專利名稱：立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置及方法
立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置及方法，具體涉及一種可根據(jù)用戶頭部位置信息自適應(yīng)調(diào)節(jié)顯示器、并始終正對用戶面部的裝置及其調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們對于觀看顯示器或電視機(jī)等顯示界面上信息的舒適性要求越來越高。傳統(tǒng)的顯示器或電視機(jī)等顯示界面往往固定在墻面或放置在桌面上，用戶需要在特定的位置觀看顯示界面上的內(nèi)容。目前，也有一些顯示器或電視機(jī)的調(diào)節(jié)支架，但在調(diào)節(jié)范圍和使用方法方面具有一定的局限性，如只能在小范圍內(nèi)平行移動或升降調(diào)節(jié)，并且用戶需要對支架進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，才能將顯示器等界面調(diào)整到適合人眼觀察的角度，這種手動調(diào)節(jié)方法和裝置調(diào)節(jié)起來不夠靈活，另外，每次調(diào)節(jié)需要花費(fèi)較多的時(shí)間。但用戶在實(shí)際使用過程，頭部經(jīng)常運(yùn)動，特別對于一些特殊的應(yīng)用，如用于幫助老年人或殘疾人的人機(jī)交互裝置，用戶臉部正對顯示器界面可以得到較為準(zhǔn)確和全面的信息，偏離角度會影響觀看者的舒適性。因而，通過對用戶頭部姿態(tài)實(shí)時(shí)檢測和跟蹤，實(shí)現(xiàn)顯示界面自動調(diào)節(jié)滿足不同姿態(tài)和應(yīng)用需求的調(diào)節(jié)裝置是非常有意義的。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于頭部姿態(tài)跟蹤的顯示界面自動調(diào)節(jié)裝置，可以實(shí)時(shí)跟蹤頭部姿態(tài)，并自動調(diào)節(jié)顯示器的高度、角度等，使顯示器的主畫面實(shí)時(shí)的正對用戶面部。發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置及方法，主要解決了現(xiàn)有手動調(diào)節(jié)裝置無法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)顯示器的問題，一旦用戶頭部姿態(tài)發(fā)生改變，就會影響用戶觀看的舒適性。采用基于頭部姿態(tài)跟蹤技術(shù)能夠有效的幫助用戶將姿態(tài)信息傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，采用頭部跟蹤以及語音跟蹤技術(shù)采集、處理和分析用戶的頭部特征和判別語音方向。當(dāng)用戶頭部偏離顯示器的正對位置時(shí)，將信號傳輸給上位機(jī)進(jìn)行頭部姿態(tài)信息的分解，并將分解出的信號傳輸給支架上的控制模塊，然后通過控制模塊實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制，從而實(shí)現(xiàn)跟蹤使用者頭部和面部方向的目的。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案: 一種立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置及方法。它包括顯示器、攝像頭、輔助光源、麥克風(fēng)采集器、顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器和計(jì)算機(jī)，其特征在于:所述顯示器、輔助光源、攝像頭和麥克風(fēng)采集器固定安裝在顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置的一個爪盤上；攝像頭的輸出聯(lián)接到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的輸出經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器聯(lián)接控制所述顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置中的四個電機(jī)一旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)、雙軸電機(jī)、電機(jī)甲和電機(jī)乙；所述顯示器處于用戶臉部前方，所述攝像頭采集用戶臉部圖像信息或麥克風(fēng)采集器采集音聲信息，輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后 輸出控制信號給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器，由該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器控制所述四個電機(jī)，使顯示器實(shí)時(shí)跟蹤用戶頭部姿態(tài)變化和位置變化或根據(jù)音聲信息調(diào)節(jié)方位。本發(fā)明綜合調(diào)整顯示界面水平移動、上下俯仰和左右偏轉(zhuǎn)變化，可實(shí)際適應(yīng)不同姿態(tài)下的自動跟蹤，適于不同用戶的需求。
所述顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置包括左右大范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、前后距尚調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述左右大范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、前后距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)依次連接成一體；所述左右大范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)平臺機(jī)構(gòu)，包括所述旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)、立地旋轉(zhuǎn)臺和旋轉(zhuǎn)平臺，立地旋轉(zhuǎn)臺與旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)固定連接，旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)通過一個聯(lián)軸器與一根轉(zhuǎn)軸連接，所述轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)平臺固定連接，所述旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)軸從而帶動旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動，即可調(diào)節(jié)顯示器左右偏轉(zhuǎn)角度；所述俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為同步帶輪俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括:所述雙軸電機(jī)、同步帶輪甲、同步帶輪乙、轉(zhuǎn)動臂，所述雙軸電機(jī)固定在旋轉(zhuǎn)平臺上，所述雙軸電機(jī)與同步帶輪甲固定連接，轉(zhuǎn)動臂和一個方形板形成轉(zhuǎn)動副，所述雙軸電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動同步帶輪甲和同步帶輪乙轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)動臂轉(zhuǎn)動，即可實(shí)現(xiàn)顯示器上下俯仰調(diào)節(jié)； 