TW201626208A - 螢幕亮度自動調節系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種螢幕亮度自動調節系統，所述系統包括：提取模組，用於提取顯示螢幕當前的螢幕亮度值，及當前環境光照度值；去噪模組，用於去除當前環境光照度值的雜訊；歸一化模組，用於將顯示螢幕當前的螢幕亮度值及當前環境光照度值，進行歸一化處理，同時將記憶體中儲存的光照度/螢幕亮度對應表進行歸一化處理；及顯示模組，用於根據記憶體中的光照度/螢幕亮度對應表，控制顯示螢幕顯示與當前環境光照度值對應的螢幕亮度值。另外還提供了一種螢幕亮度自動調節方法。

Description

螢幕亮度自動調節系統及方法

本發明涉及一種螢幕亮度自動調節系統及方法，尤其是涉及一種可以自我學習的螢幕亮度自動調節系統和方法。

人的瞳孔當受到周圍環境較大光照度時，會自動收縮來調節光通量。一些攜帶式電子設備的螢幕亮度，如果跟周圍環境光照度差太多的話，使用者會看不清楚螢幕或對螢幕感到刺眼，為解決此種狀況，一般的攜帶式電子設備都會有一個自動調整亮度的程式，根據該設備的亮度感測器偵測到的環境光照度自動調節裝置的螢幕背光亮度，讓使用者不需自己動手就能在不同的環境下享受到最適於眼睛的螢幕亮度。然而，每個人眼睛習慣的螢幕亮度會因人而異，自動調整亮度程式的參數設置的再好，也不可能適用於每一個人，因而一般人對於自動調整亮度的接受度普遍不高。

鑒於以上內容，有必要提出一種螢幕亮度自動調節系統，能夠根據學習的結果，自動將螢幕亮度調整成符合使用者偏好的亮度。

另外，還有必要提出一種螢幕亮度自動調節方法，能夠根據學習的結果，自動將螢幕亮度調整成符合使用者偏好的亮度。

一種螢幕亮度自動調節系統，所述系統包括：提取模組，用於提取顯示螢幕當前的螢幕亮度值，及當前環境光照度值；去噪模組，用於去除當前環境光照度值的雜訊；歸一化模組，用於將顯示螢幕當前的螢幕亮 度值及當前環境光照度值，進行歸一化處理，同時將記憶體中儲存的光照度/螢幕亮度對應表進行歸一化處理；及顯示模組，用於根據記憶體中的光照度/螢幕亮度對應表，控制顯示螢幕顯示與當前環境光照度值對應的螢幕亮度值。

一種螢幕亮度自動調節方法，所述方法包括以下步驟：提取步驟，提取顯示螢幕當前的螢幕亮度值，及當前環境光照度值；去噪步驟，去除當前環境光照度值的雜訊；歸一化步驟，將顯示螢幕當前的螢幕亮度值及當前環境光照度值，進行歸一化處理，同時將記憶體中儲存的光照度/螢幕亮度對應表進行歸一化處理；及顯示步驟，根據記憶體中的光照度/螢幕亮度對應表，控制顯示螢幕顯示與當前環境光照度值對應的螢幕亮度值。

相較於現有技術，本發明所述螢幕亮度自動調節系統及方法，藉由自動學習用戶在不同環境照度下調整的螢幕亮度，在每次使用者打開螢幕時都會根據藉由學習得到的環境照度/螢幕亮度對應表，自動將螢幕亮度調整成符合使用者偏好的亮度。如果使用者不滿意調整後的亮度並自行調整了亮度，則會修正自動亮度調整的環境照度/螢幕亮度對應表，讓使用者下次開啟螢幕時的亮度能自動調整到更貼近用戶習慣的亮度。

1‧‧‧電子設備

10‧‧‧光感測器

11‧‧‧濾波器

12‧‧‧處理器

13‧‧‧記憶體

14‧‧‧顯示螢幕

2‧‧‧螢幕亮度自動調節系統

21‧‧‧偵測模組

22‧‧‧提取模組

23‧‧‧去噪模組

24‧‧‧歸一化模組

25‧‧‧更新模組

26‧‧‧顯示模組

圖1是本發明螢幕亮度自動調節系統較佳實施例的系統架構圖。

圖2是本發明螢幕亮度自動調節系統較佳實施例的功能模組圖。

圖3是本發明螢幕亮度自動調節方法較佳實施例的流程圖。

參閱圖1所示，是本發明可以自我學習的螢幕亮度自動調節系統較佳實施例的系統架構圖。

在本實施例中，所述螢幕亮度自動調節系統2安裝並運行於一個電子設備1中。所述電子設備1可以是電腦、智慧手機、平板電腦等任何需要根據使用者偏好來自動調節螢幕亮度的裝置、設備及系統等。

