CN102438357B - 调节环境照明装置的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种调节环境照明装置的方法，根据显示装置所显示图像的光学参数计算并调节照明装置相应的光学参数；所述光学参数包括亮度、色度和/或饱和度。该方法包括下述步骤：从显示装置中获取显示图像的光学参数；根据光学参数计算得到所需的照明装置的光学参数；将所得计算结果输出至照明装置的控制单元；控制单元根据计算结果调节照明装置的光学参数。获取显示图像光学参数的方法为显示装置画面扫描法或驱动电路信号分析法。本发明公开一种调节环境照明装置的系统，至少包括：图像信息处理单元、照明控制单元、照明装置、手动设置端口、发送单元和接收单元。

Description

调节环境照明装置的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种调节环境照明装置的方法及系统。

背景技术

在电视机、电脑或电影等显示装置的屏幕上观看各类视频已经是人们生活中不可缺少的活动之一了。因为显示画面的明暗度会受到环境光线亮度的影响，观看者通常会根据自己的喜好而选择关灯或开灯。

发明人发现屏幕光线与环境光线相差太多时容易造成观看者视觉疲劳，损伤视力。而且，毫无变化的环境光线有时会破坏视频所想要营造的气氛。

发明内容

为了克服上述的缺陷，本发明提供一种照明灯可以根据视频内容相应变化光学参数的调节环境照明装置的方法。

为达到上述目的，一方面，本发明提供一种调节环境照明装置的方法，根据显示装置所显示图像的光学参数计算并调节照明装置相应的光学参数；所述光学参数包括亮度、色度和/或饱和度。

另一方面，本发明提供一种调节环境照明装置的系统，至少包括：图像信息处理单元、照明控制单元和照明灯；

图像信息处理单元，用于根据显示画面的光学参数计算得到所需的照明灯光学参数，将所得结果传送给照明控制单元；

照明控制单元，根据接收的所需照明灯光学参数信号控制照明灯。

本发明调节环境照明装置的方法令照明装置与显示装置相关联，随着显示装置画面光学参数的变化而变化，可以达到保护视力、烘托气氛的目的。

本发明调节环境照明装置的系统由图像信息处理单元、照明控制单元和照明灯组成，图像信息处理单元得到显示装置的光学参数信息，将信息发送至照明装置的控制单元，实现照明灯的光学参数响应显示装置的光学参数。本发明调节环境照明装置的系统结构合理，性能良好，成本低。

附图说明

图1为本发明调节照明装置的方法原理示意图。

图2为本发明调节照明装置的系统优选实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明做详细描述。

如图1所示，本发明调节环境照明装置的方法是将显示装置和照明装置整合成为一个整体，根据显示装置所显示图像的光学参数调节照明装置相应的光学参数。该方法的优选步骤为：从显示装置中获取显示图像的光学参数；根据所述光学参数计算得到所需的照明灯光学参数；将所得计算结果输出至照明装置的控制单元；所述控制单元根据所述计算结果调节照明装置的光学参数。上述光学参数(值)主要包括亮度(值)、色度(值)和/或饱和度(值)，其它可以影响观看者视觉效果的光学参数(值)也可以作为调整的依据或目标。

获取显示图像光学参数的方法不限，能够及时地获取相干信息即可。优选方式有两种：一：显示装置画面扫描法，在显示装置屏幕上设置多个感光元件，所述感光元件上的感应电流值与所述屏幕的光学参数对应，通过测量感光元件的感应电流值获取显示图像的光学参数。二：驱动电路信号分析法，数据线信号和栅极线信号控制显示画面的光学参数，通过获取显示装置驱动电路的数据线信号和栅极线信号得到显示画面的光学参数。

所述的计算方式不做限定，可以实现依据一所测得显示图像光学参数计算得到一所需照明灯光学参数即可。针对亮度(值)计算的优选方式：第一种：在某一时刻将像素点的亮度(值)相加，所得数值再除以一个设定的系数得到一基本值，基本值即为所需要的照明灯的亮度(值)。例如：有25个像素点，各像素点的亮度值相加等于5960坎德拉/平方米，系数为20，则基本值为298坎德拉/平方米；此时照明灯所需亮度值即为298坎德拉/平方米。

第二种：在某一时刻将像素点的亮度(值)相加，所得数值再除以一个设定的系数得到一基本值，基本值与加权值相加得到所需要的照明灯的亮度(值)；该加权值根据显示内容手动或自动设定。例如：有25个像素点，各像素点的亮度值相加等于5960坎德拉/平方米，系数为20，则基本值为298坎德拉/平方米；设定加权值为-8，则此时照明灯所需亮度值为290坎德拉/平方米。

