CN113534947A - 一种基于眼球追踪的显示器背光控制方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种基于眼球追踪的显示器背光控制方法，包括：经由眼动追踪模块，生成用户的眼球多个注视点坐标；获取多个注视点坐标中的最新的注视点坐标以生成第一注视点坐标；确定所述第一注视点坐标是否位于显示器显示坐标范围内；响应于确定所述第一注视点坐标没有位于显示器显示坐标范围内，设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值。通过改变亮度，实现用户不同注视点区域情况下调节控制显示器亮度的目的，在将第一亮度设置为零亮度或者低亮度的情况下，可以较好的实现节能效果。基于本发明的方式，能够最大化的利用电源供能，延长电池使用时间，同时能很好的减小光污染。

Description

一种基于眼球追踪的显示器背光控制方法及设备

技术领域

本发明总体涉及显示器控制领域，并且更具体地，涉及一种显示器背光亮度的控制方法。

背景技术

现有技术中，最常见的显示器的亮度控制通常是基于手动控制，通常提供一些用户接口或机械控件给用户来自由选择不同的亮度。

针对这种繁琐的控制方式，不同厂商提供了不同的解决方案，主要包括基于时间的控制和基于光线感应器的控制，其中，基于时间的显示器亮度控制方法则主要应用于桌面设备，如台式机，笔记本电脑等，而基于光线感应器控制的显示器控制方法和设备已经广泛应用于手持移动设备，诸如平板电脑，手机等。前者往往只需要软件控制即可实现，而后者则通常需要配置光线感应器。本质上，这些控制手段主要是考虑到了应用场景的自动化，这对于常规的手动调节的显示器亮度控制的情况而言无疑是有巨大优势的。

但是，随着移动设备的普及，作为消费电子的重要一环，每年都必须进行大量的更新方能在激烈的市场中站住一席，因此，传统的光线感应器控制的显示器亮度调节方法显然是不够的，引入更为人性化的显示器控制方法就显得尤为重要了。

发明内容

本发明的实施例提供了基于眼球追踪的显示器亮度控制方法。根据本发明的方式，能够以简单高效的方式实现显示器亮度的控制，从而实现显示器自动化息屏和亮屏的可能。

在本发明的第一方面中，提供一种基于眼球追踪的显示器背光控制方法，包括，经由眼动追踪模块，生成用户的眼球多个注视点坐标；

获取多个注视点坐标中的最新的注视点坐标以生成第一注视点坐标；

确定所述第一注视点坐标是否位于显示器显示坐标范围内；

响应于确定所述第一注视点坐标没有位于显示器显示坐标范围内，设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值。

在本公开的第二方面，提出了一种基于眼球追踪的显示器背光控制设备，包括：至少一个处理单元；至少一个存储器，该至少一个存储器被耦合到该至少一个处理单元并且存储用于由该至少一个处理单元执行的指令，该指令当由该至少一个处理单元执行时，使得该电子设备执行动作，该动作包括：从眼动追踪模块获取注视点坐标；判断所述注视点坐标是否位于显示器显示坐标范围内；若所述注视点坐标位于显示器显示坐标范围内，则将显示器亮度设置为第一亮度值；若所述注视点坐标位于显示器显示坐标范围外，则将显示器亮度设置为第二亮度值。

在本公开的第三方面，提供了一种计算机存储介质。该计算机存储介质具有存储在其上的计算机可读程序指令，计算机可读程序指令用于执行根据第一方面的方法。

提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的实施例的应用场景的示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的方法的流程图；

图3示出了根据本发明的另一个实施例的方法的流程图；

图4示出了根据本发明的又一个实施例的方法的流程图；以及

图5示出了能够实施本发明的实施例的设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将参考附图中示出的若干示例实施例来描述本发明的原理。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，但应当理解，描述这些实施例仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

如前所述，传统的手动或基于时间或基于环境光的显示器亮度控制方法都是针对应用场景而提出的解决方案。虽然采用了基于环境光的亮度控制方案可以相比原先基于时间或者手动的方案有了很大的改善空间，但是对于移动设备而言，电池的能耗仍然有大部分都是被显示器所消耗，尤其是显示器亮度越大，耗电就越高，因此，还是有必要在显示器能耗上加大控制力度。

