專利名稱：一種顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置，尤其涉及一種顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)及方法。
技術(shù)背景顯示裝置具有供使用者觀看的顯示屏幕，其廣泛地應(yīng)用于包括筆記本個(gè)人 電腦、臺(tái)式個(gè)人電腦、手機(jī)終端、數(shù)字電視、汽車導(dǎo)航設(shè)備以及諸如便攜式DVD機(jī)等的便攜式音頻視頻設(shè)備在內(nèi)的各種便攜式終端機(jī)中。只有當(dāng)使用者 相對(duì)于該顯示裝置處于最佳視角時(shí)，其觀看效果才最好。為此，當(dāng)使用者處于 不同位置時(shí)，往往需要相應(yīng)的調(diào)整該顯示裝置的角度，以保持觀看的最佳視角。 現(xiàn)有技術(shù)中是通過手動(dòng)或遙控的方式來調(diào)整顯示裝置的角度。以臺(tái)式PC 機(jī)的顯示器為例，當(dāng)需要調(diào)整其角度時(shí)，使用者可以通過手動(dòng)方式對(duì)該顯示器 進(jìn)行左右或上下轉(zhuǎn)動(dòng)。該現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，當(dāng)使用者每次處于不同位置時(shí)， 都需要使用者參與顯示裝置角度調(diào)整工作，使用者無法在調(diào)整顯示裝置的角度 的同時(shí)進(jìn)行其它工作，造成使用者極大的不便，并且即使通過手動(dòng)或遙控的方 式調(diào)整顯示裝置的角度，其所調(diào)整的角度也無法達(dá)到最佳視角或接近最佳視 角。綜上可知，現(xiàn)有顯示裝置角度調(diào)整技術(shù)，在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺 陷，所以有必要加以改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述的缺陷，本發(fā)明的第一目的在于提供一種顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整 系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)使用者位置的變化自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)顯示裝置到適合使用者觀看 的最佳角度。本發(fā)明的第二目的在于提供一種顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整方法，該方法可以 根據(jù)使用者位置的變化自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)顯示裝置到適合使用者觀看的最佳角度。為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，包括一具有顯示屏幕的顯示裝置，所述系統(tǒng)還包括有圖像傳感采集裝置，用于在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使用者的圖像；圖像處理及控制裝置，用于根據(jù)所述使用者的圖像計(jì)算得到顯示屏幕相對(duì) 于使用者的當(dāng)前角度，并根據(jù)該當(dāng)前角度來自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使得所述顯示屏幕相對(duì)于使用者的角度處于或接近于最佳角度；轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，用于在所述圖像處理及控制裝置的控制下轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示 裝置，進(jìn)而調(diào)整所述顯示屏幕相對(duì)于使用者的角度。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述圖像處理及控制裝置根據(jù)所述使用者的圖像計(jì)算所 述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角4 ，并計(jì)算該視角4與所述使用者的眼 睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角《的偏差^，再根據(jù)所述偏差 自動(dòng)控制所述 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的 視角4處于或接近于所述最佳視角《。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述圖像處理及控制裝置位于所述顯示裝置上，該圖像處理及控制裝置進(jìn)一步包括眼睛定位模塊，用于定位所述圖像中使用者的眼睛的位置；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述使用者的眼睛的位置計(jì)算得到所述使用者的眼睛 相對(duì)該顯示屏幕的視角4 ，并計(jì)算該視角4與所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角e。的偏差^。；控制模塊，用于根據(jù)所述偏差^下發(fā)控制指令至所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，以自動(dòng) 控制該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述計(jì)算模塊進(jìn)一步包括眼睛與圖像傳感采集裝置距離計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述使用者的眼睛的位置，計(jì)算得到所述眼睛與圖像傳感采集裝置之間的距離丄￡(.;視角計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述使用者的眼睛的位置，計(jì)算得到所述眼睛 與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角"，并且 用于根據(jù)所述眼睛與圖像傳感采集裝置之間的距離i^.、所述眼睛與圖像傳感 采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角"和圖像感應(yīng)采集 裝置到顯示屏幕中心的長度^。，計(jì)算得到所述眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^ ， 以及用于計(jì)算該視角&與所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角《的偏差4。。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述眼睛與圖像傳感采集裝置之間的距離z根據(jù)使用者的左眼、右眼的水平間距通過線性插值法進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述眼睛與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角《根據(jù)公式"=4^><(>< 。計(jì)算，其中，五y為所述眼睛在圖像中的縱向坐標(biāo)，/。y為所述圖像中心的縱向坐標(biāo)，C^為所述圖像傳感采集裝置的視角范圍，///為所述圖像的高度。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述視角計(jì)算子模塊根據(jù)所述眼睛與圖像傳感采集裝置 之間的距離丄w 、所述眼睛與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置 的中軸之間的夾角"和圖像感應(yīng)采集裝置到顯示裝置中心的長度^。，計(jì)算得 到所述眼睛到顯示屏幕中心間的距離4。