CN106068048B - 一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法及系统，包括图像采集模块、比较补光模块和灯光控制模块；图像采集模块用于采集人脸图像信息，并将采集的人脸图像信息传送到比较补光模块；比较补光模块用于接收图像采集模块所传送的人脸图像信息，计算人脸图像的平均灰度值和人脸图像的灰度值达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)，并根据u(t)值控制灯光控制模块；灯光控制模块用于按照比较补光模块的控制，调节LED灯管的显示亮度。本发明可对用户使用镜子时小范围环境进行补光，弥补暗环境下由于光线不足导致用户看不清镜子中所成的像的缺陷；本发明可直接安装在普通的镜子上，可以使用户在试衣服时有一个更加适合自己的光照。

Description

一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法及系统
技术领域
本发明涉及智能用品领域，具体涉及一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法及系统。
背景技术
镜子作为一种大众消费品，已成为居家使用的必备装备。从数千年前的古代社会到现在的现代社会，人类的生活都离不开镜子，镜子可以说是刚性需求品，并且镜子没有替代品，它最主要的功能是帮助人们整理仪容仪貌。随着现代社会的发展，镜子用途越来越多，但是它的主要市场还是在普通群众中。卧室的试衣镜、浴室的化妆镜等等都是为了用户更好地整理仪容仪貌。
如今智能镜子的发展主要以电子显示屏为主，在电子显示屏在分辨率方面明显不如普通镜子，因此我们采用普通镜子而非显示屏，这样能够使我们更加清楚地看到镜子中所呈的像。尽管使用普通镜子具有以上优势，但在实际生活中还是会出现光线不足，成像效果并不理想的情况，这样也导致表情识别效率低。另外，现在还没有出现基于人脸亮度的灯光自适应调节的镜子，因此为了更好的让使用镜子的用户在任何情况下看清自己，我们提出基于人脸亮度的灯光自适应调节系统对于智能镜子来说是十分必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节的方法及系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节系统，其特征在于，包括图像采集模块、比较补光模块和灯光控制模块；
所述图像采集模块,用于采集人脸图像信息，并将所述人脸图像信息传送到比较补光模块；
所述比较补光模块,用于根据所述人脸图像信息计算需要调节的光照强度值u(t)，并根据u(t)值信息发送给灯光控制模块；
所述灯光控制模块,用于按照比较补光模块的控制，调节与灯光控制模块连接的LED灯管的显示亮度。
本发明的有益效果是：第一，本发明可对用户使用镜子时小范围环境进行补光，弥补有些暗环境下由于光线不足导致用户看不清镜子中所成的像的缺陷；第二，本发明的调节系统高效有序，对使用智能镜子的用户人脸自适应调节补光；第三，本发明可直接安装在普通的镜子上，可以使用户在试衣服时有一个更加适合自己的光照，进而合理的调整自己的衣饰搭配，或者更好的调整自己的妆容。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述比较补光模块包括平均灰度计算单元和灰度调节计算单元；
所述平均灰度计算单元,用于根据所述人脸图像信息计算人脸图像的平均灰度值；
所述灰度调节计算单元,用于根据平均灰度计算单元计算的人脸图像的平均灰度值计算人脸图像的灰度达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明是通过常用的灯光对小范围人脸进行补光，节能环保。
进一步的，所述平均灰度计算单元计算人脸图像的平均灰度值的公式为：
其中为图像平均灰度，I(i,j)为图像中第i行第j列的灰度，M×N表示图像的像素，M和N分别表示图像的宽和高。
进一步的，所述灰度调节计算单元计算需要调节的光照强度值u(t)的公式为：
u(t)＝K×e(t),其中e(t)＝c(t)-r(t)是人脸图像的平均灰度值与理想灰度的差值，其中，K是光照强度控制的比例系数，u(t)是需要调节的光照强度值，c(t)是人脸图像的平均灰度值，r(t)是理想灰度。
