CN103377637B - 显示器亮度控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一显示器亮度控制系统，包括：显示器、安装于该显示器上的拍摄装置用于在时间段T内拍摄该显示器前方的景象以获取N张影像、及电连接至显示器及拍摄装置的亮度控制器。该亮度控制器包括：物体侦测单元，用于将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N‑1张影像进行处理以侦测N‑1张影像中的使用者；位置确定单元，用于侦测使用者在N‑1张影像中的每张影像中的位置并确定使用者在N‑1张影像中的运动矢量；状态判断单元，用于根据使用者在N‑1张影像中的每张影像中的位置及在N‑1张影像中的运动矢量来判断使用者是否在使用该显示器；及亮度调节单元，用于根据该状态判断单元的判断结果来调节该显示器的亮度。另外，提供一显示器亮度控制方法。

Description

显示器亮度控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种显示器亮度控制系统及方法。

背景技术

在实际使用电脑、电视等电子产品的显示器时，使用者经常因需要处理其他事情而离开显示器，在处理完其他事情后回到显示器前方继续使用显示器。从节能环保角度考虑，一般建议使用者离开显示器时关闭显示器待返回继续使用时再次开启显示器，如此操作麻烦。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种显示器亮度控制系统及方法，可以自动判断使用者是否正在使用显示器以此控制显示器的亮度。

一种显示器亮度控制系统，包括：

一显示器；

一安装于所述显示器上的拍摄装置，所述拍摄装置用于在一个时间段T内拍摄所述显示器前方的景象以获取N张影像；以及

一电性连接至所述显示器及所述拍摄装置的亮度控制器，所述亮度控制器包括：

一物体侦测单元，用于将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的使用者；

一位置确定单元，用于根据所述物体侦测单元所侦测的使用者来进一步侦测使者在侦测N-1张影像中的每张影像中的位置并确定使用者在N-1张影像中的运动矢量；

一状态判断单元，用于根据使用者在N-1张影像中的每张影像中的位置及在N-1张影像运动矢量来判断使用者是否在使用所述显示器；以及

一亮度调节单元，用于根据所述状态判断单元的判断结果来调节所述显示器的亮度。

一种显示器亮度控制方法，包括以下步骤：

S1：开启显示器以及设置于所述显示器上的拍摄装置。

S2：在时间段T内通过所述拍摄装置撷取N张影像。

S3：将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的使用者。

S4：根据所侦测的使用者来进一步侦测使用者在N-1张影像中每张影像的位置并确定使用者在N-1张影像中的运动矢量。

S5：根据使用者在N-1张影像中每张影像的位置及使用者在N-1张影像运动矢量来判断使用者是否在使用所述显示器。

S6：根据步骤S5的判断结果来调节所述显示器的亮度。

相对于现有技术，本发明提供的显示器亮度控制系统及方法，可以根据使用者在N-1张影像中的每张影像中的位置及在N-1张影像运动矢量来判断使用者是否在使用所述显示器，并根据判断结果来调节所述显示器的亮度，不需要手动开启或关闭所述显示器，使用方便。

附图说明

图1是本发明实施例提供的显示器亮度控制系统示意图。

图2是图1所示的显示器亮度控制系统结构方框图。

图3是图1所示的显示器亮度控制系统的拍摄装置在第一时间段内拍摄的N张影像的示意图。

图4是图1所示的显示器亮度控制系统的拍摄装置在第二时间段内拍摄的N张影像的示意图。

图5是图1所示的显示器亮度控制系统的拍摄装置在第三时间段内拍摄的N张影像的示意图。

图6是图1所示的显示器亮度控制系统的拍摄装置在第四时间段内拍摄的N张影像的示意图。

图7是图1所示的显示器亮度控制系统的拍摄装置在第五时间段内拍摄的N张影像的示意图。

图8是本发明实施例提供的自动调节显示器亮度的方法的流程图。

主要元件符号说明

显示器亮度控制系统 1

显示器 100

显示屏幕 11

左部 111

中部 112

右部 113

边框 12

横框 121

竖框 122

拍摄装置 200

亮度控制器 300

物体侦测单元 31

位置确定单元 32

区域划分子单元 321

位置侦测子单元 322

矢量判断子单元 323

状态判断单元 33

亮度调节单元 34

步骤 S1-S6

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1及图2，本发明提供较佳实施例提供的一种显示器亮度控制系统1，包括一个显示器100、一个拍摄装置200及一个亮度控制器300。

