CN117037746A - 一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法及其系统，该调节方法主要分为，屏幕亮度自适应调节和屏幕帧频的调节，系统包含有屏幕亮度调节系统和屏幕帧频调节系统；屏幕亮度调节系统包含有：数据采集数据、光线采集模块、亮度比较模块、亮度处理器、存储模块；屏幕帧频调节系统包含有：存储模块、屏幕处理器本发明解决了外部环境尤其是光线环境经历多次变换，在不同的环境下，屏幕的输出画面给使用者的眼睛和体验带来负面影响的问题。

Description

一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法及其系统

技术领域

本发明涉及屏幕控制领域，尤其涉及一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法及其系统。

背景技术

随着人民生活水平的逐渐改善以及数字电视领域的技术提高，人们越来越多的使用电子设备，而且无论是移动换还是固定屏幕，都越来越大，同时对屏幕的清晰度和画面尺寸也提出了更高的要求，都在追求更大的尺寸、更快的屏幕刷新速度，更绚丽真实的色彩等，同时屏幕的使用场景也越来越多样化，不仅仅局限于室内、室外，明或暗等单一环境中。

实际使用时往往是屏幕在工作时，其外部环境尤其是光线环境会经历多次变换，在不同的环境下，屏幕的输出状态如果不变，会给使用者的眼睛和体验带来负面影响，

因此，如何有效使屏幕根据环境光线变化自动调节帧率来满足不同使用者的使用需求，已经成为光线强度调节领域亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明提出的一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法及其系统，解决了外部环境尤其是光线环境经历多次变换，在不同的环境下，屏幕的输出画面给使用者的眼睛和体验带来负面影响的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法，该调节方法主要分为，屏幕亮度自适应调节和屏幕帧频的调节。

优选的，包括以下步骤：

S2.1、设定屏幕的光线强度，根据不同的使用者信息设置不同的屏幕强度，并对其进行存储。

S2.2、通过设置光线传感器来监测屏幕工作环境光线强度，

S2.3、通过设定的亮度，和监测到的光线强度比较，来调整调节屏幕的光线强度，设定亮度小于监测光线强度，屏幕亮度增加；设定亮度大于监测光线强度，屏幕亮度减小，

优选的，屏幕亮度的调节由专门的亮度处理器控制，非渐进式。

优选的，具体步骤：

S4.1根据当前屏幕光线强度，判断屏幕输出环境；

S4.2获取屏幕显示内容，通过屏幕处理器获取上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2的内容；

S4.3判断屏输出效果：

将显示帧p0和上一帧p1，进行比较，并对所有同一坐标点下的像素差值X1；

将显示帧p0和后一帧p2，进行比较，并对所有同一坐标点下的像素差值X2；

对所有同一坐标点下的像素X1和X2比较；

S4.4优化输出效果：

对所有同一坐标点下的像素X1和X2比较，判断该像素位置显示是否需要变动，

需要变动的像素位置，重复展示后一帧p2对应像素的内容，

不需要变动的位置，显示帧p0保持不变。

优选的，在画面显示之前，屏幕处理器已经根据上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2和X1和X2，得到了将要输出的像素点的预测值。

优选的，在X1和X2比较预测过程，X1和X2差值为0的像素位置，显示帧p0的处理方式可以是复制后再使用，也可以是直接保留使用。

优选的，屏幕处理器已经根据上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2和X1和X2，得到了将要输出的像素点的预测值，结合屏幕输出亮度，进行二次预测，得到预设输出值。

优选的，系统包含有屏幕亮度调节系统和屏幕帧频调节系统；

屏幕亮度调节系统包含有：数据采集数据、光线采集模块、亮度比较模块、亮度处理器、亮度存储模块；

屏幕帧频调节系统包含有：图像帧存储模块、屏幕处理器。

本发明的有益效果为：

本发明可以监测环境亮度，并根据亮度，来调节亮度，保证了实际使用时外部光线环境多次变换情况下，屏幕的输出状自适应变化，不影响使用者体验感。

屏幕处理器根据上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2和X1和X2，得到了将要输出的像素点的预测值，再结合屏幕输出亮度，进行二次预测，得到预设输出值，进一步保证了屏幕输出画面质量，保证了使用者的体验感。

具体实施方式

下面对发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。此外，术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对地重要性。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法，该调节方法主要分为，屏幕亮度自适应调节和屏幕帧频的调节。

