一種允許視頻會議通信的裝置和相關通信方法

2023-04-27 20:02:51 1

專利名稱：一種允許視頻會議通信的裝置和相關通信方法
一種允許視頻會議通信的裝置和相關通信方法
技術領域：
本發明涉及一見頻會議通信。
一個—見頻會i義允許至少兩個用戶不^又通過語音還通過詳見覺進行 相互通信。實際上每個用戶能獲得參與該通信的其他用戶(們)的影像。
為此，每一用戶有一能夠再現參與此次通信的其他用戶(們)的 影像的屏幕，以及一大約接近該屏幕的、能捕獲用戶自己的影像供其 它用戶(們)觀看的影像傳感器。
視頻會議的一個問題在於這樣一個事實，即用戶們是在他們的屏 幕上看到其他用戶(們)的影像，而不是在影像傳感器上。由此產生 的印象是不同的用戶之間沒有進行眼神交流。這種效果有時被稱為
"雙面"效應("two-faced" effect)。該效應阻礙了參與者之間的高 品質叉流o
已經有幾個解決方案被提議以解決這個問題。
根據第一種解決方案，所設想的屏幕包含一個洞，所述影像傳感 器被安置在該洞中。但是，這樣的洞在所顯示的影像中會形成斷裂。
根據第二種解決方案， 一個半反射窗格(semi-reflective pane)以 一定的角度被安置在本地用戶的屏幕的前方，以-使將該本地用戶的影 像反射給影像傳感器，而所述窗格允許該屏幕上顯示的遠程用戶的影 像通過。
文獻FR2， 858, 431詳細描述的第三種解決方案，其使用了 一 十夬速壽爭才臭半透反射式屏幕(fast-switching transflective screen )。 該類
屏幕高頻率地在不透明狀態和透明狀態之間交替。所述影像傳感器被 恰當安放後，當所述屏幕處於其透明狀態時，該傳感器能夠捕獲本地 用戶的影像。而且，當所述屏幕處於其透明狀態時，其能夠為該本地 用戶重現參與通信的遠程用戶的影像。儘管這些現有技術的不同解決方案為提高通信質量做出了貢獻， 但是所述方案需要複雜和昂貴的系統，其實施或許適用於公司，但是 就公眾而言通常並不合適。
從文獻US 5,500,671中也可知一種—見頻會議系統，該系統使修正 由攝像機和屏幕上顯示的影像之間的角距(angular separation)引起的 視差效應(parallax effect)成為可能。所述系統特別包含了 一種投射向
被傳輸給遠程用戶之前，隨後被分析，然後被》爹正。該系統的缺點在 於其需要一個複雜的影像分析和處理的過程。
本發明的一個目的使得限制上述缺點中的至少一些缺點成為可能。
因此，本發明涉及一種允許一本地用戶和至少一遠程用戶之間的 視頻會議通信的裝置。所述裝置包括一能夠為所述本地用戶再現所述 遠程用戶的影像的屏幕， 一能夠捕獲所述本地用戶的影像供所述遠程 用戶觀看的影像傳感器，以及一光源，其被設置以便在與所述遠程用 戶的通信中，該光源照射注視著所述屏幕的所述本地用戶的眼睛。並 且，所述光源根據所述影像傳感器被設置以便所述影像傳感器能夠捕 獲所述本地用戶的影像，該影像具有所述光源在所述本地用戶的每隻 眼睛的至少一部分、包括瞳孔上的反射。所述裝置還包含能夠將所述 被捕獲影像傳輸給所述遠程用戶的通信裝置。
使用光源對所述本地用戶的眼睛的這樣一種照射，使得淡化瞳孔 輪廓和選衝奪性地淡化全部或者部分虹膜，從而淡化所述用戶的#1感知 的視線方向成為可能。這樣，所述遠程用戶能夠獲取一呈現為"看著 他的眼睛"的本地用戶的影像。
換言之，上述裝置降低了所述視線的偏差，並且在本地用戶和遠 程用戶之間提供了改善的眼神交流(eye contact)。
