CN109088983A - 屏幕背光调节方法、装置、可读存储介质及移动终端 - Google Patents

Abstract

一种屏幕背光调节方法、装置、可读存储介质及移动终端，该屏幕背光调节方法包括：获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据，根据所述Raw数据计算当前环境的亮度；根据所述当前环境的亮度调节所述屏幕的背光亮度。本发明相机的感光芯片实现光感sensor的功能，降低了终端成本和增大了终端屏幕的显示区域的面积，并且，只使用感光芯片上的部分区域来感光，并采用直接处理raw数据的方式计算环境亮度，降低了终端的能耗。

Description

屏幕背光调节方法、装置、可读存储介质及移动终端

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种屏幕背光调节方法、装置、可读存储介质及移动终端。

背景技术

随着电子技术的不断发展，智能终端设备，例如手机、平板电脑等逐渐成为人们与外界沟通及个人资源管理的重要工具，为人们的生活带来了许多便利。随着手机市场全面饱和，用户对智能终端的设计要求也越来越高，当前智能终端全面屏流行，如何扩大屏幕显示面积也是当前终端技术研发的重点。

目前，自动背光调节已成为智能终端的必备功能之一，在不同的环境光强度之下，该功能会确保屏幕始终处于一个合适的亮度之下，以使用户始终看清屏幕内容。

现有技术中，对智能终端的背光调整是基于设置在终端内部的环境光传感器来实现的，环境光传感器测量得到的不同环境光强度值均会直接对应一个光源亮度值，根据该光源亮度值来调整手机屏幕光源的亮度，从而实现自动背光调节。但是，这种背光调节方式需要在终端屏幕的上端设置一区域安装环境光传感器，不仅增加终端成本，而且减小了屏幕的显示面积。

发明内容

鉴于上述状况，有必要针对现有技术中通过环境光传感器感应周围的环境光以对其屏幕亮度进行调节，造成成本高和占用屏幕尺寸的问题，提供一种屏幕背光调节方法、装置、可读存储介质及移动终端。

一种屏幕背光调节方法，包括：

获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据，根据所述Raw数据计算当前环境的亮度；

根据所述当前环境的亮度调节所述屏幕的背光亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节方法，其中，根据所述Raw数据计算当前环境的亮度的步骤包括：

将所述Raw数据转换为RGB数据；

将所述RGB数据转换为YUV格式的数据，以得到亮度分量值，并将所述亮度分量值作为所述当前环境的亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节方法，其中，预设区域包括多个子区域，每个所述子区域对应一Raw子数据，所述根据所述Raw数据计算当前环境的亮度的步骤包括：

根据每个Raw子数据计算对应子区域的感光亮度值；

对计算得到的多个感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节方法，其中，所述对计算得到的多个感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度的步骤包括：

确定计算得到的多个感光亮度值的中间值，并提取多个所述感光亮度值中与所述中间值的差值低于阈值的目标感光亮度值；

对所述目标感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节方法，其中，所述获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据的步骤之前还包括：

监测所述屏幕的状态；

当所述屏幕为亮屏状态时，启动相机，并在后台运行所述相机。

进一步的，上述屏幕背光调节方法，其中，所述获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据的步骤包括：

以预设的时间间隔周期性的获取相机前置摄像头的感光芯片上预设区域输出的Raw数据。

进一步的，上述屏幕背光调节方法，其中，所述预设区域位于所述感光芯片中心位置，且所述预设区域的面积为所述感光芯片的面积的1/5～1/2。

本发明实施例还提供了一种屏幕背光调节装置，包括：

获取模块，用于获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据；

计算模块，用于根据所述Raw数据计算当前环境的亮度；

调节模块，用于根据所述当前环境的亮度调节所述屏幕的背光亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，所述计算模块具体用于：

