专利名称：一种控制电视机的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电视控制技术，特别是涉及一种控制电视机的方法和装置。
背景技术：
电视机是日常生活中利用率非常高的家用电器，其不但提供了视听信息的传播功 能，还提供了的丰富的娱乐节目，例如激烈的现场直播体育赛事节目会让人们有了身临其 境的感觉，这些节目给人们的业余生活带来了很多乐趣。 然而，由于电视的巨大吸引力，因过多观看电视以及过近观看电视所造成的不适 甚至疾病也越来越多，而现有的电视系统中很少有智能提醒功能，即使提供提醒，也是依赖 电视机提供的观看时间或者传感器提供的观看距离作为控制参数。 而电视提供的观看时间，一般是计算的开机时间到关机时间，而不是人在电视机 面前的观看时间，因为很多人现在都养成了一进家门就打开电视机然后就去做其他事情的 习惯，因此现有电视机提供的观看时间不能准确反映用户真正的坐在电视前面观看节目的 时间。而对于观看距离，一些现有技术中也提出了一些测距传感器，这些一般都是红外的传 感器，热物体对其干扰很大，并不准确。此外，现有电视机对于儿童看电视也只是采用人工 的行为加以控制，家长必须时时盯着孩子，这样让家长耗费较大精力。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种控制电视机的方法和装置，能够通过人脸检测确 定出观众的实际观看时间并进行准确的观看时间的提醒，解决现有技术不能准确测定实际 观看时间以致不能进行准确提醒的技术问题。 为了实现上述目的，一方面，提供了一种控制电视机的方法，包括如下步骤
步骤一，通过视频采集设备获得电视机前的观看位置的视频图像；
步骤二，对所述视频图像进行人脸检测，根据检测结果确定当前观众的观看时 间； 步骤三，根据所述当前观众的观看时间进行时间提醒操作。
优选地，上述的方法中，所述步骤三具体包括 如果所述观看时间超过第一时间门限值，则在电视屏幕上显示提示信息；和/或，
如果所述当前观众的人脸图像与预定的限制观看者的图像相匹配，并且所述观看 时间超过所述第一时间门限值，则关闭电视机并对电视机进行密码锁定。
优选地，上述的方法中， 在所述步骤一中，所述视频采集设备包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄 像头和所述第二摄像头位于同一水平高度并且位于平行电视机屏幕的同一平面内，所述 视频图像包括所述第一摄像头产生的第一视频图像和所述第二摄像头产生的第二视频图 像； 在所述步骤二之后还包括测距步骤，用于根据所述第一视频图像和所述第二视频图像进行双目测距，获得所述当前观众与所述电视机之间的观看距离。
优选地，上述的方法中，所述步骤三还包括 如果所述观看距离超过距离门限值，则在电视屏幕上显示提示信息；和/或，
如果所述当前观众的人脸图像与预定的限制观看者的图像相匹配，并且所述观看 距离超过所述距离门限值的持续时间超过第二时间门限值，则关闭电视机并对电视机进行 密码锁定。
优选地，上述的方法中，所述步骤二中还包括 如果没有检测到人脸图像，则计算所述视频图像中没有出现人脸图像的持续时 长，如果所述持续时长超过第三时间门限值，则进行无人观看电视节目的无人模式操作。
优选地，上述的方法中，所述无人模式操作为关闭电视机或将电视机调到静音模式。
优选地，上述的方法中，所述测距步骤具体包括 对所述第一视频图像和所述第二视频图像进行平滑处理和颜色归一化处理，得到 预处理后的图像； 对所述预处理后的图像进行图像配准操作，获得视差距离； 根据所述视差距离计算立体视觉中的实际距离，并将所述实际距离作为所述观看 距离。
优选地，上述的方法中，所述实际距离通过如下公式获得
G尸 A 二 ~~^~
x + Ax 其中，R为所述实际距离，a为所述第一摄像头和所述第二摄像头的光学中心之间 的距离，f为焦距，x为所述视差距离，Ax为视差距离的调整参数。
优选地，上述的方法中，所述调整参数通过如下方式获得
在所述观看位置设置预定标志； 用测量设备对所述预定标志进行精确测量获得第一测量结果； 通过所述第一摄像头和所述第二摄像头对所述预定标志进行双目测距，获得第二 测量结果； 用所述第一测量结果修正所述第二测量结果，获得所述调整参数。
本发明的另一个方面，提供一种控制电视机的装置，包括
视频采集设备，用于获得电视机前的观看位置的视频图像； 人脸检测模块，用于对所述视频图像进行人脸检测，根据检测结果确定当前观众 的观看时间； 提醒模块，用于根据所述当前观众的观看时间进行时间提醒操作。
优选地，上述的装置中， 所述视频采集设备包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄 像头位于同一水平高度并且位于平行电视机屏幕的同一平面内，所述第一摄像头用于产生 第一视频图像，所述第二摄像头用于产生的第二视频图像； 所述装置还包括测距模块，用于根据所述第一视频图像和所述第二视频图像 进行双目测距，获得所述当前观众与所述电视机之间的观看距离。
