專利名稱：顯示設(shè)備的視角調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備的視角調(diào)整裝置，更具體地講，涉及一種使用圖像捕捉 裝置來調(diào)整顯示設(shè)備的視角的裝置。
背景技術(shù)：
通常，諸如平板電視、CRT電視的顯示設(shè)備通常被固定在一定的位置。當(dāng)用戶改變 觀看位置時，需要調(diào)整顯示設(shè)備的位置來獲得合適的觀看視角，從而能夠觀看到清楚的畫 面。一般通過將顯示設(shè)備旋轉(zhuǎn)一定角度或移動顯示設(shè)備的位置來調(diào)整視角，使得顯示設(shè)備 能夠正面對用戶，此時視角為零度。然而，隨著顯示設(shè)備的尺寸逐漸增大，通過手動調(diào)整存 在一定的困難。
為了解決該問題，提出通過電機來驅(qū)動顯示設(shè)備旋轉(zhuǎn)以調(diào)整視角的方案。例如，申 請?zhí)枮镃N 99246407.2的中國實用新型申請公開了一種可自動調(diào)整顯示器視角的電腦裝 置，它是通過步進(jìn)電機作為驅(qū)動裝置，并且配合USB搖桿以無線及/或有線的操作方式對步 進(jìn)電機進(jìn)行控制，以對顯示器進(jìn)行俯、仰角度及左、右轉(zhuǎn)角度的調(diào)整。該方案存在的問題是 需要根據(jù)用戶的感覺來手動控制步進(jìn)電機的運行來使得顯示器對準(zhǔn)目標(biāo)位置處的觀眾，無 法實現(xiàn)準(zhǔn)確的控制以獲得合適的視角。
申請?zhí)枮镃N 20071011(^86.9的中國專利申請?zhí)峁┝艘环N視聽裝置，其中包括 多個接收器、運算與控制單元以及步進(jìn)馬達(dá)。所述接收器分別布置于視聽裝置的不同位置， 用以接收使用者所發(fā)出的信號。根據(jù)所述接收器所接收到的信號，運算與控制單元將估計 出使用者與視聽裝置的視角，并且根據(jù)視角輸出馬達(dá)控制信號，以控制布置于視聽裝置底 盤的所述步進(jìn)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)視聽裝置，以改變視角。該方案需要利用使用者發(fā)出的諸如紅外線 的信號才能計算出使用者與視聽裝置的視角。由于視角的調(diào)整是基于人眼的位置來進(jìn)行調(diào) 整的，因此該方案確定的視角實際上是基于使用者攜帶的信號發(fā)射裝置來調(diào)整的，而不是 基于使用者的眼部位置來調(diào)整視角的。即，該方案確定的視角從信號發(fā)射裝置的位置觀看 是合適的。此外，該方案僅能調(diào)整水平方向上的視角，而沒有調(diào)整豎直方向的視角。因此， 該方案仍不能準(zhǔn)確地獲得合適的視角。
公開號為US2009/0025022的美國專利申請公開了一種調(diào)整顯示器的視角的系 統(tǒng)，該系統(tǒng)利用熱傳感器或壓力傳感器來檢測用戶的位置、利用運動傳感器來檢測用戶的 高度、利用人臉識別來確定人臉的位置，從而基于上述檢測的參數(shù)來計算需要調(diào)整的視角。 然而，在該方案中，需要使用多種傳感器，例如為了檢測用戶的位置，還需要在用戶的活動 空間中布置多個熱傳感器或壓力傳感器。因此，該方案使用起來非常復(fù)雜，成本較高。
因此，需要一種能夠相對容易地并且準(zhǔn)確地調(diào)整顯示器的位置或方位以獲得合適 的視角的裝置。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種調(diào)整顯示設(shè)備的視角的裝置，該裝置能夠自動地準(zhǔn)確將顯示器調(diào)整的合適的位置或方位，以使用戶獲得合適的觀看視角。
本發(fā)明的一方面提供一種顯示設(shè)備的視角調(diào)整裝置，其特征在于包括攝像單元， 用于進(jìn)行攝像；驅(qū)動單元，驅(qū)動顯示設(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或移動；控制單元，接收攝像單元拍攝的 圖像，從所述圖像中識別人臉以確定目標(biāo)位置，根據(jù)顯示設(shè)備的屏幕中心在所述圖像上映 射的位置和所述目標(biāo)位置來控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備旋轉(zhuǎn)和/或移動，使得在所述圖像 中所述映射的位置與目標(biāo)位置重合。
