帶有功耗管理的計算機設備和管理計算機設備功耗的方法
2023-04-30 02:50:56 4
帶有功耗管理的計算機設備和管理計算機設備功耗的方法
【專利摘要】本發明涉及包含用於檢測用戶的眼睛的檢測器以及處理器的計算機設備。處理器被配置為確定用戶的眼睛的位置是否在區域中保持第一段時間，並且如果用戶的眼睛的位置在區域中保持了第一段時間，則將檢測用戶的眼睛和確定用戶的眼睛的位置中止第二段時間。
【專利說明】帶有功耗管理的計算機設備和管理計算機設備功耗的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及帶有功耗管理的計算機設備和管理計算機功耗的方法。
【背景技術】
[0002] 如今，諸如智慧型手機和PMP(個人媒體播放器）這樣的計算機設備已經變得流行。 隨著3D技術的發展，越來越多的這些移動計算機設備開始支持3D顯示器。例如，這樣的移 動計算機設備可以具有屏幕對角線約為10英寸的3D顯示器並且可以利用包括視差屏障技 術和透鏡陣列技術的自動立體顯示器技術。
[0003] 圖1示出了使用視差屏障技術的顯示器設備，圖2A和2B示出了使用透鏡陣列技 術的顯示器設備。
[0004] 在圖1所示的示例中，視差屏障100布置在顯示器屏幕110的前方，使得觀看者的 左、右眼可以分別看到不同的左、右視圖。
[0005] 在圖2A所示的示例中，透鏡陣列200布置在IXD(液晶顯示器）顯示器屏幕210 的前方。透鏡陣列200包括多個透鏡，並且每個透鏡均被配置成將來自四個不同的亞像素 的圖像分別分發給四個不同的視角。
[0006] 在圖2A和2B所示的透鏡陣列技術中，如果左、右視圖如圖2B所示那樣地顯示在 IXD屏幕210上，則生成用於3D表現的多個視域（view zone)。
[0007] 在圖1和2B中可以看出，在兩種情況下均生成"模糊區域"，在"模糊區域"中左眼 將看到右視圖並且右眼將看到左視圖。"模糊區域"與"正常區域"交替地布置，在"正常區 域"中左眼將看到左視圖並且右眼將看到右視圖。可以通過在檢測到觀看者的眼睛進入到 模糊區域中時切換將要由顯示器設備的像素呈現的左、右視圖來解決這樣的模糊區域，這 樣，觀看者可以在顯示器設備上看到經校正的3D表現。
[0008] 如上所述，在自動立體顯示器設備中，應當重視觀看者是否可以大範圍的視角看 到將要在顯示器設備上呈現的3D內容以便給予觀看者更好的觀看體驗。為此目的，例如， 攝相機或者任何其他傳感器可被用於使用眼睛跟蹤技術來檢測觀看者的眼睛位置。如果檢 測到觀看者的眼睛在"模糊區域"中，則切換將要由顯示器設備的像素呈現的左、右視圖，使 得觀看者能夠欣賞該3D表現。
[0009] 然而，因為使用眼睛跟蹤技術來連續地檢測觀看者的眼睛位置對於計算機設備需 要大量的計算，所以如果在觀看者使用計算機設備時持續檢測觀看者的眼睛位置，則將因 檢測觀看者的眼睛位置而消耗大量的功率。
[0010] US7, 091，471B2公開了檢測用戶的眼睛的存在/不存在以便切換用於設備功率管 理的功耗狀態。然而，該參考未提及如何管理因檢測用戶的眼睛位置而消耗的功率。
[0011] 本發明的目的在於為計算機設備提供更高效的功率管理。
【發明內容】
[0012] 根據本發明的一方面，提供了一種包含用於檢測用戶的眼睛的檢測器以及處理器 的計算機設備。所述處理器被配置為：確定用戶的眼睛的位置是否在區域中保持了第一段 時間；並且，如果用戶的眼睛的位置所述區域中保持了所述第一段時間，則將檢測用戶的眼 睛和確定用戶的眼睛的位置中止第二段時間。
[0013] 根據本發明的另一方面，提供了一種管理計算機設備功耗的方法。該方法包含以 下步驟：檢測用戶的眼睛；確定所述用戶的眼睛的位置是否在區域中保持了第一段時間； 以及，如果所述用戶的眼睛的位置在所述區域中保持了所述第一段時間，則將檢測所述用 戶的眼睛和確定所述用戶的眼睛的位置中止第二段時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 結合附圖根據下面的說明，本發明的這些以及其他方面、特徵和優點將變得明顯， 附圖中：
[0015] 圖1示出使用視差屏障技術的顯示器設備；
[0016] 圖2A和2B示出使用透鏡陣列技術的顯示器設備；
