CN102346986B - 显示屏调整系统、方法及具有该调整系统的广告板 - Google Patents

Abstract

一种广告板包括一显示屏、一支架、一运动装置、设置于显示屏中线位置处的TOF摄像机及一调整系统。该支架通过运动装置与显示屏相连，且显示屏可通过运动装置改变其高度。该TOF摄像机用于拍摄显示屏前方的图像以及得到显示屏前方的场景内各点与TOF摄像机之间的距离信息。该调整系统用于根据得到的图像以及距离信息建立场景的立体模型，并对得到的立体模型进行处理，以使得同一立体模型中观看者的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置重合，从而使得观看者能轻松地观看到合适的广告内容。本发明还提供了一种显示屏调整系统及方法。

Description

显示屏调整系统、方法及具有该调整系统的广告板

技术领域

本发明涉及一种广告板，特别涉及一种显示屏调整系统、方法及具有该调整系统的广告板。

背景技术

一般的广告板均设置在固定高度，其无法根据观看者的身高自动调整广告板的高度或位置。若广告板的面积较小，则容易使得身高较高或者较低的观看者不能有效的观看广告板，从而使得该广告板的展示效果降低。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种能自动根据观看者身高进行调整的显示屏调整系统、方法，还有必要提供一种包括上述调整系统的广告板。

一种显示屏调整系统，用于对应不同的观看者调整显示屏的高度，该显示屏调整系统包括：

一立体模型建立单元，用于接收一设置于显示屏中线位置处的TOF摄像机所拍摄得到的显示屏前方的图像以及显示屏前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立显示屏前方的场景的立体模型；

一脸部侦测单元，用于对得到的场景的立体模型进行侦测，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型，若场景的立体模型中具有脸部立体模型，则通过对得到的脸部区域进行计算以得到脸部区域在场景的立体模型中的位置；

一眼部侦测单元，用于对得到的脸部区域进行计算以得到脸部区域中眼部区域的位置；

一中线位置计算单元，用于计算得到的立体模型的中线位置；

一比较单元，用于比较同一立体模型中脸部区域内的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该显示屏已调整至合适的高度，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置不与该立体模型的中线位置重合，该比较单元则发送对应的比较信号；以及

一控制单元，用于在同一立体模型中观看者眼部区域的位置不与该立体模型的中线位置重合时根据比较信号调整显示屏的高度。

一种显示屏调整方法，用于对应不同的观看者调整一显示屏的高度，该显示屏调整方法包括：

立体模型建立步骤：接收一设置于显示屏中线位置处的TOF摄像机所拍摄得到的显示屏前方的图像以及显示屏前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立显示屏前方的场景的立体模型；

脸部侦测步骤：对场景的立体模型进行侦测，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型，若场景的立体模型中具有脸部立体模型，则对得到的脸部立体模型进行计算以得到脸部立体模型在场景的立体模型中的位置；

眼部侦测步骤：对得到的脸部立体模型进行计算以得到脸部立体模型中眼部区域的位置；

中线位置计算步骤：计算立体模型的中线位置；

比较步骤：比较同一立体模型中观看者眼部区域的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该显示屏已调整至合适的高度，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置不与该立体模型的中线位置重合，则发送对应的比较信号；以及

调整步骤：根据比较信号通过一运动装置调整显示屏的高度。

一种广告板，包括：

一显示屏；

一支架；

一运动装置，该支架通过运动装置与显示屏相连，且该显示屏可通过运动装置改变其高度；

一设置于该显示屏的中线位置处的TOF摄像机，用于拍摄显示屏前方的图像以及得到显示屏前方的场景内各点与TOF摄像机之间的距离信息；以及

一调整系统，用于根据TOF摄像机得到的图像以及距离信息建立场景的立体模型，并对得到的场景的立体模型进行处理，以判断场景的立体模型中是否有观看者存在，若场景的立体模型中有观看者存在，则对该立体模型进行处理以比较该立体模型中观看者的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中观看者的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置不重合，则根据比较结果控制运动装置调整显示屏的高度，以使得同一立体模型中观看者的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置重合。