所述攝像單元可包括第一攝像裝置和/或第二攝像裝置，其中，第一攝像裝置安 裝在所述顯示設(shè)備的屏幕的側(cè)邊緣的中心，第二攝像裝置安裝在所述顯示設(shè)備的屏幕的上 邊緣或下邊緣的中心，第一攝像裝置和第二攝像裝置的光軸與顯示設(shè)備的屏幕垂直。
當(dāng)所述目標(biāo)位置在第一攝像裝置拍攝的圖像的水平中心線之上時，控制單元控制 驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向上旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述水平中心線重合； 當(dāng)所述目標(biāo)位置在第一攝像裝置拍攝的圖像的水平中心線之下時，控制單元控制驅(qū)動單元 驅(qū)動顯示設(shè)備向下旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述水平中心線重合。
當(dāng)所述目標(biāo)位置在第二攝像裝置拍攝的圖像的豎直中心線之左時，控制單元控制 驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向左旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述豎直中心線重合； 當(dāng)所述目標(biāo)位置在第二攝像裝置拍攝的圖像的豎直中心線之右時，控制單元控制驅(qū)動單元 驅(qū)動顯示設(shè)備向右旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述豎直中心線重合。
當(dāng)識別到一個人臉時，所述目標(biāo)位置可為人臉的中心或眉心位置。
當(dāng)識別到多個人臉時，所述目標(biāo)位置可為所述識別的多個人臉上的預(yù)定位置的平 均位置。
所述預(yù)定位置可為人臉的中心或眉心位置。
所述攝像單元可包括至少一個攝像裝置，當(dāng)所述攝像單元包括一個攝像裝置時， 所述攝像裝置安裝在顯示設(shè)備的屏幕的中心，其光軸與顯示設(shè)備的屏幕垂直；當(dāng)所述攝像 單元包括兩個攝像裝置時，第一攝像裝置安裝在所述顯示設(shè)備的屏幕的側(cè)邊緣的中心，第 二攝像裝置安裝在所述顯示設(shè)備的屏幕的上邊緣或下邊緣的中心，第一攝像裝置和第二攝 像裝置的光軸與顯示設(shè)備的屏幕垂直。
當(dāng)所述目標(biāo)位置在攝像單元拍攝的圖像的中心之上時，控制單元可控制驅(qū)動單元 驅(qū)動顯示設(shè)備向上旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述中心重合；當(dāng)所述目標(biāo)位置 在攝像單元拍攝的圖像的中心之下時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向下旋轉(zhuǎn)和/ 或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述中心重合。
當(dāng)所述目標(biāo)位置在攝像單元拍攝的圖像的中心之左時，控制單元可控制驅(qū)動單元 驅(qū)動顯示設(shè)備向左旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述中心重合；當(dāng)所述目標(biāo)位置 在攝像單元拍攝的圖像的中心之右時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向右旋轉(zhuǎn)和/ 或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述中心重合。
當(dāng)所述目標(biāo)位置在所述映射的位置之左時，控制單元可控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè) 備向左旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述映射的位置重合；當(dāng)所述目標(biāo)位置在所 述映射的位置之右時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向右旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所 述目標(biāo)位置與所述映射的位置重合。
