CN112020173B - 一种灯光调节方法及智能台灯 - Google Patents

Abstract

本发明属于台灯领域，公开了一种灯光调节方法及智能台灯，其方法包括：采集放置于预设区域的书本的图像；根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；根据所述纸张颜色、所述字体大小和预设的数据库，确定目标光色和目标亮度；根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度。本发明根据用户正在看的书本的纸张颜色和字体大小，来调节智能台灯的光色和亮度，使得光色和亮度更适合用户的实际使用场景，以便更好的保护用户的视力。

Description

一种灯光调节方法及智能台灯

技术领域

本发明属于台灯技术领域，特别涉及一种灯光调节方法及智能台灯。

背景技术

台灯是日常生活中十分常见的一种照明装置，一般用于小范围照明，比如用于办公、看书、学习等场景。当孩子开始有写写画画等行为时，家长就会给孩子买一个台灯。当家长在选购台灯时，护眼功能是家长的核心关注点。

目前，智能台灯的护眼功能一般是通过光感应传感器检测周围环境的光线强度，然后根据周围环境的光线强度来调节台灯的亮度。此种调节方式虽然可在一定程度上起到保护孩子视力的作用，但是，该灯光调节方式仅仅考虑了周围环境，并未考虑用户的实际使用场景，使得调节的灯光亮度和灯光光色可能并不是最佳的，无法起到更好的护眼目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种灯光调节方法及智能台灯，根据用户正在看的书本的纸张颜色和字体大小，来调节智能台灯的光色和亮度，使得光色和亮度更适合用户的实际使用场景，以便更好的保护用户的视力。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，提供一种灯光调节方法，包括：

