TWI839111B - 移動物件偵測裝置及方法 - Google Patents
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Abstract
一種移動物件偵測裝置，包含一顯示面板以及一處理器。該顯示面板用以顯示複數個畫素。該處理器用以偵測對應一偵測區域之該些畫素，以產生對應該偵測區域之一第一色彩值及一第二色彩值，其中該第一色彩值及該第二色彩值分別對應至一第一時間點及一第二時間點。該處理器還用以比對該第一色彩值及該第二色彩值，以產生對應該偵測區域之一色彩邊界變化值。該處理器還用以基於該色彩邊界變化值，判斷該偵測區域是否出現一移動物件。
Description
本揭露有關於一種移動物件偵測裝置及方法，特別是有關於一種可偵測顯示面板中之移動物件之移動物件偵測裝置及方法。
隨著科技的快速發展，現有的顯示面板（例如：顯示螢幕、投影機）具有許多功能及應用。其中一種功能是偵測其所顯示的畫面中是否出現移動物件。例如：當以顯示面板呈現監視畫面時，可提示使用者畫面中包含移動物件；或當顯示面板閒置過久時（即，長時間未出現移動物件），執行對於顯示面板的防烙印處理。
在現有技術中，為了偵測畫面中的移動物件，現有技術須將欲偵測之畫面幀中各位置的畫素與前一個畫面幀中的各位置畫素比較，若比較之後判斷目前的畫面幀與前一個畫面幀具有差異，則判斷畫面中包含移動物件。
然而，將畫面中各位置的畫素逐幀進行運算，需要預先儲存大量的畫面幀及其所包含的所有畫素，消耗大量的記憶體和運算資源，尤其在4K解析度，甚至是8K解析度技術的顯示面板推出之後，現有技術對於運算資源的要求大幅增長。
有鑑於此，如何提供一種可降低移動畫面物件偵測的效能負擔的移動物件偵測技術，乃業界亟需努力之目標。
本揭露提供一種移動物件偵測裝置，包含一顯示面板以及一處理器。該顯示面板用以顯示複數個畫素。該處理器電性連接至該顯示面板，用以執行下列運作：偵測對應一偵測區域之該些畫素，以產生對應該偵測區域之一第一色彩值及一第二色彩值，其中該第一色彩值及該第二色彩值分別對應至一第一時間點及一第二時間點；比對該第一色彩值及該第二色彩值，以產生對應該偵測區域之一色彩邊界變化值；以及基於該色彩邊界變化值，判斷該偵測區域是否出現一移動物件。
本揭露還提供一種移動物件偵測方法，用於一移動物件偵測裝置，包含以下步驟：偵測一顯示面板的複數個畫素中對應一偵測區域之該些畫素，以產生對應該偵測區域之一第一色彩值及一第二色彩值，其中該第一色彩值及該第二色彩值分別對應至一第一時間點及一第二時間點；比對該第一色彩值及該第二色彩值，以產生對應該偵測區域之一色彩邊界變化值；以及基於該色彩邊界變化值，判斷該偵測區域是否出現一移動物件。
應該理解的是，前述的一般性描述和下列具體說明僅僅是示例性和解釋性的，並旨在提供所要求的本揭露的進一步說明。
為了使本揭露之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。
請參照第1圖，其為本揭露部分實施例中移動物件偵測裝置10的示意圖。移動物件偵測裝置10用以偵測顯示畫面中是否出現移動物件，並且根據偵測結果執行對應的功能。移動物件偵測裝置10包含輸入/輸出介面12、處理器14以及顯示面板18。在一些實施例中，移動物件偵測裝置10還包含警示器。
在一實施例中，移動物件偵測裝置10可以設定顯示面板18上的偵測區域，且根據偵測區域內的畫面（即，偵測區域中的畫素）進行運算，以偵測偵測區域中是否出現移動物件。於某些實施方式中，顯示面板18上的偵測區域可由使用者透過輸入/輸出介面12進行設定。
