CN101853048A - 可调节的图像显示及采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可调节的图像显示及采集装置，包括：显示面板，用于显示图像；显示控制模块，用于在开启状态和关闭状态之间以预定频率进行切换，其中，当控制模块处于开启状态时显示面板显示图像，当控制模块处于关闭状态时显示面板至少部分地关闭并且至少部分地透明；以及一个或多个图像感应单元，置于显示面板背侧，朝向显示面板显示侧，处于工作状态的图像感应单元用于当显示面板至少部分地透明时采集图像，其中，处于工作状态的图像感应单元在显示面板背侧所对应的位置是可以调整的。

Description

可调节的图像显示及采集装置

技术领域

本发明涉及一种图像显示及采集装置，具体地，涉及一种可调节的图像显示及采集装置。

背景技术

当前的显示器与摄像头是分离设备，有趋势表明：越来越多的显示器将集成了摄像头，正像笔记本目前的样子。不过，目前的摄像头一般集成在显示器的正上方或侧上方，而用户的视线是看着屏幕内的，所以摄像头是无法捕捉到操作人员正视图像。

要采集到用户的正视图像，现有的常用手段是，多个摄像头拍摄多个用户的侧面图像，再通过图像算法合成正面面部图像。然而，由于用户与显示器的位置很近，并且显示器尺寸有越来越大的趋势，所以，除非用户一直将视线集中在显示器屏幕中部，否则位置固定的摄像头通过图像算法仍然很难实现实时且准确的该用户的正视图像。

发明内容

本发明的目的是设计出一种可以捕捉操作人员正视图像的显示装置，通过提供一种可调节的图像显示及采集装置，从而可以实时地拍摄到操作人员的正视图像。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种可调节的图像显示及采集装置，包括：显示面板，用于显示图像；显示控制模块，用于在开启状态和关闭状态之间以预定频率进行切换，其中，当控制模块处于开启状态时显示面板显示图像，当控制模块处于关闭状态时显示面板至少部分地关闭并且至少部分地透明；以及一个或多个图像感应单元，置于显示面板背侧，朝向显示面板显示侧，处于工作状态的图像感应单元用于当显示面板至少部分地透明时采集图像，其中，处于工作状态的图像感应单元在显示面板背侧所对应的位置是可以调整的。

本发明一方面提供了一种调节图像显示及采集装置的位置的方法，图像显示/获取装置包括：显示面板；置于显示面板背侧并朝向显示面板显示侧的一个或多个图像感应单元；以及用于控制显示面板开启或关闭的显示控制模块，所述方法包括以下步骤：步骤一，确定处于工作状态的图像感应单元的目标位置；以及步骤二，将所述处于工作状态的图像感应单元调节至所述目标位置，并返回步骤

本发明的有益效果是，通过提供了一种含有可调节的后置图像感应单元的显示装置及其控制方法，从而实现了对操作人员的正视图的拍摄。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是示出了根据本发明的显示装置的外观的正面图和侧面图。

图2是示出了根据本发明的显示装置具体配置的框图。

图3是示出了根据本发明的显示装置的工作流程图。

图4是示出了根据本发明的显示装置的工作时序图。

图5是示出了根据本发明示例性实施例的后置图像感应单元随窗口移动的示意图。

图6是示出了根据本发明示例性实施例的机械机制的示意图。以及

图7是示出了根据本发明示例性实施例的以矩阵形式设置的多个图像感应单元的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种可调节的图像显示及采集装置，包括：显示面板，用于显示图像；显示控制模块，用于在开启状态和关闭状态之间以预定频率进行切换，其中，当控制模块处于开启状态时显示面板显示图像，当控制模块处于关闭状态时显示面板至少部分地关闭并且至少部分地透明；以及一个或多个图像感应单元，置于显示面板背侧，朝向显示面板显示侧，处于工作状态的图像感应单元用于当显示面板至少部分地透明时采集图像，其中，处于工作状态的图像感应单元在显示面板背侧所对应的位置是可以调整的。

根据本发明的示例性实施例的图像显示及采集装置还可以包括目标位置确定单元，从而可以确定处于工作状态的所述图像感应单元的目标位置。优选地，目标位置确定单元是窗口坐标计算模块，其可以计算窗口的中心坐标作为目标位置。作为选择地，目标位置确定单元还可以是视觉坐标计算模块，其能够通过处于工作状态的所述图像感应单元获取用户的视觉坐标作为目标位置。

此外，根据本发明的示例性实施例的可调节的图像显示及采集装置还可以包括图像感应单元调整单元，其可以调整处于工作状态的图像感应单元在显示面板背侧所对应的位置。具体地，图像感应单元调整单元是包含横轴电机和纵轴电机的机械机制，该机械机制通过控制横轴电机和纵轴电机将图像感应单元移动至目标位置。

