CN107077011A - 光照感知增强方法、计算机程序产品、头戴式计算装置和照明系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种增强相应的头戴式计算装置（100）的一个或多个穿戴者的光照感知的方法（300、600），每个头戴式计算装置（100）包括至少一个透明显示模块（106）。所述方法包括确定（320）用于空间（10）中的所述穿戴者的期望光条件，确定用于所述空间中的所述穿戴者的实际光条件（330）；以及在所述至少一个透明显示模块上显示半透明图像以在实际光条件不同于期望光条件的情况下，对通过所述至少一个显示模块的光进行滤波。在实施例中，可以使用用户偏好来执行由照明系统的一个或多个（分布式）光源输出的光的全局优化。还公开了包括用于当在适当处理器上执行时实现此类方法的计算机程序代码的计算机程序产品、头戴式计算装置和照明系统。

Description

光照感知增强方法、计算机程序产品、头戴式计算装置和照明 系统

技术领域

本发明涉及一种增强用于人的光照感知的方法。

本发明进一步涉及用于在适当处理器上执行此类方法的计算机程序产品。

本发明又进一步涉及包括此类计算机程序产品的头戴式计算装置。

本发明又进一步涉及包括此类计算机程序产品的照明系统。

背景技术

存在包括跨某个空间分布且被控制以在此类空间内实现期望光照水平的多个光源（例如照明器）的照明系统。

然而，如果此类空间被多个用户占用，则可能难以实现这些用户中的每一个相互达成一致的光照条件，因为不同的用户可能具有不同的个人偏好，或者可能忙于要求不同最佳光照条件的不同任务。这可以通过配置照明系统，使得空间的不同区域（region）具有不同的局部照明条件以便在这些不同区域中的每一个中提供优化光照条件来解决。遗憾的是，此类方法很少有令人满意的，因为由于不能局部地包含来自不同光源的光的事实，常常不可能用此类照明系统产生真正地局部化的光照条件；换言之，来自于不同光源的光趋向于遍布于空间内的很大范围（area）上，使得要创建期望的局部化光照条件变得极其困难。

US 5,671,035公开了一种用于选择性地降低其穿戴者的眼睛的视场中的光强度的头戴式装置。该装置具有框架、电源、光传感器、具有快门元件阵列的两个光透射透镜、用户控件和处理电路。用户控件被用来设定用户常数以对设备进行自定义，并且可以用来选择操作模式。在操作期间，光传感器扫描视场并产生光强度信号。这些光强度信号被以用户常数和预置阈值处理。如果光强度信号超过任何阈值，则每个透镜的快门矩阵的一个或多个元件变暗。然而，此类装置并不是理想地适合于在被照明系统照亮的空间中调整照明条件以适应个人偏好，因为简单地控制通过装置的光强度水平可能不足以实现期望的光照特性。此外，此装置不能解决由照明系统产生的照明水平的任何问题。

发明内容

本发明设法提供一种增强光照感知的更灵活的方法。

本发明进一步设法提供一种用于实现此类方法的计算机程序产品。

本发明又进一步设法提供一种被配置成执行此类计算机程序产品的头戴式计算装置。

本发明又进一步设法提供一种用于与此类头戴式计算装置通信并被配置成执行此类计算机程序产品的照明系统。

根据一方面，提供了一种增强适合于与照明系统通信的头戴式计算装置的穿戴者的光照感知的方法，所述头戴式计算装置包括用于覆盖所述穿戴者的视场的至少一个透明显示模块，所述方法包括确定空间中的用于所述穿戴者的期望光条件；确定所述空间中的用于所述穿戴者的实际光条件；在所述至少一个透明显示模块上显示半透明图像以在实际光条件不同于期望光条件的情况下，对通过所述至少一个显示模块的光进行滤波，将期望照明条件和实际照明条件传送至包括用于照明所述空间的多个光源的照明系统；以及响应于所述传送而调整所述光源中的至少某些的光输出。

由于除例如光强度之外还可以控制光色彩等的事实，此类方法受益于对通过所述至少一个显示模块的光的滤波的增加控制。另外，用于产生此类滤波的显示器而不是专用阀元件的使用确保头戴式计算装置可以被用于除光照控制之外的目的，这可以使得其使用起来更有吸引力。此外，虽然如先前所解释的那样，此类照明系统的调整可能并不是始终导致最佳局部化光条件，然而此类调整可以用来减少与此类最佳局部化光条件的偏差，从而实现照明系统的例如在能量消耗方面的改善性能。

半透明图像可以是同构（homogeneous）图像，或者可以在图像的不同区域中包括不同滤波性质，从而阻挡通过所述至少一个显示模块的不同量的光。

例如，与在穿戴者的视图中央的光水平相比，可以减小在头戴式计算装置的穿戴者的视图边缘中的光水平，这可以为穿戴者提供改善的观看体验，例如当观看电子装置的屏幕时或者当阅读时。

头戴式计算装置可以包括图像传感器，其中，确定所述实际光条件的步骤可以用所述图像传感器来执行。这具有优点，即可以在不要求专用光传感器的情况下确定接近于头戴式计算装置的穿戴者的眼睛的光照水平。

在特别有利实施例中，确定所述期望光条件包括通过捕捉指示由所述穿戴者执行的任务的另一图像来确定所述任务；从所述另一图像中识别所述任务；以及检索用于所述任务的定义期望光条件。例如可以用上述图像传感器的辅助来实现此类任务的确定。这具有优点，即可以基于穿戴者忙于的任务来调整头戴式计算装置的穿戴者被暴露的光条件，使得当穿戴者切换任务时，可以在不要求用户输入的情况下自动地调整适当的光条件。为此，半透明图像可以基于用于所述任务的所述定义期望光条件。