所述電子設備1還包括，但不僅限於，光感測器10、濾波器11、處理器12、記憶體13、顯示螢幕14，以及各種積體電路、電晶體、電子管等(本實施例中未顯示出來)。

所述光感測器10用來獲取環境光照度。

所述濾波器11用來消除光照度數據中的雜訊，確保資料的正確性，本實施例中所述濾波器11可以是卡爾曼濾波器。所述卡爾曼濾波器是一種時變線性系統的遞迴濾波器，能將過去的測量估計誤差合併到新的測量誤差中來估計將來的測量誤差。

所述處理器12包括運算器和控制器兩部分，是電子設備1的運算核心和控制核心。

所述記憶體13存有使用者資料，如光照度/螢幕亮度對應表。

例如，所述光照度/螢幕亮度對應表如下：

本實施例中所述顯示螢幕14，提供執行資料顯示的功能，例如消息功能、互聯網功能、多媒體功能等，所述顯示螢幕14可以是觸控式的，如電阻式觸控顯示螢幕，電容式觸控顯示螢幕等。

參閱圖2所示，是本發明螢幕亮度自動調節系統較佳實施例的功能模組圖。

所述螢幕亮度自動調節系統2包括偵測模組21、提取模組22、去噪模組23、歸一化模組24、更新模組25、及顯示模組26。以上各模組均以程式碼或指令的形式儲存在電子設備1的存放裝置，如記憶體13中，或固化於該電子設備1的作業系統中，並由電子設備1的控制器，如處理器12所執行，以根據學習的結果，按照用戶的偏好自動調整顯示螢幕14的螢幕亮度。

以下將結合圖3的流程圖來說明模組21-26的具體功能。

參閱圖3所示是本發明可以自我學習的螢幕亮度自動調節方法較佳實施例的流程圖。

步驟S1，偵測模組21偵測到顯示螢幕14被點亮的操作時，控制光感測器10開啟，並採集周圍環境光照度。

步驟S2，提取模組22提取顯示螢幕14當前的螢幕亮度值，同時提取光感測器10採集的當前環境光照度值，將當前的螢幕亮度值與當前環境光照度值作為一個特徵值，與記憶體13中儲存的光照度/螢幕亮度對應表組成一個特徵集合。例如，所述當前的螢幕亮度值記為l，光照度值記為b，則特徵值F=(l，b)。

步驟S3，去噪模組23利用濾波器11去除當前環境光照度值的雜訊，以去除光照度值出現的光影現象。

步驟S4，歸一化模組24採用優化回歸資料處理方式，將去噪後的光照度值和所述螢幕亮度值進行歸一化處理，同時記憶體13中儲存的光照度/螢幕亮度對應表也進行歸一化處理，光照度/螢幕亮度對應表的歸一化過程與所述去噪後的光照度值和所述螢幕亮度值進行歸一化處理過程一樣。本實施例中只列舉去噪後的光照度值和所述螢幕亮度值進行歸一化處理的過程。

例如，所述歸一化處理公式如下： l _max=255,b _max=15500，其中，ln _norm 是 歸一化處理後的螢幕亮度值，b _norm 是歸一化處理後的光照度值，l _max是螢幕亮度值的最大值，b _max是光照度值的最大值。

步驟S5，更新模組25在每一次使用者手動修改螢幕亮度值時，根據修改後的螢幕亮度值，更新上述的光照度/螢幕亮度對應表，得到一組新的光照度/螢幕亮度對應表，並替換儲存器13中已儲存的光照度/螢幕亮度對應表。詳細地，所述更新模組26根據當前的光照度/螢幕亮度對應表產生node集合N=[node ₁,…,node _n ]，所述node集合是由記憶體13中儲存的光照度值與螢幕亮度值組成的，其中node _i =[b _i ,l _i ]，且每個node間遞增，即b _i+1>b _i 且 l _i+1>l _i 。

將步驟5中去噪並歸一化處理後的的光照度值和螢幕亮度值結合得到一個臨時的資料點node _c =[l _c ,b _c ]，找出l _c 落於區間的l _i 與l _i+1，計算node _c 與[node _i ,node _i+1]的交集點的差分 。假設儲存器13中已儲存的第k個 node _k =[l _k ,b _k ]，經過更新模組25更新之後的node _k 為[lk,△D．α．η+b _k ]，其中α是學習率，範圍在0~1之間，其值越大每次用戶調整亮度的行為會對光照度/螢 幕亮度對應表造成的影響越大，η是一個高斯分佈的鄰近函數 會讓離node _x 越近的node被影響的越多。當通過更新模組25更新完所有node 後，必須要確保每個node的b值對應l遞增，即，此時l _k >l _k-1， 從而得到一組新的光照度/螢幕亮度對應表儲存到記憶體13中並覆蓋掉已儲存的光照度/螢幕亮度對應表，以供下一次點亮手機螢幕時，顯示模組26根據環境光亮度值自動調整螢幕亮度以符合使用者偏好的習慣。