所述前后距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為絲桿螺母伸縮機(jī)構(gòu)，包括:所述電機(jī)甲、固定塊、推桿電機(jī)架板、絲杠、兩根光桿、直線軸承滑塊、螺母和伸縮臂，所述電機(jī)甲與推桿電機(jī)架板固定連接，所述推桿電機(jī)架板固定在固定塊上，所述兩根光桿穿過直線軸承滑塊起到導(dǎo)向作用，所述電機(jī)甲與絲杠固定連接，所述電機(jī)甲轉(zhuǎn)動帶動絲杠，從而螺母帶動伸縮臂可實(shí)現(xiàn)向前后向后的調(diào)節(jié)； 所述左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為圓錐齒輪轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，包括:所述電機(jī)乙、圓錐齒輪、圓錐齒輪、垂直塊和所述爪盤，所述電機(jī)乙與一個電機(jī)架固定連接，電機(jī)乙轉(zhuǎn)動帶動齒輪，所述齒輪與垂直塊固定連接，垂直塊與所述爪盤固定連接；所述齒輪轉(zhuǎn)動帶動齒輪轉(zhuǎn)動，所述機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)顯示器左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。
一種立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)方法，采用上述裝置進(jìn)行操作，其特征在于:首先讓用戶處于顯示器界面前方，攝像頭采集用戶頭部姿態(tài)圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部姿態(tài)是否向左或向右變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器發(fā)送控制指令使得驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺內(nèi)的旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，可實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶臉部大范圍左右變化的調(diào)節(jié)； 攝像頭采集圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部姿態(tài)是否向上或 向下變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器發(fā)送控制指令使得驅(qū)動雙軸電機(jī)轉(zhuǎn)動，雙軸電機(jī)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動同步帶輪甲，同步帶輪轉(zhuǎn)動帶動同步帶輪乙，同步帶輪乙的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動臂做上下俯仰調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶頭部姿態(tài)向上或向下的跟蹤調(diào)節(jié)； 攝像頭采集圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部位置是否向前或向后變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器發(fā)送控制指令使得電機(jī)甲轉(zhuǎn)動，電機(jī)甲的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂向后移動一定的位移，可實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶頭部位置前后的跟蹤調(diào)節(jié)； 一種立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)方法，采用上述裝置進(jìn)行操作，其特征在于:麥克風(fēng)采集器采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向左或向右變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器，控制器發(fā)送控制指令使得驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺內(nèi)旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺向左或向右轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向左或向右移動的跟蹤調(diào)節(jié)；或者，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向上變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器，控制器發(fā)送控制指令使得驅(qū)動雙軸電機(jī)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動轉(zhuǎn)動臂向上轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向上移動的跟蹤調(diào)節(jié)，根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向下移動的跟蹤調(diào)節(jié)； 或者當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向前變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器，控制器發(fā)送控制指令使得驅(qū)動電機(jī)甲轉(zhuǎn)動，電機(jī)乙的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂向后移動，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向前移動的跟蹤調(diào)節(jié)；根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶向后移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的有益效果是:由于采取上述技術(shù)方案，有效的解決了用戶需手動調(diào)節(jié)裝置的問題，裝置顯示界面自適應(yīng)跟蹤用戶頭部姿態(tài)，綜合調(diào)整顯示界面自適應(yīng)裝置水平移動、上下俯仰變化和左右偏轉(zhuǎn)的變化，以適應(yīng)于不同姿態(tài)下的用戶需求。