将所述Raw数据转换为RGB数据；

将所述RGB数据转换为YUV格式的数据，以得到亮度分量值，并将所述亮度分量值作为所述当前环境的亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，所述预设区域包括多个子区域，每个所述子区域对应一Raw子数据，所述计算模块包括：

第一计算子模块，用于根据每个Raw子数据计算对应子区域的感光亮度值；

第二计算子模块，对计算得到的多个感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，所述第二计算子模块具体用于：

确定计算得到的多个感光亮度值的中间值，并提取多个所述感光亮度值中与所述中间值的差值低于阈值的目标感光亮度值；

对所述目标感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，还包括：

监测模块，用于监测所述屏幕的状态；

启动模块，用于当所述屏幕为亮屏状态时，启动相机，并在后台运行所述相机。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，所述获取模块具体用于：

以预设的时间间隔周期性的获取相机前置摄像头的感光芯片上预设区域输出的Raw数据。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，所述预设区域位于所述感光芯片中心位置，且所述预设区域的面积为所述感光芯片的面积的1/5～1/2。

本发明实施例还提供了一种可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现上述任意一方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种移动终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任意一方法的步骤。

本发明实施例中，通过相机的感光芯片实现光感sensor的功能，以感应环境光亮度的变化，从而自动调节屏幕亮度，实现自动背光调节。其取消了现有技术中的光感sensor，降低了终端成本，且适当性的增大了终端屏幕的显示区域的面积。并且，本实施例中，只使用感光芯片上的部分区域来感光，达到降低功耗的目的，同时，采取直接处理raw数据的方式计算环境亮度，不经过ISP处理，进一步地降低终端的能耗。

附图说明

图1为本发明第一实施例中屏幕背光调节方法的流程图；

图2a～2d为本发明第一实施例中，R和B像素的四种不同的分布示意图，图2e和2f分别为G像素的两种分布示意图；

图3为本发明第二实施例中屏幕背光调节方法的流程图；

图4为本发明第三实施例中屏幕背光调节装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

本发明实施例中的屏幕背光调节方法应用于移动终端中(如手机、平板电脑、可穿戴设备等)。该移动终端上安装有相机，以进行拍照和摄像，该相机至少包括一个摄像头，如前置摄像头或后置摄像头，每个摄像头设置对应一感光芯片，该感光芯片通常采用CCD(电荷耦合)元件或CMOS(互补金属氧化物半导体)器件，用以感应光线变化。该移动终端根据相机中的感光芯片作为感光元件以感应环境光亮度，并根据感应的环境光亮度调节移动终端的屏幕亮度。

请参阅图1，为本发明第一实施例中的屏幕背光调节方法，包括步骤S11～S12。

步骤S11，获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据，并根据所述Raw数据计算当前环境的亮度。

本实施例中通过相机中的感光芯片来检测环境的光强度，这就要求在使用移动终端时，相机处于运行状态，感光芯片实时感应环境光强度。该光感芯片可以是前置摄像头的感光芯片也可以是后置摄像头的感光芯片，此处不加以限定。为了不影响终端的正常使用和降低耗电量，可控制相机在后台运行，图像不显示在屏幕上。

为了进一步降低相机的耗电量，移动终端获取感光芯片上预设区域输出的Raw数据，并根据该Raw数据计算当前环境的亮度。该预设区域为终端预先在感光芯片上设置的一光线检测区域，相机后台运行时，仅该预设区域工作，通过该预设区域来检测环境光强度。该预设区域的面积为整个感光芯片面积的一部分，其所选择的区域位置和尺寸可根据实际需要进行设置。例如，本实施例中，该预设为感光芯片的中间区域，其面积为感光芯片的面积的1/5～1/2。本实施例中对该预设区域的形状不加以限定，其可以是以感光芯片的中心为圆心的圆形区域，也可以是与感光芯片共中心的方形区域。

