CN114072641A - 使用显示器后方的传感器确定环境光特性 - Google Patents

使用显示器后方的传感器确定环境光特性 Download PDF

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Abstract

本公开描述一种当环境光传感器位于显示器屏幕后方时可用于确定环境光的各种特性的方法及设备。本公开的策略至少部分地依赖于将环境光测量光谱分解成分量(例如，有机发光二极管(“OLED”)显示器屏幕的红色、绿色及蓝色分量以及环境光)。在光谱分解技术之后，对测量数据执行统计分析以从该测量移除OLED光分量。此技术使得能够独立于该屏幕上显示的内容进行诸如环境勒克司及相关色温的确定。

Description

使用显示器后方的传感器确定环境光特性
技术领域
本公开涉及环境光传感器。
背景技术
在消费者对更高屏幕与机身比率的需求的推动下，智能电话工业设计中的最新趋势是通过减小边框宽度且通过移除光学传感器的孔径以及麦克风、扬声器和/或指纹读取装置的其他孔而使剩余边框区域变整洁来最大化屏幕面积。此趋势导致许多光学传感器(包括环境光传感器)被放置在屏幕后方。尽管环境光传感器能够在屏幕后方执行光测量，但在许多情况中，屏幕上的内容可极大地使那些测量失真。例如，白色显示将增加到达环境光传感器的光的量，从而致使该传感器过高估计环境勒克司水平。
发明内容
本公开描述一种可用于调整由位于显示器屏幕后方的环境光传感器导致的失真读数的方法及设备。本公开的策略至少部分地依赖于将原始光测量的光谱分解成独立源(例如，有机发光二极管(“OLED”)显示器屏幕的红色、绿色及蓝色显示分量及环境光)。在光谱分解技术之后，对经分解光测量执行统计分析以获得更准确环境光测量。此技术使得能够独立于屏幕上显示的内容来进行诸如环境勒克司及相关色温的确定。
所描述技术可例如由电子控制单元(“ECU”)或另一硬件装置执行。在某些实施方式中，该硬件装置或该ECU可与软件组合用于执行本文中所描述的动作。该ECU可耦合至显示器屏幕、存储器及环境光传感器，使得该环境光传感器位于该显示器屏幕后方。
具体地，该ECU接收针对该环境光传感器的多个光学通道的环境光测量，环境光测量在时间间隔内进行。例如，在某些实施方式中，该环境光传感器可包括响应于各种光频率的六个光学通道。该六个光学通道中的每一个可经配置以响应于可见光光谱的特定部分。在某些实施方式中，光学通道可经配置以响应于该可见光光谱外部的光(例如，红外光或紫外光光)。环境光测量可在时间周期(例如，两秒、三秒或另一适合时间周期)内进行。
在某些实施方式中，该ECU能够操作以在接收环境光测量时执行以下动作。该ECU在该时间间隔的第一时间处接收针对该环境光传感器的多个光学通道的第一组光测量，且储存具有该第一时间的该第一组光测量。例如，该ECU可记录特定时间周期(例如，1毫秒、3毫秒或另一适合时间周期)内来自该光学传感器的通道的电压或其他适合测量，且储存具有对应时间数据的那些强度值。然后，该ECU在该时间间隔的第二时间处接收针对该环境光传感器的光学通道的第二组光测量，且储存具有该第二时间的该第二多个光测量。在某些实施方式中，该ECU可每毫秒或每三毫秒重复此过程一次，直至已进行大量测量(例如，一千个测量)为止。
在某些实施方式中，该ECU进一步能够操作以基于环境光测量针对该时间间隔期间的时间产生多个向量，其中每个向量包括多个测量值，每个测量值对应于由该环境光传感器的对应光学通道记录的强度值。例如，如果该环境光传感器具有六个通道，则该ECU可在每个时间间隔(例如，每毫秒)记录该六个通道的强度值且产生所进行的每个测量的向量，其中该向量具有六个维度(即，每个通道一个值)。
另外，该ECU能够操作以从该存储器取得基于针对光学通道的先前测量而产生的参考数据，其中先前测量针对该显示器屏幕。例如，该控制单元可以是也包括环境光传感器及有机发光二极管(“OLED”)显示器屏幕的智能电话装置的部分。该OLED显示器屏幕可具有特定光谱功率分布(例如，参考数据)。可已在先前时间点处(例如，在工厂处，在商店中、在首次设置该智能电话时或其他适合时间)测量此参考数据。具体而言，RGB光谱的红颜色、绿颜色及蓝颜色中的每一个可具有与该OLED显示器相关联的特定值(或单位值)。该电子控制单元可从存储器取得那些值。那些值可以是与环境光测量相同的格式。例如，如果从该环境光传感器接收的环境光测量经格式化用于六个光学通道，则该OLED显示器屏幕的该参考数据也可经格式化以与六个光学通道一起使用。在某些实施方式中，鉴于正被测量的显示器屏幕的类型，特定光学通道的参考数据可以是无关紧要的。因此，参考数据可包括用于一个或多个光学通道的零值。
在某些实施方式中，该ECU取得红色分量参考单位向量、绿色分量参考单位向量及蓝色分量参考单位向量。每个所取得参考单位向量可包括针对每个光学通道的单位强度值。例如，如果传感器具有六个光学通道，则该红色分量向量、该绿色分量向量及该蓝色分量向量中的每一个可具有针对光学通道中的每一个的值。然而，值中的一些可以是零，例如，这是因为特定光学通道可以不响应于该绿色分量的波长。