在实现与照明系统的此类传送的情况下，所述方法还可以包括用照明系统计算半透明图像并将来自照明系统的半透明图像传送至头戴式计算装置，以便减少头戴式计算装置所需的计算努力。例如这可以改善此类装置的电池寿命。

调整步骤可以包括响应于由所述空间内的多个头戴式计算装置传送至照明系统的多个所述期望照明条件和多个关联实际照明条件而调整所述光源。在本实施例中，所述方法还可以包括确定所述空间内的头戴式计算装置的穿戴者的相应位置，其中，所述调整步骤包括响应于所述空间中的所述多个期望照明条件，所述多个实际照明条件和所述穿戴者的相应位置来调整所述光源的光输出，以便改善局部化光照条件。

在特别有利实施例中，所述方法还包括基于所述接收到的期望光条件来计算用于所述空间的最低所需光条件，所述最低所需光条件确保每个相应位置上的实际光条件使得能够实现针对其穿戴者的期望光条件；调整所述光源中的至少某些的光输出以便实现用于所述空间的最低所需光条件。此步骤还可以包括在照明系统处接收传送，该传送包括从最低所需光条件得到的已更新实际照明条件；针对每个接收到的已更新实际照明条件计算与其关联期望光条件的偏差；其中，计算半透明图像的步骤包括基于所述偏差来计算用于所述空间内的每个头戴式计算装置的半透明图像。在本实施例中，可以使实际光条件与期望光条件之间的聚合偏差最小化，从而实现其中根据聚合用户要求来控制光输出的照明系统，该聚合用户要求例如可以帮助减少此类照明系统的能量消耗。

根据另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括用于在头戴式计算装置的处理器上执行时实现根据上述实施例中的一个或多个的方法的计算机程序代码。此类计算机程序产品促进头戴式计算装置上的半透明图像的显示，以便实现针对其穿戴者的期望光条件和根据由头戴式计算装置检测并传送至照明系统的实际和期望照明条件之间的差异来调整照明系统的照明水平。

根据又另一方面，提供了一种用于增强其穿戴者的光照感知的头戴式计算装置，所述头戴式计算装置包括至少一个透明显示模块、用于控制所述至少一个透明显示模块的处理器及图像传感器和光传感器中的至少一个，其中，所述处理器适合于确定空间（10）中的用于所述穿戴者的期望光条件；确定所述空间中的用于所述穿戴者的实际光条件；在所述至少一个透明显示模块上显示半透明图像以在实际光条件不同于期望光条件的情况下对通过所述至少一个显示模块的光进行滤波；以及将期望照明条件和实际照明条件传送至包括用于照亮所述空间的多个光源的照明系统，以便为其穿戴者提供期望光条件，并且促进由照明系统产生的照明水平的调整。

根据又另一方面，提供了一种包括布置在网络中的多个光源的照明系统，该照明系统还包括系统处理器，该系统处理器用于计算用于所述光源的相应设置以便响应于由上述头戴式计算装置传送到至照明系统的期望光条件和实际光条件而调整光源中的至少某些的光输出，其中，所述系统处理器适合于接收包括由头戴式计算装置确定的期望照明条件和实际照明条件的传送；以及计算用于所述光源的相应设置以便响应于被传送至照明系统的确定实际光条件和确定期望光条件之间的差异来调整光源中的至少某些的光输出，以便通过考虑被该照明系统照亮的空间内的一个或多个头戴式计算装置所提供的一个或多期望光条件和实际光条件来改善此类照明系统的控制。

该照明系统还可以包括至少一个此类上述头戴式计算装置，从而提供特别地适合于为被照明系统照亮的空间中的多个用户提供个性化光条件的照明系统。

包括此类头戴式计算装置的照明系统还可以包括上述计算机程序产品，其中，处理器和系统处理器适合于执行计算机程序产品的计算机程序代码，即，处理器适合于执行计算机程序代码以便使方法步骤在头戴式计算装置上执行，并且系统处理器适合于执行将在照明系统上执行的方法步骤。

附图说明

参考附图更详细地且以非限制性示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1示意性地描绘了根据实施例的头戴式计算装置；

图2示意性地描绘了根据实施例的头戴式计算装置的基于功能块的表示；

图3是根据实施例的操作此类头戴式计算装置的方法的流程图；

图4是根据实施例的图3的方法的步骤的流程图；

图5示意性地描绘了根据实施例的包括一个或多个头戴式计算装置的照明系统；

图6描绘了根据实施例的操作此类照明系统的方法的流程图；以及

图7是根据实施例的图6的方法的步骤的流程图。

具体实施方式

应理解的是，附图仅仅是示意性且并未按比例描绘。还应理解的是，遍及各图使用相同的参考标号来指示相同或类似部分。

在本申请的上下文中，头戴式计算装置是一种可以戴在其用户的头上并为用户提供计算功能的装置。头戴式计算装置可以被配置成执行在可以从因特网或另一计算机可读介质检索的软件应用（app）中指定的特定计算任务。此类头戴式计算装置的非限制性示例包括智能头饰（例如眼镜、护目镜、头盔、帽子、帽舌、头带或者可以支撑在穿戴者的头上或从穿戴者的头支撑的任何其它装置等）。

