專利名稱：使用眼睛檢測提供對電子設(shè)備的控制和功率管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電子設(shè)備的控制系統(tǒng)，更具體地，涉及使用眼睛檢測來對電子設(shè)備進(jìn)行控制和功率管理。
背景技術(shù)：
各種各樣不同類型的電子設(shè)備僅在被察看時發(fā)揮作用。這些類型的設(shè)備的例子有電視機、計算機監(jiān)視器、膝上顯示器、用于蜂窩電話和個人數(shù)字助理的顯示器以及平板電腦顯示器。
某些為方便人們使用而呈現(xiàn)出可視圖像的電子設(shè)備(比如等離子屏幕電視機)需要相當(dāng)大的功率。雖然呈現(xiàn)出可視圖像的其它設(shè)備可能更節(jié)能，但是需要使用至少一節(jié)電池。電池一般是可充電的，但是電池充電對于用戶來說經(jīng)常并不方便。一些設(shè)備在能量有限因而較貴的環(huán)境中工作。所以，使功耗最小化是一項重要的產(chǎn)品功能。
除與功率消耗有關(guān)的考慮外，還有其它的好處，這些好處來自于將電子設(shè)備的操作限制在該操作發(fā)揮作用的時間里。一個這樣的好處是，設(shè)備的使用壽命可得以延長。于是，如果比如等離子屏幕電視機的電子設(shè)備就使用小時數(shù)而言具有有限的預(yù)期壽命，那么設(shè)備在這段時間的價值可以通過恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整對設(shè)備的使用而得以增加。這適用于并不包括可視顯示器的低成本設(shè)備，比如光源。于是，如果在爐或壁櫥內(nèi)的燈僅在人們通過爐窗察看或向壁櫥內(nèi)部觀察時才“打開”，那么該燈的使用壽命可得以延長。
已存在在適當(dāng)?shù)臅r間自動“打開”和/或“關(guān)閉”設(shè)備的方法。一種已知的技術(shù)是監(jiān)視計算機系統(tǒng)輸入設(shè)備的活動。于是，當(dāng)在長時間內(nèi)鍵盤或計算機鼠標(biāo)沒有活動時，那么計算機系統(tǒng)可以切換到低功率狀態(tài)。然后，當(dāng)計算機系統(tǒng)的用戶移動鼠標(biāo)或開始擊鍵時，那么系統(tǒng)返回到它的完全工作狀態(tài)。許多電視機具有“休眠”定時器，其中電視機在一段特定時間之后將自動關(guān)閉。各種已知的自動改變設(shè)備狀態(tài)的技術(shù)對于它們的設(shè)計目標(biāo)而言很好地發(fā)揮著作用，但是卻存在限制。
電子設(shè)備的其它操作參數(shù)可以在不接觸該設(shè)備的情形下被調(diào)節(jié)。例如，電視機的音量或頻道可以使用遙控裝置進(jìn)行改變。該裝置顯著地增加了對設(shè)備操作參數(shù)反復(fù)進(jìn)行改變的方便性。但是，可能存在遙控裝置不易使用的時候，比如當(dāng)忘記了遙控裝置被放在何處的時候。授予Torch的美國專利No.6,163,281描述了利用眼睛運動來與設(shè)備進(jìn)行通信的系統(tǒng)和方法。可以專門裝備眼鏡使其包括將光引導(dǎo)到眼睛的發(fā)射器，以及包括用于檢測由眼睛反射的光的傳感器。無線頻率發(fā)送器然后將數(shù)據(jù)流發(fā)送到遠(yuǎn)處位置，比如用于控制設(shè)備的接收和處理裝置。數(shù)據(jù)流可以是二進(jìn)制信號，比如Morse代碼。該項專利主要將傳感器描述為連接到眼鏡框架的單個光電池，但是也提到可以替換為傳感器陣列，此時處理器訪問來自陣列中每個傳感器的信號以創(chuàng)建數(shù)據(jù)流，表示被眼瞼覆蓋的眼睛表面積百分比。該Torch系統(tǒng)和方法雖然相對于使用傳統(tǒng)的遙控裝置具有優(yōu)勢，但是為了獲得可靠的信息卻要求光學(xué)部件靠近人的眼睛。

發(fā)明內(nèi)容
控制系統(tǒng)利用成像器和眼睛檢測處理裝置使得非手動地控制設(shè)備的操作參數(shù)成為可能。用于提供控制的方法可以基于僅僅檢測眼睛是否存在，或基于檢測特定眼睛活動，或基于這兩者。
在一個實施方案中，眼睛檢測處理裝置的輸出被連接到控制器，該控制器能夠在至少兩個功耗狀態(tài)之間切換設(shè)備?？刂破鞅慌渲脕砀鶕?jù)條件響應(yīng)進(jìn)行從一個功耗狀態(tài)到另一個功耗狀態(tài)的切換，所述條件響應(yīng)包括定時因素和眼睛檢測因素。對于待執(zhí)行的第一可能條件響應(yīng)，控制系統(tǒng)在經(jīng)過沒有檢測到人眼的第一時間段后將設(shè)備從電源打開狀態(tài)(power-up state)切換到較低的功耗狀態(tài)。對于第二可能條件響應(yīng)，當(dāng)設(shè)備在較低功耗狀態(tài)時，控制系統(tǒng)在檢測到眼睛時將設(shè)備切換到電源打開狀態(tài)。僅僅考慮眼睛是否存在，而不考慮人的注視角度(即，視線)。設(shè)備可以具有三個以上的功耗狀態(tài)，比如電視機或其它具有顯示屏的電子設(shè)備的電源打開狀態(tài)、休眠狀態(tài)和電源關(guān)閉狀態(tài)。如果這樣，那么控制器可以被編程來執(zhí)行一個或多個其他自動響應(yīng)，這些自動響應(yīng)基于定時考慮和眼睛檢測考慮事項的組合。
在另一個實施方案中，通過使用第一和第二光源可以獲得關(guān)于眼睛活動和/或眼睛存在的可靠信息，其中，第一光源被放置來以第一照射角度發(fā)射光，第一照射角度實質(zhì)上要比第二光源的照射角度要小。這里使用的“照射角度”是指發(fā)出的光的軸線與成像器軸線的角度。照射角度的差異對來自這兩個光源并從人眼反射后的成像光提供了可檢測的差異。除了成像器、兩個光源以及控制器之外，控制系統(tǒng)還可以包括“眼睛命令”的存儲裝置，這些“眼睛命令”指預(yù)定眼睛眨動模式和用于改變正被控制的設(shè)備的操作參數(shù)的命令之間的相互關(guān)系?？捎裳劬γ罡淖兊牟僮鲄?shù)可以與設(shè)備的功耗狀態(tài)相關(guān)，和/或與其它方面相關(guān)，比如電視機和其它視頻顯示系統(tǒng)的音量或頻道。
