專利名稱：目視方向判斷方法、影像處理方法及其裝置、和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種目視方向判斷方法、目視方向判斷裝置、影像處理方法、影像處理 裝置、顯示裝置及電子裝置，特別是涉及一種可提高目視方向判斷的準(zhǔn)確度，并提高相關(guān)應(yīng) 用效能的目視方向判斷方法、目視方向判斷裝置、影像處理方法、影像處理裝置、顯示裝置 及電子裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，便攜式電子裝置，如筆記型計算機(jī)、個人數(shù)字助 理、智能型手機(jī)、移動電話、MP3隨身聽等，在日常生活中被使用的機(jī)會也大幅增加。一般而 言，便攜式電子裝置皆配備有用來輸出影像的顯示屏幕，而某些便攜式電子裝置(如個人 數(shù)字助理、智能型手機(jī)等)還配備有觸控屏幕，用以同時實現(xiàn)顯示及操控的功能。另一方面，為了增加便利性，便攜式電子裝置的顯示功能不再局限于單一顯示方 向，而可切換為直式或橫式的顯示方向。同時，現(xiàn)有技術(shù)還提供了自動切換畫面顯示方向的 機(jī)制，其是通過重力傳感器(G-sensor)，感測使用者手持便攜式電子裝置時的角度，并據(jù)以 切換顯示方向。舉例來說，圖IA及圖IB為一智能型手機(jī)10切換顯示方向的示意圖。在圖 IA及圖IB中，箭頭G表示重力方向。當(dāng)使用者由圖IA的手持方式切換為圖IB的手持方式 時，智能型手機(jī)10可根據(jù)重力的改變，判斷出使用者的目視方向，進(jìn)而將顯示畫面由圖IA 切換為圖IB所示的內(nèi)容。通過如圖IA及圖IB所示的顯示方向切換機(jī)制，現(xiàn)有技術(shù)可提高使用時的便利性 及趣味性。然而，這樣的切換方式仍有其缺點，例如當(dāng)智能型手機(jī)10平置于桌面時，由于無 法感測到重力的改變，因而無法自動切換顯示方向。因此，現(xiàn)有判斷使用者目視方向的方法仍有改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種目視方向判斷方法、目視方向判斷裝置、 影像處理方法、影像處理裝置、顯示裝置及電子裝置。本發(fā)明揭示一種目視方向判斷方法，用來判斷一被測者觀察一物體時的一目視方 向，包含有取得該被測者觀察該物體時的一臉部影像；識別該臉部影像中的多個臉部特征， 以產(chǎn)生一識別結(jié)果；以及根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該被測者觀察該物體時的一臉部方向，以判 斷該目視方向。本發(fā)明還揭示一種目視方向判斷裝置，用來判斷一被測者觀察一物體時的一目視 方向，包含有一臉部影像擷取模塊，用來取得該被測者觀察該物體時的一臉部影像；一臉部 特征識別模塊，用來識別該臉部影像中的多個臉部特征，以產(chǎn)生一識別結(jié)果；以及一判斷模 塊，用來根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該被測者觀察該物體時的一臉部方向，以判斷該目視方向。本發(fā)明還揭示一種用于一顯示裝置的影像處理方法，該顯示裝置包含一屏幕，該 方法包含有接收一影像數(shù)據(jù)，該影像數(shù)據(jù)包含多個像素數(shù)據(jù)，對應(yīng)于該屏幕的多個顯示單元；判斷一使用者觀察該屏幕時的一目視方向；根據(jù)該目視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù)所 對應(yīng)的顯示單元；以及由該多個顯示單元顯示調(diào)整后的該多個像素數(shù)據(jù)，以顯示該影像數(shù) 據(jù)所對應(yīng)的一畫面。本發(fā)明還揭示一種用于一顯示裝置的影像處理裝置，該顯示裝置包含一屏幕，該 影像處理裝置包含有一接收模塊，用來接收一影像數(shù)據(jù)，該影像數(shù)據(jù)包含多個像素數(shù)據(jù)，對 應(yīng)于該屏幕的多個顯示單元；一目視方向判斷裝置，用來判斷一使用者相對于該屏幕的一 目視方向；一調(diào)整模塊，用來根據(jù)該目視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元；以 及一顯示模塊，用來驅(qū)動該多個顯示單元顯示調(diào)整后的該多個像素數(shù)據(jù)，以顯示該影像數(shù) 據(jù)所對應(yīng)的一畫面。本發(fā)明還揭示一種可自動切換顯示方向的顯示裝置，包含有一屏幕，包含有多個 顯示單元；一影像數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置，用來產(chǎn)生一影像數(shù)據(jù)，該影像數(shù)據(jù)包含多個像素數(shù)據(jù)，對 應(yīng)于該屏幕的該多個顯示單元；以及一影像處理裝置，用來處理該影像數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置所產(chǎn) 生的該影像數(shù)據(jù)，并通過該屏幕播放處理后的結(jié)果。該影像處理裝置包含有一接收模塊，用 來接收一影像數(shù)據(jù)，該影像數(shù)據(jù)包含多個像素數(shù)據(jù)，對應(yīng)于該屏幕的多個顯示單元；一目視 方向判斷裝置，用來判斷一使用者相對于該屏幕的一目視方向；一調(diào)整模塊，用來根據(jù)該目 視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元；以及一顯示模塊，用來驅(qū)動該多個顯示單 元顯示調(diào)整后的該多個像素數(shù)據(jù)，以顯示該影像數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一畫面。