该电子控制单元能够操作以基于该测量数据及用于该时间间隔期间的测量的该参考数据而确定对应于该显示器屏幕上的图像的第一颜色分量的第一组强度数据、对应于该显示器屏幕上的该图像的第二颜色分量的第二组强度数据、对应于该显示器屏幕上的该图像的第三颜色分量的第三组强度数据及对应于对环境光的强度的估计的第四组强度数据。例如，该电子控制单元可获取从光学通道中的每一个收集的光谱响应数据且从该经收集光谱响应数据减去针对该OLED显示器屏幕经幅度调整的光谱功率分布数据(例如，针对每个通道的该参考数据)。在某些实施方式中，该参考数据可储存为单位数据(也即，不具有幅度)。在这些及其他实施方式中，例如，可使用数学方程式或依据环境光测量的该幅度(也即，从该环境光传感器收集的该数据)来计算该幅度。在某些实施方式中，可基于该显示器屏幕的输出而计算该幅度。
在某些实施方式中，该第一颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的红颜色分量，该第二颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的绿颜色分量，且该第三颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的蓝颜色分量。因此，该电子控制单元可使用针对幅度而调整的该所储存单位向量来计算该红颜色分量、该绿颜色分量及该蓝颜色分量中的每一个的该强度数据。可使用数学方程式(例如，使用线性代数)来进行计算。
在某些实施方式中，该ECU能够操作以通过计算红色分量强度向量、绿色分量强度向量、蓝色分量强度向量及环境光分量强度向量来确定该第一组强度数据、该第二组强度数据、该第三组强度数据及该第四组强度数据。该ECU可使用一组方程式(例如，线性代数方程式)基于该参考数据及该环境光测量数据来执行计算。
然后，该ECU使用该第一组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于环境光的红颜色分量的第一数据集。各种统计相关性技术可用于确定对应于环境光的特定颜色分量的数据集。一项技术涉及计算特定颜色分量(例如，红颜色分量)随时间的独立性度量。
在某些实施方式中，该ECU能够操作以通过进行以下动作来确定对应于该环境光的该红颜色分量的该第一数据集。该ECU针对该第一数据集(例如，红颜色分量)计算第一组度量。该第一组度量中的每一个是使用红色分量强度向量及在与该对应红色分量强度向量相同的时间处接收的环境光分量强度向量来确定。对于每个度量，响应于确定该度量小于零，该ECU可将标量值设定为负数，且响应于确定该度量大于零，该ECU可将该标量值设定为正数。此外，该ECU将每个标量乘以参考向量迭代地添加至给定光分量强度向量，且基于将每个标量迭代地添加至该给定光分量强度向量的结果而确定红色光分量强度向量。
该ECU也使用该第二组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于该环境光中的绿颜色分量的第二数据集。该ECU可使用类似过程来进行该确定。例如，该ECU可针对该第二数据集(绿颜色分量)计算第二多个度量。该第二多个度量中的每一个是使用绿色分量强度向量及在与该对应绿色分量强度向量相同的时间处接收的环境光分量强度向量来确定的。对于每个度量，响应于确定该度量小于零，该ECU可将标量值设定为负数，且响应于确定该度量大于零，该ECU可将该标量值设定为正数。该ECU可将每个标量迭代地添加至给定光分量强度向量，且基于将每个标量迭代地添加至该给定光分量强度向量的结果而确定绿色光分量强度向量。
该ECU也使用该第三组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于该环境光中的蓝颜色分量的第三数据集。该ECU能够操作以针对该第三数据集计算第三多个度量。该第三多个度量中的每一个是使用蓝色分量强度向量及在与该对应蓝色分量强度向量相同的时间处接收的环境光分量强度向量来确定的。对于每个度量，响应于确定该度量小于零，该ECU可将标量值设定为负数，且响应于确定该度量大于零，该ECU可将该标量值设定为正数。该ECU可将每个标量迭代地添加至给定光分量强度向量，且基于将每个标量迭代地添加至该给定光分量强度向量的结果而确定蓝色光分量强度向量。
在某些实施方式中，该ECU基于该第一数据集、该第二数据集及该第三数据集而计算环境光单位向量及环境光强度值。例如，该ECU可取得该红色光分量强度向量、该绿色光分量强度向量及该蓝色光分量强度向量，且基于该红色光分量强度向量、该绿色光分量强度向量及该蓝色光分量强度向量而确定该环境光单位向量及该环境光强度值。该ECU可通过用来自该红色光分量强度向量、该绿色光分量强度向量、该蓝色光分量强度向量的数据修改该环境光强度向量来进行该确定。
