專利名稱：一種互動電視系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電視領(lǐng)域，尤其涉及一種互動電視系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前電視機的圖像模式和聲音模式的調(diào)整大都還是通過用戶自己手動調(diào)整。當(dāng)用 戶心情好時，電視機的畫面可能比較暗，聲音也比較??；當(dāng)用戶心情低落的時候，電視機的 畫面可能比較亮，聲音也比較大。這就造成了電視的圖像模式和聲音模式不能和用戶的心 情進行匹配，缺乏人性化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種互動電視系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有電視系統(tǒng)必須通 過用戶手動調(diào)節(jié)，缺乏人性化的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種互動電視系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖像采集單元，所述圖像采集單元用于采集圖像，并將采集到的圖像編碼后輸 出；圖像處理單元，所述圖像處理單元對所述圖像采集單元輸出的編碼圖像進行預(yù)處 理，并輸出二值圖像；人臉識別單元，所述人臉識別單元對所述圖像處理單元輸出的二值圖像進行人臉 檢測處理和面部特征提取，并輸出表情參數(shù)；結(jié)果處理單元，所述結(jié)果處理單元根據(jù)所述人臉識別單元輸出的表情參數(shù)調(diào)用相 應(yīng)的程序，對電視執(zhí)行操作；以及中央控制單元，所述中央控制單元接收所述圖像采集單元、所述圖像處理單元、所 述人臉識別單元以及所述結(jié)果處理單元輸出的數(shù)據(jù)，并發(fā)送控制指令控制所述圖像采集單 元、所述圖像處理單元、所述人臉識別單元以及所述結(jié)果處理單元。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種包含上述互動電視系統(tǒng)的電視機。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種互動電視系統(tǒng)的控制方法，所述方法包括 下述步驟圖像采集單元采集圖像，并對所述圖像進行編碼；中央控制單元接收編碼圖像，并向圖像處理單元發(fā)送預(yù)處理指令；圖像處理單元對所述編碼圖像進行預(yù)處理，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白的二值圖像；中央控制單元接收所述二值圖像，并向人臉識別單元發(fā)送檢測、提取指令；人臉識別單元檢測所述二值圖像中的人臉圖像，并對所述人臉圖像中的面部特征 進行表情數(shù)據(jù)提?。恢醒肟刂茊卧邮账霰砬閿?shù)據(jù)，并向結(jié)果處理單元發(fā)送調(diào)用指令；結(jié)果處理單元根據(jù)所述表情數(shù)據(jù)調(diào)用相應(yīng)的程序模塊對電視執(zhí)行操作。本發(fā)明實施例通過對人臉表情的探測，來自動調(diào)整電視的圖像模式和聲音模式，從而實現(xiàn)任何電視系統(tǒng)的人性化互動。


圖1是本發(fā)明第一實施例提供的互動電視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本發(fā)明第二實施例提供的互動電視系統(tǒng)的控制方法的實現(xiàn)流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供的電視系統(tǒng)能根據(jù)人的面部表情自動調(diào)整圖像模式和聲音模 式，自動實現(xiàn)人和電視的互動，給用戶帶來更人性化的體驗。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的互動電視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，為了便于說明，僅示 出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。