包括以下步骤：

S2.1、设定屏幕的光线强度，根据不同的使用者信息设置不同的屏幕强度，并对其进行存储，不同的使用者，有着不同的使用习惯，对屏幕的光线强度也有不同的，通过采集存储用户信息，记录这些使用数据，在使用者使用时，会获取使用者的身份信息，获取方式一般采用人脸信息、指纹信息等，并对信息进行匹配，以便针对性的进行光线强度自动调节，没有匹配信息的新用户会进行对其进行信息采集和存储，方便后续使用，也可以不采集直接使用，直接使用时屏幕使用习惯沿用上一位使用者习惯。

S2.2、通过设置光线传感器来监测屏幕工作环境光线强度，光线传感器一般设置在屏幕上方也可以其他地方。

S2.3、通过设定的亮度，和监测到的光线强度比较，来调整调节屏幕的光线强度，设定亮度小于监测光线强度，表明此时外界光线充足，由于屏幕反光因素，可能会造成屏幕画面看不清楚，此时屏幕亮度增加；设定亮度大于监测光线强度，表明此时外界光线不充足，为防止屏幕过亮造成使用者眼睛不舒服，此时屏幕亮度减小，屏幕亮度的调节由专门的控制亮度的处理器来控制，屏幕亮度的变换时瞬时的非渐进式。

屏幕帧频自动调节具体步骤：

S4.1根据当前屏幕光线强度，判断屏幕输出环境；

S4.2获取屏幕显示内容，通过屏幕处理器获取上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2的内容；

S4.3判断屏输出效果：将显示帧p0和上一帧p1，进行比较，并对所有同一坐标点下的像素差值X1；

将显示帧p0和后一帧p2，进行比较，并对所有同一坐标点下的像素差值X2；

对所有同一坐标点下的像素X1和X2比较；

S4.4优化输出效果：

对所有同一坐标点下的像素X1和X2比较，判断该像素位置显示是否需要变动，

需要变动的像素位置，重复展示后一帧p2对应像素的内容，

不需要变动的位置，显示帧p0保持不变。

在画面显示之前，屏幕处理器已经根据上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2和X1和X2，得到了将要输出的像素点的预测值。

在X1和X2比较预测过程，X1和X2差值为0的像素位置，显示帧p0的处理方式可以是复制后再使用，也可以是直接保留使用。

屏幕处理器已经根据上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2和X1和X2，得到了将要输出的像素点的预测值，结合屏幕输出亮度，进行二次预测，得到预设输出值。

系统包含有屏幕亮度调节系统和屏幕帧频调节系统；

屏幕亮度调节系统包含有：数据采集数据、光线采集模块、亮度比较模块、亮度处理器、亮度存储模块；

数据采集单元用于采集使用人员的身份信息使用习惯，采集完成后信息由存储模块存储，在使用者使用时，会获取使用者的身份信息，获取方式一般采用人脸信息、指纹信息等，并对信息进行匹配，以便针对性的进行光线强度自动调节，没有匹配信息的新用户会进行对其进行信息采集和存储，方便后续使用，也可以不采集直接使用，直接使用时屏幕使用习惯沿用上一位使用者习惯；

光线采集模块主要采集环境中光线强度，亮度比较模块主要用来比较环境光线强度和屏幕亮度；亮度处理器主要是用来，根据亮度比较模块的输出结果，来调节屏幕亮度。

屏幕帧频调节系统包含有：图像帧存储模块、屏幕处理器。

图像帧存储模块用来存储已经输出的、正在输出的、将要输出的上一帧p1、显示帧p0以及后一帧p2，同时还存储像素X1和X2以及预设输出值；屏幕处理器主要是用来，分析上一帧p1、显示帧p0以及后一帧p2以及像素X1和X2，还用来预测预设输出值。

上述光线调节具体可以为环境亮度测量、亮度强度比较和屏幕调节其中环境亮度测量具体分为物象分析和光线强度分析，

屏幕工作时，监测指令在时刻运行，使用环境变化时，光线强度分析工作启动，开始分析环境中光线强度，此时摄像头以及光敏传感器，初步判断环境光线变化情况及大致判断环境光线变换趋势(由暗变明，还是由明转暗)，并根据光线变换趋势，做好屏幕亮度预调准备，同时发送指令给物象分析电路；

物象分析电路接收检测指令，并根据所述检测指令确定待测参数类型，并使用摄像头采集得到与所述待测参数类型相对应的当前图像参数，

此时摄像头捕捉周围环境照片并进行图像分析，根据图像参数与光线参数的预设对应关系，确定所述当前图像参数对应的光线参数，并将所述当前图像参数对应的光线参数作为当前光线参数。