在第三個實施方案中，控制系統(tǒng)使用逐幀比較來獲得關(guān)于在成像器的視場內(nèi)是否存在眼睛的可靠信息。第一和第二圖像數(shù)據(jù)幀被產(chǎn)生，然后被用來形成差分圖像幀。當(dāng)這兩幀可區(qū)分開時，可以設(shè)計用來選擇和產(chǎn)生這兩幀的技術(shù)來提供有用的眼睛檢測數(shù)據(jù)。在應(yīng)用中，用于形成這兩幀的技術(shù)可以是在形成這兩幀中所啟動的光源方面可區(qū)分的。例如，第一光源可以在產(chǎn)生第一幀期間被啟動，第二光源可以在產(chǎn)生第二幀期間被啟動，并且這兩個光源在兩個照射角度、偏振、調(diào)制特性以及波長中一個或多個方面是可區(qū)分的。這兩幀可以是在時間上可區(qū)分的，比如第一和第二光源被交替啟動以在獲得第一幀和獲得第二幀之間進(jìn)行切換?；蛘?，如果二維像素陣列的像素在光學(xué)性質(zhì)(使用透鏡或像素本身中的物理差異)或在像素采樣的電子技術(shù)上是可區(qū)分的，那么這兩幀可以是在空間上可區(qū)分的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)部件的框圖。
圖2是連接到計算機系統(tǒng)的圖1控制系統(tǒng)的示意圖。
圖3是已被調(diào)整來包括圖1控制系統(tǒng)的電視機屏幕、顯示屏或雙態(tài)窗口的主視圖。
圖4是已被調(diào)整來包括圖1控制系統(tǒng)的爐的透視圖。
圖5是一種應(yīng)用圖1系統(tǒng)的實現(xiàn)方式的步驟的流程圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明使用一對用于瞳孔檢測的光源的概念性視圖。
圖7、8和9是由圖6的系統(tǒng)所捕獲的人眼的圖像。
具體實施例方式
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明控制系統(tǒng)10的一個實施方案包括用來照射個人眼睛14的檢測光源或光源12。在本發(fā)明的許多應(yīng)用中，希望系統(tǒng)對個人的干擾達(dá)到最小。例如，當(dāng)系統(tǒng)被用來調(diào)整電視機的功耗或其它操作參數(shù)(例如，音量和頻道)時，眼睛檢測優(yōu)選地對于觀看電視的人來說是透明的。于是，每個光源可以發(fā)射可見光光譜外的光。紅外光或近紅外光非常適于檢測人眼的瞳孔，如下面將更全面解釋的。在本系統(tǒng)的某些應(yīng)用中，如果在不需要系統(tǒng)專用光源的情形下，用于檢測的目標(biāo)特征(人眼)反射或產(chǎn)生足夠的檢測頻率的光，那么可以省略檢測光源12。另一方面，某些實施方案為了使性能達(dá)到最好，需要多個光源，比如當(dāng)光源被設(shè)計用來以不同的照射角度、波長、偏振和/或調(diào)制特性發(fā)射光時。
控制系統(tǒng)10還包括成像器16，該成像器16被放置來接收在受控設(shè)備18操作受關(guān)注位置內(nèi)來自人的眼睛14或雙眼的光。受控設(shè)備可以是被進(jìn)行功率管理的一種設(shè)備?？商鎿Q地或者附加地，其它操作可以被自動改變。對于功率管理，根據(jù)在特定時刻或特定時間段是否存在眼睛檢測(不管人的注視角度)，該設(shè)備或其部件在至少兩個功耗狀態(tài)之間進(jìn)行切換。受控設(shè)備可以僅具有兩個功耗狀態(tài)。對于一個實施例，爐內(nèi)的燈可以根據(jù)人是否位于察看爐內(nèi)部的位置處而被啟動或關(guān)閉。對于另一個實施例，電視機或其它視頻顯示系統(tǒng)可以在三個功耗狀態(tài)之間切換，即電源打開狀態(tài)、休眠狀態(tài)和電源關(guān)閉狀態(tài)。
系統(tǒng)10的用戶可以提供“被動輸入”或“主動輸入”。對于被動輸入，系統(tǒng)僅僅監(jiān)視是否存在眼睛，并且因此改變至少一個操作參數(shù)。對于這些實施例而言，如果人離開房間或閉上眼睛經(jīng)過一段預(yù)先選擇的時間(例如，5分鐘)，那么電視機可以被“關(guān)閉”；或者如果經(jīng)過不同的時間段沒有檢測到眼睛，那么計算機系統(tǒng)的監(jiān)視器可以切換到休眠狀態(tài)。然后當(dāng)檢測到眼睛時，受控設(shè)備18可以返回到電源打開狀態(tài)。對于主動輸入，系統(tǒng)監(jiān)視眼睛活動來檢測與特定命令相關(guān)的眼睛眨動模式，以改變操作參數(shù)。于是，殘疾人可以使用眨動模式來控制輪椅或其它設(shè)備。
電荷耦合器件(CCD)可以被用作成像器16的一種可能方式。如本領(lǐng)域所公知的，在二維元件陣列中的每個像素產(chǎn)生基于在該像素處所接收的光強的信號。或者，成像器可以是互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)成像器。通常，CMOS成像器要比CCD檢測器便宜，并且有時在紅外/近紅外波長下提供更好的靈敏度，但是無論使用哪一類型成像器，本發(fā)明都能很好地工作。而且，還可以使用其它類型的成像器。
檢測光源或源12和成像器16被連接到眼睛檢測處理裝置20，該處理裝置20可以專用于系統(tǒng)10或可以是共享的處理裝置，比如使用受控設(shè)備18的電路執(zhí)行的系統(tǒng)專用軟件。硬件和軟件部件可以以與Haven等人的美國專利申請No.10/377,687中的描述一致的方式協(xié)作，該申請于2003年2月28日遞交，題為“Apparatus and Method for Detecting Pupils”，并被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。另一件與實施相關(guān)的共同被轉(zhuǎn)讓的專利申請是Fouquet等人的美國專利申請No.10/739,831，該申請于2003年12月18日遞交，題為“Method and System for Wavelength-Dependent Imaging andDetection Using a Hybrid Filter”。Grace等人的美國專利No.6,082,858也是相關(guān)的，該專利描述了“Apparatus and Method of Monitoring a Subject’sEyes Using Two Different Wavelengths of Light”。這兩篇專利文獻(xiàn)中所公開的方法可以被用于監(jiān)視機動車駕駛員的警覺性。
在圖1中，圖像信息的幀可以由成像器16產(chǎn)生，然后由眼睛檢測處理裝置20操作，從而區(qū)分眼睛14和成像器視場內(nèi)其它特征。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過基于兩幀圖像信息產(chǎn)生差分圖像可以獲得更高的可靠性。在這個高可靠性的實施方案中，其中圖像之一是使用靠近或直接在檢測器軸線上的照明(同軸成像)來獲得的，而另一幅圖像是使用與檢測器成更大角度進(jìn)行照明(離軸成像)來獲得的。當(dāng)對象的眼睛張開時，這兩幅圖像之間的差異突出了眼睛的瞳孔，因為僅僅在同軸圖像中檢測到來自視網(wǎng)膜的些許漫反射。在傳統(tǒng)的閃光攝影中，同軸成像時強烈的瞳孔信號被稱為“紅眼”。其它面部和環(huán)境特征大部分被消除，留下瞳孔作為在差分圖像中的主要特征。當(dāng)在差分圖像中沒有檢測到瞳孔時，則推斷出在成像區(qū)域內(nèi)沒有人或沒有人對繼續(xù)操作受控設(shè)備18感興趣(例如，與受控電視機同處一室的人睡著了)。但是，可以替換使用其它用于分辨眼睛14的技術(shù)。