在附图及下文描述中阐述一个或多个实施方式的细节。依据该说明及附图且依据权利要求，其他特征及优点将显而易见。
附图说明
图1图解说明主机装置(例如，智能电话)的示例。
图2是图解说明用于确定环境光单位向量及环境光强度值的动作的示例的框图。
图3图解说明具有六个光学通道的环境光传感器的输出。
图4图解说明将光分解成显示器屏幕的红色、绿色及蓝色分量以及环境光分量。
图5图解说明环境光传感器的六个光学通道中的每一个的可能输出值及时间周期k内的匹配向量。
图6图解说明可如何储存每个向量及幅度以及可如何使用幅度来计算独立值。
图7图解说明显示器屏幕的红色分量、绿色分量及蓝色分量中的每一个随时间的幅度以及环境光的幅度的图表。
图8图解说明使用度量来计算红颜色、绿颜色及蓝颜色分量中的每一个的独立值。
图9图解说明可用于调整环境光向量的另一算法。
具体实施方式
如图1中所展示，诸如便携计算装置(例如，智能电话、个人数字助理(PDA)、膝上型装置及可穿戴装置)的主机装置10包括OLED型或其他显示器屏幕12，其可直接安置在前玻璃20下方。环境光传感器(ALS)14直接安置在显示器屏幕12的一部分的下方且能够操作以感测环境光(例如，太阳光或其他背景光)。ALS 14还可感测由显示器屏幕12自身产生的光。ALS 14可包括一个或多个光电二极管或其他光感测元件，其每一个对可彼此不同的相应波长或波长范围是敏感的。电子控制单元(ECU)16经配置以接收、处理并分析来自ALS 14的信号且可控制显示器屏幕12的某些功能(例如，亮度及颜色)。例如，ECU 16可以是用于传感器集线器的处理器或便携计算装置10中的某些其他处理器。ECU 16还可耦合至存储器18。存储器18可以是随机存取存储器、只读存储器及其他适合存储器中的任一个。
上文所描述的组件可用于确定环境光单位向量及环境光强度值。图2是图解说明用于确定环境光单位向量及环境光强度值的动作的示例的框图。
在202处，该ECU接收针对该环境光传感器(例如，ALS 14)的光学通道(例如，光学通道302、304、306、308、310及312)的环境光测量，环境光测量在时间间隔内进行。图3图解说明具有六个光学通道(光学通道302、304、306、308、310及312)的环境光传感器(例如，ALS14)的输出。每个通道可包括光电二极管且可响应于不同频率范围。在某些实施方式中，例如，该ECU可在三秒间隔内进行测量。例如，该ECU可每毫秒或每三毫秒进行一次测量。为进行测量，例如，该ECU可记录环境光传感器(例如，ALS 14)的每个通道的电压值。图5图解说明环境光传感器的六个光学通道502中的每一个的可能输出值及时间周期k内的匹配向量。因此，该ECU可在每次进行测量时储存该间隔内的时间及向量(也即，向量包括针对每个通道的测量数据)。该测量数据可以是电压或经变换数据以指示作用在每个通道上的总环境光的幅度。因此，每个向量可包括针对环境光传感器(例如，ALS 14)的每个通道的强度值。
在204处，该ECU从存储器(例如，存储器18)取得基于针对多个光学通道的先前测量而产生的参考数据，其中先前测量针对该显示器屏幕(例如，显示器屏幕12)。例如，该参考数据可储存为OLED显示器屏幕的红颜色分量、蓝颜色分量、及红颜色分量中的每一个的向量。在某些实施方式中，该参考数据可储存为每个颜色分量的单位向量。该ECU可取得呈经储存单位向量的形式的参考数据。
在206处，该ECU基于该测量数据及用于该时间间隔期间的测量的该参考数据而确定对应于该显示器屏幕上的图像的第一颜色分量的第一组强度数据、对应于该显示器屏幕上的该图像的第二颜色分量的第二组强度数据、对应于该显示器屏幕上的该图像的第三颜色分量的第三组强度数据及对应于对环境光的强度的估计的第四组强度数据。
在某些实施方式中，该第一颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的红颜色分量，该第二颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的绿颜色分量，且该第三颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的蓝颜色分量。图4图解说明将光分解成该显示器屏幕的红色、绿色及蓝色分量以及该环境光分量。图表402图解说明环境光传感器(例如，ALS 14)的六个光学通道内的红颜色、绿颜色及蓝颜色分量的强度值。向量408、410及412分别表示显示器屏幕(例如，显示器屏幕12)的红色、绿色及蓝色分量的单位向量。幅度418、420及422分别表示红颜色分量、绿颜色分量及蓝颜色分量的幅度。图表404表示针对六个光学通道中的每一个的测量的环境光分量的强度值。向量414表示环境光的单位向量，而幅度424表示由环境光传感器(例如，ALS 14)检测的环境光的幅度。图表406表示光学通道中的每一个所响应的光的总强度。也即，图表406表示环境光与显示器屏幕(例如，显示器屏幕12)的光的总和。向量416表示针对环境光传感器的六个光学通道中的每一个的总强度值。也即，将向量408乘以幅度418、向量410乘以幅度420、向量412乘以幅度422与向量414乘以幅度424求和等于向量416(也即，由环境光传感器(例如，ALS 14)的每个光学通道检测的总强度)。
