CN109587895A - 一种led台灯色温及亮度自动调节方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED台灯色温及亮度自动调节方法、系统及装置。所述方法首先获取LED台灯使用者的面部图像及对应的拍摄时间，据此判断所述使用者是否为首次使用者，若是则根据其面部图像确定所述使用者的年龄；若否，则根据所述面部图像、拍摄时间，以及记忆存储信息库中存储的信息确定使用者的年龄；根据使用者的年龄确定色温调节目标值和亮度调节目标值；根据目标值调节所述LED台灯的色温和亮度。采用本发明提供的方法对首次使用者根据面部特征自动识别其年龄，对非首次使用者凭记忆推算其年龄，进而自动发出与使用者年龄相匹配的色温和亮度的白光，使用十分方便，并且令使用者做到科学用眼，提高使用者的学习和工作效率。

Description

一种LED台灯色温及亮度自动调节方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种LED台灯色温及亮度自动调节方法、系统及装置。

背景技术

现有的普通LED台灯一般色温是固定不可调的，虽然市面上也有可调节色温的LED台灯，但其色温调节范围通常只有几档，并且需由使用者手动调整。LED台灯亮度可调相对比较容易做到，并且亮度可实现连续可调。然而使用者在色温和亮度的手动调整过程中，由于缺乏色温和亮度方面的专业知识，其调整后的色温档和亮度档并不适合自身使用，长期使用不适宜的色温和亮度会对其眼睛产生不利的影响，也会对使用者利用LED台灯所开展的学习、工作的效率产生消极的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种LED台灯色温及亮度自动调节方法、系统及装置，以解决人为设置LED台灯的色温及亮度不方便、且设置档位不科学导致影响用眼健康和工作学习效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种LED台灯色温及亮度自动调节方法，所述方法包括：

获取所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；所述使用者为一个或多个；

根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果；

若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄；

若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄；

根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值；

根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度。

可选的，所述根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果，具体包括：

将所述面部图像与记忆存储信息库中的预留面部图像进行比较，判断所述记忆存储信息库中是否有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，获得第二判断结果；

若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者；

若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中没有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者。

可选的，所述若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄，具体包括：

若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像提取所述使用者的面部特征；

根据所述面部特征确定所述使用者的年龄；

将所述面部图像、与所述面部图像对应的所述面部图像拍摄时间以及所述使用者的年龄分别作为预留面部图像、与所述预留面部图像对应的预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄存储于所述记忆存储信息库中。

可选的，所述若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄，具体包括：

获取所述记忆存储信息库中存储的与所述面部图像相匹配的预留面部图像、与所述预留面部图像对应的预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄；

根据所述面部图像拍摄时间、所述预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄确定所述使用者的年龄。

可选的，所述根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值，具体包括：

获取年龄-色温库中与所述使用者的年龄相匹配的色温值作为所述LED台灯的色温调节目标值；

获取年龄-相对亮度库中与所述使用者的年龄相匹配的相对亮度值作为所述亮度调节目标值。

可选的，所述根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度，具体包括：

根据所述色温调节目标值确定所述LED台灯的红绿蓝三基色的光通量比例目标值和占空比目标值；

将所述LED台灯的红绿蓝三基色的光通量比例调节至所述光通量比例目标值，将所述LED台灯的红绿蓝三基色的占空比调节至所述占空比目标值，生成具有所述色温调节目标值的白光；

根据所述亮度调节目标值确定所述LED台灯的红绿蓝三基色的工作电流目标值；

将所述所述LED台灯的红绿蓝三基色的工作电流调节至所述工作电流目标值，生成具有所述亮度调节目标值的白光。

一种LED台灯色温及亮度自动调节系统，所述系统包括：

图像获取模块，用于获取所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；所述使用者为一个或多个；

图像比较判断模块，用于根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果；

第一年龄确定模块，用于若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄；

第二年龄确定模块，用于若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄；

目标值确定模块，用于根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值；

色温亮度调节模块，用于根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度。

可选的，所述图像比较判断模块具体包括：

图像比较判断单元，用于将所述面部图像与记忆存储信息库中的预留面部图像进行比较，判断所述记忆存储信息库中是否有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，获得第二判断结果；

