CN110186560B - 紫外线数值修正方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种紫外线数值修正方法，其包括：从一紫外线传感器中获取感测数据，并将感测数据代入一计算公式以获得一紫外线数值；当通过感测数据所计算出的紫外线数值超过一第一阈值，根据计算公式与第一阈值，以获得一增益参数，并根据增益参数将紫外线数值作一增益计算；判断当前的紫外线数值相较于先前的紫外线数值的差值是否超过一第二阈值，且当前的紫外线数值后的多个测量点测量的紫外线数值与先前的紫外线数值间的差值若无继续超过第二阈值，则将此超过第二门坎的数值用先前数值取代；将低于一第三阈值的紫外线数值校正为零；根据所计算的紫外线数值，修正紫外线传感器的计算公式的增益参数。

Description

紫外线数值修正方法与系统

技术领域

本发明涉及一种紫外线数值修正方法与系统，特别是涉及一种修正误差的紫外线数值修正方法与系统。

背景技术

穿戴装置除了可以作为智能手机的第二屏幕外，因其具备多种传感器，所以更具备人体感测、环境传感器或紫外线感测等功能。其中，紫外线传感器包含紫外线波段能量检测功能，紫外线传感器的供货商会定义传感器的敏感度、取样频率与测量时间的长短，后端的制造商会依据传感器的供货商所定义的数值，设定对应公式以获得符合客户需要的紫外线指数。

然而，穿戴装置的电力有限，穿戴装置的制造商希望穿戴装置内部组件的耗电量越低越好，但是当紫外线传感器的所需电压降低时，会导致紫外线传感器所测量的敏感度、取样频率或测量时间等数据不稳定，若要求紫外线传感器的供货商更改电路设计又需耗费很多时间跟金钱。

图1显示太阳光下在不同紫外线传感器所测量的数据图。如图1所示，可以观察到，当紫外线传感器在太阳光下测量时，且在低耗电情况下，通过紫外线传感器的制造商所提供的紫外线数值(Ultraviolet Index，UVI)线性回归计算公式：UVI＝k(m*Input2+Input)所计算出来的紫外线数值，其中，k与m为线性回归系数，而Input为紫外线传感器所感测的能量信号经由模拟数字转换器(ADC)转换后的感测数据，通过上述的公式，可依据每个不同的紫外线传感器的电路特性或组装公差差异，推算出适当的线性回归系数(k与m)，根据适当的线性回归系数，让不同的紫外线传感器所测量出来的数据，代入上述的公式后，算出的紫外线数值不会差距过大。

然而，在低耗电的情况下，紫外线传感器所测量的数据不稳定，如图1所示，每个紫外线传感器发生取样数值暴冲的时间点不同(图中突然暴冲的测量数值)，导致通过上述的计算公式所推算出来的数值存在较大的差异。

图2显示在紫外线灯下在不同紫外线传感器所测量的数据图。如图2所示，在不同紫外线传感器的测量下，在紫外线目标期望值为11下，所谓目标期望值为厂商设定在某一情况下，紫外线传感器应该量出的紫外线数值，然而，两个样品所求得的紫外线数值分别为7.6与14.6，由此可见，两个不同紫外线传感器所测量的数值差距过大，且与所要求的数值也不相同。

故，如何在紫外线传感器的供货商所定义的公式与数值中，设计一紫外线数值修正方法，在感测数据中排除误差较大的数据，使计算公式所计算出来的紫外线数值符合客户需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提出一种新的显示器校正方法与系统，可根据不同特性的液晶显示模块进行不同的显示器校正。

根据上述的目的，本发明提出一种紫外线数值修正方法，包括：从一紫外线传感器中获取感测数据，并将感测数据代入一计算公式以获得一紫外线数值；当通过感测数据所计算出的紫外线数值超过一第一阈值，根据计算公式与第一阈值，计算获得多个增益参数，并根据多个增益参数将紫外线数值作一增益计算；判断当前的紫外线数值相较于先前的紫外线数值的差值是否超过一第二阈值，且当前的紫外线数值之后的多个测量点测量的紫外线数值与先前的紫外线数值之间的差值若无继续超过第二阈值，则将此超过第二阈值的紫外线数值用先前的紫外线数值取代；将低于一第三阈值的紫外线数值校正为零；以及根据所计算的紫外线数值，修正紫外线传感器的计算公式的参数。

