CN108989571A - 一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法及装置,通过前置摄像头对使用者进行人脸识别,实时追踪最新的人脸信息并记录,比如双眼距离、年龄、性别以及用户是否佩戴眼镜等人脸特征数据,进一步计算出屏幕与使用者眼睛之间的实际距离,最终根据实际距离以及其他因素,实时调整适用于当前用户(尤其是老年人)阅读的显示字体。与现有技术相比,本发明利用人脸识别技术、光学成像原理自动进行数据采集和计算,除手机摄像头外无须借助其他测距元件,适用于目前市场上大部分手机,无须用户主动输入或预设相关数值,全程自动化,且可以在一个方法周期内随着用户姿势改变或用户个体改变做到自动即时调整字体显示。

Description

一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法及装置
技术领域
本发明属于电子信息技术领域,尤其是涉及一种适于老年人使用的针对手机文字阅读的自适应字体调整方法及装置。
背景技术
近年来,随着智能手机的普及,越来越多的老年人群开始接触并逐渐学会使用智能手机以及移动应用,比如使用安卓手机玩微信、消消乐等。但是目前市场上的手机以及应用并不能完全适合老年人使用,尤其是老年人普遍视力薄弱,也不一定佩戴老花眼镜,为了看清手机上的信息,经常眯眼或超近距离使用手机,给老年人生活带来了不变,同时对老年人的眼睛会无疑造成了更多的伤害,如果不注意或不制止这种行为,就会造成弱视。
为解决这一问题,较为简单的方法是为老人提供定制的老年手机,其上的应用程序具备大字体、大图标等特点,是老年人容易看清。然而这种手机及应用的开发者数量较少,服务体验并不好;或者老年人出于“不服老”的心理,不一定会购买老年手机,中国“勤俭节约”的传统文化也导致了部分老年人会使用子女淘汰的手机;而即使是老年定制手机,字体放大等操作对老年人来说是仍然是比较困难繁琐的,尤其在老年人进行大量文字阅读时,比如和子女聊天,阅读的体验很不好,对老年人来说无疑是一场视力挑战。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法及装置,适合老年人手机使用,具有易用性、通用性、可控性。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法,包括:
(1)利用人脸识别技术,计算出当前手机终端用户的人脸特征数据,包括双眼距离Dv、年龄Av、性别S,以及用户是否佩戴眼镜G;
(2)判断识别到的用户年龄Av是否大于年龄阈值常量Ac。若小于Ac,则显示***默认字体大小T0;若大于Ac,则利用步骤(3)中获取的数据,计算出屏幕与使用者眼睛之间的实际距离,最终根据实际距离计算得到合适的字体大小,将其设置并显示为***当前字体大小;
(3)循环执行步骤(1)至(2),随着同一用户手持姿势的改变导致用户眼睛与手机屏幕距离的改变,或者是手机在不同用户之间发生转持,实时计算最新的T2同时调整字体大小显示。
进一步的,步骤(1)还包括:
(101)手机终端被使用时,通过所述被使用的手机终端前置摄像头和人脸识别技术、光学成像原理获取、记录、识别当前手机持有者的原始人脸图像数据,记为F1,若已存在F1,则记为F2;
(102)若F1存在且F2不存在,则执行步骤(2);若F1,F2都存在,则利用人脸比对技术,判断F1和F2的相似度,若相似度大于判定相同人脸的阈值,则跳至步骤(2),否则令F1=F2再执行步骤(1)。
进一步的,步骤(2)所述的计算方法为:
利用步骤(1)中获取的数据,设置基础放大字体大小为T1、普通人双眼距离常量为Du、眼睛到屏幕的距离阈值常量Dc、性别修正值为视力修正值为距离修正因子为d、年龄修正因子为a,并获取当前手机前置摄像头的焦距f,则根据公式
计算得到合适的字体大小为T2,将其设置并显示***当前字体大小。