，并根據(jù)所述眼睛與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角"、所述圖像感應(yīng)采集裝置 到顯示屏幕中心的長度^。、所述眼睛到顯示裝置中心間的距離"。計(jì)算得到所 述眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角4 。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述眼睛到顯示屏幕中心間的距離^。根據(jù)公式<formula>formula see original document page 8</formula>i十算，其中，<formula>formula see original document page 8</formula>禾口/或所述眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^根據(jù)公式4=^,+^2計(jì)算，其中， ^=90。- ， ,2為所述眼睛和圖像感應(yīng)采集裝置間的連線與所述眼睛和顯示裝置中心間的連線之間的夾角，并且^根據(jù)公式<formula>formula see original document page 8</formula>計(jì)算<根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角《為90°。根據(jù)所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 基座，用于支撐所述顯示裝置。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置位于所述基座和所述顯示裝置之間，并且 所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置在所述圖像處理及控制裝置的控制下帶動(dòng)所述顯示裝置進(jìn)行俯 仰轉(zhuǎn)動(dòng)和/或左右轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^，使 其處于或接近于所述最佳視角0。。為了實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供一種顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整方法，應(yīng) 用于顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一具有顯示屏幕的顯示裝置，該方法包括如下步驟A、 在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使用者的圖像；B、 根據(jù)所述使用者的圖像計(jì)算得到顯示屏幕相對(duì)于使用者的當(dāng)前角度， 并根據(jù)該當(dāng)前角度自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使得所述顯 示屏幕相對(duì)于使用者的角度處于或接近于最佳角度；C、 顯示裝置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下調(diào)整所述顯示屏幕相對(duì)于使用者的 角度。根據(jù)所述的方法，所述步驟B中，根據(jù)所述使用者的圖像計(jì)算所述使用 者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^ ,并計(jì)算該視角4與所述使用者的眼睛相對(duì) 該顯示屏幕的最佳視角《的偏差&。，再根據(jù)所述偏差^自動(dòng)控制所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝 置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角4 處于或接近于所述最佳視角《。根據(jù)所述的方法，所述步驟B進(jìn)一步包括 Bl、定位所述圖像中使用者的眼睛的位置；B2、根據(jù)所述使用者的眼睛的位置計(jì)算得到所述使用者的眼睛相對(duì)該顯 示屏幕的視角^ ，并計(jì)算該視角&與所述使用者的眼睛相對(duì)于該顯示屏幕的最 佳視角《的偏差^;B3、根據(jù)所述偏差 下發(fā)控制指令至所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，以自動(dòng)控制該轉(zhuǎn)動(dòng) 裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角。根據(jù)所述的方法，所述步驟B2進(jìn)一步包括B21、根據(jù)所述使用者的眼睛的位置計(jì)算得到所述眼睛與圖像傳感采集裝 置之間的距離i^;B22、根據(jù)所述使用者的眼睛的位置計(jì)算得到所述眼睛與圖像傳感采集裝 置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角"；B23、根據(jù)所述眼睛與圖像傳感采集裝置之間的距離￡￡。所述眼睛與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角"和圖像感應(yīng) 采集裝置到顯示屏幕中心的長度斗。，計(jì)算得到使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕 的視角4;B24、計(jì)算該眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角&與所述使用者的眼睛相對(duì)該顯 示屏幕的最佳視角《的偏差^ 。根據(jù)所述的方法，所述步驟B23進(jìn)一步包括B231、根據(jù)所述眼睛與圖像傳感采集裝置之間的距離4。所述眼睛與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角"和圖像感 應(yīng)采集裝置到顯示裝置中心的長度^。，計(jì)算得到所述眼睛到顯示屏幕中心間的距離丄￡0;B232、根據(jù)所述眼睛與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置 的中軸之間的夾角"、所述圖像感應(yīng)采集裝置到顯示裝置中心的長度々。、眼 睛到顯示裝置中心間的距離A。，計(jì)算得到所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕 的視角^。本發(fā)明通過在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使用者的圖像，然后根據(jù)使 用者的圖像計(jì)算得到顯示屏幕相對(duì)于使用者的當(dāng)前角度，并根據(jù)該當(dāng)前角度來 自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使得所述顯示屏幕相對(duì)于使用 者的角度處于或接近于最佳角度。優(yōu)選的是，根據(jù)所述使用者的圖像計(jì)算得到 所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^ ，并計(jì)算該視角^與所述使用者的 眼睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角《的偏差4。，最后根據(jù)所述偏差^自動(dòng)控制 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)顯示屏幕的角度的調(diào)整。借此，本發(fā)明可以根據(jù) 使用者位置的變化自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)顯示裝置到適合使用者觀看的最佳角度，并且整個(gè) 自動(dòng)調(diào)整過程完全不需要人的參與，快速方便。


