CN106550521A

CN106550521A - 一种光照角度的确定方法及装置

Info

Publication number: CN106550521A
Application number: CN201510614176.0A
Authority: CN
Inventors: 姜维
Original assignee: Alibaba Group Holding Ltd
Current assignee: Advanced New Technologies Co Ltd; Advantageous New Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2035-09-23
Also published as: CN106550521B

Abstract

本申请实施例提供一种光照角度的确定方法及装置，该方法获取传感器阵列中的各光电传感器分别测量得到的各光照强度，根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各光电传感器分别测量的光照强度，确定光照强度矩阵，根据所述光照强度矩阵，在所述传感器阵列所在的平面内确定光源方向，根据各光照强度、预先保存的光源对应的发光强度，以及预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离，确定光照与所述平面的法线所成的夹角，根据所述光源方向和所述夹角确定光照角度。上述光照角度的确定方法相对于现有技术中测量光照角度的方法，不需要使用复杂昂贵的设备，仅通过传感器阵列等装置，便可以测量光照角度，使得光照测量的方法更加简单便捷。

Description

一种光照角度的确定方法及装置

技术领域

本申请涉及信息技术领域，尤其涉及一种光照角度的确定方法及装置。

背景技术

目前，光电信息学已经成为信息化社会中科学技术发展的重要标志。在很多实际应用中，人们都希望能够测量光照角度，甚至希望能够对光源的位置进行定位。

然而，在现有技术中，测量光照角度的方法一般都需要基于复杂昂贵的设备来实现，这就导致现有技术中的光照角度测量方法推广困难，不能被大规模应用到人们的日常生活中。

因此，如何简单便捷的测量光照角度成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种光照角度的确定方法及装置，用以简单便捷的测量光照角度。

本申请实施例提供的一种光照角度的确定方法，包括：

获取传感器阵列中的各光电传感器分别测量得到的各光照强度；

根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各光电传感器分别测量的光照强度，确定光照强度矩阵；

根据所述光照强度矩阵，在所述传感器阵列所在的平面内确定光源方向；

根据各光照强度、预先保存的光源对应的发光强度，以及预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离，确定光照与所述平面的法线所成的夹角；

根据所述光源方向和所述夹角确定光照角度。

本申请实施例提供的一种传感器阵列，包括：

多个密封避光管(202)和多个光电传感器(201)，其中：每个光电传感器(201)均位于密封避光管(202)的底部。

本申请实施例提供的一种光照角度的确定装置，包括：

获取模块，用于获取传感器阵列中的各光电传感器分别测量得到的各光照强度；

矩阵模块，用于根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各光电传感器分别测量的光照强度，确定光照强度矩阵；

方向模块，用于根据所述光照强度矩阵，在所述传感器阵列所在的平面内确定光源方向；

夹角模块，用于根据各光照强度、预先保存的光源对应的发光强度，以及预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离，确定光照与所述平面的法线所成的夹角；

角度模块，用于根据所述光源方向和所述夹角确定光照角度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的测量光照角度的方法过程；

图2为本申请实施例提供的传感器阵列的示意图；

图3为为本申请实施例提供的在传感器阵列中确定光源方向的示意图；

图4为本申请实施例提供的确定光照与传感器阵列所在平面法线的夹角的示意图；

图5为本申请实施例提供的根据光源方向和夹角确定光照角度的示意图；

图6为本申请实施例提供的光照角度的确定装置结构示意图。

具体实施方式

由于在现有技术方案中，测量光照角度的方法中，主要是通过使用复杂昂贵的设备来实现，这使得现有技术中光照角度测量方法推广困难，不能被大规模应用到人们的日常生活中。因此，为了使人们可以方便、快捷、低价的测量光照角度，本申请实施例通过阵列传感器接收光照，根据光照强度建立光照矩阵，通过一系列计算最终获得光照角度，如此便可以简单便捷的测量光照角度，降低了测量光照角度的成本，提高了测量光照角度的便捷性。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的光照角度的确定过程，具体包括以下步骤：

S101：获取传感器阵列中的各光电传感器分别测量得到的各光照强度。

在本申请实施例中，所述的传感器阵列可以是由多个光电传感器组成的阵列，并且该阵列可以是以各种方式排列的，如图2所示。

图2为本申请实施例提供的传感器阵列的示意图，在图2中，传感器阵列由多个密封避光管202和多个光电传感器201组成，每个光电传感器201均位于密封避光管202的底部。其中，图2所示的传感器阵列是以密封避光管202的横截面为正六边形为例进行说明的，即，每个正六边形的密封避光管202和其底部的光电传感器201构成一个传感单元，各传感单元紧密排列，构成传感器阵列。当然，密封避光管202的横截面也可以是其他形状，如正方形、正三角形等。