使用图4的信息，可使用一组方程式来计算幅度418、420、422及424中的每一个。也即，向量416对应于所收集的测量数据，且向量408、410及412中的每一个对应于该ECU取得(例如，在204处)的参考数据。因此，该ECU可使用一组方程式来计算幅度418、420、422及424以及向量414。
在208处，该ECU使用该第一组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于环境光的红颜色分量的第一数据集。在某些实施方式中，该ECU可使用显示器(例如，显示器12)的每个颜色分量(也即，红色、绿色及蓝色)的幅度的统计独立性来产生针对每个颜色分量的独立值的数据集。对于红颜色分量，该ECU可使用针对整个时间间隔的每个测量的幅度418及424来产生独立值。
图6图解说明可如何储存每个向量及幅度以及可如何使用幅度来计算独立值。图表602表示依据环境光传感器(例如，ALS 14)的每个光学通道的强度的显示器屏幕的红颜色、绿颜色及蓝颜色分量。图表604表示环境光传感器(例如，ALS 14)的每个光学通道的光的强度的环境光分量。向量606表示显示器屏幕的红颜色、绿颜色及蓝颜色分量中的每一个的单位向量及由环境光传感器检测的环境光的单位向量。这些向量表示一个测量的值。对于该时间周期，可存在一千个测量，每个测量具有这些单位向量。向量608表示在时间周期k内红颜色、绿颜色及蓝颜色分量中的每一个以及环境光分量的强度值。也即，如果该时间周期是三秒且每三毫秒进行一次测量，则k将等于一千且向量608将具有针对分量中的每一个的一千个值。图表610图解说明特定时间内针对每个光学传感器的总强度。例如，图表610可图解说明该组向量612中的向量624的强度。向量612对应于红颜色、绿颜色及蓝颜色分量中的每一个以及针对在整个时间间隔内进行的每个测量的环境光的总强度幅度。图表614表示向量608的强度值的图表。图6的图表614中的曲线616表示显示器屏幕(例如，OLED屏幕)的红色分量随时间的强度计数。图6的图表614中的曲线618表示显示器屏幕(例如，OLED屏幕)的蓝色分量随时间的强度计数，且曲线620表示显示器屏幕(例如，OLED屏幕)的绿色分量。曲线622表示测量的环境光分量。将关于图7详细论述图表614。
在某些实施方式中，独立值可通过使用关于图6所论述的幅度来产生。图7图解说明显示器屏幕的红色分量、绿色分量及蓝色分量中的每一个随时间的幅度以及环境光的幅度的图表。线702表示随时间(例如，三秒时间周期)的红色幅度的图表。线704表示随时间(例如，三秒时间周期)的绿色幅度的图表，且线706表示随时间(例如，三秒时间周期)的蓝色幅度的图表。线712表示在与其他线相同的时间周期内的环境光幅度。为了计算红颜色分量的独立值，从红颜色分量数据(如以线702所图解说明)及环境光分量(如以线712所图解说明)选择两个时间相邻值708及710。使用那两个点，形成两个向量。针对如由选择框708所展示的第一时间形成第一向量，且针对如由框710所展示的和相邻时间形成第二向量。该ECU从第二向量减去第一向量以获得两个相邻时间周期之间的差分向量。对于显示器屏幕的红颜色分量、绿颜色分量及蓝颜色分量中的每一个，可在每两个相邻时间周期之间执行此操作。这些操作将形成针对每个颜色分量的一组差值。
对于差值中的每一个，该ECU应用独立度量。例如，独立性度量可以是：
Figure BDA0003435278190000081
其中v是如上文所描述的差分向量，d0是单位向量
Figure BDA0003435278190000082
且d1是单位向量
Figure BDA0003435278190000083
当已计算这些度量(例如，对于红颜色分量)时，可基于这些度量而调整环境光数据。
具体而言，对于每个度量，响应于确定该度量小于零，该ECU将标量值设定为负数，且响应于确定该度量大于零，该ECU将该标量值设定为正数。该ECU将每个标量乘以该向量(例如，该红颜色分量的该向量、该绿颜色分量的该向量或该蓝颜色分量的该向量迭代地添加至给定光分量强度向量(例如，红颜色分量)，且基于结果而确定红色光分量强度向量。
在某些实施方式中，该ECU可在度量计算中使用皮尔森相关系数。该ECU可使用以下方程式来进行计算：
Figure BDA0003435278190000091