輸入/輸出介面12用以自外部裝置接收訊號以及向外部裝置及處理器14傳送訊號，例如：自外部電腦主機接收影像訊號後，傳送影像訊號至處理器14，影像訊號用以提供移動物件偵測裝置10顯示畫面。
在一些實施例中，輸入/輸出介面12可包含高畫質多媒體介面（High Definition Multimedia Interface，HDMI）、DisplayPort介面、VGA（Video Graphics Array）端子、數位視訊介面（Digital Visual Interface，DVI）和/或其他通訊介面。
處理器14用以自輸入/輸出介面12接收影像訊號和/或控制訊號，執行運算作業，並且根據運算的結果傳送訊號至輸入/輸出介面12、顯示面板18以及警示器。在一些實施例中，移動物件偵測裝置10為投影機。
於某些實施方式中，處理器14可為具有色彩級別偵測（color level detection） 及級別偵測視窗（level detect window）功能的晶片。
須說明者，由於具有色彩級別偵測及級別偵測視窗功能的晶片配置了對應至顯示面板的特殊電路，因此該晶片可藉由該特殊電路快速偵測目標範圍中色彩（例如: 三原色色彩空間）的級別（例如，該目標範圍中最大及最小的色彩值），且該目標範圍可藉由設定級別偵測視窗進行調整。
在一些實施例中，移動物件偵測裝置10為具有監視功能及顯示功能之裝置，可在監視畫面中出現可疑物體時提示使用者。具體而言，移動物件偵測裝置10中的處理器14自輸入/輸出介面12接收影像訊號後，執行移動物件偵測方法，若偵測到畫面中出現移動物件，則傳送警示訊號至輸入/輸出介面12及警示器以提示使用者並且使對應之裝置（例如：電腦主機）執行保存包含移動物件的影像、發送訊息、發出聲響和/或其他提醒使用者或儲存顯示畫面之功能，以及將影像訊號和/或警示訊號傳送至顯示面板18以提供顯示畫面和/或提示訊息。
在一些實施例中，移動物件偵測裝置10為投影機，移動物件偵測裝置10中的處理器14自輸入/輸出介面12接收影像訊號後，執行移動物件偵測方法，若在一段時間內未偵測到畫面中出現移動物件，則啟動螢幕保護功能，傳送螢幕上顯示（on-screen display）訊號至顯示面板18，使顯示面板18顯示與原先畫面不同的色塊，以避免產生螢幕烙印的現象。此外，亦可降低畫面亮度和/或停止顯示畫面，以防止畫面烙印和/或節省能源消耗。另一方面，當移動物件偵測裝置10的處理器14偵測到畫面中出現移動物件時，則關閉螢幕保護功能，顯示所接收到的影像。
在一些實施例中，處理器14自輸入/輸出介面12接收影像訊號後，執行移動物件偵測方法，若在一段時間內未偵測到畫面中出現移動物件，則啟動休眠功能，傳送控制訊號至至顯示面板18，使顯示面板18降低畫面亮度或停止顯示畫面，以節省能源消耗。
在一些實施例中，處理器14自輸入/輸出介面12接收控制訊號，其中控制訊號包含偵測區域，處理器14則針對偵測區域中的畫素，執行移動物件偵測方法，判斷偵測區域中是否出現移動物件。
警示器用以提示使用者畫面中出現移動物件。在一些實施例中，警示器為發光二極體，當處理器14偵測到畫面中出現移動物件時，開始傳送警示訊號至警示器，警示器則開始閃爍。接下來，若處理器14在一段時間內未偵測到畫面中出現移動物件，則停止傳送警示訊號至警示器，警示器則停止閃爍。
顯示面板18用以自處理器14接收影像訊號，並根據影像訊號顯示複數個畫素。在一些實施例中，移動物件偵測裝置10為螢幕裝置，顯示面板18包含顯示螢幕。在一些實施例中，移動物件偵測裝置10為投影機，顯示面板18包含數位微鏡裝置（digital micromirror device，DMD）。
