CN102169682B - 一种终端及其自适应环境光照的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种显示设备自适应环境光照的方法、装置和系统。首先原始观察环境下的颜色值(RGB)，通过色彩管理系统转换成与设备无关的颜色空间值，利用色彩匹配方法，依据外界光照环境选择改善策略，得到一组处理后的颜色值，然后再次利用色彩管理系统把所述处理后的颜色值转变回显示设备需要最终显示的RGB值，显示设备显示改善后的RGB颜色。采用本发明的技术方案，MID可以根据不同的外界光照环境，更改显示策略，从而增加用户的视觉感官满意度，提高产品性能。

Description

一种终端及其自适应环境光照的方法和系统

技术领域

本发明涉及显示设备技术领域，更具体地，涉及一种终端及其自适应环境光照的方法和系统。

背景技术

随着3G时代的到来，各大设备厂商加大在移动设备上的投入，推动了移动设备的快速发展。于此同时，用户对移动设备的要求也越来越高。由于除语音服务外，其他所有的数据服务，无论是图片、文字还是视频都是由显示屏幕呈现给用户，从而屏幕的显示能力是影响服务质量的关键因素。显示屏幕硬件的发展经历了一个过程。然而硬件的显示都是在理想状态下设计的，用户使用移动设备的环境与理想化的环境是存在很大差异的。比如，日光灯下和白炽灯下的颜色就有很大的不同，黄昏时候的光照环境会给人眼感知颜色造成很大影响，单色光照环境中的颜色差异会和白光光照下的颜色差异严重不同。在理想的环境下，显示设备能给用户良好的视觉感受，但是一旦变化环境，这种良好的满意度就会下降。

由于，移动设备的普遍使用，人们可能需要在任何条件下使用移动设备。比如，可能需要在冲洗照片的冲洗房，昏暗的酒吧，那里的光线是频率较低的可见光；高纬度地区的科学考察，那里的白天的光照含有大量高频率可见光；这两种环境条件下同样的图片，或影音画面给人的视觉感受是完全不一样的。用户在户外使用移动设备，突然碰到阴雨的天气，移动设备的颜色显示性能就会下降，这样的情况给用户的满意度大打折扣。这也限制了移动设备应用范围的进一步扩大，势必影响移动设备的发展。

目前已有的技术主要体现在如下方面：

1.通过在设备上增加一个感光器件，根据外界光照环境来调节显示设备的明亮度。

2.通过设置在设备上的按钮，手动调节显示设备的显示输出情况。

但是现有的解决方案存在以下的不足：

1.现有解决方案，只对外界环境的亮度做了简单分析，未能精确分析外界光照环境的情况，对与复杂的环境光照，不能做出精准的调节。

2.现有解决方案，目的是调节显示设备与外界光照环境的亮度对比度，没有考虑图形颜色外观的性质。不能解决特殊光照环境下的色偏和色移。

3.现有设备大多是手动调节显示器的亮度、对比度、色温等，不能根据具体环境变化自动调节。

发明内容

本发明目的是提出一种终端及其自适应环境光照的方法和系统。

为实现上述目的，本发明提出一种终端自适应环境光照的方法，首先原始观察环境下的颜色值(RGB)，通过色彩管理系统转换成与设备无关的颜色空间值，利用色彩匹配方法，依据外界光照环境选择改善策略，得到一组处理后的颜色值，然后再次利用色彩管理系统把所述处理后的颜色值转变回显示设备需要最终显示的RGB值，显示设备显示改善后的RGB颜色。

进一步地，所述改善策略具体是指当外界环境对观察颜色色域影响不大时，则利用色外观模型根据输入的环境参数来改善色调的偏移；当外界环境对观察颜色色域影响较大时，使用色域匹配技术对变色域的环境进行改善；使用补色原理，对外界环境光照进行色调削弱处理。

进一步地，所述补色原理具体是指通过感光器件得到外界有色光属性，显示设备根据此属性，在整体背景上加强其互补光的强度，可以抵消部分外界环境光的影响。

另外，本发明还提出一种终端自适应环境光照的系统，所述系统包括色彩管理组件、设备描述文件和感光器件；所述设备描述文件提供了设备相关性颜色空间与设备无关颜色空间的对应关系；所述感光器件获取的外界环境光照情况；所述色彩管理组件根据设备描述文件和感光器件的感光参数制定设备相关颜色与设备无关颜色之间的变换关系。