移动终端获取该感光芯片上预设区域输出的Raw数据。该Raw数据是一种未经处理直接从相机感光芯片(CCD或CMOS)得到的原始信息。该Raw数据是将感光芯片感应到的环境光信号转换为数字信号后形成的数据文件。现有的移动终端上的感光芯片输出的图像都会经过图像信号处理器(ISP，image signal processor)，经过ISP处理后亮度会被调节到一个正常亮度范围内(比如环境光太暗会增加亮度)，这样获得的图像亮度就不能正常的反应当前环境的亮度。而且，由于ISP需要不停的工作也会增加功耗。因此，本实施例中，直接获取处理raw数据，该数据无需经过图像信号处理器处理，可一定程度上降低ISP的功耗。

上述步骤中，根据Raw数据计算当前环境的亮度的步骤包括：

将所述Raw数据转换为RGB数据；

将所述RGB数据转换为YUV格式的数据，以得到亮度分量值，并将所述亮度分量值作为所述当前环境的亮度。

Raw数据是Bayer格式的(即RGrGbB数据)，需要转换成RGB格式的，一般可通过demosaic(颜色差值)算法进行转换。Demosaic的目的是将bayer数据恢复出完整的RGB数据，常用的demosaic算法有双线性插值算法。

具体的，考虑到速度与质量的因素，本实施例中采用线性插值补偿算法将Bayer数据转换为RGB数据。

如图2a～2d所示，现有的R和B像素有四种不同的分布，对该四种分布下的R值和B进行平均值计算，作为格式转换后的R值和B值。

如图2e和2f，由于人眼对绿光的反应最敏感，Bayer格式中绿像素(G)占一半的比例，其插值也有不同，其中，

将G(R)和G(B)取平均值即可得到格式转换后的G值。

转换成RGB后为了获取到亮度数据，需要进一步转换成YUV格式的数据。因此，当前环境的亮度Y的转换公式为：

Y＝0.3R+0.59G+0.11B，其中，R、G、B分别为R分量、G分量、B分量的值。

步骤S12，根据所述当前环境的亮度调节所述屏幕的背光亮度。

当计算出当前环境的亮度值后，可根据背光算法调节屏幕亮度。具体实施时，可查询预设的背光亮度调节表中当前环境的亮度对应的目标背光亮度，并将屏幕的背光亮度调节为查询到的目标背光亮度。其中，该背光亮度调节表包括多个亮度值范围和对应的目标背光亮度。在背光亮度表中查找当前环境的亮度值对应的一亮度值范围，再确定该亮度值范围对应的目标背光亮度，并驱动背光模块将移动终端的屏幕的背光亮度调节为该目标背光亮度。

本实施例中，通过相机的感光芯片实现光感sensor的功能，以感应环境光亮度的变化，从而自动调节屏幕亮度，实现自动背光调节。其取消了现有技术中的光感sensor，降低了终端成本，且适当性的增大了终端屏幕的显示区域的面积。并且，本实施例中，只使用感光芯片上的部分区域来感光，达到降低功耗的目的，同时，采取直接处理raw数据的方式计算环境亮度，不经过ISP处理，进一步地降低终端的能耗。

请参阅图3，为本发明第二实施例中的屏幕背光调节方法，包括步骤S21～S25。

步骤S21，监测所述屏幕的状态。

步骤S22，当所述屏幕为亮屏状态时，启动相机，并在后台运行所述相机。

移动终端的屏幕状态包括亮屏状态和黑屏状态。亮屏状态为屏幕点亮时的状态。当移动终端处于亮屏状态时，需要根据终端所处环境的亮度自适应地调节屏幕背光的亮度。此时控制移动终端上的相机启动，并在后台运行，不影响用户在当前显示界面上的操作。

