TWI824440B - 顯示裝置及顯示方法 - Google Patents

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TWI824440B
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Abstract

一種顯示裝置包含顯示面板、影像擷取元件和處理器。顯示面板顯示顯示畫面，並於顯示畫面上顯示螢幕上顯示選單。影像擷取元件擷取影像。處理器分析影像以取得影像中的操作者的操作者位置資訊以及執行對應於操作者的人臉辨識操作，並執行對應於操作者的人眼辨識操作以取得操作者的操作者眼睛資訊，並依據操作者位置資訊以及操作者眼睛資訊判定螢幕上顯示選單於顯示畫面上的顯示位置以及顯示大小。顯示面板依據顯示位置和顯示大小在顯示畫面上顯示螢幕上顯示選單。

Description

顯示裝置及顯示方法
本揭示中所述實施例內容是有關於一種顯示裝置及顯示方法，特別是關於一種顯示螢幕上顯示選單(OSD)的顯示裝置及顯示方法。
伴隨科技的進步，各種裝置的使用者介面也更趨向人性化。舉例而言，隨著科技的發展，桌上型顯示裝置的尺寸越來越大。由於桌上型顯示裝置的尺寸相較於一般人機介面的顯示器較為龐大，操控顯示裝置的功能的螢幕上顯示選單(on screen display)通常不會以全螢幕顯示，僅以小於螢幕尺寸的1/6或1/8比例呈現。一般的顯示器會將螢幕上顯示選單位置固定在顯示面板的正中央或右下角。然而使用者必須要轉動脖子及眼珠聚焦於螢幕上顯示選單，才能進行後續操作顯示器的功能，於操作上不方便。
本揭示之一些實施方式是關於一種顯示裝置，包含顯示面板、影像擷取元件以及處理器。顯示面板用以顯示顯示畫面，並用以於顯示畫面上顯示螢幕上顯示選單(OSD)。影像擷取元件用以擷取影像。處理器耦接於顯示面板與影像擷取元件。處理器分析影像以取得影像中的操作者的操作者位置資訊以及執行對應於操作者的人臉辨識操作，並執行對應於操作者的人眼辨識操作以取得操作者的操作者眼睛資訊，並用以依據操作者位置資訊以及操作者眼睛資訊判定螢幕上顯示選單於顯示畫面上的顯示位置以及顯示大小。顯示面板依據顯示位置和顯示大小在顯示畫面上顯示螢幕上顯示選單。
本揭示之一些實施方式是關於一種顯示方法，包含以下步驟：由影像擷取元件擷取影像；由處理器分析影像以取得影像中的操作者的操作者位置資訊以及執行對應於操作者的人臉辨識操作；由處理器執行對應於操作者的人眼辨識操作以取得操作者的操作者眼睛資訊；由處理器依據操作者位置資訊以及操作者眼睛資訊判定螢幕上顯示選單於顯示畫面上的顯示位置以及顯示大小；以及由顯示面板依據顯示位置和顯示大小在顯示畫面上顯示螢幕上顯示選單。
在本文中所使用的用詞『耦接』亦可指『電性耦接』，且用詞『連接』亦可指『電性連接』。『耦接』及『連接』亦可指二個或多個元件相互配合或相互互動。
參考第1圖。第1圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示裝置100的示意圖。
以第1圖示例而言，顯示裝置100包含處理器110、顯示面板130以及影像擷取元件150。於連接關係上，處理器110耦接於顯示面板130和影像擷取元件150。於部分實施例中，影像擷取元件150係顯示裝置100中的元件，於其他一些實施例中，影像擷取元件150係另外外接於顯示裝置100的元件。
上述顯示裝置100配置僅為示例的目的，顯示裝置100的各種配置皆在本揭示的範圍中。關於顯示裝置100的詳細操作方式，將於以下配合第2圖的流程圖一併執行說明。
請參閱第2圖。第2圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示方法200的流程圖。顯示方法200可應用於如第1圖的顯示裝置100。以下請一併參考第1圖與第2圖。
於步驟S210中，擷取影像。於部分實施例中，步驟S210係由第1圖中的影像擷取元件150執行。於部分實施例中，影像擷取元件150為攝影機或照相機，擷取顯示面板前方的環境的影像。
於步驟S230中，分析影像以取得影像中的操作者的操作者位置資訊以及執行對應於操作者的人臉辨識操作。於部分實施例中，步驟S230係由第1圖中的處理器110執行。於部分實施例中，在執行人臉辨識操作時，處理器110由影像取得人臉特徵，再依據人臉特徵取得操作者的位置資訊。人臉特徵包含瞳孔中心、鼻翼、口腳等。操作者的位置資訊包含操作者相對於顯示面板130的距離以及方位。