第三种：在某一时刻将像素点的亮度(值)相加，所得数值再除以一个设定的系数得到一基本值；将显示画面光学参数划分多个区间，所需要的照明灯亮度(值)为基本值所处区间内的最大值、最小值或中间值。例如：有25个像素点，各像素点的亮度值相加等于5960坎德拉/平方米，系数为20，则基本值为298坎德拉/平方米；以10坎德拉/平方米为单位将画面划分为大约40个区间，298坎德拉/平方米属于[290，299]区间，则此时照明灯所需亮度值为290坎德拉/平方米。

色度(值)和饱和度(值)的计算也可使用上述亮度(值)的计算方法，其中，可以利用色温值来表征色度(值)，可以利用RGB比例值表征饱和度(值)。

使用上述三种照明灯光学参数计算方法时，像素点为整幅显示图像上的像素点或显示装置周围区域显示图像上的像素点。计算方法中的系数值和加权值可以根据显示内容而定，例如，显示大海时灯光偏蓝，而显示树林时灯光偏绿色。也可以根据节目内容而定，例如：播放较为温馨、浪漫的爱情片时观看者周围的照明灯应当设定成为柔和效果；当播放激烈的枪战片或战争片时，照明灯的色调可以较为浓烈，变化也可以更加频繁。

使用本发明调节照明装置的方法后，不需要观看者再去开灯或关灯，照明灯可以根据显示图像而自动地做改变。照明灯的光学参数(值)与显示图像的光学参数(值)之间的具体对应关系可以由系统给出，也可以由观看者自行设定。

本发明调节环境照明装置的系统可以实现上述调节环境照明装置的方法，该系统至少包括：图像信息处理单元、照明控制单元和照明灯。图像信息处理单元用于根据显示画面的光学参数计算得到所需的照明灯光学参数，将所得结果传送给照明控制单元；照明控制单元根据接收的所需照明灯光学参数信号控制照明灯。

该系统的结构可以有多种形式。如图2所示，图像信息处理单元设置在显示装置1上，照明控制单元设置在照明灯上形成照明装置2，图像信息处理单元与照明控制单元之间通过发送单元和接收单元传送信息；发送单元接收计算所得照明灯光学参数结果并将其传送给安装在照明装置上的接收单元，接收单元接收发送单元的信号后将其传送给照明控制单元。该系统的结构也可以是：图像信息处理单元和照明控制单元设置在显示装置上，照明控制单元通过有线或无线方式控制照明灯的光学参数。该系统的结构还可以是：图像信息处理单元设置在显示装置上，照明控制单元设置在系统控制器上，系统控制中心独立于显示装置和照明灯之外。图像信息处理单元将信息以有线或无线的方式传输至系统控制器，系统控制器发送控制指令至照明装置。

为了获取显示画面的光学参数，图像信息处理单元包括扫描组件和分析组件；所述扫描组件用于扫描显示装置的画面，将扫描得到结果传输给所述分析组件，所述分析组件根据扫描结果计算得到所需的照明灯光学参数，将所得结果传输给发送单元。图像信息处理单元还可以连接至显示装置的驱动电路，根据驱动电路的信号分析得到显示装置画面的光学参数，根据所述显示画面的光学参数计算得到所需的照明灯光学参数，将计算结果传送给发送单元。

该系统还可以包括手动设置端口，用于设置计算方法中的加权值。其对设定照明系统光学参数的操作权限高于图像信息处理单元的权限，便于观看者根据自身的喜好和需要来个性化地设定环境照明。除了以设置加权值的方式对该系统中照明系统光学参数做微调，手动设置端口还可以直接将照明系统的光学参数设定为一个具体的数值，使照明系统可以实现光学参数的无级变化。

光学参数包括三个主要的指标，即亮度，色度和/或饱和度。在手动设置端口的调节照明系统光学参数时，可以单独调节任何一项光学参数指标，也可以将任何两项光学参数指标或全部三项光学参数指标联合调节。例如：显示装置上设有有25个像素点，各像素点的亮度值相加等于5960坎德拉/平方米，系数为20，则基本值为298坎德拉/平方米；通过手动设置端口设定加权值为-8，则此时照明灯所需亮度值为290坎德拉/平方米。这是对单一光学参数亮度的调节。也可以设置参数对照表，表中一个亮度值对应一个色温值和一个RGB比例值，当手动设置端口将某一光学参数指标变化后，通过查表则另一个或另两个光学参数指标也相应地变化了。

手动设置端口的设置方式不限，连接至图像信息处理单元或照明控制单元均可。信息的发送和收取可以利用红外发射头、蓝牙、网络或者电磁波等有线或无线的一种或者多种方式。

照明灯可以是单独的光源，也可以是多个单体光源组成的一个系统光源。可以为单色光源，也可以为多色光源。可以为普通的光源，也可以为LED灯等新型多彩光源。为了实现更好的视觉效果，多个多色光源组成的照明设备是一个更好的选择。