此外，根据本发明的示例性实施例的可调节的图像显示及采集装置还可以包括多个图像感应单元，其中，图像感应单元调整单元优选是多个图像感应单元的切换单元，该切换单元用于控制目标位置对应的图像感应单元开启。

下面将结合附图具体描述实现本发明的细节。

图1是示出了根据本发明的显示装置的外观的正面图和侧面图。如图1所示，根据本发明的显示装置包括显示面板和用于摄像的图像感应单元，其中，图像感应单元置于显示面板背侧的中部，朝向显示面板显示侧(侧面图中的显示面板右侧为显示侧)。这里，当液晶显示面板不工作时，即，该显示面板透明时，图像感应单元(优选地，摄像头)可以透过显示面板感测到操作人员。

图2是示出了根据本发明的显示装置具体配置的框图。其中，控制器分别连接至显示面板控制电路和图像感应单元控制电路，并通过显示面板控制电路来控制显示面板的开启或关断，以及通过图像感应单元控制电路来控制图像感应单元的开启或关断。具体的控制方式如图3所示。

在显示装置上电之后，首先获取显示装置的工作方式信息，当处于纯显示工作方式时，保持显示面板为开启状态，而当处于协同工作方式时，按照预定频率交替地开启或关断显示面板和图像感应单元。

图4是示出了根据本发明的显示装置的工作时序图。即，显示装置可以按照图4所示的预定方式交替地开启或关断显示面板和图像感应单元。然而，本发明不限于此，根据本发明的显示装置可以按照其他方式来控制显示面板和图像感应单元的开关，从而能够同时完成显示和拍摄的任务。

下面将参照附图，详细地说明本发明的实施例。

第一实施例

图5是示出了根据本发明的第一示例性实施例的后置图像感应单元随窗口移动的示意图。其中，置于显示面板后面的图像感应装置可以移动，并实时地定位于显示面板上活动窗口的十字中心上。

具体地，首先，要获取当前活动窗口的位置和大小坐标，具体获取手段可以通过操作***(比如WINDOWS)提供的接口函数(比如API函数)获取当前活动窗口的坐标和大小；其次，计算该窗口的十字中心位置坐标；然后，把摄像头调节到十字中心坐标的位置。

当然，由于摄像头的调整可依据设置进行，因此也可以不将摄像头调节到窗口的正中心处。并且如果窗口范围较大，包含多个摄像头时，可以按照预定义机制任选一个工作。

上述实施例是针对当前活动窗口的，但是也可以将摄像头跟踪的窗口设置为特定窗口。比如设置聊天窗口为该特定窗口，无论当前活动窗口为哪个，摄像头都只在聊天窗口后采集用户图像。

第二实施例

此外，置于显示面板后面的图像感应装置可以移动，并实时地跟踪操作人员视锥线，让图像感应装置进行操作人员的视觉追踪。

具体地，首先，获取用户的脸部图像，以定位用户的双眼位置；其次，计算双眼的连接线的中点坐标；然后将图像感应单元调节至中点坐标或接近中点坐标的区域在屏幕上对应的区域。关于坐标的参考系，可以与操作***采用统一坐标系，比如坐标原点设置于显示屏幕左上角或者左下角。

具体地，视觉追踪还可以采用其他方式，首先预存储双眼图像和注视屏幕坐标的对应关系，当获取用户的脸部图像，并通过图像识别或通过红眼效果识别眼部位置，最终获得双眼图像，依据双眼图像和注视屏幕坐标的对应关系，确定用户在屏幕上的视觉焦点，最终确定视觉坐标。

其中，用于跟踪用户视锥线的摄像头可以是固定在其他位置的额外摄像头，也可以是位于面板后侧的处于工作状态的或任意设置的图像感应装置。

此外，目标位置的调整以用户视觉坐标和当前激活窗口为条件时，为了防止频繁的切换和移动造成***资源的浪费，可以设定一阈值。当目标位置的变化时间或在一位置的停留时间超过阈值时，才进行图像感应装置的调整。

第三实施例

本实施例中将描述一种调节图像感应装置位置的***，以摄像头为例。图6示出了根据本发明示例性实施例的机械机制的示意图。其中，把摄像头放置在由步进电机控制的平台上，通过X和Y轴的步进电机可以控制摄像头移动。即，根据第一实施例或第二实施例中描述的从目标位置获取的坐标，可以通过X轴电机和Y轴电机移动摄像头。

