УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК G09G5/36 G06T7/20 H04N21/4223 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству отображения и способу управления.

Уровень техники

За последнее время, в связи с расширением рынка телевизоров с плоским экраном, возрос спрос на устройства отображения изображений, такие как телевизоры с большим экраном для установки в гостиной. В такой ситуации было предложено устройство отображения изображений, содержащее различные функции.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

Поскольку пользователь может просматривать изображение, отображаемое на устройстве отображения изображений из любого положения, иногда пользователь просматривает изображение, отображаемое на устройстве отображения изображения, находясь в неподходящем месте.

Например, иногда ребенок приближается к телевизионному экрану, потому что дети имеют тенденцию слишком легко увлекаться содержанием широковещательной передачи. Когда ребенок непрерывно смотрит изображение, приближаясь к телевизионному экрану, внимание концентрируется, что вызывает риск ухудшения зрения или развития эпилепсии. Когда ребенок чрезмерно приближается к телевизионному экрану, телевизор может упасть, травмируя ребенка. Поскольку дети плохо ощущают такие риски, необходимо держать их подальше от телевизионного экрана. Кроме того, они могут приближаться к телевизионному экрану настолько, что могут разбить участок отображения телевизора, и тогда они могут пораниться частью отображения разбитого телевизора, поэтому необходимо держать их подальше от телевизионного экрана.

В свете вышесказанного, задача настоящего изобретения состоит в обеспечении новых и улучшенных устройств отображения и способа управления, способных предотвращать просмотр пользователем изображений, находящимся в неподходящем для просмотра месте.

Решение проблемы

В соответствии с вариантом настоящего изобретения для решения упомянутой выше задачи, обеспечивается устройство отображения, содержащее: блок получения изображения, получающий движущееся изображение в заданном диапазоне относительно направления отображения изображения; анализатор изображения, анализирующий движущееся изображение, полученное блоком получения изображения и вычисляющий положение цели, которая должна направляться в подходящее положение просмотра; и контроллер отображения, вызывающий выполнение отображение блоком отображения для направления цели к подходящему положению просмотра, когда положение цели, вычисленное анализатором изображения, является неподходящим для просмотра положением.

Контроллер отображения выполнен с возможностью вызывать отображение блоком отображения сообщения, направляющего цель в подходящее положение просмотра.

Контроллер отображения выполнен с возможностью вызова отображения блоком отображения графика, показывающего расстояние между целью и блоком отображения.

Контроллер отображения может понизить яркость устройства отображения.

Устройство отображения может дополнительно содержать контроллер звука, заставляющий блок вывода звука выдавать звуковой сигнал, чтобы направлять цель к подходящему положению просмотра, когда положение цели, обнаруженное анализатором изображения, находится в неподходящем положении просмотра.

Когда при анализе движущегося движения, полученного блоком получения изображения, принимается решение, должна ли цель направляться в подходящее положение просмотра, анализатор изображения может принять решение, определяемое комбинацией определения того, должна ли цель направляться к подходящему положению просмотра, и определения того, нуждается ли цель в направлении к подходящему положению просмотра.

Когда определение, должна ли цель направляться в подходящее положение просмотра, делается в процессе анализа движущегося изображения, полученного блоком получения изображения, анализатор изображения может принять решение, используя историю прежних определений.

Когда положение цели, которая должна направляться к подходящему положению просмотра, вычисляется в процессе анализа движущегося изображения, полученного блоком получения изображения, анализатор изображения может вычислять положение, используя историю прежних вычислений.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения, чтобы решить упомянутую выше задачу, обеспечивается способ управления, содержащий этапы, на которых: получают движущееся изображение в заданном диапазоне в отношении направления отображения изображения; анализируют полученное движущееся изображение для вычисления положения цели, которая должна направляться в подходящее положение просмотра; и вызывают выполнение блоком отображения для направления цели в подходящее положение просмотра, когда вычисленное положение цели является неподходящим положением просмотра.

Полезные эффекты изобретения

Как описано выше, в соответствии с настоящим изобретением могут быть обеспечены новые и улучшенные устройство отображения и способ управления, способные предотвращать просмотр пользователем изображения при его расположении в неподходящем положении просмотра.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - внешний вид устройства 100 отображения изображения, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - конфигурация устройства 100 отображения изображения, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - конфигурация контроллера 110.

Фиг.4(А) - случай, когда пользователь 1 и пользователь 2 находятся в области получения изображения блока 104 получения изображения, и фиг.4(В) - положение [а1, b1] обнаружения лица и размера [w1, h1] лица пользователя 1, и положение [а2, b2] обнаружения лица и размер [w2, h2] лица пользователя 2, которые содержатся в изображении, полученном блоком 104 получения изображения.

Фиг.5(А) - случай, когда пользователь присутствует на эталонном расстоянии d0 и расстоянии d1 в области получения изображения блока 104 получения изображения, фиг.5 (В) - размер лица [w1, h1] пользователя на расстоянии d1 в изображении, полученном блоком 104 получения изображения, и фиг.5(С) - размер эталонного лица [w0, h0] пользователя на эталонном расстоянии d0 в изображении, полученном блоком 104 получения изображения.

Фиг.6 - блок-схема примера процесса предотвращения приближения ребенка, выполняемого устройством 100 получения изображения, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7(A)-7(D) - способ направления ребенка к оптимальному положению просмотра.

Фиг.8(А)-8(С) - способ коррекции размера [w0, h0] эталонного лица на эталонном расстоянии d0 при вычислении расстояния до пользователя.