上述广告板可利用显示屏调整系统及方法，以根据观看者的身高自动调整其显示屏至合适高度，从而使得观看者能轻松地观看到合适的广告内容。

附图说明

图1是本发明广告板的较佳实施方式的立体图。

图2是图1中广告板的另一立体图。

图3是图2中运动装置的示意图。

图4是本发明显示屏调整系统的示意图。

图5及图6是利用图4中显示屏调整系统对显示屏进行调整的示意图。

图7是本发明显示屏调整方法的较佳实施方式的流程图。

主要元件符号说明

显示屏           10

TOF摄像机        12

重力传感器       13

调整系统         15

脸部侦测单元     150

立体模型建立单元 151

眼部侦测单元     152

中线位置计算单元        153

脸部立体模型样本单元    155

比较单元                156

控制单元                158

运动装置                16

马达                    160

圆柱齿轮                161

直齿轮                  162

支架                    18

存储装置                19

立体模型                30、31

脸部区域                32

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明广告板可对应不同的观看者自动调整其高度，以使得观看者能以较好视角观看广告板所展示的内容。本实施方式以观看者的眼睛与广告板的中心位于同一水平线上时，该观看者能以较好的视角观看广告板的内容。其它实施方式中，观看者与广告板的位置关系亦可根据设计者的需要设定为其它位置关系。

请参阅图1至图4，本发明广告板的较佳实施方式包括一显示屏10、两TOF摄像机12、一调整系统15、一运动装置16、一支架18及一存储装置(图未示)。

该显示屏10用于显示广告内容，该广告内容存储于存储装置内。该存储装置可安装于显示屏10的后方，亦可安装于一远程主机内，该显示屏10则通过网络与远程主机进行通讯。

该TOF摄像机12分别安装于该显示屏10的中线处的左侧及右侧，用于实时拍摄显示屏10前方的图像以及得到显示屏10前方场景内各点与对应TOF摄像机12之间的距离信息，并将拍摄得到的图像传送至调整系统15。该调整系统15可为一位于该显示屏10的后方的计算机系统内部的软件系统，亦可为安装于该远程主机内的软件系统。另外，其它实施方式中亦可只在该显示屏10的中线处的左侧或右侧安装一TOF摄像机12。

该调整系统15用于对得到的每一图像及对应的场景内各点与TOF摄像机12之间的距离信息建立一场景的立体模型，并对得到的立体模型进行侦测，以判断显示屏10的前方是否有观看者存在。若显示屏10的前方有观看者存在，则对该得到的立体模型进行处理，以得到立体模型中观看者眼部区域的位置，并对应通过运动装置16调整显示屏10的高度，以使得由调整系统15所得到的立体模型中观看者的眼部区域与该立体模型的中线重合，此时，观看者的眼部区域即与显示屏10的中线位于同一水平线上，观看者即能通过显示屏10观察到合适的图像。若得到的立体模型中存在若干脸部区域，则判断此时有若干观看者正在观看显示屏10，并对立体模型中的若干脸部区域进行处理以得到若干眼部区域的位置，并进一步得到所述若干眼部区域的位置的平均位置，之后通过运动装置16调整显示屏10的高度，以使得由调整系统15所得到的立体模型中若干观看者的眼部区域的平均位置与该立体模型的中线重合。本实施方式中，该若干眼部区域的位置的平均位置指以得到的立体模型的底部作为原点时，该若干眼部区域的平均高度。

请参阅图3，本实施方式中，该运动装置16可包括两马达160、固定于马达电机轴上且通过该马达160驱动的两圆柱齿轮161以及对应设置于该显示屏10背面的两与该圆柱齿轮161啮合的直齿轮162。通过控制该马达160带动圆柱齿轮161旋转，进而与圆柱齿轮161相啮合的直齿轮162推动显示屏10上下运动，即可改变该显示屏10在该支架18上的位置，从而调整显示屏10的位置。另外，该显示屏10上还可设置一重力传感器13，用于感测当运动装置16调整显示屏10的高度时显示屏10是否移动，从而判断运动装置16是否正常工作。

如图4所示，该调整系统15包括一立体模型建立单元151、一脸部立体模型样本单元155、一脸部侦测单元150、一眼部侦测单元152、一中线位置计算单元153、一比较单元156及一控制单元158。