當(dāng)所述目標(biāo)位置在所述映射的位置之上時，控制單元可控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向上旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述映射的位置重合；當(dāng)所述目標(biāo)位置在所 述映射的位置之下時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向下旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所 述目標(biāo)位置與所述映射的位置重合。
所述視角調(diào)整裝置還可包括距離傳感器，用于檢測觀眾與屏幕的距離，其中，控制 單元可根據(jù)距離傳感器檢測的距離、攝像單元與屏幕中心之間的距離關(guān)系以及攝像單元的 光學(xué)參數(shù)來確定屏幕中心在攝像單元拍攝的圖像上的映射位置。
本發(fā)明提供的調(diào)整顯示設(shè)備的視角的裝置能夠通過拍攝的圖像確定目標(biāo)位置，自 動準(zhǔn)確地將顯示器調(diào)整到適合于觀眾進(jìn)行觀看畫面的位置或方位。本發(fā)明的視角調(diào)整裝置 不需要距離傳感器、位置傳感器、運動傳感器等傳感器來檢測觀眾相對于顯示器的位置，從 而不需要計算需要調(diào)整的角度，并且不需要觀眾攜帶輔助定位的裝置，能夠以較少的成本 實現(xiàn)視角的準(zhǔn)確調(diào)整。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特點和優(yōu)點將會 變得更加清楚，其中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的視角調(diào)整裝置的框圖2A-2C示出根據(jù)本發(fā)明的視角調(diào)整裝置的調(diào)整原理的示意圖3示出根據(jù)本發(fā)明的視角調(diào)整裝置的攝像單元的布置的示意圖4示出根據(jù)第一圖像調(diào)整水平視角的一個示例；
圖5示出根據(jù)第二圖像調(diào)整豎直視角的一個示例；
圖6示出了根據(jù)第一圖像調(diào)整多個觀眾的水平視角的一個示例；
圖7示出了根據(jù)第二圖像調(diào)整多個觀眾的豎直視角的一個示例；
圖8示出了根據(jù)第一圖像調(diào)整多個觀眾的水平視角的另一示例。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的視角調(diào)整裝置100的框圖。如圖1所示，視角調(diào)整裝置100 包括攝像單元110、控制單元120、驅(qū)動單元130。
攝像單元110用于進(jìn)行攝像，并將拍攝的圖像發(fā)送給控制單元120。攝像單元110 可以是諸如基于CM0S、(XD等的各種攝像裝置。攝像單元110安裝在顯示器200上，以對顯 示器200的屏幕前方的對象或場景進(jìn)行攝像?？刂茊卧?20接收攝像單元110發(fā)送來的圖 像，利用人臉識別技術(shù)檢測圖像中的人臉以確定目標(biāo)位置，并根據(jù)確定的目標(biāo)位置和顯示 器200的屏幕中心在攝像單元110拍攝的圖像上映射的位置來控制驅(qū)動單元130調(diào)整顯示 器200的視角，使得顯示器200的屏幕正對著確定的目標(biāo)位置。
具體地說，如果顯示器200的屏幕正對著一個目標(biāo)位置，則屏幕中心映射到該目 標(biāo)位置所在的平面的位置與該目標(biāo)位置重合。由于攝像單元110拍攝顯示器200的屏幕前 方的對象，可利用顯示器200的屏幕中心映射到攝像單元110拍攝的圖像上的位置來調(diào)整 顯示器200。