於步驟S250中，執行對應於操作者的人眼辨識操作以取得操作者的操作者眼睛資訊。於部分實施例中，步驟S250係由第1圖中的處理器110執行。於部分實施例中，在執行人眼辨識操作時，處理器110由影像取得人眼特徵，再依據人眼特徵取得操作者眼睛資訊。人眼特徵包含眼頭、眼角、瞳孔等眼睛周圍的特徵。操作者眼睛資訊包含操作者聚焦方向與聚焦角度、操作者眼睛於顯示畫面上的聚焦點。
於步驟S270中，依據操作者位置資訊以及操作者眼睛資訊判定螢幕上顯示選單於顯示畫面上的顯示位置以及顯示大小。於部分實施例中，步驟S270係由第1圖中的處理器110執行。於部分實施例中，處理器110依據操作者位置資訊中操作者相對於顯示裝置的距離判定螢幕上顯示選單的顯示大小。於部分實施例中，處理器110依據操作者相對於顯示裝置的方位、操作者的聚焦方向與聚焦角度判定螢幕上顯示選單的顯示位置。
於部分實施例中，處理器110係依據操作者的人臉佔據顯示畫面的比例以判定操作者相對於顯示裝置的距離，以判定螢幕上顯示選單的顯示大小。於其他一些實施例中，處理器110可直接依據操作者的人臉佔據顯示畫面的比例判定螢幕上顯示選單的顯示大小。舉例而言，請一併參閱第3圖。第3圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示大小調整範例300的示意圖。假設螢幕上顯示選單有預設的顯示大小。於部分實施例中，處理器110依據人臉佔據顯示畫面的比例調整螢幕上顯示選單相對於預設顯示大小的比例。
由第3圖可知，當人臉佔據顯示畫面的比例越大時，表示操作者距離顯示面板130越近，處理器110將螢幕上顯示選單的顯示大小縮小。反之，當人臉佔據顯示畫面的比例越小時，表示操作者距離顯示面板130越遠，處理器110將螢幕上顯示選單的顯示大小放大。如此，操作者可以有較佳的操作體驗。此外，如第3圖所示，當操作者距離顯示面板130較遠時(例如人臉佔據顯示畫面的比例小於20%時，螢幕上顯示選單的顯示大小會被放大至大於螢幕上顯示選單的預設的顯示大小。
請再參閱第4圖和第5圖。第4圖是依照本揭示一些實施例所繪示的操作情境400的示意圖。第5圖是依照本揭示一些實施例所繪示的操作情境500的示意圖。於第4圖的情境中，處理器110取得操作者相對於顯示面板的方位為顯示面板的中央，處理器110並取得操作者的聚焦方向為左方，角度為 ，聚焦點為位置P1。此時，處理器110判定顯示位置為位置P1，並將螢幕上顯示選單OSD由位置P2移動至位置P1，如第5圖所示。如此操作者可以有較佳的操作體驗。
請回頭參閱第2圖。於步驟S290中，依據顯示位置和顯示大小顯示顯示畫面以及螢幕上顯示選單。於部分實施例中，步驟S290係由第1圖中的顯示面板130執行。顯示面板130依據步驟S270中所判定的顯示位置以及顯示大小顯示顯示畫面以及螢幕上顯示選單。
請參閱第6圖。第6圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示方法600的示意圖。如第6圖所繪示，於部分實施例中，於步驟S210和步驟S230之間，更包含步驟S220。步驟S220包含步驟S221至步驟S225。
於步驟S221中，判定影像中是否包含可辨識的操作者。於部分實施例中，步驟S221係由第1圖中的處理器110執行。若是判定影像中不包含可辨識的操作者，執行步驟S222。若是判定影像中包含可辨識的操作者，執行步驟S224。舉例而言，若是處理器110依據影像判定影像中不包含人臉影像，即判定影像中不包含可辨識的操作者。
於步驟S222中，依據操作者的操作工具判定螢幕上顯示選單的顯示位置。於部分實施例中，步驟S222係由第1圖中的處理器110執行。於部分實施例中，當操作工具係為由遠端操作的遙控器時，顯示位置為顯示畫面的中央。於其他一些實施例中，當操作工具係位於顯示面板130的按鍵時，顯示位置為顯示畫面上相鄰於按鍵的位置。舉例而言，若是按鍵位於顯示面板130的右側時，顯示位置為顯示畫面的右側。
於步驟S224中，判定影像中包含的人數是否大於1。於部分實施例中，步驟S224係由第1圖中的處理器110執行。若是人數大於1，執行步驟S225。若是人數不大於1，執行步驟S230。
於步驟S225中，對影像執行人體姿勢與距離偵測操作，以判定操作者。於部分實施例中，步驟S225係由第1圖中的處理器110執行。舉例而言，於部分實施例中，當操作工具係為由遠端操作的遙控器時，處理器110依據人體姿勢與距離偵測操作的結果，判定人體姿勢最接近手拿著遙控器指向顯示面板130的人為操作者。於其他一些實施例中，當操作工具係為顯示面板130的按鍵時，處理器110依據人體姿勢與距離偵測操作的結果，判定距離為最接近顯示面板130且人體姿勢最接近靠近顯示面板130操作按鍵的人為操作者。