其中r′i＝ri-ri-1且l′i＝li-li-1。在这些方程式中，i是指时间间隔内的特定时间，且i-1是指时间间隔(例如，图7的时间间隔)内的先前时间。
例如，图8的算法可用于此过程，其中v是环境光向量且r是红颜色分量的向量。该ECU还可将图8的算法用于绿颜色分量及蓝颜色分量。在那些情况中，将分别用绿颜色分量的g向量及蓝颜色分量的蓝色向量替换r向量。此外，该ECU分别使用针对绿颜色分量的数据(以线704图解说明)及针对蓝颜色分量的数据(以线706图解说明)。
在210处，该ECU使用该第二组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于该环境光中的绿颜色分量的第二数据集。该ECU可通过使用如由图7的线704所图解说明的该绿颜色分量的该数据以与该红颜色分量相同的方式对该绿颜色分量进行该确定。该ECU还可使用图8的过程800用该绿颜色分量的g向量替换该红颜色分量的r向量。
在212处，该ECU使用该第三组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于该环境光中的蓝颜色分量的第三数据集。该ECU可通过使用如由图7的线706所图解说明的该蓝颜色分量的该数据以与该红颜色分量及该绿颜色分量相同的方式对该蓝颜色分量进行确定。该ECU还可使用图8的过程800用该蓝颜色分量的b向量替换该红颜色分量的r向量。
在214处，该ECU基于该第一数据集、该第二数据集及该第三数据集而计算环境光单位向量及环境光强度值。
在某些实施方式中，该ECU通过取得该红色光分量强度向量、该绿色光分量强度向量及该蓝色光分量强度向量，并基于该红色光分量强度向量、该绿色光分量强度向量及该蓝色光分量强度向量而确定该环境光单位向量及该环境光强度值来进行计算。例如，图8中所描述，可使用度量计算来调整该环境光向量的每个值。而且，如图8中所图解说明，该ECU在使用度量来调整环境光向量时在其相应计算中使用该红颜色分量、该绿颜色分量及该蓝颜色分量的数据。当针对该颜色分量中的每一个调整环境光分量时，在该幅度等于环境光源的勒克司的情况下确定该幅度及该单位向量。基于该向量，该ECU还可确定该环境光的色温。
如上文所论述，图8图解说明使用度量来计算红颜色、绿颜色及蓝颜色分量中的每一个的独立值。图8的伪代码可用于产生计算机程序以进行计算。具体而言，图8的伪代码图解说明将该环境光向量及该红颜色分量向量视为输入数据的递归算法。该算法还可将绿颜色分量向量或蓝颜色分量向量视为输入。然后，当变量度量的绝对值大于0.001时，该算法处理以下步骤。当变量度量的绝对值大于0.001时，计算度量(例如，使用如上文所论述的方程式
Figure BDA0003435278190000101
)。基于所计算度量，该ECU确定度量的符号。如果度量的符号是正号，则该ECU将图8的符号(度量)参数设定为值1。然而，如果度量参数的符号是负号，则该ECU将符号(度量)参数设定为值-1。当正计算红颜色分量值时，该ECU将环境光源的向量添加至等于标量变量(例如，0.000001)乘以符号(度量)参数(例如，1或-1)且也乘以红颜色分量的向量的值。然后，该ECU重复算法(例如，使用递归)。当变量度量的绝对值小于或等于0.001时，该算法停止。
图9图解说明可用于调整环境光向量的另一算法。图9的算法也是递归算法。当变量度量的绝对值大于0.001时，该算法确定度量值的符号是否等于标量值的符号。如果标量的符号与度量的符号不相等，则将标量的值除以二(例如，二分查找步骤)。该ECU还通过将标量的绝对值乘以-1(如果度量的符号是负号)及将标量的绝对值乘以1(如果度量的符号是正号)来重新计算该标量。此外，该ECU通过添加经重新计算标量变量乘以红颜色分量向量的值来计算新环境光向量。该ECU用新计算的值重复该算法(例如，使用递归)。正如图8的算法，图9的算法将各种数据以及环境光向量v及红颜色分量向量r视为输入。当对绿颜色及蓝颜色分量执行计算时，该ECU分别利用绿颜色分量的g向量及蓝颜色分量的b向量执行度量函数。
本公开中所引用的智能电话及其他主机计算装置的设计可包括一个或多个处理器、一个或多个存储器(例如，RAM)、储存装置(例如，磁盘或闪存)、用户接口(例如，其可包括键盘、TFT LCD或OLED显示器屏幕、触摸或其他手势传感器、相机或其他光学传感器、罗盘传感器、3D磁力计、3轴加速度计、3轴陀螺仪、一个或多个麦克风等以及提供图像用户接口的软件指令)、这些元件之间的互连件(例如，总线)以及用于与其他装置通信的接口(其可以是无线的(诸如GSM、3G、4G、CDMA、WiFi、WiMax、Zigbee或蓝牙)和/或有线的(诸如通过以太网局域网、T-1因特网连接等))。