优选实施例一：电视机和室内照明装置组成本发明调节环境照明装置的系统。电视机内设有图像信息处理单元、手动设置端口和发送单元，照明装置包括照明灯、接收单元和照明控制单元。其中照明灯为多彩色、多光源组成的照明灯组。

图像信息处理单元用于分析电视画面的光学参数(值)，包括亮度(值)、色度(值)和/或饱和度(值)等，根据分析结果计算所需的照明灯的光学参数(值)，将计算结果传送给发送单元。图像信息处理单元包括扫描组件和分析组件；扫描组件用于扫描显示装置的画面，将扫描得到结果传输给所述分析组件，分析组件将扫描结果转换成光学参数(值)，根据该光学参数(值)计算得到所需的照明灯光学参数(值)，将计算结果传输给发送单元。发送单元在接收到计算结果后将其传送给安装在照明装置上的接收单元。

接收单元在接收发送单元的信号后将其传送给照明控制单元；照明控制单元则根据接收单元所传输的信号控制照明灯的光学参数(值)，此光学参数同样包括亮度(值)、色度(值)和/或饱和度(值)等。

手动设置端口用于观看者自主设置开启或关闭该系统，也可以用于为视频内容归类。这个视频内容归类就是根据不同类型的视频内容来自动地选择不同的照明灯光学参数(值)与电视画面光学参数(值)的对应关系。因为图像信息处理单元只能分析光的亮度(值)等内容，根据其分析结果来调节照明灯的亮度(值)等可以满足保护视力的要求。

但是，针对调节照明灯的光学参数(值)以达到烘托气氛的目的就不只是简单地亮度差问题了，需要针对具体的视频内容而定。例如，较为温馨、浪漫的爱情片中会有一些夜幕下的镜头，尽管画面的光线较暗，但是主要表达的还是温馨的主题。此时，观看者周围的照明灯还是应该设定成为柔和效果。当电视中播放的是恐怖片时，夜幕下的镜头通常会是一些恐怖内容，此时如果需要烘托一种恐怖的气氛，观看者周围的照明灯也应该尽可能的暗。甚至可以配合电视画面中突然的光线变化而让某一个或某几个照明光源突然地闪亮，使恐怖气氛更加地立体，满足观看者对感官刺激的需要。

优选实施例二：电视机和室内照明装置组成本发明调节环境照明装置的系统。电视机内设有图像信息处理单元、手动设置端口和发送单元，照明装置包括照明灯、接收单元和照明控制单元。其中照明灯为多彩色、多光源组成的照明灯组。

图像信息处理单元用于分析电视画面的光学参数(值)，包括亮度(值)、色度(值)和/或饱和度(值)等，根据分析结果计算得出所需的照明灯的光学参数(值)，将计算结果传送给发送单元。图像信息处理单元连接至显示装置的驱动电路，驱动电路的信号线和数据线控制着显示屏各区域明亮度的变化。通过驱动电路的信号变化分析得到显示装置画面的光学参数(值)，根据该光学参数(值)计算得到所需照明灯的光学参数(值)，将计算结果传输给发送单元。发送单元在接收到计算结果后将其传送给安装在照明装置上的接收单元。

接收单元在接收发送单元的信号后将其传送给照明控制单元；照明控制单元则根据接收单元所传输的信号控制照明灯的光学参数(值)，此光学参数(值)同样包括亮度(值)、色度(值)和/或饱和度(值)等。

手动设置端口用于观看者自主设置开启或关闭该系统，也可以用于为视频内容归类。这个视频内容归类就是根据不同类型的视频内容来自动地选择不同的照明灯光学参数(值)与电视画面光学参数(值)的对应关系。因为图像信息处理单元只能分析光的亮度(值)等内容，根据其分析结果来调节照明灯的亮度(值)等可以满足保护视力的要求。

但是，针对调节照明灯的光学参数(值)以达到烘托气氛的目的就不只是简单地亮度差问题了，需要针对具体的视频内容而定。例如，较为温馨、浪漫的爱情片中会有一些白天、夜幕、室内或室外等光线变化，但是主要表达的还是温馨的气氛。此时，照明灯还是应该设定成为柔和效果。当电视中播放的是枪战片或战争片时，为了相应激烈的剧情，照明灯的色调也可以设定得较为浓烈，变化的频率也可以加大，烘托紧张、雄壮的气氛。

优选实施例三：电视机和室内照明装置组成本发明调节环境照明装置的系统。电视机内设有图像信息处理单元和发送单元，照明装置包括照明灯、接收单元、手动设置端口和照明控制单元。其中照明灯为多彩色、多光源组成的照明灯组，放映厅内部通常空间比较大，照明灯组可以分布在顶棚、侧面墙体和地面上。照明灯的种类也可以做变化，例如可以将LED灯、射灯和普通灯间隔设置，还可以使用多彩的转灯加强光线的变化。为了烘托气氛、得到更加震撼的视听效果，照明灯之间可以设置时间延迟，使整个放映厅内产生渐变的光线效果。