眼睛檢測處理裝置20也被示出為與定時器22相連接。該定時器代表任何已知的能夠通過眼睛檢測處理裝置進(jìn)行基于時間的判斷的設(shè)備。例如，如果受控設(shè)備18是等離子電視機，那么在確定該電視機已經(jīng)沒有被觀看第一段預(yù)先選擇的時間(例如，5分鐘)時，電視機可以從其電源打開狀態(tài)切換到休眠狀態(tài)；在確定從切換到休眠狀態(tài)已經(jīng)經(jīng)過了第二段時間(例如，10分鐘)時，響應(yīng)于此，電視機可以從休眠狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)。但是，在電視機處于休眠狀態(tài)時，檢測到眼睛14將使電視機返回到其完全操作的電源打開狀態(tài)。
系統(tǒng)10的定時以及其它方面都是可以由用戶配置的。用戶輸入裝置24允許進(jìn)行個性化設(shè)置。在對等離子電視機的控制中，用戶輸入裝置可以是常規(guī)的遙控元件，它允許用戶改變?nèi)魏卧O(shè)置。作為另一個實施例，如果受控設(shè)備18是計算機系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)部件時，那么用戶輸入裝置可以是計算機鼠標(biāo)或鍵盤。
另一個可能的特征是，定時可以通過實施某種算法而自動調(diào)整，該算法考慮了比如切換發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)的因素。舉例說明，如果某人反復(fù)地離開房間又返回的時間比第一段預(yù)先選擇的時間稍長(從而受控設(shè)備18的功耗狀態(tài)毫無必要地在兩個功耗狀態(tài)之間循環(huán))，那么該自適應(yīng)算法可以自動增加第一段時間的長度。
眼睛檢測處理裝置20可以被用來使得人能夠進(jìn)行主動控制。于是，眼睛14的許多非自然眨動模式可以與對受控設(shè)備18的控制命令相關(guān)聯(lián)。四下快速眨動可以被用來“打開”和“關(guān)閉”受控設(shè)備。音量控制和其它操作參數(shù)的控制可以被結(jié)合。在圖1中，這些命令可以被存儲在數(shù)據(jù)庫格式26內(nèi)。即，數(shù)據(jù)庫或其它存儲格式可以被用來提供對眨動模式和命令之間預(yù)先選擇的相關(guān)性進(jìn)行訪問。當(dāng)眼睛檢測處理裝置20識別出特定的非自然眨動模式時，相關(guān)的命令由控制器21產(chǎn)生并在受控設(shè)備上實現(xiàn)。
實際上用于人主動控制的眨動模式是代碼。這些代碼可以是簡單的，但是如果控制系統(tǒng)10要用于安全環(huán)境，那么該代碼可以具有一定的復(fù)雜性。傳統(tǒng)的Morse代碼就是一種可能。用于安全應(yīng)用場合的另一個可能特征是第二級眼睛識別，其中人的身份通過鑒定該人的眼睛或雙眼的個性化特性而得以驗證，類似于使用指紋。那么，受控設(shè)備18的主動控制可以被限制于經(jīng)挑選的人或少數(shù)人。
由于許多不同理由中的任何一個理由，或多個理由的組合，受控設(shè)備18上的自動功耗調(diào)節(jié)可能都是所期望的。自動發(fā)生的斷電特征節(jié)省了功率。對于用電池操作的設(shè)備，這將延長電池的充電壽命。而且，許多電視機和其它功率密集型消費電子設(shè)備可以被更嚴(yán)格地限制在有利于使用的那些時間中。這帶來了成本和生態(tài)的好處，并且潛在地延長了設(shè)備的使用壽命。方便是提供自動功率管理的另一個可能原因。這對于提供“任務(wù)照明”的受控設(shè)備而言尤其可能，比如爐內(nèi)的燈。在任務(wù)照明應(yīng)用中，不是通過對受控設(shè)備本身的察看來進(jìn)行確定，而是通過對區(qū)域的察看來進(jìn)行確定。對于利用眨動模式的主動控制的實施方案而言，該控制不要求遙控裝置能持續(xù)可用。而且，當(dāng)觀眾睡著時自動關(guān)閉電視機并不要求該觀眾來啟動該特征。
圖2、3和4圖示了應(yīng)用控制系統(tǒng)10的實施例。在圖2中，該系統(tǒng)被連接到計算機系統(tǒng)28。一種可能的情況是，“受控設(shè)備”僅僅是計算機系統(tǒng)的監(jiān)視器，而非整個計算機系統(tǒng)?？商鎿Q地或者附加地，計算機的處理能力可以基于眼睛檢測而被控制。控制系統(tǒng)10通常被結(jié)合到計算機系統(tǒng)中，而非如圖2所示的外部部件。當(dāng)用于膝上電腦時，控制系統(tǒng)經(jīng)常將增加電池再充電間的時間。
在圖3中，“受控設(shè)備”包括顯示屏幕30。該顯示屏幕可以是蜂窩電話或個人數(shù)字助理的一部分，或可以是更大裝置，比如等離子電視機或膝上電腦的顯示器。在屏幕周圍的框架32內(nèi)是第一光源34和第二光源36以及二維成像器38。如果該屏幕是蜂窩電話的部件，那么與用于電視機的成像器的可接受視場相比較，成像器38的視場就相對有限。同樣地，在某些應(yīng)用中，來自光源34和36的光與其它應(yīng)用相比更加集中。在電視機應(yīng)用中，光是“以廣播的方式(broadcast)”來覆蓋電視機屏幕的視角范圍。
或者，圖3可以被視為可控制的雙態(tài)窗口。例如，辦公室或家庭窗口的光偏振可以在狀態(tài)間自動切換，這取決于是否存在將受到該切換影響的人。該自動切換有著潛在安全和健康的好處。
圖4圖示了爐40，該爐40具有內(nèi)置燈42，以及在成像器48兩側(cè)的第一光源44和第二光源46。成像器和光源被用來確定當(dāng)有人位于察看爐內(nèi)部位置處的時刻。在這樣的時刻，該內(nèi)置燈轉(zhuǎn)為其“打開”狀態(tài)。另一方面，當(dāng)成像器所獲得的圖像信息表明爐內(nèi)部不在某人的視線內(nèi)時，內(nèi)置燈保持“關(guān)閉”。
圖5是實現(xiàn)本發(fā)明的步驟流程的一個實施方案。在步驟50，發(fā)射檢測光。如前所提到的，在某些應(yīng)用中，其中不需要人工產(chǎn)生檢測波長的光就能夠進(jìn)行可靠的檢測，可以省略該步驟。相反，對于某些實施方案，該步驟則是關(guān)鍵的。