本公开中所描述的主题及功能性操作的各种方面可实施于数字电子电路中或实施于包括本说明书中所公开的结构及其等结构等同物的软件、固件或硬件中，或者实施于它们中的一个或多个的组合中。该电子控制单元并入有经配置以执行产生环境光测量所需的动作的数字控制电路。在某些实施例中，该电子控制单元可并入有软件、固件或其他硬件中的一个或多个以促进本公开的动作。此外，本公开中所描述的主题的方面可实施为一个或多个计算机程序产品，也即，编码于计算机可读介质上以供数据处理设备执行或用以控制数据处理设备的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。该计算机可读介质可以是机器可读储存装置、机器可读储存基板、存储器装置、实现机器可读传播信号的物质的组合物或它们中一个或多个的组合。除硬件之外，该设备可包括形成所讨论的计算机程序的执行环境的代码，例如，构成处理器固件的代码。
可以包括编译语言或解译语言的任何形式的编程语言来编写计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)，且可将该计算机程序部署成任何形式，包括部署为独立程序或部署为模块、组件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序不必对应于文件系统中的文件。程序可储存于保持其他程序或数据(例如，储存于标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的部分中、储存于专用于所讨论的程序的单个文件中或储存于多个经协调文件(例如，储存一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可经部署以在一个计算机上或在位于一个站点处或跨越多个站点分布且通过通信互连的多个计算机上执行。
本说明书中所描述的过程及逻辑流程可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行以通过对输入数据进行操作并产生输出来执行功能。该过程及逻辑流程也可由专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))来执行，且也可将设备实施为该专用逻辑电路。
通过示例的方式，适合于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器及专用微处理器两者，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或者两者接收指令及数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于储存指令及数据的一个或多个存储器装置。适合于储存计算机程序指令及数据的计算机可读介质包括非易失性存储器、介质及存储器装置的所有形式，通过示例的方式，包括：半导体存储器装置(例如，EPROM、EEPROM及闪存装置)；磁盘(例如，内部硬盘或可移除盘)；磁光盘；以及CD ROM及DVD-ROM盘。该处理器及存储器可由专用逻辑电路补充或并入到专用逻辑电路中。
虽然本说明书含有许多具体细节，但不应将这些具体细节视为对本发明或可能要求保护的范围的限制，而是应将其视为本发明的特定实施例所特有的特征的说明。在单独实施例的上下文中在本说明书中描述的特定特征也可以组合方式实施于单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地或以任何适合子组合形式实施于多个实施例中。此外，尽管上文可将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初如此要求保护，但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在某些情形中可从该组合去除，且所要求保护的组合可针对子组合或子组合的变型。
类似地，虽然在附图中以特定次序绘示操作，但不应将此理解为需要以所展示的特定次序或以顺序次序执行这种操作，或者执行所有所图解说明的操作以实现期望结果。在特定情形中，多任务及并行处理可以是有利的。
已描述多个实施例。然而，将理解，可在不背离本发明的精神及范围的情况下做出各种修改。例如，上文所描述的步骤中的一些可以与次序无关，且因此可以按照与所描述次序不同的次序执行。
其他实施方式是在以下权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种设备，其包括：
显示器屏幕；
存储器；
环境光传感器，其安置在该显示器屏幕后方；以及
电子控制单元，其能够操作以：
接收针对该环境光传感器的多个光学通道的环境光测量，该环境光测量在时间间隔内进行；
从该存储器取得基于针对该多个光学通道的先前测量而产生的参考数据，其中该先前测量针对该显示器屏幕；
基于该测量数据及用于该时间间隔期间的测量的该参考数据而确定对应于该显示器屏幕上的图像的第一颜色分量的第一组强度数据、对应于该显示器屏幕上的该图像的第二颜色分量的第二组强度数据、对应于该显示器屏幕上的该图像的第三颜色分量的第三组强度数据及对应于环境光的强度的估计的第四组强度数据；