由于本申请中的光电传感器201位于密封避光管202的底部，因此，为了使从传感器阵列上方照射的光线能够尽量无损的通过反射被传递到底部的光电传感器，本申请中密封避光管202内壁的反光率需要高于预设反光率，该预设反光率可根据需要进行设置，如90％或95％等。

本申请实施例中所述的光电传感器201的种类可以是光敏电阻、光敏二极管或者光敏三极管等，光电传感器201接受光照后，可根据光照强度输出电信号，该电信号用于表征光电传感器201受到的光照强度的大小，也即，步骤S101中，光照角度的确定装置可获取传感器阵列中各光电传感器201所发送的电信号，并通过获取到的电信号确定各光电传感器201分别测量得到的光照强度。

光电传感器201的规格可以视使用状况而定，如，当需要大面积的传感器阵列时，可以统一使用外径为20毫米的光电传感器201，当需要小面积的传感器阵列，可以统一使用外径为4.5毫米的光电传感器201。一般的，同一传感器阵列中的各光电传感器201的规格是一致的。

S102：根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各光电传感器分别测量的光照强度，确定光照强度矩阵。

在本申请实施例中，该光照强度矩阵是一个对应于实体的传感器阵列的一个数据矩阵，该光照强度矩阵的各元素为各光电传感器获得的光照强度的数值，即各元素对应各光电传感器分别测量的到的光照强度，该各元素的位置由与其对应的光电传感器在传感器阵列中所处的位置确定。

具体的，将各光电传感器在该传感器阵列中的位置作为第一位置，该第一位置即是各光电传感器在该传感器阵列中的实际位置，并且可以使用各光电传感器的行和列作为基础的坐标表示第一位置，或者使用对各光电传感器预先设定的编号表示第一位置。根据各光电传感器的第一位置确定每一个光电传感器测得的光照强度在光照强度矩阵中的元素的第二位置，并将各光电传感器分别获得的光照强度作为光照强度矩阵中的元素，即以各光电传感器的位置和分别获得的光照强度为基础，建立一个记录该传感器阵列测得的各光照强度的数值的光照强度矩阵。其中，传感器阵列中各光电传感器的第一位置与光照强度矩阵中各元素的第二位置是一一对应的关系。

例如，一个3×3的传感器阵列，其中各光电传感器以光电传感器1～9的编号表示，最上一行为第一行，最左一列为第一列，依次类推。那么第一位置对应如表1所示：

表1

若以坐标表示，则其中(1，1)表示光电传感器1在该传感器阵列中位于第一行第一列，以此类推，该第一位置表示各光电传感器在传感器阵列的位置。若以预先设定的编号标识，则其中光电传感器5的编号5表示该传感器位于传感器阵列的第二行第二列。假设该传感器阵列中光电传感器1～9分别获得的光照强度为10Lx、15Lx、20Lx、15Lx、25Lx、25Lx、22Lx、28Lx和30Lx，且第一位置(1，1)对应的光照强度矩阵中的元素的第二位置为第一行第一列，第一位置(1，2)对应的光照强度矩阵中的元素的第二位置为第一行第二列，以此类推，则确定上述9个光照强度的值所组成的光照矩阵为

S103：根据所述光照强度矩阵，在所述传感器阵列所在的平面内确定光源方向。

理论上，假设传感器阵列除了受到待测光源的照射以外，不会受到其他任何光源的照射，则在步骤S102中获得的光照矩阵，就是光源照射到传感器阵列后，各光电传感器测量到的光照强度所形成的矩阵，即，在待测光源照射时，传感器阵列中各光电传感器只能测量到该待测光源发射的光线的光照强度。由于光源照射在一个平面上所形成的光斑一般是椭圆形，而在光源的发光强度固定、光的传播介质条件也固定的前提下，光照强度一般只与光的传播距离有关，也就是说，在上述前提下，理论上，如果传播距离相等，则光照强度也相等。而由于照射在平面上能够形成椭圆形光斑的光源在该平面上的照射方向一般就在该椭圆形的对称轴上，因此，本申请实施例中可根据传感器阵列所接受到的相等的光照强度，来确定光照在该传感器阵列所在的平面内的光源方向。其中，本申请中所述的在传感器阵列所在的平面内的光源方向是指：将光源投影到该传感器阵列所在的平面内后，投影点相对于该传感器阵列的相对方向。

