[发明专利]一种显示屏视角调整方法及显示设备

说明书

技术领域

本发明属于显示设备技术领域，具体地说，是涉及一种用于对显示屏的视角进行调整的方法以及采用所述显示屏视角调整方法设计的显示设备。

背景技术

在现代生活中，电视媒体依然是最为普及、最为广泛、传播最为迅捷、公众最为接受的信息传播载体。目前的电视机无论是从安装方式，还是从电视机本身都不能保证用户在任何时候都可以在最佳的视角观看电视，这样就使得用户无法以最舒适的方式观看节目，从而影响了用户的视觉感受。

对于此问题，在目前的同行中，有这样一种解决方案，就是在电视机底座中设置回旋镖形状的转动部件，使得电视机主体可以相对底座灵活地左右旋转，从而扩展了用户的观看角度。该解决方案确实在一定程度上解决了用户的烦恼，但是，就像传统手持遥控器一样，用户必须根据自身的观看位置手动地调节电视机主体的旋转角度，因此，并没有让电视用户得到彻底的解放，在很大程度上还是束缚了电视机用户的行为。而且，显而易见该解决方案仅仅解决了电视机在底座上安装时增加用户视角的问题，等到将电视机采用挂件安装到墙体上时，该方法完全失效。如果挂件同样使用回旋镖形状设计，不能排除用户在调节观看角度时用力过大将电视机撞到墙壁损坏屏幕的情况。因此，该解决方案存在很大的缺陷。

基于目前通过电机驱动被控对象在三维空间内自由旋转的技术已经相对成熟（比如现有用于控制摄像头自由旋转的驱动模块），因此将该驱动技术应用于电视机中，比如在电视机底座或者挂件中内置所述的驱动模块，由此只需设计一套能够根据用户的观赏位置自动计算出显示屏的调整角度，进而转换生成相应的驱动信号输出至所述的驱动模块，即可实现电视机视角的自动调整。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示屏的视觉调整方法，用于根据用户的观赏位置自动计算出显示屏的调整角度。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种显示屏视角调整方法，包括以下步骤：

利用摄像头模块获取显示屏前方的二维图像和深度信息，传输至微处理器模块；

所述微处理器模块从接收到的二维图像中提取脸部信息，并结合接收到的深度信息，在建立的空间坐标系中定位瞳孔中心位置的三维坐标； 

所述微处理器模块结合瞳孔中心位置和显示屏中心位置，计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量，进而生成相应的驱动信号输出至驱动模块；

所述驱动模块驱动显示屏相对显示屏底座或者挂件转动或平移。

进一步的，所述微处理器模块从接收到的二维图像中提取脸部信息，然后将提取出的脸部信息与人类脸部模型进行对比，以判断是否为人类的脸部信息；若是人类的脸部信息，则定位瞳孔中心位置；否则，退出本轮的视角调整过程。

优选的，所述空间坐标系是以摄像头模块为原点O的空间直角坐标系，其中，水平向右建立x轴，竖直向上建立y轴，垂直于摄像头模块建立z轴；从提取出的人类脸部信息中获取各瞳孔的x轴和y轴的坐标值，各瞳孔的z轴坐标值利用摄像头模块提供的针对该瞳孔位置的深度信息以及原点O到该瞳孔位置所成直线与xoy平面所成的夹角计算获得；根据获得的各瞳孔的三维坐标计算瞳孔中心位置。

又进一步的，在瞳孔中心位置的定位过程中，

若提取出的脸部信息是单个用户的脸部信息，则获取左瞳孔坐标                                                和右瞳孔坐标，计算瞳孔中心位置P(x,y,z)=；

若提取出的脸部信息是多个用户的脸部信息，则计算出每个用户的脸部信息的瞳孔中心位置，找出其中的最左、最右、最上、最下、最前和最后六个瞳孔中心位置；利用最左、最右两个瞳孔中心位置的x轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的x坐标；利用最上、最下两个瞳孔中心位置的y轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的y坐标；利用最前、最后两个瞳孔中心位置的z轴坐标的平均值作为等效瞳孔中心位置的z坐标；将等效瞳孔中心位置（x,y,z）作为所述的瞳孔中心位置P。

为了方便计算，可以根据摄像头模块在显示屏上的安装位置，将所述瞳孔中心位置P的坐标值(x,y,z)换算到以显示屏中心位置为原点O’建立的空间直角坐标系中，记为，其中，水平向右建立轴，竖直向上建立轴，垂直于显示屏建立轴；利用瞳孔中心位置P的坐标值计算出显示屏的调整角度和/或上下位移量。

具体计算过程为：