进一步地，所述设备相关性颜色空间与设备无关颜色空间的对应关系具体是指由多维查找表来描述或使用变换矩阵的方式来描述。

另外，本发明还提出一种自适应环境光照的终端，所述终端包括感光器件和环境自适应模块；

感光器件用来获取外界的环境光照情况；

环境自适应模块利用设备上感光器件获取的环境光照参数，来分析影响显示设备显示的关键因子，并选择一种改善策略来控制显示设备的显示。

进一步地，所述装置还包括显示器件，所述显示器件显示颜色需要的原始颜色数据通过色外观模块处理得到改善后的颜色数据显示。

进一步地，所述改善策略具体是指当外界环境对观察颜色色域影响不大时，则利用色外观模型根据输入的环境参数来改善色调的偏移；当外界环境对观察颜色色域影响较大时，使用色域匹配技术对变色域的环境进行改善；使用补色原理，对外界环境光照进行色调削弱处理。

进一步地，所述补色原理具体是指通过感光器件得到外界有色光属性，显示设备根据此属性，在整体背景上加强其互补光的强度，可以抵消部分外界环境光的影响。

进一步地，所述关键因子是指亮度、彩度和色调。

综上所述，采用本发明，显示设备可以根据不同的外界光照环境，更改显示策略，从而增加用户的视觉感官满意度，提高产品性能。

附图说明

图1是本发明实施例终端自适应环境关照的装置模块示意图；

图2是本发明实施例终端自适应环境关照的色域匹配技术示意图；

图3是本发明实施例终端自适应环境光照的系统结构图；

图4是本发明实施例终端自适应环境关照的方法流程示意图。

具体实施方式

本发明技术方案克服外界光照环境对终端设备显示效果带来的影响，提供一种让终端设备可以自适应环境光照的方法、装置和系统。

下面参考附图和具体实施例对本发明技术方案做详细描述。在下属实施例中，所述终端设备以MID(Mobile Internet Devices，移动互联网设备)为例进行说明。

请参考图1所示，是本发明实施例终端自适应环境光照的装置模块示意图，由在MID设备外添置一个感光器件构成。感光器件用来感受外界环境光的情况，为显示器件调节自身颜色提供条件参数。

显示器件显示颜色需要的原始颜色数据通过色外观模型处理得到改善后的颜色数据显示，其中色外观处理方式利用到了外界环境光照数据，这部分数据有硬件设备上添加的感光器件获得。具体的处理方法，可以根据感光器件获得的环境因子来确定，这里给出三种针对不同的情况具体的处理方法：

1.外界环境对观察颜色色域影响不大的情况，简单利用色外观模型加入环境参数，来改善色调偏移的问题。

2.外界环境对观察颜色色域影响较大，使用色域匹配技术对变色域的环境做处理，增加显示设备的整体显色能力。

3.使用补色原理，对外界环境光照影响做色调削弱。

详细过程分别如下：

情况一：

如果环境光照是白光或近似白光，它对显示设备上的颜色色域影响较小，可以利用色外观理论中对周围环境的简化分类：黑暗(dark)，昏暗(dim)，正常(average)。通过感光器件判断，确定相应的色外观模型参数，进行运用色外观模型的色彩转换。色外观模型可以根据输入的环境种类，确定适应因子，调节亮度系数以符合人眼的感官需求达到最优。比如，在黑暗的环境中，人眼对亮度细节的敏感度要大于对颜色的敏感度。可能原先不是很刺眼的亮度图案在这种环境中变的很刺眼，所以，色适应应该主要考虑亮度的细节变化，以符合人眼的正常感受。

情况二：

如果环境光对设备上的观察颜色影响较大，对其色域改变严重，可以在色适应变化之后，使用色域匹配技术减小由于颜色的严重失真，而造成的人眼的感官满意度下降。具体的色域匹配方法可以更具现有的通用、高效的裁剪压缩匹配方法或者选用目前匹配效果较好的自适应匹配方法，具体见图2，图2是本发明实施例显示设备自适应环境关照的色域匹配技术示意图，前者方法注重处理速度，后者方法注重匹配效果，两种可以结合使用。比如在黄昏时刻，整个设备显示器上的图像颜色的彩度就会严重下降，图像中原先鲜艳的颜色变的不再鲜艳，而其他的颜色可能没有消减的这么厉害，这样就使得图像可能严重失真。利用匹配技术整体调节图像的颜色，使得图像中的颜色变化还能够正常体现，保存了颜色细节变化，从而提高了用户的视觉满意度。

情况三：

在人眼感知可以允许的情况下，使用补色光来减弱外界环境光对显示设备上颜色显示的影响。通过感光器件得到外界有色光属性，显示设备根据此属性，在整体背景上加强其互补光的强度，可以抵消部分外界环境光的影响。根据加色原理，对外界环境颜色光加以与其相补的颜色光，可以变成白光，这样就减小了人眼因为色调的变化而引起的失真。比如，在外界环境光整体偏红的时候，可以使用红色的补色光附加在显示设备背景上，已达到减弱环境红光影响的效果。

