TWI739384B - 顯示裝置的亮度動態調節方法及系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種顯示裝置的亮度動態調節方法及系統,所述方法包括:獲取顯示裝置的前置攝像頭所拍攝的圖像;從所述圖像中檢測人眼的位置和高亮區域的位置,所述高亮區域為所述圖像中的亮度符合預設亮度條件的區域;根據所述圖像中人眼的位置和所述高亮區域的位置確定螢幕中反光區域的位置;提高所述螢幕中反光區域的顯示亮度。
Description
本發明涉及顯示技術領域,尤其涉及一種顯示裝置的亮度動態調節方法及系統。
現有技術中對顯示裝置的螢幕亮度調節主要是檢測當前的環境亮度來獲取螢幕亮度調整值,在進行亮度調整值可以採用較為平滑的變化方式來進行調整,以降低對使用者的眼睛的不適感。
然而,現有技術中的顯示裝置的亮度調節方式中是對整個螢幕的整體亮度進行調整,沒有考慮到整個螢幕的不同位置的光照可能會不同的情況,導致螢幕中有些區域可能沒有達到想要的亮度調整的效果,並且,在提高整個螢幕的亮度時,耗電量比較大,降低了顯示裝置的續航時間。
針對現有技術中的問題,本發明的目的在於提供一種顯示裝置的亮度動態調節方法及系統,通過檢測人眼位置和高亮區域位置確定螢幕反光區域位置,在反光區域增加亮度,提高顯示效果並降低能耗。
本發明實施例提供一種顯示裝置的亮度動態調節方法,包括如下步驟:獲取顯示裝置的前置攝像頭所拍攝的圖像;從圖像中檢測人眼的位置和高亮區域的位置,其中高亮區域為圖像中的亮度符合預設亮度條件的區域;根據圖像中人眼的位置和高亮區域的位置確定螢幕中反光區域的位置;提高螢幕中反光區域的顯示亮度。
可選地,預設亮度條件為像素點的亮度大於預設亮度閾值,或,像素點的亮度與圖像的平均亮度值的差值大於預設差值閾值。
可選地,從所述圖像中檢測人眼的位置和高亮區域的位置包括如下步驟:檢測圖像中的左眼中心座標和右眼中心座標;檢測圖像中的高亮區域的座標範圍。
可選地,根據所述圖像中人眼的位置和高亮區域的位置確定螢幕中反光區域的位置,包括如下步驟:計算圖像中每個像素點代表的距離;獲取顯示裝置的螢幕中每個像素點代表的距離;根據圖像中每個像素點代表的距離和螢幕中每個像素點代表的距離,將圖像中人眼的位置和高亮光源的位置投影至螢幕,確定螢幕中對應的人眼的位置和高亮區域的位置;
選擇螢幕中人眼的位置和高亮光源的位置的中心區域作為螢幕中反光區域。
可選地,計算圖像中每個像素點代表的距離,包括如下步驟:
根據圖像中的左眼中心座標和右眼中心座標計算在圖像中的瞳距r;獲取人眼的實際瞳距R,根據人眼的實際瞳距和圖像中的瞳距計算圖像中每個像素點代表的距離d1,其中d1=R/r。
其中,S表示螢幕的尺寸,單位為英寸,Rh為縱向解析度,Rw為橫向解析度。
可選地,確定螢幕中對應的人眼的位置和高亮區域的位置,包括如下步驟:選擇圖像中一人眼位置點,座標定義為(X11,Y11),將該人眼位置點投影至螢幕中,根據如下公式計算該螢幕中該人眼位置點的座標(X12,Y12):
其中,d1為圖像中每個像素點代表的距離,d2為顯示裝置的螢幕中每個像素點代表的距離;選擇圖像中一高亮區域位置點,座標定義為(X21,Y21),將該高亮區域位置點投影至螢幕中,根據如下公式計算該螢幕中該高亮區域位置點的座標(X22,Y22):
根據螢幕中人眼位置點的座標和高亮區域位置點的座標確定螢幕中對應的人眼的位置和高亮區域的位置。