非首次使用者判断单元，用于若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者；

首次使用者判断单元，用于若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中没有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者。

可选的，所述第一年龄确定模块具体包括：

面部特征提取单元，用于若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像提取所述使用者的面部特征；

第一年龄确定单元，用于根据所述面部特征确定所述使用者的年龄；

信息存储单元，用于将所述面部图像、与所述面部图像对应的所述面部图像拍摄时间以及所述使用者的年龄分别作为预留面部图像、与所述预留面部图像对应的预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄存储于所述记忆存储信息库中。

一种LED台灯色温及亮度自动调节装置，所述装置包括：面部信息采集电路、面部信息处理电路、LED控制电路和存储电路；所述面部信息采集电路、所述存储电路、所述LED控制电路分别与所述面部信息处理电路连接；

所述面部信息采集电路用于采集所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；所述使用者为一个或多个；

所述面部信息处理电路用于根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果；若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄；若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄；并根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值；

所述LED控制电路用于根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度；

所述存储电路用于存储记忆存储信息库、年龄-色温库和年龄-相对亮度库。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种LED台灯色温及亮度自动调节方法、系统及装置，所述方法首先获取所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，若是则根据所述面部图像中的面部特征确定所述使用者的年龄并存储；若否，则根据所述面部图像及对应的面部图像拍摄时间，以及记忆存储信息库中存储的与所述面部图像相匹配的预留面部图像、预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄确定所述使用者的年龄；并根据使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值；根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度。采用本发明提供的方法对首次使用者根据面部特征自动识别其年龄，对非首次使用者凭记忆推算其年龄，进而自动发出与使用者年龄相匹配的色温和亮度的白光，使用十分方便，并且令使用者做到科学用眼，提高使用者的学习工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的LED台灯色温及亮度自动调节方法的方法流程图；

图2为本发明提供的LED台灯色温及亮度自动调节系统的系统结构图；

图3为本发明提供的面部信息采集电路的电路图；

图4为本发明提供的面部信息处理电路、LED控制电路和存储电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种LED台灯色温及亮度自动调节方法、系统及装置，以解决人为设置LED台灯的色温及亮度不方便、且设置档位不科学导致影响用眼健康和工作学习效率的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的LED台灯色温及亮度自动调节方法的方法流程图。参见图1，本发明提供的LED台灯色温及亮度自动调节方法具体包括：

步骤101：获取所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；所述使用者可以为一个或多个。

当使用者去开LED台灯时，由安置在LED灯头内的高清摄像头对准使用者的面部进行摄像。优选的，对每个所述使用者拍摄多幅面部图像，对于获得的多幅面部图像进行分析，选择多幅面部图像中质量最高的一幅面部图像进行下一步处理。

面部信息处理电路自动获取所述面部图像，并对所述面部图像进行消除背景处理，去除面部图像的背景干扰因素。并对面部图像中使用者脸部的位置、大小和图像进行归一化处理，进一步提高面部图像质量。继而将处理后的面部图像分割为若干个子区域：例如脸部区域、脸上半区域、脸下半区域、左眼区域、嘴巴和鼻子。并对所述面部图像标记对应的拍摄时间作为面部图像拍摄时间。

当有多个使用者同时使用所述LED台灯时，获取每个使用者的面部图像并进行相同的消干扰处理和归一化处理，提高面部图像质量，再将处理后的面部图像分割为若干个子区域，并对所述面部图像标记对应的拍摄时间作为面部图像拍摄时间。

步骤102：根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果。

将所获取的面部图像和内置记忆存储信息库中的预留面部图像进行比较，在内置的记忆存储信息库中，寻找与当前使用者的面部图像相匹配的预留面部图像，若找到与所述面部图像匹配的预留面部图像，说明当前台灯使用者为非首次使用者；若在记忆存储信息库中找不到与所述面部图像匹配的预留面部图像，说明当前台灯使用者为首次使用者。