圖1為立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝 置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)方法和程序框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明: 實(shí)施例一: 參見圖1和圖2，本立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置，包括顯示器(25)、攝像頭(20)、輔助光源(19、麥克風(fēng)采集器(19)、顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置(27)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)和計(jì)算機(jī)(22)，其特征在于:所述顯示器(25)、輔助光源(19)、攝像頭(20)和麥克風(fēng)采集器(21)固定安裝在顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置(27 )的一個爪盤(26 )上；攝像頭(20 )的輸出聯(lián)接到計(jì)算機(jī)(22)，計(jì)算機(jī)(22)的輸出經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)聯(lián)接控制所述顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置(27)中的四個電機(jī)一旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)、雙軸電機(jī)(3)、電機(jī)甲(7)和電機(jī)乙(15);所述顯示器(25)處于用戶臉部(24)前方，所述攝像頭(20)采集用戶臉部圖像信息或麥克風(fēng)采集器(21)采集音聲信息，輸入計(jì)算機(jī)(22)，經(jīng)計(jì)算機(jī)(22)處理后輸出控制信號給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，由該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器控制所述四個電機(jī)，使顯示器(25)實(shí)時(shí)跟蹤用戶頭部(24)姿態(tài)變化和位置變化或根據(jù)音聲信息調(diào)節(jié)方位；實(shí)施例二: 本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處是:所述顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置(27)包括左右大范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、如后距尚調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述左右大范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、如后距尚調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)依次連接成一體；所述左右大范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)平臺機(jī)構(gòu)，包括所述旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)、立地旋轉(zhuǎn)臺(I)和旋轉(zhuǎn)平臺(2),立地旋轉(zhuǎn)臺(I)與旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)固定連接,旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)通過一個聯(lián)軸器與一根轉(zhuǎn)軸連接，所述轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)平臺(2)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)軸從而帶動旋轉(zhuǎn)平臺(2)轉(zhuǎn)動，即可調(diào)節(jié)顯示器左右偏轉(zhuǎn)角度； 所述俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為同步帶輪俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括:所述雙軸電機(jī)(3)、同步帶輪甲(4)、同步帶輪乙(5)、轉(zhuǎn)動臂(6)，所述雙軸電機(jī)(3)固定在旋轉(zhuǎn)平臺(2)上，所述雙軸電機(jī)(3)與同步帶輪甲(4)固定連接，轉(zhuǎn)動臂(6)和一個方形板形成轉(zhuǎn)動副，所述雙軸電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動帶動同步帶輪甲(4)和同步帶輪乙(5)轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)動臂(6)轉(zhuǎn)動，即可實(shí)現(xiàn)顯示器上下俯仰調(diào)節(jié)； 所述前后距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為絲桿螺母伸縮機(jī)構(gòu)，包括:所述電機(jī)甲(7)、固定塊(8)、推桿電機(jī)架板(9)、絲杠(10)、兩根光桿(11)、直線軸承滑塊(12)、螺母(13)和伸縮臂(14)，所述電機(jī)甲(7)與推桿電機(jī)架板(9)固定連接，所述推桿電機(jī)架板(9)固定在固定塊(8)上，所述兩根光桿(11)穿過直線軸承滑塊(12)起到導(dǎo)向作用，所述電機(jī)甲(7) 與絲杠(10)固定連接，所述電機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動帶動絲杠(12)，從而螺母帶動伸縮臂(14)可實(shí)現(xiàn)向前后向后的調(diào)節(jié)； 所述左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為圓錐齒輪轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，包括:所述電機(jī)乙(15)、圓錐齒輪(16 )、圓錐齒輪(17)、垂直塊(18 )和所述爪盤(26 )，所述電機(jī)乙(15 )與一個電機(jī)架固定連接，電機(jī)乙(15)轉(zhuǎn)動帶動齒輪(16)，所述齒輪(17)與垂直塊(18)固定連接，垂直塊(18)與所述爪盤(26)固定連接；所述齒輪(16)轉(zhuǎn)動帶動齒輪(17)轉(zhuǎn)動，所述機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)顯示器左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。