在本申请的上下文中，光条件是光的特性（诸如色彩、色温、强度和此类特性的组合）。期望光条件是由用户（诸如定义用户想要的体验的光条件的头戴式计算装置的穿戴者）定义的光条件。这可以是独立于由用户执行的任务的光条件或者特定于由用户执行的任务的光条件（诸如阅读、书写、观看计算机屏幕或另一电子装置的屏幕等），因为此类任务通常具有不同的最佳光条件。

期望光条件可以是光照水平、即光强度、期望照明温度、例如暖光、冷光、期望光色彩等以及此类光特性的组合。期望光条件由用户以任何适当方式定义，例如通过捕捉实际光条件作为期望光条件、通过调整在头戴式计算装置的所述至少一个显示模块上显示的半透明图像等。替换地，期望光条件可以是被定义为对于特定任务而言最佳的（用户无关）的所定义的光条件。期望光条件的其它适当实施例对于技术人员而言将是显而易见的。

在本申请的上下文中，半透明图像是出于对通过显示模块的光进行调整（即滤波）的目的将在头戴式计算装置的显示模块上显示，以便调整由头戴式计算装置的穿戴者感觉到的光条件的图像。半透明图像可以是例如当调整光强度时的灰阶图像或者例如当作为调整光强度的替换或者附加而调整光色彩特性时的彩色图像。

半透明图像可以是均匀或同构图像，使得穿戴者的光照感知被遍及穿戴者的整个视场以相同方式调整，或者可以是不均匀图像，例如在图像的不同区域中包括不同滤波性质的分级图像，从而阻挡通过所述至少一个显示模块的不同量的光，并且在穿戴者的视场的不同部分中将穿戴者的光照感知调整不同的量。例如，可以选择半透明图像，使得穿戴者的边缘视图被以与穿戴者的视图的中心部分不同的方式调整；例如，在穿戴者视图的边缘区域中观察到的通过显示模块的各部分的光与在穿戴者的视图的中心区域中观察到的通过显示模块的各部分的光相比可以被更强地滤波，使得穿戴者可以更容易地集中于手头的任务。

图1示意性地描绘了根据实施例的头戴式计算装置100。以非限制性示例的方式，头戴式计算装置100被描绘为智能眼镜，但是应理解的是头戴式计算装置100可以采取如先前所解释的任何适当形状。头戴式计算装置100通常包括在分立显示控制器（未示出）的控制下的至少一个透明或透视显示模块106。替换地，如图2中所示，显示控制器可以由头戴式计算装置100的处理器110实现。

所述至少一个显示模块106通常被布置成当头戴式计算装置100被穿戴者穿戴时覆盖穿戴者的视场，使得头戴式计算装置100的穿戴者可以通过所述至少一个显示模块106上所显示的图像来观察视场。在实施例中，头戴式计算装置100包括一对透明显示模块106，该透明显示模块包括可以被穿戴者的右眼观察的第一显示模块和可以被穿戴者的左眼观察的第二显示模块。替换地，所述至少一个显示模块106可以是覆盖穿戴者的两只眼睛的单个显示模块。

可以以任何适当形式提供所述至少一个显示模块106，诸如如图1中所示的透明透镜部分。替换地，头戴式计算装置100可以包括一对此类透镜部分，即如上文所解释的每只眼睛一个。一个或多个透明透镜部分尺寸被确定成使得通过一个或多个透明透镜部分而获得穿戴者的基本上整个视场。例如，可以将所述至少一个显示模块106成形为将安装在头戴式计算装置100的框架126或组件外壳135中的透镜。

将理解的是，框架125可以具有任何适当形状，并且可以由任何适当材料制成，例如金属、金属合金、塑料材料或其组合。头戴式计算装置100的多个组件可以被安装在框架125中，诸如在构成框架125的一部分的组件外壳135中。组件外壳135可以具有任何适当形状，优选地允许头戴式装置100被其穿戴者以舒适的方式穿戴的人体工程学形状。

头戴式计算装置100还可以包括用于捕捉穿戴者的视场的图像的图像传感器114和用于确定其穿戴者的眼睛附近的实际光条件的光传感器116，稍后将更详细地解释其目的。在替换实施例中，可以省略光传感器116，并且可以将图像传感器114配置成还确定在头戴式计算装置100的穿戴者的眼睛附近的实际光条件。在又另一实施例中，可以省略图像传感器114。可以出于此目的将任何适当的图像传感器114和/或光传感器116集成在头戴式计算装置100中。图像传感器114和/或光传感器116优选地紧密接近于头戴式计算装置100的穿戴者的眼睛定位，使得可以由图像传感器114或光传感器116来确定准确地对应于由穿戴者观察到的光条件的实际光条件。如稍后将更详细地解释的，此类准确的局部化实际光条件还可以有利地被照明系统用来改善或优化容纳照明系统的空间中的光条件。

根据本发明的至少某些实施例，头戴式计算装置100被配置成在所述至少一个显示模块106上显示半透明图像以增强穿戴者的在他的视场中的光感知，即以对由头戴式计算装置100的穿戴者通过所述至少一个显示模块106观察到的光条件进行调整或滤波。特别地，头戴式计算装置100通常被配置成例如用图像传感器114或光传感器116来确定实际光条件，该实际光条件被针对期望光条件进行比较以确定实际光条件是否偏离期望光条件。在此类偏差的情况下，获得半透明装置，例如由处理器110生成或者从包括一组半透明图像的存储装置检索，并且在所述至少一个显示模块106上显示。半透明图像对通过所述至少一个显示模块106的光进行增强或滤波，使得实际光条件被在所述至少一个显示模块106上显示的半透明图像转换成期望的光条件。因此，头戴式计算装置100的穿戴者可以将穿戴者位于其中的空间中的光条件感知为期望光条件，尽管有空间中的实际光条件偏离期望光条件的事实。