本發(fā)明還揭示一種電子裝置，具有顯示功能，包含有一屏幕，包含有多個顯示單 元；以及一影像處理裝置。該影像處理裝置包含有一接收模塊，用來接收一影像數(shù)據(jù)，該影 像數(shù)據(jù)包含多個像素數(shù)據(jù)，對應(yīng)于該屏幕的該多個顯示單元；一目視方向判斷裝置，用來判 斷一使用者相對于該屏幕的目視方向；一調(diào)整模塊，用來根據(jù)該使用者相對于該屏幕的目 視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元；以及一顯示模塊，用來驅(qū)動該多個顯示單 元顯示調(diào)整后的該多個像素數(shù)據(jù)，以顯示該影像數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一畫面。


圖1A及圖1B為現(xiàn)有一智能型手機(jī)切換顯示方向的示意圖。圖2為一觀看者的臉部示意圖。圖3為本發(fā)明實施例一目視方向判斷流程的示意圖。圖4為本發(fā)明實施例一目視方向判斷裝置的示意圖。圖5為本發(fā)明實施例一顯示裝置的示意圖。圖6A為圖5中由一屏幕向一使用者望去所得的影像示意圖。圖6B為圖6A的使用者的臉部水平方向與屏幕的水平方向的夾角示意圖。圖7為本發(fā)明實施例一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換示意圖。圖8為本發(fā)明實施例一影像處理流程的示意圖。圖9A至圖9G為本發(fā)明實施例一智能型手持裝置的運(yùn)作示意圖。附圖符號說明10智能型手機(jī)G箭頭30目視方向判斷流程
300、302、304、306,308步驟40目視方向判斷裝置400臉部影像擷取模塊402臉部特征識別模塊404判斷模塊406影像擷取單元408運(yùn)算單元410位置判斷單元412方向判斷單元50顯示裝置500屏幕502影像數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置504影像處理裝置506接收模塊508目視方向判斷裝置510調(diào)整模塊512顯示模塊IMG影像數(shù)據(jù)USR_a使用者V_default、H_default·、DT_a 方向δ、θ角度P像素數(shù)據(jù)80影像處理流程800、802、804、806,808,,810 步驟90智能型手持裝置900照相機(jī)
具體實施例方式
為了清楚說明本發(fā)明的精神，首先說明為何人腦可辨別眼睛所視得的影像，此處 所說明的影像泛指因光線反射而產(chǎn)生的視覺現(xiàn)象，而非單指平面圖片或畫面。當(dāng)光線從瞳 孔射入眼球，經(jīng)水晶體折射，而聚集在視網(wǎng)膜上的感覺細(xì)胞時，視神經(jīng)會將感覺細(xì)胞所產(chǎn)生 的訊息傳到大腦。訊息進(jìn)入大腦后，立刻分離成碎片，送到大腦不同的皮質(zhì)(cortex)區(qū)域。 一部分皮質(zhì)區(qū)域，如顳葉CTemporal Lobe)及枕葉(Occipital Lobe)，可立即產(chǎn)生視覺，而 另一部分皮質(zhì)區(qū)域，如頂葉(Parietal Lobe)，則可(片斷)記錄影像。當(dāng)多次視得同一類 型的影像后，大腦皮質(zhì)會記錄足夠的信息，而產(chǎn)生所謂的「存儲」或「印象」，此即辨別影像 的依據(jù)。同時，對于同一影像的所有「印象」中，僅有不斷出現(xiàn)的「印象」會特別深刻，這也 是為何人類除了可辨別影像外，還可辨別已知影像是否正確或符合常態(tài)。舉例來說，人類對 于樹木的印象是根在下而葉在上，若一圖片所顯示的樹木是根在上而葉在下，則大多數(shù)人 可迅速辨別該圖片是被倒置。
由于人腦對于已知影像的印象包含方向性，因此，任何非天然產(chǎn)物的呈現(xiàn)方式都 應(yīng)依循大多數(shù)人的印象，切確來說是要符合觀看者的「目視方向」。「目視方向」是一種抽象 概念，代表的是人眼視物的常態(tài)方向，實際上，目視方向無法用簡易的模型表示，因為造成 人類會有目視方向感覺的不是眼睛的構(gòu)造，而是存在于大腦的印象，而印象又與觀看者的 成長環(huán)境、教育等有關(guān)。例如，若某人從小被教導(dǎo)英文字母「A」為符號f V」,則當(dāng)看到「A」 時，會主觀地認(rèn)定「A」與其目視方向不符，而為上下顛倒。探討這種特例為強(qiáng)調(diào)目視方向的 實際意義，非本發(fā)明所欲解決的問題。由于目視方向無法以簡易的模型表示，因此，必需以其它方式描述目視方向。在正 常情況下，由于地心引力、雙眼平衡等原因，正常人是以面向被視物的方式視物。以外觀來 說，若由被視物面向觀看者，則觀看者的臉部是如圖2所示。其中，箭頭G表示地心引力方 向，而虛線H表示水平線。藉此，雖然無法以特定模型描述目視方向，但仍有可依循的標(biāo)準(zhǔn)。 例如，當(dāng)人眼正常視物時，雙眼所連成的直線約略平行于水平線，雙眼中央至下巴或嘴巴的 中央約略平行于鉛直線，眼睛在眉毛之下，鼻子在雙眼之下...等等。本發(fā)明即是利用這些 檢查標(biāo)準(zhǔn)，判斷出觀看者的臉部方向，進(jìn)而判斷目視方向。