进一步的，所述灯光控制模块包括控制芯片和与控制芯片电连接的多个LED灯管，所述控制芯片用于根据灰度调节计算单元输入的PWM信号，控制LED灯管的显示亮度。
一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法，包括以下步骤：
步骤S1、采集人脸图像信息；
步骤S2、根据所述人脸图像信息计算人脸图像的平均灰度值和人脸图像的灰度值达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)，
步骤S3、按照u(t)值相应调节LED灯管的光照强度。
进一步的，所述步骤S2中，计算人脸图像的平均灰度值的公式为：
其中为图像平均灰度，I(i,j)为图像中第i行第j列的灰度，M×N表示图像的像素，M和N分别表示图像的宽和高。
进一步的，所述步骤S2中，计算人脸图像的灰度值达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)的公式为：
u(t)＝K×e(t),其中e(t)＝c(t)-r(t)是图像的实际灰度与理想灰度的差值，K是光照强度控制的比例系数，u(t)是需要调节的光照强度的量。
进一步的，所述步骤S3调节LED灯管的光照强度的具体实现为，通过输入PWM信号调节控制芯片的占空比，以控制LED灯管的显示亮度。
附图说明
图1为本发明工作流程图；
图2为本发明系统示意图；
图3为本发明方法示意图；
图4为本发明图像平均灰度值求解过程图；
图5为本发明图像灰度值判断过程图；
图6为本发明的灯光控制模块电路连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节系统，包括图像采集模块、比较补光模块和灯光控制模块；
所述图像采集模块,用于采集人脸图像信息，并将所述人脸图像信息传送到比较补光模块；
所述比较补光模块,用于根据所述人脸图像信息计算需要调节的光照强度值u(t)，并根据u(t)值信息发送给灯光控制模块；
所述灯光控制模块,用于按照比较补光模块的控制，调节与灯光控制模块连接的LED灯管的显示亮度。
所述比较补光模块包括平均灰度计算单元和灰度调节计算单元；
所述平均灰度计算单元,用于根据所述人脸图像信息计算人脸图像的平均灰度值；
所述灰度调节计算单元,用于根据平均灰度计算单元计算的人脸图像的平均灰度值计算人脸图像的灰度达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)。
所述理想灰度的灰度值范围是110-120。
所述平均灰度计算单元计算人脸图像的平均灰度值的公式为：
其中为图像平均灰度，I(i,j)为图像中第i行第j列的灰度，M×N表示图像的像素，M和N分别表示图像的宽和高。
所述灰度调节计算单元计算需要调节的光照强度值u(t)的公式为：
u(t)＝K×e(t),其中e(t)＝c(t)-r(t)是人脸图像的平均灰度值与理想灰度的差值，其中，K是光照强度控制的比例系数，u(t)是需要调节的光照强度值，c(t)是人脸图像的平均灰度值，r(t)是理想灰度。
所述灯光控制模块包括控制芯片和与控制芯片电连接的多个LED灯管，所述控制芯片用于根据灰度调节计算单元输入的PWM信号，控制LED灯管的显示亮度。
如图2所示，一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法，包括以下步骤：
步骤S1、采集人脸图像信息；
步骤S2、根据所述人脸图像信息计算人脸图像的平均灰度值和人脸图像的灰度值达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)，
步骤S3、按照u(t)值相应调节LED灯管的光照强度。
一种所述的基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法，所述步骤S2中，其基本原理可以为摄像头采集到图像信息，如图4所示，即图像的RGB值，RGB是彩色图片某一像素点的三色值，然后对RGB求均值，计算公式为
RGB＝(R+G+B)/3
计算人脸图像的平均灰度值的公式为：
其中为图像平均灰度，I(i,j)为图像中第i行第j列的灰度，M×N表示图像的像素，M和N分别表示图像的宽和高。
所述步骤S2中，计算人脸图像的灰度值达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)的公式为：
