(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211437166.0 (22)申请日 2022.11.17 (71)申请人 南京熊大巨幕智能科技有限公司 地址 211100 江苏省南京市江宁区江宁高 新园科宁路7 77号 (72)发明人 叶玲　 (51)Int.Cl. G06F 3/01(2006.01) G06V 40/16(2022.01) G06V 10/147(2022.01) H04N 9/31(2006.01) (54)发明名称 基于人脸识别的新型交互式环绕智能显示 设备 (57)摘要 本发明提供基于人脸识别的新型交互式环 绕智能显示设备， 涉及智 能投影显示技术领域， 所述智能显示设备包括人脸追踪模块、 显示模 块、 模式切换模块以及总控处理器； 所述人脸追 踪模块包括红外追踪单元以及人脸追踪单元， 所 述红外追踪单元用于获取显示空间内的红外图 像， 人脸追踪单元用于获取人脸图像； 所述人脸 追踪模块配置有人脸追踪策略， 所述人脸追踪策 略包括： 通过对显示空间内的红外图像进行分析 得到人体位置； 本发明通过对使用者的位置进行 获取， 再对使用者的面部朝向进行分析， 能够根 据使用者的身体移动和朝向来实时调整投影方 位， 以解决现有的投影显示设备的交互智能性存 在不足的问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115494961 A 2022.12.20 CN 115494961 A 1.基于人脸识别的新型交互式环绕智能显示设备， 其特征在于， 所述智能显示设备包 括人脸追踪模块、 显示模块、 模式切换模块以及总控处 理器； 所述人脸追踪模块包括红外追踪单元以及人脸追踪单元， 所述红外追踪单元用于获取 显示空间内的红外图像， 人脸追踪单元用于获取人脸图像； 所述人脸追踪模块配置有人脸 追踪策略， 所述人脸追踪 策略包括： 通过对显示空间内的红外图像进 行分析得到人体位置， 通过人体位置设定人脸追踪参照点， 基于人脸追踪参照点的坐标对人脸图像进行获取； 所述显示模块包括投影显示装置以及角度调整装置， 所述投影显示装置通过角度调整 装置固定在显示空间的顶部中间， 所述角度调整装置用于调整显示装置的水平投影角度； 所述模式切换模块包括遥控器， 所述模式切换模块与总 控处理器通过无线电信号进行 连接， 所述遥控器配置有投影跟踪开关以及投影固定开关， 所述模式切换模块配置有模式 切换策略， 所述模式切换策略包括： 当启动投影跟踪开关时进入投影跟踪模式， 当启动投影 固定开关时进入投影固定模式； 所述总控处理器配置有总控策略， 所述总 控策略包括： 当进入投影跟踪模式时， 基于人 脸图像进行分析得到人脸方位， 通过人脸方位确定投影位置， 通过角度调整装置将投影显 示装置投影至投影位置； 当进入投影固定模式时， 通过角度调整装置将投影显示装置的投影位置进行固定 。 2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的新型交互式环绕智能显示设备， 其特征在于， 所述红外追踪 单元包括第一红外采集摄像头和 第二红外采集摄像头， 所述第一红外采集摄 像头设置在显示空间的顶部， 所述第二红外采集摄像头设置在显示空间的侧 面， 所述第一 红外采集摄 像头和第二红外采集摄 像头的拍摄方向相垂直。 3.根据权利要求2所述的基于人脸识别的新型交互式环绕智能显示设备， 其特征在于， 所述人脸追踪策略还包括红外图像分析子策略， 所述红外图像分析子策略包括： 通过第一 红外采集摄 像头获取第一红外图像， 通过第二红外采集摄 像头获取第二红外图像； 对第一红外图像设定X轴和Y轴， 将第一红外图像按照第一像素比例进行像素点划分， 其中， X轴和Y轴的划分单位等于一个像素点的边长； 获取第一红外图像中温度区间在第一 人体参照 温度区间内的区域， 并设定为基础捕捉区域； 从基础捕捉区域中选取一个像素点 作为基础捕捉中点， 获取基础捕捉中点的X轴坐标以及Y轴坐标； 对第二红外图像设定Y轴和Z轴， 其中， 