請參考圖3，圖3為本發(fā)明實施例一目視方向判斷流程30的示意圖。目視方向判 斷流程30用來判斷一被測者觀察一物體時的一目視方向，其包含以下步驟步驟300:開始。步驟302 取得該被測者觀察該物體時的一臉部影像。步驟304 識別該臉部影像中的多個臉部特征，以產(chǎn)生一識別結(jié)果。步驟306 根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該被測者觀察該物體時的一臉部方向，以判斷該 目視方向。步驟308:結(jié)束。根據(jù)目視方向判斷流程30，本發(fā)明是通過影像識別技術(shù)，識別出被測者的臉部特 征，再據(jù)以判斷其臉部方向，從而判斷目視方向。其中，臉部特征可以是被測者的眼睛、鼻 子、嘴巴、耳朵、眉毛等人體特征，或配戴的物品，如眼鏡、耳環(huán)等，且不限于此。例如，先識別 被測者的雙眼及鼻子的位置，再根據(jù)雙眼連成的直線或鼻子相對于雙眼的直線的位置，判 斷被測者的臉部方向，進(jìn)而判斷被測者是否以常態(tài)方式視物，即其目視方向。因此，通過識別被測者的臉部特征，本發(fā)明可判斷被測者的臉部方向，進(jìn)而判斷其 目視方向。這樣的判斷過程僅單純地與被測者視物時的臉部特征位置有關(guān)，不受重力影響。 此外，需注意的是，目視方向判斷流程30僅用來說明本發(fā)明的概念，凡依此概念所做的變 化皆屬本發(fā)明的范疇。例如，在取得被測者的臉部影像時，可先取得包含臉部影像的影像， 如被測者上半身或全身影像等，再通過臉部識別技術(shù)，識別被測者的臉部輪廓，以取得被測 者的臉部影像。其中，臉部識別技術(shù)是常見的影像處理技術(shù)，其原理是人臉大致呈橢圓形， 且臉部輪廓內(nèi)除部分特征(如眼睛、眉毛)外大致呈相同膚色。因此，當(dāng)取得包含被測者臉 部影像的影像后，可根據(jù)影像所包含的所有像素的灰階值、對比度、彩度、亮度等影像特性 值，判斷臉部輪廓。同樣地，在識別臉部特征時，亦可采用相同技術(shù)，即根據(jù)被測者臉部影像所包含的 像素的影像特性值(如灰階值、對比度、彩度、亮度等)，識別出臉部特征的輪廓，以識別臉 部特征。進(jìn)一步地，當(dāng)識別出被測者的臉部特征后，即可判斷臉部特征相對于該臉部影像的位置，再依據(jù)臉部特征的位置，判斷被測者的臉部方向，以判斷目視方向。舉例來說，雙眼中 央至下巴或嘴巴的中央為被測者的臉部垂直方向，左、右眼聯(lián)機(jī)為被測者的臉部水平方向 (左、右眼的判斷方式可根據(jù)鼻子相對于雙眼的位置)。本發(fā)明是根據(jù)被測者的臉部特征，判斷臉部方向，進(jìn)而判斷目視方向，此判斷過程 不受重力影響，只與被測者觀察物體的臉部角度有關(guān)。因此，若將目視方向判斷流程30應(yīng) 用于圖IA及圖IB所示的智能型手機(jī)10或類似的便攜式裝置時，可確保顯示方向切換機(jī)制 的正常運(yùn)作，以提高使用時的便利性及趣味性，相關(guān)實現(xiàn)方式詳述如下。請參考圖4，圖4為本發(fā)明實施例一目視方向判斷裝置40的示意圖。目視方向判 斷裝置40用來實現(xiàn)目視方向判斷方法30，以判斷一被測者觀察一物體時的目視方向。目 視方向判斷裝置40包含有一臉部影像擷取模塊400、一臉部特征識別模塊402及一判斷模 塊404。臉部影像擷取模塊400用來取得被測者觀察物體時的臉部影像，其包含一影像擷取 單元406及一運(yùn)算單元408。影像擷取單元406可以是一照相機(jī)，用來取得包含被測者觀 察物體時的臉部影像的影像；而運(yùn)算單元408則可根據(jù)影像擷取單元406所取得的影像中 所有像素的影像特性值(如灰階值、對比度、彩度、亮度等)，識別被測者的臉部輪廓，以取 得臉部影像。臉部特征識別模塊402用來識別臉部影像中的多個臉部特征，其可仿運(yùn)算單 元408的運(yùn)作，即根據(jù)臉部影像所包含的像素的影像特性值，識別臉部特征的輪廓，以識別 臉部特征。判斷模塊404用來根據(jù)臉部特征識別模塊402所得的識別結(jié)果，判斷被測者的 臉部方向(如雙眼中央至下巴中央的垂直方向或雙眼連成的水平方向)，以判斷目視方向。 判斷模塊404包含有一位置判斷單元410及一方向判斷單元412。位置判斷單元410用來 依據(jù)臉部特征識別模塊402所得的識別結(jié)果，判斷被測者的臉部特征相對于臉部影像的位 置。方向判斷單元412用來根據(jù)位置判斷單元410所得的結(jié)果，判斷被測者的臉部方向，以 判斷目視方向。目視方向判斷裝置40是用來實現(xiàn)目視方向判斷流程30，詳細(xì)說明可參考前述。此 外，需注意的是，臉部影像擷取模塊400、臉部特征識別模塊402及判斷模塊404僅用來說明 可能的實現(xiàn)方式，不限于此。例如，影像擷取單元406除了可以是照相機(jī)外，亦可以是攝影 機(jī)、紅外線感測儀等具實時影像擷取功能的裝置，或者是不具影像擷取功能的裝置或模塊， 如網(wǎng)絡(luò)下載模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊等。以數(shù)據(jù)讀取模塊為例，其是通過讀取存儲卡、硬盤等數(shù) 據(jù)儲存裝置，以取得被測者的影像。目視方向判斷流程30及目視方向判斷裝置40是根據(jù)被測者的臉部特征，判斷被 測者的臉部方向，進(jìn)而判斷其目視方向。由于判斷的依據(jù)是被測者的臉部特征，因此其結(jié)果 不受重力因素影響，若用于便攜式裝置的顯示方向切換機(jī)制，可提高便利性及趣味性。請參考圖5，圖5為本發(fā)明實施例一顯示裝置50的示意圖。