u(t)＝K×e(t),其中e(t)＝c(t)-r(t)是图像的实际灰度与理想灰度的差值，K是光照强度控制的比例系数，u(t)是需要调节的光照强度的量。
如图5，当计算了人脸图像的平均灰度值，可以对当前照镜效果进行判断，决定是否打开灯光照明补偿。
如图6所示，所述步骤S3调节LED灯管的光照强度的具体实现为，通过输入PWM信号调节控制芯片的占空比，以控制LED灯管的显示亮度。
本发明的比较补光模块采用单片机进行总体控制，本发明的灯光控制模块选择具有节能、环保、寿命长、体积小、光效高和响应时间短等特点的LED灯管，选用AMC7111芯片作为控制芯片，电路连接关系如图3，利用电路原理，将流经LED灯管电流设定为20mA，由比较补光模块的单片机输出的PWM信号加在AMC7111芯片的输入端EN，使AMC7111芯片处于开关工作状态，使LED灯管的亮度从0％到最大亮度间进行控制调节。
本发明的系统主要有以下特点第一，本发明可对用户使用镜子时小范围环境进行补光，弥补有些暗环境下由于光线不足导致用户看不清镜子中所成的像的缺陷；第二，本发明的调节系统高效有序，对使用智能镜子的用户人脸自适应调节补光；第三，该系统是通过常用的灯光对小范围人脸进行补光，节能环保。
本发明的系统主要可以应用在以下领域：首先是家居领域，不管是普通家居还是智能家居具有该系统的镜子都能够帮助用户看清自己在一个暗环境下自己在镜子中所成的像；其次，本发明可直接安装在普通的试衣镜上，普通的试衣镜加上该系统，可以使用户在试衣服时有一个更加适合自己的光照，进而合理的调整自己的衣饰搭配；第三，本发明的系统可用于普通的化妆镜上，适时的自动补光可以使用户在加上这一系统的化妆镜前化妆时，能够更好的调整自己的妆容。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节系统，其特征在于，所述系统应用于镜子，包括图像采集模块、比较补光模块和灯光控制模块；
所述图像采集模块,用于采集人脸图像信息，并将所述人脸图像信息传送到比较补光模块；
所述比较补光模块,用于根据所述人脸图像信息计算需要调节的光照强度值u(t)，并根据u(t)值信息发送给灯光控制模块；
所述灯光控制模块,用于按照比较补光模块的控制，调节与灯光控制模块连接的LED灯管的显示亮度；
所述比较补光模块包括平均灰度计算单元和灰度调节计算单元；
所述平均灰度计算单元,用于根据所述人脸图像信息计算人脸图像的平均灰度值；
所述灰度调节计算单元,用于根据平均灰度计算单元计算的人脸图像的平均灰度值计算人脸图像的灰度达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)；
所述灰度调节计算单元计算需要调节的光照强度值u(t)的公式为：
u(t)＝K×e(t),其中e(t)＝c(t)-r(t)是人脸图像的平均灰度值与理想灰度的差值，其中，K是光照强度控制的比例系数，u(t)是需要调节的光照强度值，c(t)是人脸图像的平均灰度值，r(t)是理想灰度。
2.根据权利要求1所述的基于人脸亮度识别的灯光自适应调节系统，其特征在于，所述理想灰度的灰度值范围是110-120。
3.根据权利要求1所述的基于人脸亮度识别的灯光自适应调节系统，其特征在于，所述平均灰度计算单元计算人脸图像的平均灰度值的公式为：其中为图像平均灰度，I(i,j)为图像中第i行第j列的灰度，M×N表示图像的像素，M和N分别表示图像的宽和高。
4.根据权利要求1所述的基于人脸亮度识别的灯光自适应调节系统，其特征在于，所述灯光控制模块包括控制芯片和与控制芯片电连接的多个LED灯管，所述控制芯片用于根据灰度调节计算单元输入的PWM信号，控制LED灯管的显示亮度。
5.一种基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法，其特征在于，所述方法应用于镜子，包括以下步骤：
步骤S1、采集人脸图像信息；
步骤S2、根据所述人脸图像信息计算人脸图像的平均灰度值和人脸图像的灰度值达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)，
步骤S3、按照u(t)值相应调节LED灯管的光照强度；
所述步骤S2中，计算人脸图像的灰度值达到理想灰度需要调节的光照强度值u(t)的公式为：
