幕13進行組裝，其數據傳輸可以利用通用IO介面（General-Purpose IO ports, GPIO）進行連接。實際應用並不限於上述介紹的內容。

所述的圖像拍攝裝置14用於拍攝圖像，例如本實施方式中用戶的臉部圖像，該圖像拍攝裝置14可以是攝像頭等裝置。

在本較佳實施方式中，所述顯示螢幕移動系統10用於偵測用戶眼睛的睜開或者閉合程度來實現對顯示螢幕13移動的控制，以使得用戶能清楚看見所述顯示螢幕13上顯示的內容。

所述顯示螢幕移動系統10包括多個功能模組，分別是：設置模組100、獲取模組102、計算模組104以及控制模組106。

在利用所述顯示螢幕移動系統10實現對所述顯示螢幕13的移動控制之前，需要設置識別參數以判斷用戶的眼睛是否處於正常狀態，還是處於半閉合狀態。在本較佳實施方式中，當用戶的眼睛被識別為處於半閉合狀態時，所述顯示螢幕移動系統10會控制所述顯示螢幕13向前移動，以使得用戶能清楚看見所述顯示螢幕13上顯示的內容。若用戶的眼睛被確定為高於正常狀態時，所述顯示螢幕移動系統10會控制所述顯示螢幕13向後移動。

所述的識別參數包括用戶眼睛正常睜開時眼睛區域的高度和長度之間的標準比值。首先，所述獲取模組102利用所述圖像拍攝裝置14拍攝多張臉部圖像以得到眼睛正常睜開時的眼睛樣本，所述計算模組104計算多個眼睛樣本中眼睛區域的高度和長度之間的比值，計算多個比值的平均值作為標準比值，並將所述標準比值儲存至所述的儲存裝置12中。具體的計算方式將在下文進行詳細介紹。

所述的設置模組100，用於設置多個控制參數，將結合其他模組的功能進行具體進行介紹。

所述的獲取模組102，用於根據所述的設置模組100預設的時間間隔（例如，1秒），利用所述圖像拍攝裝置14獲取用戶的臉部圖像。

所述的計算模組104，用於計算所獲取的臉部圖像中眼睛區域的高度和長度之間的比值。所述的計算模組104先檢測出所述臉部圖像中的人臉區域，然後在所述人臉區域中識別眼睛區域。

所述的計算模組104確定用戶的眼睛輪廓，計算所述眼睛輪廓的最大包圍集，以確定所述眼睛區域，即將所述眼睛區域限定在一個矩形中，並確定該眼睛區域的高度（H）與長度（W）。

所述對人臉區域與眼睛區域的識別方法可利用現有技術中為本領域技術人員可知道的多種方法進行，例如，採用基於OpenCV的級聯式AdaBoost物件檢測演算法進行人臉檢測，並採用基於瞳孔定位後的分類器法精確定位眼睛，然後採用卡爾曼粒子濾波演算法進行人眼跟蹤。

所述的計算模組104還用於計算所述眼睛區域的高度和長度之間的比值（H/W），比較所述比值和標準比值，並根據比較結果判斷用戶眼睛是否處於正常狀態。若所述比值大於或等於所述標準比值，則判斷用戶處於正常狀態。若所述比值小於所述標準比值，則判斷用戶眼睛非處於正常狀態，例如，當所述顯示螢幕13上的字體太小時，用戶眼睛眯起來，所述計算模組104即可確定該比值小於所述標準比值。

所述的控制模組106，用於在所計算的比值小於所述標準比值時，發出前進指令至所述電機，並根據該前進指令藉由控制所述電機來控制所述轉軸132向前移動所述顯示螢幕13。

例如，所述控制模組106可以利用GPIO將所述前進指令發送至所述電機的驅動，所述前進指令可以是脈衝寬度調製（Pulse Width Modulation，PWM）信號以實現對電機驅動的控制。所述電機驅動根據接收的指令（例如，前進、後退、停止指令）控制所述的電機進行運轉（例如，順時針轉動或者逆時針轉動），所述電機運轉後，所述轉軸132便會根據電機的運轉方向進行移動，並最終實現所述顯示螢幕13的移動。