[0017] 圖3是根據本發明的實施例的計算機設備的示例性框圖；
[0018] 圖4示出使用根據本發明的實施例的計算機設備的基本環境；
[0019] 圖5示出計算機設備的顯示器設備的視域，其中的顯示器設備使用視差屏障技 術；
[0020] 圖6示出計算機設備的顯示器設備的視域，其中的顯示器設備使用透鏡陣列技 術；
[0021] 圖7示出顯示器設備的兩種不同的像素布置；並且
[0022] 圖8是示出根據實施例的計算機設備的工作狀態轉換的狀態轉換圖。
【具體實施方式】
[0023] 在下面的說明中，將說明本發明的實施例的各個方面。為了說明的目的，闡述特定 的配置和細節以便提供充分的理解。然而，可以不通過在本文中的特定細節來實施本發明， 這對於本領域的技術人員也是明顯的。
[0024] 圖3示出根據本發明的實施例的計算機設備300的示例性框圖。計算機設備300 可以是智慧型手機、PMP(個人媒體播放器）、平板電腦等。計算機設備300包含CPU(中央處 理器）310、眼睛跟蹤模塊320、存儲裝置330、顯示器340以及用戶輸入模塊350。如圖3所 示，諸如RAM (隨機存取存儲器）這樣的存儲器360連接到CPU310。眼睛跟蹤模塊320、存 儲330、顯示器340和用戶輸入模塊350經由I/O控制器（未被示出）連接到CPU310。
[0025] 眼睛跟蹤模塊320是用於檢測設備300的用戶的眼睛的元件。眼睛跟蹤模塊320 可以利用多種不同類型的用於眼睛跟蹤目的的技術。例如，眼睛跟蹤模塊320可以利用類 哈爾特徵（Haar-like feature)來檢測在用戶面部上的眼睛。本領域的技術人員將意識到， 上述技術不是用於眼睛跟蹤的唯一解決方案，可以使用很多其他技術進行眼睛跟蹤。
[0026] 顯示器340被配置為將文本、圖像、視頻以及任何其他內容在視覺上呈現給設備 300的用戶。顯示器340利用視差屏障或者透鏡陣列或者任何其他合適的元件，使其可以呈 現立體3D呈現。另外，顯示器340可以是觸控螢幕幕，使其可以向用戶提供除了通過用戶輸 入模塊350之外還通過顯示器340來操作設備300的可能性。
[0027] 用戶輸入模塊350可以包括在設備300上的按鍵或按鈕以輸入字符或命令，並且 還包含識別使用按鍵或按鈕輸入的字符或命令的功能。如果顯示器340是觸控螢幕並且設備 300被配置成可以通過顯示器340來輸入字符或命令，則用戶輸入模塊350可以是一個選 項。
[0028] 存儲裝置330被配置成為CPU310存儲軟體程序和數據以驅動和操作眼睛跟蹤模 塊320、存儲裝置330、顯示器340以及用戶輸入模塊350,對此將在下面進行說明。存儲裝 置330還存儲諸如將要在顯示器340上呈現的3D視頻內容這樣的內容。
[0029] 存儲器360用於存儲CPU310產生或使用的中間數據。
[0030] 圖4示出使用根據本發明的實施例的計算機設備的基本環境。圖4示出用戶420 正在看在計算機設備400的顯示器上呈現的內容。計算機設備400配有用於對用戶420的 面部進行成像以檢測用戶420的眼睛430的攝像機410。攝像機410負責捕獲用戶420的 面部，使得CPU310通過分析捕獲的圖像數據來檢測用戶的眼睛。攝像機410可以是如圖3 所示的眼睛跟蹤模塊320的元件。
[0031] 除了攝像機410之外或者代替攝像機410地，計算機設備400可以包含深度傳感 器（未被示出）。在這種情況下，可以按照如下實施檢測用戶420的眼睛430 :
[0032] 在用戶420觀看設備400的顯示器時，假設用戶的面部正面對著設備400的顯示 器，並且在用戶420觀看顯示器屏幕時，用戶的面部相對於設備400的位置將偶然地位於 深度傳感器可以捕獲用戶面部的位置處。因為深度傳感器被配置為產生深度圖像，所以深 度傳感器可被用於通過將背景從捕獲的深度圖像中排除來檢測深度圖像中的用戶面部。然 後，搜索並跟蹤在檢測到的用戶面部中的諸如眼睛、鼻孔和嘴角這樣的面部特徵。