圖1是本發(fā)明提供的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)模塊示意圖；圖3是本發(fā)明圖像傳感采集裝置采集到的圖像的示例；圖4是本發(fā)明提供的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整方法流程圖；圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整方法流程圖；圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整效果示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的基本思想是在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使用者的圖像， 然后根據(jù)所述使用者的圖像檢測計(jì)算使用者相對(duì)顯示屏幕的當(dāng)前視角與最佳 視角之間的偏差，最后根據(jù)偏差控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)顯示裝置的 角度的調(diào)整以使用者時(shí)刻處于觀看顯示屏幕的最佳位置。本發(fā)明提供的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)100如圖1和圖2所示，該系統(tǒng) 100包括顯示裝置101、圖像感應(yīng)采集裝置102、圖像處理及控制裝置103、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104和基座105，其中顯示裝置IOI，具有供使用者觀看的顯示屏幕1011，用于在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104 的帶動(dòng)下調(diào)整該顯示屏幕1011相對(duì)所述使用者的角度，使得該顯示屏幕1011 相對(duì)于使用者的角度處于或接近于最佳角度。該顯示裝置101可以為但不限于 筆記本個(gè)人電腦或臺(tái)式個(gè)人電腦的顯示器、手機(jī)顯示屏、數(shù)字電視屏幕、汽車 導(dǎo)航屏幕或便攜式DVD機(jī)屏幕等。其由基座105進(jìn)行支撐，并可在設(shè)置在顯 示裝置101和基座105之間的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。圖像感應(yīng)采集裝置102，位于顯示裝置101上，優(yōu)選地，安裝在顯示裝置 101的正上方，用于在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使用者的圖像，所采集 到的使用者的圖像可參見圖3，包括人臉部分。該圖像感應(yīng)采集裝置102優(yōu)選的實(shí)時(shí)感應(yīng)并采集使用者的圖像，以適應(yīng)使 用者位置的實(shí)時(shí)變化。本發(fā)明另一種實(shí)施方式，該圖像感應(yīng)采集裝置102可以在固定周期內(nèi)感應(yīng) 并采集使用者的圖像，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)使用者位置的變化，又不增加系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集 圖像的負(fù)擔(dān)。圖像處理及控制裝置103，用于根據(jù)圖像感應(yīng)采集裝置102所采集的使用 者的圖像計(jì)算得到該顯示屏幕1011相對(duì)所述使用者的角度，并根據(jù)所述角度 自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104的轉(zhuǎn)動(dòng)。該圖像處理及控制裝置103優(yōu)選地根據(jù)圖像感應(yīng)采集裝置102所采集的使 用者的圖像計(jì)算使用者的眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的視角^，并計(jì)算該視 角^與所述使用者的眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的最佳視角《的偏差&，再 根據(jù)所述偏差&。自動(dòng)控制所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置101， 使所述使用者的眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的視角&處于或接近于所述最佳視角《。參見圖2，該圖像處理及控制裝置103進(jìn)一步包括眼睛定位模塊1031、 計(jì)算模塊1032和控制模塊1033，其中眼睛定位模塊1031，用于定位圖像感應(yīng)采集裝置102所采集的使用者的 圖像中使用者的眼睛的位置。具體而言，該眼睛定位模塊1031可以首先利用 例如AdaBoost算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等人臉檢測方法定位臉在如圖3所示的圖 像I中的位置，然后在此臉位置的基礎(chǔ)上定位眼睛E在圖像I中的位置。定位 眼睛的位置可以利用模板匹配法，例如根據(jù)中國發(fā)明專利申請第 200710098495.6號(hào)"一種實(shí)現(xiàn)視力保護(hù)的方法、裝置及一種顯示器"中所公 開的眼睛定位方法來實(shí)現(xiàn)，該方法的簡單描述如下(1) 在人臉圖像檢測獲得人臉位置信息的基礎(chǔ)上，采用統(tǒng)計(jì)的方式確定 左眼搜索區(qū)域和右眼搜索區(qū)域，并在所述區(qū)域內(nèi)分別確定左眼與右眼初選位 置；(2) 在所述左眼與右眼搜索區(qū)域內(nèi)，分別采用左眼局部特征檢測器與右 眼局部特征檢測器，對(duì)所述確定的左眼區(qū)域與右眼區(qū)域進(jìn)行判別，為其中每個(gè) 左眼初選位置與右眼初選位置確定一個(gè)左眼相似度數(shù)值與右眼相似度數(shù)值；(3) 從所有左眼初選位置與右眼初選位置中，分別選擇相似度數(shù)值最大 的前M個(gè)位置作為左眼候選位置和右眼候選位置，并將所有左眼和右眼候選 位置配成雙眼候選對(duì)，以每一個(gè)候選對(duì)為基準(zhǔn)確定雙眼區(qū)域；(4) 采用雙眼區(qū)域檢測器作為全局約束，對(duì)所述每一個(gè)雙眼區(qū)域進(jìn)行判別，為其中每個(gè)雙眼候選對(duì)確定一個(gè)雙眼相似度數(shù)值；(5) 選擇雙眼相似度數(shù)值最大的前M,個(gè)雙眼候選對(duì)，對(duì)其中的所有左眼候選位置與所有右眼候選位置分別計(jì)算平均值，作為左眼特征點(diǎn)位置與右眼特 征點(diǎn)位置。具體參照圖3，假設(shè)在由圖像I所確定的x-y坐標(biāo)系(單位像素)中，圖像I的范圍為由點(diǎn)"，W 、"，丄J 、 M，、仏、//々所確定的矩形，那么，經(jīng)定位后，可以分別確定使用者的左眼、右眼在該坐標(biāo)系中的位置為f五ijf，五y9 ，f五股，五y少。計(jì)算模塊1032，與眼睛定位模塊1031相連，用于根據(jù)眼睛定位模塊1031所定位的使用者的眼睛E的位置計(jì)算得到使用者的眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的視角^，并計(jì)算該視角&與所述使用者的眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的最佳視角《的偏差^。。該計(jì)算模塊1032進(jìn)一步包括眼睛與圖像傳感采集裝置距離子計(jì)算模塊1034，用于根據(jù)所述使用者的 眼睛E的位置計(jì)算得到所述眼睛E與圖像傳感采集裝置102之間的距離i^ 。該眼睛E與圖像傳感采集裝置102之間的距離i^可以通過圖像I中使用 者的左眼El、右眼EK的水平間距Z,與^,之間的關(guān)系的先驗(yàn)知識(shí)來確定。例 如，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測算，得出如下表1所示的表示￡￡與丄￡.,.