顯示裝置50較佳地用 于一便攜式電子裝置，用來根據(jù)使用者的目視方向，切換顯示方向。顯示裝置50包含有一 屏幕500、一影像數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置502及一影像處理裝置504。屏幕500可以是各種形式(如平 面、立體、投影式等)或外型(圓形、矩形、4:3、16:9、16:10等)的屏幕，其包含有多個顯示 單元，每一顯示單元用來顯示一像素數(shù)據(jù)。影像數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置502用來產(chǎn)生影像數(shù)據(jù)IMG， 影像數(shù)據(jù)IMG可以是任何形式的影像數(shù)據(jù)(如JPEG、GIFF等)，其包含多個像素數(shù)據(jù)，分別 對應(yīng)于屏幕500的一顯示單元。影像處理裝置504包含有一接收模塊506、一目視方向判斷 裝置508、一調(diào)整模塊510及一顯示模塊512。接收模塊506用來接收影像數(shù)據(jù)IMG。目視10方向判斷裝置508較佳地設(shè)置于屏幕500周圍或附近，用來判斷使用者觀看屏幕500時相 對于屏幕500的目視方向，其實現(xiàn)方式與圖4的目視方向判斷裝置40相同，故不贅述。調(diào) 整模塊510可根據(jù)目視方向判斷裝置508所判得的目視方向，調(diào)整影像數(shù)據(jù)IMG中的像素 數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元。顯示模塊512可驅(qū)動屏幕500的顯示單元顯示調(diào)整模塊510調(diào)整 后的像素數(shù)據(jù)，以顯示影像數(shù)據(jù)IMG所對應(yīng)的畫面。簡單來說，顯示裝置50可根據(jù)使用者的臉部特征，判斷其臉部方向及目視方向， 并據(jù)以調(diào)整(轉(zhuǎn)換)顯示數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元，使屏幕500的畫面顯示方向相關(guān)于使用 者的目視方向。舉例來說，若由屏幕500向一使用者去，所得的影像如圖6A所示， 且方向V_default及H_default分別表示屏幕500的垂直(上至下)及水平方向，可知使 用者USR_a雙眼(右眼至左眼)所形成的方向DT_a與方向H_default間的關(guān)系如圖6B所 示。由圖6B可知，方向DT_a與方向H_default間的夾角為δ。在此情形下，當(dāng)目視方向判 斷裝置508識別出使用者USR_a的雙眼及鼻子或嘴巴后，可判斷出使用者USR_a的臉部水 平方向是方向DT_a。接著，調(diào)整模塊510可根據(jù)方向DT_a與方向H_default間的夾角δ， 調(diào)整影像數(shù)據(jù)IMG中各像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元，使屏幕500所顯示的畫面符合使用者 USR_a的目視方向，亦即補(bǔ)償夾角δ。需注意的是，方向V_default及H_default是調(diào)整模塊510執(zhí)行調(diào)整前的畫面 垂直及水平顯示方向，其無關(guān)于影像數(shù)據(jù)IMG的內(nèi)容。另外，調(diào)整模塊510的調(diào)整方式不 限于任何特殊規(guī)則，只要能使屏幕500所顯示的畫面符合使用者USR_a的目視方向即可。 舉例來說，可將影像數(shù)據(jù)IMG中各像素數(shù)據(jù)對應(yīng)至一坐標(biāo)系，當(dāng)?shù)贸龇较駾T_a與方向H_ default間的夾角δ后，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式，轉(zhuǎn)換影像數(shù)據(jù)IMG中各像素數(shù)據(jù)的坐標(biāo)，以補(bǔ) 償夾角I相關(guān)運(yùn)作方式可以圖7說明。在圖7中，若影像數(shù)據(jù)IMG中一像素數(shù)據(jù)P的坐 標(biāo)為(a，b)，與原點0的距離為R，與χ軸的夾角為θ，則可將像素數(shù)據(jù)P以極坐標(biāo)方式表示為P(R，θ )，其中，^ =tarT1·^ 過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將像素數(shù)據(jù)ρ旋轉(zhuǎn)角度δ后可得 P'，其坐標(biāo)為(a ‘，b')，極坐標(biāo)為 P' (R，9 + 5)，其中，&' = R*cos(0 + 5), b' = R*sin(0 + 5)o需注意的是，原點0可以是畫面中任意位置，端視坐標(biāo)軸的定義方式。例 如，若屏幕500所顯示的畫面為一矩形，且坐標(biāo)軸x、y分別對應(yīng)于長、寬的中心線，則原點0 是該矩形的中心(或重心)，而如何設(shè)定坐標(biāo)軸或原點的位置只會影響坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的進(jìn)行，與 本發(fā)明的精神無關(guān)。上述的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式，為調(diào)整模塊510可能的調(diào)整方式，實際上，任何能補(bǔ)償夾角 δ的轉(zhuǎn)換方式皆可用于本發(fā)明，而不限于此。