更进一步地，判断当前的紫外线数值相较于先前的紫外线数值的差值是否超过第二阈值，且当前的紫外线数值之后的多个测量点测量的紫外线数值与先前的紫外线数值之间的差值是否连续超过第二阈值的步骤是判断紫外线传感器是否发生感测错误。

更进一步地，将低于第三阈值的感测数据校正为零的步骤是紫外线数值在室内或暗室所计算的数值。

更进一步地，计算公式为应用线性回归的计算公式。

更进一步地，当紫外线数值超出第一阈值，计算公式为：((k(m*Input^2+Input))^a)*b，k与m为线性回归参数，a与b为增益参数，Input为紫外线传感器测量的感测数据。

更进一步地，当紫外线数值低于第一阈值，计算公式为：k(m*Input^2+Input)，k与m为线性回归参数，a与b为增益参数，Input为紫外线传感器测量的感测数据。

根据上述的目的，本发明提出一种紫外线数值修正系统，包括一紫外线传感器、一微处理器以及一过滤器。紫外线传感器感测紫外线辐射的强度，并输出感测数据。微处理器连接紫外线传感器，且存储一计算公式，接收感测数据，并通过感测数据与计算公式以输出紫外线数值，且当紫外线数值超出一第一阈值，将计算公式作一增益计算。过滤器连接紫外线传感器与微处理器，将紫外线数值与先前的紫外线数值之间的差值超过一第二阈值，且当前的紫外线数值之后的多个测量点测量的紫外线数值与先前的紫外线数值之间的差值并无继续超过第二阈值，以及低于一第三阈值的紫外线数值过滤。

更进一步地，计算公式为应用线性回归的计算公式。

更进一步地，当紫外线数值超出第一阈值，计算公式为：((k(m*Input^2+Input))^a)*b，k与m为线性回归参数，a与b为增益参数，Input为紫外线传感器测量的感测数据。

更进一步地，当紫外线数值低于第一阈值，计算公式为：k(m*Input^2+Input)，k与m为线性回归参数，a与b为增益参数，Input为紫外线传感器测量的感测数据。

本发明的有益效果在于，本发明所提供的紫外线数值修正方法与系统，其排除差异过大的感测数据以及修正背景过暗的感测数据，改善紫外线传感器在低耗电功率下的稳定度与准确度。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1显示太阳光下在不同紫外线传感器所测量的数据图。

图2显示在紫外线灯下在不同紫外线传感器所测量的数据图。

图3显示本发明优选实施例的紫外线数值修正方法的流程图。

图4显示经过第一阈值计算过的紫外线感测的数据图。

图5显示应用本发明的紫外线数值修正方法所得出的紫外线数值的数据图。

图6为本发明的紫外线数值修正系统的方框图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“紫外线数值修正方法与系统”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

为了解释清楚，在一些情况下，本技术可被呈现为包括包含功能块的独立功能块，包含装置、装置组件、软件中实施的方法中的步骤或路由，或硬件及软件的组合。

实施根据这些公开方法的装置可以包括硬件、固件及/或软件，且可以采取任何各种形体。这种形体的典型例子包括笔记本电脑、智能电话、小型个人计算机、个人数字助理等等。本文描述的功能也可以实施于外围设备或内置卡。通过进一步举例，这种功能也可以实施在不同芯片或在单个装置上执行的不同程序的电路板。

该指令、用于传送这样的指令的介质、用于执行其的计算资源或用于支持这样的计算资源的其他结构，为用于提供在这些公开中所述的功能的手段。

本发明紫外线数值修正方法的实施例

图3为本发明优选实施例的紫外线数值修正方法的流程图，如图3所示，感测数据修正方法包括下列步骤。在步骤S301中，从一紫外线传感器中获取感测数据，并将感测数据代入一计算公式以获得一紫外线数值(UVI)。在本发明中，紫外线传感器设置于穿戴装置上，紫外线传感器随时都可感测当时当地的紫外线。计算公式为一线性回归计算公式UVI＝k(m*Input^2+Input)，其中，Input为紫外线传感器测量的数据，k与m为线性回归系数。

