TWI413896B - Energy saving methods for electronic devices - Google Patents

Description

電子裝置之節能方法

本發明係有關於一種電子裝置使用方法，尤其是一種電子裝置之節能方法。

隨著地球暖化日益嚴重加上能源的短缺，如此對人類生活上即造成重大的影響，所以節能與環保成為現今全球所重視的議題。因此，全球都在注重節能減碳等綠能源的環境教育和研究，因暖化會導致大自然產生威力強大的暴風雨和旱災、冰河融化、海平線上升、氣候模式驟變等天災，而這些天災則會帶來地球上極大的改變，甚至造成人類的滅亡。目前人們為了終止暖化所帶來的負面效應，正積極努力利用各種方式趨緩並降低暖化所帶來的傷害，而為了解決暖化對人類帶來傷害，各國的政府積極的提倡節約能源，並教導如何使用高效率能源、再生能源以及節約能源等，以避免產生熱能與二氧化碳，如此即可降低暖化效應。

在科技發達的年代，很多電子產品的設計，都將省電技術視為很重要的設計重點與訴求，消費者購買電子產品亦視省電為必然的主要考慮因素之一。現今家家戶戶皆具備有電子產品，尤其是攜帶式電子產品，其在目前市面上相當普遍。為了因應民眾的使用需求，該些電子產品的功能越來越為強大，而帶給現今民眾 在生活上許多便利，然而功能越來越強大的同時，其所必須耗費的電力也相對增加，目前市面上的電子產品於開機使用至待機狀態之期間，皆未設置省電機制。使用著操作電子裝置到一半而離開座位，或者使用者必須停止操作電子產品而進行另一件工作時，在這期間所耗費的電力長年累積起來是非常可觀的。

舉例來說，現今市面上所販售的筆記型電腦或桌上型電腦，通常僅設置有待機節能機制，而在進入待機節能機制前並未有任何省電機制。如此，當使用者臨時離開座位而未使用電腦的這段期間，則會造成電力的浪費。因此，如何節省能源並減慢地球暖化的速度，且能夠大幅降低電子產品的功率消耗，以達到確實降低電子產品能源消耗為現今的一大重要課題。

因此，本發明即在針對上述問題而提出一種電子裝置之節能方法，不僅可改善上述習用缺點，又可節約能源，以解決上述問題。

本發明之目的之一，在於提供一種電子裝置之節能方法，其藉由影像判定使用者是否未位於電子裝置前，當使用者不在電子裝置前操作電子裝置時，則驅使電子裝置進入節能模式，而達到節約能源之目的。

本發明電子裝置之節能方法，首先擷取電子裝置前之一時序景象，而產生至少一影像；之後，依據影像判斷使用者是否位於電子裝置前方，如果使用者未位於電子裝置前時，則驅使電子裝置進入節能模式，如此即可達到省電並可節約能源之目的。

第一圖係本發明之一較佳實施例之電子裝置之節能方法的流程圖；第二圖係本發明之另一較佳實施例之電子裝置之節能方法的流程圖；第三圖係本發明之一較佳實施例之電子裝置之節能方法的背景資訊差異的示意圖；以及第四圖係本發明之一較佳實施例之電子裝置之節能方法的前景資訊差異的示意圖。

茲為使 貴審查委員對本發明之技術特徵及所達成之功效更有進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖及配合詳細之說明，說明如後：

首先，請參閱第一圖，其係本發明之一較佳實施例之電子裝置之節能方法的流程圖。本發明之節能方法可運用於任何電子裝置，例如個人電腦、筆記型電腦或者其他攜帶式電子裝置。首先如第一圖之步驟S1所示，當使用者操作電子裝置時，電子裝置則會擷取電子裝置前之一時序景象，而產生至少一影像。電子裝置可運用視訊攝影機(Webcam)擷取電子裝置前的時序景象以取得影像。接下來如步驟S5所示，電子裝置會依據影像來判別使用者是否位於電子裝置前，如果判別使用者已不在電子裝置前時，即表示使用者未操作電子裝置，如此則進行下一步驟S7，驅使電子裝置進行一節能模式，例如關閉不需要使用的硬體裝置，像是關閉螢幕之背光電源、調暗螢幕之亮度或者將電子裝置所有執行的 應用程式都最小化，如此即可達到省電之目的。上述之節能模式僅為本發明之一實施例，而並未限制本發明之節能模式只能於此，其可依據使用需求而有不同設定。

上述電子裝置依據影像判別使用者是否位於電子裝置前的一實施方式為運用人臉辨識，其可偵測影像中之人臉特徵，例如眼睛、鼻子、嘴巴等。當偵測影像中具有以上之人臉特徵，如此則表示使用者仍位於電子裝置前方，而判斷使用者仍然操作電子裝置。相對而言，若未在影像中偵測到人臉特徵即表示使用者並未在電子裝置前，如此電子裝置即會進入節能模式。人臉辨識為現今技術，所以在此即不再多加詳述。