圖2A-2C示出根據(jù)本發(fā)明的視角調(diào)整裝置的調(diào)整原理的示意圖。如圖2A所示，此時顯示器200的屏幕中心與觀眾Ul在水平方向上相距一定的距離，屏幕中心正對著觀眾Ul 所在的平面上的Al點。顯然，在攝像單元110拍攝的圖像中，Al點(即，屏幕中心映射到 該圖像上的位置)與觀眾Ul也相距一定的距離。如圖2B所示，當(dāng)顯示器200移動到所示 位置時，屏幕中心正對著觀眾Ul。如圖2C所示，當(dāng)顯示器200旋轉(zhuǎn)到所示位置時，屏幕中心 正對著觀眾Ul。在圖2B和2C所示的情況下，在現(xiàn)實世界中，Al點與觀眾Ul重合；在攝像 單元110拍攝的圖像中，Al點(即，屏幕中心映射到該圖像上的位置)也與觀眾Ul重合。
因此，控制單元120根據(jù)攝像單元110拍攝的圖像中觀眾的位置和屏幕中心映射 到該圖像中的位置來控制驅(qū)動單元130驅(qū)動顯示器200實現(xiàn)視角的調(diào)整。預(yù)先確定圖像中 的觀眾的預(yù)定位置(例如，觀眾的臉的中心、眉心或其他位置)作為目標(biāo)位置。
當(dāng)目標(biāo)位置在屏幕中心映射到攝像單元110拍攝的圖像上的目標(biāo)位置之左時，控 制單元120可控制驅(qū)動單元130驅(qū)動顯示設(shè)備向左旋轉(zhuǎn)和/或移動；當(dāng)目標(biāo)位置在屏幕中 心映射到攝像單元110拍攝的圖像上的目標(biāo)位置之右時，控制單元120可控制驅(qū)動單元130 驅(qū)動顯示設(shè)備向右旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到圖像中的目標(biāo)位置與所述映射的位置重合。
類似地，當(dāng)目標(biāo)位置在屏幕中心映射到攝像單元110拍攝的圖像上的位置之上 時，控制單元120可控制驅(qū)動單元130驅(qū)動顯示設(shè)備向上旋轉(zhuǎn)和/或移動；當(dāng)目標(biāo)位置在屏 幕中心映射到攝像單元110拍攝的圖像上的位置之下時，控制單元120可控制驅(qū)動單元130 驅(qū)動顯示設(shè)備向下旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到圖像中的目標(biāo)位置與所述映射的位置重合。
驅(qū)動單元130可以是公知的步進(jìn)電機、液壓馬達(dá)等各種驅(qū)動設(shè)備，其能夠根據(jù)控 制單元120的控制信號對顯示器200進(jìn)行左右、上下旋轉(zhuǎn)或移動。
當(dāng)攝像單元110被布置在顯示器200的屏幕中心時，攝像單元110拍攝的圖像的 中心為屏幕中心映射到拍攝的圖像上的位置。
當(dāng)攝像單元110不是被布置在顯示器200的屏幕中心時，攝像單元110拍攝的圖 像的中心與屏幕中心映射到拍攝的圖像上的實際位置存在一定偏移，當(dāng)觀眾距離顯示器 200的屏幕越遠(yuǎn)，則偏移越小。由于觀眾通常距離顯示器200 —定的距離觀看，因此可將攝 像單元110拍攝的圖像的中心設(shè)置為屏幕中心映射到拍攝的圖像上的位置，用于進(jìn)行視角 的調(diào)整。
然而，當(dāng)攝像單元110不是被布置在顯示器200的屏幕中心時，即，攝像單元110 的光軸與通過屏幕中心的垂直于屏幕的線不同軸時，如上所述的那樣，屏幕中心在攝像單 元100拍攝的圖像上的映射位置會根據(jù)拍攝的對象的距離而發(fā)生改變，這樣會影響視角調(diào) 整的精度，不能完全對準(zhǔn)目標(biāo)位置。特別是觀眾距離顯示器200的屏幕較近時，會出現(xiàn)較大 的誤差。如果需要更精確地實現(xiàn)視角的調(diào)整，則該映射位置可通過觀眾與屏幕的距離、攝像 單元110與屏幕中心之間的距離關(guān)系以及攝像單元110的光學(xué)參數(shù)通過坐標(biāo)系的映射變換 來確定。在本發(fā)明的另外的實施例中，視角調(diào)整裝置100還可包括距離傳感器，用于檢測 觀眾與屏幕的距離。其中，控制單元120根據(jù)距離傳感器檢測的距離、攝像單元110與屏幕 中心之間的距離關(guān)系(例如，水平距離和豎直距離)以及攝像單元110的光學(xué)參數(shù)來確定 屏幕中心在攝像單元100拍攝的圖像上的映射位置。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的不需要進(jìn)行映射變換來確定上述映射位置的 攝像單元110的布置的示意圖。