實(shí)施例三: 參見圖3，本立地式顯示界面·自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)方法，采用上述裝置進(jìn)行操作，其特征在于操作步驟:首先讓用戶處于顯示器界面前方，攝像頭(20)采集用戶頭部姿態(tài)圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22)對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部姿態(tài)是否向左或向右變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)發(fā)送控制指令使得驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺(I)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，可實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶臉部大范圍左右變化的調(diào)節(jié)； 攝像頭(20 )采集圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22 )對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部姿態(tài)是否向上或向下變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)發(fā)送控制指令使得驅(qū)動雙軸電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動，雙軸電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動同步帶輪甲(4),同步帶輪(4)轉(zhuǎn)動帶動同步帶輪乙(5),同步帶輪乙(5)的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動臂(6)做上下俯仰調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶頭部姿態(tài)向上或向下的跟蹤調(diào)節(jié)； 攝像頭(20 )采集圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22 )對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部位置是否向前或向后變化，由·調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)發(fā)送控制指令使得電機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動，電機(jī)甲(7)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂(14)向后移動一定的位移，可實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶頭部位置前后的跟蹤調(diào)節(jié)； 實(shí)施例四:本立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)方法，采用上述裝置進(jìn)行操作，其特征在于操作步驟:麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向左或向右變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23 )，控制器(23 )發(fā)送控制指令使得驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺(I)內(nèi)旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺(2)向左或向右轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向左或向右移動的跟蹤調(diào)節(jié)；或者，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息， 計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向上變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，控制器(23)發(fā)送控制指令使得驅(qū)動雙軸電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動轉(zhuǎn)動臂(6)向上轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向上移動的跟蹤調(diào)節(jié)，根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向下移動的跟蹤調(diào)節(jié)； 或者當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向前變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23),控制器(23)發(fā)送控制指令使得驅(qū)動電機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動，電機(jī)乙(7)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂(14)向后移動，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向前移動的跟蹤調(diào)節(jié)；根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶向后移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
實(shí)施例五: 參見圖1和圖2，本立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置，包括旋轉(zhuǎn)臺(I)、旋轉(zhuǎn)平臺(2)、雙軸電機(jī)(3)、同步帶輪甲(4)、同步帶輪乙(5)、轉(zhuǎn)動臂(6)、電機(jī)甲(7)、固定塊(8)、推桿電機(jī)架板(9)、絲杠(10)、兩根光桿(11)、直線軸承滑塊(12)、螺母(13)、伸縮臂(14)、電機(jī)乙(15)、圓錐齒輪甲(16)、圓錐齒輪乙(17)、垂直塊(18)、輔助光源(19)、攝像頭(20)、麥克風(fēng)采集器(21)、計(jì)算機(jī)(22)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)。
基本工作過程:立地旋轉(zhuǎn)臺(I)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)通過聯(lián)軸器與垂直軸連接，垂直軸通過螺釘固定的方式與旋轉(zhuǎn)平臺(2)連接,旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動可帶動旋轉(zhuǎn)平臺(2)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度可達(dá)360度。雙軸電機(jī)(3 )固定在旋轉(zhuǎn)平臺(2 )上，雙軸電機(jī)(3 )通過緊固螺釘與同步帶輪甲(4)連接，同步帶輪甲(4)轉(zhuǎn)動后帶動同步帶輪乙(5)轉(zhuǎn)動,使得整個裝置可實(shí)現(xiàn)上下俯仰大范圍調(diào)節(jié)。兩塊平行的轉(zhuǎn)動臂(6)通過固定塊(8)連接，固定塊(8)通過推桿電機(jī)架板(9)與電機(jī) 甲(7)連接，電機(jī)甲(7)與絲杠(10)通過聯(lián)軸器連接，電機(jī)甲(7)帶動絲杠(10)轉(zhuǎn)動，帶動螺母(13)向前或向后移動，螺母(13)與伸縮臂(14)通過螺釘固定，螺母(13)向前或向后移動，帶動伸縮臂(14)向前或后向后移動，兩塊平行的伸縮臂(14)通過直線軸承滑塊(12)固定，兩根光桿(11)穿過直線軸承滑塊(12)，起到直線導(dǎo)向的作用。