u(t)＝K×e(t),其中e(t)＝c(t)-r(t)是图像的实际灰度与理想灰度的差值，K是光照强度控制的比例系数，u(t)是需要调节的光照强度的量。
6.根据权利要求5所述的基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算人脸图像的平均灰度值的公式为：
其中为图像平均灰度，I(i,j)为图像中第i行第j列的灰度，M×N表示图像的像素，M和N分别表示图像的宽和高。
7.根据权利要求5所述的基于人脸亮度识别的灯光自适应调节方法，其特征在于，所述步骤S3调节LED灯管的光照强度的具体实现为，通过输入PWM信号调节控制芯片的占空比，以控制LED灯管的显示亮度。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107463880A (zh) 2017-07-07 2017-12-12 广东欧珀移动通信有限公司 控制方法、电子装置和计算机可读存储介质
CN107820343A (zh) * 2017-09-25 2018-03-20 合肥艾斯克光电科技有限责任公司 一种基于识别技术的led智能控制系统
CN108090867A (zh) * 2017-12-15 2018-05-29 信利光电股份有限公司 一种智能试衣镜系统
CN108125476A (zh) * 2017-12-25 2018-06-08 重庆迪铭科技有限公司 用于化妆镜的自适应补光方法
CN108280431B (zh) * 2018-01-25 2021-04-30 Oppo广东移动通信有限公司 人脸识别处理方法、人脸识别处理装置及智能终端
CN108308888B (zh) * 2018-02-05 2019-11-12 汇森家具（龙南）有限公司 一种梳妆台及其工作方法
CN110702725B (zh) * 2018-07-09 2024-02-20 浙江清华柔性电子技术研究院 高温风洞的成像系统
CN112804914A (zh) * 2018-09-21 2021-05-14 上海诺基亚贝尔股份有限公司 镜子
CN109711328B (zh) * 2018-12-25 2021-07-30 上海众源网络有限公司 一种人脸识别方法、装置及电子设备
CN110572906B (zh) * 2019-09-06 2022-04-29 渲美美健（深圳）科技股份有限公司 镜子的亮度调节方法、镜子及存储介质
CN112235483B (zh) * 2020-08-24 2023-04-07 深圳市雄帝科技股份有限公司 拍照灯光自动调节方法、系统及其自助拍摄设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101969719A (zh) * 2010-09-08 2011-02-09 无锡中星微电子有限公司 智能灯光控制系统及其控制方法
CN102591101A (zh) * 2012-02-07 2012-07-18 广东美的电器股份有限公司 摄像头补光装置及其控制方法
CN105389572A (zh) * 2015-12-10 2016-03-09 威海北洋电气集团股份有限公司 一种人脸和身份证识别一体机及自动调整亮度的补光方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI347775B (en) * 2006-12-13 2011-08-21 Wistron Corp Method and device of rapidly building a gray-level and brightness curve of displayer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101969719A (zh) * 2010-09-08 2011-02-09 无锡中星微电子有限公司 智能灯光控制系统及其控制方法
CN102591101A (zh) * 2012-02-07 2012-07-18 广东美的电器股份有限公司 摄像头补光装置及其控制方法
CN105389572A (zh) * 2015-12-10 2016-03-09 威海北洋电气集团股份有限公司 一种人脸和身份证识别一体机及自动调整亮度的补光方法

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