請復參閱第一圖，由於每個視訊攝影機的感光元件製程未必完全一致而會有品質上的差異，品質較差之感光元件的攝影機會容易產生雜訊干擾，或者其他外在環境影響亦會產生雜訊干擾，因此本發明在產生影像的步驟後，可先執行步驟S2，消除影像的雜訊，此步驟可運用一些濾除雜訊的演算法，來消除雜訊所造成的誤判現象，以提高判別使用者是否位在電子裝置前的精確度。本發明消除雜訊之方法可運用低通濾波演算法來消除高頻雜訊，或運用中間值濾波演算法來消除雜訊，上述濾除雜訊方式僅是本發明之一實施例，而並未限制本發明之濾除雜訊方式只能於此。

復參閱第一圖，本發明進行步驟S5依據影像判別使用者是否位於電子裝置前之前，係可先進行步驟S3，轉換影像格式，此步驟係將影像進行色彩平面空間的轉換。由於一般視訊攝影機所取得的影像色彩格式都為RGB格式，本發明藉由將原始RGB格式的影 像轉換成Y(亮度)、Cb(藍色色度)、Cr(紅色色度)影像格式，係可讓後續進行影像辨識時，可直接取用藍色色度(Cb)與紅色色度(Cr)來進行運作，進行影像辨識，這樣一來就可以降低環境光源的影響，而完全排除亮度影響所造成的失真或是誤判現象，如此即可提高影像辨識的準確度。

本發明之節能方法可利用電子裝置內部之微處理單元控制視訊攝影機擷取電子裝置前的時序景象以取得影像，且可處理上述所有流程，以判斷使用者是否位於電子裝置前，如此使用者不在電子裝置前而未操作電子裝置時，即可自行進入節能模式，以節省電源。

請參閱第二圖、第三圖與第四圖，其係本發明之另一較佳實施例之電子裝置之節能方法的流程圖、前景邊緣資訊差異的示意圖與背景邊緣資訊差異的示意圖。如第二圖之步驟S11所示，電子裝置運用視訊攝影機擷取電子裝置前之一時序景象，而依序產生複數個時序影像。之後，為了後續可準確依據該些時序影像判別使用者是否位於電子裝置前，係可進行步驟S12與S13，即濾除該些時序影像中的雜訊，以及轉換該些時序影像的色彩格式，此兩步驟相同於第一圖實施例中的步驟S2與S3，在此不再詳細說明。

接著，如步驟S14所示，建立一參考影像，此步驟係以視訊攝影機所產生之複數時序影像的第一張時序影像作為參考影像，第一張時序影像即視訊攝影機最初擷取電子裝置前之時序景象的初始狀態所產生的影像。之後，如步驟S15所示，依據參考影像與 其他各時序影像產生對應於時序景象的模型。本發明產生模型之方法是利用影像間之邊緣資訊差異，邊緣資訊差異是兩張相近前後影像之邊緣資訊經演算法計算後相減並取絕對值所得到的差異量。若兩張影像完全相同之下，此兩張影像的邊緣資訊差異即為零，所以邊緣資訊差異越大即表示兩張影像差異越大。因此，當電子裝置前的時序景象切換時，兩張影像間的邊緣資訊差異即會相當明顯，也就表示使用者已移動電子裝置，所以電子裝置前之時序景象(場景)已有所變化。由上述可知，可運用時序景象的模型，即利用影像間的邊緣資訊差異，而判別電子裝置是否被移動而改變場景。

上述，運算影像間的邊緣資訊差異之方式，本發明之一實施例是利用參考影像與其他各時序影像進行相減並取絕對值所而取得邊緣資訊差異。然而，由於視訊攝影機擷取時序景象而產生時序影像的速度有快有慢而有所不同。當擷取時序景象之速度較慢時，則可將所有時序影像依序與參考影像進行比較而取得邊緣資訊差異，因擷取的度速慢所以若時序景象有所改變，則邊緣資訊差異則會相當明顯。而當擷取的速度快時，兩兩相鄰的時序影像的差異並不會相當明顯，因此，可以間隔取出時序影像與參考影像進行比較而取得邊緣資訊差異，如此才能凸顯出時序景象切換的差異。

接著，如步驟S16所示，依據模型偵測電子裝置前之時序景象是否改變，即依據邊緣資訊差異判斷電子裝置前之時序景象是否改變。若電子裝置已被使用者移動，如此電子裝置前的時序景象 即會有所改變，如第三圖所示，可清楚看出時序影像與參考影像間的邊緣資訊差異相當大，而代表電子裝置已被使用者移動，電子裝置前的時序景象已有所改變。本發明更設有一第一門檻值(Threshold)，以用來判斷判斷電子裝置前之時序景象是否改變，進而判斷是否需要重新執行步驟S14，重新建立參考影像。此第一門檻值可為內定值或由使用者自行設定。當邊緣資訊差異超過所設定的第一門檻值時，就則會進入步驟S14重新建立一參考影像，即重新擷取電子裝置前的時序景象，而作為新的參考影像。如未超過第一門檻值時，則如步驟S17所示，判斷使用者是否未位於電子裝置前。如第四圖所示，可清楚看出時序影像與參考影像間的邊緣資訊差異沒有很大，而代表電子裝置未被使用者移動，電子裝置前的時序景象(場景)未改變，僅可能是使用者移動。