電機(jī)乙(15)與圓錐齒輪甲(16)連接，電機(jī)乙(15)轉(zhuǎn)動帶動圓錐齒輪甲(16)，圓錐齒輪甲(16)帶動圓錐齒輪乙(17)轉(zhuǎn)動，圓錐齒輪乙(17)與垂直塊(18)固定，圓錐齒輪乙(17)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)可帶動垂直軸(18)左右轉(zhuǎn)動，從而可使得顯示器左右 調(diào)節(jié)。輔助光源(19)能讓攝像頭(20)在光線良好的條件下采集用戶的面部特征，麥克風(fēng)采集器(21)用于采集用戶的聲音信息，計(jì)算機(jī)(22)將攝像頭(23)采集的圖像進(jìn)行處理或?qū)Ⅺ溈孙L(fēng)采集器(21)采集的聲音信息進(jìn)行處理，通過輸出線與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)連接，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)將指令通過輸出線傳輸給各個關(guān)節(jié)的電機(jī)，從而可以驅(qū)動每個電機(jī)轉(zhuǎn)動，使顯示器實(shí)時(shí)跟蹤用戶頭部姿態(tài)變化和位置變化。
本實(shí)施例的應(yīng)用功能如下: 參見圖3，應(yīng)用功能特點(diǎn)1，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，輔助光源(19)照向用戶頭部，頭部或臉部相對顯示器界面發(fā)生變化時(shí)，攝像頭(20)采集圖像，并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)提取得特征和圖像庫中預(yù)先存儲的臉部模版進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)頭部姿態(tài)向左變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，控制器(23)發(fā)送控制指令使得驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺(I)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺(2)的向左轉(zhuǎn)動一定角度，可實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶臉部大范圍左右變化的調(diào)節(jié)。攝像頭(20)不斷采集圖像，并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22 )根據(jù)提取得特征和圖像庫中預(yù)先存儲的臉部模版進(jìn)行比較，當(dāng)誤差量小于某個值的時(shí)候，控制器(23)開始控制步進(jìn)電機(jī)丙(15)向左調(diào)節(jié)，使得顯示器從而實(shí)現(xiàn)對用戶臉部向左轉(zhuǎn)的微跟蹤調(diào)節(jié)，根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶臉部向右轉(zhuǎn)的跟蹤調(diào)節(jié)。
應(yīng)用功能特點(diǎn)2，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，輔助光源(19)照向用戶頭部，頭部或臉部相對顯示器界面發(fā)生變化時(shí)，攝像頭(20)采集圖像，并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)提取得特征和圖像庫中預(yù)先存儲的臉部模版進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)頭部姿態(tài)向上變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，控制器(23)控制驅(qū)動雙軸電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動，雙軸電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動同步帶輪甲(4),同步帶輪甲(4)轉(zhuǎn)動帶動同步帶輪乙(5),同步帶輪乙(5)的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動臂(6)向上轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶頭部姿態(tài)向上抬的跟蹤調(diào)節(jié)。根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶頭部姿態(tài)向下跟蹤調(diào)節(jié)。
應(yīng)用功能特點(diǎn)3，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，輔助光源(19)照向用戶頭部，頭部或臉部相對顯示器界 面發(fā)生變化時(shí)，攝像頭(20)采集圖像，并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)提取得特征和圖像庫中預(yù)先存儲的臉部模版進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)頭部向前移動時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，控制器(23)控制驅(qū)動電機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動，電機(jī)甲(7)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂(14)向后移動一定的位移，從而實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向前移動跟蹤調(diào)節(jié)。根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向后移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
應(yīng)用功能特點(diǎn)4，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí) 判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向左變化時(shí)，將判斷信息穿送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，控制器(23)控制驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺(I)內(nèi)旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺(2)向左轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向左移動的跟蹤調(diào)節(jié)。根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶向右移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