Фиг.9 - флюктуация во времени информации об атрибутах пользователя.

Фиг.10(А) и 10(В) - случай, в котором лицо пользователя выходит из угла зрения блока 104 получения изображения, поскольку пользователь приближается слишком близко к блоку 104 получения изображения.

Фиг.11 - результат определения того, является ли пользователь ребенком.

Фиг.12 - способ определения, является ли пользователь ребенком.

Осуществление изобретения

Далее, предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на приложенные чертежи. Заметим, что в этом описании и чертежах элементы, обладающие, по существу, одной и той же функцией и структурой, обозначаются одними и теми же ссылочными позициями и повторное объяснение опускается.

Объяснение будет сделано в следующем порядке.

1. Вариант осуществления изобретения

1-1. Структура устройства отображения изображения

1-2. Конфигурация контроллера

1-3. Процесс предотвращения приближения ребенка

1. Вариант осуществления изобретения

1-1. Структура устройства отображения изображения

Ниже будет описана конфигурация устройства отображения изображения, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.1 представлен внешний вид устройства 100 отображения изображения, соответствующий варианту осуществления. На фиг.1 показан вид спереди устройства 100 отображения изображения при просмотре изображения с передней стороны. Внешний вид устройства 100 отображения изображения, соответствующего варианту осуществления, будет описан ниже со ссылкой на фиг.1.

Как показано на фиг.1, устройство 100 отображения изображения, подходящее варианту осуществления настоящего изобретения, содержит блоки 104 получения изображения, получающие движущееся изображение на верхнем центральном участке и на правом и левом центральных участках панели 102 отображения, которая отображает неподвижное изображение или движущееся изображение. Блок 104 получения изображения получает движущееся изображение относительно направления, в котором устройство 100 отображения изображения отображает неподвижное изображение или движущееся изображение на панели 102 отображения. Устройство 100 отображения изображения, подходящее варианту осуществления, анализируют изображение, полученное блоком 104 получения изображения, и обнаруживают лицо пользователя в изображении. Устройство 100 отображения изображения анализирует изображение обнаруженного лица пользователя, чтобы вычислить другие фрагменты информации атрибутов, таких как возраст, пол и т.п. Основываясь на вычисленных фрагментах информации атрибутов, устройство 100 отображения изображения определяет, является ли пользователь ребенком или взрослым. Устройство 100 отображения изображения также анализирует изображение обнаруженного лица пользователя, чтобы обнаружить положение обнаружения лица и размер лица. Устройство 100 отображения изображения вычисляет положение пользователя, основываясь на результате определения, является ли пользователь ребенком или взрослым, и результате обнаружения положения обнаружения лица и размера лица пользователя. Одной из характеристик для устройства 100 отображения изображения, соответствующего настоящему варианту осуществления, является то, что когда пользователь, являющийся ребенком, располагающимся в неподходящем положении относительно устройства 100 отображения изображения, например, в пределах 1 метра от панели 102 отображения, изображение или звук выводятся таким образом, чтобы направить ребенка к оптимальному положению просмотра, которое составляет, например, расстояние не менее 1 метра от панели 102 отображения.

Устройство 100 отображения изображения, подходящее варианту осуществления настоящего изобретения, содержит датчик 106 на нижнем центральном участке панели 102 отображения. Датчик 106 обнаруживает присутствие или отсутствие человека перед устройством 100 отображения изображения.

На фиг.1 устройство 100 отображения изображения содержит блоки 104 получения изображения, которые получают движущееся изображение, расположенные в трех точках вокруг панели 102 отображения. Само собой разумеется, что в настоящем изобретении место, в котором блок 104 получения изображения получает движущееся изображение, не ограничивается упомянутыми выше тремя точками. Например, другое устройство обеспечивается независимым от устройства 100 отображения изображения и устройство может быть соединено с устройством 100 отображения изображения для получения движущегося изображения. Количество блоков 104 получения изображения, конечно, не ограничивается тремя и для получения движущегося изображения могут обеспечиваться один, или два, или по меньшей мере четыре блока 104 получения изображения. Количество датчиков 106 не ограничивается одним и могут обеспечиваться два или более датчиков.

Хотя на фиг.1 не показано, устройство 100 отображения изображения может дополнительно содержать блок приема сигнала, который может принимать управляющий сигнал от удаленного контроллера (не показан) инфракрасным или беспроводным способом.

Внешний вид устройства 100 отображения изображения был описан выше со ссылкой на фиг.1. Ниже будет описана конфигурация устройства 100 отображения изображения, соответствующего настоящему изобретению.

На фиг.2 представлена конфигурация устройства 100 отображения изображения, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения. Конфигурация устройства 100 отображения изображения, соответствующая варианту осуществления, будет описана ниже со ссылкой на фиг.2.

Как показано на фиг.2, устройство 100 отображения изображения, подходящее варианту осуществления, содержит панель 102 отображения, блоки 104 получения изображения, датчик 106, громкоговоритель 108 и контроллер 110.

Контроллер 110 выполнен с возможностью наличия в его составе блока 112 ввода изображения, процессора 114 изображения, анализатора 116 состояния просмотра, регистратора 118 состояния просмотра, процессора 120 оптимизации системы и контроллера 122.

Панель 102 отображения является примером блока отображения, соответствующего настоящему изобретению, и отображает неподвижное изображение или движущееся изображение, основываясь на сигнале управления панелью. В варианте осуществления, в качестве панели 102 отображения для отображения неподвижного изображения или движущегося изображения используется жидкокристаллическая панель. Само собой разумеется, панель 102 отображения не ограничивается жидкокристаллической панелью. Панель 102 отображения может отображать неподвижное изображение или движущееся изображение, используя устройство самосветящегося отображения, такое как органический EL-дисплей (электролюминесцентный).