采集放置于预设区域的书本的图像；

根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；

根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；

根据所述纸张颜色、所述字体大小和预设的数据库，确定目标光色和目标亮度；

根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度。

进一步优选地，所述根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色具体包括：

分离所述图像的背景和书本；

获取所述图像中书本对应的RGB值；

根据所述RGB值，确定所述书本的纸张颜色。

进一步优选地，还包括：

采集周围环境的光线强度值；

所述根据所述纸张颜色、所述字体大小和预设的数据库，确定目标光色和目标亮度具体包括：

根据所述纸张颜色和预设的数据库，确定目标光色；

根据所述字体大小、所述光线强度值和预设的数据库，确定目标亮度。

进一步优选地，所述根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小具体包括：

基于图像分割技术，从所述图像中分割出书本区域和书本中的最小字体；

获取所述书本区域的像素大小以及所述最小字体的像素大小；

根据所述最小文字的像素大小与所述书本区域的像素大小的比值，确实所述书本中的文字的字体大小。

进一步优选地，所述在根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度之后还包括：

检测用户的坐姿是否符合预设标准；

当用户的坐姿不符合预设标准时，发出提示信息。

另一方面，还提供一种智能台灯，包括：

图像采集模块，用于采集放置于预设区域的书本的图像；

纸张颜色确定模块，用于根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；

字体大小确定模块，用于根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；

光色及亮度确定模块，用于根据所述纸张颜色、所述字体大小和预设的数据库，确定目标光色和目标亮度；

调节模块，用于根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度。

进一步优选地，所述纸张颜色确定模块包括：

分离单元，用于分离所述图像的背景和书本；

RGB值获取单元，用于获取所述图像中书本对应的RGB值；

纸张颜色确定单元，用于根据所述RGB值，确定所述书本的纸张颜色。

进一步优选地，还包括光线采集模块；

所述光线采集模块，用于采集周围环境的光线强度值；

所述光色及亮度确定模块包括：

光色确定单元，用于根据所述纸张颜色和预设的数据库，确定目标光色；

亮度确定单元，用于根据所述字体大小、所述光线强度值和预设的数据库，确定目标亮度。

进一步优选地，所述字体大小确定模块包括：

图像分割单元，用于基于图像分割技术，从所述图像中分割出书本区域和书本中的最小字体；

像素获取单元，用于获取所述书本区域的像素大小以及所述最小字体的像素大小；

字体大小确定单元，用于根据所述最小文字的像素大小与所述书本区域的像素大小的比值，确实所述书本中的文字的字体大小。

进一步优选地，还包括：

坐姿检测模块，用于检测用户的坐姿是否符合预设标准；

提示模块，用于当用户的坐姿不符合预设标准时，发出提示信息。

与现有技术相比，本发明提供的一种灯光调节方法及智能台灯具有的有益效果为：本发明根据用户正在看的书本的纸张颜色和字体大小，在预设数据库中获取对应的最适宜的目标光色和目标亮度，并根据该目标光色和目标亮度来调节智能台灯的光色和亮度，使得光色和亮度更适合用户的实际使用场景，以便更好的保护用户的视力。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种灯光调节方法及智能台灯的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种灯光调节方法的实施例一的流程示意图；

图2是本发明一种灯光调节方法的实施例二的流程示意图；

图3是本发明一种灯光调节方法的实施例三的流程示意图；

图4是本发明一种灯光调节方法的实施例四的流程示意图；

图5是本发明一种灯光调节方法的实施例五的流程示意图；

图6是本发明一种智能台灯的一个实施例的结构示意框图。

附图标号说明

10、光线采集模块；          100、图像采集模块；

200、纸张颜色确定模块；     210、分离单元；

220、RGB值获取单元；        230、纸张颜色确定单元；

300、字体大小确定模块；     310、图像分割单元；

320、像素获取单元；         330、字体大小确定单元；

400、光色及亮度确定模块；   410、光色确定单元；

420、亮度确定单元；         500、调节模块；

600、坐姿检测模块；         700、提示模块。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

图1是本发明实施例一提供的一种灯光调节方法的流程图，该灯光调节方法主要用于智能台灯上。该灯光调节方法具体包括以下步骤：

S100采集放置于预设区域的书本的图像；

具体地，用户在看书或写字时，将书本放置于智能台灯可照射区域内，通过设置于智能台灯上的摄像头以预设间隔时间拍摄放置于预设区域的书本的图像，以获取放置于预设区域内的书本图像。采集的图像是指具有空间信息和RGB(Red，Green，Blue)颜色信息的图像。

预设区域的形状可以是规则的，也可以是不规则的，比如，预设区域可以是一个圆形区域、也可以是一个六边形区域、也可以是一个椭圆形区域、也可以是一个方形区域。示例性的，将智能台灯放置于桌面上，以智能台灯所在位置为中心，以预设长度为半径确定一个圆形区域，该圆形区域即为预设区域。

S200根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；

具体地，采集到书本图像后，根据采集的书本图像中的RGB颜色信息，来确定书本的纸张颜色。

若根据图像中的RGB颜色信息确定书本的纸张颜色不是单一颜色，则计算各个颜色所占的面积大小，然后选取面积最大的颜色作为书本的纸张颜色。

示例性的，根据图像中的RGB颜色信息得到书本的纸张可能为颜色A、颜色B和颜色C，然后分别计算颜色A、颜色B和颜色C所占的区域大小，若颜色A所占的区域最大，则颜色A为书本的纸张颜色；而颜色B和颜色C则有可能是文字颜色或书本中的插画颜色。

S300根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；

具体地，在采集到书本图像后，还会根据获取的图像中包含的空间信息，确定书本中的文字的字体大小。

在书本中一般包含有标题和正文等内容，而标题、正文的字体大小一般不同；因此，当根据书本的图像，确定书本中的文字的字体大小时，可能确定出的字体大小有多种，此时，选取字体最小的文字的字体大小作为书本中的文字的字体大小。

S400根据所述纸张颜色、所述字体大小和预设的数据库，确定目标光色和目标亮度；

具体地，在根据采集的图像确定出书本的纸张颜色以及书本中的文字的字体大小后，将获取的纸张颜色和字体大小在预设的数据库中进行匹配，从而确定该纸张颜色和字体大小对应的目标光色和目标亮度。

预设的数据库是预先构建的，数据库中存储有基于人眼特性和医学指南确定的每种纸张颜色和每种字体大小对应的最适宜人眼观看的灯光亮度和灯光光色。例如，当书本的纸张颜色为白色且字体大小较大时，则适当降低灯光的光亮度和光色，以避免光线太强，从而保护用户的视力。再例如，当书本的纸张颜色为暗棕色且字体大小较小时，则适当增加灯光的光亮度和光色。