之間關(guān)系的數(shù)據(jù) 表1Z￡C (cm) 丄￡ (像素?cái)?shù))30 10035 8040 6045 40 由于眼睛定位模塊1031已經(jīng)定位出圖像中使用者的左眼和右眼的位置， 則眼睛與圖像傳感采集裝置距離計(jì)算子模塊1034容易求出兩眼之間的距離 A = ^x-￡m，之后，眼睛與圖像傳感采集裝置距離計(jì)算子模塊1034可以利用 線性插值等方法近似求出所述眼睛E到圖象傳感采集裝置102之間的距離i^ 。 視角計(jì)算子模塊1035，與眼睛定位模塊1031和眼睛與圖像傳感采集裝置 距離計(jì)算子模塊1034相連，用于根據(jù)眼睛定位模塊1031所定位的使用者的眼 睛E的位置計(jì)算得到所述眼睛E與圖像傳感采集裝置102間的連線五C與圖像 傳感采集裝置102的中軸CC'之間的夾角"，并且用于根據(jù)所述眼睛E與圖像 傳感采集裝置102之間的距離4c、所述眼睛E與圖像傳感采集裝置間的連線 ￡C與圖像傳感采集裝置的中軸CC'之間的夾角"和圖像感應(yīng)采集裝置102到 顯示屏幕1011中心0的長度々。計(jì)算得到眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的視角 ^，和用于計(jì)算該視角^與所述使用者的眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的最佳 視角《的偏差^。。參見圖1和圖3，已知在豎直方向上圖像傳感采集裝置102的視野范圍為 e，則在豎直方向上，圖像的中點(diǎn)Io到圖像I的上邊界或下邊界的視角范圍為1"「。假設(shè)鏡頭成像在豎直方向上的畸變程度可以忽略，則可以列出下面的比例關(guān)系<formula>formula see original document page 14</formula>
整理式(1)，可以得出眼睛E與圖像傳感采集裝置102間的連線五C與圖像傳感采集裝置102的中軸CC'之間的夾角"<formula>formula see original document page 14</formula>
其中，五y為使用者的眼睛E在圖像I中的縱向坐標(biāo)，/。y為圖像中心Io的 縱向坐標(biāo)，///為圖像I的高度。由此，視角計(jì)算子模塊1035根據(jù)公式a:4^Lx(乂 )計(jì)算得到眼睛E與圖像傳感采集裝置102間的連線EC與圖像傳感采集裝置102的中軸CC'之 間的夾角"。之后，視角計(jì)算子模塊1035根據(jù)所述眼睛E與圖像傳感采集裝置102之 間的距離Z^、所述眼睛E與圖像傳感采集裝置102間的連線EC與圖像傳感 采集裝置的中軸CC，之間的夾角"和圖像感應(yīng)采集裝置102到顯示屏幕1011 中心的長度Z^。計(jì)算得到眼睛E到顯示屏幕1011中心O間的距離；。，并根據(jù) 所述眼睛E與圖像傳感采集裝置102間的連線EC與圖像傳感采集裝置102的 中軸CC'之間的夾角a、所述圖像感應(yīng)采集裝置102到顯示屏幕1011中心O 的長度斗。、眼睛E到顯示屏幕1011中心O間的距離^。計(jì)算得到所述眼睛相 對(duì)該顯示屏幕的視角^ 。視角計(jì)算子模塊1035首先計(jì)算眼睛E和顯示屏幕1011中心O的長度^。， 在眼睛E、圖像傳感采集裝置102中心C和顯示屏幕1011中心O三點(diǎn)構(gòu)成的 三角形ECO中，根據(jù)余弦定理，可得^。的計(jì)算公式如下Z￡0 = a/丄fc2 + AxT — 2 xx ZC(9 x cos ^ ( 3 )其中，丄c。為圖像采集裝置102中心C到顯示屏幕1011中心O的長度， 對(duì)于特定的顯示裝置，^。為已知；且7,為線五C和線CO之間的夾角，由于圖 像采集裝置102的中軸CC'與顯示裝置12所在的平面垂直，因此有^=90°— a 。接著，視角計(jì)算子模塊1035計(jì)算眼睛E和圖像采集裝置102間的連線五C 與眼睛E和顯示屏幕1011中心間的連線50之間的夾角^。具體來說，在三角形ECO中，根據(jù)正弦定理有:smy2 = sin" ") 整理上式(4)，有<formula>formula see original document page 15</formula>;K2 = arcsin<formula>formula see original document page 15</formula>(5)然后，視角計(jì)算子模塊1035計(jì)算眼睛E相對(duì)顯示屏幕1011的視角^， 由于4是三角形ECO的外角，因此有4"力2 (6)視角計(jì)算子模塊1035得到眼睛E相對(duì)顯示屏幕1011的視角^后，根據(jù)該 眼睛E相對(duì)顯示屏幕1011的視角&計(jì)算其與最佳視角《之間的偏差&，即&0 = 4 _《 (7 )其中的最佳視角《根據(jù)人體工程學(xué)的研究，或者根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)值預(yù)先確定，例如，根據(jù)當(dāng)前的顯示器產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范，人眼相對(duì)顯示裝置的視角處于 90°時(shí)，視覺效果最佳，則可以預(yù)定《=90°?？刂颇K1033，用于根據(jù)視角計(jì)算子模塊1035所計(jì)算得到的偏差&下發(fā) 控制指令至轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104，以自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整使用者 的眼睛E相對(duì)顯示屏幕1011的視角^ 。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104，用于在控制模塊1033的控制下轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)顯示裝置101， 進(jìn)而調(diào)整使用者的眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的視角^。該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104位 于基座105和顯示裝置101之間，并且該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置在圖像處理及控制裝置103 的控制模塊1033的控制下帶動(dòng)顯示裝置101進(jìn)行俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)和/或左右轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào) 整所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^ ，使其處于或接近于所述最佳視 角&。該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104優(yōu)選的可作俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，該軸在控制模塊1033的控制 下作俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以帶動(dòng)與其連接的顯示裝置101的俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)。作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，當(dāng)視角計(jì)算模塊1035所計(jì)算得到的眼睛E 相對(duì)顯示裝置101的視角^小于最佳視角《=90°時(shí)，此時(shí)偏差&。為負(fù)值，控制 模塊1033根據(jù)該負(fù)值，下發(fā)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)控制指令至轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置 104接收該順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)指令后進(jìn)行順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到偏差&。為零或接近零；當(dāng)視角計(jì)算子模塊1035所計(jì)算得到的眼睛E相對(duì)顯示裝置101的視角4大于最 佳視角《=90°時(shí)，此時(shí)偏差&為正值，控制模塊1033根據(jù)該正值，下發(fā)逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)控制指令至轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104接收該逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)指令后進(jìn)行 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到偏差&為零或接近零。