该脸部立体模型样本单元155存储有若干不同的脸部立体模型，该若干脸部立体模型可预先由该TOF摄像机12对若干观看者进行拍摄并进行处理而得到。

该立体模型建立单元151用于接收来自该TOF摄像机12所拍摄得到的图像以及场景内各点与该TOF摄像机12之间的距离信息，并据此得到TOF摄像机12前方，即显示屏10前方的场景的立体模型。

该脸部侦测单元150用于对得到的场景的立体模型进行侦测，以判断该场景的立体模型中是否有观看者存在，即是否有观看者位于该显示屏10的前方。本实施方式中，该脸部侦测单元150将得到的场景的立体模型与存储于脸部立体模型样本单元155内的若干不同的脸部立体模型进行比较，以判断该场景的立体模型中是否存在脸部立体模型，若该场景的立体模型中存在与若干不同的脸部立体模型中的一个相同的部分，则认为该场景的立体模型中存在脸部立体模型，即认为该场景内有观看者存在；若该场景的立体模型中不存在与若干不同的脸部立体模型中的任意一个相同的部分，则认为该场景的立体模型中不存在脸部立体模型，即认为该场景内没有观看者存在。当脸部侦测单元150侦测到场景的立体模型中具有若干区域与若干不同的脸部立体模型相同时，则判断此时具有若干观看者。在判断出场景的立体模型中存在脸部立体模型之后，该脸部侦测单元150还将侦测到的脸部区域标识出来。

该眼部侦测单元152用于根据得到的脸部区域侦测得到观看者的眼部区域。其中，该眼部侦测单元152可通过边缘及角的侦测再搭配非等向性扩散转换，以侦测得到每一图像中脸部区域中的眼部区域。其它实施方式中，该眼部侦测单元152亦可直接以脸部区域的上方三分之一处为眼部区域的大致位置。

该中线位置计算单元153用于得到每一时刻的场景的立体模型在Y轴方向的中线位置。

取得立体模型中观看者眼部区域的位置以及该立体模型在Y轴方向的中线的位置后，该比较单元156则对该两位置进行比较，并根据比较结果发送对应的比较信号至该控制单元158。该控制单元158则对应控制运动装置16，以将显示屏10调整到对应的位置，使得观看者可通过显示屏10观看到合适的广告内容。当具有若干观看者时，该眼部侦测单元152侦测得到立体模型中的若干眼部区域，该比较单元156则将该若干眼部区域的平均位置与该立体模型在Y轴方向的中线的位置进行比较，并根据比较结果发送对应的比较信号至该控制单元158。

下面将以一实例进行说明，该实例中观看者的数量为一人，若其它实施方式中观看者的数量为多人时，则需要对该多个观看者的眼部区域的位置进行运算以得到该多个观看者的眼部区域的平均位置。

请参阅图5，当观看者位于显示屏10前方时，该TOF摄像机12对观看者进行拍摄以得到观看者所在场景的图像以及场景内各点与TOF摄像机12之间的距离信息，并根据得到的图像及距离信息建立场景的立体模型30(场景的立体模型30中的其它部分均被省略)。若TOF摄像机12的焦距固定，根据TOF摄像机12的工作原理可知，该立体模型30在Y轴方向的中线与TOF摄像机12位于同一水平线上。

该脸部侦测单元150将得到的立体模型30进行侦测，以得到观看者的脸部区域32。之后，该眼部侦测单元152对得到的脸部区域32进行侦测，以得到观看者的眼部区域的位置，如图5中虚线E1处。

该中线位置计算单元153通过计算得到立体模型30在Y轴的中线，如图5中虚线M1的位置。

该比较单元156比较立体模型30中观看者的眼部区域的位置(如图5中虚线E1所示)与立体模型30在Y轴方向的中线(如图5中虚线M1所示)位置，得知立体模型30中观看者的眼部区域的位置高于立体模型30在Y轴方向的中线位置，并发送对应的比较信号至控制单元158。

该控制单元158根据该比较信号对应控制运动装置16。本实施方式中，由于立体模型30中观看者的眼部区域的位置(如图5中虚线E1所示)高于立体模型30在Y轴方向的中线位置(如图5中虚线M1所示)，因此该控制单元158控制该显示屏10上移。此时，该TOF摄像机12持续对观看者进行拍摄以得到不同的图像以及得到不同的距离信息，从而可得到不同的立体模型，并对每一立体模型重复上述处理过程，直到如图6中立体模型31在Y轴方向的中线位置(如虚线M2所示)与该立体模型31中观看者的眼部区域的位置(如虚线E2所示)重合时，该控制单元158即控制该运动装置16停止工作。