無論是用於工作目的還是被普通公眾使用，所述裝置特別簡單並 適應於任何系統(電視機、個人計算機等等)。
根據能夠以任意可能的方式組合的本發明的優選實施例-所述光源一皮設置以1更以大體同樣的方式照射本地用戶的雙眼； -所述光源一皮設置以避免j吏本地用戶目眩；
畫所述光源包含一照明元件(light unit),該照明元件具有一耳又 決於所述屏幕的尺寸的長度和/或光強度； -所述光源包含所述影像傳感器；
-所述光強度和/或所述光源的設置(位置、光束的方向等等)經 過挑選，以便所述光源在其上被反射的所述本地用戶的每隻眼睛的至
少 一部分小於該眼睛的總面積；
-所述影像傳感器包含 一 針對所述本地用戶的眼睛的偏角光學
鏡片；
-所述裝置還包括能夠考慮所述本地用戶的位置的、用於控制所 述光源的裝置；
-所述光源的控制裝置被設置以根據所述本地用戶相對於所述 影像傳感器的位置，來適應所述光源的設置，從而所述影像傳感器能 夠捕獲所述本地用戶的影像，該影像具有所述光源在該本地用戶的每 隻眼睛的至少一部分、包括瞳孔上的反射；
-所述光源的所述控制裝置被設置以根據所述本地用戶相對於 所述影像傳感器的位置，來適應所述光源的光強度。
根據本發明的其它優選實施例
-所述光源被設置成接近所述影像傳感器；
-所述影像傳感器被設置成接近所述屏幕；
-所述影像傳感器就位於所述屏幕上方或下方；
-所述光源包含一照明元件；
-所述照明元件是一發光管(luminescent tube);
-所述照明元件延伸超過所述屏幕的寬度的至少一部分；
本發明還提出了一種用於本地用戶和至少一遠程用戶之間的視 頻會議的通信方法，其向所述本地用戶提供一裝置，該裝置包括一能 夠為所述本地用戶重現所述遠程用戶的影像的屏幕， 一能夠捕獲所述 本地用戶的影像供所述遠程用戶觀看的影像傳感器，以及一光源。根
7據該方法，在與所述遠程用戶的通信中，使用所述裝置的光源，光照 射所述本地用戶的眼睛，以便所述影像傳感器能夠捕獲所述本地用戶 的影像，該影像具有所述光源在該本地用戶的每隻眼睛的至少 一 部
分、包括瞳孔上的反射；然後，使用通信裝置，將以這種方式所捕獲
的所述影像傳輸給所述遠程用戶。
優選地，所述遠程用戶裝備有另一裝置，其包括一能夠為所述遠 程用戶重現所述本地用戶的影像的屏幕， 一能夠捕獲所述遠程用戶的 影像供所述本地用戶觀看的影像傳感器，以及一光源，使用通信裝置， 所述另一裝置能夠與所述本地用戶的裝置進行通信。在所述通信中， 使用所述另一裝置的光源，光照射所述遠程用戶的眼睛，以便所述另 一裝置的影像傳感器能夠捕獲所述遠程用戶的影像，該影像具有所述 光源在該遠程用戶的每隻眼睛的至少一部分、包括瞳孔上的反射。
本發明還提出了相互獨立的一屏幕， 一影像傳感器以及一光源， 但是這三者能夠組裝到 一起以得到 一 個前文描述的裝置。
特別地，本發明提出了一種包含影像傳感器的照明裝置，該裝置 用於允許本地用戶和至少一遠程用戶之間進行視頻會議通信的裝置 中，所述傳感器能夠捕獲所述本地用戶的影像供所述遠程用戶觀看， 以及一被設置用於照射所述本地用戶的眼睛的光源。所述光源根據所 述影像傳感器被設置以便所述影像傳感器能夠捕獲所述本地用戶的 影像，該影像具有所述光源在該本地用戶的每隻眼睛的至少一部分、 包括瞳孔上的反射，將以這種方式所捕獲的影像被傳輸給所述遠程用 戶。
特別地，根據所述本地用戶的位置，依據設置(例如位置、光束 的方向等等)和/或特別是依據光強度，所述光源能夠被適應。