可選地,選擇螢幕中人眼的位置和光亮光源的位置的中心位置作為螢幕反光區域,包括如下步驟:每次選擇螢幕中一人眼位置點,座標定義為(X12,Y12),並選擇螢幕中一高亮區域位置點,座標定義為(X22,Y22);採用如下公式根據每次選擇的位置點計算一螢幕反光點的座標(X3,Y3):
根據多次計算得到的多個螢幕反光點的座標確定反光區域在螢幕中的位置。
可選地,選擇螢幕中人眼位置點為選擇螢幕中左眼中心點或右眼中心點所對應的位置點;
選擇螢幕中一高亮區域位置點,為依次選擇螢幕中高亮區域的一個位置點。
可選地,根據多個螢幕反光點的座標確定反光區域在螢幕中的位置之後,還包括如下步驟:判斷螢幕反光區域的尺寸是否大於預設區域尺寸閾值;如果是,則根據預設區域尺寸閾值選擇反光區域的中心區域,作為更新的反光區域。
可選地,所述方法還包括如下步驟:接收到使用者在螢幕中對反光區域的位置選擇;提高螢幕中使用者選擇的反光區域的顯示亮度。
本發明實施例還提供一種顯示裝置的亮度動態調節系統,用於實現顯示裝置的亮度動態調節方法,所述系統包括:圖像採集模組,用於獲取顯示裝置的前置攝像頭拍攝的圖像;圖像檢測模組,用於從圖像中檢測人眼的位置和高亮區域的位置,高亮區域為圖像中的亮度符合預設亮度條件的區域;反光區域定位模組,用於根據圖像中人眼的位置和高亮區域的位置確定螢幕中反光區域的位置;亮度調節模組,用於提高螢幕中反光區域的顯示亮度。
本發明所提供的顯示裝置的亮度動態調節方法及系統具有下列優點:本發明通過自動檢測人眼位置和高亮區域位置,並自動確定螢幕反光區域位置,在反光區域增加亮度,而無需整體調節整個螢幕的亮度,從而提高顯示效果並降低能耗,其他非反光區域的亮度可以保持不變,從而不會因為過亮而刺激使用者眼睛,降低了對眼睛的傷害程度。
11:圖像
12:人臉
13:高亮區域
21:螢幕
22:人臉位置點
23:高亮區域
24:反光區域
25:反光區域位置點
26:螢幕的中心點
31:人眼位置點
32:高亮區域位置點
41:陰極
42:OLED有機層
43:陽極
44:基板
r:瞳距
M100:圖像採集模組
M200:圖像檢測模組
M300:反光區域定位模組
M400:亮度調節模組
S100,S200,S300,S400:步驟
X11L,Y11L,X11R,Y11R,X12L,Y12L,X12R,Y12R,X21L,Y21L,X21R,Y21R,X22L,Y22L,X22R,Y22R,,:座標
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯。
第1圖是本發明一實施例的顯示裝置的亮度動態調節方法的流程圖;第2圖是本發明一實施例的顯示裝置的亮度動態調節系統的結構示意圖;第3圖是本發明一實施例的顯示裝置的亮度動態調節系統中各個模組執行各個步驟的示意圖;第4圖是本發明一實施例的拍攝的圖像中識別人臉區域和高亮區域的位置的示意圖;第5圖是本發明一實施例的將人臉位置點和高亮區域位置點投影至螢幕的示意圖;第6圖是本發明一實施例的將人臉位置和高亮區域投影至螢
幕後,確定螢幕中反光區域的示意圖;第7圖是本發明一實施例的OLED顯示裝置的層級結構示意圖;第8圖是本發明一實施例的OLED顯示裝置中的行電極和列電極分佈的示意圖。
現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而,示例實施方式能夠以多種形式實施,且不應被理解為限於在此闡述的範例;相反,提供這些實施方式使得本公開將更加全面和完整,並將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。所描述的特徵、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施方式中。