應(yīng)用功能特點(diǎn)5，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向上變化時(shí)，將判斷信息穿送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，控制器(23)控制驅(qū)動雙軸電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動轉(zhuǎn)動臂(6)向上轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向上移動的跟蹤調(diào)節(jié)。根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向下移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
應(yīng)用功能特點(diǎn)6，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向前變化時(shí)，將判斷信息穿送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，該控制器(23)使得驅(qū)動電機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動，電機(jī)甲(7)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂(14)向后移動，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向前移動的跟蹤調(diào)節(jié)。根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶向后移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
本實(shí)施例的操作程序:參見圖3，具體操作步驟如下:首先讓用戶處于顯示器界面前方，攝像頭(20)采集用戶頭部姿態(tài)圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22 )對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部姿態(tài)是否向左或向右變化，由機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)控制器(23)控制驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺(I)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，可實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶臉部大范圍左右變化的調(diào)節(jié)。
用戶處于顯示器界面前方，攝像頭(20 )采集圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22 )對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部姿態(tài)是否向上或向下變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)控制驅(qū)動雙軸電機(jī)(3 )轉(zhuǎn)動,該電機(jī)(3 )的轉(zhuǎn)動驅(qū)動同步帶輪甲(4),同步帶輪乙(4)轉(zhuǎn)動帶動同步帶輪乙(5)，同步帶輪乙(5)的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動臂(6)做上下俯仰調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶頭部姿態(tài)向上或向下的跟蹤調(diào)節(jié) 用戶處于顯示器界面前方，攝像頭(20 )采集圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22 )對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部位置是否向前或向后變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)控制電機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動，電機(jī)甲(7)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂(14)向后移動一定的位移，可實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶頭部位置前后的跟蹤調(diào)節(jié)。
用戶處于顯示器界面前方，攝像頭(20)不斷采集圖像，并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)提取得特征和圖像庫中預(yù)先存儲的臉部模版進(jìn)行比較，當(dāng)誤差量小于某個值的時(shí)候，控制器(23)開始控制步進(jìn)電機(jī)乙(15)調(diào)節(jié)左右，使得顯示器從而實(shí)現(xiàn)對用戶臉部向左或向右轉(zhuǎn)的小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。
用戶處于顯示器界面前方，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22 )根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向左或向右變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，該控制器(23)控制驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺(I)內(nèi)旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺(2)向左或向右 轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向左或向右移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
用戶處于顯示器界面前方，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向上變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，該控制器(23)控制驅(qū)動雙軸電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動轉(zhuǎn)動臂(6)向上轉(zhuǎn)·過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向上移動的跟蹤調(diào)節(jié)。根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向下移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