在步骤S302中，当根据计算公式与第一阈值，以获得多个增益参数，并将增益参数紫外线数值作一增益计算。上述的步骤，如下的判断条件所示：UVI＝IF k(m*Input^2+Input)>b^(1/a),((k(m*Input^2+Input))^a)*b,IF k(m*Input^2+Input)<b^(1/a),k(m*Input^2+Input)。其中，a与b为增益参数，b^(1/a)为第一阈值，增益计算为计算公式a次方，并乘上b値。k、m、a与b值可以通过大量的感测数据而求得，如何求出k、m、a与b值，请参照以下步骤：

首先，先收集感测数据(数量不限)，同样时间点的目标紫外线数值(UVI(Utarget))对照取样(Sample)量到的感测数据(Raw Data)，确认剔除测量误差过大的点后将其记录下来，记录表如下：

然后，将感测数据(Raw Data)平均后代入公式计算UVI

目标UVI测量感测数据(Raw Data)平均值代入公式：

最后，将目标UVI(Utarget)与计算结果(Ucalculate)取最小误差总和以求出公式中的a,b,k,m值。

目标UVI 计算结果 误差＝两数相减取绝对值

误差总和＝f(a,b,k,m)＝E1+E2+E3+E4+E5+…，取误差最小值计算方法为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

公式中的判断条件表示，若所测量的紫外线数值大于第一阈值，表示紫外线数值属于较高的紫外线数值，因此将上述计算公式的计算结果的紫外线数值作增益计算。反之，若所计算的紫外线数值小于第一阈值，表示紫外线数值属于较低的紫外线数值，依旧以原本公式计算。通过分段式的方式，应用不同公式计算紫外线数值，使较高的紫外线数值缩小控制计算结果，进而使紫外线传感器的紫外线数值更接近理想的目标值。

在步骤S303中，判断当前的紫外线数值相较于先前的紫外线数值的差值是否超过一第二阈值，且当前的紫外线数值之后的多个测量点测量的紫外线数值与先前的紫外线数值间的差值若无继续超过第二阈值，则将此超过第二阈值的数值用先前数值取代。当所计算出的紫外线数值过高，此时紫外线数值有可能是正常的数值，也有可能是紫外线传感器的感测失常所计算出来的紫外线数值，若发现在数个测量点所测量的紫外线数值与先前的紫外线数值的差值超过第二阈值，非连续稳定出现，表示此数值是因为紫外线传感器失常产生的几率很高，因此通过第二阈值的过滤，过滤短时间变化过高的紫外线数值，改以出现暴冲值前的紫外线数值替代，第二阈值的数值大小可依不同实施例或不同传感器而不同；若在一特定时间内，超过一定值的数个感测点所计算的紫外线数值相较于先前的紫外线数值间的差值都超过第二阈值，则将这些差值超出的第二阈值的紫外线数值视为正常值，本发明的紫外线数值修正方法会通过判断这些差值超出第二阈值的紫外线数值是否持续长时间出现为依据来判断此数值正确或错误，正确值保留而错误值会以差值超过第二阈值前所计算的紫外线数值替代。其中紫外线数值测量连续出现与先前的紫外线数值之间的差值超过第二阈值，其中连续、持续、继续的定义可以是超过5个、10个、20个或数个感测点错误，但在此并不局限。

在步骤S304中，将低于一第三阈值的紫外线数值校正为零。若在室内或暗室中，会因背景过暗，导致所计算的紫外线数值出现错误，因此通过第三阈值的设定，若紫外线数值低于第三阈值，将紫外线数值都修正为零。举例来说，若第三阈值设为0.4，依据感测数据所计算出来的紫外线数值(Ultraviolet Index，UVI)为0.3时，将此紫外线数值修正为零，但是在不同实施例中，第三阈值的紫外线数值可以是任何数值，在此并不局限。