为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本发明的实施例提出了一种基于眼球追踪的显示器背光亮度控制方法，包括从眼动追踪模块获取注视点坐标；判断所述注视点坐标是否位于显示器显示坐标范围内；若所述注视点坐标位于显示器显示坐标范围内，则将显示器亮度设置为第一亮度值；若所述注视点坐标位于显示器显示坐标范围外，则将显示器亮度设置为第二亮度值。以此方式，可以进一步控制显示器的有效亮屏时间，减少非必要的电能损耗。

下面将结合图1-图5对本发明的实施例进行详细描述。

首先参照图1，图1示出了能够实施本发明的实施例的场景100的示意图。场景100包括显示器110、以及用户130，用户示意出了左眼120和右眼180。其中，车载主机110上设置有眼球追踪模块112，还示意出了第一注视位置901，第二注视位置902，第三注视位置903，第四注视位置904，由于点位置的标示不容易看见，因此，图1中用十字光标标示点位置。具体地，第一注视位置901位于显示器中心点位置，第二注视位置902位于显示器右下角接近显示器下边缘的位置，第三注视位置903位于显示器左上角显示器上边缘，第四注视位置904位于显示器左上角显示器上边缘外侧。本领域技术人员理解，所述4个注视位置，是对应人眼瞳孔转动映射在显示器的表现，这4个注视位置并非同时注视效果，而是为了辅助阐述本发明基于眼球追踪的控制方法而展示的4个示例性的注视位置。本领域技术人员理解，眼球追踪模块启动后，进行人眼校准，在分别校准多个显示器位置后，即可准确的进行人眼追踪，其中，第一注视位置901，第二注视位置902，第三注视位置903均为常规校准过程中的一般校准光标位置，而第四注视位置904由于位于显示显示器外，所以无法进行直接校准，而是利用已校准的光标位置——如第一注视位置901，第二注视位置902，第三注视位置903和左眼120、右眼180的各自不同位置的转动角度的对应关系来确定的，因此，第四注视位置904对应的左眼120和右眼180的转动角度是可以测得的，也即第四注视位置904是可以确认的。

如图1中所示的眼球追踪模块112位置仅仅是一个示例性的位置和配置，本领域技术人员理解，眼球追踪模块112可以是外设，可以安装在其他所需要的位置，例如，安装在用户130佩戴的眼镜上，并利用近场无线通信来传输眼动光标信号，这样的设置不会影响本发明目的的实现，因此，不应当将该示例的眼球追踪模块112作为理解为对本发明保护范围的限制。

考虑到本发明的控制对象是显示器的亮度，因此，图1中的显示器110应当被理解为发光可视显示器。本领域技术人员理解，显示器亮度控制对于不同原理的显示器控制对象是有所不同的，例如对于自发光显示器如OLED而言，需要直接控制发光液晶体亮度，而对于普通LCD等显示器而言，需要通过控制背光灯的亮度来实现显示器的亮度调节。对于本领域技术人而言，这些不同显示器的亮度调节方法是现有技术，因此，以下将不再针对不同发光原理的显示器作单独展开详述，但这不应被理解为对本发明所作的限制，本发明的重点不在于不同原理显示器亮度控制方法，而在于基于眼球追踪实现对显示器的控制。

考虑到图1仅用作展示场景100，因此，硬件设备部分仅示出了显示器110，显示器110所需要连接的主机部分均未予示出。

接下来结合参考图2来理解本发明的方法步骤，如图2所示意的是本发明的示意性实施例的方法流程图，其中，首先执行步骤S101：经由眼动追踪模块，生成用户的眼球多个注视点坐标；然后，执行步骤S102：获取多个注视点坐标中的最新的注视点坐标以生成第一注视点坐标；再执行步骤S103：确定所述第一注视点坐标是否位于显示器显示坐标范围内；在判断到第一注视点坐标没有位于显示器显示坐标范围内后，执行步骤S104：设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值；也就是响应于确定所述第一注视点坐标没有位于显示器显示坐标范围内，设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值。

