自动缩放调整的方法及其系统 【技术领域】
本发明涉及一种人机界面，特别是一种实现自动缩放控制功能的方法和系统。
背景技术
随着科技发展，现代电子设备具备的功能非常广泛。例如，如今的电子设备常常能够进行电话通讯、电子邮件通讯、浏览互联网，以及拍摄、显示和传输图片或录像。由于这类设备，尤其是手持设备的固定尺寸受到限制，图像等内容必须在一个各方向上的像素数量有限的显示屏上显示。在一些情况下，所显示的内容需要被缩放以适应不同的需要。
用户能够使用不同的现有方式来对显示屏中的内容进行缩放。在个人电脑或笔记本电脑中，缩放的通常方式是先点击缩放功能键，然后选择显示内容中的一个部分区域进行缩放。在大多数手持设备中，例如智能电话、Symbian OS、UIQ、Windows Mobile和Palm OS中，大多以大体上类似的方式进行缩放。这些设备进行每个缩放操作需要两个独立的步骤。在一些拍摄设备中，用户可以操作一个机械手柄来对所显示的图片进行缩放控制。这样就需要在拍摄设备上安装手柄以实现手动缩放功能。
一些新型设备，例如iPhone，对缩放操作进行了一些改进。用户能够使用手指操作触摸屏以实现所显示的内容的缩放。例如，使用一只手的几个手指，用户能够以特定方式移动手指，例如使不同的手指相互靠近或相互分离，从而扩大或缩小所显示的内容。但是使用这种方式，用户需要一只手握持iPone，而另一只手以特定的方式移动手指以控制缩放，从而用户必须使用双手来缩放所显示的内容。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是为了克服现有的显示内容缩放系统操作不便，尤其是不能单手实现显示内容的缩放的缺点。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：提供一种自动缩放所显示的方法，其包括在显示屏上显示内容；获取用户的一个第一图片，基于从该第一图片探测出的至少两个预定特征计算一个第一特征距离，获取用户的一个第二图片，基于从第二图片探测出的至少两个预定特征计算出一个第二特征距离，其中第一和第二特征距离是与用户相对于一个手持设备的距离相关，并基于第一特征距离和第二特征距离的差值调整所显示内容的缩放。
本发明还提供了一个自动缩放调整的系统。该系统包括：内容显示单元，该单元根据一个缩放系数在显示屏上显示内容；图片获取单元，该单元适于获取用户的一个第一图片和一个第二图片，其中该第一图片是早于第二图片被获取；图片特征探测单元，该单元适于从第一图片中探测第一组至少两个预定特征并从第二图片中探测第二组至少两个预定特征；特征距离测量单元，该单元适于基于第一组预定特征计算第一特征距离并基于第二组预定特征计算第二特征距离，其中第一和第二特征距离与用户相对于手持设备的距离有关；以及自动缩放确定单元，该单元能够基于第一特征距离和第二特征距离之间的差值计算对缩放系数的调整。
本发明的有益效果是，借助本发明的方法和系统，大大方便了用户对图片缩放的控制，提高了显示效率，免去了其它系统操作繁琐的麻烦。
【附图说明】
在此要求保护或描述的发明创造将进一步结合示范性实施例进行阐述。这些示范性实施例将参照附图具体阐述。这些实施例不应构成对本发明的限制，并且多个附图中有相似的标号代表相似的结构，其中：
图1(a)根据本发明的一个实施例，描述了基于用户-设备之间的距离进行自动缩放控制的示范性方案。
图1(b)根据本发明的一个实施例，描述了基于用户-设备之间的距离进行自动缩放控制的示范性操作程序。
图2(a)和2(c)根据本发明的一个实施例，描述了用户-设备之间的距离如何与从图片探测出的特征距离相关联。
图3(a)和3(b)是根据本发明的一个实施例的示范性的人机界面，其中用户能够选择进入一个自动缩放模式。
图4是根据本发明的一个实施例的示范性系统的示意方块图，该系统能够在自动缩放模式中自动调整所显示内容的缩放。
图5是根据本发明的一个实施例的一个示范性过程的流程图，其中一个设备在一个自动缩放模式中操作以自动调整显示屏上的内容地缩放。