作為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，當(dāng)視角計(jì)算子模塊1035所計(jì)算得到的眼 睛E相對(duì)顯示裝置lOl的視角4小于最佳視角《=90°時(shí)，此時(shí)偏差6^。為負(fù)值，
控制模塊1033根據(jù)該負(fù)值，下發(fā)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)控制指令至轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104，轉(zhuǎn)動(dòng) 裝置104接收該逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)指令后進(jìn)行逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到偏差&為零或接近 零；視角計(jì)算子模塊1035所計(jì)算得到的眼睛E相對(duì)顯示裝置101的視角&大 于最佳視角《=卯°時(shí)，此時(shí)偏差&為正值，控制模塊1033根據(jù)該正值，下發(fā) 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)控制指令至轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104接收該順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)指令后 進(jìn)行順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到偏差 為零或接近零。
本發(fā)明中，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104在進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，圖像感應(yīng)采集裝置102和圖 像處理及控制裝置103不斷采集新圖像并計(jì)算偏差&，然后不斷發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)指 令，當(dāng)計(jì)算到偏差&為零或接近零時(shí)圖像處理及控制裝置103停止發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng) 指令，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104停止轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104在接收控制指令后可以一次性轉(zhuǎn) 動(dòng)偏差^。度角，或按照一定的速率轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖4是本發(fā)明提供的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整方法流程圖，結(jié)合圖1和圖2 所示的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)IOO進(jìn)行描述，該方法包括如下
步驟S401，圖像感應(yīng)采集裝置102在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使 用者的圖像。
步驟S402,圖像處理及控制裝置103根據(jù)所述使用者的圖像計(jì)算得到顯 示屏幕1011相對(duì)于使用者的當(dāng)前角度，并根據(jù)該當(dāng)前角度自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置 104的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置101，使得所述顯示屏幕1011相對(duì)于使用者的 角度處于或接近于最佳角度。
步驟S403，顯示裝置101在所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104的帶動(dòng)下調(diào)整其顯示屏幕 1011相對(duì)所述使用者的角度。
為了更好的描述本發(fā)明，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供了一種顯示裝置角度自動(dòng) 調(diào)整方法如圖5所示，結(jié)合圖1和圖2的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)100進(jìn)行 描述，該方法具體包括如下步驟S501，圖像感應(yīng)采集裝置102在圖像釆集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使
用者的圖像。
參見圖3，本實(shí)施例中使用者的圖像大小為水平320像素，豎直240像素。 步驟S502，眼睛定位模塊1031定位圖像感應(yīng)采集裝置102所采集的圖像 中使用者的眼睛的位置。
具體而言，本步驟首先利用例如AdaBoost算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等人臉檢 測方法定位臉在圖像I中的位置，然后在此臉位置的基礎(chǔ)上利用模板匹配法定 位眼睛E在圖像I中的位置，具體可參見如中國發(fā)明專利申請第 200710098495.6號(hào)"一種實(shí)現(xiàn)視力保護(hù)的方法、裝置及一種顯示器"中所公 開的眼睛定位方法來實(shí)現(xiàn)定位眼睛E在圖像I中的位置，居于篇幅所限，此處 不做擴(kuò)展。
參照圖3，假設(shè)在由圖像I所確定的x-y坐標(biāo)系(單位像素)中，圖像I 的范圍為由點(diǎn)M, W 、 "， ￡一 、 M， //々、a,、 //口所確的矩形，那 么，經(jīng)定位后，可以分別確定左眼、右眼在該坐標(biāo)系中的位置為6Em，五P ，
f五，五P 。 表2
水平位置坐標(biāo)(像素)豎直位置坐標(biāo)(像素) 左眼 135 145
右眼 200 145
表2是經(jīng)過定位得到的使用者的左眼、右眼在該坐標(biāo)系中的位置，如左眼 在該坐標(biāo)系中的位置^五lx,五一 為(135， 145)，右眼在該坐標(biāo)系中的位置 &股，為(200， 145)。
步驟S503，眼睛與圖像傳感采集裝置距離計(jì)算子模塊1034根據(jù)眼睛定位 模塊1031所定位的使用者的眼睛E的位置計(jì)算得到眼睛E與圖像傳感采集裝 置102之間的距離i^。
本步驟中，已知左眼在該坐標(biāo)系中的位置6Eu， ￡》為(135， 145)， 右眼在該坐標(biāo)系中的位置r^収，為(200， 145)，則使用者的左眼和右 眼的水平間距為200-135=65個(gè)像素，因此根據(jù)表l可知，眼睛E與圖像傳 感采集裝置102之間的距離丄^介于35厘米和40厘米之間，利用線性插值法 進(jìn)行估計(jì)，眼睛E與圖像傳感采集裝置102之間的距離丄￡(:大約為38.75厘米。步驟S504，視角計(jì)算子模塊1035根據(jù)眼睛定位模塊1031所定位的使用 者的眼睛E的位置計(jì)算得到眼睛E與圖像傳感采集裝置102間的連線五C與圖 像傳感采集裝置102的中軸CC'之間的夾角"。