图2示意性地描绘了头戴式计算装置100的实施例的框图，用功能块来进一步突出头戴式计算装置100的功能，其中如下面将更详细解释的，至少某些功能可以是可选功能。

头戴式计算装置100的至少一部分的功能可以由处理器110控制，该处理器执行存储在非临时计算机可读介质（诸如数据储存器112）中的指令（即计算机程序代码）。因此，与存储在数据储存器112中的处理器可执行指令相组合的处理器110可以充当头戴式计算装置100的控制器。除可以由处理器110执行的指令之外，数据储存器112可以存储与所述至少一个显示模块106上的半透明图像的生成相关联的数据。

如下面将更详细地解释的头戴式计算装置100适合于与远程系统（例如，如图5中所示的照明系统200）进行无线通信。为此，头戴式计算装置100可以包括用于与远程目标（诸如远程照明系统200）进行无线通信的无线通信接口102。任何适当的无线通信协议可以被用于头戴式计算装置100与远程系统200之间的任何无线通信，该无线通信协议例如红外链路、Zigbee、蓝牙、诸如根据IEEE 802.11标准的无线局域网协议、2G、3G或4G电信协议等。如下面将进一步解释的，可以例如控制远程照明系统200以调整容纳照明系统200的空间10中的光条件。

头戴式计算装置100可以可选地包括用于与另一远程系统（例如无线LAN）进行无线通信的另一无线通信接口104，通过该另一远程系统，头戴式计算装置100可以访问诸如因特网之类的远程数据源，例如以存储诸如用户偏好之类的数据和/或要在所述至少一个显示模块106上显示的一个或多个半透明图像。替换地，头戴式计算装置100可以包括能够与远程系统200和诸如另一网络之类的另一远程目标通信的一个无线通信接口。处理器110可以进一步适合于控制无线通信接口102和（如果存在的话）无线通信接口104。

在实施例中，头戴式计算装置100可以被布置成检测用户指令并响应于检测到的用户指令而触发操作，例如使用包括运动传感器（例如在用户指令是头部运动的情况下的陀螺仪或类似物）的至少一个其它传感器118或者通过使用图像传感器114或用以捕捉由穿戴者进行的基于手势的指令的图像的相机。用于此类手势或运动捕捉的其它适当传感器对于技术人员而言将是显而易见的。处理器110可以被布置成从捕捉传感器数据中识别由其穿戴者做出的手势或运动并将已识别手势或运动解释为指令，例如以识别由头戴式计算装置100的穿戴者执行的任务，例如阅读、计算等。此类运动的非限制性示例例如包括穿戴者的头的转头或点头。此类手势的非限制性示例例如包括通过头戴式计算装置100的视场中的手或手指手势，该手势可以在用图像传感器114捕捉的图像中检测到。

替换地或另外，所述至少一个另一传感器118可以包括声音传感器（例如可以存在扩音器以检测说出的指令的扩音器），其中，处理器110可以被通信耦合到所述另一传感器以便处理传感器数据并检测说出的指令。

所述至少一个另一传感器118可以另外或替换地包括用于促进头戴式计算装置100的穿戴者从选项列表中选择用户指令的输入传感器（例如按钮等）。例如可以在头戴式计算装置100的所述至少一个透明显示模块106上显示此类选项列表。

头戴式计算装置100还可以包括用于从用户接收输入的用户接口108。用户接口108可以包括例如触控板、键区、按钮、扩音器和/或其它输入装置。处理器110可以基于通过用户接口108接收到的输入来控制头戴式计算装置100的功能中的至少某些。在某些实施例中，所述至少一个另一传感器118可以定义用户接口108或构成其一部分。

虽然图2将头戴式计算装置100的各种组件（即无线通信接口102和104、处理器110、数据储存器112、图像传感器114、光传感器116和一个或多个其它传感器）示为与所述至少一个显示模块106分开，但可以这些组件中的一个或多个安装在所述至少一个显示模块106上或集成到所述至少一个显示模块106中。例如，可以将图像捕捉传感器安装在透视显示模块106上，可以将用户接口108提供为透视显示模块106上的触控板，处理器101和数据储存器112可以构成透视显示模块106中的计算系统，并且可以同样地将头戴式计算装置100的其它组件集成到透视显示模块106中。

替换地，可以以可以穿戴在身体的任何部分上或者被穿戴者携带的单独装置的形式提供头戴式计算装置100，该头戴式计算装置与所述至少一个显示模块106分开，该显示模块106通常将被安装在头部上。构成头戴式计算装置100的单独装置可以被以有线或无线方式通信耦合在一起。

现在将借助于图3来更详细地解释头戴式计算装置100的操作的实施例，图3描绘了方法300的流程图，该方法的步骤可以通过在头戴式计算装置100的处理器110上执行相应计算机程序代码来执行。在步骤310，所述方法例如通过将头戴式计算装置100初始化而开始。所述方法然后前进至步骤320，其中针对头戴式计算装置100的穿戴者确定期望光条件。该期望光条件可以由穿戴者以任何适当方式定义，例如通过使用头戴式计算装置100的用户接口（诸如用于定义期望光条件的用户接口108）、通过使用手势或头部移动来定义期望光条件（该手势或移动可以被头戴式计算装置100中的诸如陀螺仪之类的传感器检测到）等。替换地，用户接口可以是诸如平板电脑、智能电话等的单独装置，该用户接口被例如以有线或无线方式通信耦合到头戴式计算装置100。