在該實施例中，攝像單元110包括第一攝像裝置111和第二攝像裝置112。第一攝像裝置111安裝在顯示器200的上邊緣或下邊緣上，并且位于顯示器200的屏幕的豎直中 心線上。第二攝像裝置112安裝在顯示器200的一個側(cè)邊緣上，并且位于顯示器200的屏 幕的水平中心線上。第一攝像裝置111和第二攝像裝置112各自鏡頭的光軸與垂直于顯示 器200的屏幕的軸線平行。
這里需要注意的是，在不影響拍攝和觀眾觀看屏幕的情況下，第一攝像裝置111 的位置在包含上述豎直中心線的垂直于顯示器200的屏幕的平面上的任何位置都是可行 的，并且第二攝像裝置112的位置在包含上述水平中心線的垂直于顯示器200的屏幕的平 面上的任何位置都是可行的。
控制單元120從攝像單元110接收由第一攝像裝置111和第二攝像裝置112拍攝 的圖像。以下，稱第一攝像裝置111拍攝的圖像為第一圖像，第二攝像裝置112拍攝的圖像 為第二圖像?？刂茊卧?20可使用人臉識別技術(shù)識別第一圖像和第二圖像中存在的觀眾的臉部。
由于第一攝像裝置111位于顯示器200的屏幕的豎直中心線上，因此顯示器200 的屏幕中心在第一攝像裝置111拍攝的第一圖像中的映射點位于第一圖像的豎直中心線 上。因此，當(dāng)在第一圖像中觀眾的臉部中心位于第一圖像的豎直中心線上時，屏幕中心在水 平方向上對準(zhǔn)觀眾的臉部。通過第一攝像裝置111來控制水平方向的視角。
如果第一攝像裝置111不位于顯示器200的屏幕的豎直中心線上，則由于第一攝 像裝置111與屏幕中心有一定的距離，因此隨著觀眾離開屏幕的距離的變化，屏幕中心在 第一圖像中映射的位置也隨之變化，而該映射位置需要觀眾與屏幕的距離以及第一攝像裝 置111的光學(xué)參數(shù)來確定，實現(xiàn)起來非常復(fù)雜。而當(dāng)?shù)谝粩z像裝置111位于顯示器200的 屏幕的豎直中心線上時，隨著觀眾離開屏幕的距離的變化，屏幕中心在第一圖像中映射的 位置僅在第一圖像的豎直中心線上移動。也就是說，屏幕中心在第一圖像上映射的位置在 水平方向上是固定的。這樣能夠在第一圖像中確定水平方向的控制參考線，在第一圖像中， 當(dāng)希望屏幕中心對準(zhǔn)的對象與該水平方向的控制參考線重合時，則在現(xiàn)實世界中，屏幕中 心在水平方向上對準(zhǔn)該對象。
因此，控制單元120可根據(jù)接收的第一圖像控制顯示器200左右旋轉(zhuǎn)或移動，使得 檢測到的第一圖像中的觀眾的臉部中心與第一圖像的豎直中心線重合，來實現(xiàn)水平視角的 調(diào)整。具體地說，當(dāng)臉部中心位于第一圖像的豎直中心線的左側(cè)時，將顯示器200向左(即， 觀眾的右側(cè))旋轉(zhuǎn)或移動；當(dāng)臉部中心位于第一圖像的豎直中心線的右側(cè)時，將顯示器200 向右(即，觀眾的左側(cè))旋轉(zhuǎn)或移動。
類似地，由于第二攝像裝置112位于顯示器200的屏幕的水平中心線上，因此顯示 器200的屏幕中心在第二攝像裝置112拍攝的第二圖像中的映射點位于第二圖像的水平中 心線上。也就是說，屏幕中心在第二圖像上映射的位置在豎直方向上是固定的。因此，當(dāng)在 第二圖像中觀眾的臉部中心位于第二圖像的水平中心線上時，屏幕中心在豎直方向上對準(zhǔn) 觀眾的臉部。通過第二攝像裝置112來控制豎直方向的視角。
這樣，通過布置第一攝像裝置111和第二攝像裝置112能夠確定屏幕中心在第一 圖像上的映射的水平以及在第二圖像上映射的豎直位置，從而來控制顯示器200，可以不使 用距離、攝像裝置的光學(xué)參數(shù)來確定屏幕中心在拍攝的圖像上的映射位置。
圖4示出根據(jù)第一圖像調(diào)整水平視角的一個示例。在圖4所示的第一圖像中，觀眾的臉部中心位于豎直中心線Ll的右側(cè)，此時控制單元120控制顯示器200向右旋轉(zhuǎn)或移 動，直到在第一圖像中豎直中心線Ll與臉部中心重合。
控制單元120可根據(jù)接收的第二圖像控制顯示器200上下旋轉(zhuǎn)或移動，使得檢測 到的第二圖像中的觀眾的臉部中心位于第二圖像的水平中心線上，來實現(xiàn)豎直視角的調(diào) 整。具體地說，當(dāng)臉部中心位于第二圖像的水平中心線的上側(cè)時，將顯示器200向上旋轉(zhuǎn)或 移動；當(dāng)臉部中心位于第二圖像的水平中心線的下側(cè)時，將顯示器200向下旋轉(zhuǎn)或移動。
圖5示出根據(jù)第二圖像調(diào)整豎直視角的一個示例。在圖5所示的第二圖像中，觀 眾的臉部中心位于水平中心線L2的上側(cè)，此時控制單元120控制顯示器200向上旋轉(zhuǎn)或移 動，直到在第二圖像中水平中心線L2與臉部中心重合。