在所述控制模組106控制所述顯示螢幕13進行移動時，所述獲取模組102與計算模組104仍然根據預設的時間間隔執行，即，持續性的獲取用戶的臉部圖像以及計算用戶眼睛的長度與寬度的比值，從而確定用戶眼睛狀態的改變。例如，隨著所述顯示螢幕13的移動，用戶已經可以或者預測即將可以清楚看見所述顯示螢幕13的內容了，即可將原來眯著的眼睛睜開以便所述的顯示螢幕移動系統10識別並停止移動所述顯示螢幕13。

在所述計算模組104所計算的比值大於或等於所述標準比值時，所述控制模組106還用於發出停止指令控制所述電機停止運行以停止移動所述顯示螢幕13。

在其他實施方式中，當所述的計算模組104確定計算的比值大於所述標準比值時，進一步計算所述比值與所述標準比值的差值，並比較所述差值是否超過預設閥值。

所述控制模組106，進一步用於在所計算的比值大於所述標準比值，或者所述的差值超過預設閥值時，發出後退指令至所述電機，並根據該後退指令藉由控制所述電機來控制所述轉軸向後移動所述顯示螢幕13。

因此，利用所述顯示螢幕移動系統10，用戶可藉由半閉眼睛、正常睜開眼睛或者睜大眼睛來實現對所述顯示螢幕13的控制，從而清楚看見所述顯示螢幕13上顯示的內容。

此外，在其他實施方式中，所述的設置模組100還用於設置眼睛處於閉合狀態時的眼睛區域的長度和寬度的閉合比值，所述的控制模組106進一步用於在預設時間段內所計算的多個比值皆小於或者等於所述的閉合比值時，控制所述顯示螢幕13進入待機狀態。

如圖3所示，是本發明顯示螢幕移動方法的較佳實施方式的樣本數據設置流程圖。首先，步驟S2，所述獲取模組102利用所述圖像拍攝裝置14拍攝多張臉部圖像以得到眼睛正常睜開時的臉部圖像作為眼睛樣本。

步驟S4，所述計算模組104計算多個眼睛樣本中眼睛區域的高度和長度之間的比值。

步驟S6，所述計算模組104計算多個比值的平均值作為標準比值。

步驟S8，所述計算模組104將所述標準比值儲存至所述儲存裝置12中，然後，結束本流程。

如圖4所示，是本發明顯示螢幕移動方法的較佳實施方式的流程圖。首先，步驟S10，所述的獲取模組102根據預設的時間間隔（例如，1秒），利用所述圖像拍攝裝置14獲取用戶的臉部圖像。

步驟S12，所述的計算模組104計算所獲取的臉部圖像中眼睛區域的高度和長度之間的比值。

步驟S14，所述的計算模組104比較所述比值和標準比值以判斷所述比值是否小於所述標準比值。

若所述比值小於所述標準比值，於步驟S16，所述的控制模組106發出前進指令至所述電機，並根據該前進指令藉由控制所述電機來控制所述轉軸132向前移動所述顯示螢幕13，然後，流程返回至步驟S10以繼續獲取用戶的臉部圖像進行比值的計算。

若所述比值大於或等於所述標準比值，於步驟S18，在本實施方式中，所述控制模組106判斷所述顯示螢幕13是否在移動中。

若所述顯示螢幕13沒有在移動，則流程返回至步驟S10以繼續獲取用戶的臉部圖像進行比值的計算。

若所述顯示螢幕13在移動中，步驟S20，所述控制模組106發出停止指令控制所述電機停止運行以停止移動所述顯示螢幕13，然後，結束本流程。

最後應說明的是，以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

1．．．電子裝置

10．．．顯示螢幕移動系統

100．．．設置模組

102．．．獲取模組

104．．．計算模組

106．．．控制模組

11．．．處理器

12．．．儲存裝置

13．．．顯示螢幕

130．．．支架

132．．．轉軸

14．．．圖像拍攝裝置

圖1是本發明顯示螢幕移動系統的較佳實施方式的功能模組圖。

圖2是本發明顯示螢幕移動系統的較佳實施方式的顯示螢幕示意圖。

圖3是本發明顯示螢幕移動方法的較佳實施方式的樣本數據設置流程圖。

圖4是本發明顯示螢幕移動方法的較佳實施方式的流程圖。

1．．．電子裝置

10．．．顯示螢幕移動系統

100．．．設置模組

102．．．獲取模組

104．．．計算模組

106．．．控制模組

11．．．處理器

12．．．儲存裝置

13．．．顯示螢幕

14．．．圖像拍攝裝置

Claims (10)