更进一步的,所述距离修正因子为d、年龄修正因子为a都为固定值,是反复实验后得到的优化系数。
进一步的,所述手机终端在进入或亮屏后回到阅读模式时,自动获取手机目前的电量,根据电量剩余情况判断是否要运行该方法或提示用户选择;手机应用设置里设有强制开启和关闭该方法的运行的选择开关。
本发明的另一方面,还提供了一种针对手机文字阅读的自适应字体调整装置,包括:
识别模块,用于利用人脸识别技术,计算出当前用户的人脸特征数据,包括双眼距离Dv、年龄Av、性别S,以及用户是否佩戴眼镜G;
字体设置模块,用于判断识别到的用户年龄Av是否大于年龄阈值常量Ac。若小于Ac,则显示***默认字体大小T0;若大于Ac,则利用识别模块获取的数据,计算出屏幕与使用者眼睛之间的实际距离,最终根据实际距离计算得到合适的字体大小,将其设置并显示为***当前字体大小;
循环模块,用于在手机保持阅读模式的情况下,识别模块和字体设置模块循环工作,随着同一用户手持姿势的改变导致用户眼睛与手机屏幕距离的改变,或者是手机在不同用户之间发生转持,实时计算最新的T2同时调整字体大小显示。
进一步的,所述识别模块还包括:
获取子模块,机终端被使用时,通过所述被使用的手机终端前置摄像头和人脸识别技术、光学成像原理获取、记录、识别当前手机持有者的原始人脸图像数据,记为F1,若已存在F1,则记为F2;
判断子模块,用于执行判断,若F1存在且F2不存在,则直接转至字体设置模块;若F1,F2都存在,则利用人脸比对技术,判断F1和F2的相似度,若相似度大于判定相同人脸的阈值,则跳转至字体设置模块,否则令F1=F2同时先跳转至识别模块。
进一步的,字体设置模块还包括运算子模块,用于:
利用识别模块中获取的数据,设置基础放大字体大小为T1、普通人双眼距离常量为Du、眼睛到屏幕的距离阈值常量Dc、性别修正值为视力修正值为距离修正因子为d、年龄修正因子为a,并获取当前手机前置摄像头的焦距f,则根据公式
计算得到合适的字体大小为T2,将其设置并显示***当前字体大小。
更进一步的,还包括系数设置子模块,用于设置所述距离修正因子为d、年龄修正因子为a都为固定值,是反复实验后得到的优化系数。
进一步的,本装置还包括:
电量子模块,用于在所述手机终端在进入或亮屏后回到阅读模式时,自动获取手机目前的电量,根据电量剩余情况判断是否要运行该方法或提示用户选择;
开关子模块,用于在手机应用设置里设有强制开启和关闭该方法的运行的选择开关。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
易用性:本发明无无须用户主动输入年龄、性别、视力、人机距离等相关数值,全程自动化,且对于差异性大的不同个体用户具有较高适用性和准确性,可以在一个方法周期内随着用户个体改变做到自动即时调整字体显示。
通用性:本发明通过手机终端前置摄像头和人脸识别技术、光学成像原理自动进行数据采集和计算,此外无须借助其他测距元件,适用于目前市场上大部分手机,对手机无定制要求。
可控性:本发明可根据电量自动控制或者通过设置手动开关方法运行以及运行的循环频率。
附图说明
图1是本发明的字体调整方法的运行过程;
图2是本发明的人眼与手机屏幕距离计算原理。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明方法的实现只需要在一个具有固定焦距的前置摄像头的智能手机上使用,同时需要手机及前置摄像头的硬件性能和操作***能够支持人脸识别计算并保证较高精准度。
如图1所示,使用时,打开智能手机设备,一旦智能手机上的屏幕点亮并进入或处于文字阅读的场景界面时,比如当前手机持有者(以下简称用户)使用“微信”应用阅读一长段文字消息,前置摄像头自动打开并开始进行人脸识别,无需用户输入或者预设任何数据参数,直接计算出用户的人脸特征数据,包括双眼距离、年龄、性别以及用户是否佩戴眼镜等,并将这些记录在手机内存中。方法运行期间,前置摄像头按一定频率(比如1秒)进行实时追踪直至退出阅读或屏幕熄灭。