請參考第2圖，其為本揭露部分實施例中移動物件偵測方法20的示意圖。移動物件偵測方法20可由第1圖所繪示之移動物件偵測裝置10所執行，並且包含步驟S24、S26及S28。移動物件偵測方法20用以判斷移動物件偵測裝置10的偵測區域中是否出現移動物件。
在一些實施例中，移動物件偵測裝置10首先決定偵測區域。在一些實施例中，使用者可以設定偵測區域，舉例而言，請參考第3圖，其為本揭露部分實施例中決定偵測區域的示意圖。移動物件偵測裝置10提供顯示畫面D，顯示畫面D中包含方塊B。另一方面，使用者可以操作控制器R控制方塊B在顯示畫面D中移動，並且移至使用者欲偵測是否出現移動物件的區域後選定。在一些實施例中，方塊B以螢幕上顯示的方式呈現於顯示畫面D，意即在顯示畫面D中非由方塊B覆蓋之區域，仍顯示顯示畫面D原先之畫面，因此，使用者得以確認偵測區域對應原先畫面中的位置，例如：監視畫面中的特定區域。在其他實施例中，控制器R之功能可以鍵盤或其他輸入裝置完成。在其他實施例中，使用者可以控制器R或其他輸入裝置調整方塊B的大小。
在使用者選定方塊B的位置後，處理器14接收偵測訊號，其中偵測訊號為方塊B的座標，在一些實施例中，方塊B的座標為其在顯示畫面D中由四個邊界組成的位置。以顯示畫面D包含1920×1200個像素為例，顯示畫面D的座標中定義為左、右側邊界位置的範圍由左至右為0至1919之間；顯示畫面D的座標中定義為上、下側邊界位置的範圍由上至下為0至1199之間。舉例而言，方塊B可為左側邊界位置為1515、右側邊界位置為1715、上側邊界位置為200以及下側邊界位置為400所圍成的區域。
在一些實施例中，移動物件偵測裝置10包含影像控制晶片，如此一來，處理器14可以透過影像控制晶片內建的級別偵測視窗功能，設定偵測區域。例如設定方塊B左側邊界位置為1515，右側邊界位置為1715，上側邊界位置為200，以及下側邊界位置為400。
接下來，移動物件偵測裝置10執行步驟S24，偵測對應偵測區域之畫素（即，偵測顯示面板18的畫素中對應偵測區域之畫素），以產生對應偵測區域的第一色彩值及第二色彩值。在一些實施例中，處理器14在第一時間點接收影像訊號IS1（未繪示於圖中），並且取得影像訊號IS1中對應偵測區域的第一色彩值；其後，處理器14在第二時間點接收影像訊號IS2（未繪示於圖中），並且取得影像訊號IS2中對應偵測區域的第二色彩值。
在一些實施例中，移動物件偵測裝置10可設置一偵測時間間隔（例如：1000毫秒），移動物件偵測裝置10可動態決定偵測的第一時間點及第二時間點，但必須符合不超過偵測時間間隔的限制條件。
移動物件偵測方法20進一步包含在第一時間點後經過偵測時間間隔內的第二時間點，接收影像訊號IS2以取得第二色彩值。具體而言，處理器14基於第一時間點及偵測時間間隔，決定第二時間點，其中第二時間點及第一時間點所對應之時間區間不大於偵測時間間隔。舉例而言，假設偵測時間間隔設定為1秒，則在第一時間點接收影像訊號IS1後起算，處理器14將在1秒內接收影像訊號IS2，並根據接收影像訊號IS1及IS2產生對應偵測區域的第一色彩值及第二色彩值。
在一些實施例中，第一色彩值包含對應偵測區域之第一最高色彩值及第一最低色彩值，第二色彩值包含對應偵測區域之第二最高色彩值及第二最低色彩值。以三原色（RGB）色彩空間舉例而言，第一色彩值及第二色彩值包含偵測區域中RGB色彩值的最大值（即，第一最高色彩值及第二最高色彩值）及最小值（即，第一最低色彩值及第二最低色彩值）。即，影像訊號IS1及影像訊號IS2包含對應顯示面板18之像素的RGB色彩值。進一步地，處理器14取得對應偵測區域的像素之RGB色彩值，並且分別計算紅色、綠色及藍色的色彩值最大值及最小值，作為第一色彩值及第二色彩值。