步骤S23，以预设的时间间隔周期性的获取相机的前置摄像头的感光芯片上预设区域输出的Raw数据，该预设区域包括多个子区域，每个子区域对应一Raw子数据。

移动终端中一般设置两个摄像头，即前置摄像头和后置摄像头，每个摄像头分别对应设置一个感光芯片。其中，前置摄像头的感光芯片朝向屏幕的方向，其感应的是屏幕表面上的光线。而后置摄像头的感光芯片用于感应屏幕背面的光线，相对于后置摄像头，前置摄像头的感光芯片获取的数据更加准确。因此，本实施例获取前置摄像头的感光芯片上的Raw数据。

为了避免感光芯片持续长时间工作而增加终端的能量消耗，本实施例中以预设的时间间隔获取感光芯片上的Raw数据。该时间间隔可根据实际需求进行设置，例如可设置为2s，即每隔2s获取一次感光芯片上预设区域的Raw数据。该预设区域为该感光芯片的中间区域，其尺寸为方形，宽度和高度分别为感光芯片的宽度、高度的1/4。

由于现在移动终端设备上的图像传感器的像素越来越高，由原来的2M发展到8M，16M或20M，如果一直在后台运行监测环境亮度会严重的增加功耗，因此本本实施例只使用感光芯片的中心区域来感光达到降低功耗的目的。

步骤S24，根据每个所述子区域的Raw子数据计算对应子区域的感光亮度值。

步骤S25，对计算得到的多个感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

该感光芯片的预设区域包括多个子区域，该Raw数据包括每个子区域对应的Raw子数据。根据每个Raw子数据计算对应子区域的感光亮度，得到多个感光亮度值。

其中，根据每个Raw子数据计算对应子区域的感光亮度的步骤包括：

将每个所述Raw子数据分别转换为RGB数据；

将每个所述RGB数据转换为YUV格式的数据，以得到多个亮度分量值；

对该多个亮度分值进行均值计算，以得到当前环境的亮度值。

本实施例中，将预设区域划分为多个子区域，根据每个子区域检测的Raw子数据分别进行感光亮度的计算。具体的，该Raw子数据是Bayer格式的，需要转换成RGB格式的，一般可通过demosaic(颜色差值)算法进行转换。转换成RGB格式的数据后进一步转换成YUV格式的数据，从而得到亮度分量Y的值。根据每个Raw子数据分别计算得到多个亮度分值，并进行均值计算，得到的平均值即为当前环境的亮度值。通过该计算方法可提高当前环境的亮度的计算精确度。

进一步的，作为本发明的一种可实施的方式，步骤S25具体包括：

步骤S251，确定计算得到的多个感光亮度值的中间值，并提取多个所述感光亮度值中与所述中间值的差值低于阈值的目标感光亮度值；

步骤S252，对所述目标感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

在实际使用时，由于前置摄像头镜头受到污渍等影响，其不同区域的透光度不同，因而感光芯片上不同区域感应的光线强度不同。因此，根据每个子区域输出的Raw子数据进行感光亮度的计算得到的多个感光亮度值并非都相同。该实施方式中，确定多个感光亮度值的中间值，并将偏离中间值较多的感光亮度值剔除，保留与中间值的差值小于阈值的目标感光亮度值。仅对目标感光亮度值进行均值计算，并将均值计算结果作为当前环境的亮度，以此可进一步提高环境亮度的计算精度。例如，该阈值设置为6lux，根据各个Raw子数据得到的感光亮度值分别为10lux、18lux、19lux、19lux、20lux、27lux，其中间值为9lux，则与中间值的差值抵压阈值的目标感光亮度值为18lux、19lux、19lux、20lux。对18lux、19lux、19lux和20lux进行均值计算，得到当前环境的亮度，为9lux。

进一步的，作为本发明的另一实施方式，在步骤S25之前还可执行步骤：

判断当前Raw数据与上一时间的获取的Raw数据是否相同；

若否，则执行步骤S25。

通过判断前后两次获取的Raw数据是否相同，来确定是否需要进行环境的亮度的计算。当前后两次获取的Raw数据相同时，说明当前环境的亮度没有变化，则不需要进行背光调节，以免不必要的数据运算而增大能耗；当前后两次获取的Raw数据不相同时，说明当前环境的亮度产生变化，则进行环境亮度的计算，以及根据环境亮度进行屏幕的背光调节。

