自動調整顯示器亮度的系統及方法
2023-05-07 17:03:26
專利名稱：自動調整顯示器亮度的系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種自動調整顯示器亮度的系統及方法。
背景技術：
在現實使用顯示器的過程中，使用者可能會根據自己所在的位置來調整顯示器的亮度， 以避免顯示器的亮度過亮或過暗而造成眼睛疲勞不適。傳統的顯示器調整方式是手動的方式 ，即使用者通過顯示器下方的亮度調整按鈕來進行調整。按下亮度調整按鈕會出現一調整界 面，使用者可通過左右鍵來調低或調高顯示器的亮度。然而，這樣的手動調整方式會讓使用 者覺得很麻煩，也降低了使用者的工作效率。
發明內容
鑑於以上內容，有必要提出一種自動調整顯示器亮度的系統，可根據使用者與顯示器之 間的距離來自動調整顯示器的亮度。
鑑於以上內容，有必要提出一種自動調整顯示器亮度的方法，可根據使用者與顯示器之 間的距離來自動調整顯示器的亮度。
一種自動調整顯示器亮度的系統，包括與該顯示器相連的相機模組，該相機模組可以獲 取使用者的影像，該相機模組包括馬達控制單元，用於控制相機鏡頭在對焦範圍內移動； 光感探測單元，用於在相機鏡頭每移動一步時，擷取相機鏡頭在該位置時使用者的影像；清 晰度計算單元，用於在所擷取的影像上選取一個區域，並對該區域中的每一像素點都進行矩 陣運算，及將該區域內所有像素點進行矩陣運算後的結果相加，得到該影像的清晰度值；自 動對焦單元，根據對焦範圍內所擷取的各個影像的清晰度值和相對應的相機鏡頭的位置得到
一條曲線，及根據上述曲線得到該相機鏡頭的焦點距離；物距計算單元，用於根據所得到的 相機鏡頭的焦點距離計算使用者與顯示器之間的距離，即物距；亮度計算單元，用於根據所 得到的物距計算顯示器的亮度值；及發送單元，用於將計算出的亮度值發送給該顯示器，顯 示器根據該亮度值調整顯示屏幕的亮度。
一種自動調整顯示器亮度的方法，該顯示器連接一個相機模組，該相機模組可以獲取使 用者的影像，該方法包括如下步驟控制相機模組的相機鏡頭在對焦範圍內移動；在相機鏡 頭每移動一步時，擷取相機鏡頭在該位置時使用者的影像；在所擷取的影像上選取一個區域 ;對所選取的區域中的每一個像素點進行矩陣運算；將該區域內所有像素點進行矩陣運算後的結果相加，得到該影像的清晰度值；根據對焦範圍內所擷取各個影像的清晰度值和相對應 的相機鏡頭的位置得到一條曲線；根據上述曲線得到該相機鏡頭的焦點距離；根據所得到的 相機鏡頭的焦點距離計算使用者與顯示器之間的距離，即物距；根據所得到的物距計算顯示 器的亮度值；及相機模組將計算出的亮度值發送給該顯示器，顯示器根據該亮度值調整顯示 屏幕的亮度。
相較於現有技術，本發明所提供的自動調整顯示器亮度的系統及方法，可根據使用者與 顯示器之間的距離來自動調整顯示器的亮度，避免了使用者手動調整地煩惱，提高了工作效
衝< 。
圖l是本發明自動調整顯示器亮度的系統較佳實施例的硬體架構圖。 圖2是圖1所示相機模組的功能模塊圖。
圖3是本發明自動調整顯示器亮度的方法較佳實施例的流程圖。
圖4是影像清晰度與相機焦距的曲線圖。
具體實施例方式
如圖1所示，是本發明自動調整顯示器亮度的系統較佳實施例的系統架構圖。該系統主 要包括相機模組l、顯示器2及使用者3。該相機模組1與顯示器2相連，用於根據擷取使用者 3的影像來計算使用者3與顯示器2之間的距離，並根據該距離來自動計算顯示器的亮度值。 該顯示器2根據相機模組1所計算的亮度值來調整顯示屏幕的背光強度。
如圖2所示，是圖l中相機模組l的功能模塊圖。所述相機模組1包括馬達控制單元10、光 感探測單元12、清晰度計算單元14、自動對焦單元16、物距計算單元18、亮度計算單元20及 發送單元22。
所述馬達控制單元10用於控制相機鏡頭在對焦範圍內移動。所述對焦範圍是相機鏡頭在 對焦時移動的範圍。
所述光感探測單元12用於在相機鏡頭每移動一步時，擷取相機鏡頭在該位置時使用者的 影像。
所述清晰度計算單元14用於在所擷取的影像上選取一寬和高為W女H區域，並對所選取區 域中的每一像素點都進行矩陣運算。例如在該區域內某一點坐標為(x， y)的清晰度值( Edge)的計算公式為formula see original document page 7
