专利名称：显示屏自动调整系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种显示屏控制系统及方法，特别是关于一种可自动调整显示屏位置的系统 及方法。
背景技术：
随着计算机的普及，如何使计算机更人性化成为设计及生产厂商所关注的问题。人性化 设计给用户带来了舒适与便利，也提高了产品的竞争力。显示屏是计算机的重要组成部分， 用户在使用过程中有时需要调整显示屏的位置，如调整其高度和角度，以获得较佳的视角。 现有的显示屏只能由用户手动进行调整，这给用户的使用带来一些不便。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种能够方便地调整显示屏位置的系统及方法。
一种显示屏自动调整系统，能够根据用户脸部图像的变化来控制显示屏进行自动调整， 该系统包括一个用于采集脸部图像的图像采集设备和一个用于带动显示屏移动的马达，该系 统还包括自动调整装置，其与所述图像采集设备以及马达分别相连，用于控制图像采集设 备采集脸部图像，根据采集的脸部图像计算显示屏的调整参数，并根据调整参数控制马达带 动显示屏移动到所需调整的位置。
一种显示屏自动调整方法，能够根据用户脸部图像的变化来控制显示屏进行自动调整， 其特征在于，该方法包括以下步骤采集一张校正脸部图像；将校正脸部图像转换为校正亮 度图像；从校正亮度图像中提取校正脸部特征；采集一张实时脸部图像；将实时脸部图像转 换为实时亮度图像；从实时亮度图像中提取实时脸部特征；若实时脸部特征与校正脸部特征 不相同，则根据实时脸部特征与校正脸部特征的差别来计算调整参数；及根据调整参数控制 马达运动，使其带动显示屏移动到所需调整的位置。
相较于现有技术，所述的显示屏自动调整系统及方法根据用户的脸部图像的变化控制显 示屏作出相应调整，从而方便用户以较佳的视角观看显示屏。
图l为本发明显示屏自动调整系统较佳实施例的系统架构图。 图2为图1中自动调整装置2的功能模块图。 图3为本发明显示屏自动调整方法较佳实施例的流程图。
4图4为校正脸部特征的示意图。
图5为头部上转时实时脸部特征的示意图。
具体实施例方式
参阅图1所示，为本发明显示屏自动调整系统较佳实施例的系统架构图。该显示屏自动 调整系统根据用户的脸部图像的变化控制显示屏4作出相应调整，该系统包括图像采集设备 1、自动调整装置2以及马达3。
图像采集设备l用于采集脸部图像，并将脸部图像发送给自动调整装置2。该图像采集设 备l可以是摄像头，也可以是其他的采集图像的装置，如网络相机。图像采集设备l采集的脸 部图像是数字图像，该脸部图像包括校正脸部图像及实时脸部图像。校正脸部图像是显示屏 调整时的参考图像，本实施例采用脸部正面图像作为校正脸部图像。实时脸部图像是用户观 看显示屏的过程中脸部的实际图像。
自动调整装置2与图像采集设备1连接，用于控制图像采集设备l采集脸部图像，从脸部 图像中提取脸部特征，根据脸部特征计算调整参数并发送该调整参数给马达3。所述脸部特 征包括从校正脸部图像提取出的校正脸部特征及从实时脸部图像提取出的实时脸部特征。自 动调整装置2通过比较实时脸部特征与校正脸部特征来判断脸部位置(即头部位置)是否改 变，若脸部位置改变，表示用户位置改变，则控制马达3带动显示屏4运动到所需调整的位置 。在本实施例中显示屏的调整包括高度的调整(上移、下移)，垂直角度的调整(上转、下 转)以及水平角度的调整(左转、右转)，相应的脸部位置改变包括上移、下移、上转、下 转、左转、右转。针对不同的显示屏的调整方案，有不同的脸部位置改变。
马达3与自动调整装置2连接，用于根据调整参数带动显示屏4运动到所需调整的位置。 该马达3可以是直流马达，如永磁式直流马达，也可以是交流马达，如同步马达，还可以是 其他类型的马达，如步进马达。
参阅图2所示，为图1中自动调整装置2的功能模块图。该自动调整装置2包括校正模块 21、追踪模块22及控制模块23。
校正模块21用于控制图像采集设备1采集校正脸部图像，将校正脸部图像转换为校正灰 度图像，以及从校正灰度图像中提取校正脸部特征。