可以将定义期望光条件存储在诸如数据储存器112之类的适当位置上以便在头戴式计算装置100的后续配置中检索。在此类后续配置中，步骤320可以简单地包括从适当位置检索先前定义的期望光条件。该用户可以根据亮度、光色、色温等来定义期望的光条件。

在实施例中，穿戴者可以通过调整在所述至少一个显示模块106上显示的半透明图像，例如通过调整所显示半透明图像的透明度和/或色彩以便定义期望照明条件来定义期望照明条件。定义的期望光条件可以与实际光条件相关联，在该实际光条件期间定义期望光条件，使得针对不同的实际光条件，可以从定义期望光条件与在其中定义期望光条件的实际光条件之间的关系再现期望光条件。换言之，由于在其中定义期望光条件的原始实际光条件是已知的，所以可以使用实际光条件的变化对半透明图像进行再校准，使得头戴式计算装置100的穿戴者的光照感知不受实际光条件的此类变化的影响。

替换地，用户根据光照参数来定义期望的照明条件，例如通过使用适当用户接口来选择适当参数。例如这可以是头戴式计算装置100的用户接口108，或者可以是单独的用户接口（例如平板装置、智能电话等），该用户接口被例如以有线或无线方式通信耦合到头戴式计算装置100。处理器110可以根据这样指定的照明参数来计算半透明图像。在实施例中，处理器110可以确定不能通过增强实际光条件来实现期望的光条件。在这种情形中，处理器110可以通过例如使用适当的优化算法产生对于其而言在半透明图像的穿戴者所感知到的光条件与期望光条件之间的差异被最小化的半透明图像，来近似期望光条件。

一旦已经定义了期望光条件，则穿戴者可以使用用以调用存储的适当命令来触发这样生成的半透明图像例如在数据储存器112中的存储。

图4描绘了步骤320的特定实施例的流程图，其中，基于由头戴式计算装置100的穿戴者执行的任务的识别来确定期望光条件。在本实施例中，步骤320包含第一子步骤321，其中用图像传感器114来捕捉穿戴者的视场的图像，该图像被处理器110分析以便识别指示由穿戴者执行特定任务的图像中的对象，以便在第二子步骤322中确定正在由穿戴者执行的任务。例如，图像可以包含可以指示穿戴者正在执行阅读任务书，图像可以包含可以指示穿戴者正在观看TV的TV屏幕，图像可以包含可以指示穿戴者正在计算机上工作的计算机屏幕等等。

一旦已确定了任务，执行第三子步骤323，其中检索用于确定任务的期望光条件或者如先前所解释的那样以其他方式定义。本实施例受益于这样的事实，即不同的任务可以具有不同的期望光条件；例如，当阅读时可能期望相对明亮的光照，而当观看TV时可能期望相对暗淡的光照。因此，本实施例进一步增强了由头戴式计算装置100的穿戴者进行的光照感知，因为在不同的情况下可以使得不同的个性化光照感知可用。

现在返回图3，本方法前进至步骤330，其中如先前所解释的那样使用图像传感器114或光传感器116来确定由头戴式计算装置100的穿戴者观察到的实际光条件。在步骤340中，在步骤330中确定的实际光条件与步骤320中确定的期望光条件之间进行比较。如果确定实际光条件与期望光条件匹配，则不需要由头戴式计算装置100的穿戴者来调整感知光条件，并且方法可以前进至步骤316，这将在稍后更详细地解释。

然而，如果确定实际光条件偏离期望光条件，使得可以通过在所述至少一个显示模块106上显示半透明图像以便将来自实际光条件的穿戴者的感知变换成期望光条件，来增强由头戴式计算装置100的穿戴者进行的实际光条件的感知，则方法前进至步骤350，其中生成并在所述至少一个显示模块106上显示适当的半透明图像。在本申请的上下文中，半透明图像的生成可以简单地包括从诸如数据储存器112之类的适当位置检索半透明图像，可以 替换地包括例如由处理器110来计算半透明图像。如先前所解释的，在本实施例中此计算可以包括确定在其中生成半透明图像的先前光条件与实际光条件之间的差异，以对先前生成的半透明图像进行再校准。

在实施例中，可以在步骤360中检查头戴式计算装置100是否应继续监视实际光条件以便检测实际光条件的变化（例如因为照明系统被调整），使得由照明系统产生的发光输出改变和/或因为头戴式计算装置100的穿戴者出现在其中的空间中的自然光条件已改变。在这种情形中，可能期望连续地或至少周期性地监视实际光条件，使得可以如先前所解释的那样调整半透明图像，以确保实际光条件的变化不导致由头戴式计算装置100的穿戴者感觉到的光条件的变化。如果此类继续监视是期望的，则方法可以返回至步骤330。否则，如果此类继续监视不再是期望的或者根本不是期望的，则方法可以在步骤370终止。

可以在照明系统中使用由头戴式计算装置100确定的期望和实际光条件来调整由此类照明系统产生的发光输出。

图5示意性地描绘了照明系统200以及许多头戴式计算装置100存在于其中的空间10。照明系统200可以是包括被通信耦合到跨空间10分布的许多光源220的通信控制器210的联网照明系统，该通信控制器210适合于与头戴式计算装置100进行无线通信以及与一个或多个光源220进行通信。可以用任何适当方式（例如有线通信、无线通信或其混合）来实现通信控制器210与一个或多个光源220之间的通信。