S500根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度。

具体地，在确定出目标光色和目标亮度后，根据该目标光色和目标亮度，调节智能台灯的灯光光色和亮度。

灯光的光色是指光源的色温，其单位用“k”(开尔文温度单位)表示。一般低色温为暖光，高色温为冷光。例如，色温值为2500k-3200k时，灯光偏红橙色；色温值为3200k-4500k时，灯光偏橙黄色；色温值为4500k-5400k时，灯光偏黄色；色温值为5400k-5600k时，灯光为白色；色温值为5600k-6500k时，灯光偏青色；色温值为6500k-7500k时，灯光偏蓝色。灯光的光色可通过PWM开关调光的方式调节冷白LED阵列和暖白LED阵列的导通时间比例，实现色温调节。

灯光的亮度是指在某方向上单位投影面积的面光源沿该方向的发光强度，单位是坎德拉/平方米(cd/m2)。灯光的亮度可以通过改变LED光源的发光数量来进行调节。

本实施例中，根据用户正在看的书本的纸张颜色和字体大小，在预设数据库中获取对应的最适宜的目标光色和目标亮度，并根据该目标光色和目标亮度来调节智能台灯的光色和亮度，使得光色和亮度更适合用户的实际使用场景，以便更好的保护用户的视力。

图2是本发明实施例二提供的一种灯光调节方法的流程图，该灯光调节方法主要用于智能台灯上。该灯光调节方法具体包括以下步骤：

S100采集放置于预设区域的书本的图像；

S210分离所述图像的背景和书本；

具体地，通过摄像头拍摄放置于预设区域的书本的图像时，图像中可能包括放置书本的桌面，此时，需要采用图像处理技术，将图像中的书本从图像背景中分离出来，图像背景即指放置书本的桌面，将图像中的书本与背景分离，可方便后续根据图像中书本的RGB颜色值，获取书本的纸张颜色。

S220获取所述图像中书本对应的RGB值；

具体地，根据图像中的RGB颜色信息，获取图像中书本的每个像素点的RGB值，然后根据获取的每个像素点的RGB值得到书本的纸张颜色。

S230根据所述RGB值，确定所述书本的纸张颜色；

具体地，得到每个像素点的RGB值后，对像素点进行聚类处理，即将RGB颜色相同的像素点聚为一类。对像素点进行聚类处理后，即可得到多个类别的颜色，同时计算每一类颜色在书本中所占的面积大小，选取所占面积最大的颜色作为书本的纸张颜色。一般若书本中含有插画或图画时，插画和图画在页面中所占的比例不会特别大，因此，面积最大的颜色最有可能为书本自身的纸张颜色。

S300根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；

S400根据所述纸张颜色、所述字体大小和预设的数据库，确定目标光色和目标亮度；

S500根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度。

本方案中，通过获取图像中书本对应的RGB值，并选取所占面积最大的颜色作为书本的纸张颜色，可提高获取纸张颜色的准确率。

图3是本发明实施例三提供的一种灯光调节方法的流程图，该灯光调节方法主要用于智能台灯上。该灯光调节方法具体包括以下步骤：

S010采集周围环境的光线强度值；

具体地，智能台灯上还设置有光感应传感器，通过智能台灯上的光感应传感器采集智能台灯周围环境的光线强度值。

S100采集放置于预设区域的书本的图像；

S200根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；

S300根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；

S410根据所述纸张颜色和预设的数据库，确定目标光色；

具体地，预设的数据库中存储有每种纸张颜色对应的光色，例如，当书本的纸张颜色为白色时，建议使用的光色为色温较低的偏黄色光源；当书本的纸张颜色为褐色时，建议使用的光色为色温较高的偏白色光源。根据上述方法确定书本的纸张颜色后，将确定的该纸张颜色与预设的数据库中存储的纸张颜色进行匹配，然后根据匹配结果，确定该纸张颜色对应的目标光色。