追踪模块22用于控制图像采集设备1采集实时脸部图像，将实时脸部图像转换为实时灰 度图像，从实时灰度图像中提取实时脸部特征，以及将实时脸部特征与校正脸部特征进行比 较，并根据实时脸部特征与校正脸部特征的差别产生调整参数，该调整参数确定所需调整的 位置。控制模块23用于根据调整参数控制马达3运动，使其带动显示屏4运动到所需调整的位置
参阅图3所示，为本发明显示屏自动调整方法较佳实施例的流程图。 步骤S301，校正模块21控制图像采集设备1采集一张校正脸部图像。该校正脸部图像可 以是彩色图像，也可以是黑白图像。
步骤S302，校正模块21将校正脸部图像转换为校正灰度图像。
图像采集设备l采集的是数字图像，数字图像通常以位图(bitmap)的形式表示。位图 是一个矩形点阵，其中每一点称为像素(pixel)，像素是数字图像的基本单位。 一幅mXn 大小的图像，由mXn个亮度(明暗度)不等的像素组成。数字图像的亮度可由灰度值表示， 每一像素有确定的灰度值。 一般将白色的灰度值定义为255，黑色灰度值定义为O，将黑到白 之间的明暗度均匀地划分为256个等级。求黑白图像各个像素的灰度值，即可将该黑白图像 转换为灰度图像。彩色图像可以分解成红(R)、绿(G)、蓝(B)三个单色图像，任何一 种颜色都可以由这三种颜色混合构成。彩色图像的亮度由红、绿、蓝三个分量共同决定。用 gray表示灰度值，r、 g、 b表示红、绿、蓝三个分量，可将彩色图像每一像素的亮度(由r、 g、 b三个分量确定)转换为对应的灰度值gray，例如由公式gray^ * 0. 3 + g * 0. 59+b * 0. ll计算相应的灰度值，即可将彩色图像转换为灰度图像。在本实施例中，无论校正脸部图 像是彩色图像或是黑白图像，校正模块21都将该校正脸部图像转换为校正灰度图像。
步骤S303，校正模块21从校正灰度图像中提取校正脸部特征。
脸部特征是判断脸部位置改变的依据，若脸部特征发生改变，则判断脸部位置改变，进 而判断用户的位置改变。在本实施例中，选择额头、眼睛、鼻子、嘴的大小及位置作为脸部 特征。灰度图像表示数字图像的明暗程度，暗的区域灰度值较小，亮的区域灰度值较大，根 据额头、眼睛、鼻子、嘴的亮度特点，可以从灰度图像中提取上述的脸部特征。如眼睛是脸 中上部两个对称的暗区域，鼻子(用鼻孔表示)是脸中部两个近距离的暗区域，嘴是脸下部 一个较大的暗区域。如图4所示是校正脸部特征的示意图，在图4中画出五个圆形区域，其中 圆形区域A代表额头的大小及位置，圆形区域B、 C代表眼睛的大小及位置、圆形区域D代表鼻 子的大小及位置、圆形区域E代表嘴的大小及位置。由上述五个圆形区域可计算眼睛之间的 距离，如图4中B、 C之间的连线dl所示，及计算额头到嘴的距离，如图4中A、 E之间的连线 d2所示。
步骤S304，追踪模块22控制图像采集设备1采集一张实时脸部图像。该实时脸部图像可 以是彩色图像，也可以是黑白图像。步骤S305，追踪模块22将实时脸部图像转换为实时灰度图像，其转换方法与步骤S302中 介绍的方法相同。
步骤S306，追踪模块22从实时灰度图像中提取实时脸部特征。追踪模块22提取与校正脸 部特征相同的脸部特征，即若校正脸部特征是额头、眼睛、鼻子、嘴的大小及位置，则实时 脸部特征也是额头、眼睛、鼻子、嘴的大小及位置。如图5所示是头部上转时实时脸部特征 的示意图，图中画出五个圆形区域，其中圆形区域A代表额头的大小及位置，圆形区域B、 C 代表眼睛的大小及位置、圆形区域D代表鼻子的大小及位置、圆形区域E代表嘴的大小及位置 。由上述五个圆形区域可计算眼睛之间的距离，如图5中B、 C之间的连线dl所示，及计算额 头到嘴的距离，如图5中A、 E之间的连线d2所示。
步骤S307，追踪模块22比较实时脸部特征与校正脸部特征，若相同，转到步骤S304。可 以先比较眼睛之间的距离dl与额头到嘴的距离d2，若dl或d2不同，则实时脸部特征与校正脸 部特征不相同，若dl与d2相同，再比较各个脸部特征的大小及位置是否相同。图5所示的头 部上转时实时脸部特征与图4所示的校正脸部特征不相同。