Как описано выше, блоки 104 получения изображения содержатся в верхнем центральном участке и в правом и левом центральных участках панели 102 отображения, которая отображает неподвижное изображение или движущееся изображение. Блоки 104 получения изображения получают движущееся изображение относительно направления, в котором устройство 100 отображения изображения отображает движущееся изображение на панели 102 отображения, когда сигнал управления панелью подается на панель 102 отображения и движущееся изображение отображается на панели 102 отображения. Блок 104 получения изображения может получать движущееся изображение, используя датчик изображения на CCD (устройство с зарядовой связью) или на CMOS (комплементарная МОП-структура). Движущееся изображение, полученное блоком 104 получения изображения, передается на контроллер 110.

Как описано выше, датчик 106 находится на нижнем центральном участке панели 102 отображения, которая отображает неподвижное изображение или движущееся изображение. Например, датчик 106 обнаруживает присутствие или отсутствие человека перед устройством 100 отображения изображения. Датчик 106 может обнаруживать расстояние между устройством 100 отображения изображения и человеком, когда человек присутствует перед устройством 100 отображения изображения. Результат обнаружения и информация о расстоянии от датчика 106 передаются на контроллер 110. Громкоговоритель 108 является примером блока вывода звука, соответствующего изобретению, и выводит звук, основываясь на сигнале вывода звука.

Контроллер 110 управляет работой устройства 100 отображения изображения. Каждый блок контроллера 110 будет описан ниже.

Блок 112 ввода изображения принимает движущееся изображение, полученное блоком 104 получения изображения. Движущееся изображение, принятое блоком 112 ввода изображения, передается на процессор 114 изображения и используется при обработке изображений, выполняемой процессором 114 изображения.

Процессор 114 изображения является примером анализатора изображения, соответствующего настоящему изобретению. Процессор 114 изображения выполняет различные фрагменты обработки изображений для движущегося изображения, которое получается блоком 104 получения изображения и передается от блока 112 ввода изображения. Фрагменты обработки изображений, выполняемые процессором 114 изображения, содержат обработку обнаружения динамического тела, содержащегося в движущемся изображении, полученном блоком 104 получения изображения, обработку обнаружения количества людей, содержащихся в движущемся изображении, и обработку обнаружения лица и выражения лица, которые содержатся в движущемся изображении. Результаты различных фрагментов процесса обработки изображений, выполняемой процессором 114 изображения, передаются на анализатор 116 состояния просмотра, и используются для анализа присутствия или отсутствия человека, который смотрит на устройство 100 отображения изображения, и состояния просмотра и положения просмотра человека, который смотрит на устройство 100 отображения изображения.

В процессоре 114 изображения, например, технология, раскрытая в японской выложенной патентной заявке 2007-65766 (JP-A) или JP-A 2005-44330 может использоваться в качестве процесса обнаружения лица, содержащегося в изображении.

Ниже будет кратко описан процесс обнаружения лица.

Чтобы обнаружить лицо пользователя в изображении, в полученном изображении обнаруживаются положение лица, размер лица и направление лица. Когда положение и размер лица обнаружены, часть изображения лица может быть исключена из изображения. Характерные участки лица (характеристические положения лица), такие как бровь, глаз, нос и рот обнаруживаются в изображении лица с исключениями и в информации о направлении лица. Чтобы обнаружить характеристические положения лица, может быть, например, использован способ под названием ААМ (Активные модели внешнего вида), пригодный для обнаружения характеристического положения.

Когда характеристические положения лица обнаружены, в отношении каждого характеристического положения лица вычисляется локальная характеристическая величина. Локальная характеристическая величина вычисляется и вычисленная локальная характеристическая величина запоминается вместе с изображением лица, что позволяет идентифицировать лицо в изображении, полученном блоком 104 получения изображения. Например, технология, раскрытая в JP-A 2007-65766 или JP-A 2005-44330, может быть использована в способе идентификации лица. Поэтому подробное описание здесь опущено. Является ли лицо в предоставленном изображении мужским или женским или каков возраст человека, может быть определено по изображению лица и характеристическому положению лица. Когда информация о лице ранее зарегистрирована, человек, присутствующий в предоставленном изображении, ищется среди хранящихся в числе зарегистрированных и может быть идентифицирован.

Анализатор 116 состояния просмотра является примером анализатора изображения, соответствующего настоящему изобретению. Анализатор 116 состояния просмотра принимает результаты различных фрагментов процесса обработки изображения, выполняемого процессором 114 изображения, а также результат обнаружения и информацию о расстоянии, определенную датчиком 106, и анализирует, является ли человек, который просматривает изображение, отображаемое устройством 100 отображения изображения, ребенком или взрослым, а также состояние просмотра и положение просмотра человека, который смотрит изображение, используя результаты различных фрагментов обработки изображения, выполняемого процессором 114 изображения, а также результат обнаружения и информацию о расстоянии, определенную датчиком 106. Анализатор 116 состояния просмотра анализирует, является ли человек, который смотрит на изображение, отображаемое устройством 100 отображения изображения, ребенком или взрослым, и состояние просмотра и положение просмотра для человека, который смотрит на изображение, что позволяет устройству 100 отображения изображения понижать яркость панели 102 отображения, управлять отображением содержания на панели 102 отображения, и управлять звуковым содержанием, основываясь на том, является ли человек, который смотрит на устройство 100 отображения изображения, ребенком или взрослым, и на положении человека при просмотре. Результат анализа, полученного в процессе анализа, выполняемого анализатором 116 состояния просмотра, передается на регистратор 118 состояния просмотра и процессор 120 оптимизации системы.