通信控制器210可以适合于向光源220发送控制信息以便调整这些光源的光输出。在实施例中，通信控制器210在中央控制光源220中的至少某些。替换地或另外，光源220中的至少某些可以具有本地控制器，该本地控制器被配置成从通信控制器210接收控制信息并将此控制信息转换成用于其关联光源220的控制信号。

在实施例中，空间10还可以包括可选室内定位系统250，该室内定位系统可以被配置成确定空间10内的一个或多个头戴式计算装置100的位置。此类室内定位系统本身是众所周知的，并且因此仅仅为了简洁起见将不会进一步解释。应理解的是可以使用任何适当的室内定位系统250。室内定位系统250通常被配置成与照明系统200的通信控制器210通信以便为照明系统200提供空间10内的活动头戴式计算装置100的位置。如下面将更详细地解释的，此定位信息可以被照明系统200用来根据特定位置上的期望条件来调整单独光源220的设置，该期望光条件已被此位置上的头戴式计算装置100传送至照明系统200。

照明系统200可以用任何适当方式将单独头戴式计算装置100与所确定位置相关联；例如，室内定位系统250可以为照明系统200提供位置信息，该位置信息包括用于空间10内的各头戴式计算装置100的识别信息，例如由头戴式计算装置100传送的识别信息，该识别信息还可以被头戴式计算装置100结合在其与照明控制器210的通信中，使得照明控制器210可以将每个头戴式计算装置100与由室内定位系统250确定的位置相关联。

现在将借助于图6来更详细地解释照明系统200与在空间10中使用的一个或多个头戴式计算装置100之间的交互，图8描绘了根据另一实施例的方法600的流程图，该方法通常例如由通信控制器210在照明系统200上执行，该通信控制器210例如可以包括用于执行实现方法600的步骤中的至少某些的计算机程序代码的处理器（未示出）。替换地或另外，如根据以下描述将变得显而易见的，方法600的某些步骤可以由照明系统200的一个或多个光源220的相应控制器执行。

方法600在步骤610中开始，其中例如通过接通照明系统200来将照明系统200初始化。照明系统200随后参与与空间10中的一个或多个头戴式计算装置100的通信，其中，按照如先前所解释的，照明系统200（例如通信控制器210）在步骤620中接收由一个或多个头戴式计算装置100的确定的期望光条件并在步骤630中接收由一个或多个头戴式计算装置100的确定的实际光条件。应理解的是步骤620和630可以按照任何顺序执行；然而，步骤620和630被示为单独步骤，应理解的是可以将步骤620和630组合成单个步骤。

在可选步骤635中，照明系统200（例如通信控制器210）可以进一步接收从室内定位系统250（当存在时）接收用于照明系统200在步骤620和630中与之通信的一个或多个头戴式计算装置100的位置信息。

在步骤640中，如果由一个或多个光源220产生的光输出可以被适应，则照明系统200基于从一个或多个头戴式计算装置100接收到的期望光条件来进行计算。例如，在空间10存在单个头戴式计算装置100的情况下，照明系统200内的处理器（诸如通信控制器210的处理器）可以确定由头戴式计算装置100确定的实际光条件是否偏离此头戴式计算装置100的穿戴者的期望光条件。如果情况是这样，则照明系统200可以确定是否可以调整由一个或多个光源220产生的实际光条件，使得实际光条件与期望光条件的偏差被减小或完全去除。

如果这是可能的，则照明系统200可以在步骤650中产生用于照明系统200内的一个或多个光源220的适当调整指令并根据这些调整指令来调整一个或多个光源220。这例如可以用来减小照明系统200所消耗的能量；特别地，如果确定空间10中的实际光条件与期望光条件相比过多，则可以调整（例如降低）实际光条件，以使实际光条件与期望光条件更紧密地匹配。否则，方法可以前进至步骤660，这将在下面更详细地解释。

在其中照明系统200还接收到位置信息的实施例中，此位置信息可以用来识别主要负责在头戴式计算装置100的位置上创建实际光条件的特定光源220并调整已识别光源220，以便执行空间10中的光条件的局部化调整。为此，照明系统200将具有意识到空间10内的光源220的位置，即将知道空间10内的光源220的位置。由于照明系统200可以具有此类空间意识本身是众所周知的，所以仅仅为了简洁起见将不会对此进行进一步解释。将理解的是照明系统200可以用任何适当方式来实现此类空间意识。

方法600还可以包括可选步骤655，其中照明系统200从已从头戴式计算装置100接收到的实际光条件和期望光条件，生成用于在头戴式计算装置100上显示的半透明图像，并且将生成的半透明图像传送至头戴式计算装置100。这具有优点，即头戴式计算装置100可以要求较少的计算资源，这例如可以改善头戴式计算装置100的电池寿命。将理解的是照明系统200（例如照明系统200内的处理器）可以以与先前针对头戴式计算装置100所解释的本质上相同的方式生成半透明图像。

在步骤660中，可以判定照明系统200是否想要实现由空间10内的一个或多个头戴式计算装置100确定的实际光条件的继续监视。这例如可以有利于检查对一个或多个光源220的发光输出的调整是否已实现期望效果和/或监视由外部变化（例如自然光条件的变化、由电子装置产生的光的条件的变化等）引起的总体照明条件的变化。如果此类继续监视是期望的，则本方法可以返回至步骤630，使得照明系统200的发光输出可以被连续地或者至少周期性地调整以确保照明系统200保持在最佳操作模式下操作。否则，方法可以在步骤670终止。