所述显示器100可以是电脑或电视等电子产品的显示器。所述显示器100包括一显示屏幕11及围绕所述显示屏幕11的边框12。本实施方式中，所述显示屏幕11包括左部111、中部112及右部113。所述中部112的位于左部111及右部113的中间且面积为所述左部111及所述右部113的两倍。所述边框12包括一对横框121及一对所述横框121大致垂直相连的竖框122。

所述拍摄装置200设置于所述其中一个横框121的中间位置。本实施方式中，所述拍摄装置200设置于位于上方的一个横框121的中间位置并露出该横框121。所述拍摄装置200朝向显示屏幕11的正前方用于拍摄显示屏幕11前方的景象。

所述亮度控制器300设置于所述显示器100内部，例如设置于其中一个横框121内。所述亮度控制器300电连接至所述显示器100及所述拍摄装置200。

所述亮度控制器300包括一个物体侦测单元31、一个位置确定单元32、一个状态判断单元33及一个亮度调节单元34。所述物体侦测单元31用于处理所述拍摄装置200所撷取的多张影像以提取影像中的所述显示器100的使用者。本实施方式中，所述拍摄装置200在一个时间段T内进行拍摄以获得N张影像，其中，所述N张影像中的每张影像的每个像素的像素值由R(红)、G(绿)、B(蓝)三个值进行表征。所述物体侦测单元31以第一张影像N1作为参考影像对其他N-1张影像依次作差异化、灰阶化、二值化、模糊化、膨胀化、再次二值化及物件化处理，以获得N-1张影像中每张影像中的使用者。在其他实施方式中，也可以从N张影像中任意选择一张作为参考影像。

所述差异化是指将其他N-1张影像中的每张影像的每个像素的像素值分别与第一张影像N1对应的像素的像素值相减后取绝对值。所述灰阶化是指将差异化后的N-1张影像中的每张影像转换为灰阶影像，即将差异化后的每张影像的每个像素的像素值由R(红)、G(绿)、B(蓝)三个值进行表征转换为由亮度值进行表征。所述二值化是指将灰阶化后的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值与一个第一临界亮度值相比较，当该像素的亮度值大于所述第一临界值时则设定该像素的亮度为255，否则设定该像素的亮度值为0。所述模糊化是指将二值化后的N-1张影像中的每张影像的亮度值为255的像素作为中心像素取与中心像素相邻的八个像素进行分析，如果八个相邻像素中至少有两个像素值为255时，则将所述八个相邻像素的亮度值均设置为255，否则将中心像素及相邻的八个像素的亮度值设置为0。所述膨胀化是指将模糊化后的N-1张影像中的每张影像的每个影像素的亮度值乘以矩阵Martix，其中矩阵Martrix如下：

Matrix＝[0,1,0]

1,1,1

0,1,0

如此，可将每张影像中原本断掉的图形连接起来，让每张影像中的物件更加完整。所述边缘化是指将膨胀化后的N-1张影像中的每张影像的每一个像素的亮度值分别乘上Sobel(V)和Sobel(H)这两个矩阵然后相加，之后再除以2。如此，可取得每张影像中的物件的边缘，其中Sobel(V)矩阵和Sobel(H)矩阵分别如下：

Sobel(V)＝[1,0,1]

1,0,1

1,0,1

Sobel(H)＝[1,1,1]

0,0,0

1,1,1

所述再次二值化将边缘化的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值与一个第二亮度临界值进行比较，如果该像素的亮度值大于第二临界值，则将该像素的亮度值设定为255，否则将该像素的亮度值设定为0。所述物件化是将再次二值化的N-1张影像中的每张影像进行影像提取，即根据每张影像的边缘框出整个完整物件，即使用者。物件提取方式也可以采用现有技术的任意方式。

所述位置确定单元32用于根据所述物体侦测单元31所侦测的使用者进一步侦测使用在N-1张影像中的每张影像中的位置并确定在N-1张影像中的运动矢量。具体的，所述位置确定单元32包括一个区域划分子单元321、一个位置侦测子单元322及一个矢量判断子单元323。

请参照图3所示，所述区域划分子单元321用于将物体侦测单元31处理后N-1张影像中的每张影像进行区域划分处理。具体的，所述区域划分子单元321用于将影像处理单元31处理后的每张影像建立一坐标系将影像处理单元31处理后的每张影像划分为左区域a、中区域b及右区域c。所述中区域b位于所述左区域a与所述右区域c之间，且所述中区域b的面积为所述左区域a及所述右区域c的面积的两倍。例如，每张影像的分辩率为2048*1536像素，左区域的范围为(1～512)*1536像素，中区域的范围为(513～1536)*1536像素，右区域的范围为(1537～2048)*1536像素。在其他实施方式中，对每张影像的区域划分可以根据需求而设定，并不限于本实施方式。