進一步地，當影像訊號對應三原色（RGB）色彩空間時，其中第一最高色彩值包含第一最高紅色色彩值、第一最高綠色色彩值及第一最高藍色色彩值，第一最低色彩值包含第一最低紅色色彩值、第一最低綠色色彩值及第一最低藍色色彩值；以及第二最高色彩值包含第二最高紅色色彩值、第二最高綠色色彩值及第二最高藍色色彩值，第二最低色彩值包含第二最低紅色色彩值、第二最低綠色色彩值及第二最低藍色色彩值。
舉例而言，影像訊號IS1中對應偵測區域的像素之RGB色彩值，紅色色彩值的最大值為200（即，第一最高紅色色彩值），最小值為50（即，第一最低紅色色彩值）；綠色色彩值的最大值為80（即，第一最高綠色色彩值），最小值為0（即，第一最低綠色色彩值）；以及藍色色彩值的最大值為150（即，第一最高藍色色彩值），最小值為76（即，第一最低藍色色彩值），則第一色彩值則包含(200,50,80,0,150,76)的數值。
相同地，處理器14計算影像訊號IS2中對應偵測區域的像素之RGB色彩值，並以相同的方式取得第二色彩值，例如第二色彩值包含(188,30,78,0,130,34) 的數值，即，第二最高紅色色彩值為188、第二最高綠色色彩值為78、第二最高藍色色彩值為130、第二最低紅色色彩值為30、第二最低綠色色彩值為0及第二最低藍色色彩值為34。
在一些實施例中，移動物件偵測裝置10包含影像控制晶片，如此一來，處理器14可以透過影像控制晶片內建的畫素色彩級別偵測功能，讀取前述透過級別偵測視窗功能設定之偵測區域像素之RGB色彩值。
其後，移動物件偵測裝置10執行步驟S26，比對第一色彩值及第二色彩值，以產生對應偵測區域之色彩邊界變化值。色彩邊界變化值用以表示第一色彩值及第二色彩值之間色彩值變化的程度。
為了計算色彩邊界變化值，處理器14比對第一最高色彩值及第二最高色彩值，以計算高邊界差異值；比對該第一最低色彩值及該第二最低色彩值，以計算低邊界差異值；以及基於高邊界差異值及低邊界差異值，計算色彩邊界變化值。
以前述第一色彩值及第二色彩值為例，處理器14將取得時間在後的第二色彩值中的第二最高色彩值及第二最低色彩值，減去取得時間在前的第一色彩值中對應的第一最高色彩值及第一最低色彩值，計算出(-12,-20,-2,0,-20,-42)，意即紅色色彩值最大值減少12，最小值減少20；綠色色彩值最大值減少2，最小值沒有減少；藍色色彩值最大值減少20，最小值減少42。
進一步地，處理器14將第二最高色彩值及第一最高色彩值相減的差值（即，-12、-2及-20）取絕對值後相加，得出高邊界差異值為34；相同地，處理器14將第二最低色彩值及第一最低色彩值相減的差值（即，-20、0及-42）取絕對值後相加，得出低邊界差異值為62。
進一步地，處理器14將高邊界差異值（即，34）及低邊界差異值（即，62）取絕對值後相加，即為色彩邊界變化值，在本實施例中，色彩邊界變化值為96。需要注意的是，色彩邊界變化值的計算方式可以根據第一色彩值及第二色彩值以其他計算方式得出，而不限於本揭露所提供之實施例的計算方式。
於某些實施方式中，可僅將色彩值其中一個最高的高邊界差異值（例如：紅色色彩值）作為色彩邊界變化值，或是僅將色彩值其中一個最高的低邊界差異值（例如：藍色色彩值）作為色彩邊界變化值。
最後，移動物件偵測裝置10執行步驟S28，基於色彩邊界變化值，判斷偵測區域是否出現移動物件。在一些實施例中，移動物件偵測方法20包含閾值，用以判斷色彩邊界變化值是否表示顯示畫面中出現移動物件。舉例而言，當閾值設定為80，處理器14判斷色彩邊界變化值是否大於閾值。若色彩邊界變化值大於閾值，則判斷顯示畫面中出現移動物件；相反地，若色彩邊界變化值不大於閾值，則判斷顯示畫面中未出現移動物件。以前述實施例而言，色彩邊界變化值為96，大於閾值（即，80）。因此，處理器14判斷顯示畫面中出現移動物件。