在步驟52，獲取圖像信息。在控制系統(tǒng)的成像器的采樣時間生成圖像信息幀。該采樣時間可以是連續(xù)的，但是某些應(yīng)用從非連續(xù)監(jiān)視眼睛檢測中獲益。例如，在電池供電的設(shè)備中，每兩分鐘可以監(jiān)視一秒鐘，因此功耗降低了120倍。一種檢測人眼的可能方式，如步驟54所示的，可以由一對圖像幀生成差分圖像。下面在參考圖6、7、8和9時，將對形成用于檢測眼睛的差分圖像的一種方法進(jìn)行更加詳細(xì)地說明。
在判定步驟56中，確定在步驟54形成的差分圖像是否表明在系統(tǒng)成像器的視場內(nèi)有眼睛存在。如果差分圖像不包括眼睛的跡象，那么過程前進(jìn)到步驟58。當(dāng)受控設(shè)備處于“關(guān)閉”，并且差分圖像沒有顯示出眼睛時，過程僅僅循環(huán)返回到步驟52。另一方面，如果該設(shè)備是“打開”的，并且要經(jīng)歷功率管理控制，那么過程進(jìn)行到步驟60。在這里，確定第一預(yù)定時間段是否已經(jīng)屆滿。在前面所述的實施例中，該第一時間段可以是自從人(即，眼睛)最近一次處于察看受控設(shè)備(比如電視機)處起的5分鐘期限。于是，對于步驟56的每一個肯定確定，第一定時器被重置(步驟67)。另一方面，直到自從上次重置起的時間期限已經(jīng)超出，步驟56的每個否定響應(yīng)和步驟58的肯定響應(yīng)將導(dǎo)致在步驟60的否定響應(yīng)，使得過程循環(huán)返回到獲取圖像信息的步驟52和形成新差分圖像的54。但是，在第一時間段屆滿之后，下一次確定差分圖像不包括眼睛的圖像將導(dǎo)致功率管理系統(tǒng)切換受控設(shè)備的功耗狀態(tài)。該自動切換可以是從“打開”狀態(tài)到“關(guān)閉”狀態(tài)。或者，受控設(shè)備可以具有兩個以上的功耗狀態(tài)，使得第二時間段是否已經(jīng)屆滿可以是相關(guān)的。在圖5的實施方案中，該過程包括兩個時間段。
在步驟60每一個確定第一時間段是否已經(jīng)屆滿的肯定響應(yīng)之后都會進(jìn)行類似步驟62，確定第二時間段是否已經(jīng)屆滿。步驟60和62的組合提供了三種定時可能性。第一種可能性是，兩個時間段都沒有屆滿，使得在步驟60出現(xiàn)否定響應(yīng)，過程循環(huán)返回到步驟52和54。第二種可能性是，第一時間段已經(jīng)屆滿，而第二時間段尚未屆滿。根據(jù)這種可能性，過程前進(jìn)到步驟64，自動將受控設(shè)備切換到其休眠狀態(tài)。當(dāng)然，如果第二時間段足夠長，那么過程將繼續(xù)返回到步驟64，但是該切換只會在第一次訪問時發(fā)生。過程循環(huán)返回到獲取圖像信息的步驟52和形成差分圖像的54，然后其被處理用于眼睛檢測。
對于判定步驟60和62，第三種定時可能性是其中兩個時間段都已經(jīng)屆滿了。于是，受控設(shè)備將被再次切換，這一次將從它的休眠狀態(tài)切換到它的關(guān)閉狀態(tài)。在步驟66表示了這種第二次切換。可選擇地是，如果在設(shè)備已經(jīng)被關(guān)閉之后發(fā)生眼睛檢測，那么控制系統(tǒng)可以被編程來將受控設(shè)備返回到它打開狀態(tài)。這將發(fā)生在步驟67。或者，為了防止從關(guān)閉狀態(tài)下的不希望切換，對于這類型的切換可以要求非自然眨動模式識別處理(步驟69和71)。
回到步驟56，如果在步驟54形成的差分圖像內(nèi)存在眼睛的跡象，那么定時器根據(jù)需要被重置，如步驟67所示。例如，如果受控設(shè)備是打開的，并且包括步驟60和62中所描述的第一和第二時間段，那么定時器或多個定時器被重置為零。同樣在步驟67，如果設(shè)備處在休眠模式，那么它將被切換到其電源打開狀態(tài)。如果本發(fā)明的應(yīng)用包括主動控制，那么過程前進(jìn)到檢測眨動的判定步驟69。初始眨動檢測可以要求比較許多差分圖像。
在步驟69檢測到眨動之后，在步驟71啟動主動控制處理。這可以包括終止逐幀分析，而開始數(shù)據(jù)流分析。該人的眼睛或雙眼在成像器視場中的位置可以被指定，并且被監(jiān)視來確定眼睛動作是否與其中一種預(yù)先選擇的眨動模式相匹配。眨動模式和用于改變圖1受控設(shè)備18的操作參數(shù)的命令之間的相互關(guān)系被存儲在數(shù)據(jù)庫26中。在眼睛檢測處理裝置20已經(jīng)識別眨動模式之后，產(chǎn)生輸出使得控制器21向受控設(shè)備發(fā)出適當(dāng)?shù)拿睢?br> 除眨動模式和用于改變受控設(shè)備18操作參數(shù)的命令之間的相互關(guān)系外，數(shù)據(jù)庫26可以包括特定眼睛14與特定人之間的相互關(guān)系。如前所述，在識別某人時，眼睛的物理特性可以被以指紋的物理特性同樣的方式使用?？蛇x地，主動控制可以被限制于數(shù)目有限的人。
已經(jīng)確定，通過基于兩個圖像信息幀產(chǎn)生差分圖像可以獲得更大可靠性的眼睛檢測，這兩幀其一是使用同軸成像獲得的，另一個是使用離軸成像獲得的。在圖6、7、8和9圖示了這種方法的一個實施方案。在圖6中，使用第一光源70和第二光源72照射對象68的眼睛。為了清楚地進(jìn)行說明，第一光源70和第二光源72表示在檢測器的兩側(cè)。但是，應(yīng)該理解的是，這兩個光源還可以被放置在檢測器的同一側(cè)。
獲得眼睛視網(wǎng)膜的差分反射率的重要原理在于視網(wǎng)膜反射率對光源和檢測器之間角度的相依性。該角度可以被稱為“照射角度”。光源70和72相對于檢測器74的位置選擇要有其它考慮。為了成功地區(qū)分圖像以產(chǎn)生對應(yīng)于反射視網(wǎng)膜的點，希望視場的剩余部分在兩個不同的照射角度下具有足夠類似的照射分布。在應(yīng)用該系統(tǒng)來控制電視機功耗狀態(tài)的切換中，該“視場的剩余部分”可以包括對象的面部，對象的衣物以及客廳的內(nèi)部。這樣，希望來自單側(cè)同軸光源的照射所產(chǎn)生的陰影與第二離軸光源所產(chǎn)生的陰影顯著不同。
在圖6中，第一光源70位于與檢測器74的軸線80成第一照射角度76處，而第二光源72位于成第二照射角度78處。通常，較小的第一照射角度將減小視網(wǎng)膜回射。這里，“視網(wǎng)膜回射”指從眼睛后面反射并被檢測器接收到的強度(即，實際光子數(shù)或等同數(shù))。一種可能性是第一照射角度76在大約0度到3度的范圍內(nèi)。