需要說明的是，本發明中所述電子設備1可以包括一個自動亮度調節應用程式，當開啟了自動亮度調節應用程式之後，所述螢幕亮度自動調節系統2不再運行，當偵測模組21偵測到顯示螢幕14被點亮的操作時，光感測器10開啟並採集周圍環境光照度，根據記憶體13中的儲存的所述新的光照度/螢幕亮度對應表調節螢幕亮度。

應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

1‧‧‧電子設備

10‧‧‧光感測器

11‧‧‧濾波器

12‧‧‧處理器

13‧‧‧記憶體

14‧‧‧顯示螢幕

2‧‧‧螢幕亮度自動調節系統

Claims (10)

1. 一種螢幕亮度自動調節系統，所述系統包括：提取模組，用於提取顯示螢幕當前的螢幕亮度值，及當前環境光照度值；去噪模組，用於去除當前環境光照度值的雜訊；歸一化模組，用於將顯示螢幕當前的螢幕亮度值及當前環境光照度值，進行歸一化處理，同時將記憶體中儲存的光照度/螢幕亮度對應表進行歸一化處理；及顯示模組，用於根據記憶體中的光照度/螢幕亮度對應表，控制顯示螢幕顯示與當前環境光照度值對應的螢幕亮度值。
2. 如申請專利範圍第1項所述的螢幕亮度自動調節系統，其中，所述系統還包括，更新模組，用於在使用者手動修改了螢幕亮度值時，更新所述光照度/螢幕亮度對應表。
3. 如申請專利範圍第2項所述的螢幕亮度自動調節系統，其中，所述更新模組根據當前的光照度/螢幕亮度對應表，產生node集合N=[node ₁,…,node _n ]，所述node集合是由光照度值與螢幕亮度值組成的，其中node _i =[b _i ,l _i ]，b為光照度值，及l為螢幕亮度值，且每個node間遞增，所述歸一化處理之後的光照度值及螢幕亮度值得到一個臨時的資料點node _c =[l _c ,b _c ]，找出l _c 落於區間的l _i 與l _i+1，計算node _c 與[node _i ,node _i+1]的交集點 的差分，得到 [[lk,△D．α．η+b _k ]，其中α是學習率，範圍在0~1之間，η是一個高斯分佈的 鄰近函數，按照所述更新模組更新所有node，從而，得到一組 新的光照度/螢幕亮度對應表。
4. 如申請專利範圍第1項所述的螢幕亮度自動調節系統，其中，所述去 噪模組，用於藉由濾波器去除光影。
5. 如申請專利範圍第1項所述的螢幕亮度自動調節系統，其中，所述歸一化模組採用優化回歸資料處理方式。
6. 一種螢幕亮度自動調節方法，所述方法包括：提取步驟，提取顯示螢幕當前的螢幕亮度值，及當前環境光照度值；去噪步驟，去除當前環境光照度值的雜訊；歸一化步驟，將顯示螢幕當前的螢幕亮度值及當前環境光照度值，進行歸一化處理，同時將記憶體中儲存的光照度/螢幕亮度對應表進行歸一化處理；及顯示步驟，根據記憶體中的光照度/螢幕亮度對應表，控制顯示螢幕顯示與當前環境光照度值對應的螢幕亮度值。
7. 如申請專利範圍第6項所述的螢幕亮度自動調節方法，其中，所述方法還包括，更新步驟，在使用者手動修改了螢幕亮度值時，更新所述光照度/螢幕亮度對應表。
8. 如申請專利範圍第7項所述的螢幕亮度自動調節方法，其中，所述更新步驟包括，根據當前的光照度/螢幕亮度對應表產生node集合N=[node ₁,…,node _n ]，所述node集合是由光照度值與螢幕亮度值組成的，其中node _i =[b _i ,l _i ]，b為光照度值，及l為螢幕亮度值，且每個node間遞增，所述歸一化處理之後的光照度值及螢幕亮度值得到一個臨時的資料點node _c =[l _c ,b _c ]，找出l _c 落於區間的l _i 與l _i+1，計算node _c 與[node _i ,node _i+1]交集點 的差分，得到 [lk,△D．α．η+b _k ]，其中α是學習率，範圍在0~1之間，η是一個高斯分佈的 鄰近函數，按照所述更新模組更新所有node，從而得到一組新 的光照度/螢幕亮度對應表。
9. 如申請專利範圍第6項所述的螢幕亮度自動調節方法，其中，所述 去噪步驟是藉由濾波器去除光影。
10. 如申請專利範圍第6項所述的螢幕亮度自動調節方法，其中，所述歸一化步驟採用優化回歸資料處理方式。