在顯示裝置50中，影像處理裝置504是根據(jù) 使用者的臉部特征，判斷臉部方向，進(jìn)而決定其目視方向，其運(yùn)作方式可歸納為一影像處理 流程80，如圖8所示。影像處理流程80包含以下步驟步驟800:開始。步驟802 接收模塊506接收影像數(shù)據(jù)IMG。步驟804 目視方向判斷裝置508判斷使用者相對于屏幕500的目視方向。步驟806 調(diào)整模塊510根據(jù)目視方向判斷裝置508所得的目視方向，調(diào)整影像數(shù) 據(jù)IMG的像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元。步驟808 顯示模塊512驅(qū)動屏幕500顯示調(diào)整后的像素數(shù)據(jù)，以顯示影像數(shù)據(jù)IMG所對應(yīng)的畫面。步驟810:結(jié)束。影像處理流程80用以說明影像處理裝置504的運(yùn)作方式，詳細(xì)說明可參考前述， 在此不贅述。前述說明無特別指出目視方向的確切方向，主要原因在于目視方向與許多因素相 關(guān)，而本發(fā)明是以大多數(shù)人正常視物的目視方向為主，即雙眼平視被視物。另外，需注意的 是，圖5所示的顯示裝置50為本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可據(jù)以做不同的修飾，而不 限于此。舉例來說，為了避免調(diào)整模塊510過于頻繁或錯誤的調(diào)整，設(shè)計者還可增加時間或 角度的閾值(Threshold)。例如，當(dāng)目視方向判斷裝置508所判斷的結(jié)果表示使用者的臉部 方向與顯示方向持續(xù)一預(yù)設(shè)時間且(或)兩者的差距大于預(yù)設(shè)角度時，調(diào)整模塊510始進(jìn) 行調(diào)整。另外，在進(jìn)行調(diào)整時，調(diào)整模塊510亦可僅限定某幾種調(diào)整方式，以簡化運(yùn)作所需 的資源。例如，以圖6A為例說明當(dāng)夾角δ介于45至135度之間時，將畫面旋轉(zhuǎn)90度，即 設(shè)定欲補(bǔ)償?shù)慕嵌葹?0度；當(dāng)夾角δ介于135至225度之間時，將畫面旋轉(zhuǎn)180度；當(dāng)夾 角δ介于225至315度之間時，將畫面旋轉(zhuǎn)270度；以及當(dāng)夾角δ介于315至45度之間 時，不旋轉(zhuǎn)畫面。此外，在擷取影像時，可能識別出多名使用者的臉部影像，則目視方向判斷裝置 508可選取其中之一使用者，如最靠近的或最中間的使用者。反之，若無法識別出使用者的 臉部影像，則調(diào)整模塊510可使用預(yù)設(shè)的顯示方向。另一方面，由于屏幕500通常為矩形，若直接進(jìn)行影像數(shù)據(jù)IMG的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，可能 會有部分畫面被截掉，則調(diào)整模塊510可加入縮放功能，以根據(jù)屏幕500的顯示范圍，進(jìn)一 步調(diào)整影像數(shù)據(jù)IMG。再者，顯示裝置50可能于屏幕500上顯示控制選單(如屏幕500為 觸控屏幕時)，則調(diào)整模塊510亦可根據(jù)目視方向，調(diào)整選單顯示于屏幕500的位置及角度， 當(dāng)然觸控指令的位置也要相對應(yīng)的調(diào)整。除此之外，本發(fā)明所使用的臉部特征，亦可擴(kuò)充為 人體輪廓，如頭部與身體的相對位置，且不限于此。需注意的是，圖5所示顯示裝置50為本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)系 統(tǒng)所需可做適當(dāng)?shù)男揎?。例如，?dāng)顯示裝置50實現(xiàn)于一智能型手持裝置中時，可利用智能 型手持裝置原有或新增的照相機(jī)，擷取使用者的臉部影像，進(jìn)而判斷臉部方向，以適當(dāng)調(diào)整 屏幕的顯示方向。以下結(jié)合不同圖示說明。請參考圖9Α至圖9G，圖9Α至圖9G為本發(fā)明實施例一智能型手持裝置90的運(yùn)作 示意圖。智能型手持裝置90配置有一照相機(jī)900，并采用如圖5所示的顯示裝置50為其 顯示接口。在圖9Α至圖9G中，方向DT表示使用者的雙眼中央至下巴中央的方向，即臉部 垂直方向，「+」、「_」分別代表放大及縮小圖片的控制選單。若使用者一開始是以圖9Α所示 的方式，通過智能型手持裝置90瀏覽一圖片，則當(dāng)使用者將智能型手持裝置90轉(zhuǎn)向或更換 位置，造成臉部方向改變時，本發(fā)明可將智能型手持裝置90所顯示的畫面自動調(diào)整成圖9Β 或圖9C的例。其中，圖9Β是未將畫面縮放，因此有部分畫面被截，而圖9C則已進(jìn)行畫面縮 放，可顯示完整畫面。同理，若使用者是以圖9D所示的方式，通過智能型手持裝置90瀏覽 另一圖片，則當(dāng)使用者將智能型手持裝置90轉(zhuǎn)向或更換位置時，本發(fā)明可將智能型手持裝 置90所顯示的畫面自動調(diào)整成(未經(jīng)畫面縮放的)圖9Ε或(已經(jīng)畫面縮放的)圖9F的 例。針對圖9Α，若使用者旋轉(zhuǎn)45度，本發(fā)明亦可對應(yīng)旋轉(zhuǎn)顯示方向并調(diào)整大小，如圖9G所示；當(dāng)然，為減少運(yùn)算負(fù)擔(dān)，可不進(jìn)行調(diào)整，維持圖9A的顯示方式，也可調(diào)整成圖9B或圖9C 的例。