Анализатор 116 состояния просмотра может обнаружить динамическое тело из результата обнаружения и информации о расстоянии, обнаруженной датчиком 106. Альтернативно, динамическое тело может быть представлено целью обнаружения, когда расстояние между датчиком 106 и динамическим телом больше заданного расстояния.

Регистратор 118 состояния просмотра записывает результат анализа, полученный в процессе анализа, выполняемого анализатором 116 состояния просмотра. Результат анализа, полученный анализатором 116 состояния просмотра, записанный в регистраторе 118 состояния просмотра, используется в процессе оптимизации системы, выполняемом процессором 120 оптимизации системы. Результат анализа, полученный анализатором 116 состояния просмотра, записанный регистратором 118 состояния просмотра, может быть передан на внешний сервер 200 сбора информации.

Процессор 120 оптимизации системы является примером анализатора изображения, соответствующего настоящему изобретению. Используя результат анализа, полученный в процессе анализа, выполняемого анализатором 116 состояния просмотра, процессор 120 оптимизации системы вычисляет информацию управления системой, чтобы выполнить процесс оптимизации системы в каждом блоке устройства 100 отображения изображения. Примерами процесса оптимизации системы, выполняемого в каждом блоке устройства 100 отображения изображения, являются управление яркостью панели 102 отображения, управление содержанием отображения на панели 102 отображения, управление звуковым содержанием с выхода громкоговорителя 108 и управление громкостью звука.

Устройство 100 отображения изображения может выполнить процесс предотвращения приближения ребенка, основываясь на информации управления системой, вычисленной процессором 120 оптимизации системы. Информация управления системой, вычисленная процессором 120 оптимизации системы, передается на контроллер 122 системы.

Контроллер 122 системы является примером контроллера отображения и контроллера звука, соответствующих настоящему изобретению, и выполняет процесс оптимизации системы в каждом блоке устройства 100 отображения изображения, основываясь на информации управления системой, вычисленной процессором 120 оптимизации системы. Конкретно, основываясь на информации управления системой, вычисленной системным процессором 120 оптимизации, контроллер 122 системы выполняет управление яркостью панели 102 отображения, управление содержанием отображения на панели 102 отображения, управление звуковым содержанием с выхода громкоговорителя 108, управление громкостью звука и т.п.

Конфигурация устройства 100 отображения изображения, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения, была описана выше со ссылкой на фиг.2. Ниже будет описана подробно структура контроллера 110, содержащегося в устройстве 100 отображения изображения, соответствующего варианту осуществления.

1-2. Конфигурация контроллера

На фиг.3 представлено схематическое изображение конфигурации контроллера 110, содержащегося в устройстве 100 отображения изображения, соответствующем варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.3 конкретно показана конфигурация анализатора 116 состояния просмотра, содержащегося в контроллере 110. Конфигурация анализатора 116 состояния просмотра будет описана ниже со ссылкой на фиг.3.

Как показано на фиг.3, анализатор 116 состояния просмотра выполнен с возможностью использования в его составе устройства 132 вычисления направления/расстояния до пользователя и устройства 134 вычисления атрибутов пользователя.

Устройство 132 вычисления направления/расстояния до пользователя принимает результаты различных фрагментов процесса обработки изображений, выполняемого процессором 114 изображения, а также фрагменты оптической информации, такие как угол зрения и разрешающая способность блока 104 получения изображения, и вычисляет относительное положение (направление [φ1, θ1] и расстояние d1) до пользователя относительно оптической оси блока 104 получения изображения, используя результаты различных фрагментов процесса обработки изображений, выполняемого процессором 114 изображения, а также фрагменты оптической информации о блоке 104 получения изображения. На фиг.4(А) представлено схематическое изображение для случая, в котором в области получения изображения блока 104 получения изображения присутствуют пользователь 1 и пользователь 2, и на фиг.4(В) представлено схематическое изображение положения [а1, b1] обнаружения лица и лица пользователя 1 размером [w1, h1] и положения [а2, b2] обнаружения лица и лица пользователя 2 размером [w2, h2], которые содержатся в изображении, полученном блоком 104 получения изображения. На фиг.5(А) представлено схематическое изображение случая, в котором пользователь находится на эталонном расстоянии d0 и на расстоянии d1 в области получения изображения блока 104 получения изображения, и на фиг.5(В) представлено схематическое изображение лица пользователя размером [w1, h1], находящегося на расстоянии d1 в изображении, полученном блоком 104 получения изображения, и на фиг.5(С) представлено схематическое изображение лица пользователя эталонного размера [w0, h0], находящегося на эталонном расстоянии d0 в изображении, полученном блоком 104 получения изображения.

В отношении направления [φ1, θ1], горизонтальное направление: φ1=φ0*а1 и вертикальное направление: θ1=-θ0*b1 вычисляются для положения [a1, b1] обнаружения лица, нормализованного к полученному размеру изображения [xmax, ymax], и угла [φ0, θ0] зрения блока 104 получения изображения. В отношении расстояния d1, расстояния: d1=d0*(w0/w1) вычисляется для эталонного лица размером [w0, h0] при эталонном расстоянии d0.

