CN113539160A - 一种多光照环境下hmi色彩采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光照环境下HMI色彩采集系统，发光单元用于向HMI模拟单元发射光束，控制单元与发光单元连接，采集单元用于采集HMI模拟单元的图像数据，预处理单元与采集单元连接，处理单元与预处理单元连接，阈值单元与处理单元连接，调控单元与处理单元、HMI模拟单元连接。通过发光单元模拟不同光照环境下的HMI界面，采集单元采集HMI界面的色彩参数，发送至处理单元，所述处理单元将数据进行处理后与阈值比较，当在阈值范围内时，获取当前图像数据的RGB数值，并将当前光照参数与RGB数值绑定，若不在，则计算调控值，对HMI界面进行调控，通过光线判断自适应调整界面色彩的明度和饱和度来达到界面最佳的视觉效果。
Description
技术领域
本发明涉及色彩模拟采集技术领域，更具体的说是涉及一种多光照环境下HMI色彩采集系统。
背景技术
色彩是人对眼睛视网膜接收到的光所做出的反应在大脑中产生的某种感觉。根据对视网膜结构和功能的研究，目前认为在人和大多数脊椎动物的视网膜中存在着两种感光换能系统。一种由视杆细胞和与它们相联系的双极细胞和神经节细胞等成分组成，它们对光的敏感度较高，能在昏暗的环境中感受光刺激而引起视觉，但视物无色觉而只能区别明暗；且视物时只能有较粗略的轮廓，精确性差，这称为视杆系统或晚光觉系统。
另一种由视锥细胞，感红细胞、感绿细胞、感蓝细胞组成，这三种细胞分别对红光、绿光、蓝光敏感。当其中一种感色细胞受到较强的刺激，就会引起该感色细胞的兴奋，则产生该色彩的感觉。人眼的三种感色细胞，具有合色的能力。当一复色光刺激人眼时，人眼感色细胞可将其分解为红、绿、蓝三种单色光，然后混合成一种颜色。正是由于这种合色能力，我们才能识别除红、绿、蓝三色之外的更大范围的颜色。
目前汽车人机交互界面前景一背景色匹配对识别效率影响性研究尚不多见，已有研究主要集中于工业控制及航空领域。
但是，现有的视觉效果调整均是通过控制HMI屏幕旋转，使得屏幕与光线错位，从而降低光线照射的影响，但是该方案仅能减小光线对屏幕的影响，并不能够在本质上使得HMI屏幕在光线照射环境下提高视觉效果。
因此，通过光线判断自适应调整界面色彩的明度和饱和度来达到界面最佳的视觉效果是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种多光照环境下HMI色彩采集系统，通过发光单元模拟不同光照环境下的HMI界面，采集单元采集HMI界面的色彩参数，发送至处理单元，所述处理单元将数据进行处理后与阈值比较，当在阈值范围内时，获取当前图像数据的RGB数值，并将当前光照参数与RGB数值绑定，若不在，则计算调控值，对HMI界面进行调控，通过光线判断自适应调整界面色彩的明度和饱和度来达到界面最佳的视觉效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种多光照环境下HMI色彩采集系统，包括：发光单元、控制单元、采集单元、预处理单元、处理单元、调控单元、阈值单元和HMI模拟单元；
所述发光单元用于向HMI模拟单元发射光束，所述控制单元与所述发光单元连接，用于控制所述发光单元的光照参数；
所述采集单元用于采集所述HMI模拟单元的图像数据，所述预处理单元与所述采集单元连接，用于对图像数据进行预处理，所述处理单元与所述预处理单元连接，用于提取图像数据的色彩参数并计算调控值，所述阈值单元与所述处理单元连接，用于提供阈值，所述调控单元与所述处理单元、所述HMI模拟单元连接，用于接收调控值并根据调控值调控所述HMI模拟单元的色彩系数。
优选的，包括数据库，所述数据库与所述处理单元连接，用于存储光照参数和色彩参数。
优选的，所述处理单元还用于，当色彩参数在阈值范围内时，获取当前图像数据的RGB数值，并将当前光照参数与RGB数值绑定。
优选的，所述发光单元包括光源、移动单元和旋转单元，所述光源为自然光，所述移动单元和旋转单元用于改变光源的照射方向和照射角度。
优选的，包括人机交互单元，所述人机交互单元与所述控制单元和所述处理单元连接，用于主动调控及显示参数值。
优选的，所述人机交互单元还与所述阈值单元连接，用于调整阈值。
优选的，所述光照参数包括光波长、频率、光照角度和光照方向。
优选的，所述色彩参数包括色彩亮度及饱和度。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种多光照环境下HMI色彩采集系统，通过发光单元模拟不同光照环境下的HMI界面，采集单元采集HMI界面的色彩参数，发送至处理单元，所述处理单元将数据进行处理后与阈值比较，当在阈值范围内时，获取当前图像数据的RGB数值，并将当前光照参数与RGB数值绑定，若不在，则计算调控值，对HMI界面进行调控，通过光线判断自适应调整界面色彩的明度和饱和度来达到界面最佳的视觉效果。
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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的光照系统结构示意图。
图2附图为本发明提供的采集系统结构示意图。
其中，1为发光单元，2为控制单元，3为采集单元，4为预处理单元，5为处理单元，6为调控单元，7为阈值单元，8为HMI模拟单元，9为数据库，10为人机交互单元，11为光源，12为移动单元，13为旋转单元。
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。
