TWI695309B - 使用臉部偵測來自動調整顯示影像之技術 - Google Patents

使用臉部偵測來自動調整顯示影像之技術 Download PDF

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Abstract

於若干實施例中，一控制器係判定一使用者的頭部相對於一顯示器的方向性。該控制器也係響應於該所判定的方向性而調整顯示在該顯示器上的一影像之方向性。描述其它實施例及對其請求專利。

Description

使用臉部偵測來自動調整顯示影像之技術 發明領域
本發明大致上係有關於使用臉部偵測來自動調整顯示影像之技術。
發明背景
有些行動裝置已經能夠旋轉顯示影像。典型地，其使用三維技術諸如陀螺儀或加速度計偵測觸摸動作或顯示畫面的方向性以體現該顯示影像的旋轉。但有些方法有其限制。舉例言之，若使用者改變使用者的頭部相對於顯示器的方向但並不移動裝置本身，則將不會發生顯示影像的旋轉。此外，若使用者於水平位置或接近水平位置放置或旋轉該顯示器，則目前解決方案典型地係不偵測該項移動且不執行顯示影像的旋轉。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種設備包含一控制器以判定一使用者的頭部相對於一顯示器的方向性，及響應於該所判定的方向性而調整顯示在該顯示器上的一影像之方向性。
100:系統、顯示器螢幕
200、300、400:系統
202:計時器
204:相機
206:控制器
208:圖像儲存裝置
210:顯示器螢幕
302、402:圖像
304、306、404、406:圖形顯示、圖形表示型態
312、314、412、414:眼
316、416:鼻、鼻點
318、418:嘴、嘴點
322、422:中點
332、432:向量
500:流程
502:計時器
504:服務
506:相機
508:圖像彙集物
512:圖像
514-522:流程方塊
R0-R4:區段
從後文詳細說明部分及從本發明之若干實施例的附圖將更為瞭解本發明，但不應將本發明囿限於所描述的特定實施例，反而係僅只為了解說與明瞭。
圖1例示說明依據本發明之若干實施例之一種系統。
圖2例示說明依據本發明之若干實施例之一種系統。
圖3例示說明依據本發明之若干實施例之一種系統。
圖4例示說明依據本發明之若干實施例之一種系統。
圖5例示說明依據本發明之若干實施例之一種流程。
詳細說明
本發明之若干實施例係有關於使用臉部偵測來自動調整顯示影像。
於若干實施例中，使用臉部偵測來調整(例如旋轉)一顯示影像。於若干實施例中，一相機係用以拍一或多個使用者的一或多個圖像及基於該等一或多個圖像而分析至少一個使用者的頭部方向。響應於至少一個使用者的頭部方向之分析而調整(例如旋轉)該顯示影像。
於若干實施例中，一控制器係用以判定該使用者頭部相對於一顯示器的方向性。該控制器也係響應於該所判定的方向性而調整(例如旋轉)顯示在該顯示器上的一影像之方向性。
於若干實施例中，相機將拍攝使用一裝置的使用者影像。控制器將響應於所拍攝的影像而判定該使用者頭 部相對於一顯示器的方向性。該控制器也將響應於該所判定的方向性而調整(例如旋轉)顯示在該顯示器上的一影像之方向性。
於若干實施例中，拍攝使用一裝置的使用者影像。響應於所拍攝的影像而判定該使用者頭部相對於一顯示器的方向性。響應於該所判定的方向性而調整(例如旋轉)顯示在該顯示器上的一影像之方向性。
於若干實施例中，判定一使用者頭部相對於一顯示器的方向性。響應於該所判定的方向性而調整(例如旋轉)顯示在該顯示器上的一影像之方向性。
圖1例示說明依據本發明之若干實施例之系統100。於若干實施例中，系統100為顯示器螢幕。如圖1之例示說明，顯示器螢幕100可被劃分成數個區段例如R0、R1、R2、R3、R4。圖1例示說明如何使用笛卡兒座標系參照顯示器螢幕100，X軸及Y軸取中在顯示器螢幕100上。舉例言之，區段R0為使用在顯示器螢幕100的對角線各邊上的一範圍(例如使用距顯示器螢幕100的對角線-5度至+5度之範圍)的在該對角線上之一邊緣範圍偏位。於若干實施例中，若使用者頭部方向係在約略對角線範圍R0之任何範圍以內，則不體現顯示影像的調整(例如旋轉)。如圖1之例示說明，依據若干實施例，區段R0例如係落入於40至50度、130至140度、220至230度、及310至320度之範圍內。該顯示影像的其餘區段R1、R2、R3、R4係用作為使用者頭部可判定為含括於其內部的位置，例如使用該使用者的頭部影像，及例 如藉分析該使用者的頭部影像而判定向量之計算。於若干實施例中，舉例言之，區段R1係於50度至130度之一範圍，區段R2係於140度至220度之一範圍，區段R3係於230度至310度之一範圍，及區段R4係於320度至360度及0度至40度之一範圍。