Устройство 134 вычисления атрибутов пользователя принимает результаты различных фрагментов процесса обработки изображений, выполняемого процессором 114 изображения, и фрагменты информации об атрибутах, таких как возраст пользователя, которые получает процессор 114 изображения. Устройство 134 вычисления атрибутов пользователя определяет, является ли пользователь ребенком или взрослым, используя результаты различных фрагментов процесса обработки изображений, выполняемого процессором 114 изображения и фрагменты информации об атрибутах, полученной процессором 114 изображения.

На этом этапе процессор 114 изображения передает полученное изображение и информацию об обнаружении лица (такую как положение [a1, b1] обнаружения лица, размер [w1, h1] лица и другие фрагменты информации об атрибутах, таких как возраст и пол) по каждому пользователю, использующего устройство 100 отображения изображения в полученном изображении, на устройство 132 вычисления направления/расстояния до пользователя и на устройство 134 вычисления атрибутов пользователя анализатора 116 состояния просмотра. В анализаторе 116 состояния просмотра устройство 132 вычисления направления/расстояния до пользователя выполняет процесс анализа положения просмотра человека, который смотрит на устройство 100 отображения изображения, используя фрагменты информации, переданные от процессора 114 изображения. Устройство 134 вычисления атрибутов выполняет процесс анализа, является ли человек, который смотрит на устройство 100 отображения изображения, ребенком или взрослым, используя фрагменты информации, переданные от процессора 114 изображения.

Когда ребенок располагается в неподходящем месте просмотра устройства 100 отображения изображения, процессор 120 оптимизации системы вычисляет информацию управления системой для процесса (процесса осуществления направления ребенка) направления ребенка к подходящему положению просмотра устройства 100 отображения изображения, используя результаты фрагментов процесса анализа, выполняемого устройством 132 вычисления направления/расстояния до пользования и устройством 134 вычисления атрибутов пользователя. Примерами процесса, способного направлять ребенка в подходящее положение просмотра устройства 100 отображения изображения, являются процесс отображения сообщения, направляющего в оптимальное положение просмотра, на панели 102 отображения, снижая при этом яркость панели 102 отображения, и процесс отображения графика расстояния приближения и предупреждающего сообщения на панели 102 отображения. Примерами процесса, способного направлять ребенка в подходящее положение просмотра устройства 100 отображения изображения, также являются процесс отображения сообщения, направляющего в оптимальное положение просмотра, на панели 102 отображения с затемнением при этом панели 102 отображения и процесс подачи предупреждающего звукового сигнала через громкоговоритель 108. Информация управления системой для процесса осуществления направления ребенка, которая была вычислена процессором 120 оптимизации системы, передается на контроллер 122 системы и используется в процессе предотвращения приближения ребенка.

Структура контроллера 110, содержащегося в устройстве 100 отображения изображения, соответствующем варианту осуществления настоящего изобретения, была описана выше со ссылкой на фиг.3. Далее будет описан процесс предотвращения приближения ребенка, выполняемый устройством 100 отображения изображения, соответствующим варианту осуществления.

1-3. Процесс предотвращения приближения ребенка

На фиг.6 представлена блок-схема последовательности выполнения операций процесса предотвращения приближения ребенка, выполняемого устройством 100 отображения изображения, соответствующим варианту осуществления настоящего изобретения. Процесс предотвращения приближения ребенка, выполняемый устройством 100 отображения изображения, соответствующего варианта осуществления, будет описан ниже со ссылкой на фиг.6.

Со ссылкой на фиг.6, когда блок 104 получения изображения устройства 100 отображения изображения начинает получать изображение, процессор 114 изображения устройства 100 отображения изображения выполняет процесс обнаружения лица, содержащегося в изображении, полученном блоком 104 получения изображения, и распознает лицо человека, который смотрит на изображение, отображаемое устройством 100 отображения изображения (этап S602).

Затем, используя фрагменты информации, переданные от процессора 114 изображения, анализатор 116 состояния просмотра устройства 100 отображения изображения выполняет процесс анализа положения просмотра человека, который смотрит на устройство 100 отображения изображения, и процесс анализа того, является ли человек ребенком или взрослым. Используя результат процесса анализа, выполняемого анализатором 116 состояния просмотра, процессор 120 оптимизации системы устройства 100 отображения изображения определяет, находится ли ребенок в несоответствующем положении просмотра устройства 100 отображения изображения, а именно, приближается ли ребенок к устройству 100 отображения изображения. Конкретно, процессор 120 оптимизации системы определяет, обнаруживается ли лицо ребенка, и определяет, равен ли размер лица, а именно, размер лица ребенка, заданному или большему значению (этап S604). Предполагается, что эталонный размер лица ребенка в эталонном положении заранее зарегистрирован в устройстве 100 отображения изображения. Заданное значение является размером лица ребенка в несоответствующем положении просмотра устройства 100 отображения изображения.

В результате определения на этапе S604, когда обнаружено лицо ребенка и когда размер лица ребенка равен или больше заданного значения (YES на этапе S604), процессор 120 оптимизации системы определяет, равно ли количество приближений ребенка, обнаруженных в прежнее заданное время, или больше, чем заданное значение (этап S606). Когда количество приближений ребенка, обнаруженных в прежнее заданное время, меньше заданного значения (NO на этапе S606), последовательность выполнения операций возвращается к процессу на этапе S602. Заданное время может быть должным образом быть установлено. Заданное значение может должным образом изменяться в соответствии с установленным заданным временем.

Как результат определения на этапе S606, когда количество приближений ребенка, обнаруженных в прежнее заданное время, равно или больше заданного значения (YES на этапе S606), процессор 120 оптимизации системы принимает решение, что ребенок приближается к устройству 100 отображения изображения (этап S608).