本步驟中，己知圖像傳感采集裝置102的視角范圍為60度，所述圖像中 心的縱向坐標(biāo)/。，為120，眼睛E在所述圖像I中的縱向坐標(biāo)&為145，圖像I 的高度///為120，則眼睛E與圖像傳感采集裝置102間的連線EC與圖像傳感
采集裝置102的中軸CC'之間的夾角"根據(jù)公式6^4^x(K&)計(jì)算得到
= 6.25度，位于中位線下方。
本發(fā)明中，所述步驟S503和步驟S504的執(zhí)行順序可以互換，也可以同 步進(jìn)行。
步驟S505，視角計(jì)算子模塊1035根據(jù)所述眼睛E與圖像傳感采集裝置 102之間的距離；.、所述眼睛E與圖像傳感采集裝置102間的連線EC與圖像 傳感采集裝置的中軸CC'之間的夾角"和圖像感應(yīng)采集裝置102到顯示屏幕 1011中心的長度^。計(jì)算得到眼睛E到顯示屏幕1011中心 間的距離丄￡。。
已知《 = 6.25度，線￡C和線CO之間的夾角n根據(jù)公式 ^90。-"得到為
83.75度，本實(shí)施例中屏幕上下兩邊之間長度為30厘米即圖像感應(yīng)采集裝置 102到顯示屏幕1011中心O的長度^,。為15厘米，眼睛E與圖像傳感采集裝 置102之間的距離Zw.為38.75厘米，則所述眼睛E到顯示屏幕1011中心間O
的距離丄￡。根據(jù)公式丄￡。 <formula>formula see original document page 18</formula>計(jì)算得到為47.8厘米。
步驟S506，視角計(jì)算子模塊1035根據(jù)所述眼睛E與圖像傳感采集裝置 102間的連線EC與圖像傳感采集裝置102的中軸CC'之間的夾角"、所述圖 像感應(yīng)采集裝置102到顯示裝置101中心O的長度Zc。、眼睛E到顯示屏幕1011 中心0間的距離i^。計(jì)算得到所述眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的視角4 。
本步驟中，已知眼睛E到顯示屏幕lOll中心0間的距離^。為47.8厘米， 線￡C和線CO之間的夾角^為83.75度，圖像感應(yīng)采集裝置102到顯示屏幕 1011中心O的長度々。為15厘米，則眼睛和圖像感應(yīng)采集裝置間的連線與眼
睛和顯示屏幕1011中心間的連線之間的夾角^根據(jù)公式<formula>formula see original document page 18</formula>
計(jì)算得到16.0度。所述眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的視角^再根據(jù)公式^",+^計(jì)算得到99.75度。
步驟S507，視角計(jì)算子模塊1035計(jì)算該眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的 視角4與所述使用者的眼睛E相對(duì)該顯示屏幕1011的最佳視角0。的偏差&。。
本實(shí)施例，所述最佳視角《為90度，根據(jù)公式^。=^-《計(jì)算得到偏差4。 為9.75度。
步驟S508，控制模塊1033根據(jù)視角計(jì)算子模塊1035所計(jì)算得到的偏差^。 下發(fā)控制指令至轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104以自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104的轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)施例中，當(dāng)視角計(jì)算模塊1035所計(jì)算得到的眼睛E相對(duì)顯示屏幕 1011的視角4小于最佳視角0。=90°時(shí)，此時(shí)偏差&為負(fù)值，控制模塊1033根 據(jù)該負(fù)值，下發(fā)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)控制指令至轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104接收該逆 時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)指令后進(jìn)行逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到偏差^。為零或接近零；視角計(jì)算子模 塊1035所計(jì)算得到的眼睛E相對(duì)顯示屏幕1011的視角^大于最佳視角《=90° 時(shí)，此時(shí)偏差&為正值，控制模塊1033根據(jù)該正值，下發(fā)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)控制指 令至轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104接收該順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)指令后進(jìn)行順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 直到偏差&。為零或接近零。
由此，本步驟中，視角計(jì)算子模塊1035所計(jì)算得到的偏差&為9.75度， 控制模塊1033下發(fā)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)控制指令至轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104。
步驟S509，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104接收控制指令后進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)顯示裝置101 調(diào)整其顯示屏幕1011相對(duì)所述使用者的角度。
本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104在進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，圖像感應(yīng)采集裝置102 和圖像處理及控制裝置103不斷采集新圖像并計(jì)算偏差&，然后不斷發(fā)送轉(zhuǎn) 動(dòng)指令，當(dāng)計(jì)算到偏差&為零或接近零時(shí)圖像處理及控制裝置103停止發(fā)送 轉(zhuǎn)動(dòng)指令，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置104停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而停止顯示裝置101角度的調(diào)整，參見 圖6，此時(shí)，顯示裝置101角度處于最佳視角狀態(tài)。