使用该第一组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于环境光的红颜色分量的第一数据集；
使用该第二组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于该环境光中的绿颜色分量的第二数据集；
使用该第三组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于该环境光中的蓝颜色分量的第三数据集；以及
基于该第一数据集、该第二数据集及该第三数据集而计算环境光单位向量及环境光强度值。
2.根据权利要求1所述的设备，其中该第一颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的红颜色分量，该第二颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的绿颜色分量，且该第三颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的蓝颜色分量。
3.根据权利要求2所述的设备，其中该电子控制单元能够操作以通过以下操作在时间周期内从该环境光传感器接收环境光测量：
在该时间间隔的第一时间处接收针对该环境光传感器的多个光学通道的第一多个光测量；
储存具有该第一时间的该第一多个光测量；
在该时间间隔的第二时间处接收针对该环境光传感器的该多个光学通道的第二多个光测量；以及
储存具有该第二时间的该第二多个光测量。
4.根据权利要求3所述的设备，其中该电子控制单元进一步能够操作以基于该环境光测量针对该时间间隔期间的多个时间产生多个向量，其中该多个向量中的每个向量包括多个测量值，每个测量值对应于由该环境光传感器的对应光学通道记录的强度值。
5.根据权利要求4的设备，其中该电子控制单元能够操作以通过取得红色分量参考单位向量、绿色分量参考单位向量及蓝色分量参考单位向量从该存储器取得基于该先前测量而产生的参考数据，其中每个所取得参考单位向量包括针对该多个光学通道中的每一个的多个单位强度值。
6.根据权利要求5所述的设备，其中该电子控制单元能够操作以通过使用一组方程式基于该参考数据及该环境光测量数据来计算多个红色分量强度向量、多个绿色分量强度向量、多个蓝色分量强度向量及多个环境光分量强度向量而确定该第一组强度数据、该第二组强度数据、该第三组强度数据及该第四组强度数据。
7.根据权利要求6所述的设备，其中该电子控制单元能够操作以通过以下操作来确定对应于该环境光的该红颜色分量的该第一数据集：
针对该第一数据集计算第一多个度量，其中该第一多个度量中的每一个是使用红色分量强度向量及在与该对应红色分量强度向量相同的时间处接收的环境光分量强度向量来确定的；
对于每个度量：
响应于确定该度量小于零而将标量值设定为负数；且
响应于确定该度量大于零而将该标量值设定为正数；
将每个标量迭代地添加至给定光分量强度向量；以及
基于将每个标量迭代地添加至该给定光分量强度向量的结果而确定红色光分量强度向量。
8.根据权利要求7所述的设备，其中该电子控制单元能够操作以通过以下操作来确定对应于该环境光的该绿颜色分量的该第二数据集：
针对该第二数据集计算第二多个度量，其中该第二多个度量中的每一个是使用绿色分量强度向量及在与该对应绿色分量强度向量相同的时间处接收的环境光分量强度向量来确定的；
对于每个度量：
响应于确定该度量小于零而将标量值设定为负数；且
响应于确定该度量大于零而将该标量值设定为正数；
将每个标量迭代地添加至给定光分量强度向量；以及
基于将每个标量迭代地添加至该给定光分量强度向量的结果而确定绿色光分量强度向量。
9.根据权利要求8所述的设备，其中该电子控制单元能够操作以通过以下操作来确定对应于该环境光的该蓝颜色分量的该第三数据集：
针对该第三数据集计算第三多个度量，其中该第三多个度量中的每一个是使用蓝色分量强度向量及在与该对应蓝色分量强度向量相同的时间处接收的环境光分量强度向量来确定的；
对于每个度量：
响应于确定该度量小于零而将标量值设定为负数；且
响应于确定该度量大于零而将该标量值设定为正数；
将每个标量迭代地添加至给定光分量强度向量；以及
基于将每个标量迭代地添加至该给定光分量强度向量的结果而确定蓝色光分量强度向量。
10.根据权利要求9所述的设备，其中该电子控制单元能够操作以通过以下操作基于该第一数据集、该第二数据集及该第三数据集来计算该环境光单位向量及该环境光强度值：
取得该红色光分量强度向量、该绿色光分量强度向量及该蓝色光分量强度向量；以及
基于该红色光分量强度向量、该绿色光分量强度向量及该蓝色光分量强度向量而确定该环境光单位向量及该环境光强度值。
11.一种方法，其包括：
接收针对环境光传感器的多个光学通道的环境光测量，该环境光测量在时间间隔内进行；
从存储器取得基于针对该多个光学通道的先前测量而产生的参考数据，其中该先前测量针对显示器屏幕；