步骤103：若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄。

若在记忆存储信息库中找不到匹配的预留面部图像，则说明这是首次使用者，对首次使用者进行年龄判断，在面部图像上提取与年龄相关的面部特征，包括以亮度分布信息为代表的整体特征和以五官的位置和形状轮廓信息为代表的局部特征，根据面部特征信息，基于颅面成长模型，判断出首次使用者的年龄。

将首次使用者的面部图像、拍摄时间和年龄等信息，存储在记忆存储信息库中，作为所述记忆存储信息库中的预留面部图像、与所述预留面部图像对应的预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄。

步骤104：若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄。

在内置的记忆存储信息库中，寻找与当前使用者的面部图像相匹配的预留面部图像，若有匹配的预留面部图像，说明这是非首次使用者，则根据两幅面部图像(面部图像和对应匹配的预留面部图像)的拍摄时间，推算出非首次使用者目前的年龄。具体方法为，计算当前使用者的面部图像拍摄时间与预留面部图像拍摄时间的差值，所述差值加上所述使用者的首次记录年龄即为非首次使用者目前的年龄。

在多个使用者同时使用LED台灯时，须确定一个主导使用者，本发明选择以年龄最小者为主导使用者，以年龄最小者的年龄为最终唯一年龄输出。

步骤105：根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值。

根据使用者的年龄，在年龄-色温库和年龄-亮度库中找到相应的色温和亮度信息作为所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值。

当有多个使用者同时使用LED台灯时，推算或判断出每个使用者的年龄，以最小年龄的使用者为主导使用者，以最小年龄为最终唯一年龄输出到年龄-色温库和年龄-亮度库，寻找对应的色温调节目标值和亮度调节目标值。

对于多个使用者皆为非首次使用者的情况，可由步骤104推算出多个非首次使用者的年龄；对于多个使用者皆为首次使用者的情况，可由步骤103给出多个首次使用者的年龄。对于多个使用者部分为非首次使用者，另一部分为首次使用者的情况，可分别由步骤104和103给出各个非首次使用者和各个首次使用者的年龄，进而进行年龄比较，确定其中年龄最小的使用者。

所述年龄-色温库用于存储年龄-色温对照表，本发明提供的年龄-色温对照表如下表1所示：

表1年龄-色温对照表

年龄段(岁)	色温(K)
		(0，10)	4000
[10，20)	4100
		[20，30)	4200
[30，40)	4300
		[40，50)	4400
[50，60)	4500
		[60，70)	4600
70及以上	4700

表1年龄-色温对照表中，在70岁以下时，以10岁为一年龄段；70岁以上为一年龄段，不再区分。在10岁以下这一年龄段时，色温为4000K，以后每一年龄段增加100K，这样的色温有利于保护眼睛和提高学习工作效率。

所述年龄-亮度库用于存储年龄-相对亮度对照表，本发明提供的年龄-相对亮度对照表如下表2所示：

表2年龄-相对亮度对照表

表2所示的年龄-相对亮度对照表中，30岁以下为一年龄段，65岁以上为一年龄段，30岁和65岁之间以5岁为一年龄段；30岁以下这一年龄段时，相对亮度为100％(即为标准值)，在这基础上每一年龄段相对亮度增加5％，从而满足年龄增长对光的需求这一科学规律。

根据所述使用者的年龄，在年龄-色温库和年龄-相对亮度库中找到相应的色温和亮度信息作为色温调节目标值和所述亮度调节目标值。

步骤106：根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度。

面部信息处理电路按照所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值生成色温和亮度控制指令，LED控制电路根据色温和亮度控制指令启动红绿蓝三基色三合一LED混光，采用三通道脉宽调制(PWM)方式进行调光调色，通过调节三基色LED光通量比例和占空比来达到所需的色温(即色温调节目标值)，再通过调节三基色LED的工作电流同比例调节红绿蓝三基色的亮度从而达到所需的亮度(即亮度调节目标值)。