第二红外图像的Y轴与第一红外图像的Y轴保持 一致， 从第二红外图像中选取与基础捕捉中点的Y轴坐标相同且温度区间在第一人体参照 温度区间内的若干预选捕捉点， 获取若干预选捕捉点的Z轴坐标的最大值， 将若干预选捕捉 点的Z轴坐标的最大值通过Z轴捕捉计算 公式求得Z轴捕捉坐标； 所述Z轴捕捉计算 公式配置 为： ； 其中， Zb 为Z轴捕捉坐标， Zmax为若干预选捕捉点中Z轴坐标的最大 值， α 为预选捕捉 点的Z轴转换比， α 的取值范围在0 ‑2之间； 设定人脸追踪参照点， 人脸追踪参照点的X轴坐标与基础捕捉中点的X轴坐标相同， 人 脸追踪参照点的Y轴坐标与基础捕捉中点的Y轴坐标相同， 人脸追踪参照点的Z轴坐标与Z轴 捕捉坐标相同。 4.根据权利要求3所述的基于人脸识别的新型交互式环绕智能显示设备， 其特征在于， 所述人脸追踪 单元包括四组人脸追踪摄像头， 四组人脸追踪摄像头 分别设置在显示空间的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115494961 A 2四个侧面， 相邻两个人脸追踪摄像头的拍摄角度向垂直； 所述人脸追踪策略还包括人脸图 像获取子策略， 所述人脸图像获取子策略包括： 通过四组人脸追踪摄像头朝向人脸追踪参 照点分别获取 人脸图像， 其中， 人脸图像的拍摄区域大于第一 参照区域 面积。 5.根据权利要求4所述的基于人脸识别的新型交互式环绕智能显示设备， 其特征在于， 所述总控处理器还配置有 人脸数据库， 所述人脸数据库中存储有 人脸的虹膜特征信息以及 人脸正向拍摄时的眼距。 6.根据权利要求5所述的基于人脸识别的新型交互式环绕智能显示设备， 其特征在于， 所述总控策略还包括人脸方位分析子策略， 所述人脸方位分析子策略包括： 将四组人脸追 踪摄像头获取到的人脸图像分别标记为第一人脸图像、 第二人脸图像、 第三人脸图像以及 第四人脸图像； 通过虹膜特征识别与存储的虹膜特征信 息比对后分别获取第 一人脸图像、 第 二人脸图 像、 第三人脸图像以及第四人脸图像中的眼距； 当从第一人脸图像、 第二人脸图像、 第三人脸图像以及第 四人脸图像中获取到两组眼 距信息时， 将第一人脸图像、 第二人脸图像、 第三人脸图像以及第四人脸图像中眼距最大的 图像作为基础方位图像； 将第一人脸图像、 第二人脸图像、 第三人脸图像以及第四人脸图像 中的眼距第二大的图像作为偏向方位图像； 当从第一人脸图像、 第二人脸图像、 第三人脸图像以及第 四人脸图像中获取到一组眼 距信息时， 将第一人脸图像、 第二人脸图像、 第三人脸图像以及第四人脸图像中具备眼距信 息的图像作为 正向方位图像； 将人脸正向拍摄时的眼距设定为基础参照眼距， 将基础方位图像中的眼距设定为基础 方位眼距， 将偏向方位图像中的眼距设定为偏向方位眼距； 将基础参照眼距、 基础方位眼距 以及偏向方位眼距通过偏向角度计算 公式计算得到人脸偏向角度； 所述偏向角度计算公式 配置为： ； 其中， Rpx为人脸偏向角度， Sj c为基础参照眼距， Sjf为基础方位眼距， Spf为偏向方位眼距， a1为第一角度转换系数， a2为第二角度转换系数。 7.根据权利要求6所述的基于人脸识别的新型交互式环绕智能显示设备， 其特征在于， 所述总控策略还包括智能显示跟踪子策略， 所述智能显示跟踪子策略包括： 当从第一人脸 图像、 第二人脸图像、 第三人脸图像以及第四人脸图像中获取到两组眼距信息时， 将 基础方 位图像对应的人脸追踪摄像头所在的显示空间的侧面设置为基础方位侧面， 将偏向方位图 像对应的人脸追踪摄像头所在的显示空间的侧面设置为偏向方位侧面； 通过角度调整装置 带动投影显示装置从朝向基础方位侧面向偏向方位侧面 转动人脸偏向角度； 当从第一人脸图像、 第二人脸图像、 第三人脸图像以及第 四人脸图像中获取到一组眼 距信息时， 将正向方位图像对应的人脸追踪摄像头所在的显示空间的侧面设置为正向方位 侧面； 通过角度调整装置带动投影显示装置朝向正向方位侧面进行转动。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115494961 A 3