优选地，上述的装置中，所述测距模块具体包括 预处理单元，用于对所述第一视频图像和所述第二视频图像进行平滑处理和颜 色归一化处理，得到预处理后的图像； 配准单元，用于对所述预处理后的图像进行图像配准操作，获得视差距离；
计算单元，用于根据所述视差距离计算立体视觉中的实际距离，并将所述实际距 离作为所述观看距离。
本发明实施例至少存在以下技术效果 1)本发明提出的基于人脸检测和双目视觉测距的电视装置具有智能分析的特点， 能够获得观众的实际观看时间和准确的观看距离； 2)本发明提出的基于人脸检测和双目视觉测距的电视装置，能根据观看时间或观 看距离进行提示或关闭锁定电视，可以有效帮助一些无节制的人克服一些不良习惯；
3)本发明提出的基于人脸检测和双目视觉测距的电视装置采用的先进测距技术 使得系统稳定性增加； 4)因为进行了人脸图像比对，可以识别出儿童，所以本发明提出的基于人脸检测 和双目视觉测距的电视装置可以有效促进儿童养成正确观看电视的习惯，保护儿童的身体 健康。
图1为本发明实施例提供的方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的装置的原理图；
图3为本发明实施例提供的装置的结构图。
具体实施例方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实 施例进行详细描述。 图1为本发明实施例提供的方法的步骤流程图，如图所示，控制电视机的方法包 括 步骤101，通过视频采集设备获得电视机前的观看位置的视频图像； 步骤102，对所述视频图像进行人脸检测，根据检测结果确定当前观众的观看时
间； 步骤103，根据所述当前观众的观看时间进行时间提醒操作。所述步骤103具体包 括如果所述观看时间超过第一时间门限值，则在电视屏幕上显示提示信息；和/或，如果 所述当前观众的人脸图像与预定的限制观看者的图像相匹配，并且所述观看时间超过所述 第一时间门限值，则关闭电视机并对电视机进行密码锁定。 以上是仅根据观看时间进行的控制，本发明实施例还可以根据观看距离进行控 制，具体如下 在所述步骤101中，所述视频采集设备包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一 摄像头和所述第二摄像头位于同一水平高度并且位于平行电视机屏幕的同一平面内，所述 视频图像包括所述第一摄像头产生的第一视频图像和所述第二摄像头产生的第二视频图
6像； 在所述步骤102之后还包括测距步骤，用于根据所述第一视频图像和所述第二
视频图像进行双目测距，获得所述当前观众与所述电视机之间的观看距离；所述测距步骤
具体包括对所述第一视频图像和所述第二视频图像进行平滑处理和颜色归一化处理，得
到预处理后的图像；对所述预处理后的图像进行图像配准操作，获得视差距离；根据所述
视差距离计算立体视觉中的实际距离，并将所述实际距离作为所述观看距离。
在所述步骤103中还包括如果所述观看距离超过距离门限值，则在电视屏幕上
显示提示信息；和/或，如果所述当前观众的人脸图像与预定的限制观看者的图像相匹配，
并且所述观看距离超过所述距离门限值的持续时间超过第二时间门限值，则关闭电视机并
对电视机进行密码锁定。
本发明实施例还可以对没有观众的状态进行检测，具体如下 在所述步骤102中，如果没有检测到人脸图像，则计算所述视频图像中没有出现
人脸图像的持续时长，如果所述持续时长超过第三时间门限值，则进行无人观看电视节目
的无人模式操作。所述无人模式操作为关闭电视机或将电视机调到静音模式。
本发明实施例还提供一种控制电视机的装置，图2为本发明实施例提供的装置的
原理图，如图所示，通过智能分析一般人的观看时间以及观看距离，来对观看者做出相应的
提醒或者一些针对儿童青少年的强制操作。本发明采用先进人脸检测技术确定观看者是否
在电视机面前，然后利用双目视觉测距功能分析人脸距离电视机的距离，该装置安装在电
视机上边缘上，非常方便，也不影响美观。
图3为本发明实施例提供的装置的结构图。如图所示，控制电视机的装置，包括
视频采集设备310，用于获得电视机前的观看位置的视频图像；
人脸检测模块320，用于对所述视频图像进行人脸检测，根据检测结果确定当前 观众的观看时间； 提醒模块330，用于根据所述当前观众的观看时间进行时间提醒操作。 所述视频采集设备包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄
像头位于同一水平高度并且位于平行电视机屏幕的同一平面内，所述第一摄像头用于产生