【具体实施方式】
本发明涉及手持设备所显示图片的自动缩放变化，该变化是根据用户和手持设备之间的估计距离。该估计距离是根据从用户的一系列照片探测得到的某些面部特征而计算得出。
根据本发明的一个实施例，图1(a)阐述了基于用户和设备之间的距离(以下简称“使用距离”或UDD)的自动缩放控制的方案100。在此方案中，用户110手持一个手持设备120。用户110和设备120之间的距离，在一个特定的时间点，例如T＝i时，是测量用户面部和设备120之间的距离，如UDD1 130-a。在下一个时间点，如T＝i+j时，用户和手持设备之间距离的变化将被用来调整手持设备上所显示的内容的缩放。
为了将内容看得更清晰，用户会自然地将头部靠近呈现内容的地方，比如手持设备的显示屏。例如在图1中，用户110可能将头部移向设备120，从而相对于初始的使用距离UDD1 130-a，使用距离减少至UDD2 130-b。使用距离UDD1 130-a和使用距离UDD2 130-b之间的差值可以作为调整所显示内容150的基础。在图中所示的实施例中，与使用距离UDD1 130-a相关联的初始缩放系数是Z1 140-a，应用该缩放系数于所显示内容的效果是150-a。
当用户110将头部移向设备120时，可以通过UDD1-UDD2确定一个调整后的缩放系数Z2 140-b。当调整后的缩放系数Z2 140-b应用于手持设备上所显示的内容时，可以产生一个不同的视觉效果150-b，亦即是说，使用缩放系数Z2 140-b的显示内容被放大。反之，若用户110的头部远离手持设备，该缩放系数可以被调整为另一个值从而缩小所显示的内容。
根据本发明的一个实施例，图1(b)阐述了可以从一个图片探测出的特征距离的示范性类型，该特征距离能够用于自动缩放控制。人的面部图片(如用户的面部图片)上的不同特征180可能被用来计算某些特征距离，这些特征距离将被用来估计使用距离。如图所示，能够从图片影像中探测出的示范性特征包括两个瞳孔180-a，鼻子和一个瞳孔180-b，两个嘴角180-c，......，以及两个耳朵180-d。从用户的一个特定图片上探测出的任何一对特征都能够被用来计算特征距离，如步骤170所示。在一些实施例中，一对特征可能被用来计算一个距离。在另一些实施例中，可能计算出一个以上的距离，且该多个距离可能被同时使用，例如用于增加稳定性和可靠性。
从图片中得到的一个特征距离通常是基于图片设置(如像素数量)而测量。例如，图片中人物的两瞳孔之间的距离可能是间隔98个像素。当用户110和手持设备120之间的距离产生变化，基于随后的图片中相同的特征而测量到的特征距离(如100毫秒后获得的图片上的两瞳孔距离)也随之变化。这个变化就反映出用户和设备之间距离的变化。例如，当用户的脸靠近设备，特征距离变大，当用户的脸远离设备，特征距离则变小。因此，特征距离的变化通过比较现在探测到的特征距离和之前探测到的特征距离而实现，如步骤165所示。
为估计用户和手持设备之间的距离，特征距离可能对照普通人两瞳孔距离的平均值来校准。在一个可替换实施例中，特征距离的变化同样可以对照用户和设备的距离变化来校准。如步骤160所示，一旦校准后，从图片中探测到的特征之间距离的改变可能用来估计使用距离的改变，从而如步骤155所示，计算缩放系数的相应变化。图2(a)-2(c)阐述了使用距离如何与多个图片上探测的特征距离相关联。
图2(a)显示了在一个第一时间点的特征距离FD[0]对应于14cm的估计使用距离，该使用距离是估算从用户脸部到设备显示屏之间的距离。图2(b)显示了在一个第二时间点的特征距离FD[1]对应于10cm的估计使用距离。图2(c)显示了在一个第三时间点的特征距离FD[2]对应于18cm的估计使用距离。