[0033] 可以利用自頂而下的方法（top-down approach)來搜索麵部特徵。在自頂而下 的方法中，首先使用面部的統計色彩模型或深度圖來搜索深度圖中的面部區域，然後將對 面部特徵的搜索過程限制在面部區域中的某些區域。在找到這些面部特徵之後，確定用戶 420的眼睛430的位置。因為假設在用戶420觀看設備400的顯示器時用戶面部將不會相 對於設備400的顯示器快速移動，所以當在視頻幀中檢測到面部特徵的位置時，可以預測 出在下一視頻幀中的面部特徵的位置。還可以使用自頂向下的方法通過上述過程來檢測用 戶420的眼睛430的位置。
[0034] 圖5示出計算機設備的顯示器設備的視域，其中的顯示器設備使用視差屏障技 術。
[0035] 基於顯示器屏幕510的像素的布置和視差屏障500的狹縫的布置來確定顯示器設 備的視域。例如，可以在最初將顯示設備的視域的參數存儲在如圖3所示的存儲裝置330 中。
[0036] 定義視域如下：假設觀看由顯示器設備呈現的3D表現的最優區域是在中間的一 處，將其標記為view_zone_base。將在view_zone_base左側的區域標記為view_zone_Ll， 將跟在該view_zone_Ll之後的區域標記為view_zone_L2,並且接下來的後繼的區域將被 標記為 view_zone_L3、view_zone_L4,等等。將在 view_zone_base 右側的區域標記為 view_ zone_Rl，將跟在該view_zone_Rl之後的區域標記為view_zone_R2,並且接下來的後繼的 區域將被標記為view_zone_R3、view_zone_R4,等等。
[0037] 假設用戶的眼睛和顯示器設備之間的距離是Z，從view_zone_L2到view_zone_R2 的每個視域的寬度分別是 width_L2、width_Ll、width_base、width_Rl 和 width_R2,則將按 照下面所述那樣地來確定用戶的眼睛所在的視域。
[0038] 首先，檢測距離Z是否在觀看顯示器設備的某個最優距離範圍內。例如，最初可以 基於顯示器設備的大小來定義某個最優距離，並且可以將其存儲在存儲裝置330中。
[0039] 如果距離Z在某個最優距離範圍內，則檢測用戶的眼睛是否位於view_zone_base 中。如果用戶的眼睛位於view_zone_base中，貝U可以將指示用戶位於最優位置處的信息呈 現在顯示器設備上。在該位置處，用戶可以通過顯示器設備看到最優的3D表現。
[0040] 如果檢測到用戶的眼睛水平地向右移動X cm，則確定是否滿足下面的公式（1)。如 果滿足公式（1)，則確定為用戶的眼睛從view_zone_base移動到了 view_zone_Rl。
[0041] X〈width_base 並且 X>width_base/2......(1)
[0042] 否則，確定是否滿足公式（2)。如果滿足公式（2)，則確定用戶的眼睛從view_ zone_Rl 移動到了 view_zone_R2。
[0043] width_Rl/2〈（X - width_base) <width_Rl......(2)
[0044] 對在右邊的方向上的接下來的相繼的區域施加相同的處理。
[0045] 另一方面，如果檢測到用戶的眼睛水平地向左移動了 X cm，則確定是否滿足公式 (1)。如果滿足公式（1)，則確定用戶的眼睛從view_zone_base移動到了 view_zone_Ll。
[0046] 否則，確定是否滿足下面的公式（3)。如果滿足公式（3)，則確定用戶的眼睛從 view_zone_Ll 移動至lj了 view_zone_L2。
[0047] width_Ll/2〈（X - width_base) <width_Ll......(3)
[0048] 對在左邊的方向上的接下來的相繼的區域施加相同的處理。
[0049] 圖6示出計算機設備的顯示器設備的視域，其中的顯示器設備使用透鏡陣列技 術。
[0050] 基於顯示器屏幕610的像素的布置和透鏡陣列600的透鏡的布置確定顯示器設備 的視域。例如，可以在最初將顯示設備的視域的參數存儲在如圖3所示的存儲裝置330中。
[0051] 以與如參照圖5所述的相同的方式來定義視域。在如圖6所示的顯示器設備中， 每個視域的寬度是不變的。假設寬度W是6. 25cm，該寬度是人類的兩個眼睛之間的正常距 離。
[0052] 對於所圖6所示的顯示器設備，將按照如下所述的那樣地確定用戶的眼睛所在的 視域。