所述位置侦测子单元322用于侦测所述区域划分子单元321划分区域后的每张影像中的使用者在对应影像中的所在的区域。例如图3所示，为拍摄装置200在第一时间段T1内所撷取的N张影像，在第二张影像N2到第N张影像中，使用者A始终位于中区域b。

所述矢量判断子单元323，用于根据所述位置侦测子单元322侦测的每张影像中的使用者在所在的区域来确定使用者在第二张影像N2至第N张影像中的运动矢量。

如图3所示，所述位置侦测子单元322侦测到在N2至第N张影像中的使用者A始终位于中区域b而未移向左区域a或右区域c。此时使用者A在N2至第N张影像中未发生移动，所述矢量判断子单元323确定在第二张影像N2至第N张影像中使用者A的运动矢量为V0。实际应用中，使用者A会相对于显示器100不停地移动，只要第二张影像N2至第N张影像中的使用者A始终位于中区域b，则所述矢量判断子单元323确定使用者A在第二张影像N2至第N张影像中运动矢量为V0。

如图4所示，为所述拍摄装置200在第二时间段T2内所撷取的N张影像，在第二张影像中N2，所述位置侦测子单元322侦测到使用者A处于中区域b中。在第三张影像N3中，所述位置侦测子单元322侦测到使用者A处于左区域a中。在第N张影像中，位置侦测子单元322侦测到使用者A不在影像中(此时，所述拍摄装置200无法拍摄到使用者A)。在此第二时间段T2内，使用者A由影像的中区域b移动至左区域a再移出影像，所述矢量判断子单元323将使用者A在第二张影像N2至第N张影像中运动矢量确定为V1。

如图5所示，为所述拍摄装置200在第三时间段T3内所撷取的N张影像，在第二张影像中N2中，所述位置侦测子单元322侦测到使用者A处于中区域b中。在第三张影像N3中，所述位置侦测子单元322侦测到使用者A处于右区域c中。在第N张影像中，所述位置侦测子单元322侦测到使用者A不在影像中，在此第三时间段T3内，使用者A由影像的中区域b移动至左区域a再移出影像，所述矢量判断子单元323将使用者A在第二张影像N2至第N张影像中运动矢量确定为V2。

如图6所示，为所述拍摄装置200在第四时间段T4内所撷取的N张影像，在第二张影像中N2中无使用者出现。在第三张影像N3中，所述位置侦测子单元322侦测到使用者A处于左区域a。在第N张影像中位置侦测子单元322测到使用者A处于中区域b，在此第四时间段T4内，使用者A由影像外的位置移动至左区域a再移动至中区域b，所述矢量判断子单元323将使用者A在第二张影像N2至第N张影像中运动矢量确定为V3。

如图7所示，为所述拍摄装置200在第五时间段T5内所撷取的N张影像，在第二张影像中N2中无使用者出现。在第三张影像N3中，所述位置侦测子单元322侦测到使用者A处于右区域c中。在第N张影像中，所述位置侦测子单元322侦测到使用者A处于中区域b中，此第五时间段T5内，使用者A由影像外的位置移动至右区域c再移动至中区域b，所述矢量判断子单元323将使用者A在第二张影像N2至第N张影像中运动矢量确定为V4。

所述状态判断单元33，用于根据使用者A在第二张影像N2至第N张影像运动矢量来判断使用者是否在使用所述显示器100。具体的，当运动矢量为V0，状态判断单元33判断使用者A的位置为相对于显示器100的中部112同时确定使用者A正在使用所述显示器100。当运动矢量为V1或V2时，所述状态判断单元33判断使用者A的位置从相对于所述显示器100的中部112移动左部111或右部113然后离开所述显示器100同时确定使用者A未使用所述显示器100。当运动矢量为V3或V4时，所述状态判断单元33判断使用者A的位置从离开显示器100的位置移动至相对于显示器100移动左部111或右部113再移动至相对于显示器100的中部112同时确定使用者A继续用显示器100。

所述亮度调节单元34，用于根据所述状态判断单元33的判断结果来调节所述显示器100的亮度。

如图3所示，使用者A在影像中的运动矢量为V0，状态判断单元33判断使用者A正在使用所述显示器100，所述亮度调节单元34将显示器100的亮度调节至一初始亮度L。所述初始亮度值L可由使用者A手动设定并由所述亮度调节单元34记录。