如图2(a)-2(c)所示，在一个示范性实施例中，特征距离(例如特征距离FD[0]、FD[1]、FD[2])的大小是与用户的头部相对于设备120(参见图1)的距离相关。可以理解地，虽然本发明于上述实施例中所述的特征是在用户的头部，但仅为示例性说明，该等特征还可以是其它身体部位，例如用户的双肩、两根手指等，同样能达到自动缩放显示内容便于观看的的效果，并非以此为限。因此，特征距离的大小可以是与用户相对于设备120的距离相关。由于用户相对于设备120的移动(例如用户的头部或身体其它部位相对于设备120的移动)将导致用户(例如用户的头部或其它身体部位)相对于设备120的距离的变化，因此，特征距离的大小也可以是与用户相对于设备120的移动相关。
根据本发明的一个实施例，图3(a)显示了一个示范性的人机界面，其中用户能够通过该人机界面选择进入自动缩放模式。如图所示，一个手持设备300有一个显示屏310，在该显示屏310上可能显示各种人机界面，并且可能通过例如触摸屏或虚拟按钮等激活不同的操作。其中一个人机界面可能是关于显示内容，如显示模式315所示。在这种模式下，不同类型的内容可能在一个显示区域320中被显示。例如，文本内容、图片内容或文本和图片的混合内容可能被显示。在一些实施例中，在一个显示模式下，用户可能通过例如点击虚拟按钮330进入一个自动缩放模式。如图3(b)所示，通过用户的选择，手持设备可能随即进入一个自动缩放模式并这样显示，并且标识335显示出该设备处在自动缩放模式中。该自动缩放模式可能还包括一个额外的“返回”按钮340以允许用户返回到前面的操作模式。在一些实施例中，在显示内容时，手持设备可能自动进入自动缩放模式，而不需要用户手动选择。
一旦进入自动缩放模式，该手持设备可能通过内置的摄像头对用户拍摄一系列图片影像，且该图片影像随后被用于计算特征距离。例如，在每个图片影像中，用户的两个瞳孔可能被探测，并且影像中两瞳孔之间的距离可能被计算出。在另一个实施例中，可以从这个影像中探测鼻子和两个瞳孔或其中一个瞳孔，并可能根据该探测到的特征而计算特征距离。任何两个连续的用户图片可能间隔一定的时间间隔(例如每100毫秒)来获取。这个时间间隔可能是手持设备中的默认设定或者由用户设定。
特征距离可能是从所获取的所有图片或者部分图片中计算得出。例如，手持设备可能有一个获取图片的默认频率，例如每100毫秒，但是自动缩放功能可能包括一个操作参数设定。基于该设定，特征距离是从相隔两秒的图片中计算得出。在这种情况下，可能每两秒估计一次特征距离的变化。相应地，使用距离的变化也是每两秒被估计一次，所以显示屏上内容的缩放也以同样的频率进行调整。
为了避免自动缩放引起的可能令人不愉快的视觉效果，可能采用某些手段。例如，如果用户偶然将头部前后移动(即靠近或远离显示屏)，如果每当使用距离产生变化时自动缩放功能都调整缩放系数，那么手持设备的显示屏上所显示的内容将频繁发生大小变化。为了避免这种现象，自动缩放功能可能执行一些一致性测试以确定探测到的使用距离变化具备一定一致性。例如，可能执行一个测试来检验在一定期间内的连续变化中的所有变化是否是朝着同样的方向(即，靠近或远离但不是往复的)。这样，自动缩放仅应用于检测到使用距离变化一致的这些期间内。
根据本发明的一个实施例，图4是的示范性系统400的方块图。该系统400能够在自动缩放模式下自动地调整所显示内容的缩放。该示范性系统400包括一个图片获取单元405，一个图片特征探测单元410，一个特征距离测量单元415，一个储存测量的特征距离的数据库420，一个特征距离变化确定单元425，一个自动缩放确定单元455，一个自动缩放控制单元430，一个缩放控制单元450，以及一个内容显示单元445。
自动缩放控制单元430控制自动缩放功能的各个方面。可选择地，示范性系统400可能也包括一个储存各种运行参数的内部文件435。基于内部文件435中储存的这些运行参数，自动缩放控制单元430根据例如获取图片的频率来控制图片获取单元405。自动缩放控制单元430也可能控制特征距离变化确定单元425，特别是当图片获取频率和特征距离变化探测频率不一致的时候。