第一视频图像，所述第二摄像头用于产生的第二视频图像； 所述装置还可以包括测距模块340，用于根据所述第一视频图像和所述第二视 频图像进行双目测距，获得所述当前观众与所述电视机之间的观看距离。 所述测距模块340具体包括预处理单元，用于对所述第一视频图像和所述第二 视频图像进行平滑处理和颜色归一化处理，得到预处理后的图像；配准单元，用于对所述 预处理后的图像进行图像配准操作，获得视差距离；计算单元，用于根据所述视差距离计 算立体视觉中的实际距离，并将所述实际距离作为所述观看距离。 其中，所述实际距离的计算公式为w 其中，R为所述实际距离，a为所述第一摄像头和所述第二摄像头的光学中心之间 的距离，f为焦距，x为所述视差距离，Ax为视差距离的调整参数。 所述调整参数通过如下方式获得在所述观看位置设置预定标志；用测量设备对 所述预定标志进行精确测量获得第一测量结果；通过所述第一摄像头和所述第二摄像头对所述预定标志进行双目测距，获得第二测量结果；用所述第一测量结果修正所述第二测量 结果，获得所述调整参数。 以下对人脸检测模块320和测距模块340的功能进行更为详细的说明。
( — )人脸检测模块320的实现。 人脸检测采用统计训练分类器的方法，训练器采用基于"Adaboost算法"的训练
器，将人头部图像分为人脸和非人脸两大部分，通过大量这样的样本训练得到Adaboost分
类器参数。人脸检测的一般步骤为 a)图像预处理，包括平滑，縮放； b)积分图像计算； c)各种微特征计算； d)不同尺度检测以及合并后处理。 本发明主要是利用人脸检测技术检测人的存在性，人脸检测技术并非发明的重 点。 计算无人观看时间，当摄像头检测不到电视机面前有人存在，将启动事先设置好
的程序，确定一个时间阈值，当无人观看时间超过该阈值时，将启动智能关闭装置决定是否
关闭电视机或者将声音调至最小，当在深夜的时候可以有效的减少电视机发出的声音对别
人的干扰。当检测到有人时，将计时器停止并清零，并启动双目视觉测距模块340，而计时器
则等待下一次无人时重新启动。
( 二 )测距模块340的实现。 本发明在该处图像的配准技术上有所改进。 两个摄像头安装于同一个高度以及同一个垂直平面。 a)图像预处理 为了减少图像噪声以及其他因素的干扰，首先对图像进行平滑处理，并对两幅图 像进行颜色归一化的处理，过程如下 将两个摄像头得到的图像都进行直方图均衡处理，设第一摄像头图像直方图均 衡的变换关系为T1，第二摄像头的直方图均衡的变换关系为T2，归一化处理可以表示为
=T2(f(u))
b)图像配准 对于预处理过的图像，由于图像在安装精度上以及光学系统的差异，需要对图像 进行配准以获得精确的测量数值，测距的精度也将和配准精度密切相关，本发明提出了一 种新的配准方法，如下 以一定精度比如4，将像素值进行量化，以该精度为宽度，对所有像素进行重新量 化，量化后像素等级变为64 (以4为例) 对第一摄像头的第一图像的所有量级的像素统计其位置，并记录这些位置，统计
第二摄像头的第二图像中这些位置的方差，同样对第二图像也进行相应的处理，两个方差
值的和为衡量图像是否配准的依据。 搜索使得方差和为最小的位置即为配准位置。 c)计算距离 根据配准到的位置x即视差距离，来计算立体视觉中的实际距离。<formula>formula see original document page 9</formula>
式中，R为实际距离，a为两个摄像头光学中心之间的距离，f为光学设备的焦距，x 为两个摄像头之间的视差，Ax为视差距离调整参数，这可以在实际中进行调整，具体调整 方法，在场景中设定特殊的标志，然后用精确的测量设备进行测量，然后对用双目视觉测量 的方法测量结果进行修正，来得到该修正参数。 当测量到人与电视机的距离时，将进行一系列的智能提醒，如
1)人距离电视太近，将在屏幕上打印相关提醒信息； 2)计算人观看电视的时间，对于过于长久的观看，将在电视屏幕上打印相关提示
信息 3)对于儿童，家长可以通过该功能设定观看距离以及观看时间，当超过该距离或 者时间时，将自动关闭电视机，只有通过密码解锁才可以继续观看。 由上可知，本发明为克服现有技术的缺陷，首先对电视前人脸目标进行检测，判断 是否有人存在，对于电视机打开并长时间无人观看将采用一些智能处理措施，当检测到有 人存在时，根据观看者的距离以及时间通过双目视觉测距的方法，来智能控制电视，对观看 者提出一些有益的提示或者对儿童无限制的观看行为进行一些智能控制。
本发明实施例具有以下优势 1)本发明提出的基于人脸检测和双目视觉测距的电视装置具有智能分析的特点， 能够获得观众的实际观看时间和准确的观看距离； 2)本发明提出的基于人脸检测和双目视觉测距的电视装置，能根据观看时间或观 看距离进行提示或关闭锁定电视，可以有效帮助一些无节制的人克服一些不良习惯；
3)本发明提出的基于人脸检测和双目视觉测距的电视装置采用的先进测距技术 使得系统稳定性增加； 4)因为进行了人脸图像比对，可以识别出儿童，所以本发明提出的基于人脸检测 和双目视觉测距的电视装置可以有效促进儿童养成正确观看电视的习惯，保护儿童的身体 健康。 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种控制电视机的方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一，通过视频采集设备获得电视机前的观看位置的视频图像；步骤二，对所述视频图像进行人脸检测，根据检测结果确定当前观众的观看时间；步骤三，根据所述当前观众的观看时间进行时间提醒操作。