綜上可知，本發(fā)明通過在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使用者的圖像， 然后根據(jù)使用者的圖像計(jì)算得到顯示屏幕相對(duì)于使用者的當(dāng)前角度，并根據(jù)該 當(dāng)前角度來自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使得所述顯示屏幕 相對(duì)于使用者的角度處于或接近于最佳角度。優(yōu)選的是，根據(jù)所述使用者的圖 像計(jì)算得到所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^ ，并計(jì)算該視角^與所 述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角《的偏差&。，最后根據(jù)所述偏差A(yù)。自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)顯示屏幕的角度的調(diào)整。借此，本 發(fā)明可以根據(jù)使用者位置的變化自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)顯示裝置到適合使用者觀看的最佳 角度，并且整個(gè)自動(dòng)調(diào)整過程完全不需要人的參與，快速方便。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，包括一具有顯示屏幕的顯示裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括有圖像傳感采集裝置，用于在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使用者的圖像；圖像處理及控制裝置，用于根據(jù)所述使用者的圖像計(jì)算得到顯示屏幕相對(duì)于使用者的當(dāng)前角度，并根據(jù)該當(dāng)前角度來自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使得所述顯示屏幕相對(duì)于使用者的角度處于或接近于最佳角度；轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，用于在所述圖像處理及控制裝置的控制下轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，進(jìn)而調(diào)整所述顯示屏幕相對(duì)于使用者的角度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理及控制裝置 根據(jù)所述使用者的圖像計(jì)算所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^，并計(jì) 算該視角^與所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角《的偏差&。，再 根據(jù)所述偏差^。自動(dòng)控制所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使所述 使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^處于或接近于所述最佳視角《。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理及控制裝置 位于所述顯示裝置上，該圖像處理及控制裝置進(jìn)一步包括眼睛定位模塊，用于定位所述圖像中使用者的眼睛的位置； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述使用者的眼睛的位置計(jì)算得到所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^ ，并計(jì)算該視角^與所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角A的偏差^。；控制模塊，用于根據(jù)所述偏差&下發(fā)控制指令至所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，以自動(dòng)控制該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊進(jìn)一步包括: 眼睛與圖像傳感采集裝置距離計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述使用者的眼睛的位置，計(jì)算得到所述眼睛與圖像傳感采集裝置之間的距離丄；視角計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述使用者的眼睛的位置，計(jì)算得到所述眼睛 與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角《 ，并且 用于根據(jù)所述眼睛與圖像傳感采集裝置之間的距離丄『、所述眼睛與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角《和圖像感應(yīng)采集 裝置到顯示屏幕中心的長度丄c。，計(jì)算得到所述眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^， 以及用于計(jì)算該視角&與所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角《的 偏差^。。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述眼睛與圖像傳感采集 裝置之間的距離丄^根據(jù)使用者的左眼、右眼的水平間距通過線性插值法進(jìn)行 計(jì)算。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述眼睛與圖像傳感采集 裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角"根據(jù)公式a-^2Lx(^ac)計(jì)算，其中，五y為所述眼睛在圖像中的縱向坐標(biāo)，^為所述圖像中心的縱向坐標(biāo)，^為所述圖像傳感采集裝置的視角范圍，///為所述 圖像的高度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述視角計(jì)算子模塊根據(jù) 所述眼睛與圖像傳感采集裝置之間的距離^c 、所述眼睛與圖像傳感采集裝置 間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的夾角"和圖像感應(yīng)采集裝置到顯 示裝置中心的長度丄c。，計(jì)算得到所述眼睛到顯示屏幕中心間的距離丄￡。，并根 據(jù)所述眼睛與圖像傳感采集裝置間的連線與圖像傳感采集裝置的中軸之間的 夾角《、所述圖像感應(yīng)采集裝置到顯示屏幕中心的長度4。、所述眼睛到顯示 裝置中心間的距離4。計(jì)算得到所述眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角& 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述眼睛到顯示屏幕中心間的距離^。根據(jù)公式<formula>formula see original document page 3</formula>計(jì)算，其中<formula>formula see original document page 3</formula>所述眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^根據(jù)公式<formula>formula see original document page 3</formula>計(jì)算，其中， 1=90。- ， ^為所述眼睛和圖像感應(yīng)采集裝置間的連線與所述眼睛和顯示裝置中心間的連線之間的夾角，并且,2根據(jù)公式<formula>formula see original document page 3</formula>計(jì)算。9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述使用者的眼睛相對(duì)該 顯示屏幕的最佳視角《為90。。10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括基座，用于支撐所述顯示裝置。11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置位于所述 基座和所述顯示裝置之間，并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置在所述圖像處理及控制裝置的控 制下帶動(dòng)所述顯示裝置進(jìn)行俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)和/或左右轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整所述使用者的眼睛 相對(duì)該顯示屏幕的視角^ ，使其處于或接近于所述最佳視角《。