於若干實施例中，相機拍攝一使用者空間包括至少一個使用者頭部的一或多個圖像，及控制器分析該等圖像中之一或多者以獲得至少一個使用者頭部之方向(或向量)，且響應於該等一或多個圖像及該等圖像中之一或多者的分析而調整(例如旋轉)一顯示影像。
圖2例示說明依據若干實施例之系統200。於若干實施例中，系統200包括一計時器202、一相機204、一控制器206、圖像儲存裝置208、及一顯示器螢幕210。於若干實施例中，計時器202以特定時間間隔觸發由控制器206服務。當在該時間間隔由計時器202及/或控制器206觸發服務時，控制器206控制相機204拍攝一圖像。於若干實施例中，相機204之定位方式係許可相機拍攝含括該顯示器螢幕210的一相機的一使用者之一使用者空間的圖像。舉例言之，於若干實施例中，相機204係定位在或接近顯示器螢幕210以拍攝該使用者空間，該使用者空間係指當該裝置的使用者使用該裝置且觀看顯示器螢幕210時該使用者臉部可能定位的空間。例如使用臉部偵測技術，控制器206獲得一或多個該裝置使用者的臉部之一或多個圖像。控制器206選擇該等一或多個圖像中之最大臉部及使用該臉部來進一步分 析。若無任何臉部係在該使用者空間，則控制器將不對該(等)圖像進行任何進一步分析。
於若干實施例中，為了獲得使用者的頭部之一方向性位置(例如由相機204所拍攝的及/或儲存在圖像儲存裝置208的該等一或多個圖像中之最大臉部)，控制器206定位在該(等)圖像中接受分析的該使用者臉部的特徵位置(例如使用者的眼鼻口的位置)。依據若干實施例，位置資料係利用控制器206摘要成幾何形狀及/或方向性向量資料。
圖3例示說明依據本發明之若干實施例之一種系統300。系統300例示說明依據若干實施例的一使用者圖像302、一圖形顯示304、及一圖形顯示306。依據若干實施例，圖像302為利用相機諸如相機204拍攝的且儲存於圖像儲存裝置諸如圖像儲存裝置208的圖像。圖像302包括在一使用者空間內的一使用者之圖像。控制器206例如運用臉部辨識技術以識別圖像302中該使用者的眼鼻口。小圈例示說明於圖像302以標示識別出的眼鼻口。
圖形顯示304例示說明得自圖像302的雙眼312及314、鼻子316、及嘴巴318的類似的資料點，及進一步加上介於雙眼312及314間的一中點322。依據若干實施例，控制器諸如控制器206獲得例如雙眼間的中點322、鼻點316、及嘴點318之資料點。依據若干實施例，也計算(例如藉控制器206)三條線(或向量)。依據若干實施例，三條線(或向量)係標示於圖形表示型態304，包括鼻點316與雙眼間的中點322間之第一線(或向量)，嘴點318與雙眼間的中點322間之 第二線(或向量)，及嘴點318與鼻點316間之第三線(或向量)。
圖形表示型態306例示說明圖形表示型態304中標示的三條線(或向量)如何求取平均以形成圖形表示型態306中顯示之一向量332(例如依據若干實施例，向量332係使用一控制器諸如控制器206判定)。向量332具有諸如圖1之例示說明於笛卡兒座標系中的相對應方向，然後判定(例如使用控制器206)向量332位在(及/或指向)哪個區段。響應於此一區段之判定，若該顯示影像尚未在該區段，則調整(及/或旋轉)一顯示影像(例如在一顯示器螢幕諸如顯示器螢幕210上)。舉例言之，於系統300中，向量332例示說明在顯示器螢幕上的該顯示影像須調整成在圖1顯示之區段R1中。因圖像302中的頭部係位在及/或指向上朝向圖1笛卡兒座標系中的區段R1，故就此判定期望的顯示影像。若該顯示器螢幕的該顯示影像已在該區段R1方向性，則無需作調整。但若該顯示器螢幕的該顯示影像係在其它區段方向性，則將該顯示影像調整(及/或旋轉)至區段R1方向性。
於若干實施例中，可利用該使用者臉部的其它特徵。舉例言之，依據若干實施例，眼鼻口中的兩點用以判定頭部位置及方向性(但可能略為損失精度)。於若干實施例中，若藉相機拍攝的圖像中只拍到使用者的頭部的一部分，則可使用某些頭部特徵。舉例言之，依據若干實施例，若藉相機拍攝的圖像中看不到嘴，則使用雙眼(及/或雙眼間的中點)位置及鼻子位置。