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三具体包括 如果所述观看时间超过第一时间门限值，则在电视屏幕上显示提示信息；和/或， 如果所述当前观众的人脸图像与预定的限制观看者的图像相匹配，并且所述观看时间超过所述第一时间门限值，则关闭电视机并对电视机进行密码锁定。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述视频采集设备包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头 和所述第二摄像头位于同一水平高度并且位于平行电视机屏幕的同一平面内，所述视频图 像包括所述第一摄像头产生的第一视频图像和所述第二摄像头产生的第二视频图像；在所述步骤二之后还包括测距步骤，用于根据所述第一视频图像和所述第二视频 图像进行双目测距，获得所述当前观众与所述电视机之间的观看距离。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤三还包括 如果所述观看距离超过距离门限值，则在电视屏幕上显示提示信息；和/或， 如果所述当前观众的人脸图像与预定的限制观看者的图像相匹配，并且所述观看距离超过所述距离门限值的持续时间超过第二时间门限值，则关闭电视机并对电视机进行密码 锁定。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中还包括如果没有检测到人脸图像，则计算所述视频图像中没有出现人脸图像的持续时长，如 果所述持续时长超过第三时间门限值，则进行无人观看电视节目的无人模式操作。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述无人模式操作为 关闭电视机或将电视机调到静音模式。
7. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述测距步骤具体包括 对所述第一视频图像和所述第二视频图像进行平滑处理和颜色归一化处理，得到预处理后的图像；对所述预处理后的图像进行图像配准操作，获得视差距离；根据所述视差距离计算立体视觉中的实际距离，并将所述实际距离作为所述观看距离。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述实际距离通过如下公式获得<formula>formula see original document page 2</formula>其中，R为所述实际距离，a为所述第一摄像头和所述第二摄像头的光学中心之间的距 离，f为焦距，x为所述视差距离，Ax为视差距离的调整参数。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述调整参数通过如下方式获得 在所述观看位置设置预定标志；用测量设备对所述预定标志进行精确测量获得第一测量结果；通过所述第一摄像头和所述第二摄像头对所述预定标志进行双目测距，获得第二测量结果；用所述第一测量结果修正所述第二测量结果，获得所述调整参数。
10. —种控制电视机的装置，其特征在于，包括 视频采集设备，用于获得电视机前的观看位置的视频图像；人脸检测模块，用于对所述视频图像进行人脸检测，根据检测结果确定当前观众的观 看时间；提醒模块，用于根据所述当前观众的观看时间进行时间提醒操作。
11. 根据权利要求io所述的装置，其特征在于，所述视频采集设备包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头 位于同一水平高度并且位于平行电视机屏幕的同一平面内，所述第一摄像头用于产生第一 视频图像，所述第二摄像头用于产生的第二视频图像；所述装置还包括测距模块，用于根据所述第一视频图像和所述第二视频图像进行 双目测距，获得所述当前观众与所述电视机之间的观看距离。
12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述测距模块具体包括 预处理单元，用于对所述第一视频图像和所述第二视频图像进行平滑处理和颜色归一化处理，得到预处理后的图像；配准单元，用于对所述预处理后的图像进行图像配准操作，获得视差距离； 计算单元，用于根据所述视差距离计算立体视觉中的实际距离，并将所述实际距离作为所述观看距离。
全文摘要
本发明提供一种控制电视机的方法和装置，方法包括步骤一，通过视频采集设备获得电视机前的观看位置的视频图像；步骤二，对所述视频图像进行人脸检测，根据检测结果确定当前观众的观看时间；步骤三，根据所述当前观众的观看时间进行时间提醒操作。本发明能够通过人脸检测确定出观众的实际观看时间并进行准确的观看时间的提醒，解决现有技术不能准确测定实际观看时间以致不能进行准确提醒的技术问题。
文档编号H04N5/445GK101695110SQ20091023605
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者谌安军 申请人:北京中星微电子有限公司;