具体的，光照角度的确定装置可根据步骤S102确定的光照强度矩阵中的各光照强度，确定由各光照强度构成的光照区域(由于理论上传感器阵列除了受到待测光源的照射外，不会受到其他光源的照射，因此传感器阵列中未受到照射的光电传感器测得的光照强度均为0)，在该光照区域的边界上(即，椭圆形光斑的边界上)，确定两个相等的光照强度，将确定的两个光照强度在该光照矩阵中的位置作为第一对比位置，在传感器阵列中，确定第一对比位置对应的光电传感器的位置，作为第二对比位置，再在传感器阵列所在的平面内，确定两个第二对比位置之间的直线，作为第一直线，在该传感器阵列所在的平面内，确定垂直于该第一直线的第二直线(具体可在两个第二对比位置之间连线中点的位置，确定垂直于该第一直线的第二直线)，将该第二直线向测得的最高有效光照强度延伸的方向，作为光源方向，如图3所示。

图3为本申请实施例提供的在传感器阵列中确定光源方向的示意图，在图3所示的一个25×25的传感器阵列中，通过步骤S102中确定的光照强度矩阵如图3中上面的矩阵示意图所示，其中，各元素的值代表光照强度的值，虚线所围的区域为光照区域，在图3下面以圆形点排列的阵列，为传感器阵列中一一对应于光照强度矩阵中各元素的光电传感器，其中，每一个圆形点代表一个光电传感器，并组成25×25的传感器阵列，太阳形图案表示光源在传感器阵列所在平面内的相对位置，以虚线所围的区域为光照区域。在光照强度矩阵中选定两个相同的光照强度(如，10)的元素所在的位置作为第一对比位置，确定第一对比位置对应于传感器阵列的位置，作为第二对比位置。该第二对比位置以坐标的形式表示，并以传感器阵列边界的一行作为X轴，一列作为Y轴形成一个XY坐标系，则该第二对比位置在传感器阵列中的坐标为(1，3)和(3，1)的光电传感器测得相同的光照强度，以该坐标系为基准可以得到第一直线y＝-x+4。根据两个第二对比位置(1，3)和(3，1)，可以算出以该两个第二对比位置在第一直线上确定的线段，其中点为(2，2)。以此为第二直线与第一直线的交点确定垂直于第一直线的第二直线为y＝x。假设在该直线上各光电传感器测量得到的光照强度的大小由(1，1)向(25，25)逐渐增大，则在该传感器阵列所在的平面内，光源方向是沿第二直线y＝x，由光电传感器所在位置的点坐标(1，1)指向(25，25)方向。

S104：根据各光照强度、预先保存的光源对应的发光强度，以及预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离，确定光照与所述平面的法线所成的夹角。

通过上述步骤S103，已经可以确定光照在传感器阵列所在的平面内的光源方向，即，已经可以确定光源在二维平面上相对于传感器阵列的方向，而要确定光照在三维空间内照射传感器阵列的光照角度，则除了要基于上述步骤S103确定出的光源方向以外，还需要基于光照与传感器所在的平面的法线所成的角度，因此，在本申请实施例中，可以根据光照强度与发光强度的关系公式来确定光照与传感器所在的平面的法线所成的角度。

具体的，针对每个光电传感器，可根据公式E_i＝C·I·cosα_i·L²，确定该光电传感器受到的光照与传感器阵列所在平面的法线所成的夹角。其中，E_i为第i个光电传感器测得的光照强度，C为预设的常数，I为预先保存的光源对应的发光强度，α_i为第i个光电传感器受到的光照与所述平面的法线所成的夹角，L为预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离。

确定出每个光电传感器收到的光照与传感器阵列所在平面的法线所成的夹角后，则可根据针对每个光电传感器确定的夹角，确定该传感器阵列受到的光照与该传感器阵列所在平面的法线所成的夹角。具体可计算针对每个光电传感器确定出的夹角的平均值或中位数等数值，作为光照与该传感器阵列所在平面的法线所成的夹角，如图4所示。