圖4例示說明依據本發明之若干實施例之一種系統400。系統400例示說明依據若干實施例一使用者之一圖像402、一圖形顯示404、及一圖形顯示406。依據若干實施例，圖像402為利用相機諸如相機204拍攝的且儲存於圖像儲存裝置諸如圖像儲存裝置208的圖像。圖像402包括在一使用者空間內的一使用者之圖像。圖4中在圖像402中的使用者的頭部係在與相機及圖3中圖像302的顯示畫面相對的不同方向。控制器206例如運用臉部辨識技術以識別圖像402中該使用者的眼鼻口。小圈例示說明於圖像402以標示識別出的眼鼻口。
圖形顯示404例示說明得自圖像402的雙眼412及414、鼻子416、及嘴巴418的類似的資料點，及進一步加上介於雙眼412及414間的一中點422。依據若干實施例，控制器諸如控制器206獲得例如雙眼間的中點422、鼻點416、及嘴點418之資料點。依據若干實施例，也計算(例如藉控制器206)三條線(或向量)。依據若干實施例，三條線(或向量)係標示於圖形表示型態404，包括鼻點416與雙眼間的中點422間之第一線(或向量)，嘴點418與雙眼間的中點422間之第二線(或向量)，及嘴點418與鼻點416間之第三線(或向量)。
圖形表示型態406例示說明圖形表示型態404中標示的三條線(或向量)如何求取平均以形成圖形表示型態406中顯示之一向量432(例如依據若干實施例，向量432係使用一控制器諸如控制器206判定)。向量432具有諸如圖1 之例示說明於笛卡兒座標系中的相對應方向，然後判定(例如使用控制器206)向量432位在(及/或指向)哪個區段。響應於此一區段之判定，若該顯示影像尚未在該區段，則調整(及/或旋轉)一顯示影像(例如在一顯示器螢幕諸如顯示器螢幕210上)。舉例言之，於系統400中，向量432例示說明在顯示器螢幕上的該顯示影像須調整成在圖1顯示之區段R2中。因圖像402中的頭部係位在及/或指向上朝向圖1笛卡兒座標系中的區段R2，故就此判定期望的顯示影像。若該顯示器螢幕的該顯示影像已在該區段R2方向性，則無需作調整。但若該顯示器螢幕的該顯示影像係在其它區段方向性，則將該顯示影像調整(及/或旋轉)至區段R2方向性。
如前文討論，目前利用的螢幕旋轉體現係利用可偵測三維移動以控制旋轉的加速度計或陀螺儀硬體實現。但此種體現無法因應處理於一平面的移動及/或於該處一使用者未曾觸摸或移動裝置，反而僅只改變使用者的頭部相對於該裝置的位置。但依據若干實施例，偵測使用者的頭部相對於顯示幕的方向改變，及回應於此而執行顯示幕的調整(於若干實施例中，旋轉)。當一使用者變更其頭部方向時，在顯示幕上的顯示影像可依據使用者的眼睛位置(舉例)調整以獲得更佳的使用者經驗。
依據若干實施例，此處描述的其中做顯示影像調整的顯示器螢幕乃平板電腦、一體成型(all-in-one)電腦、智慧型手機、超薄筆電、膝上型電腦、筆記型電腦、小筆電、行動網際網路裝置(MID)、音樂播放器、任何行動計算裝 置、或任何其它計算裝置的一部分。
圖5例示說明依據若干實施例之流程500。於若干實施例中，流程500之部分或全部係使用控制器諸如圖2之控制器206體現。流程500包括一計時器502，其在短的時間間隔(例如依據若干實施例，0.1秒時間間隔)簽發一提示以觸發一服務504。服務504(及/或控制器206)發送一請求給相機506要求相機506拍攝一圖像。依據若干實施例，然後相機506拍攝一圖像且儲存在一圖像彙集物508。然後服務504從圖像彙集物508(及/或於若干實施例中，直接從相機506)接收該圖像且對圖像執行進一步分析，表示於圖像512。
依據若干實施例，於514，服務504(及/或控制器206)偵測該圖像內的全部臉部且就該圖像是否包括任何臉部作判定。於516，若無臉部則流程500返回。於518，若該圖像內至少有一個臉部，則服務504(及/或例如控制器206)得知最大頭部的方向。該等臉部係被摘取成幾何形狀、線條、及/或向量。依據若干實施例，圖像中最大頭部的方向經判定。例如若該最大頭部的方向係在區段R0，則流程500將退出及/或返回516。於520，若頭部的區段已經改變，則於522，該顯示影像係經調整(例如旋轉)。若頭部的區段未曾改變，則將退出服務及/或返回516。
雖然若干實施例已經於此處描述為以特定方式體現，但依據若干實施例可不要求此等特殊體現。
雖然已經參考特定體現描述若干實施例，但依據若干實施例其它實施例係為可能。此外，圖式中例示說明 的及/或此處描述的電路元件或其它特徵結構的排列及/或順序無需以所舉例說明的及描述的特定方式配置。依據若干實施例，許多其它配置係屬可能。