本發明還提出了一種組合一屏幕、 一影像傳感器和一光源的方 法，以便獲得一個前文所描述的裝置。
本發明的其它特徵和優點將通過下列對非限制性實施例結合附
圖的描述得以呈現，其中
-

圖1示出了根據本發明的允許視頻會議通信的裝置的一個實施
8例的示意圖。
-圖2A示出了根據本發明的裝置的一個實施例中涉及到的某些 尺寸的示意圖。
-圖2B示出了根據本發明的裝置的一個尤其適於減輕本地用戶 目眩的實施例的示意圖。
-圖3示出了兩個用戶之間的視頻會議通信的一個實施例的示意圖。
圖1示出了允許本地用戶5和遠程用戶6之間進行視頻會議通信 的裝置1。在一個變化實施例中，所述會議視頻通信可以發生在本地 用戶5和若干個遠程用戶之間。
所述裝置1包含一個能夠為本地用戶5重現遠程用戶6的影像的 屏幕4。其還包含一個能夠捕獲本地用戶5的影像供遠程用戶6觀看 的影像傳感器3。
所述影像傳感器3可以是，例如， 一攝像機或者攝像頭。這樣， 術語"攝像機"在下文的描述中將表示所述影像傳感器，這種表示並 不形成任何限制。例如，所述攝像機可以由網絡攝像頭(webcam)組成。
此外，為了降低"雙面"效應，裝置1包含光源2,在與遠程用 戶6的通信中，當本地用戶5注視著屏幕4時，該光源被設置來照射 本地用戶5的眼睛以便影像傳感器3能夠捕獲本地用戶5的影像，該 影像具有光源2在本地用戶5的每隻眼睛的至少一部分、包括瞳孔上 的反射。
例如，光源2可以被安置於接近攝像機3。 在一個變化實施例中，可以使用多個光源。
裝置1的屏幕4可以是，例如，電視機或者甚至是個人電腦的屏 幕。也可以使用視頻投影儀的屏幕，或者任何其他能夠再現遠程用戶 6的影像的裝置。
根據屏幕4的類型，可以理解，裝置l可以是不同類型。例如， 裝置1可以構成或者形成電視機、個人計算機、或者複雜的視頻投影 系統等的一部分。優選地，攝像機3被安置在接近屏幕4的地方。例如，如圖l所
示，攝像機3可以就被置於可選擇地支撐其的屏幕4的上方。在一個 變化實施例中，#聶<象機3可以就被置於屏幕4的下方。而且，優選地， 攝像機3位於屏幕4的一垂直中軸線上以便捕獲用戶5的大體上對稱 的影像。
根據另一個實施例，如果需要本地用戶5的一個斜鏡頭，攝像機 3可以被置於接近於屏幕4的垂直邊框之一的地方。
在所有實施例中，攝像機3可以以永久或者可拆卸的方式被固定 在屏幕4上。
參照圖2A所示，由於攝像機3與遠程用戶6的眼睛沿其觀看屏 幕4的水平軸線8之間的距離e,用戶在屏幕4上看到的區域與攝像 機3的位置之間有一角距o;。此外，所述角距a還取決於本地用戶5 與屏幕4之間的距離D。所述距離越大，所述角距a越大，並且有更 顯著的所述"雙面效應"。反之，所述距離D越小，所述角距o;越小， 並且遠程用戶6將具有的本地用戶5 "看著他的眼睛"的印象越深刻。
通過照射注^L著所述屏幕4的所述本地用戶的眼睛，所述光源2
的應用使得利用人眼的特性校正所述角距O!成為可能。事實上，照射
所述用戶5的眼睛易於掩飾其瞳孔輪廓以及其可能全部或者部分的虹 膜，這些是能夠精確指示視線方向的解剖學因素(anatomical elements)。這樣，攝像機3所捕獲的影像不允許本地用戶5特別注 視的區域的精確確定(determination )。
另一方面，使用光源2照射本地用戶5的眼睛，以便從影像傳感 器3看來，它可以在本地用戶5的每隻眼睛的至少一部分、包括瞳孔 上產生反射，這樣給人的印象就是本地用戶5正在注視著影像傳感器 3。