图4为本申请实施例提供的确定光照与传感器阵列所在平面法线的夹角的示意图。其中，太阳形图案表示光源与相对于传感器阵列坐在平面法线的相对位置。图4中，α₁、α₂、α₃等，表示针对各光电传感器，根据公式E_i＝C·I·cosα_i·L²分别计算得到的该光电传感器受到的光照与传感器阵列的法线的夹角，将针对每个光电传感器计算的夹角的平均值其中n为传感器阵列中受到待测光源光照的光电传感器的数目，作为光照与传感器阵列所在平面的法线所成的夹角。

S105：根据所述光源方向和所述夹角确定光照角度。

在本申请实施例中，根据在上述步骤S103确定的光源方向和步骤S104确定的夹角，即可唯一确定光源照射到传感器阵列上的光照角度，如图5所示。

图5为本申请实施例提供的根据光源方向和夹角确定光照角度的示意图，在该光照角度的确定装置的上表面建立三维坐标系(x，y，z)，太阳形图案表示光源所在位置，其中虚线表示在上述步骤S103确定的光源方向，首先根据在步骤S103中确定的第二直线的方程，确定该光源方向与x坐标轴的角度β，即光源在传感器阵列所在平面的投影与传感器阵列的x轴所成的角度。再根据步骤S104确定的夹角即该光源在该光照传感器的法线方向上的夹角，根据如图5中两个角度β和的值，便可以确定光源相对于该装置的光照角度。

通过上述方法，本申请可通过成本低廉的多个光电传感器，简单便捷的确定出光照角度，可以为推广光照角度的测量和应用奠定基础，为光照角度的测量和应用被大规模应用使用到日常生活中提供了可能。

进一步的，在图1所示的步骤S103中，是以传感器阵列仅接受待测光源的照射为例进行说明的，而在实际应用场景中，必定不止存在该待测光源，而是由多个复杂光源组成的场景，如，在室外时有太阳光、地面反光、玻璃反光等，在室内时有照明灯，显示屏幕发出的光、墙壁反光等。而这些光源发射或反射的光照并不是我们需要测量的，对于该传感器阵列属于干扰光源，即环境光线，所以在实际应用中为了排除这些环境光的干扰，可预设一个阈值，以区别环境光线的光照强度和待测光源的光照强度。

具体的，在通过步骤S102确定光照矩阵之前，光照角度的确定装置可根据各光电传感器测得的光照强度，将光照强度大于预设阈值的光照强度作为有效光照强度，则在通过步骤S102确定光照矩阵时，可根据各光电传感器在传感器阵列中的位置以及各有效光照强度，确定光照强度矩阵。也就是说，对于一个光电传感器而言，如果其测得的光照强度不大于预设阈值，则说明该光电传感器测得的是环境光的无效光照强度，其并未受到待测光源的照射，而如果其测得的光照强度大于预设阈值，则说明其测得的光照强度是待测光源的有效光照强度。对于无效光照强度，在光照强度矩阵中则可将其置为预设的数值，如，0等。

其中，上述的预设阈值可以预先设定，也可实时测量并设定。

预先设定上述阈值时，具体可以根据经验来设定，如，室内日光灯下阈值设定为100Lx，室外阴天阈值设定为10000Lx等。

实时测量并设定阈值时，可在传感器阵列受到待测光源的照射之前，通过该传感器阵列中的各光电传感器测量环境光的光照强度，并将测得的环境光的光照强度设定为阈值。需要说明的是，由于各光电传感器测得的环境光的光照强度可能不同，因此，本申请实施例中可针对每个光电传感器设定不同的阈值，即，针对任一光电传感器，将该光电传感器测得的环境光的光照强度，设定为该光电传感器对应的阈值。

通过上述的阈值区分有效光照强度和无效光照强度，并根据有效光照强度确定了光照强度矩阵后，在通过图1所示的步骤S103确定二维平面内的光源方向时，光照角度的确定装置则可根据该传感器阵列获取的各有效光照强度，确定由各有效光照强度构成的光照区域作为有效光照区域，该区域便可以视为是待测光源照射到该传感器阵列上的区域，在该有效光照区域的边界上，确定两个相等的有效光照强度，将这两个有效光照强度在光照强度矩阵内的位置作为第一对比位置，再根据这两个第一对比位置，在传感器阵列中，确定两个第一对比位置分别对应的光电传感器的位置，作为第二对比位置，最后在传感器阵列所在的平面内，确定两个第二对比位置之间的直线，作为第一直线，在传感器阵列所在的平面内，确定垂直于第一直线的第二直线，将第二直线向测得的最高有效光照强度延伸的方向，作为光源方向。

