基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及臺(tái)燈，尤其涉及一種基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]臺(tái)燈，是燈的一種，此電器主要放置在寫字臺(tái)或餐桌上，以供照明之用，為可移動(dòng)式燈具。臺(tái)燈的光亮照射范圍相對比較小和集中，因而不會(huì)影響到整個(gè)房間的光線，作用局限在臺(tái)燈周圍，便于閱讀、學(xué)習(xí)，節(jié)省能源。
[0003]臺(tái)燈，根據(jù)使用功能分類有閱讀臺(tái)燈和裝飾臺(tái)燈。
[0004]閱讀臺(tái)燈的燈體外形簡潔輕便，是指專門用來看書寫字的臺(tái)燈，這種臺(tái)燈一般可以調(diào)整燈桿的高度、光照的方向和亮度，主要是照明閱讀功能。
[0005]裝飾臺(tái)燈外觀豪華，材質(zhì)與款式多樣，燈體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于點(diǎn)綴空間效果，裝飾功能與照明功能同等重要，居室的臺(tái)燈已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了臺(tái)燈本身的價(jià)值，臺(tái)燈已經(jīng)變成了一個(gè)不可多得的藝術(shù)品。在輕裝修重裝飾的理念下，臺(tái)燈的裝飾功能也就更加明顯。
[0006]燈飾在家居生活中扮演著怎樣的角色？黑夜里，燈光是精靈，是溫馨氣氛的營造能手。透過光影層次，讓空間更富生命力；白天，燈具化為居室的裝飾藝術(shù)，它和家具、布藝、裝飾品一起點(diǎn)綴著生活的美麗，燈在居室空間中扮演著舉足輕重的角色。
[0007]現(xiàn)有的臺(tái)燈，一般都是手動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，由于外界環(huán)境的光線強(qiáng)度會(huì)變化，而臺(tái)燈的亮度被設(shè)定后則不變化，那么，臺(tái)燈的光線強(qiáng)度可能隨著外界環(huán)境光線強(qiáng)度的變化而變得過強(qiáng)或者過弱，從而損害視力，容易引起青少年近視。
[0008]專利“一種亮度可調(diào)節(jié)的自適應(yīng)臺(tái)燈”(申請?zhí)?201520043595.9申請日:2015-01-21)公開了一種亮度可調(diào)節(jié)的自適應(yīng)臺(tái)燈，包含光強(qiáng)度檢測模塊、照明模塊、微控制器模塊、按鍵輸入模塊、亮度調(diào)節(jié)模塊和電源模塊；所述光強(qiáng)度檢測模塊、照明模塊、按鍵輸入模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上；所述光強(qiáng)度檢測模塊用于實(shí)時(shí)檢測環(huán)境光線的強(qiáng)弱，所述按鍵輸入模塊用于預(yù)先設(shè)定光強(qiáng)度參數(shù)閾值，所述亮度調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)微控制模塊的分析結(jié)果進(jìn)而調(diào)節(jié)亮度，所述電源模塊用于提供光強(qiáng)度檢測模塊、照明模塊、微控制器模塊、按鍵輸入模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊所需電能；所述光強(qiáng)度檢測模塊包含依次連接的光敏電阻、電壓比較器、電位器。其結(jié)構(gòu)簡單且能夠根據(jù)環(huán)境自適應(yīng)調(diào)節(jié)臺(tái)燈亮度，有效的保護(hù)了使用者的眼睛。
[0009]上述專利也能夠自適應(yīng)調(diào)整臺(tái)燈亮度，但是其基于的是外界環(huán)境亮度，沒有考慮臺(tái)燈本身的照明狀況:由于臺(tái)燈一般都是可以手動(dòng)調(diào)整燈珠的照射方向以及照射距離的，因此，臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度是隨著燈珠的照射方向以及照射距離發(fā)生變化的，如果照明區(qū)域小，那么亮度相對照明區(qū)域大的時(shí)候無疑會(huì)變高。由于每個(gè)人使用臺(tái)燈的習(xí)慣不同，有人喜歡將臺(tái)燈放的近些，有人喜歡遠(yuǎn)些，有人喜歡燈罩低一些，有人喜歡燈罩高一些，所以臺(tái)燈本身在照明區(qū)域的亮度值是不定的，僅僅依靠外界環(huán)境的亮度值來調(diào)整臺(tái)燈的亮度是不夠的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】中所涉及到的缺陷，提供一種基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法。
[0011]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，包含以下步驟:
步驟1)，在臺(tái)燈燈罩邊緣設(shè)置攝像頭，用于拍攝所述臺(tái)燈照明區(qū)域和非照明區(qū)域的對比圖像，并在臺(tái)燈燈罩外壁上設(shè)置光敏傳感器；
步驟2)，根據(jù)光敏傳感器的感應(yīng)結(jié)果，獲得臺(tái)燈所處環(huán)境的亮度；
步驟3)，獲取臺(tái)燈照明區(qū)域和非照明區(qū)域的對比圖像；
步驟4)，分析對比圖像，分別獲取其中照明區(qū)域和非照明區(qū)域的亮度平均值；
步驟5)，將對比照片中照明區(qū)域的亮度平均值減去非照明區(qū)域的亮度平均值，獲得兩者之間的差值；
步驟6)，將步驟5)中獲得的差值與臺(tái)燈所處環(huán)境的亮度相加，得到當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值；
步驟7)，將當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值與預(yù)設(shè)的亮度閾值進(jìn)行比較；
步驟7.1)，如果當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值小于預(yù)設(shè)的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值，則增加臺(tái)燈的照明亮度，直至當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值和預(yù)設(shè)的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值；
步驟7.2)，如果當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值大于預(yù)設(shè)的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值，則減弱臺(tái)燈的照明亮度，直至當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值和預(yù)設(shè)的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值。
[0012]作為本發(fā)明基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述攝像頭采用針孔攝像頭。
[0013]作為本發(fā)明基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述針孔攝像頭的型號(hào)為AST-WLQ7C。
[0014]作為本發(fā)明基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的亮度閾值的范圍為120尼特到150尼特。
[0015]作為本發(fā)明基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的亮度閾值為130尼特。