[0053] 首先，檢測距離Z是否在觀看顯示器設備的某個最優距離範圍內。
[0054] 如果距離Z在某個最優距離範圍內，則檢測用戶的眼睛是否位於view_zone_base 中。如果用戶的眼睛位於VieW_Z〇ne_baSe中，則可以將指示用戶位於最優位置的信息呈現 在顯示器設備上。用戶可以在該位置處通過顯示器設備看到最優的3D表現。
[0055] 如果檢測到用戶的眼睛水平地向右移動了 X cm，則確定是否滿足下面的公式（4)。 如果滿足公式（4)，則確定用戶的眼睛從view_zone_base移動了 view_zone_Rl。
[0056] X〈W 並且 X>W/2......(4)
[0057] 否則，確定是否滿足公式（5)。如果滿足公式（5)，則確定用戶的眼睛從view_ zone_Rl 移動到了 view_zone_R2。
[0058] ff/2< (X - ff) <ff......(5)
[0059] 對在右邊的方向上的接下來的相繼的區域施加相同的處理。
[0060] 另一方面，如果檢測到用戶的眼睛水平地向左移動了 X cm，則確定是否滿足公式 (4)。如果滿足公式（4)，則確定用戶的眼睛從view_zone_base移動到了 view_zone_Ll。
[0061] 否則，確定是否滿足公式（5)。如果滿足公式（5)，則確定為用戶的眼睛從view_ zone_Ll 移動至lj了 view_zone_L2。
[0062] 對在左邊的方向上的接下來的相繼的區域施加相同的處理。
[0063] 可以通過分析由眼睛跟蹤模塊320的諸如攝像機410或深度傳感器等捕獲的圖像 來確定出用戶的眼睛所在的視域。如果各個視域與諸如在捕獲的圖像中的用戶的眼睛的大 小和位置這樣的對應的信息之間的相關性存儲在存儲裝置330中，則可以通過在所存儲的 相關性中搜索與捕獲的圖像的信息相對應的視域來實現用於確定用戶的眼睛所在的視域 的上述分析。
[0064] 根據本發明的計算機設備被配置為使得每當檢測到用戶的眼睛從先前的視域移 動到了下一個視域時，由如圖3所示的CPU310都將切換將要由顯示器設備的像素呈現的 左、右視圖。
[0065] 視域包括交替布置的第一和第二視域。在第一視域中，左視圖要呈現給用戶的左 眼並且右視圖要呈現給用戶的右眼。在第二視域中，左視圖要呈現給用戶的右眼並且右視 圖要呈現給用戶的左眼。在如圖5和6所示的示例中，view_zone_base是第一視域，鄰近 view_zone_base 的 view_zone_Ll 和 view_zone_Rl 是第二視域，並且分別鄰近 view_zone_ L1 和 view_zone_Rl 的 view_zone_L2 和 view_zone_R2 是第一視域。
[0066] 圖7示出顯示器設備的兩種不同的像素布置。圖7(a)示出正常的像素布置，圖 7(b)示出可替代的像素布置。當檢測到用戶的眼睛移動到了第二視域中時，在圖7(a)中示 出的正常的像素布置將被切換為在圖7(b)中示出的可替代的像素布置。另外，當檢測到用 戶的眼睛移動到了第一視域中時，在圖7(b)中示出的可替代的像素布置將被切換為在圖 7(a)中示出的正常的像素布置。
[0067] 如上所述，檢測用戶的眼睛的位置為計算機設備的用戶提供了觀看舒適感。然而， 如果在計算機設備啟動的整個期間都執行檢測用戶的眼睛的位置，則將消耗大量的功率。 除此之外，計算機設備播放視頻內容需要一些功率，並且在顯示器設備上呈現視頻內容也 需要一些功率。考慮這些事實，在該實施例中提供帶有功耗管理的計算機設備。
[0068] 此處，使用FSM(有限狀態機）來描述根據實施例的計算機設備的工作狀態。表1 指示該FSM的每個狀態的定義，表2指示在下面所述的解釋中使用的常量的含義。
[0069] 表 1
[0070]
【權利要求】
1. 一種計算機設備（300)，包含： 用於檢測用戶的眼睛的檢測器（320);以及 處理器（310)，被配置為： 確定所述用戶的眼睛的位置是否在區域中保持了第一段時間；並且 如果所述用戶的眼睛的位置在所述區域中保持了所述第一段時間，則將檢測所述用戶 的眼睛和確定所述用戶的眼睛的位置中止第二段時間。