在本發(fā)明實施例中，所述互動電視系統(tǒng)包括圖像采集單元1，該圖像采集單元1用于采集圖像，并將采集到的圖像編碼后輸 出；圖像處理單元2，該圖像處理單元2對圖像采集單元1輸出的編碼圖像進行預(yù)處 理，并輸出二值圖像；人臉識別單元3，該人臉識別單元3對所述圖像處理單元2輸出的二值圖像進行人 臉檢測處理和面部特征提取，并輸出表情參數(shù)；結(jié)果處理單元4，該結(jié)果處理單元4根據(jù)所述人臉識別單元3輸出的表情參數(shù)調(diào)用 相應(yīng)的程序，對電視執(zhí)行操作；以及中央控制單元5，該中央控制單元5接收圖像采集單元1、圖像處理單元2、人臉識 別單元3以及結(jié)果處理單元4輸出的數(shù)據(jù)，并發(fā)送控制指令控制圖像采集單元1、圖像處理 單元2、人臉識別單元3以及結(jié)果處理單元4。作為本發(fā)明一優(yōu)選實施例，圖像采集單元1包括攝像裝置11 ；圖像處理單元2包 括將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的灰度處理模塊21、將所述灰度處理模塊輸出的灰度圖像進 行閾值分割的直方圖分析模塊22、以及將通過所述直方圖分析模塊進行閾值分割的灰度圖 像轉(zhuǎn)化為黑白圖像的二值化處理模塊23。人臉識別單元3包括檢測圖像中是否存在人臉圖 形的人臉檢測模塊31和對人臉圖像進行表情判斷的面部特征提取模塊32 ；結(jié)果處理單元4 包括增強圖像模式和聲音模式的高興程序模塊41、控制圖像模式和聲音模式為中間值的平 和程序模塊42、以及減弱圖像模式和聲音模式的沮喪程序模塊43 ；中央控制單元5包括處 理器51和存儲器52。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)進行詳細說明。電視開機后啟動圖像采集單元1，攝像裝置11對電視機前的物體進行圖像采集， 圖像采集單元1將采集到的M位真彩色圖像按照一定的圖像格式進行編碼，并將編碼后的 圖像存儲在中央控制單元5中的存儲器52上。中央控制單元5中的處理器51依據(jù)系統(tǒng)程 序控制圖像處理單元2中的灰度處理模塊21對編碼的圖像進行灰度化處理，再由直方圖分析模塊22對經(jīng)過灰度化處理的圖像進行直方圖分析，得到一個合適的閾值，該閾值用來對 灰度圖像進行閾值分割，并將經(jīng)過閾值分割的灰度圖像通過二值化處理模塊23進行二值 化處理后，將二值化數(shù)據(jù)發(fā)送給中央控制單元5中的存儲器52，此時完成將彩色圖像轉(zhuǎn)化 為黑白的二值圖像的過程。中央控制單元5中的處理器51在接收到二值化數(shù)據(jù)后控制人 臉識別單元3中的人臉檢測模塊31對該二值圖像進行人臉圖像檢測，判斷該圖像是否存在 人臉圖像，如果存在人臉圖像，由面部特征提取模塊32提取人臉五官的位置和形狀，由中 央控制單元中5的處理器51提供算法，根據(jù)人面部特征來判斷人的表情，可將表情分為三 類笑臉、正常和苦臉，笑臉對應(yīng)的心情可以理解為高興，正常相對應(yīng)的心情可以理解為平 和，苦臉對應(yīng)的心情可以理解為沮喪。并將該表情數(shù)據(jù)反饋給中央控制單元5中的處理器 51，處理器51根據(jù)系統(tǒng)程序控制結(jié)果處理單元4根據(jù)識別結(jié)果，調(diào)用相應(yīng)的程序模塊。當(dāng)識別到的人臉表情是笑臉時，結(jié)果處理單元4調(diào)用執(zhí)行高興程序模塊41，增強 電視的圖像模式和聲音模式；當(dāng)識別到的人臉表情是正常時，結(jié)果處理單元4調(diào)用執(zhí)行平 和程序模塊42，控制電視圖像模式和聲音模式為中間值；結(jié)果處理單元4調(diào)用當(dāng)識別到的 人臉表情為苦臉時，執(zhí)行沮喪程序模塊43，減弱電視的圖像模式和聲音模式。作為本發(fā)明的一個實現(xiàn)示例，增強圖像模式和聲音模式包括但不限于加大對比 度和亮度、調(diào)整色調(diào)為暖色調(diào)、增加彩色濃度、提高清晰度、提高音量的大小，加大重低音、 提升高音、開啟環(huán)繞聲。圖像模式和聲音模式為中間值包括但不限于調(diào)整對比度、亮度為 比較適合的中間值，調(diào)整色調(diào)為正常色調(diào)、降低彩色濃度為正常彩色、清晰度調(diào)整為比較適 合的中間值；聲音模式方面包括但不限于，降低音量大小至較為合適的中間值、降低重低音 為較為合適的中間值、降低高音至較為合適的中間值、開啟環(huán)繞聲。減弱圖像模式和聲音模 式包括但不限于降低對比度、亮度為比較低的值，調(diào)整色調(diào)為冷色調(diào)、降低彩色濃度、降低 清晰度為比較低的值、降低音量大小至比較小的值、降低重低音為比較小的值、降低高音至 比較小的值、關(guān)閉環(huán)繞聲。圖2示出了本發(fā)明第二實施例提供的互動電視系統(tǒng)的控制方法的實現(xiàn)流程，詳述 如下在步驟S201中，圖像采集單元采集圖像，并對該圖像進行編碼；在本發(fā)明實施例中，通過圖像采集單元中的攝像裝置對電視機前的物體進行圖像 采集，采集到的圖像可以為M位真彩色圖像，圖像采集單元將采集到的圖像按照一定的圖 像格式進行編碼。在步驟S202中，中央控制單元接收編碼圖像，并向圖像處理單元發(fā)送預(yù)處理指 令；在本發(fā)明實施例中，中央控制單元包括處理器和存儲器，存儲器用于存儲編碼圖 像，而控制器負責(zé)向圖像處理單元發(fā)送執(zhí)行預(yù)處理指令。在步驟S203中，圖像處理單元對編碼圖像進行預(yù)處理，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白的
