[發(fā)明專利]一種自動調節(jié)電視機角度的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910041138.5
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN101615032A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設計）人: 羅笑南;劉寧;肖天明
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G05D3/10
• 分類號: G05D3/10;H04N5/225
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于數字家庭人機信息交互技術領域，特別是涉及一種數字家庭設備的自動控制技術。

背景技術

電視機作為現(xiàn)代家庭中最主要的娛樂方式之一，極大地豐富了人們的家庭文化生活。特別是數字電視問世之后，其功能越來越強大，節(jié)目內容極大豐富，電視機已成為人們日常生活不可或缺的一部分。目前大部分電視機都是固定在一個臺面，不能自由轉動。當用戶觀看電視節(jié)目的時候，有時候為了舒適自然，需要用戶手動搬動電視機調整其可視角度以獲得較好的觀賞效果。這樣做既費時又費力，使用起來很不方便。

公開號為CN2731871的專利提出了一種遙控電動旋轉電視機座的方案，省去了用戶搬動電視機的麻煩，但也有其不足之處。首先它沒有考慮到當用戶相對電視機所在方向與屏幕夾角很小的時候，紅外遙控器發(fā)射出的紅外信號不易被遙控裝置接收，因此用戶很難用遙控器調節(jié)電視機角度；其次，當多個用戶同時觀看電視節(jié)目時，用遙控器難于將電視機調節(jié)到每個用戶都滿意的角度。

發(fā)明內容

針對以上情況的不足，本發(fā)明提出了一種自動調節(jié)電視機角度的裝置。使用該裝置用戶無須使用遙控器就能夠在任何方位都收到滿意的觀看效果，而且電視還能夠隨著用戶的移動自動改變其角度，使得人與電視機之間的交互更加人性化。

本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種自動調節(jié)電視機角度的裝置，其特征在于該裝置包括紅外探測裝置、攝像裝置、內存單元、中央處理單元、控制模塊和計時器。該裝置采用存儲-控制結構。中央處理單元控制并協(xié)調紅外探測裝置、攝像裝置、內存單元和控制模塊工作；紅外探測裝置和攝像裝置先將獲取的數據存儲到內存單元中，中央處理單元與內存單元進行數據交互，指揮控制模塊工作；計時器則定時發(fā)送一個脈沖信號要求中央處理單元控制相應模塊工作。

紅外探測裝置用于感應電視機前一定范圍內所有用戶的相對坐標。

攝像裝置用于攝取電視機前一定范圍內的圖像。

內存單元用于存儲攝像裝置攝取的圖像數據、每個用戶的信息和對圖像進行預處理所需要的數據。

中央處理單元用于協(xié)調各模塊工作并處理各個模塊提供的信息，包括提取所有用戶的臉部圖像塊，計算用戶的相對坐標和相對角度，確定哪些用戶正在觀看電視節(jié)目以及確定電視機的最佳角度。

控制模塊根據中央處理單元計算的結果將電視機調節(jié)到最佳角度。

計時器用于計時，使得該裝置每隔一段時間t(t一般取5s-60s之間的值，由用戶設定)就攝取一張圖像進行處理，并根據計算結果重新調節(jié)電視機角度。

所述攝像裝置的光軸在水平面上，并能夠根據紅外探測裝置感應得到的用戶相對坐標作相應的旋轉，使得所有用戶都位于攝像范圍內。

所述相對坐標是指用戶在以攝像裝置光心為原點，光軸為Z軸，水平和豎直方向分別為X，Y軸的左手直角坐標系中的坐標。

所述相對角度是指用戶相對坐標與攝像裝置光心的連線在水平面內的射影與光軸正向的夾角，用戶相對坐標的X分量在X軸正半軸時相對角度為正，在X軸負半軸時為負。

紅外探測裝置測得用戶的相對角度后，還需根據攝像裝置攝取的圖像確定該用戶是否正在觀看電視節(jié)目。

所述自動調節(jié)電視機角度的裝置的控制過程為：

1)根據紅外探測裝置感應得到的用戶相對坐標旋轉攝像裝置，使得所有用戶都位于攝像范圍內，把攝取到的圖像和此時電視機屏幕中軸的相對角度θ記錄在內存單元中；

2)對所有用戶的相對坐標進行坐標變換，得到用戶在攝取到的圖像中的大致位置；

3)利用膚色檢測方法獲得用戶臉部圖像塊并逐個寫入內存單元中；

4)對其中一個臉部圖像塊進行一系列的預處理，包括灰度化，二值化和去噪；

5)對于預處理后的臉部圖像塊，用窮舉匹配法判斷該用戶是否正在觀看電視節(jié)目，若是則將該用戶的相對角度α_i記錄在內存單元中，否則不處理。然后檢查內存單元中是否存在其它的臉部圖像塊，如果有則對下一個臉部圖像塊重復步驟4)，否則轉向步驟6)；

6)找出所有正在觀看電視節(jié)目的用戶的最大相對角度α_max和最小相對角度α_min，計算它們的平均值α＝(α_max+α_min)/2；

7)控制裝置將電視機旋轉α-θ角度；

8)計時器經過時間t后向中央處理單元發(fā)送一個脈沖信號，重新轉向執(zhí)行步驟1)。

本發(fā)明具有如下幾個特點：