所述LED台灯根据接收到的三基色中红绿蓝基色的光通量比例和占空比以及工作电流，产生与使用者年龄相匹配的色温和亮度的白光。

本发明方法对首次使用者根据面部特征自动识别其年龄，对非首次使用者凭记忆推算其年龄，进而发出与使用者年龄相匹配的色温和亮度的白光，令使用者做到科学用眼，提高使用者的学习工作效率。

基于本发明提供的方法，本发明还提供一种LED台灯色温及亮度自动调节系统，图2为本发明提供的LED台灯色温及亮度自动调节系统的系统结构图。参见图2，所述系统包括：

图像获取模块201，用于获取所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；所述使用者为一个或多个；

图像比较判断模块202，用于根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果；

第一年龄确定模块203，用于若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄；

第二年龄确定模块204，用于若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄；

目标值确定模块205，用于根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值；

色温亮度调节模块206，用于根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度。

其中，所述图像比较判断模块202具体包括：

图像比较判断单元，用于将所述面部图像与记忆存储信息库中的预留面部图像进行比较，判断所述记忆存储信息库中是否有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，获得第二判断结果；

非首次使用者判断单元，用于若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者；

首次使用者判断单元，用于若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中没有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者。

所述第一年龄确定模块203具体包括：

面部特征提取单元，用于若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像提取所述使用者的面部特征；

第一年龄确定单元，用于根据所述面部特征确定所述使用者的年龄；

信息存储单元，用于将所述面部图像、与所述面部图像对应的所述面部图像拍摄时间以及所述使用者的年龄分别作为预留面部图像、与所述预留面部图像对应的预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄存储于所述记忆存储信息库中。

所述第二年龄确定模块204具体包括：

存储信息获取单元，用于获取所述记忆存储信息库中存储的与所述面部图像相匹配的预留面部图像、与所述预留面部图像对应的预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄；

第二年龄确定单元，用于根据所述面部图像拍摄时间、所述预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄确定所述使用者的年龄。

目标值确定模块205具体包括：

色温调节目标值获取单元，用于获取年龄-色温库中与所述使用者的年龄相匹配的色温值作为所述LED台灯的色温调节目标值；

亮度调节目标值获取单元，用于获取年龄-相对亮度库中与所述使用者的年龄相匹配的相对亮度值作为所述亮度调节目标值。

色温亮度调节模块206，具体包括：

色温调节参数确定单元，用于根据所述色温调节目标值确定所述LED台灯的红绿蓝三基色的光通量比例目标值和占空比目标值；

色温调节单元，用于将所述LED台灯的红绿蓝三基色的光通量比例调节至所述光通量比例目标值，将所述LED台灯的红绿蓝三基色的占空比调节至所述占空比目标值，生成具有所述色温调节目标值的白光；

亮度调节参数确定单元，用于根据所述亮度调节目标值确定所述LED台灯的红绿蓝三基色的工作电流目标值；

亮度调节单元，用于将所述所述LED台灯的红绿蓝三基色的工作电流调节至所述工作电流目标值，生成具有所述亮度调节目标值的白光。

本发明还提供一种LED台灯色温及亮度自动调节装置，所述装置用于实现本发明提供的一种LED台灯色温及亮度自动调节方法，所述装置包括：面部信息采集电路、面部信息处理电路、LED控制电路和存储电路；所述面部信息采集电路、所述存储电路、所述LED控制电路分别与所述面部信息处理电路连接。

所述面部信息采集电路用于采集所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；所述使用者为一个或多个。

所述面部信息处理电路用于根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果；若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄；若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄；并根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值。

所述LED控制电路用于根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度。

所述存储电路用于存储记忆存储信息库、年龄-色温库和年龄-相对亮度库。

图3为本发明提供的面部信息采集电路的电路图。如图3所示，由OV7671芯片U6为核心构成所述面部信息采集电路，所述面部信息采集电路还包括由U7芯片AL422B和U10芯片SN74LVC1G00构成的数据缓冲电路。具体而言，由OV7671摄像头模块对使用者的面部信息进行实时采集，经缓存器AL422B输入芯片STM32F103进行处理。