用戶處于顯示器界面前方，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向前變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，該控制器控制驅(qū)動電機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動，電機(jī)甲(7)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂(14)向后移動，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向前移動的跟蹤調(diào)節(jié)。根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶向后移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置，包括顯示器(25)、攝像頭(20)、輔助光源(19、麥克風(fēng)采集器(19)、顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置(27)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)和計(jì)算機(jī)(22)，其特征在于:所述顯示器(25)、輔助光源(19)、攝像頭(20)和麥克風(fēng)采集器(21)固定安裝在顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置(27)的一個爪盤(26)上；攝像頭(20)的輸出聯(lián)接到計(jì)算機(jī)(22)，計(jì)算機(jī)(22)的輸出經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)聯(lián)接控制所述顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置(27 )中的四個電機(jī)一旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)、雙軸電機(jī)(3 )、電機(jī)甲(7 )和電機(jī)乙(15 );所述顯示器(25)處于用戶臉部(24)前方，所述攝像頭(20)采集用戶臉部圖像信息或麥克風(fēng)采集器(21)采集音聲信息，輸入計(jì)算機(jī)(22)，經(jīng)計(jì)算機(jī)(22)處理后輸出控制信號給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，由該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器控制所述四個電機(jī)，使顯示器(25)實(shí)時(shí)跟蹤用戶頭部(24)姿態(tài)變化和位置變化或根據(jù)音聲信息調(diào)節(jié)方位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立地式顯示器界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置(27)包括左右大范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、前后距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述左右大范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、前后距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)依次連接成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立地式顯示器界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述左右大范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)平臺機(jī)構(gòu)，包括所述旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)、立地旋轉(zhuǎn)臺(I)和旋轉(zhuǎn)平臺(2)，立地旋轉(zhuǎn)臺(I)與旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)固定連接，旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)通過一個聯(lián)軸器與一根轉(zhuǎn)軸連接，所述轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)平臺(2)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)軸從而帶動旋轉(zhuǎn)平臺(2)轉(zhuǎn)動，即可調(diào)節(jié)顯示器左右偏轉(zhuǎn)角度； 所述俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為同步帶輪俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括:所述雙軸電機(jī)(3)、同步帶輪甲(4)、同步帶輪乙(5)、轉(zhuǎn)動臂(6)，所述雙軸電機(jī)(3)固定在旋轉(zhuǎn)平臺(2)上，所述雙軸電機(jī)(3)與同步帶輪甲(4)固定連接，轉(zhuǎn)動臂(6)和一個方形板形成轉(zhuǎn)動副，所述雙軸電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動帶動同步帶輪甲(4)和同步帶輪乙(5)轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)動臂(6)轉(zhuǎn)動，即可實(shí)現(xiàn)顯示器上下俯仰調(diào)節(jié)； 所述前后距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為絲桿螺母伸縮機(jī)構(gòu)，包括:所述電機(jī)甲(7)、固定塊(8)、推桿電機(jī)架板(9)、絲杠(10)、兩根光桿(11)、直線軸承滑塊(12)、螺母(13)和伸縮臂(14)，所述電機(jī)甲(7)與推桿電機(jī)架板(9)固定連接，所述推桿電機(jī)架板(9)固定在固定塊(8)上，所述兩根光桿(11)穿過 直線軸承滑塊(12)起到導(dǎo)向作用，所述電機(jī)甲(7)與絲杠(10)固定連接，所述電機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動帶動絲杠(12)，從而螺母帶動伸縮臂(14)可實(shí)現(xiàn)向前后向后的調(diào)節(jié)； 所述左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為圓錐齒輪轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，包括:所述電機(jī)乙(15 )、圓錐齒輪(16 )、圓錐齒輪(17)、垂直塊(18 )和所述爪盤(26 )，所述電機(jī)乙(15 )與一個電機(jī)架固定連接，電機(jī)乙(15)轉(zhuǎn)動帶動齒輪(16)，所述齒輪(17)與垂直塊(18)固定連接，垂直塊(18)與所述爪盤(26)固定連接；所述齒輪(16)轉(zhuǎn)動帶動齒輪(17)轉(zhuǎn)動，所述機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)顯示器左右小范圍偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。