附图3是本发明实施例显示设备自适应环境光照的系统结构图。色彩管理系统通过设备的描述文件来表示设备的显示颜色能力，并统一颜色的描述方法。在设备描述文件中，提供了此设备相关性颜色空间与设备无关颜色空间的对应关系。这个对应关系可以由多维查找表来描述或者使用变换矩阵的方式(通常显示器使用这种方式)。通常此变换矩阵是由设备厂商在出场时设定生成。由于设备厂商在固定的标准光照条件下制定了这个特性文件，而并没有考虑外界环境的变化对显示设备颜色显示的影响。所以，对外界光照环境的变化不能做出反应。通过色彩管理组件和设备描述文件加上感光器件提供的外界环境参数，重新制定设备相关的颜色与设备无关颜色之间的变换关系，就解决了这个问题。

附图4是本发明实施例显示设备自适应环境关照的方法流程示意图。首先原始观察环境下的颜色值(RGB)，通过色彩管理系统转换成设备无关的XYZ颜色空间值，接着就利用附图2的方法，依据外界光照环境选择处理策略，得到一组处理后的XYZ颜色值，然后再次利用色彩管理系统把XYZ颜色值变回显示设备需要最终显示的RGB值。设施设备利用相关的驱动程序，显示改善后的RGB颜色，完成整个自适应过程。

本发明的好处在于，保障了显示设备在不同的环境下的显示能力。减弱了环境光照对MID等设备多媒体应用的影响，确保了用户的满意度。

扩大了终端设备的使用范围，和特殊条件下的适应能力，从而进一步扩大终端设备MID产品的市场范围。

采用本发明的技术方案，MID可以根据不同的外界光照环境，更改显示策略，从而增加用户的视觉感官满意度，提高产品性能。

当然，本发明还可有多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的更改或变化，但凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种终端自适应环境光照的方法，其特征在于，首先原始观察环境下的颜色值RGB，通过色彩管理系统转换成与设备无关的颜色空间值，利用色彩匹配方法，依据外界光照环境选择改善策略，得到一组处理后的颜色值，然后再次利用色彩管理系统把所述处理后的颜色值转变回显示设备需要最终显示的颜色值RGB，显示设备显示改善后的颜色值RGB；所述改善策略具体是指当外界环境对观察颜色色域影响不大时，则利用色外观模型根据输入的环境参数来改善色调的偏移；当外界环境对观察颜色色域影响较大时，使用色域匹配技术对变色域的环境进行改善；使用补色原理，对外界环境光照进行色调削弱处理；所述补色原理具体是指通过感光器件得到外界有色光属性，显示设备根据此属性，在整体背景上加强显示设备的互补光的强度，可以抵消部分外界环境光的影响。

2.一种终端自适应环境光照的系统，其特征在于，所述系统包括色彩管理组件、设备描述文件和感光器件；所述设备描述文件提供了设备相关性颜色空间与设备无关颜色空间的对应关系；所述感光器件获取的外界环境光照情况；所述色彩管理组件根据设备描述文件和感光器件的感光参数制定设备相关性颜色空间与设备无关颜色空间之间的变换关系，具体为：

当外界环境对观察颜色色域影响不大的情况，利用色外观模型加入环境参数，来改善色调偏移的问题；当外界环境对观察颜色色域影响较大，使用色域匹配技术对变色域的环境做处理，增加显示设备的整体显色能力；使用补色原理，对外界环境光照影响做色调削弱；所述补色原理具体是指通过感光器件得到外界有色光属性，显示设备根据此属性，在整体背景上加强显示设备的互补光的强度，可以抵消部分外界环境光的影响。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述设备相关性颜色空间与设备无关颜色空间的对应关系具体是指由多维查找表来描述或使用变换矩阵的方式来描述。

4.一种自适应环境光照的终端，其特征在于，所述终端包括感光器件和环境自适应模块；

感光器件用来获取外界的环境光照情况；

环境自适应模块利用设备上感光器件获取的环境光照参数，来分析影响显示设备显示的关键因子，并选择一种改善策略来控制显示设备的显示；所述关键因子是指亮度、彩度和色调；所述改善策略具体是指当外界环境对观察颜色色域影响不大时，则利用色外观模型根据输入的环境参数来改善色调的偏移；当外界环境对观察颜色色域影响较大时，使用色域匹配技术对变色域的环境进行改善；使用补色原理，对外界环境光照进行色调削弱处理；所述补色原理具体是指通过感光器件得到外界有色光属性，显示设备根据此属性，在整体背景上加强显示设备的互补光的强度，可以抵消部分外界环境光的影响。

5.如权利要求4所述的终端，其特征在于，所述终端还包括显示设备。