請參閱第7圖。第7圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示方法700的示意圖。
於步驟S710中，擷取影像。於部分實施例中，步驟S710係由第1圖中的影像擷取元件150執行。
於步驟S720中，計算聚焦點的變化量。於部分實施例中，步驟S720係由第1圖中的處理器110執行。舉例而言，假設影像擷取元件150在時間點T1取得第一影像，處理器110依據第一影像取得第一聚焦點。影像擷取元件150在時間點T2取得第二影像，處理器110依據第二影像取得第二聚焦點。處理器110計算第二聚焦點相對於第一聚焦點的變化量。於步驟實施例中，第一聚焦點和第二聚焦點係以座標位置表示，於計算變化量時，係計算第一聚焦點和第二聚焦點之間的座標位置的變化量。
於步驟S730中，判斷變化量是否大於變化量閾值。於部分實施例中，步驟S730係由第1圖中的處理器110執行。若變化量大於變化量閾值，執行步驟S740。若變化量不大於變化量閾值，執行步驟S710繼續取得不同時間點的影像，直到操作者關閉螢幕上顯示選單。
於步驟S740中，調整螢幕上顯示選單的顯示位置以及顯示大小。於部分實施例中，步驟S740係由第1圖中的處理器110執行。關於螢幕上顯示選單的顯示位置以及顯示大小的調整方式如第2圖所揭示，在此不再詳細描述。
綜上所述，本揭示藉由提供一種顯示裝置與顯示方法，於操作者在操作螢幕上顯示選單時，顯示裝置能藉由顯示裝置上的影像擷取元件擷取影像，並透過人臉辨識操作與人眼辨識操作的相關演算法算出操作者相對於顯示面板的距離及方位以及操作者的眼睛的聚焦方向和聚焦角度，進而能夠將螢幕上顯示選單顯示於操作者的眼睛的聚焦點；當操作者操作螢幕上顯示選單時，無須來回於原本看向螢幕的聚焦點與固定的螢幕上顯示選單時的位置之間，也無須來回轉動脖子及眼睛，讓操作者在操作螢幕上顯示選單時時能夠更直覺。
各種功能性元件已於此公開。對於本技術領域具通常知識者而言，功能性元件可由電路(不論是專用電路，或是於一或多個處理器及編碼指令控制下操作的通用電路)實現。
雖然本揭示已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示，任何本領域具通常知識者，在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:顯示裝置
110:處理器
130:顯示面板
150:影像擷取元件
200:顯示方法
S210,S230,S250,S270,S290:步驟
S220:步驟
S221,S222,S224,S225:步驟
300:調整範例
400:操作情境
500:操作情境
600,700:顯示方法
S710,S720,S730,S740:步驟
P1,P2:位置
θ1:角度
OSD:螢幕上顯示選單
為讓本揭示之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能夠更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示裝置的示意圖； 第2圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示方法的流程圖； 第3圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示大小調整範例的示意圖； 第4圖是依照本揭示一些實施例所繪示的操作情境的示意圖； 第5圖是依照本揭示一些實施例所繪示的操作情境的示意圖； 第6圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示方法的示意圖；以及 第7圖是依照本揭示一些實施例所繪示的顯示方法的示意圖。
100:顯示裝置 110:處理器 130:顯示面板 150:影像擷取元件

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板，顯示一顯示畫面，並於該顯示畫面上顯示一螢幕上顯示選單(OSD)；一影像擷取元件，擷取一影像；以及一處理器，耦接於該顯示面板與該影像擷取元件，該處理器分析該影像以取得該影像中的一操作者的一操作者位置資訊以及執行對應於該操作者的一人臉辨識操作，並執行對應於該操作者的一人眼辨識操作以取得該操作者的一操作者眼睛資訊，並依據該操作者位置資訊以及該操作者眼睛資訊判定該螢幕上顯示選單於該顯示畫面上的一顯示位置以及一顯示大小；其中該顯示面板依據該顯示位置和該顯示大小在該顯示畫面上顯示該螢幕上顯示選單。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該操作者位置資訊包含該操作者相對於該顯示面板的一距離以及一方位，其中該操作者眼睛資訊包含該操作者一聚焦方向與一聚焦角度。
