基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及臺燈，尤其涉及一種基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法。
【背景技術】
[0002]臺燈，是燈的一種，此電器主要放置在寫字臺或餐桌上，以供照明之用，為可移動式燈具。臺燈的光亮照射范圍相對比較小和集中，因而不會影響到整個房間的光線，作用局限在臺燈周圍，便于閱讀、學習，節省能源。
[0003]臺燈，根據使用功能分類有閱讀臺燈和裝飾臺燈。
[0004]閱讀臺燈的燈體外形簡潔輕便，是指專門用來看書寫字的臺燈，這種臺燈一般可以調整燈桿的高度、光照的方向和亮度，主要是照明閱讀功能。
[0005]裝飾臺燈外觀豪華，材質與款式多樣，燈體結構復雜，用于點綴空間效果，裝飾功能與照明功能同等重要，居室的臺燈已經遠遠超越了臺燈本身的價值，臺燈已經變成了一個不可多得的藝術品。在輕裝修重裝飾的理念下，臺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，它和家具、布藝、裝飾品一起點綴著生活的美麗，燈在居室空間中扮演著舉足輕重的角色。
[0007]現有的臺燈，一般都是手動調節亮度，由于外界環境的光線強度會變化，而臺燈的亮度被設定后則不變化，那么，臺燈的光線強度可能隨著外界環境光線強度的變化而變得過強或者過弱，從而損害視力，容易引起青少年近視。
[0008]專利“一種亮度可調節的自適應臺燈”(申請號:201520043595.9申請日:2015-01-21)公開了一種亮度可調節的自適應臺燈，包含光強度檢測模塊、照明模塊、微控制器模塊、按鍵輸入模塊、亮度調節模塊和電源模塊；所述光強度檢測模塊、照明模塊、按鍵輸入模塊和亮度調節模塊連接在微控制器模塊的相應端口上；所述光強度檢測模塊用于實時檢測環境光線的強弱，所述按鍵輸入模塊用于預先設定光強度參數閾值，所述亮度調節模塊用于根據微控制模塊的分析結果進而調節亮度，所述電源模塊用于提供光強度檢測模塊、照明模塊、微控制器模塊、按鍵輸入模塊和亮度調節模塊所需電能；所述光強度檢測模塊包含依次連接的光敏電阻、電壓比較器、電位器。其結構簡單且能夠根據環境自適應調節臺燈亮度，有效的保護了使用者的眼睛。
[0009]上述專利也能夠自適應調整臺燈亮度，但是其基于的是外界環境亮度，沒有考慮臺燈本身的照明狀況:由于臺燈一般都是可以手動調整燈珠的照射方向以及照射距離的，因此，臺燈照明區域的亮度是隨著燈珠的照射方向以及照射距離發生變化的，如果照明區域小，那么亮度相對照明區域大的時候無疑會變高。由于每個人使用臺燈的習慣不同，有人喜歡將臺燈放的近些，有人喜歡遠些，有人喜歡燈罩低一些，有人喜歡燈罩高一些，所以臺燈本身在照明區域的亮度值是不定的，僅僅依靠外界環境的亮度值來調整臺燈的亮度是不夠的。
【發明內容】
[0010]本發明所要解決的技術問題是針對【背景技術】中所涉及到的缺陷，提供一種基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法。
[0011]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法，包含以下步驟:
步驟1)，在臺燈燈罩邊緣設置攝像頭，用于拍攝所述臺燈照明區域和非照明區域的對比圖像，并在臺燈燈罩外壁上設置光敏傳感器；
步驟2)，根據光敏傳感器的感應結果，獲得臺燈所處環境的亮度；
步驟3)，獲取臺燈照明區域和非照明區域的對比圖像；
步驟4)，分析對比圖像，分別獲取其中照明區域和非照明區域的亮度平均值；
步驟5)，將對比照片中照明區域的亮度平均值減去非照明區域的亮度平均值，獲得兩者之間的差值；
步驟6)，將步驟5)中獲得的差值與臺燈所處環境的亮度相加，得到當前臺燈照明區域的亮度值；
步驟7)，將當前臺燈照明區域的亮度值與預設的亮度閾值進行比較；
步驟7.1)，如果當前臺燈照明區域的亮度值小于預設的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預設的亮度誤差閾值，則增加臺燈的照明亮度，直至當前臺燈照明區域的亮度值和預設的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預設的亮度誤差閾值；
步驟7.2)，如果當前臺燈照明區域的亮度值大于預設的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預設的亮度誤差閾值，則減弱臺燈的照明亮度，直至當前臺燈照明區域的亮度值和預設的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預設的亮度誤差閾值。
[0012]作為本發明基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法進一步的優化方案，所述攝像頭采用針孔攝像頭。
[0013]作為本發明基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法進一步的優化方案，所述針孔攝像頭的型號為AST-WLQ7C。
[0014]作為本發明基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法進一步的優化方案，所述預設的亮度閾值的范圍為120尼特到150尼特。
[0015]作為本發明基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法進一步的優化方案，所述預設的亮度閾值為130尼特。
[0016]作為本發明基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法進一步的優化方案，所述光敏傳感器的型號為BH1750FVI。
[0017]本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
1.設計簡單，使用方便；