具体的，将目标位置的坐标转换为X、Y轴坐标，分别发送给步进电机，步进电机依据X、Y坐标将摄像头调整到目标位置对应的区域。

此外，采用机械机制的方式，也同样可以针对多个图像感应装置，只需要针对每个图像感应装置分别X、Y机械设计或在主X、Y机械设计的基础上增加子X、Y轴机构。

第四实施例

本实施例中将描述一种调节摄像头的位置的***。图7是示出了根据本发明示例性实施例的以矩阵形式设置的多个图像感应单元的示意图。

具体地，***获取目标位置获取的坐标；并获取预存的多个图像感应单元所处的坐标；比较目标位置坐标和所述多个图像感应单元的坐标，将对应于最小位移差的坐标的图像感应单元设置为开启。当然多个图像感应单元的排布可以使矩形，也可以是任意排布。

此外，根据本发明的显示装置中的控制模块还可以控制显示面板的局部透明，例如，该局部为面板中一定面积的圆形、矩形等。

此外，图像感应单元可以是镜头(可以变焦或定焦)，可以是CCD或者CMOS。

采用本发明实施例中的含有可调节的后置图像感应单元的显示装置及其控制方法，可以实现对用户的正视图的拍摄，尤其针对大尺寸显示设备，由于处于工作状态的后置图像感应单元可以调整，从而可以进一步实现以较低廉成本维持对用户正视图的采集，提升用户使用计算机的体验。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡是将显示器的功耗信息反馈至主机的技术方案，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种可调节的图像显示及采集装置，其特征在于，包括：

显示面板，用于显示图像；

显示控制模块，用于在开启状态和关闭状态之间以预定频率进行切换，其中，当所述控制模块处于所述开启状态时所述显示面板显示图像，当所述控制模块处于所述关闭状态时所述显示面板至少部分地关闭并且至少部分地透明；以及

一个或多个图像感应单元，置于所述显示面板背侧，朝向所述显示面板显示侧，处于工作状态的所述图像感应单元用于当所述显示面板至少部分地透明时采集图像，

其中，所述处于工作状态的所述图像感应单元在所述显示面板背侧所对应的位置是可以调整的。

2.根据权利要求1所述的可调节的图像显示及采集装置，其特征在于，还包括：

目标位置确定单元，用于确定调整所述处于工作状态的所述图像感应单元的目标位置。

3.根据权利要求2所述的可调节的图像显示及采集装置，其特征在于，所述目标位置确定单元具体是：

窗口坐标计算模块，用于计算窗口的中心坐标作为所述目标位置。

4.根据权利要求3所述的可调节的图像显示及采集装置，其特征在于，所述窗口具体是：

当前处于激活状态的窗口或设置的特定窗口。

5.根据权利要求2所述的可调节的图像显示及采集装置，其特征在于，所述目标位置确定单元具体是：

视觉坐标计算模块，用于通过处于工作状态的所述图像感应单元获取用户的视觉坐标作为所述目标位置。

6.根据权利要求1所述的可调节的图像显示及采集装置，其特征在于，还包括：

图像感应单元调整单元，用于调整处于工作状态的所述图像感应单元在所述显示面板背侧所对应的位置。

7.根据权利要求6所述的可调节的图像显示及采集装置，其特征在于，所述图像感应单元调整单元具体是：

包含横轴电机和纵轴电机的机械机制，所述机械机制通过控制所述横轴电机和所述纵轴电机将所述图像感应单元移动至目标位置。

8.根据权利要求6所述的可调节的图像显示及采集装置，其特征在于，包括：多个图像感应单元，其中，所述图像感应单元调整单元具体是：

所述多个图像感应单元的切换单元，所述切换单元用于控制目标位置对应的图像感应单元开启。

9.一种调节图像显示及采集装置的位置的方法，所述图像显示及采集装置包括：显示面板；置于所述显示面板背侧并朝向所述显示面板显示侧的一个或多个图像感应单元；以及用于控制所述显示面板开启或关闭的显示控制模块，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

确定处于工作状态的图像感应单元的目标位置；以及

将所述处于工作状态的图像感应单元调节至所述目标位置。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定处于工作状态的图像感应单元的目标位置步骤具体为：

计算窗口的中心坐标。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定处于工作状态的图像感应单元的目标位置步骤具体为：

通过处于工作状态的所述图像感应单元获取用户的视觉坐标。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的获取用户的视觉坐标包括：

获取所述用户的脸部图像，定位所述用户的双眼位置；

获取所述用户的双眼图像；

依据预存的双眼图像视觉坐标对应关系，获得所述用户的视觉坐标。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述处于工作状态的图像感应单元调节至所述目标位置步骤具体为：

通过含有横轴电机和纵轴电机的机械机制将所述图像感应单元移动至所述目标位置。

14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述处于工作状态的图像感应单元调节至所述目标位置步骤具体为：

将所述目标位置坐标与所述多个图像感应单元的各自的坐标进行比较，开启距离所述目标位置最近的一个图像感应单元。

15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当确定处于工作状态的图像感应单元的目标位置步骤后，还包括：

所述目标位置在预定时间内未发生改变。

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