若由于拍摄角度、光线明暗、用户周边环境等因素的干扰,当次获取的人脸图像不清晰或者不完整,导致无法计算出有效人脸特征数据,则显示***默认的字体及其大小,比如“42px(像素值)”,等待进入下一次方法循环,比如间隔1秒,直至获取清晰有效的人脸信息。
根据自动获得的有效人脸信息,判断用户年龄Av是否大于(包括等于)方法启动阈值Ac(比如50岁)。若Av小于50岁,则显示***默认的字体及其大小,比如“42px(像素值)”,等待进入下一次方法循环,比如间隔1秒。
若识别的用户年龄Av大于50岁,比如60岁,则设置基础字体T1为“48px”,利用识别到的用户双眼距离Dv、年龄Av、性别S,以及用户是否佩戴眼镜G,设置用户眼睛到屏幕的距离阈值常量为Dc(比如100mm)、性别修正值为视力修正值为距离修正因子为d、年龄修正因子为a,并获取当前手机前置摄像头的焦距f(硬件固定值),如图2所示,进一步根据公式
计算出适用于当前用户的合理字体。比如用户眼睛与手机的距离为30cm(若用户眼睛距离手机不超过Dv=100mm,则无法获取有效的人脸信息),用户未佩戴眼镜,则最终计算出合适字体为“84px”,并将其设置为当前显示字体,等待进入下一次方法循环,比如间隔1秒。
在手机保持处于阅读界面的情况下,随着该用户手持姿势的改变导致用户眼睛与手机屏幕距离的改变,则在下一次方法循环中,根据识别出的人脸信息,判断出当前用户仍是上一个用户,则处于方法高效性的考虑,不必重复计算人脸特征数据(包括双眼距离、年龄、性别以及用户是否佩戴眼镜等),直接获取最新的用户眼睛与屏幕距离利用公式计算出字体的最新合理值并调整显示。
在手机保持处于阅读界面的情况下,用户A可能处于信息分享的需要将手机交给另一用户B(即一个方法周期内发生了用户的转持),用户B阅读一段时间后又可能将手机还给用户A,用户A再继续阅读。这个过程中会经历多次方法循环,则在每一次方法循环中,根据前置摄像头识别到的人脸信息,主要是原始人脸“图像”数据(二进制数据,人不可直接读),判断出当前用户不是上一个用户,则进一步处理,重新计算人脸特征数据(包括双眼距离、年龄、性别以及用户是否佩戴眼镜等),然后判断用户当前年龄,重复前述过程,计算出适用于当前用户的字体最新合理值并调整显示。
考虑字体变化频率、省电等因素,手机终端退出当前阅读界面或者手机息屏时自动关闭该方法,手机终端在再次进入或亮屏后回到阅读界面时,自动获取手机目前的电量,根据电量剩余情况判断是否要运行该方法,并提示用户选择。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法,其特征在于,包括:
(1)利用人脸识别技术,计算出当前手机终端用户的人脸特征数据,包括双眼距离Dv、年龄Av、性别S,以及用户是否佩戴眼镜G;
(2)判断识别到的用户年龄Ac是否大于年龄阈值常量Ac,若小于Ac,则显示***默认字体大小T0;若大于Ac,则利用步骤(3)中获取的数据,计算出屏幕与使用者眼睛之间的实际距离,最终根据实际距离计算得到合适的字体大小,将其设置并显示为***当前字体大小;
(3)循环执行步骤(1)至(2),随着同一用户手持姿势的改变导致用户眼睛与手机屏幕距离的改变,或者是手机在不同用户之间发生转持,实时计算最新的T2同时调整字体大小显示。
2.根据权利要求1所述的一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法,其特征在于,步骤(1)还包括:
(101)手机终端被使用时,通过所述被使用的手机终端前置摄像头和人脸识别技术、光学成像原理获取、记录、识别当前手机持有者的原始人脸图像数据,记为F1,若已存在F1,则记为F2;