當光源2接近4聶像機3時，如此獲得的對所述"雙面"效應的限 制會特別明顯。因此，在圖l示出的實施例中，光源2被安置在攝像 機3的兩邊。在一個變化實施例中，光源2可以完全包圍著攝像機3 (或者它的鏡頭)。例如，這可以包含一圍繞著攝像機3的矩形光源(a rectangle of light)。當然，這並不排除光源2與攝像機3不直接 接觸。
優選地，光源2被設置用於以大體同樣的方式照射本地用戶5的 雙眼。因此，可以避免一種情形，在該情形下，被捕獲的用戶5的影 像中只有用戶5的一隻眼睛會給出關於該用戶的視線方向的信息。為 此，如圖l示出的實施例，優選地，光源2以大體上相對於屏幕4的 中垂線(vertical median axis )對稱的形式一皮安置。
優選地，光源2祐 沒置以不4吏本地用戶5目眩，如果不這樣^敗， 由於本地用戶5不能在屏幕上獲取與其進行通信的用戶6的清晰圖 像，則通信質量將因此會有所損失。為此，光源2的形狀和/或光強度 能夠被合適地調整。這樣，相比於更加耀眼的單一光源，優選的是以 光帶(a light strip )形式存在的光源。
光源2可以包括，例如， 一照明元件。根據圖l示出的實施例， 該照明元件可選擇地延伸超出屏幕4的寬度的至少一部分。所述設置 具有能夠照射用戶5的雙眼的優點，即使該用戶並沒有精確位於相對 於屏幕4的中垂線的中間位置上。
優選地，所述光源的長度和/或光強度依賴於所述屏幕4的尺寸。 實際上可以假設所述變量e, D隨著所述屏幕的尺寸而變化，因此所 述角距a也隨著所述屏幕的尺寸而變化。
如圖所示，所述照明元件可以是發光管(luminescenttube),在 這種情況下，其長度遠超過其高度。
優選地，光源2的光強度和/或光源2的設置(例如位置、光束的 方向等等)根據某些預定標準進行選擇。所述標準包括這樣一個事實， 即所述光源在其上一皮反射的本地用戶5的每隻眼睛的 一部分小於該眼 睛的總面積。例如，該部分可以只包含瞳孔，或者甚至包含瞳孔和至 少部分的虹膜， <旦是不包括眼白(the white of the eye)。
光源2甚至能被控制裝置所控制以便，例如，根據本地用戶5的 位置，改變其設置(例如它的位置、光束的方向等等)和/或其光強度， 可選擇地，本地用戶5的位置是指相對於影像傳感器3的位置。這樣，可以維持這樣一種能力，根據該能力，即使本地用戶相對於影像傳感
器3移動時，影像傳感器3也能夠獲取本地用戶5的影像，且該影像 具有光源2在該本地用戶的每隻眼睛的至少一部分、包括瞳孔上的反射。
這樣的控制裝置可以是手動的或者自動的。本地用戶5的位置可 以直接由該本地用戶5提供給所述控制裝置，或者其可以被檢測到。 所述檢測可以由所述控制裝置本身執行、或者由影像傳感器3、光源 2和/或獨立的檢測器執行。
在本發明的一個特定的非限制性實施例中，攝像機3包含一鏡片， 該鏡片在所述本地用戶的眼睛的方向上是偏離中心(offcentre)的。 換言之，即使攝像機3的鏡片有一與屏幕4形成的平面大體上正交的 主軸，即通常為接近於水平的軸，所述攝像機易於沿著一指向本地用 戶5的眼睛的主軸來捕獲影像，即圖1示出的實施例中的向下方向。 所述操作方法使得校正因為攝像機3沒有正對著用戶5的眼睛而引起 的與高角度(high-angle)或者低角度(low-angle)拍攝有關的視角 效果(perspective effect)成為可負&。
在圖2A示出的一個非限制性實施例中，屏幕4是被置於離用戶 5為2.5米的距離D處的電視屏幕。在屏幕4的上方，照明元件2被 設置成環繞攝像機3 (或者其鏡頭)，使得裝置2-3與對應於在屏幕 4上的本地用戶5的眼睛的位置的水平軸8之間的距離e等於30釐米。