该图片特征探测单元410处理已获取的图片以提取相关特征(例如瞳孔或鼻子)和关联信息(如所探测特征的二维空间坐标)。这些提取出的信息被发送到特征距离测量单元415，该单元415基于收到的信息计算该特征距离并将这些计算出的特征距离存入数据库420，数据库420中储存着一系列计算出的特征距离以便随后的使用。通过自动缩放控制单元430的控制，该特征距离变化确定单元425从数据库420处获取所需的特征距离来计算特征距离的变化。
特征距离变化确定单元425还可能识别特征距离变化一致的时期而忽略特征距离变化不一致的时期。通过这种过滤，特征距离变化确定单元425可能将被认为是一致而稳定的特征距离变化传递给自动缩放确定单元455，该单元455可能随后根据接收到的特征距离变化估计使用距离并计算出当前的缩放系数的调整量。计算出的缩放调整量随后被发送到缩放控制单元450。
该缩放控制单元450可能从实现显示内容的缩放调整的各个方面进行控制。例如，缩放调整可能需要以一个视觉上愉悦的方式进行，比如使用合适的缩放中心和应用合适的缩放调整频率等。这些运行参数还可以储存在内部文件435中。在一些实施例中，有一个可选的模式选择响应单元440，该单元440针对用户对不同运行模式的选择和运行参数作出响应。一旦被激活，该模式选择响应单元440可能调用相关单元，如图片获取单元405和自动缩放控制单元430，并将用户选择的运行参数传输到内部文件435，这样其它单元可能相应地运行。为实现缩放调整，缩放控制单元450与内容显示单元445相互作用，从而内容显示单元445按照调整后的缩放系数来显示内容，而该缩放系数是由自动缩放确定单元455决定，并且显示方式是由缩放控制单元450控制。
根据本发明的一个实施例，图5显示了一个示范性过程的流程图，其中一个设备在自动缩放模式中操作以自动调整显示屏上的内容的缩放。首先在步骤505，确定手持设备是否应该进入自动缩放模式。如果设备进入了自动缩放模式，在步骤510，获取一个第一图片，在步骤515，随后从该第一图片中探测出一些预先确定的特征(如瞳孔)，在步骤520处基于探测的特征计算出特征距离FD[0]，并在步骤525处储存。随后在步骤530，535和540处执行基于下一张图片获取第二个特征距离FD[1]的相似操作。
基于两个特征距离，在步骤545处计算出一个特征距离变化DFD。如果特征距离变化DFD在步骤555处确定是零，也就是说没有变化，则在步骤550处确定是否退出自动缩放模式。如果确定退出自动缩放模式，进程返回步骤505。如果确定保持在自动缩放模式，当前的特征距离FD[1]在步骤553处被作为过去的特征距离FD[0]，随后返回步骤530去获取下一张图片，在步骤535处探测下一张图片中的特征，并且在步骤540处计算下一个新的特征距离FD[1]。
在步骤555，如果确定当前特征距离变化值DFD不为零，在步骤560，进一步确定特征距离变化值的绝对值(或称为|DFD|)是否大于一个特定的阀值。从而保证可能不稳定或不可靠的很小的变化可能被忽略。如果|DFD|小于该阀值，程序返回步骤550。否则，将进一步在步骤565处确定特征距离变化值DFD大于零还是小于零。如果特征距离变化值DFD大于零，意味着用户的头部远离显示屏，此时，特征距离变化值DFD＝FD[0]-FD[1]。在此情况下，在步骤575处计算一个将被用来缩小显示屏中的内容的的调整量。反之，在步骤570处计算一个将被用来放大显示屏中的内容的的调整量。在步骤580处，计算出的缩放调整量被应用于被显示的内容，从而根据用户的头部移动自动调整显示内容的缩放。
本发明通过一些特定的具体实施方式所阐述，此处使用的语句仅用于解释，不应成为限制。在所附的权利要求的范围内，可以做出不脱离本发明范围和精神的各个方面的修改。虽然本发明在此处根据特定的结构、动作和材料所阐述，但不应限制在所示的细节，而是能够实施在更广泛的形式中，其中有些形式可能与所述的实施例差别很大，本发明在所附权利要求内可以拓展到所有相关的结构、动作和材料。