更进一步的，考虑到在实际应用场景中，传感器阵列中的光电传感器可能会由于质量等问题导致测量的光照强度并不准确，因此，为了提高光照角度的测量准确性，在通过步骤S102确定光照强度矩阵之前，还可对各光电传感器测量的光照强度进行修正。具体的，由于各光电传感器测量得到光照强度理论上应该是线性变化的，因此，可以针对每一行或每一列光电传感器，根据该行或该列光电传感器测得的各光照强度的值，拟合出一条直线，并采用拟合出的直线修成该行或该列光电传感器测得的各光照强度。

例如，针对第i行光电传感器，可建立三维坐标系，并将每个光电传感器的横坐标xi、纵坐标yi以及测得的光照强度zi作为该三维坐标系中的坐标(xi，yi，zi)，拟合直线z＝ax+by+c，确定使得最小的a、b、c，其中，a、b、c为拟合的直线中的待定参数，K为预设的核函数。通过拟合出的直线z＝ax+by+c，将每个光电传感器的横坐标xi和纵坐标yi代入，即可得到修正后的光照强度z。后续即可根据修正后的光照强度确定光照强度矩阵。

此外，本申请实施例还可以将步骤S102中确定的光照强度矩阵转化图像，并根据转化的图像在步骤S103中确定光源方向。具体的，可以根据光照强度矩阵，生成热力图谱，其中，光照强度矩阵的每个位置的元素对应一个灰度值或者RGB值，光照强度矩阵的每个元素对应该热力图谱的一个固定大小的区域(如，一个像素点或多个像素点组成的区域)，该区域用以显示该光照强度矩阵中相应元素对应的灰度值或者RGB值。下面仅以灰度值举例，通过如上的转化方法，该热力图谱中每个区域的灰度值与传感器阵列中每个光电传感器受到的光照强度有一一对应的关系，该关系可以是，光照强度越强则灰度值越大，即光照矩阵中光照强度越大热力图谱中该点的颜色越深。如，光照强度分为0Lx～100Lx，那么热力图谱的灰度值也同样分为0～100。

如此，便可以的到一个对应光照强度的热力图谱，当光源照射时，该热力图谱对应该光源照射在传感器阵列所在平面的椭圆形光斑，应该有同样的一个热力图灰度值的椭圆形图形，从而，可以通过图像处理的方法确定该椭圆形的对称轴，并根据灰度值在该对称轴上的的增大趋势，确定光照在传感器阵列所在平面的光源方向。

同时，由于热力图谱的图形易于处理和分析，所以本申请实施例还可以直接向第三方提供该热力图谱，使第三方可以根据该热力图谱确定光照角度、调整显示的数据信息、或者控制指定设备执行预设的操作。

另外，本申请实施例还可以实时监测光照角度的变化，并根据该光照角度的变化，调整显示的数据信息。由于光照角度是实时确定的，所以通过本申请实施例，可以实时监测光照角度的变化，从而可以利用光照角度的变化调整显示的数据信息。其中数据信息可以是，终端屏幕显示的各种数据信息，如，场景信息、图片信息、虚拟物体方向等各种信息等。具体的，定义每一个光照角度对应一个不同的数据信息，当光照角度变化时，在变化前后的两个光照角度对应显示不同的数据信息。

例如，现有技术中使用游戏机或电脑进行第一人称游戏时，只能通过手柄的摇杆、手柄的按键或者电脑鼠标键盘，来控制用户所看到的游戏场景信息，而这种方法并不直观，不能给用户很好的代入感。假设该传感器阵列集成在游戏机或电脑主机之中，光源位于用户操作游戏的手柄或遥控器上，游戏机运行第一人称射击游戏，在游戏过程中，位于手柄或遥控器上的光源照射传感器阵列。当用户移动游戏机的手柄使得光照角度变化时，该传感器阵列确定所受到的光照角度也发生变化，则根据该光照角度的变化，调整该游戏中第一人称视角，使用户所看到的游戏场景发生变化。

通过该方法，可以丰富用户调整显示数据信息的手段，使得用户更加愿意参与到这种光照角度变化与数据信息变化的互动之中，扩大本方法的使用范围和大众的使用意愿。

而除了根据确定的光照角度的变化，调整显示的数据信息以外，本申请实施例还可以根据确定的光照角度的变化，控制指定设备执行预设的操作，具体的，传感器阵列确定光照角度，当光照角度达到预设的值时，光照角度确定装置发送预设的信号，使得指定的设备执行预设信号对应的操作。