由于TOF摄像机12与立体模型31在Y轴方向的中线(即图6中虚线M2)位于同一水平线上，又由于TOF摄像机12安装于显示屏10的中线处，故显示屏10的中线处亦与图6中虚线M2位于同一水平线上。故当得到的立体模型31在Y轴方向的中线M2与观看者眼部区域(即图6中虚线E2)位于同一水平线上时，该显示屏10的中线即处于观看者的眼部区域处。此时，观看者即可通过显示屏10观看到合适的广告内容。

请参阅图7，本发明广告板调整方法的较佳实施方式包括以下步骤：

步骤S1：该立体模型建立单元151根据接收来自该TOF摄像机12所拍摄得到的图像以及场景内各点与TOF摄像机12之间的距离信息得到该显示屏10前方的场景的立体模型。

步骤S2：该脸部侦测单元150对得到的立体模型进行侦测，以得到立体模型中的脸部区域。

步骤S3：该眼部侦测单元152根据得到的脸部区域侦测得到观看者的眼部区域，如图5中E1或图6中E2所示。其它实施方式中，该步骤S62亦可直接以脸部区域的上方三分之一处为观看者的眼部区域。

步骤S4：该中线位置计算单元153计算得到的立体模型在Y轴方向的中线位置，如图5中虚线M1或图6中虚线M2所示。

步骤S5：该比较单元156比较立体模型中观看者眼部区域的位置与立体模型在Y轴方向的中线位置。若同一立体模型中观看者眼部区域的位置与该立体模型在Y轴方向的中线位置不重合(如图5所示)，则执行步骤S6。若同一立体模型中观看者眼部区域的位置与该立体模型在Y轴方向的中线位置重合(如图6所示)，则表明此时显示屏10处于合适的位置，观看者可通过显示屏10观看到合适的广告内容。

步骤S6：该比较单元156根据比较结果发送对应的比较信号至该控制单元158。

步骤S7：该控制单元158对应控制显示屏10运动，之后执行步骤S1。

该实施方式中该观看者的数量为一人，若其它实施方式中观看者的数量为多个，则需要根据每一观看者的眼部区域的位置得到其平均位置，且该比较单元156比较同一立体模型中该平均位置与该立体模型在Y轴方向的中线位置是否重合。若该平均位置与立体模型在Y轴方向的中线位置不重合，则执行步骤S6，相反则表明此时显示屏10处于合适的位置。其中，上述平均位置可以理解为该多个眼部区域的位置的平均高度，每一眼部区域的位置的高度以该立体模型的底部作为原点。

上述广告板可根据TOF摄像机拍摄观看者的图像以及显示屏前方场景内各点与TOF摄像机之间的距离信息得到该场景的立体模型，并对得到的立体模型进行处理以对应调整显示屏的高度，从而使得观看者能轻松地观看到合适的广告内容。

Claims (11)

1.一种显示屏调整系统，用于对应不同的观看者调整显示屏的高度，该显示屏调整系统包括：

一立体模型建立单元，用于接收一设置于显示屏水平中线位置处的TOF摄像机所拍摄得到的显示屏前方的图像以及显示屏前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立显示屏前方的场景的立体模型；

一脸部侦测单元，用于对得到的场景的立体模型进行侦测，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型，若场景的立体模型中具有脸部立体模型，则通过对得到的脸部区域进行计算以得到脸部区域在场景的立体模型中的位置；

一眼部侦测单元，用于对得到的脸部区域进行计算以得到脸部区域中眼部区域的位置；

一中线位置计算单元，用于计算得到的立体模型的中线位置；

一比较单元，用于比较同一立体模型中脸部区域内的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该显示屏已调整至合适的高度，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置不与该立体模型的中线位置重合，该比较单元则发送对应的比较信号；以及