在一些實施例中，移動物件偵測方法20包含閾值，用以判斷高邊界差異值和/或低邊界差異值是否表示顯示畫面中出現移動物件。舉例而言，當閾值設定為40，處理器14判斷色彩邊界變化值是否大於閾值。若高邊界差異值或低邊界差異值其中一者大於閾值，則判斷顯示畫面中出現移動物件；相反地，若高邊界差異值及低邊界差異值皆不大於閾值，則判斷顯示畫面中未出現移動物件。以前述實施例而言，高邊界差異值為34，不大於閾值（即，40）；然而，低邊界差異值為62，大於閾值（即，40）。因此，處理器14判斷顯示畫面中出現移動物件。
在一些實施例中，移動物件偵測方法20根據取得第一色彩值及取得第二色彩值之間間隔的時間，即，第一時間點及第二時間點之間的間隔，計算閾值。舉例而言，當第一時間點及第二時間點之間的間隔時間越長，閾值越大。如此一來，移動物件偵測方法20可以考量時間的因素，若第一時間點及第二時間點之間的間隔時間越長，所容許的色彩邊界變化值也越大。
在移動物件偵測裝置10和/或移動物件偵測方法20判斷顯示畫面中是否出現移動物件後，可以根據需求執行不同的功能。
在一些實施例中，在移動物件偵測裝置10和/或移動物件偵測方法20判斷顯示畫面中出現移動物件後，移動物件偵測裝置10的警示器則開始閃爍以提示使用者。進一步地，若移動物件偵測裝置10和/或移動物件偵測方法20在接下來一段時間內判斷顯示畫面中未出現移動物件，警示器則停止閃爍。
在一些實施例中，在移動物件偵測裝置10和/或移動物件偵測方法20若在一段時間內未偵測到畫面中出現移動物件，則啟動螢幕保護功能，使移動物件偵測裝置10的顯示面板18顯示與原先畫面不同的色塊、降低亮度或關閉，以避免產生螢幕烙印的現象及節省能源消耗。具體而言，移動物件偵測裝置10的處理器14響應於判斷偵測區域未出現移動物件，開啟計時器功能以計算持續時間；以及響應於該持續時間超過預設警示時間，產生控制訊號以使顯示面板18顯示色塊、降低畫素之亮度或關閉。
在一些實施例中，在移動物件偵測裝置10和/或移動物件偵測方法20判斷顯示畫面中出現移動物件後，移動物件偵測裝置10的處理器14則透過輸入/輸出介面 12 傳送警示訊號至外部電腦主機，以使外部電腦主機儲存包含移動物件的顯示畫面、發送訊息、發出聲響和/或其他提醒使用者或儲存顯示畫面之功能。
綜上所述，本揭露所提供之移動物件偵測裝置10及移動物件偵測方法20可以偵測顯示畫面中是否出現移動物件，並且不需要根據整個畫面幀的畫素進行計算，節省運算及儲存資源的消耗。此外，由於本揭露所提供之移動物件偵測技術不需要另外儲存儲存畫面幀中的各位置畫素，解決習知技術中，需要耗費大量記憶體資源的缺點。
雖以數個實施例詳述如上作為示例，然本揭露所提出之移動物件偵測裝置及方法亦得以其他系統、硬體、軟體、儲存媒體或其組合實現。因此，本揭露之保護範圍不應受限於本揭露實施例所描述之特定實現方式，當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
對於本揭露所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見的是，在不脫離本揭露的範圍或精神的情況下，可以對本揭露的結構進行各種修改和變化。鑑於前述，本揭露之保護範圍亦涵蓋在後附之申請專利範圍內進行之修改和變化。
10:移動物件偵測裝置
12:輸入/輸出介面
14:處理器
18:顯示面板
20:移動物件偵測方法
S24,S26,S28:步驟
D:顯示畫面
B:方塊