如图4、5所示，使用者A在影像中的运动矢量为V1或V2，状态判断单元33判断使用者A没有使用所述显示器100，在第二张影像N2中，所述亮度调节单元34将状态判断单元33判断使用者A正在使用所述显示器100，显示器100的亮度调节为初始亮度L。在第三张影像N3中，使用者A处于影像的左区域a或右区域c，此时，所述亮度调节单元34将所述显示器100的亮度调节为初始亮度L的二分之一。在第N第影像中，影像中无使用者，所述亮度调节单元34关闭所述显示器100。

如图6、7所示，使用者A在影像中的运动矢量为V3或V4，所述状态判断单元33判断使用者A继续使用所述显示器100，在第二张影像N2中，影像中无使用者，所述亮度调节单元34关闭所述显示器100。在第三张影像N3中，使用者A处于影像的左区域a或右区域c，所述亮度调节单元34将所述显示器100的亮度调节为初始亮度L的二分之一。在第N第影像中，使用者位于影像的中区域b，所述亮度调节单元34将所述显示器100的亮度调节为初始亮度L。

相对于现有技术，本发明提供的显示器亮度控制系统1可以根据使用者A在N-1张影像中的每张影像中的位置及在N-1张影像运动矢量来判断使用者是否在使用所述显示器100，然后通过所述亮度调节单元34根据所述状态判断单元的判断结果来调节所述显示器100的亮度，不需要手动开启或关闭所述显示器100，使用方便。

参阅图8，本发明提供较佳实施例提供的一种显示器亮度控制方法，包括以下步骤：

S1：开启所述显示器100以及设置于所述显示器上100的拍摄装置200。此时，显示器100接通电源，拍摄装置200的摄像功能被开启。

S2：在时间段T内通过所述拍摄装置200拍摄显示器前方的景象以撷取N张影像。

S3：将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的使用者。

S4：根据所侦测的使用者来进一步侦测使用者在N-1张影像中的每张影像中的位置并确定使用者在N-1张影像中的运动矢量。具体地，步骤S4进一步包括以下步骤：

将处理后的N-1张影像中的每张影像进行区域划分处理。

侦测划分区域后的每张影像中的使用者在对应影像中的所在的区域。

根据侦测的每张影像中的使用者在所在的区域来判断使用者在N-1张影像中的运动矢量。

S5：根据使用者在N-1张影像运动矢量来判断使用者是否在使用所述显示器100。

S6：根据步骤S5的判断结果来调节所述显示器100的亮度。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种显示器亮度控制系统，包括：

一显示器；

一安装于所述显示器上的拍摄装置，所述拍摄装置用于在一个时间段T内拍摄所述显示器前方的景象以获取N张影像；以及

一电性连接至所述显示器及所述拍摄装置的亮度控制器，所述亮度控制器包括：

一物体侦测单元，用于将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的使用者；

一位置确定单元，用于将物体侦测单元处理后N-1张影像中的每张影像划分为多个区域，并侦测划分区域后的每张影像中的使用者在对应影像中的所在的区域，从而确定使用者在N-1张影像中的运动矢量；

一状态判断单元，用于根据使用者在N-1张影像中的每张影像中的位置及在N-1张影像中的运动矢量来判断使用者是否在使用所述显示器；以及

一亮度调节单元，用于根据所述状态判断单元的判断结果来调节所述显示器的亮度。

2.如权利要求1所述的显示器亮度控制系统，其特征在于：所述物体侦测单元以第一张影像作为参考影像对其他N-1张影像依次作差异化、灰阶化、二值化、模糊化、膨胀化、边缘化、再次二值化及物件化处理；所述差异化是指将其他N-1张影像中的每张影像的每个像素的像素值分别与第一张影像对应的像素的像素值相减后取绝对值；所述灰阶化是指将差异化后的每张影像的每个像素的像素值由红、绿、蓝三个值进行表征转换为由亮度值进行表征；所述二值化是指将灰阶化后的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值与一个第一临界亮度值相比较，当该像素的亮度值大于所述第一临界值时则设定该像素的亮度为255，否则设定该像素的亮度值为0；所述模糊化是指将二值化后的N-1张影像中的每张影像中亮度值为255的像素作为中心像素，取与中心像素相邻的八个像素进行分析，如果八个相邻像素中至少有两个像素值为255时，则将所述八个相邻像素的亮度值均设置为255，否则将中心像素及其相邻的八个像素的亮度值设置为0；所述膨胀化是指将模糊化后的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值乘以一矩阵Martix；所述边缘化是指将膨胀化后的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值分别乘上矩阵Sobel(V)和矩阵Sobel(H)然后相加，之后再除以2，其中：