图3中，U8芯片型号为PAM3101DAB28，U9是12MHz的晶体振荡器，P3是双列直插18引脚的排针。由U8芯片为核心构成电压稳定电路，用于提供稳定的3.3V电压作为各个芯片的工作电压。图3所示的面部信息采集电路中，内部芯片U6～U10相互连接，连接方式如下：芯片之间的连接由各个芯片上每个引脚的符号标记，举例说明，芯片U6的引脚E3符号为OV7670_XCLK，芯片U9的引脚3符号同为OV7670_XCLK，因此这两个引脚连接，其他芯片连接方式相同。

图4为本发明提供的面部信息处理电路、LED控制电路和存储电路的电路图。本发明装置采用32位的ARM内核控制器STM32F103RET6芯片U1作为核心构成面部信息处理电路，实现对面部图像的消除干扰处理和归一化处理，并根据处理后的面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄，以及根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值并生成相应的色温和亮度控制指令。

本发明以单个TM1803芯片为核心构成三通道LED驱动控制专用电路，以三个TM1803芯片U2、U3、U4为核心构成所述LED控制电路。由U5芯片M45PE16为核心构成所述存储电路。其中，每个TM1803芯片构成一个三通道LED驱动控制专用电路，因为每个TM1803芯片带负载能力有限，为防止过载烧毁芯片，本发明采用三个TM1803芯片及三个LED芯片组成照明组，以提供足够强度的照明。

图4中P1是接线端子排，与芯片U1连接，P1的引脚3与芯片U1的引脚28连接，P1的引脚4与芯片U1的引脚40连接。P2是JTAG接口，与芯片U1连接，P2的引脚7与芯片U1的引脚17连接，P2的引脚9与芯片U1的引脚20连接，P2的引脚15与芯片U1的引脚7连接。

图4中内部芯片U1～U5由导线直接连接，图3与图4之间的连接是芯片U1与U7的连接，连接方式由芯片引脚上的符号表示，举例说明，U1引脚8的符号是U7引脚28的名称OV_DO0，U7引脚28的符号是U1引脚8的名称STM32F103_PC0，因此，这两个引脚相连，图3和图4中其他引脚连接方式相同。

具体而言，摄像头采集的面部图像输入芯片STM32F103先进行背景去噪及归一化处理，根据相应算法对面部图像处理后获得使用者的年龄信息，然后通过储存在M45PE16芯片中的年龄-色温对照表和年龄-相对亮度对照表中提取相应色温和亮度指令，确定LED三基色中各个基色的光通量比例、占空比和工作电流信息并输出至芯片TM1803，当LED台灯收到调光数据信号后，TM1803芯片根据自身灯具地址，截取三个字节的调光信息，产生三路PWM信号控制恒流驱动电路驱动所述LED台灯发出对应色温和亮度的白光。

本发明是提供的LED台灯色温及亮度自动调节方法、系统及装置，对使用者区分为首次和非首次，对首次使用者自动判断其年龄并存储，对非首次使用者凭记忆推算其年龄，依据使用者年龄而使LED台灯产生最佳色温和亮度的白光，达到了科学用光之目的，解决了人为设置LED台灯的色温及亮度不方便、且设置档位不科学导致影响用眼健康和工作学习效率的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种LED台灯色温及亮度自动调节方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；所述使用者为一个或多个；

根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果；

若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄；

若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄；

根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值；

根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度。

2.根据权利要求1所述的LED台灯色温及亮度自动调节方法，其特征在于，所述根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果，具体包括：

将所述面部图像与记忆存储信息库中的预留面部图像进行比较，判断所述记忆存储信息库中是否有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，获得第二判断结果；

若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者；

若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中没有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者。

3.根据权利要求2所述的LED台灯色温及亮度自动调节方法，其特征在于，所述若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄，具体包括：

若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像提取所述使用者的面部特征；

根据所述面部特征确定所述使用者的年龄；

将所述面部图像、与所述面部图像对应的所述面部图像拍摄时间以及所述使用者的年龄分别作为预留面部图像、与所述预留面部图像对应的预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄存储于所述记忆存储信息库中。