此外，如圖9A至圖9G所示，當(dāng)顯示方向改變時，「+」、「_」的位置及工作列選單(即 「開始」、「通話記錄」、「連絡(luò)人」)的位置及文字方向也跟著改變。同時，觸控指令的位置也 要相對應(yīng)的調(diào)整。例如，在圖9A中，當(dāng)使用者點選「通話記錄」的選單時，智能型手持裝置 90會產(chǎn)生顯示通話記錄的指令。當(dāng)畫面調(diào)整成圖9B時，「通話記錄」選單已變更為橫向的 「連絡(luò)人」選單，此時，若使用者點選「連絡(luò)人」的選單，則智能型手持裝置90所產(chǎn)生的指令 應(yīng)由原本的顯示通話記錄對應(yīng)變更為顯示連絡(luò)人列表。智能型手持裝置90是因其屏幕為矩形，故需進(jìn)行影像縮放。若在其它應(yīng)用中是以 圓形屏幕為影像輸出接口，則只要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換即可，而無需進(jìn)行影像縮放。再者，前述說 明中目視方向的判斷未涉及「正面視物」與否的判斷，亦即，即使被測者非以正面視物(即 斜視)或非擷取被測者的臉部正面影像，但本發(fā)明仍可判斷其目視方向。也就是說，以圖 9A為例，若使用者以斜視方式使用智能型手持裝置90，或照相機(jī)900可水平旋轉(zhuǎn)但當(dāng)使用 者使用時未將的完全轉(zhuǎn)回正面，則本發(fā)明仍可正確判斷使用者的目視角度，而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整 智能型手持裝置90的顯示方式。當(dāng)然，在某些實施例中，亦可包含校正「非正面視物」的功 能，不影響本發(fā)明的運(yùn)作?，F(xiàn)有技術(shù)是根據(jù)重力的改變，判斷使用者的目視方向，因此，若無法感測到重力的 改變，則無法判斷目視方向。相較之下，本發(fā)明是根據(jù)觀看者的臉部特征，判斷其臉部方向， 進(jìn)而判斷其目視方向。由于判斷的依據(jù)是觀看者的臉部特征，因此其結(jié)果不受重力因素影 響，可大幅提高判斷的可靠度及正確性。若用于智能型手持裝置等便攜式裝置的顯示方向 切換機(jī)制，可有效提高便利性及趣味性。綜上所述，本發(fā)明是根據(jù)觀看者的臉部特征，判斷其臉部方向，進(jìn)而判斷其目視方 向。由于判斷過程僅單純地與觀看者視物時的臉部特征位置有關(guān)，不受重力影響，因而可提 高判斷的準(zhǔn)確度，并提高相關(guān)應(yīng)用(如顯示方向切換機(jī)制)的效能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的均等變化與修 飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。1權(quán)利要求
1.一種目視方向判斷方法，用來判斷一被測者觀察一物體時的一目視方向，包含有 取得該被測者觀察該物體時的一臉部影像；識別該臉部影像中的多個臉部特征，以產(chǎn)生一識別結(jié)果；以及根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該被測者觀察該物體時的一臉部方向，以判斷該目視方向。
2.如權(quán)利要求1所述的目視方向判斷方法，其中取得該被測者觀察該物體時的該臉部 影像的步驟，包含有取得一影像，該影像包含該被測者觀察該物體時的該臉部影像；以及 根據(jù)該影像所包含的多個像素的影像特性值，識別該影像中該被測者的一臉部輪廓， 以取得該被測者觀察該物體時的該臉部影像。
3.如權(quán)利要求1所述的目視方向判斷方法，其中識別該臉部影像中的該多個臉部特征 的步驟，是根據(jù)該臉部影像所包含的多個像素的影像特性值，識別該臉部影像中該多個臉 部特征的輪廓，以識別該多個臉部特征。
4.如權(quán)利要求1所述的目視方向判斷方法，其中根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該被測者觀察 該物體時的該臉部方向，以判斷該目視方向的步驟，包含有根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該多個臉部特征相對于該臉部影像的多個位置；以及 根據(jù)該多個位置，判斷該被測者觀察該物體時的該臉部方向，以判斷該目視方向。
5.如權(quán)利要求1所述的目視方向判斷方法，其中該臉部方向是該被測者的雙眼中央至 下巴中央的一垂直方向。
6.如權(quán)利要求1所述的目視方向判斷方法，其中該臉部方向是該被測者的一眼至另一 眼的一水平方向。
7.一種目視方向判斷裝置，用來判斷一被測者觀察一物體時的一目視方向，包含有 一臉部影像擷取模塊，用來取得該被測者觀察該物體時的一臉部影像；一臉部特征識別模塊，用來識別該臉部影像中的多個臉部特征，以產(chǎn)生一識別結(jié)果；以及一判斷模塊，用來根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該被測者觀察該物體時的一臉部方向，以判斷 該被測者相對于該物體的目視方向。
8.如權(quán)利要求7所述的目視方向判斷裝置，其中該臉部影像擷取模塊包含有一影像擷取單元，用來取得一影像，該影像包含該被測者觀察該物體時的該臉部影像；以及一運(yùn)算單元，用來根據(jù)該影像所包含的多個像素的影像特性值，識別該影像中該被測 者的一臉部輪廓，以取得該臉部影像。
9.如權(quán)利要求7所述的目視方向判斷裝置，其中該臉部特征識別模塊是根據(jù)該臉部影 像所包含的多個像素的影像特性值，識別該臉部影像中該多個臉部特征的輪廓，以識別該 多個臉部特征。