$Sobel\left(v\right)=\left[\begin{array}{c}1,0,1\\ 1,0,1\\ 1,0,1\end{array}\right]$

所述再次二值化是指将边缘化的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值与一个第二亮度临界值进行比较，如果该像素的亮度值大于第二临界值，则将该像素的亮度值设定为255，否则将该像素的亮度值设定为0；所述物件化是指将再次二值化的N-1张影像中的每张影像进行影像提取，根据每张影像的边缘框出整个完整物件，即所述使用者。

3.如权利要求1所述的显示器亮度控制系统，其特征在于：所述位置确定单元包括一个区域划分子单元、一个位置侦测子单元及一个矢量判断子单元；所述区域划分子单元用于将物体侦测单元处理后N-1张影像中的每张影像划分为左区域、中区域及右区域；所述位置侦测子单元用于侦测所述区域划分子单元划分区域后的每张影像中的使用者在对应影像中的所在的区域；所述矢量判断子单元用于根据位置侦测子单元侦测的每张影像中的使用者所在的区域来确定使用者在N-1张影像中的运动矢量。

4.如权利要求3所述的显示器亮度控制系统，其特征在于：所述位置侦测子单元侦测到在第二张影像至第N张影像中的使用者始终位于中区域时，所述矢量判断子单元确定使用者的运动矢量为V0；所述位置侦测子单元侦测到在第二张影像至第N张影像中的使用者由影像的中区域移动至左区域再移出影像时，所述矢量判断子单元将使用者的运动矢量确定为V1；所述位置侦测子单元侦测到在第二张影像至第N张影像中使用者由影像的中区域移动至左区域再移出影像时，所述矢量判断子单元将使用者的运动矢量确定为V2；所述位置侦测子单元侦测到在第二张影像至第N张影像中使用者由影像外的位置移动至左区域再移动至中区域时，所述矢量判断子单元将使用者的运动矢量确定为V3；所述位置侦测子单元侦测到在第二张影像至第N张影像中使用者由影像外的位置移动至右区域再移动至中区域时，所述矢量判断子单元将使用者的运动矢量确定为V4。

5.如权利要求4所述的显示器亮度控制系统，其特征在于：所述使用者的运动矢量为V0时，所述状态判断单元判断使用者正在使用显示器，所述亮度调节单元将所述显示器的亮度调节为一初始亮度。

6.如权利要求4所述的显示器亮度控制系统，其特征在于：使用者在影像中的运动矢量为V1或V2时，所述状态判断单元判断使用者没有使用显示器；当使用者位于影像的中区域时，所述亮度调节单元将所述显示器的亮度调节为一初始亮度调节，当使用者位于影像的左区域或右区域时，所述亮度调节单元将所述显示器的亮度调节为所述初始亮度的二分之一；当使用者不在影像中时，所述亮度调节单元关闭所述显示器。

7.如权利要求4所述的显示器亮度控制系统，其特征在于：使用者在影像中的运动矢量为V3或V4时，所述状态判断单元判断使用者继续使用显示器；当使用者不在影像中时，所述亮度调节单元关闭所述显示器；当使用者位于影像的左区域或右区域时，所述亮度调节单元将所述显示器的亮度调节初始亮度的二分之一；当使用者位于影像的中区域时，所述亮度调节单元将所述显示器的亮度调节所述初始亮度。

8.如权利要求1所述的显示器亮度控制系统，其特征在于：所述显示器包括一显示屏幕及围绕所述显示屏幕的边框；所述边框包括一对横框及一对所述横框垂直相连的竖框；所述拍摄装置设置于所述其中一个横框的中间位置并露出于该横框。

9.一种显示器亮度控制方法，包括以下步骤：

S1：开启显示器以及设置于所述显示器上的拍摄装置；

S2：在时间段T内通过所述拍摄装置拍摄显示器前方的景象以撷取N张影像；

S3：将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的使用者；

S4：将处理后的N-1张影像中的每张影像进行区域划分处理；侦测划分区域后的每张影像中的使用者在对应影像中的所在的区域；以及根据侦测的每张影像中的使用者在所在的区域来判断使用者在N-1张影像中的运动矢量；

S5：根据在N-1张影像中的每张影像中的位置及使用者在N-1张影像运动矢量来判断使用者是否在使用所述显示器；

S6：根据步骤S5的判断结果来调节所述显示器的亮度。