  3. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該處理器判定該影像中是否包含可辨識的該操作者，當包含可辨識的該操作者，該處理器執行該人臉辨識操作以及該人眼辨識操作。
  4. 如請求項3所述的顯示裝置，其中當該影像中不包含可辨識的該操作者，該處理器依據該操作者的一操作工具判定該顯示位置，其中當該操作工具係為一遙控器時，該顯示位置為該顯示畫面的中央，其中當該操作工具係位於該顯示面板的一按鍵時，該顯示位置為該顯示畫面上相鄰於該按鍵的位置。
  5. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該處理器判定該影像中包含的一人數，當該人數為1時，執行該人臉辨識操作以及該人眼辨識操作。
  6. 如請求項5所述的顯示裝置，其中當該人數大於1時，該處理器對該影像執行一人體姿勢與距離偵測操作，以判定該操作者。
  7. 如請求項2所述的顯示裝置，其中該處理器依據該距離判定該顯示大小。
  8. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該操作者眼睛資訊更包含一聚焦點，該處理器計算該聚焦點的一變化量，並於該變化量大於一變化量閾值時調整該顯示位置以及該顯示大小。
  9. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該處理器於執行該人臉辨識操作時，取得複數個人臉特徵，並依據該些人臉特徵取得該操作者位置資訊。
  10. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該處理器於執行該人眼辨識操作時，取得複數個人眼特徵，並依據該些人眼特徵取得該操作者眼睛資訊。
  11. 一種顯示方法，包含：由一影像擷取元件擷取一影像；由一處理器分析該影像以取得該影像中的一操作者的一操作者位置資訊以及執行對應於該操作者的一人臉辨識操作；由該處理器執行對應於該操作者的一人眼辨識操作以取得該操作者的一操作者眼睛資訊；由該處理器依據該操作者位置資訊以及該操作者眼睛資訊判定一螢幕上顯示選單於一顯示畫面上的一顯示位置以及一顯示大小；以及由一顯示面板依據該顯示位置和該顯示大小在該顯示畫面上顯示該螢幕上顯示選單。
  12. 如請求項11所述的顯示方法，其中該操作者位置資訊包含該操作者相對於該顯示面板的一距離以及一方位，其中該操作者眼睛資訊包含該操作者一聚焦方向 與一聚焦角度。
  13. 如請求項11所述的顯示方法，更包含：判定該影像中是否包含可辨識的該操作者；以及當包含可辨識的該操作者，執行該人臉辨識操作以及該人眼辨識操作。
  14. 如請求項13所述的顯示方法，更包含：當該影像中不包含可辨識的該操作者，該處理器依據該操作者的一操作工具判定該顯示位置；當該操作工具係為一遙控器時，該顯示位置為該顯示畫面的中央；以及當該操作工具係位於該顯示面板的一按鍵時，該顯示位置為該顯示畫面上相鄰於該按鍵的位置。
  15. 如請求項11所述的顯示方法，更包含：判定該影像中包含的一人數；以及當該人數為1時，執行該人臉辨識操作以及該人眼辨識操作。
  16. 如請求項15所述的顯示方法，更包含：當該人數大於1時，該處理器對該影像執行一人體姿勢與距離偵測操作，以判定該操作者。
  17. 如請求項12所述的顯示方法，更包含：依據該距離判定該顯示大小。
  18. 如請求項11所述的顯示方法，其中該操作者眼睛資訊更包含一聚焦點，該顯示方法更包含：計算該聚焦點的一變化量；以及於該變化量大於一變化量閾值時調整該顯示位置以及該顯示大小。
  19. 如請求項11所述的顯示方法，更包含：於執行該人臉辨識操作時，取得複數個人臉特徵；以及依據該些人臉特徵取得該操作者位置資訊。
  20. 如請求項11所述的顯示方法，更包含：於執行該人眼辨識操作時，取得複數個人眼特徵；以及依據該些人眼特徵取得該操作者眼睛資訊。
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