具体地，在步骤S101中，眼动追踪模块112会持续的采集图1场景钟的眼球注视点坐标，并将坐标数据持续的输出至一缓存器中，处理器从缓存器中读取数据是常规技术，缓存器的大小决定了存储数据的多少，通常一个坐标数据无需占用较大的存储空间，因此，眼动追踪模块112可以采用较高的采集频率，输出足够多的眼球多个注视点坐标到缓存器中暂存。然后，在步骤S102中，就是从改缓存器中获取多个注视点坐标中的最新的注视点坐标，并将该最新的注视点坐标赋值作为第一注视点坐标；在一个优选例中，本发明一轮步骤的执行频率和眼动追踪模块112的采集频率保持一致，也就是每一轮执行本发明的步骤S102时所获取到的最新的注视点坐标都是眼动追踪模块112采集到的最新的一个眼球注视点坐标。例如：眼动追踪模块112每秒执行60次采集动作，也即每秒输出60个眼球注视点坐标至缓存器中，对应的本发明也是每秒执行60次，即每次执行步骤S102都能正好获取眼动追踪模块112在对应周期采集到的最新的一个眼球注视点坐标。再然后就是执行步骤S103，也就是在逻辑程序上进行判断，判断该第一注视点坐标是否位于显示器显示坐标范围内，若程序判断结果为否，则执行步骤S104，设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值。

在执行了上述步骤后，若用户130注视于屏幕外，则显示器背光就会响应变化，优选的，第一亮度值为较暗的背光亮度，即可实现屏幕节电的设计。

进一步的，在图2中还示意了步骤S103后响应于确定所述第一注视点坐标位于显示器显示坐标范围内，则执行步骤S105：设置所述显示器的背光亮度为第二亮度值。本领域技术人员理解，在前述的步骤S103后的判断结果中，如果判断结果为是，则执行步骤S105，设置所述显示器的背光亮度为第二亮度值。对于第二亮度的设置，是一个优选的实施例，通常第二亮度值比第一亮度值大。

接下来再参考图3，图3是根据本发明的方法实现的另一个实施例的示意图。具体的，是对上述执行步骤S104的实施例基础上的扩展，也就是前文实施例中，执行步骤S103后，若判断到该第一注视点坐标没有位于显示器显示坐标范围内后，直接执行步骤S104：设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值。而图3的实施例则是在，若判断到该第一注视点坐标没有位于显示器显示坐标范围内后，先执行步骤S202：获取至少一个第二注视点坐标，具体的，该至少一个第二注视点坐标是在时间顺序上依次排在所述第一注视点坐标在之前连续数据。也就是说图3的实施例会获取多个历史注视点坐标，而不是基于一个最新的注视点坐标来判断，因此，图3所示的实施例可以达到更高的准确性，用户体验更佳，当获取到至少一个第二注视点坐标后，就可以执行步骤S203：确定所述至少一个第二注视点坐标是否都位于所述显示器显示坐标范围外；如果判断结果为是，则再执行步骤S204：设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值。本领域技术人员理解，步骤S204的内容和步骤S104的内容本质是一样的，但是因为前序步骤不同，因为是在不同实施例中的体现，所以用不同的序号来标示。

再参考图4，图4示意的是根据本发明的方法实现的又一个实施例的示意图。前序一致的步骤略过不表，本实施例中的步骤S301的前序步骤是将显示器的背光亮度为第一亮度值，在第一亮度值为低值时，显示器背光亮度较低，此时，本实施例中将继续执行步骤S301：经由预测模块，生成用户的眼球即将移动到的至少一个期望位置，就和前文的眼动追踪模块112类似，预测模块持续的输出期望位置到缓存器中。然后执行步骤S302：获取所述至少一个期望位置以生成至少一个第三注视点坐标，也即将至少一个期望位置赋值为至少一个第三注视点坐标。再执行步骤S303：确定所述至少一个第三注视点坐标是否都位于显示器显示坐标范围内，这样做的目的是为了减少个别失效期望点所造成的误差而带来的干扰，因此要对多个点都进行确认，如果判断到该至少一个第三注视点坐标都位于显示器显示坐标范围内，则执行步骤S304：设置所述显示器的背光亮度为第三亮度值。在一个实施例中，第三亮度值比第一亮度值高，比第二亮度值低，本领域技术人员理解，这样的设置有利于背光从一个较低的亮度过渡到较高的亮度，而不是生硬的直接进行亮度的切换。