请参阅图4，为本发明第三实施例中的屏幕背光调节装置，包括：

获取模块100，用于获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据；

计算模块200，用于根据所述Raw数据计算当前环境的亮度；

调节模块300，用于根据所述当前环境的亮度调节所述屏幕的背光亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，所述计算模块200具体用于：

将所述Raw数据转换为RGB数据；

将所述RGB数据转换为YUV格式的数据，以得到亮度分量值，并将所述亮度分量值作为所述当前环境的亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，预设区域包括多个子区域，每个所述子区域对应一Raw子数据，所述计算模块200包括：

第一计算子模块，用于根据每个Raw子数据计算对应子区域的感光亮度值；

第二计算子模块，对计算得到的多个感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，所述第二计算子模块具体用于：

确定计算得到的多个感光亮度值的中间值，并提取多个所述感光亮度值中与所述中间值的差值低于阈值的目标感光亮度值；

对所述目标感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，还包括：

监测模块400，用于监测所述屏幕的状态；

启动模块500，用于当所述屏幕为亮屏状态时，启动相机，并在后台运行所述相机。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，所述获取模块100具体用于：

以预设的时间间隔周期性的获取相机前置摄像头的感光芯片上预设区域输出的Raw数据。

进一步的，上述屏幕背光调节装置，其中，所述预设区域位于所述感光芯片中心位置，且所述预设区域的面积为所述感光芯片的面积的1/5～1/2。

本发明实施例所提供的屏幕背光调节装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本发明还提出一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的屏幕背光调节方法。

本本发明实施例还提供了一种移动终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种屏幕背光调节方法，其特征在于，包括：

获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据，根据所述Raw数据计算当前环境的亮度；

根据所述当前环境的亮度调节所述屏幕的背光亮度。

2.如权利要求1所述的屏幕背光调节方法，其特征在于，根据所述Raw数据计算当前环境的亮度的步骤包括：

将所述Raw数据转换为RGB数据；

将所述RGB数据转换为YUV格式的数据，以得到亮度分量值，并将所述亮度分量值作为所述当前环境的亮度。

3.如权利要求1所述的屏幕背光调节方法，其特征在于，所述预设区域包括多个子区域，每个所述子区域对应一Raw子数据，所述根据所述Raw数据计算当前环境的亮度的步骤包括：

根据每个Raw子数据计算对应子区域的感光亮度值；

对计算得到的多个感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

4.如权利要求3所述的屏幕背光调节方法，其特征在于，所述对计算得到的多个感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度的步骤包括：

确定计算得到的多个感光亮度值的中间值，并提取多个所述感光亮度值中与所述中间值的差值低于阈值的目标感光亮度值；

对所述目标感光亮度值进行均值计算，得到当前环境的亮度。

5.如权利要求1所述的屏幕背光调节方法，其特征在于，所述获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据的步骤之前还包括：

监测所述屏幕的状态；

当所述屏幕为亮屏状态时，启动相机，并在后台运行所述相机。

6.如权利要求1所述的屏幕背光调节方法，其特征在于，所述获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据的步骤包括：

以预设的时间间隔周期性的获取相机前置摄像头的感光芯片上预设区域输出的Raw数据。

7.如权利要求1所述的屏幕背光调节方法，其特征在于，所述预设区域位于所述感光芯片中心位置，且所述预设区域的面积为所述感光芯片的面积的1/5～1/2。

8.一种屏幕背光调节装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取相机中的感光芯片上预设区域输出的Raw数据；

计算模块，用于根据所述Raw数据计算当前环境的亮度；

调节模块，用于根据所述当前环境的亮度调节所述屏幕的背光亮度。

9.一种可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1－7任一所述的方法。

10.一种移动终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1－7任意一项所述的方法。