於該圖顯示的各個系統中，於某些情況下，元件各自可具有相同的元件符號或不同的元件符號以提示該等表示的元件可為相異及/或相似。但元件可具有足夠的彈性來具有不同的體現且與此處顯示的或描述的部分或全部系統一起工作。附圖中顯示的各個元件可為相同或相異。哪個元件稱作為第一元件及哪個元件稱作為第二元件為任意。
於詳細說明部分及申請專利範圍中，可使用「耦合」及「連結」等詞連同其衍生詞。須瞭解此等術語並非意圖為彼此的同義詞。反而於特定實施例中，「連結」可用以指示二或多個元件彼此直接實體或電氣接觸。「耦合」可表示二或多個元件彼此直接實體或電氣接觸。但「耦合」也可表示二或多個元件並非彼此直接接觸，但仍然彼此協作或彼此互動。
演算法於此處及通常係被視為結果導致期望的結果之自我一致的動作或操作序列。此等動作或操作包括物理量之實體操弄。通常但非必要此等量具有電氣信號或磁信號形式，能夠被儲存、移轉、組合、比較、及以其它方式操弄。偶爾已經證實方便地，主要係為了常見用途之理由，將此等信號指稱為位元、數值、元體、符號、字符、術語、數目等。但須瞭解全部此等術語及類似術語係與適 當物理量相聯結，且僅為應用至此等數量的方便標示。
若干實施例可於硬體、韌體、及軟體中之一者或其組合體現。若干實施例也可體現為儲存在機器可讀取媒體上的指令，該等指令可由一計算平台讀取與執行以從事此處描述的操作。機器可讀取媒體可包括用於以機器(例如電腦)可讀取形式儲存或傳輸資訊的任何機構。舉例言之，機器可讀取媒體可包括唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；電氣、光學、聲學或其它形式的傳播信號(例如載波、紅外線信號、數位信號、發射及/或接收信號的介面等)及其它。
一實施例乃本發明之體現或實例。於本說明書中述及「一實施例」、「一個實施例」、「若干實施例」、或「其它實施例」表示關聯該等實施例描述的一特定特徵、結構、或特性係含括於本發明之至少部分但非必要全部實施例中。「一實施例」、「一個實施例」或「若干實施例」的各次出現並非必要全部皆係指相同的實施例。
此處描述的及例示說明的組件、特徵、結構、特性等並非全部皆係含括於一個特定實施例或數個實施例。若說明書陳述「可」、「可能」、「能」或「能夠」含括一組件、特徵、結構、或特性，則並不要求一定含括該特定組件、特徵、結構、或特性。若該說明書或申請專利範圍述及「一」元件，則並不表示只有一個該元件。若該說明書或申請專利範圍述及「一額外」元件，則並不排除有多於 一個額外元件。
雖然已經於此處使用流程圖及/或狀態圖以描述實施例，但本發明並非囿限於該等略圖或此處的相對應描述。舉例言之，流程無需移動通過各個所例示說明的框或狀態，或係呈如此處例示說明的及描述的確切相同順序。
本發明並非限於此處描述的特定細節。確實，已經從本文揭示獲益的該等熟諳技藝人士將瞭解於本發明之範圍內可對前文詳細說明部分及附圖做出許多其它變化。據此，後文申請專利範圍包括其相關的任何修訂界定本發明之範圍。
200:系統
202:計時器
204:相機
206:控制器
208:圖像儲存裝置
210:顯示器螢幕

Claims (24)

  1. 一種用以調整一顯示影像之設備，其係包含：一控制器，其用以：將一顯示器劃分成為複數個區段(zone)，其中該等複數個區段至少包括在該顯示器的對角線上之一邊緣範圍偏位(offset)之一對角線區段；判定一使用者的一頭部之一方向性所落在之該等複數個區段之一者；及若顯示在該顯示器上的一影像之一方向性未落在所判定之該等複數個區段之該者時，調整該影像之方向性，且若該影像之方向性落在所判定之該等複數個區段之該者或在該對角線區段時，則不調整該影像之方向性。
  2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該設備係為一行動裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該設備係為平板電腦、一體成型(all-in-one)電腦、智慧型手機、超薄筆電、膝上型電腦、筆記型電腦、小筆電、行動網際網路裝置(MID)、或音樂播放器中之至少一者。
  4. 如申請專利範圍第1項之設備，其係進一步包含一相機以拍攝該使用者的該頭部之一影像，該控制器係響應於該所拍攝的影像而判定該使用者的該頭部之該方向性。