上述水平視角和豎直視角的調(diào)整可同時進(jìn)行也可以分別進(jìn)行。此外，在調(diào)整視角 時，可根據(jù)需要單獨通過旋轉(zhuǎn)或移動來進(jìn)行，也可以同時通過旋轉(zhuǎn)和移動來進(jìn)行。
上面利用檢測的人臉的中心作為目標(biāo)位置來調(diào)整水平視角和豎直視角，其基本上 可實現(xiàn)視角的調(diào)整。通常認(rèn)為當(dāng)垂直于顯示器的屏幕的中心的軸線的延長線對準(zhǔn)觀眾的眉 心的位置時，能夠獲得最佳的觀看效果。因此，也可基于第一和第二圖像中檢測的觀眾的眉 心作為目標(biāo)位置來調(diào)整水平視角和豎直視角，這樣能實現(xiàn)更準(zhǔn)確的調(diào)整。由于人的眉心一 般位于人的臉部的特定范圍內(nèi)，因此可以確定圖像中觀眾的眉心的位置。
此外，該目標(biāo)位置也可以是人臉的其他部位或位置，用戶可根據(jù)自己的觀看習(xí)慣 進(jìn)行設(shè)置調(diào)整。例如，某些觀眾可能喜歡俯視觀看屏幕，則可以將目標(biāo)位置調(diào)整到眼部之 下。
上面描述了針對一個觀眾調(diào)整顯示器的視角的實施例。當(dāng)針對多個觀眾調(diào)整視角 時，可根據(jù)觀眾的平均位置來調(diào)整視角。
圖6示出了根據(jù)第一圖像調(diào)整多個觀眾的水平視角的一個示例。在圖6所示的第 一圖像中，存在用戶Ul、U2和U3三個用戶?？刂茊卧?20根據(jù)觀眾Ul、U2和U3的臉的目 標(biāo)位置(例如，臉的中心或眉心位置)的水平方向的坐標(biāo)計算最外側(cè)的兩個觀眾Ul和U3 的臉的目標(biāo)位置在水平方向上平均位置Pl作為水平平均目標(biāo)位置?？刂茊卧?20根據(jù)水 平平均目標(biāo)位置Pl和豎直中心線Ll控制顯示器200向左右旋轉(zhuǎn)或移動。此時Pl位于豎 直中心線Ll的左側(cè)，控制單元120控制顯示器200向左旋轉(zhuǎn)或移動，直到在第一圖像中豎 直中心線Ll與Pl重合。
類似地，如圖7所示，控制單元120可計算最上側(cè)和最下側(cè)的觀眾Ul和U3的臉的 目標(biāo)位置在豎直方向上的平均位置P2作為豎直平均目標(biāo)位置，并根據(jù)P2和水平中心線L2 控制顯示器200上下旋轉(zhuǎn)或移動。此時P2位于水平中心線L2的上側(cè)，控制單元120控制 顯示器200向上旋轉(zhuǎn)或移動，直到在第二圖像中水平中心線L2與P2重合。
在上面的示例中，僅基于邊緣的觀眾的平均位置作為目標(biāo)位置。當(dāng)觀眾較少或分 布較均勻時，可以以較少的計算量獲得理想的目標(biāo)位置。然而，當(dāng)觀眾分布不均勻時，該確 定控制參考點的方式不能照顧到大多數(shù)觀眾。例如，圖8中所示的第一圖像與圖6所示的 第一圖像相比，多了觀眾U4和TO。左側(cè)的觀眾明顯比右側(cè)的觀眾多，如果此時仍以Pl作 為目標(biāo)位置來控制顯示器200，顯然不能照顧到大多數(shù)觀眾。因此當(dāng)左側(cè)觀眾多時，以向Pl 左側(cè)偏移一定距離的某條線ΡΓ作為目標(biāo)位置；當(dāng)右側(cè)觀眾多時，以Pl右側(cè)偏移一定距離 的某條線ΡΓ作為目標(biāo)位置。
因此，當(dāng)存在多個觀眾時，也可基于所有識別的觀眾的臉上的目標(biāo)位置(例如，人 臉中心、眉心位置等)的坐標(biāo)值來確定平均目標(biāo)位置。對于第一圖像，計算識別的人臉的目 標(biāo)位置的水平坐標(biāo)值的平均值作為水平平均目標(biāo)位置。對于第二圖像，計算識別的人臉的 目標(biāo)位置的豎直坐標(biāo)值的平均值作為豎直平均目標(biāo)位置。
在本發(fā)明的另外的實施例中，攝像單元110可僅包括第一攝像裝置111或第二攝 像裝置112。因為，在某些場合可能僅需要進(jìn)行水平視角或豎直視角的調(diào)整。