在实施例中，照明系统200可以从空间10内的多个头戴式计算装置100接收期望和实际光条件。在本实施例中，步骤650中的一个或多个光源220的调整可能需要基于从所述多个头戴式计算装置100接收到的期望和实际光条件的组合分析。借助于图7更详细地对此进行解释，图7是步骤640的许多子步骤的流程图，该子步骤可以在其中空间10被每个穿戴头戴式计算装置100的多个用户占用的情形中执行。

在第一子步骤641中，照明系统200可以分析从所述多个头戴式计算装置100接收到的期望光条件，并且在第二子步骤642中确定最低实际光条件，在该最低实际光条件下可以在空间10内实现每个期望的光条件。在实施例中，可以将最低实际光条件定义为照明系统200的配置，对于该配置而言使由相应头戴式计算装置100确定的实际光条件和期望光条件之间的聚合或平均偏差最小化。

该配置可以是全局配置，其中将头戴式计算装置100视为头戴式计算装置100的单个池，并且不考虑头戴式计算装置100的相应位置，例如因为此类位置信息不可用，使得其中产生用于照明系统200中的一个或多个光源220的调整指令以便在空间10内创建全局光条件、以便实现所确定的最低实际光条件的第三子步骤643。

替换地，此配置可以将此类位置信息考虑在内，使得可以例如通过确定多个最低实际光条件而在各个层级实现由头戴式计算装置100确定的实际光条件和期望光条件之间的偏差的最小化，其中每个最低实际光条件被链接到确定位置上的头戴式计算装置100。在本实施例中，第三子步骤643可以包括基于所述多个最低实际光条件而生成用于一个或多个光源220的调整指令，以在空间10内创建最低实际光条件，从而为每个头戴式计算装置100提供单独优化实际光条件。

应注意的是这并不意味着可以在每个位置上创建期望的光条件，这将消除对在头戴式计算装置100的所述至少一个显示模块106上显示半透明图像的需要。如先前所解释的，将由光源220产生的光包含到空间10内的特定位置实际上是不可能的，使得要在头戴式计算装置100的穿戴者的每个位置上创建完美地局部化的光条件实际上是不可能的。

如先前所解释的，方法600可以可选地在步骤655中生成用于每个头戴式计算装置100的适当半透明图像，并且连续地或者至少周期性地监视由所述多各头戴式计算装置100确定的相应实际光条件的变化，使得可以动态地调整将由照明系统200产生的最低实际光条件，以便确保照明系统200连续地在最佳操作模式（例如能量高效操作模式）中操作。

虽然在前文中，由头戴式计算装置100产生的光条件信息被通信控制器210用来调整照明系统200的光源，但此信息被通信控制器210或另一控制器用来调整其它装置的光照特性同样是可行的。例如，当头戴式计算装置100的穿戴者正在观看电子装置的屏幕时，电子装置可以被通信耦合到通信控制器210或其它控制器，并从其接收屏幕光照配置指令，例如以调整屏幕的亮度水平和/或对比度水平，例如以改善在屏幕产生以供头戴式计算装置100的穿戴者观看的图像的对比度，例如以用于如先前所解释的那样减小实际光条件与期望光条件之间的差异的目的。

可以将本发明的各方面体现为头戴式计算装置、照明系统、方法或计算机程序产品。本发明的各方面可以采取具有在其上面体现的计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中体现的计算机程序产品的形式。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置或前述各项的任何适当组合。此类系统、设备或装置可以是可通过任何适当网络连接访问的；例如，系统、设备或装置可以可通过网络访问以便通过网络检索计算机可读程序代码。此类网络例如可以是因特网、移动通信网络等。计算机可读存储介质的更特定示例（非穷举列表）可以包括以下各项：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式压缩磁盘只读存储器（CD-ROM）、光学存储装置、磁存储装置或前述各项的任何适当组合。在本申请的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何有形介质，该有形介质可以包含或存储程序以供指令执行系统、设备或装置使用或与之相结合地使用。

计算机可读信号介质可以包括传播数据信号，该传播数据信号具有在其中体现（例如在基带中或者作为载波的一部分）的计算机可读程序代码。此类传播信号可以采取各种形式中的任何一个，包括但不限于电磁、光学或其任何适当组合。计算机可读信号介质可以是并非计算机可读存储介质且可以传送、传播或传输程序以供指令执行系统、设备或装置使用或者与之相结合地使用的任何计算机可读介质。

可以使用任何适当的介质来发送在计算机可读介质上体现的程序代码，该介质包括但不限于无线、有线、光纤线缆、RF等或前述各项的任何适当组合。

可以用一个或多个编程语言的任何组合来编写用于通过在处理器110上执行而执行本发明的方法的计算机程序代码，该编程语言包括诸如Java（TM）、Smalltalk、C++等面向对象编程语言和诸如"C"编程语言或类似编程语言的常规过程编程语言。程序代码可以完全地作为独立软件包（例如应用）在处理器110上执行，并且可以部分地在处理器110上且部分地在远程服务器上执行。在后一种情形中，可以通过任何类型的网络（包括局域网（LAN）或广域网（WAN））将远程服务器连接到头戴式计算装置100，或者可以例如使用因特网服务提供商通过因特网实现到外部计算机的连接。

上面参考根据本发明的实施例的方法、设备（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。将理解的是可以用将整体地或部分地在头戴式计算装置100的处理器110上执行的计算机程序指令来实现流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中的方框的组合，使得指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的部件。这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，该计算机程序指令可以引导头戴式计算装置100以特定方式运行。