其中「^^〃為坐標為(x， y)的點的亮度值。
所述清晰度計算單元14還用於將該W * H區域內所有像素點進行矩陣運算後的結果相加， 得到該影像的清晰度值。清晰度值代表該影像的清晰度的高低，清晰度值越大說明該影像的 清晰度越高，清晰度值越小說明該影像的清晰度越低。清晰度值的計算公式為清晰度值
由=1
所述自動對焦單元16用於判斷在對焦範圍內使用者影像是否全部擷取完成。
所述自動對焦單元16用於當在對焦範圍內，使用者影像全部擷取完成時，根據對焦範圍 內所擷取的各個影像的清晰度值和相對應的相機鏡頭的位置得到一條曲線。如圖4所示，X軸 坐標為相機鏡頭移動的距離，Y軸為相機鏡頭移動的距離所對應影像的清晰度值，曲線L即為 所擷取各個影像的清晰度值和相對應的相機鏡頭的位置的曲線。
所述自動對焦單元16還用於根據上述的曲線得到該相機鏡頭在焦點位置的距離，即焦點 距離。如圖4所示，曲線的峰點P (即該曲線上清晰度值最大的點)為影像清晰度最高的點， 該點所對應的相機鏡頭距離為相機鏡頭的焦點距離。
所述物距計算單元18用於根據所得到的相機鏡頭的焦點距離計算物距。所述物距是指使 用者與顯示器之間的距離。計算的步驟為先根據得到的相機鏡頭的焦點距離y計算出像距 q，公式如下q=(((y-x) *t*m)+f)，其中x為相機鏡頭在最遠位置的距離，t為相機鏡頭的 精度，m為相機鏡頭的放大倍數，f為相機鏡頭的焦長，再根據公式l/p+lArl/f計算出物距 p。
所述亮度計算單元20用於根據所得到的物距計算顯示器的亮度值。所述顯示器亮度值的 計算公式為顯示器亮度值=顯示器最佳亮度參數*物距2。其中，顯示器亮度值的單位是
w/m2 (即每平方亮度)，若顯示器最佳亮度參數為100^^^2，物距為p，則顯示器亮度值
P
所述發送模塊22用於將所計算出的亮度值發送給顯示器2，顯示器2根據該亮度值調整顯 示屏幕的亮度。
如圖3所示，是本發明自動調整顯示器亮度的方法較佳實施例的流程圖。首先，步驟SIO，馬達控制單元10控制相機鏡頭在對焦範圍內移動。
步驟S12，光感探測單元12在相機鏡頭每移動一步時，擷取相機鏡頭在該位置時使用者 的影像。
步驟S14，清晰度計算單元14在所擷取的影像上選取一個寬和高為W女H的區域。 步驟S16，清晰度計算單元l4對所選取的區域中的每一個像素點進行矩陣運算。 步驟S18，清晰度計算單元14將該W々H區域內所有像素點進行矩陣運算後的結果相加，
得到該影像的清晰度值。
步驟S20，自動對焦單元16判斷在對焦範圍內使用者影像是否全部擷取完成。 步驟S22，當在對焦範圍內使用者影像全部擷取完成時，自動對焦單元16根據對焦範圍
內所擷取各個影像的清晰度值和相對應的相機鏡頭的位置得到一曲線，如圖4所示的曲線。 步驟S24，自動對焦單元16根據上述的曲線得到該相機鏡頭在焦點位置的距離，即焦點
距離。所述焦點距離的步驟為讀取該曲線的峰點(影像清晰度最高的點)，該峰點所對應
的相機鏡頭距離為相機鏡頭的焦點距離。
步驟S26，物距計算單元18根據所得到的相機鏡頭的焦點距離計算物距。計算的步驟為
:先根據得到的相機鏡頭的焦點距離y計算出像距q，公式如下q= ( ( (y-X) * t *m)+f)，其
中x為相機鏡頭在最遠位置的距離，t為相機鏡頭的精度，m為相機鏡頭的放大倍數，f為相機
鏡頭的焦長，再根據公式l/p+lArl/f計算出物距P。
步驟S28，亮度計算單元20根據所得到的物距計算顯示器的亮度值。
步驟S30，發送單元22將所計算出的亮度值發送給顯示器2，顯示器2根據該亮度值調整
顯示屏幕的亮度。
在步驟S20中，當在對焦範圍內使用者影像沒有全部擷取完成時，返回至S12光感探測單 元12在相機鏡頭每移動一步時，擷取相機鏡頭在該位置時使用者的影像的步驟。
權利要求
權利要求1一種自動調整顯示器亮度的系統，包括與該顯示器相連的相機模組，該相機模組可以獲取使用者的影像，其特徵在於，該相機模組包括馬達控制單元，用於控制相機鏡頭在對焦範圍內移動；光感探測單元，用於在相機鏡頭每移動一步時，擷取相機鏡頭在該位置時使用者的影像；清晰度計算單元，用於在所擷取的影像上選取一個區域，並對該區域中的每一像素點都進行矩陣運算，及將該區域內所有像素點進行矩陣運算後的結果相加，得到該影像的清晰度值；自動對焦單元，用於根據對焦範圍內所擷取的各個影像的清晰度值和相對應的相機鏡頭的位置得到一條曲線，及根據所述曲線得到該相機鏡頭的在焦點位置的距離，即相機鏡頭的焦點距離；物距計算單元，用於根據所得到的相機鏡頭的焦點距離計算使用者與顯示器之間的距離，即物距；亮度計算單元，用於根據所得到的物距計算該顯示器的亮度值；及發送模塊，用於將所計算出的亮度值發送給該顯示器，顯示器根據該亮度值調整顯示屏幕的亮度。