在步骤S305中，根据所计算的紫外线数值，修正紫外线传感器的计算公式的参数。根据前述的步骤所计算出的紫外线数值还可以代入步骤S302中的计算公式：((k(m*Input^2+Input))^a)*b，进一步修正线性回归的k、m、a与b数值。图5显示应用本发明的紫外线数值修正方法所得出的紫外线数值的数据图，如图5所示，先前不同的两个紫外线传感器通过本发明的紫外线数值修正方法后，在紫外线指数目标期望值为11时，所得出的紫外线数值分别为8.3和12.2，两样品紫外线数值差距较修正前缩小。

另外，本发明的紫外线数值修正方法可以通过一微处理器来执行上述的过滤步骤，可将在一微处理器中存储上述的判断条件的程序代码或执行指令，达到感测数据修正的目的，如何撰写程序代码或执行指令以及如何将程序代码或执行指令存储于微处理器中，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

通过本发明的紫外线数值修正方法，除了可以修正紫外线传感器因为低耗电功率下，导致感测失误的问题，还可以改善在室内或暗室内，紫外线传感器测量错误的缺点。在低耗电功率下，紫外线传感器的测量结果，通过本发明的紫外线数值修正方法，所输出的数据与前一代紫外线传感器的测量结果近似。

本发明紫外线数值修正系统的实施例

图6为本发明的紫外线数值修正系统的方框图，如图6所示，本发明的紫外线数值修正系统60包括一紫外线传感器601、一微处理器603、一过滤器605与一校正模块607。

紫外线传感器601感测紫外线辐射的强度而输出感测数据，微处理器603连接紫外线传感器601，其用以接收与计算紫外线传感器所测量的感测数据，并输出紫外线数值(UVI)。而且，在微处理器603内存储一紫外线数值的判断条件：UVI＝IF k(m*Input^2+Input)>b^(1/a),((k(m*Input^2+Input))^a)*b,IF k(m*Input^2+Input)<b^(1/a),k(m*Input^2+Input)，其中，k(m*Input^2+Input)为紫外线数值的计算公式，((k(m*Input^2+Input))^a)*b为计算公式作一增益计算，k与m为线性回归参数，a与b为增益参数，Input为紫外线传感器所测量的感测数据，b^(1/a)为第一阈值。将数个紫外线传感器经过数次测量获得的感测数据代入上述的紫外线数值计算公式，可以推算出适当的k、m、a与b值。同个或不同个紫外线传感器经过数次测量，每次所获得的数据都会有所差异，利用此数据所推算出来的k、m、a与b值都不相同，需通过大量测量数据求得合理的k、m、a与b值，根据此k、m、a与b值以及公式，可以计算出在容许误差范围的紫外线数值。

上述的判断条件表示，若所测量的紫外线数值大于第一阈值，表示紫外线数值属于较大的紫外线数值，因此将上述计算公式的计算结果的紫外线数值作增益计算。反之，若所计算的紫外线数值小于第一阈值，表示紫外线数值的属于较低的紫外线数值，依旧以原本公式计算。通过分段式的方式，应用不同公式计算紫外线数值，使较高的紫外线数值缩小控制计算结果，使紫外线传感器的紫外线数值更接近理想的目标值。

过滤器605连接紫外线传感器601与微处理器603，进一步来说，处理器603是通过过滤器605连接紫外线传感器601。当紫外线数值修正系统60所计算出的紫外线数值相较于前所测量的紫外线数值之间超过第二阈值，但不连续出现所计算出的紫外线数值仍超出第二阈值的现象，表示紫外线传感器601的测量出现错误，通过过滤器605将差距过大的感测数据过滤掉，而以发生错误前的感测数据替代。另外，过滤器605更进一步将紫外线数值修正系统60将低于第三阈值的紫外线数值归零，紫外线数值过低，有可能是在室内或暗室所的紫外线数值，会因背景过暗，导致所计算出的紫外线数值出现错误。通过本发明紫外线数值修正系统10的过滤器605将异常或过低的紫外线数值滤除，使误差缩小。

校正模块607连接紫外线传感器601与微处理器603，校正模块607将微处理器603计算好的紫外线数值再代回原本的公式中，进一步修正公式中的k、m、a与b等数值，让公式所计算出的紫外线数值更加精确。通过本发明的紫外线数值修正方法与系统，无须重新设计紫外线传感器，使其适用于低功耗的环境下，同样可以达到相同的感测效果。