通常，選擇第二照射角度78的大小，使得檢測器74將只檢測到來自第二光源72的低視網(wǎng)膜回射。瞳孔周圍的虹膜往往會阻止該信號，以致在選擇第二照射角度78時，應(yīng)當(dāng)考慮在不同照射條件下的瞳孔大小。該第二角度比第一照射角度76要大。但是，第二角度應(yīng)當(dāng)僅僅比第一角度略大，使得除瞳孔以外，使用第二光源所捕獲的圖像將與使用第一光源所捕獲的圖像類似。因此，在一個實施方案中，第二照射角度在大約3度到15度的范圍內(nèi)。
第一光源70和第二光源72可以發(fā)射強度大致相等的光。但是，可能有些應(yīng)用中希望光源發(fā)射不同強度的光。更可能的是，有些應(yīng)用中光源被設(shè)計來發(fā)射不同波長的光，使得用于形成差分圖像的原始圖像可以基于波長差別而形成。光源所發(fā)射光的波長和/或照射強度被選擇成使得光將不會干擾對象，并且使得對象眼睛的虹膜將不會響應(yīng)光而收縮。理想的選擇是使用紅外或近紅外光源。
在捕獲要用于產(chǎn)生差分幀的兩幀中，在對檢測器74進(jìn)行照射和采樣來產(chǎn)生第二幀之前，通過照射和采樣檢測器可以產(chǎn)生第一幀。但是，這種幀形成中的時間差別可以替換成檢測器像素二維陣列內(nèi)像素的空間差別。例如，檢測器內(nèi)相鄰像素可以以下面這種方式而在物理上區(qū)分，該方式允許幀差分而產(chǎn)生關(guān)于眼睛是否存在的有用信息。于是，如果相鄰像素的信號具有可區(qū)分的偏振依賴性，一個像素可以被用作第一幀的部分，而相鄰的像素被用于采樣形成第二幀中。每次采樣可以被編碼來標(biāo)識它的偏振依賴性。也可以使用在對象68的眼睛與檢測器74之間合適的光學(xué)元件來允許單照明的幀形成中的空間差分。
圖7圖示了眼睛張開的圖像，其中該圖像是使用同軸光源70產(chǎn)生的。由于強的視網(wǎng)膜回射，同軸照射角度導(dǎo)致形成具有明亮瞳孔84的圖像。
圖8圖示了張開眼睛82的圖像，但是是使用離軸照射角度，使得瞳孔86是暗的。圖7和圖8的圖像可以同時產(chǎn)生，或者可以被形成在單個檢測器的連續(xù)圖像信息幀中。
圖9圖示了由使用同軸光源70和離軸光源72所產(chǎn)生的兩個圖像數(shù)據(jù)幀之間的差異而形成的差分圖像。通過取出圖7和圖8的圖像之間的差別，當(dāng)眼睛張開時，在相對暗的背景90上將保留相對明亮的點88。雖然在背景90中可能保留有眼睛其它特征的痕跡，但是該明亮的點與背景相比通常將突出。在獲取形成圖7和圖8的圖像數(shù)據(jù)期間，當(dāng)眼睛閉合或接近閉合時，或當(dāng)檢測器74的視場內(nèi)沒有對象時，在差分圖像中將不會有明亮的點或該明亮的點將被部分刪除。于是，當(dāng)人睡著時，功率管理系統(tǒng)可以被用來自動將電視機關(guān)閉。
圖7、8和9以對象的一只眼睛為目標(biāo)。應(yīng)該理解的是，雙眼都可以被監(jiān)視。還應(yīng)該理解的是，如果圖像包括對象的其它特征和/或?qū)ο蟓h(huán)境的特征，那么可以獲得類似的效果。這些其它特征與眼睛的許多特征相似地將大部分被消除，從而只有明亮的點88將保留在差分圖像中。
兩個光源70和72的光可以以與檢測器74的幀速率同步的脈沖發(fā)射。例如，如果檢測器以每秒30幀的幀速率工作，那么光以每秒30個脈沖的速率發(fā)射。但是，脈沖不必連續(xù)發(fā)生。例如，如果幀速率是每秒30幀，那么4/30秒可以發(fā)射4個脈沖，而在余下的26/30秒中則沒有光脈沖發(fā)射。在一秒鐘的小部分期間就可能收集到足夠信息，并且減小了對對象的可能干擾。
圖6的光源70和72的光可以是或可以不是相同波長的。在發(fā)射波長基本相同的光的實施方案中，光源可以在不同的時間被激活。也就是說，例如，第一光源70可以發(fā)射一個脈沖，接著第二光源72發(fā)射一個脈沖，如此經(jīng)過一個脈沖串(burst)長度。通常，希望光源輪流發(fā)射光脈沖，從而產(chǎn)生連貫的同軸和離軸的圖像信息幀。例如，偶數(shù)幀可以與第一光源的脈沖相關(guān)聯(lián)，而奇數(shù)幀則與第二光源的脈沖相關(guān)聯(lián)。由于獲取幀是快速的，所以這些圖像將非常相似，減少了人為運動的影響，從而有助于找到任意兩個連續(xù)幀之間差異的過程。
作為另一種基于兩個連續(xù)獲得的信息幀而形成差分圖像的方法，圖像幀可以被同時收集。如果圖像數(shù)據(jù)收集是通過光學(xué)性質(zhì)來分辨的，那么這是可能的，這些光學(xué)性質(zhì)比如是波長、調(diào)制或偏振。例如，如果圖6的第一光源70所發(fā)出的光的波長不同于第二光源72所發(fā)出的光的波長，那么幾乎可以同時發(fā)射光。在一個這樣的實施方案中，產(chǎn)生最強視網(wǎng)膜回射的波長由最靠近檢測器74的光源使用。在常規(guī)的硅基檢測器上測量時，視網(wǎng)膜回射信號通常在波長為800納米(nm)時比950nm時要強。通常，更希望將更短的波長與同軸光源相關(guān)聯(lián)。
也可以使用調(diào)制來區(qū)分來自兩個光源的光。例如，可以應(yīng)用同步(鎖定或相敏)檢測方法。通常，在同步檢測方法中，光源(例如，激光器)通過一個“斬光器”，該斬光器對選定頻率的光進(jìn)行調(diào)制。對比如半導(dǎo)體發(fā)光二極管的某些光源進(jìn)行直接電調(diào)制也是可以的。斬光器在選定頻率下調(diào)制的同步輸出被輸入到鎖定放大器中。由檢測器74所接收的信號也被輸入到鎖定放大器中。該鎖定放大器將斬光器的同步輸出與光學(xué)上檢測到的信號相混合。使用(在選定頻率附近的)窄帶濾波器，生成大致為選定頻率的信號。于是，該信號可以從經(jīng)不同選定頻率調(diào)制的信號以及未調(diào)制的信號中被區(qū)分出來。
當(dāng)光由光源70和72幾乎同時發(fā)出時，同軸和離軸幀將幾乎同時被檢測器74或一對波長選擇性檢測器獲得。于是，人為的運動影響能夠得以消除，并且檢測器上的任何定時限制得以放寬。而且，在連續(xù)的測量周期之間的定時可以變得不再重要。這允許連續(xù)測量周期之間的時間在不損害處理可靠性的情形下得以增加。例如，可以每秒一次地獲得圖像，而不是每秒鐘四次。通過增加測量周期所實現(xiàn)的好處包括增強對所捕獲圖像的敏感性、降低圖像處理要求、更低的成本以及減少對對象的照射。
使用兩個光源70和72的不同波長，使用各種方法可以獲取同軸和離軸幀。一些這樣的方法包括使用體光學(xué)設(shè)備，而其它使用具有基于像素的濾波器的傳感器。
偏振是另一種用于分離兩個信號的基礎(chǔ)。在一個實施方案中，第一光源70發(fā)射在一個方向上偏振的光，而第二光源72發(fā)射在正交方向上偏振的光。通常，這要使用兩個檢測器，而不是圖6所示的單個檢測器74。合適的偏振器可以放置在檢測器前面，或者可以使用偏振分束器。