S420根据所述字体大小、所述光线强度值和预设的数据库，确定目标亮度；

具体地，在确定智能台灯的目标亮度时，可结合字体大小和周围环境的光线强度值来确定。预设的数据库中还可存储各个光线强度值和字体大小对应的灯光亮度值。为了方便匹配，可将光线强度值按照强度值范围分为多个等级，将位于某一范围内的光线强度归为一类。同时将字体大小也分为几个等级，将位于某一大小内的字体归为一类。

示例性的，将光线强度值由低到高分为五个光线强度等级，分别为A、B、C、D、E，将字体大小由小到大分为四个字体等级，分别为1、2、3、4。每个光线强度值对应四个字体等级，即包含二十种情况，分别为A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4、E1、E2、E3、E4，这二十种情况分别对应一个灯光亮度。

在得到字体大小和周围环境的光线强度值后，根据周围环境的光线强度值确定该光线强度值对应的光线强度等级，同时根据字体大小确定该字体对应的字体等级。然后将光线强度等级与字体等级进行组合，在预设数据库中查找到对应的目标亮度。

S500根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度。

本方案中，将光线强度值和字体大小按范围划分为多个等级，不仅可降低数据库的构建难度，而且可在确定目标亮度时，提高匹配效率。

图4是本发明实施例四提供的一种灯光调节方法的流程图，该灯光调节方法主要用于智能台灯上。该灯光调节方法具体包括以下步骤：

S100采集放置于预设区域的书本的图像；

S200根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；

S310基于图像分割技术，从所述图像中分割出书本区域和书本中的最小字体；

S320获取所述书本区域的像素大小以及所述最小字体的像素大小；

S330根据所述最小文字的像素大小与所述书本区域的像素大小的比值，确实所述书本中的文字的字体大小；

S400根据所述纸张颜色、所述字体大小和预设的数据库，确定目标光色和目标亮度；

S500根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度。

具体地，在根据采集的图像确定书本中的文字的字体大小时，可先采用图像分割技术，从该图像中分割出书本区域，然后根据字体的纹理特征、颜色特征和形状特征等信息，采用连通域分析或投影分析等算法，在书本区域中定位文字。再利用文字的结构特征、字符间的相似性、字符间间隔等信息，提取单个字符。字符分割可采用的算法有：连通域分析、投影分析、字符聚类和模板匹配等。

提取出书本区域和最小字体后，获取书本区域的大小和最小字体的大小，如获取书本区域的像素大小以及最小文字的像素大小。然后计算最小文字的像素大小与书本区域的像素大小的比值，根据该比值，即可确定出书本中的文字的字体大小。此处，书本的实际大小是学生在学习中比较常见的书本大小，且因为在根据字体大小确定目标亮度时，是将字体大小分为多个等级来进行确定的，因此，此处只需要确定出书本中文字的大概字体大小，并不需要知道特别精确的字体大小。

图5是本发明实施例五提供的一种灯光调节方法的流程图，该灯光调节方法主要用于智能台灯上。该灯光调节方法具体包括以下步骤：

S100采集放置于预设区域的书本的图像；

S200根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；

S300根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；

S400根据所述纸张颜色、所述字体大小和预设的数据库，确定目标光色和目标亮度；

S500根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度；

S600检测用户的坐姿是否符合预设标准；

具体地，智能台灯上可设置第一检测单元和第二检测单元；第一检测单元包括发射模块和接收模块；第二检测单元也包括发射模块和接收模块。发射模块可为超声发射模块或红外发射模块；接收模块可为超声接收模块或红外接收模块。第二检测单元的设置位置高于第一检测单元的设置位置。第一检测单元主要用于检测智能台灯前是否有人，第二检测单元主要用于检测用户的头部高度是否符合要求。

第一检测单元中的发射模块发射信号，若智能台灯前存在目标用户时，第一检测单元中的接收模块会接收到返回的信号，若台灯前不存在目标用户时，则第一检测单元中的接收模块不会接收到返回的信号。因此，可通过第一检测单元检测是否存在目标用户。

第二检测单元的设置位置是根据坐姿的预设标准进行设置的。假设坐姿的预设标准中规定用户的眼睛应该距离书本的高度为30cm，则可将第二检测单元的放置位置设置为距离放置智能台灯的桌面35cm的位置，此时，第二检测单元的设置位置对应的为用户的头部。