Затем процессор 120 оптимизации системы вычисляет информацию управления системой для процесса осуществления направления ребенка, описанного выше, и передает вычисленную информацию управления системой на контроллер 122 системы. На основе информации управления системой, полученной от процессора 120 оптимизации системы, контроллер 122 системы выполняет управление яркостью панели 102 отображения, управление содержанием отображения на панели 102 отображения, управление звуковым содержанием с выхода громкоговорителя 108, управление громкостью звука и т.п. (этап S610). Как показано на фиг.7(А), сообщение для направления ребенка к оптимальному положению просмотра отображается на панели 102 отображения, и яркость панели 102 отображения в это время снижается. Как показано на фиг.7(В), сообщение для направления ребенка к оптимальному положению просмотра отображается на панели 102 отображения, в то время как панель 102 отображения темнеет. Как показано на фиг.7(С), на панели 102 отображения отображаются график расстояния приближения между устройством 100 отображения изображения и пользователем и предупреждающее сообщение, и при этом яркость панели 102 отображения снижается. Как показано на фиг.7(D), через громкоговоритель 108 выдается предупреждающий звуковой сигнал, и панель 102 отображения при этом темнеет. Удаленный контроллер (не показан) может работать совместно с другими фрагментами процесса. Последовательность выполнения операций возвращается к процессу на этапе S602.

Как результат определения на этапе S604, когда обнаруживается лицо ребенка и когда размер лица ребенка меньше заданного значения (NO на этапе S604), процессор 120 оптимизации системы определяет, был ли обнаружен ребенок, имеющий размер лица, меньший, чем заданное значение, или какое-либо лицо кроме лица ребенка (этап S612). Когда ребенок, имеющий размер лица, меньший, чем заданное значение, или другое лицо, кроме лица ребенка, не были обнаружены (NO на этапе S612), последовательность выполнения операций возвращается к процессу на этапе S602.

Как результат определения на этапе S612, когда обнаруживается ребенок, имеющий размер лица, меньший, чем заданное значение, или другое лицо, кроме лица ребенка, (YES на этапе S612), процессор 120 оптимизации системы определяет, равно ли или меньше количество приближений ребенка, обнаруженных в прежнее заданное время, чем заданное значение (этап S614). Когда количество приближений ребенка, обнаруженных в прежнее заданное время, больше, чем заданное значение (NO на этапе S614), последовательность выполнения операций возвращается к процессу на этапе S602.

Как результат определения на этапе S614, когда количество приближений ребенка, обнаруженных в прежнее заданное время, равно или меньше, чем заданное значение (YES на этапе S614), процессор 120 оптимизации системы принимает решение, что ребенок не приближается к устройству 100 отображения изображения (этап S616).

Впоследствии того, что контроллер 122 системы выполняет управление яркостью панели 102 отображения, управление содержанием отображения на панели 102 отображения, управление звуковым содержанием с выхода громкоговорителя, управление громкостью звука и т.п., основываясь на информации управления системой для процесса осуществления направления ребенка, процессор 120 оптимизации системы вычисляет информацию управления системой, чтобы вернуться к обычному процессу отображения, и передает вычисленную информацию управления системой на контроллер 122 системы. Основываясь на информации управления системой, принятой от процессора 120 оптимизации системы, контроллер 122 системы выполняет процесс возвращения яркости и содержания отображения панели 102 отображения и звукового содержания с выхода громкоговорителя 108 в нормальное состояние (этап S618). Затем последовательность выполнения операций возвращается к процессу на этапе S602.

В соответствии с процессом предотвращения приближения ребенка, показанным на фиг.6, когда количество приближений ребенка, обнаруженных в прежнее заданное время, равно или больше заданного значения, процессор 120 оптимизации системы принимает решение, что ребенок приближается к устройству 100 отображения изображения. Контроллер 122 системы выполняет процесс направления ребенка к подходящему положению просмотра устройства 100 отображения изображения, например, процесс, в котором направляющее сообщение отображается на панели 102 отображения, и при этом яркость панели 102 отображения снижается, как показано на фиг.7(А). Поэтому можно препятствовать приближению ребенка к устройству 100 отображения изображения и просмотру и слушанию им в неподходящем положении для устройства 100 отображения изображения. Соответственно, можно предотвратить ухудшение зрения и развитие эпилепсии, связанные с тем фактом, что внимание ребенка фиксируется, когда ребенок непрерывно смотрит на изображение, приближаясь к устройству 100 отображения изображения. Падение устройства 100 отображения изображения, которое вызывается чрезмерно близким приближением ребенка к устройству 100 отображения изображения, может быть предотвращено. Риск, что приближение ребенка к устройству 100 отображения изображения может привести к тому, что блок отображения устройства 100 отображения изображения разобьется, или риск, что ребенок поранится разбитым блоком отображения устройства 100 отображения устройства, может быть исключен.

В варианте осуществления, показанном на фиг.8(А)-8(С), при вычислении положения просмотра пользователя, вариация размера [w0, h0] эталонного лица на эталонном расстоянии d0 может корректироваться с использованием следующей корректировочной таблицы. Например, таблица данных среднего размера лица в возрасте пользователя запоминается заранее, исходя из информации об атрибуте возраста пользователя, размер [w0, h0] эталонного лица устанавливается равным размеру [w0C, h0C] лица, меньшему, чем размер эталонного лица, как показано на фиг.8(С), когда пользователь является ребенком, и размер [w0, h0] эталонного лица устанавливается равным размеру [w0A, h0A] лица, большему, чем размер эталонного лица, как показано на фиг.8(В), когда пользователь является взрослым.