2.能夠根據環境光線強度和臺燈本身的聚焦程度自適應調節光線，使得人眼始終處于最舒適的狀態，避免了對眼睛損害引發的近視。
【具體實施方式】
[0018]下面對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:
本發明公開了一種基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法，包含以下步驟: 步驟1)，在臺燈燈罩邊緣設置攝像頭，用于拍攝所述臺燈照明區域和非照明區域的對比圖像，并在臺燈燈罩外壁上設置光敏傳感器；
步驟2)，根據光敏傳感器的感應結果，獲得臺燈所處環境的亮度；
步驟3)，獲取臺燈照明區域和非照明區域的對比圖像；
步驟4)，分析對比圖像，分別獲取其中照明區域和非照明區域的亮度平均值；
步驟5)，將對比照片中照明區域的亮度平均值減去非照明區域的亮度平均值，獲得兩者之間的差值；
步驟6)，將步驟5)中獲得的差值與臺燈所處環境的亮度相加，得到當前臺燈照明區域的亮度值；
步驟7)，將當前臺燈照明區域的亮度值與預設的亮度閾值進行比較；
步驟7.1)，如果當前臺燈照明區域的亮度值小于預設的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預設的亮度誤差閾值，則增加臺燈的照明亮度，直至當前臺燈照明區域的亮度值和預設的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預設的亮度誤差閾值；
步驟7.2)，如果當前臺燈照明區域的亮度值大于預設的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預設的亮度誤差閾值，則減弱臺燈的照明亮度，直至當前臺燈照明區域的亮度值和預設的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預設的亮度誤差閾值。
[0019]所述攝像頭采用針孔攝像頭，型號為AST-WLQ7C。
[0020]所述預設的亮度閾值的范圍為120尼特到150尼特，優先為130尼特。
[0021]所述光敏傳感器的型號為BH1750FVI。
[0022]本技術領域技術人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0023]以上所述的【具體實施方式】，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的【具體實施方式】而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法，其特征在于，包含以下步驟: 步驟1)，在臺燈燈罩邊緣設置攝像頭，用于拍攝所述臺燈照明區域和非照明區域的對比圖像，并在臺燈燈罩外壁上設置光敏傳感器； 步驟2)，根據光敏傳感器的感應結果，獲得臺燈所處環境的亮度； 步驟3)，獲取臺燈照明區域和非照明區域的對比圖像； 步驟4)，分析對比圖像，分別獲取其中照明區域和非照明區域的亮度平均值； 步驟5)，將對比照片中照明區域的亮度平均值減去非照明區域的亮度平均值，獲得兩者之間的差值； 步驟6)，將步驟5)中獲得的差值與臺燈所處環境的亮度相加，得到當前臺燈照明區域的亮度值； 步驟7)，將當前臺燈照明區域的亮度值與預設的亮度閾值進行比較； 步驟7.1)，如果當前臺燈照明區域的亮度值小于預設的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預設的亮度誤差閾值，則增加臺燈的照明亮度，直至當前臺燈照明區域的亮度值和預設的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預設的亮度誤差閾值； 步驟7.2)，如果當前臺燈照明區域的亮度值大于預設的亮度閾值，且兩者之間差值的絕對值大于預設的亮度誤差閾值，則減弱臺燈的照明亮度，直至當前臺燈照明區域的亮度值和預設的亮度閾值之間差值的絕對值小于等于預設的亮度誤差閾值。2.根據權利要求1所述的基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法，其特征在于，所述攝像頭采用針孔攝像頭。3.根據權利要求2所述的基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法，其特征在于，所述針孔攝像頭的型號為AST-WLQ7C。4.根據權利要求1所述的基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法，其特征在于，所述預設的亮度閾值的范圍為120尼特到150尼特。5.根據權利要求4所述的基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法，其特征在于，所述預設的亮度閾值為130尼特。6.根據權利要求1所述的基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法，其特征在于，所述光敏傳感器的型號為BH1750FVI。
【專利摘要】本發明公開了一種基于圖像分析的臺燈亮度自適應調節方法，在臺燈燈罩邊緣設置攝像頭，用于拍攝所述臺燈照明區域和非照明區域的對比圖像，并在臺燈燈罩外壁上設置光敏傳感器；獲得臺燈所處環境的亮度后，計算出對比圖像中臺燈照明區域和非照明區域的亮度差值；然后根據該亮度差值和臺燈所處環境的亮度計算出臺燈當前照明區域的亮度，并根據預設的亮度閾值調整該亮度。本發明設計簡單，使用方便，能夠根據環境光線強度和臺燈本身的聚焦程度自適應調節光線，使得人眼始終處于最舒適的狀態，避免了對眼睛損害引發的近視。
【IPC分類】F21V23/04, F21S6/00, H05B37/02
【公開號】CN105042399
【申請號】CN201510458450
【發明人】張瑜, 陳黛文, 李進榮
【申請人】蘇州玄禾物聯網科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月30日