通过第二检测单元判断是否可以检测到目标用户的头部，若能检测到，则说明目标用户的头部高于预设阈值，若不能检测到，则说明目标用户的头部低于预设阈值。

通过结合低于检测单元和第二检测单元来检测目标用户的坐姿，当第一检测单元和第二检测单元都没有检测到物体时，则说明智能台灯前不存在用户；当第一检测单元检测到物体，第二检测单元未检测到物体时，则说明智能台灯前存在用户，但用户的坐姿不符合预设标准；当第一检测单元和第二检测单元都检测到物体时，说明智能台灯前存在用户，且用户的坐姿符合预设标准。

本方案中，通过超声检测单元或红外检测单元来检测用户的坐姿是否符合预设标准，不仅可简化检测过程，而且无需通过复杂的图像识别技术来检测用户的坐姿，提取坐姿检测的检测速率。

S700当用户的坐姿不符合预设标准时，发出提示信息。

具体地，当智能台灯检测出用户的坐姿不符合预设标准时，智能台灯可发出语音提示信息，提示用户改变自己的坐姿，以更好的保护用户的视力。在发出第一次提示信息一段时间后，可再次检测用户的坐姿，若仍不符合预设标准，可再次发出提示信息提醒用户。

本方案中，通过检测孩子的坐姿是否符合预设标准，并在不符合时提醒孩子，可防止孩子因坐姿不正确，而导致视力下降，进而更好的保护学生的视力。

应理解，在上述各实施例中，各步骤序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图6是本发明实施例六提供的一种智能台灯的结构示意框图；该智能台灯包括：

图像采集模块100，用于采集放置于预设区域的书本的图像；

具体地，用户在看书或写字时，将书本放置于智能台灯可照射区域内，通过设置于智能台灯上的摄像头以预设间隔时间拍摄放置于预设区域的书本的图像，以获取放置于预设区域内的书本图像。采集的图像是指具有空间信息和RGB(Red，Green，Blue)颜色信息的图像。

预设区域的形状可以是规则的，也可以是不规则的，比如，预设区域可以是一个圆形区域、也可以是一个六边形区域、也可以是一个椭圆形区域、也可以是一个方形区域。示例性的，将智能台灯放置于桌面上，以智能台灯所在位置为中心，以预设长度为半径确定一个圆形区域，该圆形区域即为预设区域。

纸张颜色确定模块200，用于根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；

具体地，采集到书本图像后，根据采集的书本图像中的RGB颜色信息，来确定书本的纸张颜色。

若根据图像中的RGB颜色信息确定书本的纸张颜色不是单一颜色，则计算各个颜色所占的面积大小，然后选取面积最大的颜色作为书本的纸张颜色。

示例性的，根据图像中的RGB颜色信息得到书本的纸张可能为颜色A、颜色B和颜色C，然后分别计算颜色A、颜色B和颜色C所占的区域大小，若颜色A所占的区域最大，则颜色A为书本的纸张颜色；而颜色B和颜色C则有可能是文字颜色或书本中的插画颜色。

字体大小确定模块300，用于根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；

具体地，在采集到书本图像后，还会根据获取的图像中包含的空间信息，确定书本中的文字的字体大小。

在书本中一般包含有标题和正文等内容，而标题、正文的字体大小一般不同；因此，当根据书本的图像，确定书本中的文字的字体大小时，可能确定出的字体大小有多种，此时，选取字体最小的文字的字体大小作为书本中的文字的字体大小。

光色及亮度确定模块400，用于根据所述纸张颜色、所述字体大小和预设的数据库，确定目标光色和目标亮度；

具体地，在根据采集的图像确定出书本的纸张颜色以及书本中的文字的字体大小后，将获取的纸张颜色和字体大小在预设的数据库中进行匹配，从而确定该纸张颜色和字体大小对应的目标光色和目标亮度。