10.如權(quán)利要求7所述的目視方向判斷裝置，其中該判斷模塊包含有一位置判斷單元，用來根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該多個臉部特征相對于該臉部影像的多 個位置；以及一方向判斷單元，用來根據(jù)該多個位置，判斷該被測者觀察該物體時的該臉部方向，以 判斷該目視方向。
11.如權(quán)利要求7所述的目視方向判斷裝置，其中該臉部方向是該被測者的雙眼中央 至下巴中央的一垂直方向。
12.如權(quán)利要求7所述的目視方向判斷裝置，其中該臉部方向是該被測者的一眼至另 一眼的一水平方向。
13.一種影像處理方法，用于一顯示裝置，該顯示裝置包含一屏幕，該方法包含有 接收一影像數(shù)據(jù)，該影像數(shù)據(jù)包含多個像素數(shù)據(jù)，對應(yīng)于該屏幕的多個顯示單元； 判斷一使用者觀察該屏幕時的一目視方向；根據(jù)該目視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元；以及由該多個顯示單元顯示調(diào)整后的該多個像素數(shù)據(jù)，以顯示該影像數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一畫
14.如權(quán)利要求13所述的影像處理方法，其中判斷該使用者觀察該屏幕時的該目視方 向的步驟，包含有取得該使用者觀察該屏幕時的一臉部影像；識別該臉部影像中的多個臉部特征，以產(chǎn)生一識別結(jié)果；以及根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該使用者觀察該屏幕時的一臉部方向，以判斷該目視方向。
15.如權(quán)利要求14所述的影像處理方法，其中取得該使用者觀察該屏幕時的該臉部影 像的步驟，包含有取得一影像，該影像包含該使用者觀察該屏幕時的該臉部影像；以及根據(jù)該影像所包含的多個像素的影像特性值，識別該影像中該使用者的一臉部輪廓， 以取得該使用者觀察該屏幕時的該臉部影像。
16.如權(quán)利要求15所述的影像處理方法，其中該多個像素的影像特性值選自下列群 組灰階值、對比度、彩度、亮度。
17.如權(quán)利要求14所述的影像處理方法，其中識別該臉部影像中的該多個臉部特征的 步驟，是根據(jù)該臉部影像所包含的多個像素的影像特性值，識別該臉部影像中該多個臉部 特征的輪廓，以識別該多個臉部特征。
18.如權(quán)利要求17所述的影像處理方法，其中該多個像素的影像特性值選自下列群 組灰階值、對比度、彩度、亮度。
19.如權(quán)利要求14所述的影像處理方法，其中根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該使用者觀察該 屏幕時的該臉部方向，以判斷該目視方向的步驟，包含有根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該多個臉部特征相對于該臉部影像的多個位置；以及根據(jù)該多個位置，判斷該使用者觀察該屏幕時的該臉部方向，以判斷該目視方向。
20.如權(quán)利要求14所述的影像處理方法，其中該臉部方向是該使用者的雙眼中央至下 巴中央的一垂直方向。
21.如權(quán)利要求14所述的影像處理方法，其中該臉部方向是該使用者的一眼至另一眼 的一水平方向。
22.如權(quán)利要求14所述的影像處理方法，其中該多個臉部特征選自下列群組眼睛、鼻 子、嘴巴、耳朵、眉毛、眼鏡、耳環(huán)、下巴。
23.如權(quán)利要求13所述的影像處理方法，其中根據(jù)該目視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù) 所對應(yīng)的顯示單元的步驟，是根據(jù)該目視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元，使該多個顯示單元顯示該畫面的方向相關(guān)于該目視方向。
24.如權(quán)利要求13所述的影像處理方法，其還包含根據(jù)該屏幕的一顯示范圍，調(diào)整該 畫面的大小。
25.如權(quán)利要求13所述的影像處理方法，其還包含根據(jù)該目視方向，調(diào)整該顯示裝置 的多個選單顯示于該屏幕的位置及角度。
26.一種影像處理裝置，用于一顯示裝置，該顯示裝置包含一屏幕，該影像處理裝置包 含有一接收模塊，用來接收一影像數(shù)據(jù)，該影像數(shù)據(jù)包含多個像素數(shù)據(jù)，對應(yīng)于該屏幕的多 個顯示單元；一目視方向判斷裝置，用來判斷一使用者相對于該屏幕的一目視方向； 一調(diào)整模塊，用來根據(jù)該目視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元；以及 一顯示模塊，用來驅(qū)動該多個顯示單元顯示調(diào)整后的該多個像素數(shù)據(jù)，以顯示該影像 數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一畫面。
27.如權(quán)利要求沈所述的影像處理裝置，其中該目視方向判斷裝置包含有 一臉部影像擷取模塊，用來取得該使用者觀察該屏幕時的一臉部影像；一臉部特征識別模塊，用來識別該臉部影像中的多個臉部特征，以產(chǎn)生一識別結(jié)果；以及一判斷模塊，用來根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該使用者觀察該屏幕時的一臉部方向，以判斷 該目視方向。