二值圖像；在本發(fā)明實施例中，圖像處理單元包括灰度處理模塊、直方圖分析模塊和二值化 處理模塊。當(dāng)圖像處理單元接收到預(yù)處理指令后，由灰度處理模塊對經(jīng)過圖像采集單元編 碼的彩色圖像進行灰度化處理，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，再由直方圖分析模塊對灰度 圖像進行直方圖分析，以得到適合的閾值對灰度圖像進行閾值分割，最后通過二值化處理模塊對灰度圖像進行二值化處理，獲得二值圖像，將灰度圖像轉(zhuǎn)化為黑白圖像。在步驟S204中，中央控制單元接收二值圖像，并向人臉識別單元發(fā)送檢測、提取 指令；在本發(fā)明實施例中，由中央控制單元中的處理器接收二值圖像，并發(fā)送執(zhí)行檢測、 提取指令。在步驟S205中，人臉識別單元檢測二值圖像中的人臉圖像，并對人臉圖像中的面 部特征進行表情數(shù)據(jù)提取；在本發(fā)明實施例中，人臉識別單元包括人臉檢測模塊和面部特征提取模塊，由人 臉檢測模塊判斷二值圖像中是否存在人臉，如果存在，由面部特征提取模塊提取人臉五官 的位置和形狀，由中央控制單元中的處理器提供算法，根據(jù)人面部特征來判斷人的表情，可 將表情分為三類笑臉、正常和苦臉，笑臉對應(yīng)的心情可以理解為高興，正常相對應(yīng)的心情 可以理解為平和，苦臉對應(yīng)的心情可以理解為沮喪。在步驟S206中，中央控制單元接收表情數(shù)據(jù)，并向結(jié)果處理單元發(fā)送調(diào)用指令；在本發(fā)明實施例中，由中央控制單元中的處理器接收表情數(shù)據(jù)，并發(fā)送執(zhí)行調(diào)用 指令。在步驟S207中，結(jié)果處理單元根據(jù)表情數(shù)據(jù)調(diào)用相應(yīng)的程序模塊對電視執(zhí)行操 作。在本發(fā)明實施例中，結(jié)果處理單元包括對應(yīng)笑臉表情的高興程序模塊、對應(yīng)正常 表情的平和程序模塊和對應(yīng)苦臉表情的沮喪程序模塊。當(dāng)結(jié)果處理單元接收到中央控制單 元發(fā)送的執(zhí)行指令后，根據(jù)表情數(shù)據(jù)調(diào)用相應(yīng)的程序，例如，當(dāng)面部表情為笑臉時，執(zhí)行高 興程序模塊，增強電視的圖像模式和聲音模式；當(dāng)面部表情正常時，執(zhí)行平和程序模塊，控 制電視的圖像模式和聲音模式為中間值；當(dāng)面部表情為苦臉時，執(zhí)行沮喪程序模塊，減弱電 視的圖像模式和聲音模式。本發(fā)明實施例通過人臉識別技術(shù)來識別用戶的面部表情及心情，并根據(jù)用戶的心 情來調(diào)整電視的圖像模式和聲音模式，達到一種電視和用戶互動的效果，從而讓電視更加 人性化，提升了用戶的體驗。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種互動電視系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括圖像采集單元，所述圖像采集單元用于采集圖像，并將采集到的圖像編碼后輸出； 圖像處理單元，所述圖像處理單元對所述圖像采集單元輸出的編碼圖像進行預(yù)處理， 并輸出二值圖像；人臉識別單元，所述人臉識別單元對所述圖像處理單元輸出的二值圖像進行人臉檢測 處理和面部特征提取，并輸出表情參數(shù)；結(jié)果處理單元，所述結(jié)果處理單元根據(jù)所述人臉識別單元輸出的表情參數(shù)調(diào)用相應(yīng)的 程序，對電視執(zhí)行操作；以及中央控制單元，所述中央控制單元接收所述圖像采集單元、所述圖像處理單元、所述人 臉識別單元以及所述結(jié)果處理單元輸出的數(shù)據(jù)，并發(fā)送控制指令控制所述圖像采集單元、 所述圖像處理單元、所述人臉識別單元以及所述結(jié)果處理單元。