在該實施例中，通過照射用戶5的眼睛而被校正的角距a大約等 於6.8度(=Arctan ( 0.3/2.5 )(反正切))。
在所述配置中， 一個相當窄的照明元件2,例如長度大約為15 釐米、光強度為500 cd/m2 (坎德拉/平方米)的發光管，適合於在用 戶5整體被獨立於照明元件2的一光源以一最小為10001ux(勒克斯) 的光照射時，提供所需的校正而不使用戶5目眩。
試驗表明，使用前文描述的數值假設，在很大程度上限制了所述 "雙面"效應，甚至將其消除。
當然，所述裝置可以適應其它類型的配置。例如，因為屏幕4不再是電視機屏幕而是尺寸較小的個人計算機的屏幕，並且用戶5和屏
幕4之間的距離D也因此變小，所以裝置2-3的某些特徵可以被修改。 在這種情況下，相比於前文所描述的情況，優選地，照明元件2將會 更小，並且有更<氐的光豐#出(light output)。
在圖2B示出的另一非限制性的實施例中，屏幕4是一個視頻投 影屏幕。在屏幕4的上方，照明元件2環繞著攝像機3(或者其鏡頭)。 為保證最佳效率，所述裝置2-3的頂部裝有反射罩9，該反射罩9相 對於裝置2-3的角度由相對於照明元件2的本地用戶5的眼睛的位置 定義。優選地，本地用戶5位於距離照明元件2為l米處，以l更其眼 睛收到一最小值為5001ux (勒克斯)的光照。為避免使本地用戶5目 眩，該光照不能超過8001ux (勒克斯)。
根據以上所述，可以理解，本發明還包括屏幕、影像傳感器和光 源的組合。所述三種組件可以永久性組合在一起，或者可以彼此分離。
上述裝置允許本地用戶5和遠程用戶6進行^見頻會議通信。為此， 光源2糹皮激活以在與用戶6的通信中，照射用戶5的眼睛，從而影j象 傳感器3可以捕獲本地用戶的影像，該影像具有光源2在本地用戶5 的每隻眼睛的至少一部分、包括瞳孔上的反射。
圖3顯示了用戶5和用戶6之間的通信，根據前文描述，每人分 別配備裝置15或者16。
為此，提供一個通信裝置以允許設備15和16相互聯絡，尤其是 為了傳輸分別由各自的攝像機捕獲的用戶的影像以及用戶的聲音。例 如，這樣的通信裝置包含通信網絡7，用於連接裝置15和16或者連 接併入這些裝置的系統，例如，用戶5和用戶6各自的個人計算機。 通信網絡7可以是不同類型的。例如，它可以包含數據傳輸網絡，比 如網際網路類型的網絡。
權利要求
1、一種允許在一本地用戶(5)和至少一遠程用戶(6)之間進行視頻會議通信的裝置(1)，包括-一能夠為所述本地用戶重現所述遠程用戶的影像的屏幕(4)，-一能夠捕獲所述本地用戶的影像供所述遠程用戶觀看的影像傳感器(3)，-一在與所述遠程用戶進行通信的過程中照射注視所述屏幕的所述本地用戶的眼睛的光源(2)，所述裝置的特徵在於所述光源依據所述影像傳感器被設置以便所述影像傳感器能夠捕獲所述本地用戶的影像，該影像具有所述光源在所述本地用戶的每隻眼睛的至少一部分、包括瞳孔上的反射，並且，其特徵在於，所述裝置包括能夠將所述被捕獲影像傳輸給所述遠程用戶(6)的通信裝置(7)。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述光源(2)被設置 以便以大體上相同的方式照射所述本地用戶(5)的雙眼。
3、 根據權利要求1或者2所述的裝置(1 ),其特徵在於，所述光源 (2)被設置以便不使所述本地用戶(5)目眩。