图像信息处理单元用于分析电视画面的光学参数(值)，包括亮度(值)、色度(值)和/或饱和度(值)等，根据该光学参数(值)计算所需的照明灯光学参数(值)，将计算结果传送给发送单元。图像信息处理单元包括扫描组件和分析组件；扫描组件用于扫描显示装置的画面，将扫描得到结果传输给所述分析组件，分析组件将扫描结果转换成光学参数(值)，根据该光学参数(值)计算所需的照明灯光学参数(值)，将计算结果传输给发送单元。发送单元在接收到计算结果后将其传送给安装在照明装置上的接收单元。

接收单元在接收发送单元的信号后将其传送给照明控制单元；照明控制单元则根据接收单元所传输的信号控制照明灯的光学参数(值)，此光学参数(值)同样包括亮度(值)、色度(值)和/或饱和度(值)等。

手动设置端口与照明控制单元相连，其具体位置可以设置在观看者的身边，根据观看者的需要随时地设定光学参数(值)之间的对应关系。手动设置端口用于观看者自主设置开启或关闭该系统，也可以用于为视频内容归类。这个视频内容归类就是根据不同类型的视频内容来自动地选择不同的照明灯光学参数(值)与电视画面光学参数(值)的对应关系。因为图像信息处理单元只能分析光的亮度(值)等内容，根据其分析结果来调节照明灯的亮度(值)等可以满足保护视力的要求。而针对调节照明灯的光学参数(值)以达到烘托气氛的目的就不只是简单地亮度差问题了，需要针对具体的视频内容而定。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种调节环境照明装置的方法，其特征在于：根据显示装置所显示图像的光学参数计算并调节照明装置相应的光学参数；所述光学参数包括亮度、色度和/或饱和度；

所述方法包括下述步骤：

从显示装置中获取显示图像的光学参数；

根据所述的显示图像的光学参数计算得到所需的照明装置光学参数；

将所得计算结果输出至照明装置的控制单元；

所述控制单元根据所述计算结果调节照明装置的光学参数；

其中从显示装置中获取显示图像的光学参数的方法具体为：

在显示装置屏幕上设置多个感光元件，所述感光元件的感应电流值与所述屏幕的光学参数对应；

通过测量所述感光元件的感应电流值获取显示图像的光学参数；

或

从显示装置中获取显示图像光学参数的具体方法为：

数据线信号和栅极线信号控制显示画面的光学参数，通过获取所述显示装置的驱动电路的数据线信号和栅极线信号得到显示画面的光学参数；

进一步地，由显示图像光学参数计算照明装置光学参数的方法为：在某一时刻将像素点的亮度、色度和/或饱和度分别相加，所得数值再除以一个设定的系数得到基本值；所需照明装置的亮度、色度和/或饱和度与所述基本值相等；

或

由显示图像光学参数计算照明装置光学参数的方法为：在某一时刻将像素点的亮度、色度和/或饱和度分别相加，所得数值再除以一个设定的系数得到基本值；所需照明装置的亮度、色度和/或饱和度为所述基本值与加权值相加；所述加权值根据显示内容设定；

或

由显示图像光学参数计算照明装置光学参数的方法为：在某一时刻将像素点的亮度、色度和/或饱和度分别相加，所得数值再除以一个设定的系数得到基本值；将显示画面光学参数划分多个区间，所需照明装置亮度、色度和/或饱和度为所述基本值所处区间内的最大值、最小值或中间值。

2.根据权利要求1所述的调节环境照明装置的方法，其特征在于，所述像素点为整幅显示图像上的像素点或显示图像四周区域上的像素点。

3.一种调节环境照明装置的系统，其特征在于，所述系统至少包括：图像信息处理单元、照明控制单元和照明装置；

图像信息处理单元，用于根据显示画面的光学参数计算得到所需的照明装置光学参数，将所得结果传送给照明控制单元；

照明控制单元，根据接收的所需照明装置光学参数信号控制照明装置；

所述图像信息处理单元和照明控制单元设置在显示装置上，所述照明控制单元通过有线或无线方式控制照明装置的光学参数；或者

所述图像信息处理单元设置在显示装置上，所述照明控制单元设置在系统控制器上，所述系统的控制中心独立于显示装置和照明装置之外；所述图像信息处理单元将信息以有线或无线的方式传输至所述系统控制器，所述系统控制器发送控制指令至照明装置；

所述系统还包括手动设置端口，用于设置权1所述方法中的加权值；所述手动设置端口连接至所述图像信息处理单元或照明控制单元。