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集單元包括攝像裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理單元包括 將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的灰度處理模塊；將所述灰度處理模塊輸出的灰度圖像進行閾值分割的直方圖分析模塊；以及 將通過所述直方圖分析模塊進行閾值分割的灰度圖像轉(zhuǎn)化為黑白圖像的二值化處理 模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述人臉識別單元包括 檢測圖像中是否存在人臉圖形的人臉檢測模塊；對人臉圖像進行表情判斷的面部特征提取模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)果處理單元包括 增強圖像模式和聲音模式的高興程序模塊；控制圖像模式和聲音模式為中間值的平和程序模塊；以及 減弱圖像模式和聲音模式的沮喪程序模塊。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制單元包括處理器和存儲器。
7.—種互動電視機，其特征在于，所述電視機包含如權(quán)利要求1至6任一項所述的互動 電視系統(tǒng)。
8.—種互動電視系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 圖像采集單元采集圖像，并對所述圖像進行編碼；中央控制單元接收編碼圖像，并向圖像處理單元發(fā)送預(yù)處理指令； 圖像處理單元對所述編碼圖像進行預(yù)處理，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白的二值圖像； 中央控制單元接收所述二值圖像，并向人臉識別單元發(fā)送檢測、提取指令； 人臉識別單元檢測所述二值圖像中的人臉圖像，并對所述人臉圖像中的面部特征進行 表情數(shù)據(jù)提?。恢醒肟刂茊卧邮账霰砬閿?shù)據(jù)，并向結(jié)果處理單元發(fā)送調(diào)用指令； 結(jié)果處理單元根據(jù)所述表情數(shù)據(jù)調(diào)用相應(yīng)的程序模塊對電視執(zhí)行操作。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述圖像處理單元對所述編碼圖像進行預(yù) 處理，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白的二值圖像的步驟具體為灰度處理模塊對所述彩色圖像進行灰度化處理，將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；直方圖分析模塊對所述灰度圖像進行直方圖分析，將所述灰度圖像進行閾值分割； 二值化處理模塊對經(jīng)過閾值分割的所述灰度圖像進行二值化處理，將所述灰度圖像轉(zhuǎn) 化為黑白圖像。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述結(jié)果處理單元根據(jù)所述表情數(shù)據(jù)調(diào)用 相應(yīng)的程序模塊對電視執(zhí)行操作的步驟具體為當(dāng)所述面部表情為笑臉時，執(zhí)行高興程序模塊，增強電視的圖像模式和聲音模式； 當(dāng)所述面部表情正常時，執(zhí)行平和程序模塊，控制電視的圖像模式和聲音模式為中間值；當(dāng)所述面部表情為苦臉時，執(zhí)行沮喪程序模塊，減弱電視的圖像模式和聲音模式。
全文摘要
本發(fā)明適用于電視領(lǐng)域，提供了一種互動電視系統(tǒng)及其控制方法，所述互動電視系統(tǒng)包括中央控制單元、圖像采集單元、圖像處理單元、人臉識別單元以及結(jié)果處理單元，在所述中央控制單元的控制下，所述圖像采集單元將采集到的人臉圖像編碼后輸出給圖像處理單元，所述圖像處理單元對編碼圖像進行預(yù)處理，并輸出二值圖像，所述人臉識別單元對二值圖像進行人臉檢測處理和面部特征提取，并輸出表情參數(shù)；所述結(jié)果處理單元根據(jù)表情參數(shù)調(diào)用相應(yīng)的程序，對電視執(zhí)行操作。本發(fā)明通過人臉識別技術(shù)來識別用戶的面部表情及心情，并根據(jù)用戶的心情來調(diào)整電視的圖像模式和聲音模式，達到一種電視和用戶互動的效果，從而讓電視更加人性化，提升了用戶的體驗。
文檔編號H04N21/431GK102098567SQ201010566869
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者楊鋼 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司