  5. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該相機係含括於該 設備之內或之上。
  6. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該相機係含括於該顯示器之內、之上、或附近。
  7. 如申請專利範圍第4項之設備，其係進一步包含一計時器，其中該相機係響應於該計時器而拍攝該影像。
  8. 如申請專利範圍第4項之設備，其係進一步包含一儲存裝置以儲存該所拍攝的影像。
  9. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該控制器係響應於該所拍攝的影像而識別該使用者的該頭部之一或多個位置，及響應於該使用者的該頭部之該等一或多個經識別的位置而判定該使用者的該頭部之該方向性。
  10. 如申請專利範圍第9項之設備，其中該頭部之該等一或多個位置係包括該使用者的一或多個眼睛之一位置、該使用者的雙眼間之一中線之一位置、該使用者的一鼻子之一位置、及該使用者的一嘴巴之一位置中之至少一者。
  11. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該控制器係藉由使用於該所拍攝的影像中該使用者的相對眼、鼻、及口位置間之一或多條線，估算該頭部之一向量方向性以識別該使用者的該頭部之一方向性。
  12. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該控制器係響應於該所判定的方向性而旋轉顯示在該顯示器上的該影像之該方向性。
  13. 一種用以調整一顯示影像之方法，其係包含： 將一顯示器劃分成為複數個區段(zone)，其中該等複數個區段至少包括在該顯示器的對角線上之一邊緣範圍偏位(offset)之一對角線區段；判定一使用者的一頭部之一方向性所落在之該等複數個區段之一者；及若顯示在該顯示器上的一影像之一方向性未落在所判定之該等複數個區段之該者時，調整該影像之方向性，且若該影像之方向性落在所判定之該等複數個區段之該者或在該對角線區段時，則不調整該影像之方向性判定。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該裝置係為一行動裝置。
  15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該裝置係為平板電腦、一體成型電腦、智慧型手機、超薄筆電、膝上型電腦、筆記型電腦、小筆電、行動網際網路裝置(MID)、或音樂播放器中之至少一者。
  16. 如申請專利範圍第13項之方法，其係進一步包含拍攝該使用者的該頭部之一影像，其中該使用者的該頭部之該方向性係響應於該所拍攝的影像而判定。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其係進一步包含使用一相機拍攝該使用者的該頭部之該影像，其中該相機係含括於該裝置之內或之上。
  18. 如申請專利範圍第16項之方法，其係進一步包含使用一相機拍攝該使用者的該頭部之該影像，其中該相機係含 括於該顯示器之內、之上、或附近。
  19. 如申請專利範圍第13項之方法，其係進一步包含定期地拍攝該使用者之一影像。
  20. 如申請專利範圍第16項之方法，其係進一步包含儲存該所拍攝的影像。
  21. 如申請專利範圍第16項之方法，其係進一步包含響應於該所拍攝的影像而識別該使用者的該頭部之一或多個位置，及響應於該使用者的該頭部之該等一或多個經識別的位置而判定該使用者的該頭部之該方向性。
  22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該頭部之該等一或多個位置係包括該使用者的一或多個眼睛之一位置、該使用者的雙眼間之一中線之一位置、該使用者的一鼻子之一位置、及該使用者的一嘴巴之一位置中之至少一者。
  23. 如申請專利範圍第16項之方法，其係進一步包含藉由使用於該所拍攝的影像中該使用者的相對眼、鼻、及口位置間之一或多條線，估算該頭部之一向量方向性以識別該使用者的該頭部之一方向性。
  24. 如申請專利範圍第13項之方法，其係進一步包含響應於該所判定的方向性而旋轉顯示在該顯示器上的該影像之該方向性。
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