4.一種立地式顯示器界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)方法，采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行操作，其特征在于操作步驟如下: A.首先讓用戶處于顯示器界面前方，攝像頭(20)采集用戶頭部姿態(tài)圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22)對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部姿態(tài)是否向左或向右變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)發(fā)送控制指令使得驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺(I)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，可實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶臉部大范圍左右變化的調(diào)節(jié)； B.攝像頭(20)采集圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22)對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部姿態(tài)是否向上或向下變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)發(fā)送控制指令使得驅(qū)動雙軸電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動，雙軸電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動同步帶輪甲(4),同步帶輪(4)轉(zhuǎn)動帶動同步帶輪乙(5),同步帶輪乙(5)的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動臂(6)做上下俯仰調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶頭部姿態(tài)向上或向下的跟蹤調(diào)節(jié)； C.攝像頭(20)采集圖像并提取臉部特征，計(jì)算機(jī)(22 )對特征進(jìn)行處理后，判斷出人頭部位置是否向前或向后變化，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)發(fā)送控制指令使得電機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動，電機(jī)甲(7)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂(14)向后移動一定的位移，可實(shí)現(xiàn)顯示器對用戶頭部位置前后的跟蹤調(diào)節(jié)。
5.一種立地式顯示器界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)方法，采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的立地式顯示器自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行操作，其特征在于操作步驟如下: 麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向左或向右變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23 )，控制器(23 )發(fā)送控制指令使得驅(qū)動立地旋轉(zhuǎn)臺(I)內(nèi)旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺(2)向左或向右轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向左或向右移動的跟蹤調(diào)節(jié)； 或者，當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向上變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23),控制器(23)發(fā)送控制指令使得驅(qū)動雙軸電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動，該電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動轉(zhuǎn)動臂(6)向上轉(zhuǎn)過一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向上移動的跟蹤調(diào)節(jié)，根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶頭部向下移動的跟蹤調(diào)節(jié)； 或者當(dāng)用戶在顯示器前一定位置，用戶發(fā)出聲音，麥克風(fēng)采集器(21)采集到音頻信息，計(jì)算機(jī)(22)根據(jù)采集到的語音信息，使用定向麥克風(fēng)進(jìn)行波速追蹤，定時(shí)判斷探測說話者的語音方向，發(fā)現(xiàn)用戶相對顯示器位置向前變化時(shí)，將判斷信息傳送至調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器(23)，控制器(23)發(fā)送控制指令使得驅(qū)動電 機(jī)甲(7)轉(zhuǎn)動，電機(jī)乙(7)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動伸縮臂(14)向后移動，從而實(shí)現(xiàn)對用戶向前移動的跟蹤調(diào)節(jié)；根據(jù)相同原理可實(shí)現(xiàn)對用戶向后移動的跟蹤調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種立地式顯示界面自適應(yīng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置及方法。它包括顯示器、攝像頭、輔助光源、麥克風(fēng)采集器、顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器和計(jì)算機(jī)，顯示器、輔助光源、攝像頭和麥克風(fēng)采集器安裝在顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置的一個爪盤上；攝像頭的輸出聯(lián)接到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的輸出經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器聯(lián)接控制顯示器方位自動調(diào)節(jié)裝置中的旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)、雙軸電機(jī)、電機(jī)甲和電機(jī)乙；攝像頭采集用戶臉部圖像信息或麥克風(fēng)采集器采集音聲信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后輸出控制信號給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器，由該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制器控制四個電機(jī)。本發(fā)明綜合調(diào)整顯示界面水平移動、上下俯仰和左右偏轉(zhuǎn)變化，可實(shí)際適應(yīng)不同姿態(tài)下的自動跟蹤，適于不同用戶的需求。
文檔編號G06F3/01GK103235645SQ20131014595
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者趙其杰, 邵輝, 袁新明, 屠大維 申請人:上海大學(xué)