12、 一種采用如權(quán)利要求1 11任一項(xiàng)所述系統(tǒng)的顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整方法，所述系統(tǒng)包括一具有顯示屏幕的顯示裝置，其特征在于，該方法包括如下步驟A、 在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使用者的圖像；B、 根據(jù)所述使用者的圖像計(jì)算得到顯示屏幕相對(duì)于使用者的當(dāng)前角度， 并根據(jù)該當(dāng)前角度自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使得所述顯 示屏幕相對(duì)于使用者的角度處于或接近于最佳角度；C、 顯示裝置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下調(diào)整所述顯示屏幕相對(duì)于使用者的 角度。13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，根據(jù)所 述使用者的圖像計(jì)算所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^ ，并計(jì)算該視 角^與所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的最佳視角《的偏差^。，再根據(jù)所 述偏差&。自動(dòng)控制所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述顯示裝置，使所述使用者 的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角^處于或接近于所述最佳視角《。14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述步驟B進(jìn)一步包括 Bl、定位所述圖像中使用者的眼睛的位置；B2、根據(jù)所述使用者的眼睛的位置計(jì)算得到所述使用者的眼睛相對(duì)該顯 示屏幕的視角^ ，并計(jì)算該視角&與所述使用者的眼睛相對(duì)于該顯示屏幕的最 佳視角《的偏差&。；B3、根據(jù)所述偏差&下發(fā)控制指令至所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，以自動(dòng)控制該轉(zhuǎn)動(dòng) 裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整所述使用者的眼睛相對(duì)該顯示屏幕的視角。15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述步驟B2進(jìn)一步包括B21、根據(jù)所述使用者的眼睛的位置計(jì)算得到所述眼睛與圖像傳感采集裝置之間的距離Z^;方法包括以下步驟(1) 數(shù)字信號(hào)處理單元通過A/D釆樣電路獲取外部控制信號(hào) Exval和被控設(shè)備的測量輸入信號(hào)，通過比較存儲(chǔ)內(nèi)的期望控制值和 測量輸入信號(hào)的差值，得到初始調(diào)節(jié)器控制值InVal;(2) 根據(jù)所述存儲(chǔ)器控制方式標(biāo)志位數(shù)據(jù)判斷調(diào)節(jié)器所處的控 制模式，處于輸入直通模式時(shí)，控制切換單元選通外部控制信號(hào)輸出 到外部控制設(shè)備，處于調(diào)節(jié)器控制模式時(shí)，控制切換單元選通初始調(diào) 節(jié)器控制值InVal到外部控制設(shè)備；(3) 實(shí)時(shí)讀取所述存儲(chǔ)器內(nèi)的控制方式標(biāo)志位的數(shù)據(jù)，在所述 標(biāo)志位數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)所述外部控制信號(hào)Exval和存儲(chǔ)器內(nèi)的 過渡次數(shù)對(duì)初始調(diào)節(jié)器控制值InVal進(jìn)行若干次修正，同時(shí)將修正后 的調(diào)節(jié)器控制值輸出到被控設(shè)備，每次修正后的調(diào)節(jié)器控制值持續(xù)輸 出規(guī)定時(shí)間。7、 如權(quán)利要求6所述的調(diào)節(jié)器控制輸出平滑切換過渡的方法， 其特征在于，在步驟(3)中，在所述標(biāo)志位數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，判斷 得出是要將輸入直通模式切換到調(diào)節(jié)器控制模式時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理單 元控制切換單元選通輸出調(diào)節(jié)器輸出值，對(duì)所述調(diào)節(jié)器輸出值根據(jù)下 式修正，得到修改后的調(diào)節(jié)器控制值IsOutValIsOutVal = ExVal*(M0-M)/M0+InVal*M/M0其中，ExVal為外部控制信號(hào)，InVal為初始調(diào)節(jié)器控制值，M0 為存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的平滑過渡次數(shù)，M為實(shí)際的平滑過渡次數(shù)，每次修正 后得到的調(diào)節(jié)器控制值IsOutVal持續(xù)輸出規(guī)定時(shí)間t,若干次修正完成 后將初始調(diào)節(jié)器控制值InVal輸出，結(jié)東。8、 如權(quán)利要求6所述的調(diào)節(jié)器控制輸出平滑切換過渡的方法， 其特征在于，在步驟(3)中，在所述標(biāo)志位數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，判斷 得出是要將調(diào)節(jié)器控制模式切換到輸入直通控制模式時(shí)，數(shù)字信號(hào)處 理單元控制切換單元選通調(diào)節(jié)器輸出值，對(duì)所述調(diào)節(jié)器輸出值根據(jù)下
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，包括一具有顯示屏幕的顯示裝置，還包括圖像傳感采集裝置，用于在圖像采集傳感區(qū)域內(nèi)感應(yīng)并采集使用者的圖像；圖像處理及控制裝置，用于根據(jù)使用者的圖像計(jì)算得到顯示屏幕相對(duì)于使用者的當(dāng)前角度，并根據(jù)該當(dāng)前角度來自動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)顯示裝置，使得顯示屏幕相對(duì)于使用者的角度處于或接近于最佳角度；轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，用于轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)顯示裝置，進(jìn)而調(diào)整顯示屏幕相對(duì)于使用者的角度。本發(fā)明相應(yīng)地公開了一種顯示裝置角度自動(dòng)調(diào)整方法。借此，本發(fā)明可根據(jù)使用者位置的變化自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)顯示裝置到適合使用者觀看的最佳角度，并且整個(gè)自動(dòng)調(diào)整過程完全不需要人的參與，快速方便。
文檔編號(hào)G05D3/12GK101226407SQ200810056790
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
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