盡管圖6-9圖示了一種可能的放置各種系統(tǒng)部件的實施方案以及一種可能的眼睛檢測處理的實施方案，但是在不偏離本發(fā)明的情況下可以進(jìn)行修改。在本申請的基礎(chǔ)上可以對該方法和系統(tǒng)進(jìn)行修改，從而使得本發(fā)明所提供的好處最大化。
權(quán)利要求
1.一種用于設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括成像器以及眼睛檢測處理裝置，所述眼睛檢測處理裝置用于檢測由所述成像器從人眼接收的光，并被配置來產(chǎn)生表示檢測所述人眼的檢測結(jié)果的輸出；以及控制器，所述控制器能夠響應(yīng)所述眼睛檢測處理裝置的所述輸出而在多個功耗狀態(tài)之間切換所述設(shè)備，并被配置來執(zhí)行第一條件響應(yīng)和第二條件響應(yīng)中至少一個，其中(a)所述第一條件響應(yīng)是在經(jīng)過沒有檢測到人眼的第一時間段后，所述設(shè)備從電源打開狀態(tài)被切換到較低功耗狀態(tài)；以及(b)所述第二條件響應(yīng)是在檢測到人眼時，所述設(shè)備被切換到所述電源打開狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置來執(zhí)行所述第一和第二條件響應(yīng)兩者。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中，所述設(shè)備具有至少三個所述功耗狀態(tài)，包括電源關(guān)閉狀態(tài)、休眠狀態(tài)和所述電源打開狀態(tài)；其中，所述控制器被設(shè)定來在經(jīng)過所述沒有檢測到人眼的第一時間段后將所述設(shè)備從所述電源打開狀態(tài)切換到所述休眠狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器還被設(shè)定來在經(jīng)過沒有檢測到人眼的第二時間段后將所述設(shè)備從所述休眠狀態(tài)切換到所述電源關(guān)閉狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置來在檢測到人眼時將所述設(shè)備從所述休眠狀態(tài)切換到所述電源打開狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器還被配置來在檢測到人眼時將所述設(shè)備從所述電源關(guān)閉狀態(tài)切換到所述電源打開狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器使得用戶能夠調(diào)節(jié)所述第一時間段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器包括控制算法，所述控制算法基于包括所述控制器進(jìn)行切換的歷史數(shù)據(jù)在內(nèi)的因素而自適應(yīng)地調(diào)節(jié)所述第一時間段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，還包括第一光源和第二光源，用于為檢測所述人眼而被監(jiān)視的區(qū)域的照明，所述第一光源被放置來以相對于所述成像器的軸線成第一照射角度而發(fā)射光，所述第二光源被放置來以相對于所述軸線成第二照射角度而發(fā)射光，所述第二照射角度實質(zhì)上大于所述第一照射角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的控制系統(tǒng)，其中，所述成像器是被控制來產(chǎn)生圖像信息幀的二維像素陣列，所述眼睛檢測處理裝置包括編程來產(chǎn)生表示兩個所述圖像信息幀之間差異的差分圖像幀，所述差分圖像幀是用于識別在至少一個所述幀中的所述人眼的基礎(chǔ)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器被連接到包括顯示屏的電子設(shè)備，所述電子設(shè)備是具有所述多個功耗狀態(tài)的設(shè)備，所述成像器相對于正被控制的所述設(shè)備位于固定位置處。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的控制系統(tǒng)，其中，所述電子設(shè)備是計算機系統(tǒng)和視頻顯示系統(tǒng)中的一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器還被配置來響應(yīng)檢測到預(yù)定的眼睛眨動模式而在所述功耗狀態(tài)之間切換所述設(shè)備，所述模式由所述控制器解譯為命令。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器被連接來為特定區(qū)域的照明提供切換。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的控制系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定眼睛眨動模式包括由所述控制器解譯來觸發(fā)在“打開”狀態(tài)和“關(guān)閉”狀態(tài)之間進(jìn)行切換的模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，還包括特定命令與預(yù)定眼睛眨動模式之間相互關(guān)系的存儲裝置，所述命令包括與在所述功耗狀態(tài)之間的所述切換無關(guān)的設(shè)備調(diào)節(jié)命令，所述眼睛檢測處理裝置能夠識別所述模式，并且所述控制器被配置來在識別到所述模式時就執(zhí)行所述命令。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測處理裝置被編程使得使用至少一個圖像信息幀來檢測眼睛閉合，以及使得檢測到所述眼睛閉合會觸發(fā)從依靠幀分析的眼睛識別到依靠圖像數(shù)據(jù)流分析的眨動模式檢測的轉(zhuǎn)變。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，還包括至少一種被存儲的在特定人與針對所述特定人的眼睛的圖像信息之間的相互關(guān)系，其中所述眼睛檢測處理裝置的操作依賴于對人的識別。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中，所述成像器以非連續(xù)的方式被采樣，采樣頻率被選擇來節(jié)約電池電荷。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，還包括用來照射所述成像器的視場的第一和第二光源，所述眼睛檢測處理裝置被配置來基于所述第一光源的反射光以及所述第二光源的反射光之間的差異來識別所述人眼的瞳孔。