上述步驟S17，判斷使用者是否位於電子裝置前是依據模型進行判斷，也就是利用邊緣資訊差異與一第二門檻值做比較。此第二門檻值不同於第一門檻值，其一較佳實施例為第二門檻值小於第一門檻值。當邊緣資訊差異小於第二門檻值時則判斷使用者有所移動，但是移動位置沒有很大，仍然位於電子裝置前方。若邊緣資訊差異大於第二門檻值時則判斷使用者有所移動，且移動位置改變很多，所以判斷時使用者已離開電子裝置前而未操作電子裝置。如此即進行步驟S18，驅使電子裝置進入節能模式，因此，藉由本發明可判斷出使用者是否位於電子裝置前方，以達到節能省電之目的。此第二門檻值可為內定值或由使用者自行設定。

由於，寵物或者其他物體移動也會造成免邊緣資訊差異大於第二門檻值，所以本發明更可進一步於邊緣資訊差異大於第二門檻值時，判斷兩兩影像相減後的差異影像是否具有人臉特徵，以確認使用者已離開電子裝置，例如利用人臉辨識方式判斷第四圖之差異影像是否具有人臉特徵，若有人臉特徵表示使用者仍位於電子裝置前方，若未具有人臉特徵，即表示使用者已離開電子裝置前方，而未使用此電子裝置，進而驅使電子裝置進入節能模式。

由上述說明可知，本發明是依據複數時序影像偵測電子裝置前之時序景象是否有所改變。若時序景象未改變則依據該些時序影像判別使用者是否位於電子裝置前，如此電子裝置可以在使用者不在電子裝置前方時，進入節能模式，以達到節能省電之目的。此外，本發明之另一實施例係不需建立參考影像，可直接由兩兩時序影像計算出邊緣資訊差異，而建立時序景象的模型，而不需與固定參考影像進行比較，所以不需要步驟S14，且步驟S15也不需要與參考影像進行比較而產生模型。

另外，上述之步驟S17判斷使用者是否位於電子裝置前，也可不需利用邊緣資訊差異與第二門檻值進行比較，本發明另可利用人臉辨識方式，判斷兩兩時序影像相減後的差異影像是否具有人臉特徵，例如利用人臉辨識方式判斷第四圖之差異影像是否具有人臉特徵，若未具有人臉特徵即表示使用者已未位於電子裝置前，此時電子裝置即會進入節能模式，以節省電源。如此，運用人臉辨識方式即可確認使用者是否位於電子裝置前，而不需使用邊 緣資訊差異與第二門檻值進行比較。

綜上所述，本發明電子裝置之節能方法藉由擷取電子裝置前之時序景象產生至少一影像，並依據影像判別使用者是否位於電子裝置前，如果使用者沒有位於電子裝置前使用電子裝置時，則驅使電子裝置進入節能模式，如此即可達到節約能源之目的。

故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

Claims (9)

1. 一種電子裝置之節能方法，其包含有：擷取一電子裝置前之一時序景象，而依序產生複數時序影像；依據該些時序影像偵測該電子裝置前之該時序景象是否改變，若該時序景象未改變，則依據該些時序影像判別一使用者是否未位於該電子裝置前；以及若該使用者未位於該電子裝置前則驅使該電子裝置進入一節能模式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置之節能方法，其中於擷取一電子裝置前之一時序景象，而產生至少一影像之步驟後，更包含一步驟：濾除該影像之雜訊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置之節能方法，更包含一步驟：轉換該影像之格式。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置之節能方法，更包含：依據該些時序影像建立該電子裝置前之該時序景象的一模型；依據該模型偵測該電子裝置前之該時序景象是否改變，若該時序景象改變則重新建立該模型；以及依據該模型判別該使用者是否位於該電子裝置前。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置之節能方法，更包含一步驟： 擷取該電子裝置前之該時序景象的一初始狀態，而建立一參考影像，以比較該參考影像與該些時序影像產生該模型，若偵測該電子裝置前之該時序景象改變則重新建立該參考影像。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置之節能方法，更包含：比較該些時序影像而取得該些時序影像間之一邊緣資訊差異，以建立該模型；以及比較該邊緣資訊差異與一第一門檻值，以偵測該電子裝置前之該時序景象是否改變。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置之節能方法，更包含：比較該邊緣資訊差異與一第二門檻值，以判別該使用者是否位於該電子裝置前。
8. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置之節能方法，其中於依據該模型判別該使用者是否位於該電子裝置前的步驟係偵測該模型中之一人臉特徵，以判別該使用者是否位於該電子裝置前。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置之節能方法，其中於依據該影像判別一使用者未位於該電子裝置前的步驟中係偵測該影像中之一人臉特徵，以判別該使用者是否位於該電子裝置前偵測人臉特徵。