R:控制器
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖為本揭露部分實施例中移動物件偵測裝置的示意圖；
第2圖為本揭露部分實施例中移動物件偵測方法的流程圖；以及
第3圖為本揭露部分實施例中決定偵測區域的示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
10:移動物件偵測裝置
12:輸入/輸出介面
14:處理器
18:顯示面板
Claims (9)
- 一種移動物件偵測裝置，包含：一顯示面板，用以顯示複數個畫素；以及一處理器，電性連接至該顯示面板，用以執行下列運作：偵測對應一偵測區域之該些畫素，以產生對應該偵測區域之一第一色彩值及一第二色彩值，其中該第一色彩值及該第二色彩值分別對應至一第一時間點及一第二時間點，並且該第一色彩值包含對應該偵測區域之一第一最高色彩值及一第一最低色彩值，該第二色彩值包含對應該偵測區域之一第二最高色彩值及一第二最低色彩值；比對該第一色彩值及該第二色彩值，以產生對應該偵測區域之一色彩邊界變化值；以及基於該色彩邊界變化值，判斷該偵測區域是否出現一移動物件。
- 如請求項1所述之移動物件偵測裝置，其中產生對應該偵測區域之該第一色彩值及該第二色彩值更包含以下運作：於該第一時間點偵測該偵測區域內之該等畫素，以計算該偵測區域之該第一最高色彩值及該第一最低色彩值；以及於該第二時間點偵測該偵測區域內之該等畫素，以計算該偵測區域之該第二最高色彩值及該第二最低色彩 值。
- 如請求項1所述之移動物件偵測裝置，其中產生對應該偵測區域之該色彩邊界變化值更包含以下運作：比對該第一最高色彩值及該第二最高色彩值，以計算一高邊界差異值；比對該第一最低色彩值及該第二最低色彩值，以計算一低邊界差異值；以及基於該高邊界差異值及該低邊界差異值，計算該色彩邊界變化值。
- 如請求項3所述之移動物件偵測裝置，其中判斷該偵測區域是否出現該移動物件更包含以下運作：判斷該高邊界差異值或該低邊界差異值是否大於一閾值；以及響應於該高邊界差異值或該低邊界差異值大於該閾值，判斷該偵測區域出現該移動物件。
- 如請求項1所述之移動物件偵測裝置，其中該第一色彩值、該第二色彩值及該色彩邊界變化值對應至一三原色色彩空間。
- 如請求項4所述之移動物件偵測裝置，其中 該處理器更執行下列運作：基於該第一時間點及一偵測時間間隔，決定該第二時間點；其中，該第二時間點及該第一時間點所對應之一時間區間不大於該偵測時間間隔。
- 如請求項6所述之移動物件偵測裝置，其中該處理器更執行下列運作：基於該第二時間點及該第一時間點所對應之該時間區間，決定該閾值。
- 如請求項1所述之移動物件偵測裝置，其中該處理器更執行下列運作：響應於判斷該偵測區域未出現該移動物件，開啟一計時器功能以計算一持續時間；以及響應於該持續時間超過一預設警示時間，產生一控制訊號以降低該顯示面板上之該等畫素之一亮度。
- 一種移動物件偵測方法，用於一移動物件偵測裝置，包含以下步驟：偵測一顯示面板的複數個畫素中對應一偵測區域之該些畫素，以產生對應該偵測區域之一第一色彩值及一第二色彩值，其中該第一色彩值及該第二色彩值分別對應至一第一時間點及一第二時間點，並且該第一色彩值包含對應該 偵測區域之一第一最高色彩值及一第一最低色彩值，該第二色彩值包含對應該偵測區域之一第二最高色彩值及一第二最低色彩值；比對該第一色彩值及該第二色彩值，以產生對應該偵測區域之一色彩邊界變化值；以及基於該色彩邊界變化值，判斷該偵測區域是否出現一移動物件。
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