一控制单元，用于在同一立体模型中观看者眼部区域的位置不与该立体模型的中线位置重合时根据比较信号调整显示屏的高度。

2.如权利要求1所述的显示屏调整系统，其特征在于：所述显示屏调整系统包括一脸部立体模型样本单元，该脸部立体模型样本单元用于存储若干不同的脸部立体模型，该脸部侦测单元则通过将得到的场景的立体模型与该若干不同的脸部立体模型进行比较，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型。

3.如权利要求1所述的显示屏调整系统，其特征在于：该眼部侦测单元以观看者的脸部区域的上方三分之一处为眼部区域的位置。

4.一种显示屏调整方法，用于对应不同的观看者调整一显示屏的高度，该显示屏调整方法包括：

立体模型建立步骤：接收一设置于显示屏水平中线位置处的TOF摄像机所拍摄得到的显示屏前方的图像以及显示屏前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立显示屏前方的场景的立体模型；

脸部侦测步骤：对场景的立体模型进行侦测，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型，若场景的立体模型中具有脸部立体模型，则对得到的脸部立体模型进行计算以得到脸部立体模型在场景的立体模型中的位置；

眼部侦测步骤：对得到的脸部立体模型进行计算以得到脸部立体模型中眼部区域的位置；

中线位置计算步骤：计算立体模型的中线位置；

比较步骤：比较同一立体模型中观看者眼部区域的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该显示屏已调整至合适的高度，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置不与该立体模型的中线位置重合，则发送对应的比较信号；以及

调整步骤：根据比较信号通过一运动装置调整显示屏的高度。

5.如权利要求4所述的显示屏调整方法，其特征在于：该眼部侦测步骤中以观看者的脸部立体模型的上方三分之一处为观看者的眼部区域。

6.如权利要求4所述的显示屏调整方法，其特征在于：该脸部侦测步骤中通过将得到的场景的立体模型与若干不同的脸部立体模型进行比较，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型。

7.一种广告板，包括：

一显示屏；

一支架；

一运动装置，该支架通过运动装置与显示屏相连，且该显示屏可通过运动装置改变其高度；

一设置于该显示屏的水平中线位置处的TOF摄像机，用于拍摄显示屏前方的图像以及得到显示屏前方的场景内各点与TOF摄像机之间的距离信息；以及

一调整系统，用于根据TOF摄像机得到的图像以及距离信息建立场景的立体模型，并对得到的场景的立体模型进行处理，以判断场景的立体模型中是否有观看者存在，若场景的立体模型中有观看者存在，则对该立体模型进行处理以比较该立体模型中观看者的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中观看者的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置不重合，则根据比较结果控制运动装置调整显示屏的高度，以使得同一立体模型中观看者的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置重合。

8.如权利要求7所述的广告板，其特征在于：该运动装置包括一马达、一固定于马达电机轴上且通过该马达驱动的圆柱齿轮及对应设置于该显示屏背面的一与该圆柱齿轮相啮合的直齿轮。

9.如权利要求7所述的广告板，其特征在于：该调整系统包括：

一立体模型建立单元，用于接收该TOF摄像机所拍摄得到的显示屏前方的图像以及显示屏前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立显示屏前方的场景的立体模型；

一脸部侦测单元，用于对得到的场景的立体模型进行侦测，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型，若场景的立体模型中具有脸部立体模型，则通过对得到的脸部区域进行计算以得到脸部区域在场景的立体模型中的位置；

一眼部侦测单元，用于对得到的脸部区域进行计算以得到脸部区域中眼部区域的位置；

一中线位置计算单元，用于计算立体模型的中线位置；

一比较单元，用于比较同一立体模型中脸部区域内的眼部区域的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该显示屏已调整至合适的高度，若同一立体模型中观看者眼部区域的位置不与该立体模型的中线位置重合，该比较单元则发送对应的比较信号；以及

一控制单元，用于在同一立体模型中观看者眼部区域的位置不与该立体模型的中线位置重合时根据比较信号调整显示屏的高度。

10.如权利要求9所述的广告板，其特征在于：该显示屏调整系统还包括一脸部立体模型样本单元，该脸部立体模型样本单元用于存储若干不同的脸部立体模型，该脸部侦测单元则通过将得到的场景的立体模型与所述若干不同的脸部立体模型进行比较，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型。

11.如权利要求9所述的广告板，其特征在于：该眼部侦测单元以观看者的脸部区域的上方三分之一处为眼部区域的位置。

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