2. 根據權利要求1所述的設備，其中，所述處理器（310)還被配置為： 重複確定所述用戶的眼睛的位置是否在所述區域中保持了第一段時間以及將檢測所 述用戶的眼睛和確定所述用戶的眼睛的位置中止第二段時間。
3. 根據權利要求1或2所述的設備，其中，所述處理器（310)還被配置為： 即使在所述處理器（310)確定所述用戶的眼睛的位置是否在所述區域中保持了第一 段時間以及將檢測所述用戶的眼睛和確定所述用戶的眼睛的位置中止第二段時間時，也重 現內容。
4. 根據權利要求1或2所述的設備，其中，所述處理器（310)還被配置為： 即使在所述處理器（310)確定所述用戶的眼睛的位置是否在區域中保持了第一段時 間以及將檢測所述用戶的眼睛和確定所述用戶的眼睛的位置中止第二段時間時，也重現視 頻內容；以及 如果在第三段時間內未檢測到所述用戶的眼睛，則將檢測所述用戶的眼睛和確定所述 用戶的眼睛的位置中止，並且暫停重現所述視頻內容。
5. 根據權利要求1至4的任一項所述的設備，其中，所述設備還包含可用於呈現包括 左、右視圖的立體圖像的顯示器（340)。
6. 根據權利要求1至4的任一項所述的設備，其中，所述設備還包含可用於呈現包括在 若干視域中的左、右視圖的立體圖像的顯示器（340)，所述視域包括交替布置的第一和第二 視域，其中，在第一視域中左視圖要呈現給所述用戶左眼並且右視圖要呈現給所述用戶右 目艮，在第二視域中左視圖要呈現給所述用戶右眼並且右視圖要呈現給所述用戶左眼；並且 其中，所述處理器（310)還被配置為： 確定所述用戶的眼睛的位置是否移動到所述第二視域中；以及 如果確定所述用戶的眼睛的位置移動到所述第二視域中，則切換將要在所述顯示器 (340)上顯示的左、右視圖的布置，使得左視圖呈現給所述用戶左眼並且右視圖呈現給所述 用戶右眼。
7. -種方法，包含以下步驟： 檢測（S815, S830)用戶的眼睛； 確定（S815, S830)所述用戶的眼睛的位置是否在區域中保持了第一段時間；以及 如果所述用戶的眼睛的位置在所述區域中保持了所述第一段時間，則將檢測所述用戶 的眼睛和確定所述用戶的眼睛的位置中止（S825)第二段時間。
8. 根據權利要求7所述方法，其中，所述方法還包含重複（S825, S830)所述確定步驟 和中止步驟。
9. 根據權利要求7或8所述的方法，其中，所述方法還包含即使在執行所述確定步驟和 所述中止步驟時，也重現（S825)內容。
10. 根據權利要求7或8所述的方法，其中，所述方法還包含以下步驟： 即使在執行所述確定步驟和所述中止步驟時，也重現（S825)視頻內容；以及 如果在第三段時間內未檢測到所述用戶的眼睛，則將檢測所述用戶的眼睛和確定所述 用戶的眼睛的位置中止（S855)，並且暫停重現視頻內容。
11. 根據權利要求7至10的任一項所述的方法，其中，所述設備包含可用於呈現包括在 若干視域中的左、右視圖的立體圖像的顯示器，所述視域包括交替布置的第一和第二視域， 其中，在第一視域中左視圖要呈現給所述用戶左眼並且右視圖要呈現給所述用戶右眼，在 第二視域中左視圖要呈現給所述用戶右眼並且右視圖要呈現給所述用戶左眼；並且 其中，所述方法還包含以下步驟： 確定（S840)所述用戶的眼睛的位置是否移動到所述第二視域中；以及 如果確定所述用戶的眼睛的位置移動到所述第二視域中，則切換（S840)要在所述顯 示器上顯示的左、右視圖的布置，使得左視圖呈現給所述用戶左眼並且右視圖呈現給所述 用戶右眼。
12. -種計算機可讀取的存儲介質，所述存儲介質存儲用於計算機設備（300)的程序， 該計算機設備包含： 用於檢測用戶的眼睛的檢測器（320);以及 處理器（310)， 所述程序使所述處理器（310): 檢測（S815, S830)用戶的眼睛； 確定（S815, S830)所述用戶的眼睛的位置是否在區域中保持了第一段時間；以及 如果所述用戶的眼睛的位置在所述區域中保持了所述第一段時間，則將檢測所述用戶 的眼睛和確定所述用戶的眼睛的位置中止（S825)第二段時間。
【文檔編號】G02B27/22GK104145230SQ201180075844
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2011年12月23日 優先權日:2011年12月23日
【發明者】秦鵬, 杜琳, 周光華 申請人:湯姆遜許可公司