4.根据权利要求3所述的LED台灯色温及亮度自动调节方法，其特征在于，所述若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄，具体包括：

获取所述记忆存储信息库中存储的与所述面部图像相匹配的预留面部图像、与所述预留面部图像对应的预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄；

根据所述面部图像拍摄时间、所述预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄确定所述使用者的年龄。

5.根据权利要求4所述的LED台灯色温及亮度自动调节方法，其特征在于，所述根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值，具体包括：

获取年龄-色温库中与所述使用者的年龄相匹配的色温值作为所述LED台灯的色温调节目标值；

获取年龄-相对亮度库中与所述使用者的年龄相匹配的相对亮度值作为所述亮度调节目标值。

6.根据权利要求5所述的LED台灯色温及亮度自动调节方法，其特征在于，所述根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度，具体包括：

根据所述色温调节目标值确定所述LED台灯的红绿蓝三基色的光通量比例目标值和占空比目标值；

将所述LED台灯的红绿蓝三基色的光通量比例调节至所述光通量比例目标值，将所述LED台灯的红绿蓝三基色的占空比调节至所述占空比目标值，生成具有所述色温调节目标值的白光；

根据所述亮度调节目标值确定所述LED台灯的红绿蓝三基色的工作电流目标值；

将所述所述LED台灯的红绿蓝三基色的工作电流调节至所述工作电流目标值，生成具有所述亮度调节目标值的白光。

7.一种LED台灯色温及亮度自动调节系统，其特征在于，所述系统包括：

图像获取模块，用于获取所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；所述使用者为一个或多个；

图像比较判断模块，用于根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果；

第一年龄确定模块，用于若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄；

第二年龄确定模块，用于若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄；

目标值确定模块，用于根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值；

色温亮度调节模块，用于根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度。

8.根据权利要求7所述的LED台灯色温及亮度自动调节系统，其特征在于，所述图像比较判断模块具体包括：

图像比较判断单元，用于将所述面部图像与记忆存储信息库中的预留面部图像进行比较，判断所述记忆存储信息库中是否有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，获得第二判断结果；

非首次使用者判断单元，用于若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者；

首次使用者判断单元，用于若所述第二判断结果为所述记忆存储信息库中没有与所述面部图像相匹配的预留面部图像，确定所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者。

9.根据权利要求8所述的LED台灯色温及亮度自动调节系统，其特征在于，所述第一年龄确定模块具体包括：

面部特征提取单元，用于若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像提取所述使用者的面部特征；

第一年龄确定单元，用于根据所述面部特征确定所述使用者的年龄；

信息存储单元，用于将所述面部图像、与所述面部图像对应的所述面部图像拍摄时间以及所述使用者的年龄分别作为预留面部图像、与所述预留面部图像对应的预留面部图像拍摄时间以及所述使用者的首次记录年龄存储于所述记忆存储信息库中。

10.一种LED台灯色温及亮度自动调节装置，其特征在于，所述装置包括：面部信息采集电路、面部信息处理电路、LED控制电路和存储电路；所述面部信息采集电路、所述存储电路、所述LED控制电路分别与所述面部信息处理电路连接；

所述面部信息采集电路用于采集所述LED台灯的使用者的面部图像及对应的面部图像拍摄时间；所述使用者为一个或多个；

所述面部信息处理电路用于根据所述面部图像判断所述使用者是否为首次使用者，获得第一判断结果；若所述第一判断结果为所述使用者为首次使用者，根据所述面部图像确定所述使用者的年龄；若所述第一判断结果为所述使用者为非首次使用者，根据所述面部图像及对应的所述面部图像拍摄时间确定所述使用者的年龄；并根据所述使用者的年龄确定所述LED台灯的色温调节目标值和亮度调节目标值；

所述LED控制电路用于根据所述色温调节目标值和所述亮度调节目标值分别调节所述LED台灯的色温和亮度；

所述存储电路用于存储记忆存储信息库、年龄-色温库和年龄-相对亮度库。