在本發(fā)明的另外的實施例中，攝像單元110可僅包括一個攝像裝置，該攝像裝置 位于顯示器200的屏幕中心，該攝像裝置的光軸與顯示設(shè)備的屏幕垂直。此時，拍攝的圖像 的中心對應(yīng)于顯示器200的屏幕中心。因此可通過圖像的中心作為控制參考點來控制屏幕 左右/上下旋轉(zhuǎn)或移動，使得圖像的中心與觀眾的臉中心(或眉心)重合，從而完成視角的 調(diào)整。當(dāng)針對多個觀眾調(diào)整視角時，同樣可利用上面描述的方式來確定水平方向和豎直方 向的平均目標(biāo)位置。此時，Pl相對于所述一個攝像裝置拍攝的圖像的豎直中心線，P2相對 于所述一個攝像裝置拍攝的圖像的水平中心線。
然而由于在單屏幕顯示器來說，在屏幕的中心布置攝像裝置，會影響觀看效果。因 此該實施例可應(yīng)用于由多個子屏幕構(gòu)成的大型顯示器，如果該大型顯示器的屏幕中心是多 個子屏幕的邊緣，則在該大型顯示器的屏幕中心布置攝像裝置對觀看效果影響甚微。
本發(fā)明提供了一種調(diào)整顯示設(shè)備的視角的裝置，該裝置能夠通過拍攝的觀眾的圖 像確定目標(biāo)位置，通過該目標(biāo)位置與顯示設(shè)備的屏幕中心在拍攝的圖像上映射的位置的關(guān) 系，能夠自動地準(zhǔn)確將顯示器調(diào)整到適合于觀眾進(jìn)行觀看畫面的位置或方位。與現(xiàn)有技術(shù) 的視角調(diào)整裝置相比，本發(fā)明的視角調(diào)整裝置不需要距離傳感器、位置傳感器、運動傳感器 傳感器來檢測觀眾相對于顯示器的位置，從而不需要計算需要調(diào)整的角度，并且不需要觀 眾攜帶輔助定位的裝置，能夠以較少的成本實現(xiàn)視角的準(zhǔn)確調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備的視角調(diào)整裝置，其特征在于包括攝像單元，用于對顯示設(shè)備前方的對象或場景進(jìn)行攝像；驅(qū)動單元，用于驅(qū)動顯示設(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或移動；控制單元，接收攝像單元拍攝的圖像，從所述圖像中識別人臉以確定目標(biāo)位置，根據(jù)顯 示設(shè)備的屏幕中心在所述圖像上映射的位置和所述目標(biāo)位置來控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè) 備旋轉(zhuǎn)和/或移動，使得在所述圖像中所述映射的位置與目標(biāo)位置重合。
2.如權(quán)利要求1所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于所述攝像單元包括第一攝像裝置 和/或第二攝像裝置，其中，第一攝像裝置安裝在所述顯示設(shè)備的屏幕的側(cè)邊緣的中心，第 二攝像裝置安裝在所述顯示設(shè)備的屏幕的上邊緣或下邊緣的中心，第一攝像裝置和第二攝 像裝置的光軸與顯示設(shè)備的屏幕垂直。
3.如權(quán)利要求2所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于第一攝像裝置拍攝的圖像的水平 中心線限定所述屏幕中心在該圖像上映射的豎直位置；第二攝像裝置拍攝的圖像的豎直中 心線限定所述屏幕中心在該圖像上映射的水平位置。
4.如權(quán)利要求3所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于當(dāng)所述目標(biāo)位置在第一攝像裝置 拍攝的圖像的水平中心線之上時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向上旋轉(zhuǎn)和/或移 動，直到所述目標(biāo)位置與所述水平中心線重合；當(dāng)所述目標(biāo)位置在第一攝像裝置拍攝的圖 像的水平中心線之下時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向下旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到 所述目標(biāo)位置與所述水平中心線重合。