步骤S308，当实时脸部特征与校正脸部特征不相同时，追踪模块22根据实时脸部特征与 校正脸部特征的差别计算调整参数，以确定调整的位置。例如，脸部位置改变包括上移、下 移、上转、下转、左转、右转，从额头、眼睛、鼻子、嘴的大小及位置的改变，都可以判断 脸部位置是否改变并可以判断变化情况。若dl变小，则脸部左右转动，若d2变小，则脸部上 下转动。如图5中的实时脸部特征与图4中的校正脸部特征相比，额头到嘴的距离dl变小，鼻 子D、嘴E变大，眼睛B、 C变小，由此可以判断头部上转。若脸部位置改变大，实时脸部特征 的变化也大。
步骤S309，控制模块23根据调整参数控制马达3运动，使其带动显示屏4运动到所需调整 的位置。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳 实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方 案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
权利要求1一种显示屏自动调整系统，能够根据用户脸部图像的变化来控制显示屏进行自动调整，该系统包括一个用于采集脸部图像的图像采集设备和一个用于带动显示屏移动的马达，其特征在于，该系统还包括自动调整装置，其与所述图像采集设备以及马达分别相连，用于控制图像采集设备采集脸部图像，根据采集的脸部图像计算显示屏的调整参数，并根据调整参数控制马达带动显示屏移动到所需调整的位置。
2. 如权利要求l所述的显示屏自动调整系统，其特征在于，所述自动 调整装置包括校正模块，用于控制图像采集设备采集校正脸部图像，将校正脸部图像转换为校正亮 度图像，及从校正亮度图像中提取校正脸部特征；追踪模块，用于控制图像采集设备采集实时脸部图像，将实时脸部图像转换为实时亮 度图像，从实时亮度图像中提取实时脸部特征，及将实时脸部特征与校正脸部特征进行比较 ，并根据脸部特征与校正脸部特征的差别计算调整参数；及控制模块，用于根据调整参数控制马达运动，使其带动显示屏移动到所需调整的位置
3. 如权利要求l所述的显示屏自动调整系统，其特征在于，所述校正 脸部图像及实时脸部图像是数字图像。
4. 如权利要求l所述的显示屏自动调整系统，其特征在于，所述校正 亮度图像及实时亮度图像是灰度图像。
5. 如权利要求l所述的显示屏自动调整系统，其特征在于，所述校正 脸部特征及实时脸部特征包括额头、眼睛、鼻子、嘴的大小及位置。
6. 一种显示屏自动调整方法，能够根据用户脸部图像的变化来控制 显示屏进行自动调整，其特征在于，该方法包括以下步骤 采集一张校正脸部图像；将校正脸部图像转换为校正亮度图像； 从校正亮度图像中提取校正脸部特征； 采集一张实时脸部图像； 将实时脸部图像转换为实时亮度图像； 从实时亮度图像中提取实时脸部特征；若实时脸部特征与校正脸部特征不相同，则根据实时脸部特征与校正脸部特征的差别 计算调整参数；及根据调整参数控制马达运动，使其带动显示屏移动到所需调整的位置。
7.如权利要求6所述的显示屏自动调整方法，其特征在于，所述校正 脸部图像及实时脸部图像是数字图像。
8.如权利要求6所述的显示屏自动调整方法，其特征在于，所述校正 亮度图像及实时亮度图像是灰度图像。
9.如权利要求6所述的显示屏自动调整方法，其特征在于，所述校正 脸部特征及实时脸部特征包括额头、眼睛、鼻子、嘴的大小及位置。
全文摘要
一种显示屏自动调整方法，该方法包括步骤采集校正脸部图像；转换为校正亮度图像；提取校正脸部特征；采集实时脸部图像；转换为实时亮度图像；提取实时脸部特征；若实时脸部特征与校正脸部特征不相同，计算调整参数；及根据调整参数控制马达运动，使其带动显示屏移动到所需调整的位置。本发明还提供一种显示屏自动调整系统。本发明能够根据脸部图像的变化控制显示屏作出相应调整，从而方便用户以较佳的视角观看显示屏。
文档编号G05D3/20GK101458531SQ20071020302
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者周盟杰 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司;奇美通讯股份有限公司