计算机程序指令可以被加载到处理器110中以促使在处理器110上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现过程，使得在处理器110上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的过程。计算机程序产品可以构成计算装置100的部分，例如可以安装在头戴式计算装置100上。

应注意的是，上述实施例举例说明而不是限制本发明，并且在不脱离所附权利要求的范围的情况下，本领域的技术人员将能够设计许多可替换的实施例。在权利要求中，不应将放入括号内的任何参考标号理解为限制权利要求。术语“包括”不排除在权利要求中列出的那些之外的元件或步骤的存在。在元件前面的单词“一”或“一个”不排除多个此类元件的存在。可以借助于包括多个不同元件的硬件来实现本发明。在枚举多个部件的设备权利要求中，可以用硬件的一个以及同一个项目来体现这些部件中的多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不指示这些措施的组合不能被用来获益。

Claims (15)

1.一种增强适合于与照明系统通信的头戴式计算装置（100）的穿戴者的光照感知的方法（300、600），所述头戴式计算装置包括用于覆盖所述穿戴者的视场的至少一个透明显示模块（106），所述方法包括：

确定（320）用于空间（10）中的所述穿戴者的期望光条件；

确定用于所述空间中的所述穿戴者的实际光条件（330）；以及

在所述至少一个透明显示模块上显示半透明图像以在实际光条件不同于期望光条件的情况下对通过所述至少一个显示模块的光进行滤波；

将所述期望照明条件和实际照明条件传送（620、630）至包括用于照亮所述空间的多个光源（220）的照明系统（200）；以及

响应于所述传送而调整（650）所述光源中的至少某些的光输出。

2.权利要求1的方法（300、600），

其中，所述半透明图像是同构图像，或者

其中，所述半透明图像在图像的不同区域中包括不同滤波性质，从而阻挡通过所述至少一个显示模块（106）的不同量的光。

3.权利要求1或2的方法（300、600），

其中，所述头戴式计算装置（100）包括图像传感器（114），并且用所述图像传感器来执行确定所述实际光条件的步骤（330）。

4.权利要求1—3中的任一项的方法（300、600），

其中，确定（320）所述期望光条件包括：

通过捕捉指示所述任务的另一图像并从所述另一图像识别所述任务来确定（322）由所述穿戴者执行的任务；以及

检索（323）用于所述任务的定义的期望光条件。

5.权利要求4的方法（300、600），还包括

基于用于所述任务的所述定义的期望光条件来选择半透明图像。

6.权利要求1—5中的任一项的方法（600），还包括

用照明系统（200）来计算（655）半透明图像并将该半透明图像从照明系统传送至头戴式计算装置（100）。

7.权利要求1—6中的任一项的方法（600），还包括

其中，所述调整步骤（650）包括响应于由所述空间（10）内的多个头戴式计算装置（100）传送至照明系统（200）的多个所述期望照明条件和多个关联的实际照明条件来调整所述光源。

8.权利要求7的方法（600），还包括：

确定（335）所述空间（10）内的头戴式计算装置（100）的穿戴者的相应位置，

其中，所述调整步骤（650）包括响应于所述多个期望照明条件，所述多个实际照明条件和所述穿戴者的相应位置来调整所述光源的光输出。

9.权利要求7或8的方法（600），还包括：

基于所述接收到的期望光条件来计算（642）用于所述空间（10）的最低所需光条件，

所述最低所需光条件确保每个相应位置上的实际光条件使得能够实现用于该穿戴者的期望光条件；以及

调整（650）所述光源（220）中的至少某些的光输出，以便实现用于所述空间（10）的最低所需光条件。

10.一种包括计算机程序代码的计算机程序产品，该计算机程序代码用于当在头戴式计算装置的处理器上执行时实现权利要求1—9中的任一项的方法（300）。

11.一种用于增强其穿戴者的光照感知的头戴式计算装置（100），

所述头戴式计算装置包括至少一个透明显示模块（106）、用于控制所述至少一个透明显示模块的处理器（110）、图像传感器（114）和光传感器（116）中的至少一个，

其中，所述系统处理器适合于：

确定（320）用于空间（10）中的所述穿戴者的期望光条件；

确定用于所述空间中的所述穿戴者的实际光条件（330）；以及

在所述至少一个透明显示模块上显示半透明图像，以在实际光条件不同于期望光条件的情况下对通过所述至少一个显示模块的光进行滤波；以及

将所述期望照明条件和实际照明条件传送（620、630）至包括用于照亮所述空间的多个光源（220）的照明系统（200）。

12.权利要求11的头戴式计算装置（100），

其中，所述半透明图像是同构图像，或者

其中，所述半透明图像在图像的不同区域中包括不同滤波性质，从而阻挡通过所述至少一个显示模块（106）的不同量的光。

13.一种照明系统（200），其包括布置在网络中的多个光源（220），还包括系统处理器（210），

其中，所述系统处理器（210）适合于：

接收包括由权利要求11或12的头戴式计算装置（100）确定的期望照明条件和实际照明条件的传送；以及

计算用于所述光源的相应设置，以便响应于被传送至照明系统的确定实际光条件和确定期望光条件之间的差异，来调整光源中的至少某些的光输出。

14.权利要求13的照明系统（200），

还包括权利要求11或12的至少一个头戴式计算装置（100）。

15.权利要求14的照明系统（200），

还包括权利要求11的计算机程序产品，

其中，所述处理器（110）和所述系统处理器（210）适合于执行所述计算机程序产品的计算机程序代码。