[0016]作為本發(fā)明基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述光敏傳感器的型號(hào)為BH1750FVI。
[0017]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1.設(shè)計(jì)簡單，使用方便；
2.能夠根據(jù)環(huán)境光線強(qiáng)度和臺(tái)燈本身的聚焦程度自適應(yīng)調(diào)節(jié)光線，使得人眼始終處于最舒適的狀態(tài)，避免了對眼睛損害引發(fā)的近視。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
本發(fā)明公開了一種基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，包含以下步驟: 步驟1)，在臺(tái)燈燈罩邊緣設(shè)置攝像頭，用于拍攝所述臺(tái)燈照明區(qū)域和非照明區(qū)域的對比圖像，并在臺(tái)燈燈罩外壁上設(shè)置光敏傳感器；
步驟2)，根據(jù)光敏傳感器的感應(yīng)結(jié)果，獲得臺(tái)燈所處環(huán)境的亮度；
步驟3)，獲取臺(tái)燈照明區(qū)域和非照明區(qū)域的對比圖像；
步驟4)，分析對比圖像，分別獲取其中照明區(qū)域和非照明區(qū)域的亮度平均值；
步驟5)，將對比照片中照明區(qū)域的亮度平均值減去非照明區(qū)域的亮度平均值，獲得兩者之間的差值；
步驟6)，將步驟5)中獲得的差值與臺(tái)燈所處環(huán)境的亮度相加，得到當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值；
步驟7)，將當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值與預(yù)設(shè)的亮度閾值進(jìn)行比較；
步驟7.1)，如果當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值小于預(yù)設(shè)的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值，則增加臺(tái)燈的照明亮度，直至當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值和預(yù)設(shè)的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值；
步驟7.2)，如果當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值大于預(yù)設(shè)的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值，則減弱臺(tái)燈的照明亮度，直至當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值和預(yù)設(shè)的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值。
[0019]所述攝像頭采用針孔攝像頭，型號(hào)為AST-WLQ7C。
[0020]所述預(yù)設(shè)的亮度閾值的范圍為120尼特到150尼特，優(yōu)先為130尼特。
[0021]所述光敏傳感器的型號(hào)為BH1750FVI。
[0022]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0023]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包含以下步驟: 步驟1)，在臺(tái)燈燈罩邊緣設(shè)置攝像頭，用于拍攝所述臺(tái)燈照明區(qū)域和非照明區(qū)域的對比圖像，并在臺(tái)燈燈罩外壁上設(shè)置光敏傳感器； 步驟2)，根據(jù)光敏傳感器的感應(yīng)結(jié)果，獲得臺(tái)燈所處環(huán)境的亮度； 步驟3)，獲取臺(tái)燈照明區(qū)域和非照明區(qū)域的對比圖像； 步驟4)，分析對比圖像，分別獲取其中照明區(qū)域和非照明區(qū)域的亮度平均值； 步驟5)，將對比照片中照明區(qū)域的亮度平均值減去非照明區(qū)域的亮度平均值，獲得兩者之間的差值； 步驟6)，將步驟5)中獲得的差值與臺(tái)燈所處環(huán)境的亮度相加，得到當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值； 步驟7)，將當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值與預(yù)設(shè)的亮度閾值進(jìn)行比較； 步驟7.1)，如果當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值小于預(yù)設(shè)的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值，則增加臺(tái)燈的照明亮度，直至當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值和預(yù)設(shè)的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值； 步驟7.2)，如果當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值大于預(yù)設(shè)的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值，則減弱臺(tái)燈的照明亮度，直至當(dāng)前臺(tái)燈照明區(qū)域的亮度值和預(yù)設(shè)的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預(yù)設(shè)的亮度誤差閾值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述攝像頭采用針孔攝像頭。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述針孔攝像頭的型號(hào)為AST-WLQ7C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的亮度閾值的范圍為120尼特到150尼特。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的亮度閾值為130尼特。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述光敏傳感器的型號(hào)為BH1750FVI。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像分析的臺(tái)燈亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，在臺(tái)燈燈罩邊緣設(shè)置攝像頭，用于拍攝所述臺(tái)燈照明區(qū)域和非照明區(qū)域的對比圖像，并在臺(tái)燈燈罩外壁上設(shè)置光敏傳感器；獲得臺(tái)燈所處環(huán)境的亮度后，計(jì)算出對比圖像中臺(tái)燈照明區(qū)域和非照明區(qū)域的亮度差值；然后根據(jù)該亮度差值和臺(tái)燈所處環(huán)境的亮度計(jì)算出臺(tái)燈當(dāng)前照明區(qū)域的亮度，并根據(jù)預(yù)設(shè)的亮度閾值調(diào)整該亮度。本發(fā)明設(shè)計(jì)簡單，使用方便，能夠根據(jù)環(huán)境光線強(qiáng)度和臺(tái)燈本身的聚焦程度自適應(yīng)調(diào)節(jié)光線，使得人眼始終處于最舒適的狀態(tài)，避免了對眼睛損害引發(fā)的近視。
【IPC分類】F21V23/04, F21S6/00, H05B37/02
【公開號(hào)】CN105042399
【申請?zhí)枴緾N201510458450
【發(fā)明人】張瑜, 陳黛文, 李進(jìn)榮
【申請人】蘇州玄禾物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月30日