2.如權利要求l所述的自動調整顯示器亮度的系統，其特徵在於， 所述該區域內像素點的矩陣運算公式為formula see original document page 2其中(x， y)為該像素點的坐標，^^^w為該像素點的亮度值。
3.如權利要求l所述的自動調整顯示器亮度的系統，其特徵在於， 所述焦點距離是指在所擷取的各個影像的清晰度值和相對應的相機鏡頭距離的曲線上，清晰 度值最大的點所對應的相機鏡頭的距離。
4.如權利要求l所述的自動調整顯示器亮度的系統，其特徵在於， 所述物距的計算公式為1/物距+1/像距=1/焦長，像距^((y-x) *t*m)+f)，其中y為相機 鏡頭的焦點距離，x為相機鏡頭在最遠位置的距離，t為相機鏡頭的精度，m為相機鏡頭的放 大倍數，f為相機鏡頭的焦長。
5.如權利要求l所述的自動調整顯示器亮度的系統，其特徵在於， 所述顯示器亮度值的計算公式為顯示器亮度值=顯示器最佳亮度參數*物距的平方。
6. 一種自動調整顯示器亮度的方法，該顯示器連接一個相機模組， 該相機模組可以獲取使用者的影像，其特徵在於，該方法包括如下步驟 控制該相機模組的相機鏡頭在對焦範圍內移動；在相機鏡頭每移動一步時，擷取相機鏡頭在該位置時使用者的影像；在所擷取的影像上選取一個區域；對所選取的區域中的每一個像素點進行矩陣運算；將該區域內所有像素點進行矩陣運算後的結果相加，得到該影像的清晰度值； 根據對焦範圍內所擷取的各個影像的清晰度值和相對應的相機鏡頭的位置得到一條曲根據上述曲線得到該相機鏡頭的在焦點位置的距離，即焦點距離； 根據所得到的相機鏡頭的焦點距離計算使用者與顯示器之間的距離，即物距； 根據所得到的物距計算顯示器的亮度值；及相機模組將計算出的亮度值發送給該顯示器，顯示器根據該亮度值調整顯示屏幕的亮
7.如權利要求6所述的自動調整顯示器亮度的方法，其特徵在於，所述該區域內像素點的矩陣運算公式為: -1 -2 -1formula see original document page 3formula see original document page 4其中(x， y)為該像素點的坐標， 〃為該像素點的亮度值。
8.如權利要求6所述的自動調整顯示器亮度的方法，其特徵在於，所述焦點距離是指在所擷取的各個影像的清晰度值和相對應的相機鏡頭距離的曲線上，清晰 度值最大的點所對應的相機鏡頭的距離。
9.如權利要求6所述的自動調整顯示器亮度的方法，其特徵在於， 所述物距的計算公式為1/物距+1/像距=1/焦長，像距^((y-x) *t*m)+f)，其中y為相機 鏡頭的焦點距離，x為相機鏡頭在最遠位置的距離，t為相機鏡頭的精度，m為相機鏡頭的放 大倍數，f為相機鏡頭的焦長。
10.如權利要求6所述的自動調整顯示器亮度的方法，其特徵在於， 所述顯示器亮度值的計算公式為顯示器亮度值=顯示器最佳亮度參數*物距的平方。
全文摘要
一種自動調整顯示器亮度的方法，該方法包括如下步驟控制相機模組的相機鏡頭在對焦範圍內移動；在相機鏡頭每移動一步時，擷取相機鏡頭在該位置時使用者的影像；在所擷取的影像上選取一個區域；對所選取的區域中的每一個像素點進行矩陣運算；將該區域內所有像素點進行矩陣運算後的結果相加，得到該影像的清晰度值；根據對焦範圍內所擷取各個影像的清晰度值和相對應的相機鏡頭的位置得到一條曲線；根據上述曲線得到該相機鏡頭的焦點距離；根據所得到的相機鏡頭的焦點距離計算使用者與顯示器之間的距離，即物距；及根據所得到的物距計算顯示器的亮度值。另外，本發明還提供一種自動調整顯示器亮度的系統。
文檔編號H04N5/225GK101419391SQ20071020223
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月24日 優先權日2007年10月24日
發明者林敬順 申請人:佛山普立華科技有限公司;鴻海精密工業股份有限公司