28.如權(quán)利要求27所述的影像處理裝置，其中該臉部影像擷取模塊包含有一影像擷取單元，用來取得一影像，該影像包含該使用者觀察該屏幕時的該臉部影像；以及一運(yùn)算單元，用來根據(jù)該影像所包含的多個像素的影像特性值，識別該影像中該使用 者的一臉部輪廓，以取得該臉部影像。
29.如權(quán)利要求觀所述的影像處理裝置，其中該多個像素的影像特性值選自下列群 組灰階值、對比度、彩度、亮度。
30.如權(quán)利要求27所述的影像處理裝置，其中該臉部特征識別模塊是根據(jù)該臉部影像 所包含的多個像素的影像特性值，識別該臉部影像中該多個臉部特征的輪廓，以識別該多 個臉部特征。
31.如權(quán)利要求30所述的影像處理裝置，其中該多個像素的影像特性值選自下列群 組灰階值、對比度、彩度、亮度。
32.如權(quán)利要求27所述的影像處理裝置，其中該判斷模塊包含有一位置判斷單元，用來根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該多個臉部特征相對于該臉部影像的多 個位置；以及一方向判斷單元，用來根據(jù)該多個位置，判斷該使用者觀察該屏幕時的該臉部方向，以 判斷該目視方向。
33.如權(quán)利要求27所述的影像處理裝置，其中該臉部方向是該使用者的雙眼中央至下 巴中央的一垂直方向。
34.如權(quán)利要求27所述的影像處理裝置，其中該臉部方向是該使用者的一眼至另一眼的一水平方向。
35.如權(quán)利要求27所述的影像處理裝置，其中該多個臉部特征選自下列群組眼睛、鼻 子、嘴巴、耳朵、眉毛、眼鏡、耳環(huán)、下巴。
36.如權(quán)利要求沈所述的影像處理裝置，其中該調(diào)整模塊是用來根據(jù)該目視方向，調(diào) 整該多個像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元，使該多個顯示單元顯示該畫面的方向是相關(guān)于該目 視方向。
37.如權(quán)利要求沈所述的影像處理裝置，其中該調(diào)整模塊還用來根據(jù)該屏幕的一顯示 范圍，調(diào)整該畫面的大小。
38.如權(quán)利要求沈所述的影像處理裝置，其中該調(diào)整模塊還用來根據(jù)該目視方向，調(diào) 整該顯示裝置的多個選單顯示于該屏幕的位置及角度。
39.一種顯示裝置，可自動切換顯示方向，包含有 一屏幕，包含有多個顯示單元；一影像數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置，用來產(chǎn)生一影像數(shù)據(jù)，該影像數(shù)據(jù)包含多個像素數(shù)據(jù)，對應(yīng)于該 屏幕的該多個顯示單元；以及一影像處理裝置，用來處理該影像數(shù)據(jù)，并通過該屏幕播放處理后的結(jié)果，該影像處理 裝置包含有一接收模塊，用來接收該影像數(shù)據(jù)；一目視方向判斷裝置，用來判斷一使用者相對于該屏幕的一目視方向； 一調(diào)整模塊，用來根據(jù)該目視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示單元；以及 一顯示模塊，用來驅(qū)動該多個顯示單元顯示調(diào)整后的該多個像素數(shù)據(jù)，以顯示該影像 數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一畫面。
40.如權(quán)利要求39所述的顯示裝置，其中該目視方向判斷裝置包含有 一臉部影像擷取模塊，用來取得該使用者觀察該屏幕時的一臉部影像；一臉部特征識別模塊，用來識別該臉部影像中的多個臉部特征，以產(chǎn)生一識別結(jié)果；以及一判斷模塊，用來根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該使用者觀察該物體時的一臉部方向，以判斷 該目視方向。
41.一種電子裝置，具有顯示功能，包含有 一屏幕，包含有多個顯示單元；以及一影像處理裝置，包含有一接收模塊，用來接收一影像數(shù)據(jù)，該影像數(shù)據(jù)包含多個像素數(shù)據(jù)，對應(yīng)于該屏幕的該 多個顯示單元；一目視方向判斷裝置，用來判斷一使用者相對于該屏幕的目視方向； 一調(diào)整模塊，用來根據(jù)該使用者相對于該屏幕的目視方向，調(diào)整該多個像素數(shù)據(jù)所對 應(yīng)的顯示單元；以及一顯示模塊，用來驅(qū)動該多個顯示單元顯示調(diào)整后的該多個像素數(shù)據(jù)，以顯示該影像 數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一畫面。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種目視方向判斷方法、影像處理方法及其裝置、和顯示裝置。其中該目視方向判斷方法，用來判斷一被測者觀察一物體時的一目視方向，包含有取得該被測者觀察該物體時的一臉部影像；識別該臉部影像中的多個臉部特征，以產(chǎn)生一識別結(jié)果；以及根據(jù)該識別結(jié)果，判斷該被測者觀察該物體時的一臉部方向，以判斷該目視方向。
文檔編號G06K9/00GK102043942SQ20091018027
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者張耀宗 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司