(102)若F1存在且F2不存在,则执行步骤(2);若F1,F2都存在,则利用人脸比对技术,判断F1和F2的相似度,若相似度大于判定相同人脸的阈值,则跳至步骤(2),否则令F1=F2再执行步骤(1)。
3.根据权利要求1所述的一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法,其特征在于,步骤(2)所述的计算方法为:
利用步骤(1)中获取的数据,设置基础放大字体大小为T1、普通人双眼距离常量为Du、眼睛到屏幕的距离阈值常量Dc、性别修正值为视力修正值为距离修正因子为d、年龄修正因子为a,并获取当前手机前置摄像头的焦距f,则根据公式
计算得到合适的字体大小为T2,将其设置并显示***当前字体大小。
4.根据权利要求3所述的一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法,其特征在于,所述距离修正因子为d、年龄修正因子为a都为固定值,是反复实验后得到的优化系数。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种针对手机文字阅读的自适应字体调整方法,其特征在于,所述手机终端在进入或亮屏后回到阅读模式时,自动获取手机目前的电量,根据电量剩余情况判断是否要运行该方法或提示用户选择;手机应用设置里设有强制开启和关闭该方法的运行的选择开关。
6.一种针对手机文字阅读的自适应字体调整装置,其特征在于,包括:
识别模块,用于利用人脸识别技术,计算出当前用户的人脸特征数据,包括双眼距离Dv、年龄Av、性别S,以及用户是否佩戴眼镜G;
字体设置模块,用于判断识别到的用户年龄Av是否大于年龄阈值常量Ac,若小于Ac,则显示***默认字体大小T0;若大于Ac,则利用识别模块获取的数据,计算出屏幕与使用者眼睛之间的实际距离,最终根据实际距离计算得到合适的字体大小,将其设置并显示为***当前字体大小;
循环模块,用于在手机保持阅读模式的情况下,识别模块和字体设置模块循环工作,随着同一用户手持姿势的改变导致用户眼睛与手机屏幕距离的改变,或者是手机在不同用户之间发生转持,实时计算最新的T2同时调整字体大小显示。
7.根据权利要求6所述的一种针对手机文字阅读的自适应字体调整装置,其特征在于,所述识别模块还包括:
获取子模块,机终端被使用时,通过所述被使用的手机终端前置摄像头和人脸识别技术、光学成像原理获取、记录、识别当前手机持有者的原始人脸图像数据,记为F1,若已存在F1,则记为F2;
判断子模块,用于执行判断,若F1存在且F2不存在,则直接转至字体设置模块;若F1,F2都存在,则利用人脸比对技术,判断F1和F2的相似度,若相似度大于判定相同人脸的阈值,则跳转至字体设置模块,否则令F1=F2同时先跳转至识别模块。
8.根据权利要求6所述的一种针对手机文字阅读的自适应字体调整装置,其特征在于,字体设置模块还包括运算子模块,用于:
利用识别模块中获取的数据,设置基础放大字体大小为T1、普通人双眼距离常量为Du、眼睛到屏幕的距离阈值常量Dc、性别修正值为视力修正值为距离修正因子为d、年龄修正因子为a,并获取当前手机前置摄像头的焦距f,则根据公式
计算得到合适的字体大小为T2,将其设置并显示***当前字体大小。
9.根据权利要求8所述的一种针对手机文字阅读的自适应字体调整装置,其特征在于,还包括系数设置子模块,用于设置所述距离修正因子为d、年龄修正因子为a都为固定值,是反复实验后得到的优化系数。
10.根据权利要求6-9任一项所述的一种针对手机文字阅读的自适应字体调整装置,其特征在于,本装置还包括:
电量子模块,用于在所述手机终端在进入或亮屏后回到阅读模式时,自动获取手机目前的电量,根据电量剩余情况判断是否要运行该方法或提示用户选择;
开关子模块,用于在手机应用设置里设有强制开启和关闭该方法的运行的选择开关。
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