预设的数据库是预先构建的，数据库中存储有基于人眼特性和医学指南确定的每种纸张颜色和每种字体大小对应的最适宜人眼观看的灯光亮度和灯光光色。例如，当书本的纸张颜色为白色且字体大小较大时，则适当降低灯光的光亮度和光色，以避免人眼疲劳，从而保护用户的视力。再例如，当书本的纸张颜色为暗棕色且字体大小较小时，则适当增加灯光的光亮度和光色。

调节模块500，用于根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度。

具体地，在确定出目标光色和目标亮度后，根据该目标光色和目标亮度，调节智能台灯的灯光光色和亮度。

灯光的光色是指光源的色温，其单位用“k”(开尔文温度单位)表示。一般低色温为暖光，高色温为冷光。例如，色温值为2500k-3200k时，灯光偏红橙色；色温值为3200k-4500k时，灯光偏橙黄色；色温值为4500k-5400k时，灯光偏黄色；色温值为5400k-5600k时，灯光为白色；色温值为5600k-6500k时，灯光偏青色；色温值为6500k-7500k时，灯光偏蓝色。灯光的光色可通过PWM开关调光的方式调节冷白LED阵列和暖白LED阵列的导通时间比例，实现色温调节。

灯光的亮度是指在某方向上单位投影面积的面光源沿该方向的发光强度，单位是坎德拉/平方米(cd/m2)。灯光的亮度可以通过改变LED光源的发光数量来进行调节。

本实施例中，根据用户正在看的书本的纸张颜色和字体大小，在预设数据库中获取对应的最适宜的目标光色和目标亮度，并根据该目标光色和目标亮度来调节智能台灯的光色和亮度，使得光色和亮度更适合用户的实际使用场景，以便更好的保护用户的视力。

优选地，纸张颜色确定模块200包括：

分离单元210，用于分离所述图像的背景和书本；

具体地，通过摄像头拍摄放置于预设区域的书本的图像时，图像中可能包括放置书本的桌面，此时，需要采用图像处理技术，将图像中的书本从图像背景中分离出来，图像背景即指放置书本的桌面，将图像中的书本与背景分离，可方便后续根据图像中书本的RGB颜色值，获取书本的纸张颜色。

RGB值获取单元220，用于获取所述图像中书本对应的RGB值；

具体地，根据图像中的RGB颜色信息，获取图像中书本的每个像素点的RGB值，然后根据获取的每个像素点的RGB值得到书本的纸张颜色。

纸张颜色确定单元230，用于根据所述RGB值，确定所述书本的纸张颜色。

具体地，得到每个像素点的RGB值后，对像素点进行聚类处理，即将RGB颜色相同的像素点聚为一类。对像素点进行聚类处理后，即可得到多个类别的颜色，同时计算每一类颜色在书本中所占的面积大小，选取所占面积最大的颜色作为书本的纸张颜色。一般若书本中含有插画或图画时，插画和图画在页面中所占的比例不会特别大，因此，面积最大的颜色最有可能为书本自身的纸张颜色。

本方案中，通过获取图像中书本对应的RGB值，并选取所占面积最大的颜色作为书本的纸张颜色，可提高获取纸张颜色的准确率。

优选地，还包括光线采集模块10；

光线采集模块10，用于采集周围环境的光线强度值；

具体地，智能台灯上还设置有光感应传感器，通过智能台灯上的光感应传感器采集智能台灯周围环境的光线强度值。

光色及亮度确定模块400包括：

光色确定单元410，用于根据所述纸张颜色和预设的数据库，确定目标光色；

具体地，预设的数据库中存储有每种纸张颜色对应的光色，例如，当书本的纸张颜色为白色时，建议使用的光色为色温较低的偏黄色光源；当书本的纸张颜色为褐色时，建议使用的光色为色温较高的偏白色光源。根据上述方法确定书本的纸张颜色后，将确定的该纸张颜色与预设的数据库中存储的纸张颜色进行匹配，然后根据匹配结果，确定该纸张颜色对应的目标光色。

亮度确定单元420，用于根据所述字体大小、所述光线强度值和预设的数据库，确定目标亮度。

具体地，在确定智能台灯的目标亮度时，可结合字体大小和周围环境的光线强度值来确定。预设的数据库中还可存储各个光线强度值和字体大小对应的灯光亮度值。为了方便匹配，可将光线强度值按照强度值范围分为多个等级，将位于某一范围内的光线强度归为一类。同时将字体大小也分为几个等级，将位于某一大小内的字体归为一类。