例如，当驾驶员在夜晚驾驶车辆时，为了更好的观察路面通常会开启远光灯，而当路上出现相向而行的车辆时，驾驶员可能会忘记讲远光灯切换为近光灯，导致车灯太亮使相向而行的车辆的驾驶员无法清楚的观察路况，出现交通事故的几率大大增加，导致整体交通安全降低的问题。因此，可将该传感器阵列置于车辆上，该传感器阵列则可以实时监测相向来车的灯光的光照角度，当该光照角度进入预设的范围内(如，大于45度)时，控制本车辆的灯光从远光灯切换为近光灯，使得驾驶员可以集中注意力在驾驶上，而不必担心灯光是否切换到合适的状态，同时也使得其他驾驶员避免被本车辆的远光灯干扰，导致不能清楚的观察路面的情况。

以上为本申请实施例提供的光照角度的确定方法，基于同样的思路，本申请实施例还提供一种光照角度的确定方法装置，如图6所示。

图6为本申请实施例提供的光照角度的确定装置结构示意图，具体包括：

获取模块601，用于获取传感器阵列中的各光电传感器分别测量得到的各光照强度；

矩阵确定模块602，用于根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各光电传感器分别测量的光照强度，确定光照强度矩阵；

方向确定模块603，用于根据所述光照强度矩阵，在所述传感器阵列所在的平面内确定光源方向；

第一角度确定模块604，用于根据各光照强度、预先保存的光源对应的发光强度，以及预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离，确定光照与所述平面的法线所成的夹角；

第二角度确定模块605，用于根据所述光源方向和所述夹角确定光照角度。

所述矩阵确定模块602具体用于，针对每个光照强度，确定测得该光照强度的光电传感器在所述传感器阵列中的位置，作为第一位置，确定该第一位置所对应的光照强度矩阵中的元素的位置，作为第二位置，将该光照强度作为光照强度矩阵中该第二位置处的元素。

所述方向确定模块603具体用于，根据所述光照强度矩阵中的各有效光照强度，确定由各有效光照强度构成的光照区域，在所述有效光照区域的边界上，确定两个相等的有效光照强度，将确定的两个有效光照强度在所述光照强度矩阵中的位置作为第一对比位置，在所述传感器阵列中，确定第一对比位置对应的光电传感器的位置，作为第二对比位置，在所述传感器阵列所在的平面内，确定两个第二对比位置之间的直线，作为第一直线，在所述传感器阵列所在的平面内，确定垂直于所述第一直线的第二直线，将所述第二直线向测得的最高有效光照强度延伸的方向，作为光源方向。

第一角度确定模块604具体用于，针对每个光电传感器，根据公式E_i＝C·I·cosα_i·L²，确定该光电传感器受到的光照与所述平面的法线所成的夹角，根据针对每个光电传感器确定的夹角，确定所述传感器阵列受到的光照与所述平面的法线所成的夹角，其中，E_i为第i个光电传感器测得的光照强度，C为预设的常数，I为预先保存的光源对应的发光强度，α_i为第i个光电传感器受到的光照与所述平面的法线所成的夹角，L为预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离。

所述装置还包括：

监测操作模块606，用于实时监测光照角度的变化，根据所述光照角度的变化，调整显示的数据信息，或者控制指定设备执行预设的操作。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims

1.一种光照角度的确定方法，其特征在于，包括：

根据所述光源方向和所述夹角确定光照角度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定光照强度矩阵之前，所述方法还包括：

根据各光照强度，将光照强度大于预设阈值的光照强度作为有效光照强度；

根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各光电传感器分别测量的光照强度，确定光照强度矩阵，具体包括：

根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各有效光照强度，确定光照强度矩阵。

3.如权利要1所述的方法，其特征在于，根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各光电传感器分别测量的光照强度，确定光照强度矩阵，具体包括：

针对每个光照强度，确定测得该光照强度的光电传感器在所述传感器阵列中的位置，作为第一位置；

确定该第一位置所对应的光照强度矩阵中的元素的位置，作为第二位置；

将该光照强度作为光照强度矩阵中该第二位置处的元素。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述光照强度矩阵，在所述传感器阵列所在的平面内确定光源方向，具体包括：