4、 根據上述權利要求中任一項所述的裝置(1),其特徵在於，所述 光源(2)包含一長度和/或光強度取決於所述屏幕(4)的尺寸的照 明元件。
5、 根據上述權利要求中任一項所述的裝置(1),其特徵在於，所述 光源(2)圍繞著所述影像傳感器(3)。
6、 根據上述權利要求中任一項所述的裝置(1),其特徵在於，所述 光源(2)的光強度和/或者設置經過挑選，以便所述光源在其上被反 射的所述本地用戶(5)的所述每隻眼睛的至少一部分小於該眼睛的總面積。
7、 根據上述權利要求中任一項所述的裝置(1),其特徵在於，所述 影像傳感器(3)包括一針對所述本地用戶(5)的眼睛的偏角光學鏡 片。
8、 根據上述權利要求中任一項所述的裝置(1),其特徵在於，所述 裝置還包括能夠考慮所述本地用戶的位置的用於控制所述光源(2 ) 的控制裝置。
9、 根據權利要求8所述的裝置(1),其特徵在於，所述光源的控制 裝置被設置以根據所述本地用戶相對於所述影像傳感器(3)的位置， 來適應所述光源(2)的設置，從而所述影像傳感器能夠捕獲所述本 地用戶的影像，該影像具有所述光源在該本地用戶的每隻眼睛的至少 一部分、包括瞳孔上的反射。
10、 根據權利要求8或者9所述的裝置(1),其特徵在於，所述光 源的控制裝置被設置以根據所述本地用戶相對於所述影像傳感器(3 ) 的位置，來適應所述光源(2)的光強度。
11、 一種照明裝置包含——^用於一種允許在本地用戶和至少一遠程用戶之間進行視頻會議 通信的裝置中的影像傳感器(3)，所述傳感器能夠捕獲所述本地用 戶的影像供所述遠程用戶觀看，——被設置用於照射所述本地用戶的眼睛的光源(2)， 所述照明裝置的特徵在於，所述光源依據所述影像傳感器被設置，從 而所述影像傳感器能夠捕獲所述本地用戶的影像，該影像具有所述光 源在該本地用戶的每隻眼睛的至少一部分、包括瞳孔上的反射，以這 種方式被捕獲的所述影像被用於傳輸給所述遠程用戶。
12、 一種用於本地用戶(5)和至少一遠程用戶(6)之間進行視頻會 議的通信方法，其向所述本地用戶提供一裝置(1; 15),該裝置包 括一能夠為所述本地用戶重現所述遠程用戶的影像的屏幕(4), 一 能夠捕獲所述本地用戶的影像供所述遠程用戶觀看的影像傳感器(3),以及一光源(2),其特徵在於-在與所述遠程用戶進行通信的過程中，使用所述裝置的光源，光照 射所述本地用戶的眼睛，以便所述影像傳感器能夠捕獲所述本地用戶 的影像，該影像具有所述光源在該本地用戶的每隻眼睛的至少一部 分、包括瞳孔上的反射，然後-使用通信裝置(7),將以這種方式所捕獲的所述影像傳輸給所述 遠程用戶。
全文摘要
本發明涉及一種用於在本地用戶(5)和至少一遠程用戶(6)之間進行視頻會議通信的裝置(1)，該裝置能夠減少視覺偏差並且加強了本地用戶和遠程用戶之間的眼神交流。所述裝置包含能夠為本地用戶重現遠程用戶的影像的屏幕(4)，能夠捕獲本地用戶的影像供遠程用戶觀看的影像傳感器(3)。還進一步包含了光源(2)，其相對於影像傳感器被設置以便在與遠程用戶的通信中照射注視著屏幕的本地用戶的眼睛，因此影像傳感器能夠捕獲本地用戶的影像，該影像具有光源在該本地用戶的每隻眼睛的至少一部分、包括瞳孔上的反射。所述裝置還包含了能夠將被捕獲的影像傳輸給遠程用戶(6)的通信裝置(7)。
文檔編號H04N7/14GK101617533SQ200780050091
公開日2009年12月30日 申請日期2007年12月6日 優先權日2006年12月22日
發明者奧利維·伽切納德 申請人:法國電信