示例性的，将光线强度值由低到高分为五个光线强度等级，分别为A、B、C、D、E，将字体大小由小到大分为四个字体等级，分别为1、2、3、4。每个光线强度值对应四个字体等级，即包含二十种情况，分别为A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4、E1、E2、E3、E4，这二十种情况分别对应一个灯光亮度。

在得到字体大小和周围环境的光线强度值后，根据周围环境的光线强度值确定该光线强度值对应的光线强度等级，同时根据字体大小确定该字体对应的字体等级。然后将光线强度等级与字体等级进行组合，在预设数据库中查找到对应的目标亮度。

本方案中，将光线强度值和字体大小按范围划分为多个等级，不仅可降低数据库的构建难度，而且可在确定目标亮度时，提高匹配效率。

优选地，字体大小确定模块300包括：

图像分割单元310，用于基于图像分割技术，从所述图像中分割出书本区域和书本中的最小字体；

像素获取单元320，用于获取所述书本区域的像素大小以及所述最小字体的像素大小；

字体大小确定单元330，用于根据所述最小文字的像素大小与所述书本区域的像素大小的比值，确实所述书本中的文字的字体大小。

具体地，在根据采集的图像确定书本中的文字的字体大小时，可先采用图像分割技术，从该图像中分割出书本区域，然后根据字体的纹理特征、颜色特征和形状特征等信息，采用连通域分析或投影分析等算法，在书本区域中定位文字。再利用文字的结构特征、字符间的相似性、字符间间隔等信息，提取单个字符。字符分割可采用的算法有：连通域分析、投影分析、字符聚类和模板匹配等。

提取出书本区域和最小字体后，获取书本区域的大小和最小字体的大小，如获取书本区域的像素大小以及最小文字的像素大小。然后计算最小文字的像素大小与书本区域的像素大小的比值，根据该比值，即可确定出书本中的文字的字体大小。此处，书本的实际大小是学生在学习中比较常见的书本大小，且因为在根据字体大小确定目标亮度时，是将字体大小分为多个等级来进行确定的，因此，此处只需要确定出书本中文字的大概字体大小，并不需要知道特别精确的字体大小。

优选地，还包括：

坐姿检测模块600，用于检测用户的坐姿是否符合预设标准；

具体地，智能台灯上可设置第一检测单元和第二检测单元；第一检测单元包括发射模块和接收模块；第二检测单元也包括发射模块和接收模块。发射模块可为超声发射模块或红外发射模块；接收模块可为超声接收模块或红外接收模块。第二检测单元的设置位置高于第一检测单元的设置位置。第一检测单元主要用于检测智能台灯前是否有人，第二检测单元主要用于检测用户的头部高度是否符合要求。

第一检测单元中的发射模块发射信号，若智能台灯前存在目标用户时，第一检测单元中的接收模块会接收到返回的信号，若台灯前不存在目标用户时，则第一检测单元中的接收模块不会接收到返回的信号。因此，可通过第一检测单元检测是否存在目标用户。

第二检测单元的设置位置是根据坐姿的预设标准进行设置的。假设坐姿的预设标准中规定用户的眼睛应该距离书本的高度为30cm，则可将第二检测单元的放置位置设置为距离放置智能台灯的桌面35cm的位置，此时，第二检测单元的设置位置对应的为用户的头部。

通过第二检测单元判断是否可以检测到目标用户的头部，若能检测到，则说明目标用户的头部高于预设阈值，若不能检测到，则说明目标用户的头部低于预设阈值。

通过结合低于检测单元和第二检测单元来检测目标用户的坐姿，当第一检测单元和第二检测单元都没有检测到物体时，则说明智能台灯前不存在用户；当第一检测单元检测到物体，第二检测单元未检测到物体时，则说明智能台灯前存在用户，但用户的坐姿不符合预设标准；当第一检测单元和第二检测单元都检测到物体时，说明智能台灯前存在用户，且用户的坐姿符合预设标准。