В варианте осуществления, при вычислении положения просмотра пользователя, когда пользователь, использующий устройство 100 отображения изображения, например, семья в месте установки устройства 100 отображения изображения, заранее регистрируется в устройстве 100 отображения изображения, размер лица каждого пользователя может быть зарегистрирован в таблице данных. Поэтому размер эталонного лица может изменяться для каждого пользователя. Способ регистрации размера лица каждого пользователя может осуществляться таким способом, что изображение пользователя получают вместе с информацией о расстоянии в сочетании с другим датчиком расстояния (не показан), так что изображение пользователя получается после того, как пользователь направляется к заданному расстоянию, или так, что изображение пользователя получают на одном и том же расстоянии по шкале, которая служит для отсчета.

Как показано на фиг.9, даже для одного и того же пользователя информация об атрибутах пользователя изменяется во времени. Поэтому в варианте осуществления, когда процессор 120 оптимизации системы определяет, является ли пользователь ребенком или взрослым, определение делается, основываясь на тенденции временной последовательности, а именно, используя прежнюю историю определений. Например, как показано на фиг.9, предполагается, что информация об атрибутах пользователя является информацией об атрибутах ребенка в момент времени t1, что информация об атрибутах пользователя является информацией об атрибутах взрослого в момент времени t2, что информация об атрибутах пользователя является информацией об атрибутах ребенка в момент времени t3. В этом случае, в течение заданного времени между моментом времени t1 и моментом времени t3 может быть сделано определение, что пользователем является ребенок, потому что определение, что пользователем является ребенок, было сделано заданное количество раз, например, по меньшей мере два раза.

В варианте осуществления определение приближения ребенка, когда количество приближений ребенка, обнаруженных в прежнее заданное время, равно или больше заданного значения. Однако, как показано на фиг.10(А) и 10 (В), пользователь может иногда чрезмерно близко приблизиться к блоку 104 получения изображения, как показано в момент времени t3, и лицо пользователя выходит из угла зрения блока 104 получения изображения, за счет чего лицо обнаруживается с трудом. Поэтому, в варианте осуществления, использующем фрагменты информации в моменты времени t1 и t2 непосредственно перед моментом времени t3, в который лицо пользователя не может больше обнаруживаться, а именно, историю вычисления прежних положений, определение того, что пользователь приближается к устройству 100 отображения изображения в области получения изображения блока 104 получения изображения, может быть сделано, вычисляя или предполагая положение в момент времени t3. Когда часть тела пользователя закрывает блок 104 получения изображения, точность определения того, приближается ли упомянутый выше пользователь к устройству 100 отображения изображения в области получения изображения блока 104 получения изображения может быть улучшена, например, за счет определения разности с общим фоном или обнаружения динамического тела (размера области движения).

В варианте осуществления, когда определение того, является ли пользователь ребенком или взрослым, делается, используя информацию об атрибутах возраста пользователя и т.п., показатель ложного определения снижается при определении ребенка путем объединения определения того, является ли пользователь ребенком, и определения того, является ли пользователь взрослым. Способ снижения показателя ложного определения при определении ребенка будет конкретно описан ниже.

Как показано на фиг.11, как результаты определения того, является ли пользователь ребенком, возможны следующие четыре случая.

Случай A: TruePositive (определение, что пользователь - ребенок, было сделано правильно),

Случай В: FalseNegative (определение, что пользователь - ребенок, не было сделано, когда такое определение должно было бы быть сделано),

Случай С: FalsePositive (определение, что пользователь - ребенок, было сделано, когда такое определение не должно было быть сделано),

Случай D: TrueNegative (определение, что пользователь - не ребенок, было сделано правильно).

В варианте осуществления, чтобы определение, что ребенок приближается к устройству 100 отображения изображения, было сделано правильно, случай С, в котором сделано определение, что пользователь - ребенок, когда такое определение должно было быть сделано, должен быть исключен при определении, является ли пользователь ребенком. Например, предполагается, что 85% при FPR10% является точностью определения для определения того, является ли пользователь ребенком. Здесь предполагается, что FPR (показатель ошибочного определения)=Случай С/(Случай С+Случай D), и точность=Случай А/(Случай А+Случай С).

В случае, когда определение того, является ли пользователь ребенком, сделано по 100 человекам, которые действительно являются детьми, и по 150 человекам, которые действительно являются взрослыми, при приведенной выше точности, когда определяется, что 100 человек являются детьми, 85 человек подпадают под случай А, 15 человек подпадают под случай В, 15 человек подпадают под случай С и 135 человек подпадают под случай D. Соответственно, 85 человек определяются правильно как дети из числа 100 человек, которые в действительности являются детьми, и 15 человек определяются ложно как дети из числа 150 человек, которые в действительности являются взрослыми.