基于该测量数据及用于该时间间隔期间的测量的该参考数据而确定对应于该显示器屏幕上的图像的第一颜色分量的第一组强度数据、对应于该显示器屏幕上的该图像的第二颜色分量的第二组强度数据、对应于该显示器屏幕上的该图像的第三颜色分量的第三组强度数据及对应于对环境光的强度的估计的第四组强度数据；
使用该第一组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于环境光的红颜色分量的第一数据集；
使用该第二组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于该环境光中的绿颜色分量的第二数据集；
使用该第三组与该第四组之间的统计相关性来确定对应于该环境光中的蓝颜色分量的第三数据集；以及
基于该第一数据集、该第二数据集及该第三数据集而计算环境光单位向量及环境光强度值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中该第一颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的红颜色分量，该第二颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的绿颜色分量且该第三颜色分量是该显示器屏幕上的该图像的蓝颜色分量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中在时间周期内从该环境光传感器接收环境光测量包括：
在该时间间隔的第一时间处接收针对该环境光传感器的多个光学通道的第一多个光测量；
储存具有该第一时间的该第一多个光测量；
在该时间间隔的第二时间处接收针对该环境光传感器的该多个光学通道的第二多个光测量；以及
储存具有该第二时间的该第二多个光测量。
14.根据权利要求13所述的系统，其进一步包括基于该环境光测量针对该时间间隔期间的该多个时间产生该多个向量，其中该多个向量中的每个向量包括该多个测量值，每个测量值对应于由该环境光传感器的对应光学通道记录的强度值。
15.根据权利要求14所述的方法，其中从存储器取得基于先前测量而产生的参考数据包括：取得红色分量参考单位向量、绿色分量参考单位向量及蓝色分量参考单位向量，其中每个所取得参考单位向量包括针对该多个光学通道中的每一个的多个单位强度值。
16.根据权利要求15所述的方法，其中确定该第一组强度数据、该第二组强度数据、该第三组强度数据及该第四组强度数据包括：使用一组方程式基于该参考数据及该环境光测量数据来计算多个红色分量强度向量、多个绿色分量强度向量、多个蓝色分量强度向量及多个环境光分量强度向量。
17.根据权利要求16所述的方法，其中确定对应于该环境光的该红颜色分量的该第一数据集包括：
针对该第一数据集计算第一多个度量，其中该第一多个度量中的每一个是使用红色分量强度向量及在与该对应红色分量强度向量相同的时间处接收的环境光分量强度向量来确定的；
对于每个度量：
响应于确定该度量小于零而将标量值设定为负数；且
响应于确定该度量大于零而将该标量值设定为正数；
将每个标量迭代地添加至给定光分量强度向量；及
基于将每个标量迭代地添加至该给定光分量强度向量的结果而确定红色光分量强度向量。
18.根据权利要求17所述的方法，其中确定对应于该环境光的该绿颜色分量的该第二数据集包括：
针对该第二数据集计算第二多个度量，其中该第二多个度量中的每一个是使用绿色分量强度向量及在与该对应绿色分量强度向量相同的时间处接收的环境光分量强度向量来确定的；
对于每个度量：
响应于确定该度量小于零而将标量值设定为负数；且
响应于确定该度量大于零而将该标量值设定为正数；
将每个标量迭代地添加至给定光分量强度向量；及
基于将每个标量迭代地添加至该给定光分量强度向量的结果而确定绿色光分量强度向量。
19.根据权利要求18所述的方法，其中确定对应于该环境光的该蓝颜色分量的该第三数据集包括：
针对该第三数据集计算第三多个度量，其中该第三多个度量中的每一个是使用蓝色分量强度向量及在与该对应蓝色分量强度向量相同的时间处接收的环境光分量强度向量来确定的；
对于每个度量：
响应于确定该度量小于零而将标量值设定为负数；且
响应于确定该度量大于零而将该标量值设定为正数；
将每个标量迭代地添加至给定光分量强度向量；及
基于将每个标量迭代地添加至该给定光分量强度向量的结果而确定蓝色光分量强度向量。
20.根据权利要求19所述的方法，其中基于该第一数据集、该第二数据集及该第三数据集而计算该环境光单位向量及该环境光强度值包括：
取得该红色光分量强度向量、该绿色光分量强度向量及该蓝色光分量强度向量；及
基于该红色光分量强度向量、该绿色光分量强度向量及该蓝色光分量强度向量而确定该环境光单位向量及该环境光强度值。
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