根据所述光照强度矩阵中的各有效光照强度，确定由各有效光照强度构成的光照区域；

在所述有效光照区域的边界上，确定两个相等的有效光照强度；

将确定的两个有效光照强度在所述光照强度矩阵中的位置作为第一对比位置，在所述传感器阵列中，确定第一对比位置对应的光电传感器的位置，作为第二对比位置；

在所述传感器阵列所在的平面内，确定两个第二对比位置之间的直线，作为第一直线；

在所述传感器阵列所在的平面内，确定垂直于所述第一直线的第二直线；

将所述第二直线向测得的最高有效光照强度延伸的方向，作为光源方向。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各光照强度、预先保存的光源对应的发光强度，以及预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离，确定光照与所述平面的法线所成的夹角，具体包括：

针对每个光电传感器，根据公式E_i＝C·I·cosα_i·L²，确定该光电传感器受到的光照与所述平面的法线所成的夹角；

根据针对每个光电传感器确定的夹角，确定所述传感器阵列受到的光照与所述平面的法线所成的夹角；

其中，E_i为第i个光电传感器测得的光照强度，C为预设的常数，I为预先保存的光源对应的发光强度，α_i为第i个光电传感器受到的光照与所述平面的法线所成的夹角，L为预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

实时监测光照角度的变化；

根据所述光照角度的变化，调整显示的数据信息，或者控制指定设备执行预设的操作。

7.一种传感器阵列，其特征在于，所述传感器阵列包括多个密封避光管(202)和多个光电传感器(201)，其中：

每个光电传感器(201)均位于密封避光管(202)的底部。

8.如权利要求7所述的传感器阵列，其特征在于，所述密封避光管(202)的横截面为正六边形。

9.如权利要求7所述的传感器阵列，其特征在于，所述密封避光管(202)内壁的反光率高于预设反光率。

10.一种光照角度的确定装置，其特征在于，包括：

矩阵确定模块，用于根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各光电传感器分别测量的光照强度，确定光照强度矩阵；

方向确定模块，用于根据所述光照强度矩阵，在所述传感器阵列所在的平面内确定光源方向；

第一角度确定模块，用于根据各光照强度、预先保存的光源对应的发光强度，以及预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离，确定光照与所述平面的法线所成的夹角；

第二角度确定模块，用于根据所述光源方向和所述夹角确定光照角度。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述获取模块还用于，在所述矩阵确定模块确定光照强度矩阵之前，根据各光照强度，将光照强度大于预设阈值的光照强度作为有效光照强度；

所述矩阵确定模块具体用于，根据各光电传感器在所述传感器阵列中的位置以及各有效光照强度，确定光照强度矩阵。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述矩阵确定模块具体用于，针对每个光照强度，确定测得该光照强度的光电传感器在所述传感器阵列中的位置，作为第一位置，确定该第一位置所对应的光照强度矩阵中的元素的位置，作为第二位置，将该光照强度作为光照强度矩阵中该第二位置处的元素。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述方向确定模块具体用于，根据所述光照强度矩阵中的各有效光照强度，确定由各有效光照强度构成的光照区域，在所述有效光照区域的边界上，确定两个相等的有效光照强度，将确定的两个有效光照强度在所述光照强度矩阵中的位置作为第一对比位置，在所述传感器阵列中，确定第一对比位置对应的光电传感器的位置，作为第二对比位置，在所述传感器阵列所在的平面内，确定两个第二对比位置之间的直线，作为第一直线，在所述传感器阵列所在的平面内，确定垂直于所述第一直线的第二直线，将所述第二直线向测得的最高有效光照强度延伸的方向，作为光源方向。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一角度确定模块具体用于，针对每个光电传感器，根据公式E_i＝C·I·cosα_i·L²，确定该光电传感器受到的光照与所述平面的法线所成的夹角，根据针对每个光电传感器确定的夹角，确定所述传感器阵列受到的光照与所述平面的法线所成的夹角，其中，E_i为第i个光电传感器测得的光照强度，C为预设的常数，I为预先保存的光源对应的发光强度，α_i为第i个光电传感器受到的光照与所述平面的法线所成的夹角，L为预先测量的所述光源到所述传感器阵列的距离。

15.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

监测操作模块，用于实时监测光照角度的变化，根据所述光照角度的变化，调整显示的数据信息，或者控制指定设备执行预设的操作。