В варианте осуществления, как показано на фиг.12, определение того, является ли пользователь взрослым, делается после определения того, является ли пользователь ребенком. Например, как описано выше, 85 фактических детей были определены как дети, и 15 фактических взрослых были определены как дети при определении того, является ли пользователь ребенком. В случае, когда они затем подвергаются определению, в котором пользователь является взрослым, потому что ожидается, что человек, который в действительности является взрослым, более вероятно, должен определяться как взрослый по сравнению с человеком, который в действительности является ребенком, например, можно ожидать, что 10 человек ложно определяются как взрослые среди 85 фактических детей и что 10 человек правильно определяются как взрослые среди 15 фактических взрослых. Соответственно, 75 человек правильно определяются как невзрослые среди 85 фактических детей, и 5 человек ложно определяются как невзрослые из 15 фактических взрослых. Таким образом, в варианте осуществления, определение того, является ли пользователь ребенком, делается путем объединения определения того, является ли пользователь ребенком, и определением того, является ли пользователь взрослым. Поэтому, как показано на фиг.12, точность определения при определении того, является ли пользователь ребенком, может быть улучшена относительно точности определения 85% с определением исключительно того, является ли пользователь ребенком, до точности определения 93,75% при объединении определения того, является ли пользователь ребенком, и определения того, является ли пользователь взрослым.

Приведенная выше последовательность фрагментов процесса может выполняться посредством аппаратурного обеспечения или программного обеспечения. В случае, когда ряд последовательность фрагментов процесса может выполняться с помощью программного обеспечения, программа, составляющая программное обеспечение устанавливается с носителя данных программы в компьютер, входящий в состав специализированного аппаратурного обеспечения. Альтернативно, программа устанавливается с универсального персонального компьютера, который может выполнять различные функции, устанавливая различные программы.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше со ссылкой на сопроводительные чертежи, однако настоящее изобретение, конечно, не ограничивается упомянутыми выше примерами. Специалист в данной области техники может найти различные альтернативы и изменения в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и следует понимать, что они, естественно, будут попадать в рамки объема настоящего изобретения.

Перечень ссылочных позиций

100 Устройство отображения изображения

102 Панель отображения

104 Блок получения изображения

106 Датчик

108 Громкоговоритель

110 Контроллер

112 Блок ввода изображения

114 Процессор изображения

116 Анализатор состояния просмотра

118 Регистратор состояния просмотра

120 Процессор оптимизации системы

122 Контроллер системы

132 Устройство вычисления направления/расстояния до пользователя

134 Устройство вычисления атрибутов пользователя

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам и способам отображения движущихся изображений. Техническим результатом является обеспечение безопасности использования устройства отображения детьми за счет определения и корректировки надлежащего положения просмотра ребенка. Предложено устройство отображения. Устройство содержит блок получения изображения, анализатор изображения, контроллер отображения. Блок получения выполнен с возможностью получать движущееся изображение, находящееся в заданной области относительно направления отображения изображения. Анализатор изображения осуществляет анализ движущегося изображения для обнаружения лица пользователя и вычисления положения пользователя, подлежащего направлению в надлежащее положение просмотра. Устройство отображения выполнено с возможностью определения, является ли пользователь ребенком или взрослым на основе лица, и определения, что пользователь подлежит направлению в надлежащее положение просмотра, когда пользователь является ребенком. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство отображения, содержащее:
блок получения изображения, выполненный с возможностью получения движущегося изображения, находящегося в заданной области относительно направления отображения изображения;
анализатор изображения, выполненный с возможностью анализа движущегося изображения, полученного блоком получения изображения, для обнаружения лица пользователя в движущемся изображении и вычисления положения пользователя, подлежащего направлению в надлежащее положение просмотра; и
контроллер отображения, выполненный с возможностью вызова отображения блоком отображения для направления пользователя в надлежащее положение просмотра, если положение пользователя, вычисленное анализатором изображения, находится в ненадлежащем положении просмотра,
при этом указанное устройство отображения характеризуется тем, что выполнено с возможностью определения, является ли пользователь ребенком или взрослым на основе лица и определения, что пользователь подлежит направлению в надлежащее положение просмотра, когда пользователь является ребенком.

2. Устройство отображения по п. 1, в котором контроллер отображения выполнен с возможностью вызова отображения блоком отображения сообщения, направляющего цель в надлежащее положение просмотра.

3. Устройство отображения по п. 1, в котором контроллер отображения выполнен с возможностью вызова отображения блоком отображения графика, показывающего расстояние между пользователем и блоком отображения.

4. Устройство отображения по п. 1, в котором контроллер отображения выполнен с возможностью понижения яркости блока отображения.

5. Устройство отображения по п. 1, дополнительно содержащее контроллер звука, выполненный с возможностью вызова вывода звукового сигнала блоком вывода звука, направляющего пользователя в подходящее положение просмотра, если положение пользователя, обнаруженное анализатором изображения, находится в ненадлежащем положении просмотра, когда пользователем является ребенок.

6. Устройство отображения по п. 1, в котором анализатор изображения выполнен с возможностью определять на основании истории прежних определений необходимость направления пользователя в надлежащее положение просмотра при анализе движущегося изображения, полученного блоком получения изображения.

7. Устройство отображения по п. 1, в котором анализатор изображения выполнен с возможностью на основании истории прежних вычислений вычислять положение при определении необходимости направления пользователя в надлежащее положение просмотра при анализе движущегося изображения, полученного блоком получения изображения.

8. Способ управления устройством отображения, содержащий этапы, на которых:
получают движущееся изображение в заданной области относительно направления отображения изображения;
анализируют полученное движущееся изображение для обнаружения лица пользователя в движущемся изображении;
вычисляют позицию пользователя подлежащего направлению в надлежащее положение просмотра; и
вызывают отображение блоком отображения для направления пользователя в надлежащее положение просмотра, если вычисленное положение пользователя находится в ненадлежащем положении просмотра,
при этом этап вычисления содержит подэтапы, на которых определяют, является ли пользователь ребенком или взрослым на основе лица и определения, что пользователь подлежит направлению в надлежащее положение просмотра, когда пользователем является ребенок.