21.一種用于操作設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括；控制器，所述控制器能夠響應(yīng)特別針對眼睛的檢測來改變所述設(shè)備的操作參數(shù)；以及眼睛檢測器，所述眼睛檢測器被連接到所述控制器以輸出指示所述特別針對眼睛的檢測的信號，并且包括(a)用于從所述眼睛接收反射光的成像器；(b)第一光源，其被放置來以相對于所述成像器成第一照射角度發(fā)射第一光；和(c)第二光源，其被放置來以相對于所述成像器成第二照射角度發(fā)射第二光，所述第二照射角度實質(zhì)上比所述第一照射角度要大，其中，利用在所述成像器接收的經(jīng)反射的所述第一光和經(jīng)反射的所述第二光之間的差異，所述眼睛是可檢測的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的控制系統(tǒng)，其中，所述成像器相對于所述設(shè)備放置成使得所述成像器的視場捕獲到具有到所述設(shè)備的視線的人，所述成像器相對于所述設(shè)備位于固定的位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的控制系統(tǒng)，其中，所述設(shè)備是電視機，并且由所述控制器改變的所述操作參數(shù)包括頻道設(shè)置以及音量設(shè)置中至少一種。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的控制系統(tǒng)，其中，所述第一照射角度是從0到3度，所述第二照射角度是從3到15度。
25.根據(jù)權(quán)利要求21的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器包括處理器，所述處理器被配置來基于所述經(jīng)反射的第一光和所述經(jīng)反射的第二光之間的所述差異來識別瞳孔。
26.根據(jù)權(quán)利要求21的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器還包括預(yù)先選擇的眨動模式和操作命令之間相互關(guān)系的存儲裝置，所述處理器和控制器被編程來檢測每個所述眨動模式的發(fā)生，并且在每個所述模式發(fā)生時就產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的操作命令，所述操作命令專用于改變所述設(shè)備的所述操作參數(shù)。
27.根據(jù)權(quán)利要求21的控制系統(tǒng)，其中，所述成像器和所述第一和第二光源被控制來產(chǎn)生連續(xù)的圖像幀，在這些圖像幀中，在所述第一光源被啟動時，獲取第一圖像幀，在所述第二光源被啟動時，獲取第二圖像幀。
28.根據(jù)權(quán)利要求21的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器還包括特定人和針對所述特定人眼睛的圖像信息之間的至少一種相互關(guān)系的存儲裝置，其中，所述控制器響應(yīng)對每個所述特定人的識別，使所述設(shè)備的所述操作參數(shù)能夠變化。
29.一種用于設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括控制器，所述控制器能夠響應(yīng)特別針對眼睛的檢測來改變所述設(shè)備的操作參數(shù)；以及眼睛檢測器，所述眼睛檢測器被連接到所述控制器以輸出指示所述特別針對眼睛的檢測的信號，并且包括(a)用于從所述眼睛接收光的成像器；和(b)眼睛檢測處理裝置，所述眼睛檢測處理裝置被配置來由所述成像器獲取的圖像信息形成第一和第二幀，并且產(chǎn)生指示所述第一和第二幀之間差異的差分圖像幀，所述差分圖像幀表明是否有眼睛存在。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測處理裝置包括數(shù)據(jù)采樣電路，用于以不同的采樣時間訪問所述成像器的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生所述第一和第二幀。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測處理裝置包括數(shù)據(jù)采樣和處理電路，其中，所述第一和第二幀是通過分離在單次采樣所述成像器中獲取的像素圖像數(shù)據(jù)而形成的，所述成像器是二維的像素陣列。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的控制系統(tǒng)，其中，用于形成所述第一幀的像素圖像數(shù)據(jù)是從那些與對眼睛成像的第一反射率特性相關(guān)聯(lián)的所述成像器的所述像素獲得的數(shù)據(jù)，所述第二幀是由從那些與不同于所述第一反射率特性的第二反射率特性相關(guān)聯(lián)的所述成像器的所述像素獲得的像素圖像數(shù)據(jù)形成的。
33.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器還包括被排序的第一和第二光源，使得所述第一幀是在啟動所述第一光源期間獲得的，所述第二幀是在啟動所述第二光源期間獲得的。
34.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器還包括第一和第二光源，所述第一光源相對于所述成像器的軸線成第一照射角度，所述第二光源相對于所述軸線成第二照射角度，所述第二照射角度實質(zhì)上大于所述第一照射角度。
35.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器還包括第一和第二光源，所述第一光源所發(fā)射的光的波長不同于所述第二光源所發(fā)射的光的波長。
36.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器還包括第一和第二光源，所述第一光源所發(fā)射的光的偏振不同于所述第二光源所發(fā)射的光的偏振。
37.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器還包括第一和第二光源，其中，來自所述第一和第二光源中至少一個的光被調(diào)制來使得在反射到所述成像器之后由所述第一光源發(fā)射的所述光能夠與所述第二光源發(fā)射的光相區(qū)分。