5.如權(quán)利要求3所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于當(dāng)所述目標(biāo)位置在第二攝像裝置 拍攝的圖像的豎直中心線之左時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向左旋轉(zhuǎn)和/或移 動，直到所述目標(biāo)位置與所述豎直中心線重合；當(dāng)所述目標(biāo)位置在第二攝像裝置拍攝的圖 像的豎直中心線之右時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向右旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到 所述目標(biāo)位置與所述豎直中心線重合。
6.如權(quán)利要求1所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于當(dāng)識別到一個人臉時，所述目標(biāo)位 置為人臉的中心或眉心位置。
7.如權(quán)利要求1所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于當(dāng)識別到多個人臉時，所述目標(biāo)位 置為所述識別的多個人臉上的預(yù)定位置的平均位置。
8.如權(quán)利要求1所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于所述預(yù)定位置為人臉的中心或眉 心位置。
9.如權(quán)利要求1所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于所述攝像單元包括一個攝像裝置， 所述攝像裝置安裝在顯示設(shè)備的屏幕的中心，所述攝像裝置的光軸與顯示設(shè)備的屏幕垂直。
10.如權(quán)利要求9所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于所述攝像裝置拍攝的圖像的中心 為所述映射的位置。
11.如權(quán)利要求10所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于當(dāng)所述目標(biāo)位置在攝像單元拍 攝的圖像的中心之上時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向上旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到 所述目標(biāo)位置與所述中心重合；當(dāng)所述目標(biāo)位置在攝像單元拍攝的圖像的中心之下時，控 制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向下旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述中心重合
12.如權(quán)利要求11所述的視角調(diào)整裝置，其特征在于當(dāng)所述目標(biāo)位置在攝像單元拍 攝的圖像的中心之左時，控制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向左旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到 所述目標(biāo)位置與所述中心重合；當(dāng)所述目標(biāo)位置在攝像單元拍攝的圖像的中心之右時，控 制單元控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備向右旋轉(zhuǎn)和/或移動，直到所述目標(biāo)位置與所述中心重合。
全文摘要
一種顯示設(shè)備的視角調(diào)整裝置，其特征在于包括攝像單元，用于對顯示設(shè)備前方的對象或場景進(jìn)行攝像；驅(qū)動單元，用于驅(qū)動顯示設(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或移動；控制單元，接收攝像單元拍攝的圖像，從所述圖像中識別人臉以確定目標(biāo)位置，根據(jù)顯示設(shè)備的屏幕中心在所述圖像上映射的位置和所述目標(biāo)位置來控制驅(qū)動單元驅(qū)動顯示設(shè)備旋轉(zhuǎn)和/或移動，使得在所述圖像中所述映射的位置與目標(biāo)位置重合。
文檔編號G06K9/00GK102033549SQ20091017413
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者程時睿, 陳斌德 申請人:三星電子(中國)研發(fā)中心, 三星電子株式會社