1. 一種顯示螢幕移動方法，運用於電子裝置中，所述電子裝置包括顯示螢幕、圖像拍攝裝置及儲存裝置，所述顯示螢幕由支架進行固定，所述支架與轉軸和電機相連接，所述儲存裝置預先儲存了用戶眼睛正常睜開時眼睛區域的高度和長度之間的標準比值，該方法包括如下步驟：
   圖像獲取步驟：根據預設時間間隔，利用所述圖像拍攝裝置獲取用戶的臉部圖像；
   計算步驟：計算所獲取的臉部圖像中眼睛區域的高度和長度之間的比值；
   第一控制步驟：在所計算的比值小於所述標準比值時，發出前進指令至所述電機以控制所述轉軸向前移動所述顯示螢幕；及
   第二控制步驟：重複執行計算步驟，直至所計算的比值大於或等於所述標準比值時，發出停止指令控制所述電機停止運行以停止移動所述顯示螢幕。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示螢幕移動方法，該方法還包括如下步驟以獲取所述眼睛標準比值：
   利用所述圖像拍攝裝置拍攝多張眼睛正常睜開時的眼睛樣本；
   計算多個眼睛樣本中眼睛區域的高度和長度之間的比值；
   計算多個比值的平均值作為所述標準比值。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示螢幕移動方法，該方法還包括：
   第三控制步驟：在所計算的比值大於所述標準比值或所述比值大於所述標準比值的差值超過預設閥值時，發出後退指令至所述電機，並根據該後退指令藉由控制所述電機來控制所述轉軸向後移動所述顯示螢幕。
4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示螢幕移動方法，該方法還包括：
   在預設時間段內所計算的多個比值皆小於或者等於閉合比值時，控制所述顯示螢幕進入待機狀態，所述的閉合比值為眼睛處於閉合狀態時的眼睛區域的長度和寬度的比值。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的顯示螢幕移動方法，所述支架和轉軸是可拆卸裝置，在所述電子裝置與所述顯示螢幕為一個整體裝置時，所述支架還支撐著所述電子裝置。
6. 一種顯示螢幕移動系統，運用於電子裝置中，所述電子裝置包括顯示螢幕、圖像拍攝裝置及儲存裝置，所述顯示螢幕由支架進行固定，所述支架與轉軸和電機相連接，所述儲存裝置預先儲存了用戶眼睛正常睜開時眼睛區域的高度和長度之間的標準比值，該系統包括：
   獲取模組，用於根據預設時間間隔，利用所述圖像拍攝裝置獲取用戶的臉部圖像；
   計算模組，用於計算所獲取的臉部圖像中眼睛區域的高度和長度之間的比值；
   控制模組，用於在所計算的比值小於所述標準比值時，發出前進指令至所述電機以控制所述轉軸向前移動所述顯示螢幕；及
   所述控制模組，還用於在所計算的比值大於或等於所述標準比值時，發出停止指令控制所述電機停止運行以停止移動所述顯示螢幕。
7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示螢幕移動系統，所述獲取模組利用所述圖像拍攝裝置拍攝多張眼睛正常睜開時的眼睛樣本，所述計算模組計算多個眼睛樣本中眼睛區域的高度和長度之間的比值，及計算多個比值的平均值作為所述標準比值。
8. 如申請專利範圍第6項所述的顯示螢幕移動系統，所述的控制模組還用於在所計算的比值大於所述標準比值或所述比值大於所述標準比值的差值超過預設閥值時，發出後退指令至所述電機，並根據該後退指令藉由控制所述電機來控制所述轉軸向後移動所述顯示螢幕。
9. 如申請專利範圍第6項所述的顯示螢幕移動系統，所述的控制模組還用於在預設時間段內所計算的多個比值皆小於或者等於閉合比值時，控制所述顯示螢幕進入待機狀態，所述的閉合比值為眼睛處於閉合狀態時的眼睛區域的長度和寬度的比值。
10. 如申請專利範圍第6至9項中任一項所述的顯示螢幕移動系統，所述支架和轉軸是可拆卸裝置，在所述電子裝置與所述顯示螢幕為一個整體裝置時，所述支架還支撐著所述電子裝置。