本发明的有益效果在于，本发明所提供的紫外线数值修正方法与系统，其排除差异过大的感测数据以及修正背景过暗的感测数据，改善紫外线传感器在低耗电功率下的稳定度与准确度。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包括于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种紫外线数值修正方法，其特征在于，包括：

从一紫外线传感器中获取感测数据，并将所述感测数据代入一计算公式以获得一紫外线数值；

当通过所述感测数据所计算出的所述紫外线数值超过一第一阈值，根据所述计算公式与所述第一阈值，计算获得多个增益参数，并根据所述多个增益参数将所述紫外线数值作一增益计算；

判断当前的所述紫外线数值相较于先前的所述紫外线数值的差值是否超过一第二阈值，且当前的所述紫外线数值之后的多个测量点测量的所述紫外线数值与先前的所述紫外线数值之间的所述差值若无继续超过所述第二阈值，则将此超过所述第二阈值的所述紫外线数值用先前的所述紫外线数值取代；

将低于一第三阈值的所述紫外线数值校正为零；以及

根据前述的步骤所计算出的所述紫外线数值，修正所述紫外线传感器的所述计算公式的参数。

2.根据权利要求1所述的紫外线数值修正方法，其特征在于，判断当前的所述紫外线数值相较于先前的所述紫外线数值的差值是否超过所述第二阈值，且当前的所述紫外线数值之后的所述多个测量点测量的所述紫外线数值与先前的所述紫外线数值之间的所述差值是否连续超过所述第二阈值的步骤是判断所述紫外线传感器是否发生感测错误。

3.根据权利要求1所述的紫外线数值修正方法，其特征在于，将低于所述第三阈值的所述紫外线数值校正为零的步骤是所述紫外线数值在室内或暗室所计算的数值。

4.根据权利要求1所述的紫外线数值修正方法，其特征在于，所述计算公式为应用线性回归的计算公式。

5.根据权利要求4所述的紫外线数值修正方法，其特征在于，当所述紫外线数值超出所述第一阈值，所述增益计算的公式为：((k(m*Input^2+Input))^a)*b，k与m为线性回归参数，a与b为所述增益参数，Input为所述紫外线传感器测量的所述感测数据。

6.根据权利要求5所述的紫外线数值修正方法，其特征在于，当所述紫外线数值低于所述第一阈值，所述计算公式为：k(m*Input^2+Input)，k与m为线性回归参数，Input为所述紫外线传感器测量的所述感测数据。

7.一种紫外线数值修正系统，其特征在于，包括：

一紫外线传感器，感测紫外线辐射的强度，并输出感测数据；

一微处理器，连接所述紫外线传感器，且存储一计算公式，接收所述感测数据，并通过所述感测数据与所述计算公式以输出紫外线数值，且当所述紫外线数值超出一第一阈值，将所述计算公式作一增益计算；以及

一过滤器，连接所述紫外线传感器与所述微处理器，当所述紫外线数值与先前的所述紫外线数值之间的差值超过一第二阈值，且当前的所述紫外线数值之后的多个测量点测量的所述紫外线数值与先前的所述紫外线数值之间的差值并无继续超过所述第二阈值时，所述过滤器将超过所述第二阈值的所述紫外线数值用先前的所述紫外线数值取代，以及将低于一第三阈值的所述紫外线数值校正为零。

8.根据权利要求7所述的紫外线数值修正系统，其特征在于，所述计算公式为应用线性回归的计算公式。

9.根据权利要求7所述的紫外线数值修正系统，其特征在于，当所述紫外线数值超出所述第一阈值，所述增益计算的公式为：((k(m*Input^2+Input))^a)*b，k与m为线性回归参数，a与b为增益参数，Input为所述紫外线传感器测量的所述感测数据。

10.根据权利要求8所述的紫外线数值修正系统，其特征在于，当所述紫外线数值低于所述第一阈值，所述计算公式为：k(m*Input^2+Input)，k与m为线性回归参数，Input为所述紫外线传感器测量的所述感测数据。

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