[發明專利]可由頭部操控的電子裝置與其操作方法

在審

• 申請號: 201810965579.3
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN110858095A
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 吳政澤;李安正;邱圣霖;洪英士
• 申請（專利權）人: 宏碁股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 吳志紅;臧建明

本發明提供一種電子裝置與操作方法。電子裝置包括圖像獲取裝置、存儲裝置，以及處理器。圖像獲取裝置朝使用者獲取圖像，而存儲裝置存儲有多個模塊。處理器耦接圖像獲取裝置與存儲裝置，并用以：設置圖像獲取裝置獲取使用者的頭部圖像；對頭部圖像進行人臉識別運作以取得人臉區塊；檢測人臉區塊內的多個臉部特征點；依據這些臉部特征點估計使用者的頭部姿態角度；依據頭部姿態角度、旋轉基準角度與預設校正位置，計算使用者于屏幕上的注視位置；以及依據注視位置設置屏幕顯示對應的視覺效果。

技術領域

本發明涉及一種電子裝置，尤其涉及一種可由頭部操控的電子裝置與操作方法。

背景技術

隨著科技的進步，電子裝置的使用者也不斷尋求更便利的操作方式。例如，采用腦波、眼球追蹤、頭部追蹤和肢體動作等方式，來搭配或取代傳統的鍵盤及鼠標，以更便利地操控電子裝置。以眼球追蹤技術為例，在電腦、手機、頭戴顯示裝置、汽車、游戲機等消費性應用已被廣泛地采用。眼球追蹤技術的基本原理是利用紅外線光束照射使用者的眼球，再由傳感器獲取由瞳孔、虹膜、角膜等不同部位反射回來的光線，再經由復雜的算法來分析使用者所注視的位置。換言之，對于現行眼球追蹤與視線預測技術而言，除了需要網絡攝影機(webcam)等一般性的攝像裝置，還需要額外的紅外線發射器和對應的紅外線傳感器等裝置，才能達到追蹤眼球的目的。此外，眼球追蹤技術也容易受到眼球的尺寸較小、或者眼球被鼻子或眼鏡等物體遮蔽，而影響追蹤的效果。

此外，以頭部追蹤或肢體追蹤技術而言，通常使用網絡攝影機等攝像裝置，通過追蹤使用者的鼻子或手指等部位來分析使用者的輸入信號。然而，在虛擬實境或醫療輔助等情境中，使用者可能會配戴虛擬實境眼鏡、手術放大鏡或面罩等物品，造成追蹤上的誤差，甚至無法檢測。例如，鼠標替代軟件Enable Viacam(http://eviacam.crea-si.com)通過檢測人臉上鼻子的擺動，而對應地在顯示畫面上控制鼠標游標的移動。類似地，另一軟件Camera Mouse(http://comeramouse.org)也提供一種操控鼠標游標的替代方案，同樣地通過檢測單一部位(例如：鼻子、眼睛、嘴唇或手指)的擺動，以控制鼠標游標的移動。由于鼻子的位子在人臉上較為明顯，在檢測時易受到背景或光線的影響程度較少。因此，在現有的解決方案中常以鼻子的擺動來作為控制鼠標游標的替代方案，然而，通過檢測人臉或鼻子來操控電子裝置的正確性以及對應的操控性，都仍有許多待改進之處。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種電子裝置與操作方法，可通過一般攝影機所獲取的圖像來估測使用者觀看屏幕的注視位置，讓使用者可通過頭部的動作即可控制電子裝置。

一種電子裝置，設置用于使一屏幕顯示多個圖像畫面，其包括圖像獲取裝置、存儲裝置，以及處理器。存儲裝置存儲有多個模塊。處理器耦接圖像獲取裝置與存儲裝置，并設置用于執行存儲裝置中的模塊以施行下列步驟：設置屏幕于多個預設校正位置顯示多個標記物件；設置圖像獲取裝置獲取使用者注視這些預設校正位置時的多個第一頭部圖像；對這些第一頭部圖像進行多個第一人臉識別運作，以取得對應于這些預設校正位置的多個第一人臉區塊；檢測對應于這些第一人臉區塊的多個第一臉部特征點；依據這些第一臉部特征點計算使用者注視這些預設校正位置的多個旋轉基準角度；設置圖像獲取裝置獲取使用者的第二頭部圖像；對第二頭部圖像進行第二人臉識別運作以取得第二人臉區塊；檢測第二人臉區塊內的多個第二臉部特征點；依據這些第二臉部特征點估計使用者的頭部姿態角度；依據此頭部姿態角度、這些旋轉基準角度與這些預設校正位置，計算使用者于屏幕上的注視位置；以及依據注視位置設置屏幕顯示對應的視覺效果。