本发明实施例公开了一种多光照环境下HMI色彩采集系统，包括：发光单元1、控制单元2、采集单元3、预处理单元4、处理单元5、调控单元6、阈值单元7和HMI模拟单元8；
发光单元1用于向HMI模拟单元8发射光束，控制单元2与发光单元1连接，用于控制发光单元1的光照参数；
采集单元3用于采集HMI模拟单元8的图像数据，预处理单元4与采集单元3连接，用于对图像数据进行预处理，处理单元5与预处理单元4连接，用于提取图像数据的色彩参数并计算调控值，阈值单元7与处理单元连接，用于提供阈值，调控单元6与处理单元5、HMI模拟单元8连接，用于接收调控值并根据调控值调控HMI模拟单元8的色彩系数。
为进一步优化上述技术方案，包括数据库9，数据库9与处理单元5连接，用于存储光照参数和色彩参数。
为进一步优化上述技术方案，处理单元5还用于，当色彩参数在阈值范围内时，获取当前图像数据的RGB数值，并将当前光照参数与RGB数值绑定。
为进一步优化上述技术方案，发光单元1包括光源11、移动单元12和旋转单元13，光源11为自然光，移动单元12和旋转单元13用于改变光源11的照射方向和照射角度。
为进一步优化上述技术方案，包括人机交互单元10，人机交互单元10与控制单元2和处理单元5连接，用于主动调控及显示参数值。
为进一步优化上述技术方案，人机交互单元10还与阈值单元7连接，用于调整阈值。
为进一步优化上述技术方案，光照参数包括光波长、频率、光照角度和光照方向。
为进一步优化上述技术方案，色彩参数包括色彩亮度及饱和度
发光单元设置在HMI模拟单元的上方，向HMI模拟单元发射自然光，模拟正常光照，光源通过平移单元和旋转单元进行移动和照射角度的变化，模拟不同时间段不同位置、方向的光线照射，人机交互单元为平板电脑或固定终端，与控制单元有线或无线连接，操作人员通过人机交互单元输入调控信号，人机交互单元将调控信号发送至控制单元，控制单元根据信号对光源进行平移和转动。
采集单元为摄像装置，其采集HMI模拟单元在光照环境下图像，发送至预处理单元，预处理单元对图像进行筛选，将模糊图像及存在图像缺失的数据删除，将合格图像发送至处理单元，处理单元获取图像后，计算图像的色彩参数，即HMI界面的色彩的亮度和饱和度，从阈值单元中获取阈值，将亮度与饱和度与阈值进行对比，若亮度和饱和度不在阈值范围内，则计算差值，将差值发送至调控单元，调控的单元根据差值生成调控信号，发送至HMI模拟单元，HMI模拟单元根据调控信号调控色彩亮度和饱和度；若亮度和饱和度在阈值范围内，则处理单元计算当前图像的RGB数值，并获取当前光照数据，即强度、频率、方向、角度，并将当前图像的RGB数值与光照数据进行绑定，并发送至数据库存储。
实际自调控中，获取当前HMI界面所处的方位及坐标，计算光照强度、频率、方向和角度，将数值与数据库中数值进行自动匹配，将匹配到的RGB数值发送至HMI界面，实现HMI界面的自调控，达到通过光线判断自适应调整界面色彩的明度和饱和度来达到界面最佳的视觉效果
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。对于实施例公开的装置而言，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。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种多光照环境下HMI色彩采集系统，其特征在于，包括：发光单元(1)、控制单元(2)、采集单元(3)、预处理单元(4)、处理单元(5)、调控单元(6)、阈值单元(7)和HMI模拟单元(8)；
所述发光单元(1)用于向HMI模拟单元(8)发射光束，所述控制单元(2)与所述发光单元(1)连接，用于控制所述发光单元(1)的光照参数；
所述采集单元(3)用于采集所述HMI模拟单元(8)的图像数据，所述预处理单元(4)与所述采集单元(3)连接，用于对图像数据进行预处理，所述处理单元(5)与所述预处理单元(4)连接，用于提取图像数据的色彩参数并计算调控值，所述阈值单元(7)与所述处理单元连接，用于提供阈值，所述调控单元(6)与所述处理单元(5)、所述HMI模拟单元(8)连接，用于接收调控值并根据调控值调控所述HMI模拟单元(8)的色彩系数。
2.根据权利要求1所述的一种多光照环境下HMI色彩采集系统，其特征在于，包括数据库(9)，所述数据库(9)与所述处理单元(5)连接，用于存储光照参数和色彩参数。
3.根据权利要求1所述的一种多光照环境下HMI色彩采集系统，其特征在于，所述处理单元(5)还用于，当色彩参数在阈值范围内时，获取当前图像数据的RGB数值，并将当前光照参数与RGB数值绑定。
4.根据权利要求1所述的一种多光照环境下HMI色彩采集系统，其特征在于，所述发光单元(1)包括光源(11)、移动单元(12)和旋转单元(13)，所述光源(11)为自然光，所述移动单元(12)和旋转单元(13)用于改变所述光源(11)的照射方向和照射角度。
5.根据权利要求1所述的一种多光照环境下HMI色彩采集系统，其特征在于，包括人机交互单元(10)，所述人机交互单元(10)与所述控制单元(2)和所述处理单元(5)连接，用于主动调控及显示参数值。
6.根据权利要求5所述的一种多光照环境下HMI色彩采集系统，其特征在于，所述人机交互单元(10)还与所述阈值单元(7)连接，用于调整阈值。
7.根据权利要求1所述的一种多光照环境下HMI色彩采集系统，其特征在于，所述光照参数包括光波长、频率、光照角度和光照方向。
8.根据权利要求1所述的一种多光照环境下HMI色彩采集系统，其特征在于，所述色彩参数包括色彩亮度及饱和度。
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