38.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器和眼睛檢測器被集成到正被控制的所述設(shè)備中。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的控制系統(tǒng)，其中，正被控制的所述設(shè)備包括顯示屏。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的控制系統(tǒng)，其中，正被控制的所述設(shè)備是電視機，所述操作參數(shù)包括音量設(shè)置、頻道設(shè)置以及功耗狀態(tài)選擇中至少一個。
41.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，還包括在眨動模式和用于改變所述操作參數(shù)的命令之間相互關(guān)系的存儲裝置，所述眼睛檢測器響應(yīng)對其中一個所述眨動模式的識別來產(chǎn)生其中一個所述命令。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器被編程成利用幀分析來檢測人的所述眨動模式的其中一種的可能開始，并且作為對檢測到所述可能開始的響應(yīng)而切換到數(shù)據(jù)流分析。
43.根據(jù)權(quán)利要求29的控制系統(tǒng)，其中，所述眼睛檢測器還包括在特定人和針對所述特定人眼睛的圖像信息之間的至少一種相互關(guān)系的存儲裝置，其中，所述控制器響應(yīng)對每個所述特定人的識別，使所述設(shè)備的所述操作參數(shù)能夠變化。
44.一種用于控制設(shè)備的方法，包括檢測接收到從眼睛反射的光的發(fā)生；基于第一條件響應(yīng)和第二條件響應(yīng)中至少一個使所述設(shè)備在多個功耗狀態(tài)之間切換，其中(a)所述第一條件響應(yīng)是在經(jīng)過沒有檢測到人眼的第一時間段后，使所述設(shè)備從電源打開狀態(tài)切換到較低的功耗狀態(tài)；以及(b)所述第二條件響應(yīng)是在檢測到眼睛時，使所述設(shè)備切換到所述電源打開狀態(tài)。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其中，所述第一和第二條件響應(yīng)都被實施。
46.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其中，所述設(shè)備具有至少三個所述功耗狀態(tài)，這包括電源關(guān)閉狀態(tài)、休眠狀態(tài)和所述電源打開狀態(tài)，所述第一條件響應(yīng)的所述較低功耗狀態(tài)是所述休眠狀態(tài)。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，還包括當(dāng)檢測到期間沒有檢測到眼睛的第二時間段經(jīng)過后，就響應(yīng)此檢測結(jié)果將所述設(shè)備從所述休眠狀態(tài)切換到所述電源關(guān)閉狀態(tài)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的方法，其中，所述第二條件響應(yīng)是在檢測到眼睛時，所述設(shè)備從所述休眠狀態(tài)被切換到所述電源打開狀態(tài)。
49.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，包括通過對至少一只眼睛成像來識別預(yù)定的眼睛眨動模式；將每個所述模式與用于改變所述設(shè)備操作參數(shù)的命令相關(guān)聯(lián)；以及基于所述識別來改變所述設(shè)備的所述操作參數(shù)。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中，所述預(yù)定的眼睛眨動模式被與命令相關(guān)聯(lián)，來改變當(dāng)前的所述功耗狀態(tài)、音量設(shè)置和頻道設(shè)置中至少一個。
51.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，還包括識別特定人和所檢測到的眼睛之間的相互關(guān)系；基于對所述相互關(guān)系的識別而限制所述設(shè)備的改變。
52.一種控制設(shè)備的方法，包括放置檢測器，使其具有與所述設(shè)備的操作相關(guān)的視場；通過連續(xù)的方式或定時方式中的一種啟動第一光源來照射所述視場，所述第一光源被放置來提供相對于所述檢測器的軸線成第一照射角度；通過連續(xù)的方式或定時方式中的一種啟動第二光源來照射所述視場，所述第二光源被放置來提供相對于所述軸線成第二照射角度，所述第二照射角度實質(zhì)上大于所述第一照射角度；在所述視場內(nèi)檢測眼睛；以及響應(yīng)所述檢測來改變所述設(shè)備的操作參數(shù)。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的方法，其中，所述設(shè)備是視頻顯示系統(tǒng)，并且其中改變所述操作參數(shù)包括改變頻道設(shè)置、音量設(shè)置以及當(dāng)前功耗狀態(tài)中至少一個的設(shè)置。
54.根據(jù)權(quán)利要求52的方法，其中，所述照射形成0到3度范圍內(nèi)的所述第一照射角度，以及形成3到15度范圍內(nèi)的所述第二照射角度。
55.根據(jù)權(quán)利要求52的方法，還包括通過對至少一只眼睛成像來識別預(yù)定的眼睛眨動模式；將每個所述模式與用于改變所述設(shè)備操作參數(shù)的命令相關(guān)聯(lián)；以及基于所述識別改變所述設(shè)備的所述操作參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于設(shè)備的控制系統(tǒng)和控制方法。眼睛檢測被用來提供受控設(shè)備的功率管理或其它操作參數(shù)的變化。該系統(tǒng)包括成像器和眼睛檢測處理裝置，它們協(xié)同檢測從人眼接收的光。眼睛檢測處理裝置產(chǎn)生能夠被用于確定是否存在一個或多個人或存在指定人的輸出。該輸出被用作在至少兩個功耗狀態(tài)之間切換受控設(shè)備的基礎(chǔ)。由于非自然的眼睛眨動模式可以與特定命令相關(guān)聯(lián)，所以眼睛檢測也可以被用于允許人主動地調(diào)節(jié)受控設(shè)備的操作條件。
文檔編號G06K9/00GK1696849SQ200510053999
公開日2005年11月16日 申請日期2005年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者約翰·斯圖爾特·溫斯特蘭, 托特·斯蒂芬·薩赫斯 申請人:安捷倫科技有限公司