更进一步地，预测模块获取所述第一注视点坐标和所述至少一个第二注视点坐标；也即预测模块所获取的历史数据是缓存器中的历史注视点数据，优选预测模块获取所有由眼动追踪模块112输出保存在缓存器中的数据，再基于轨迹预测算法生成所述至少一个第三注视点坐标。本领域技术人员可以利用现有技术中的机器学习来进行训练得到一个预测模块，预测模块的输入数据越多，则预测的第三注视点坐标越准确。

优选的，本发明还可以经由光线感应器生成环境亮度值，也即在显示器上设置光线感应器用于获取环境光强度，或者外接一个光线感应器亦可。在出厂时，就预设显示器背光亮度对应于不同环境亮度值的情况，形成映射关系写入固件中，更为具体的，分别预设好第一亮度值对应的环境亮度值取值范围区间，第二亮度值对应的环境亮度值取值范围区间，第三亮度值对应的环境亮度值取值范围区间。从而在执行本发明的时候可以响应不同的环境亮度值针对性的驱动屏幕背光点亮至具体的目标亮度。

在一个具体实施例中，第一亮度值为显示器背光可调亮度值的最小值，本领域技术人员理解，不同款式的显示器背光可调亮度值是不同的，第一亮度值优选为可调亮度值中的最小值。

在又一个具体实施例中，一些显示器背光可调亮度值范围最低可达0的情况下，优选第一亮度值为0。

继续参照图5，图5示出了能够实施本发明的实施例的设备500的示意性框图。例如，如图1所示的车载主机112可以由设备500来实施。如图所示，设备500包括中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的计算机程序指令或者从存储单元508加载到随机访问存储器(RAM)503中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。CPU 501、ROM 502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

设备500中的多个部件连接至I/O接口505，包括：输入单元506，例如麦克风等；输出单元507，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元508，例如硬盘等；以及通信单元509，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

上文所描述的各个过程和处理，例如方法200、方法300和方法400可由处理单元501执行。例如，在一些实施例中，方法200可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序被加载到RAM503并由CPU 501执行时，可以执行上文描述的方法200的一个或多个动作。

本发明可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种基于眼球追踪的显示器背光控制方法，包括：

经由眼动追踪模块，生成用户的眼球多个注视点坐标；

获取多个注视点坐标中的最新的注视点坐标以生成第一注视点坐标；

确定所述第一注视点坐标是否位于显示器显示坐标范围内；

响应于确定所述第一注视点坐标没有位于显示器显示坐标范围内，设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

响应于确定所述第一注视点坐标位于显示器显示坐标范围内，设置所述显示器背光亮度为第二亮度值，所述第二亮度值大于所述第一亮度值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值包括：

获取至少一个第二注视点坐标，所述至少一个第二注视点坐标是在时间顺序上依次排在所述第一注视点坐标在之前连续数据；

确定所述至少一个第二注视点坐标是否都位于所述显示器显示坐标范围外；

响应于定所述至少一个第二注视点坐标都位于显示器显示坐标范围外，设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，设置所述显示器的背光亮度为第一亮度值后，还包括：

经由预测模块，生成用户的眼球即将移动到的至少一个期望位置；

获取所述至少一个期望位置以生成至少一个第三注视点坐标；

确定所述至少一个第三注视点坐标是否都位于显示器显示坐标范围内；

响应于确定所述至少一个第三注视点坐标都位于显示器显示坐标范围内，设置所述显示器的背光亮度为第三亮度值，所述第三亮度值不大于所述第二亮度值且不小于所述第一亮度值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预测模块执行如下步骤：

获取所述第一注视点坐标和所述至少一个第二注视点坐标；

基于轨迹预测算法生成所述至少一个第三注视点坐标。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，还包括如下步骤：

经由光线感应器生成环境亮度值；

根据所述环境亮度值与显示器背光亮度的预置映射关系来确定所述第一亮度值、所述第二亮度值和/或所述第三亮度值。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一亮度值为显示器背光可调亮度值的最小值。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一亮度值为0。

9.一种基于眼球追踪的显示器背光控制设备，包括：

至少一个处理单元；

至少一个存储器，所述至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理单元并且存储用于由所述至少一个处理单元执行的指令，所述指令当由所述至少一个处理单元执行时，使得所述电子装置执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，具有存储在其上的计算机可读程序指令，所述计算机可读程序指令用于执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。

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