此分析过程，不仅对单一照片进行分析，还对多组照片进行分析，通过多组照片前后变化，以及照片中主要参数变化，来判应该调节的趋势和程度，通过极短时间内任意连续三张照片分析比较，可以基本得出，图像中基本内容的变化情况，进一步分析出，环境亮度变化情况。

照片图像参数还包括色温、光强度

测量方法具体为：

摄像头先得到当前图像参数，并根据获取的图像参数，分析得到当前照片内含的具体参数如，快门速度，光圈大小，曝光值，白平衡，闪光灯工作情况，

根据图像参数的变化情况，进一步确定环境变化趋势和具体的变化程度，并且与光线参数的预设对应关系，确定当前图像参数对应的光线参数，并将当前图像参数对应的光线参数作为当前光线参数，与色温的预设对应关系，并做出比较值。

当确定待测参数类型为光强度：首先得到当前图片的参数，尤其是当前曝光量；

所述根据图像参数与光线参数的预设对应关系，确定所述当前图像参数对应的光线参数，并将所述当前图像参数对应的光线参数作为当前光线参数，分析出曝光量与光强的预设对应关系，当前曝光量对应的光强值，并将当前曝光量对应的光强值作为当前光强值。

所述根据图像参数与光线参数的预设对应关系，确定当前图像参数：快门速度，光圈大小，感官度，白平衡，闪光灯，确定当前图像参数对应的光线参数，进一步确定分析出环境变换情况；

根据环境变化情况，结合预设的人员使用习惯以及屏幕帧的变化情况，共同确定当前图像显示最优情况下，所需要的显示屏的亮度，画面帧调节屏幕，来确保在时刻变化的环境变化中，屏幕输出画质相对于当前使用者来说最优。

以上仅是发明的优选实施方式，应当指出，对本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为发明的保护范围，发明中其他未详述部分均属于现有技术，故在此不再赘述，最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法，其特征在于：该调节方法主要分为，屏幕亮度自适应调节和屏幕帧频的调节。

2.根据权利要求1中所述的一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S2.1、设定屏幕的光线强度，根据不同的使用者信息设置不同的屏幕强度，并对其进行存储。

S2.2、通过设置光线传感器来监测屏幕工作环境光线强度，

S2.3、通过设定的亮度，和监测到的光线强度比较，来调整调节屏幕的光线强度，设定亮度小于监测光线强度，屏幕亮度增加；设定亮度大于监测光线强度，屏幕亮度减小。

3.根据权利要求2中所述的一种屏幕光线自动调节方法，其特征在于：屏幕亮度的调节由专门的亮度处理器控制，非渐进式。

4.根据权利要求1中所述的一种屏幕光线自动调节方法，其特征在于：具体步骤：

S4.1根据当前屏幕光线强度，判断屏幕输出环境；

S4.2获取屏幕显示内容，通过屏幕处理器获取上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2的内容；

S4.3判断屏输出效果：

将显示帧p0和上一帧p1，进行比较，并对所有同一坐标点下的像素差值X1；

将显示帧p0和后一帧p2，进行比较，并对所有同一坐标点下的像素差值X2；

对所有同一坐标点下的像素X1和X2比较；

S4.4优化输出效果：

对所有同一坐标点下的像素X1和X2比较，判断该像素位置显示是否需要变动，

需要变动的像素位置，重复展示后一帧p2对应像素的内容，

不需要变动的位置，显示帧p0保持不变。

5.根据权利要求4中所述的一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法，其特征在于：在画面显示之前，屏幕处理器已经根据上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2和X1和X2，得到了将要输出的像素点的预测值。

6.根据权利要求4中所述的一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法，其特征在于：在X1和X2比较预测过程，X1和X2差值为0的像素位置，显示帧p0的处理方式可以是复制后再使用，也可以是直接保留使用。

7.根据权利要求5中所述的一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的方法，其特征在于：屏幕处理器已经根据上一帧p1和显示帧p0以及后一帧p2和X1和X2，得到了将要输出的像素点的预测值，结合屏幕输出亮度，进行二次预测，得到预设输出值。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种基于环境光线变化调节屏幕帧频的系统，其特征在于：系统包含有屏幕亮度调节系统和屏幕帧频调节系统；

屏幕亮度调节系统包含有：数据采集数据、光线采集模块、亮度

比较模块、亮度处理器、亮度存储模块；

屏幕帧频调节系统包含有：处理帧存储模块、屏幕处理器。