本方案中，通过超声检测单元或红外检测单元来检测用户的坐姿是否符合预设标准，不仅可简化检测过程，而且无需通过复杂的图像识别技术来检测用户的坐姿，提取坐姿检测的检测速率。

提示模块700，用于当用户的坐姿不符合预设标准时，发出提示信息。

具体地，当智能台灯检测出用户的坐姿不符合预设标准时，智能台灯可发出语音提示信息，提示用户改变自己的坐姿，以更好的保护用户的视力。在发出第一次提示信息一段时间后，可再次检测用户的坐姿，若仍不符合预设标准，可再次发出提示信息提醒用户。

本方案中，通过检测孩子的坐姿是否符合预设标准，并在不符合时提醒孩子，可防止孩子因坐姿不正确，而导致视力下降，进而更好的保护学生的视力。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种灯光调节方法，其特征在于，包括：

采集放置于预设区域的书本的图像和周围环境的光线强度值；

根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；

根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；

根据所述纸张颜色和预设的数据库，确定目标光色；

根据所述字体大小、所述光线强度值和预设的数据库，确定目标亮度；

根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度；

其中，根据所述字体大小、所述光线强度值和预设的数据库，确定目标亮度具体包括：

根据周围环境的光线强度值确定该光线强度值对应的光线强度等级；

根据字体大小确定该字体对应的字体等级；

将光线强度等级与字体等级进行组合，并根据光线强度等级与字体等级的组合等级在预设数据库中查找到对应的目标亮度。

2.根据权利要求1所述的一种灯光调节方法，其特征在于，所述根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色具体包括：

分离所述图像的背景和书本；

获取所述图像中书本对应的RGB值；

根据所述RGB值，确定所述书本的纸张颜色。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种灯光调节方法，其特征在于，所述根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小具体包括：

基于图像分割技术，从所述图像中分割出书本区域和书本中的最小字体；

获取所述书本区域的像素大小以及所述最小字体的像素大小；

根据所述最小字体的像素大小与所述书本区域的像素大小的比值，确实所述书本中的文字的字体大小。

4.根据权利要求1所述的一种灯光调节方法，其特征在于，所述在根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度之后还包括：

检测用户的坐姿是否符合预设标准；

当用户的坐姿不符合预设标准时，发出提示信息。

5.一种智能台灯，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于采集放置于预设区域的书本的图像；

光线采集模块，用于采集周围环境的光线强度值；

纸张颜色确定模块，用于根据所述图像，确定所述书本的纸张颜色；

字体大小确定模块，用于根据所述图像，确定所述书本中的文字的字体大小；

光色及亮度确定模块，包括光色确定单元和亮度确定单元；

所述光色确定单元，用于根据所述纸张颜色和预设的数据库，确定目标光色；

所述亮度确定单元，用于根据周围环境的光线强度值确定该光线强度值对应的光线强度等级；根据字体大小确定该字体对应的字体等级；将光线强度等级与字体等级进行组合，并根据光线强度等级与字体等级的组合等级在预设数据库中查找到对应的目标亮度；

调节模块，用于根据所述目标光色和所述目标亮度，调节灯光的光色和亮度。

6.根据权利要求5所述的一种智能台灯，其特征在于，所述纸张颜色确定模块包括：

分离单元，用于分离所述图像的背景和书本；

RGB值获取单元，用于获取所述图像中书本对应的RGB值；

纸张颜色确定单元，用于根据所述RGB值，确定所述书本的纸张颜色。

7.根据权利要求5-6任一项所述的一种智能台灯，其特征在于，所述字体大小确定模块包括：

图像分割单元，用于基于图像分割技术，从所述图像中分割出书本区域和书本中的最小字体；

像素获取单元，用于获取所述书本区域的像素大小以及所述最小字体的像素大小；

字体大小确定单元，用于根据所述最小字体的像素大小与所述书本区域的像素大小的比值，确实所述书本中的文字的字体大小。

8.根据权利要求5所述的一种智能台灯，其特征在于，还包括：

坐姿检测模块，用于检测用户的坐姿是否符合预设标准；

提示模块，用于当用户的坐姿不符合预设标准时，发出提示信息。

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