此外,附圖僅為本公開的示意性圖解,並非一定是按比例繪製。圖中相同的附圖標記表示相同或類似的部分,因而將省略對它們的重複描述。附圖中所示的一些方框圖是功能實體,不一定必須與物理或邏輯上獨立的實體相對應。可以採用軟體形式來實現這些功能實體,或在一個或多個硬體模組或積體電路中實現這些功能實體,或在不同網路和/或處理器裝置和/或微控制器裝置中實現這些功能實體。
如第1圖所示,在本發明一實施例中,本發明提出了一種顯示裝置的亮度動態調節方法,包括如下步驟:S100:獲取顯示裝置的前置攝像頭所拍攝的圖像;
S200:從圖像中檢測人眼的位置和高亮區域的位置,所述高亮區域為圖像中的亮度符合預設亮度條件的區域;S300:根據所述圖像中人眼的位置和所述高亮區域的位置確定螢幕中反光區域的位置;S400:提高螢幕中反光區域的顯示亮度。
本發明的亮度動態調節方法通過步驟S100獲取到螢幕前方的圖像,通過步驟S200自動檢測人眼位置和高亮區域位置,並通過步驟S300自動確定螢幕反光區域位置,然後通過步驟S400在反光區域增加亮度,而無需整體調節整個螢幕的亮度,從而提高顯示效果並降低能耗。
在該實施例中,預設亮度條件為像素點的亮度大於預設亮度閾值,或像素點的亮度與圖像的平均亮度值的差值大於預設差值閾值。高亮區域即為高亮光源(例如陽光、燈光等)所在的區域。在其他可替代的實施方式中,預設亮度調節也可以設置為其他條件,當一個像素點滿足預設亮度條件時,該像素點屬於高亮像素點,而多個臨近的高亮像素點可以集合為一個高亮區域。具體地,在檢測到很多個分散的高亮像素點時,可以設定多個臨近的高亮像素點組成的區域尺寸符合預設尺寸要求時,將該組成的區域定義為高亮區域。
如第2圖和第3圖所示,本發明實施例還提供一種顯示裝置的亮度動態調節系統,用於實現所述的顯示裝置的亮度動態調節方法,所述系統包括:
圖像採集模組M100,用於獲取顯示裝置的前置攝像頭拍攝的圖像;圖像檢測模組M200,用於從所述圖像中檢測人眼的位置和高亮區域的位置,所述高亮區域為所述圖像中的亮度符合預設亮度條件的區域;反光區域定位模組M300,用於根據所述圖像中人眼的位置和所述高亮區域的位置確定螢幕中反光區域的位置;亮度調節模組M400,用於提高所述螢幕中反光區域的顯示亮度。
本發明的亮度動態調節系統通過圖像採集模組M100獲取到螢幕前方的圖像,通過圖像檢測模組M200自動檢測人眼位置和高亮區域位置,並通過反光區域定位模組M300自動確定螢幕反光區域位置,然後通過亮度調節模組M400在反光區域增加亮度,而無需整體調節整個螢幕的亮度,從而提高顯示效果並降低能耗。
如第3圖所示,在該實施例中,所述步驟S300中,從所述圖像中檢測人眼的位置和高亮區域的位置包括如下步驟:圖像檢測模組M200檢測所述圖像中的左眼中心座標和右眼中心座標,如第4圖所示,在圖像11中檢測到人臉12,並進一步檢測到左眼中心點和右眼中心點,此處分別將左眼中心座標和右眼中心座標記為(X11L,Y11L)和(X11R,Y11R);圖像檢測模組M200檢測所述圖像中的高亮區域的
座標範圍,如第4圖所示,在圖像11中檢測到高亮區域13,此處將高亮區域13的左上角位置點和右上角位置點的座標分別記為(X21L,Y21L)和(X21R,Y21R)。在其他的實施方式中,高亮區域的形狀可以不是矩形,也可以是三角形、圓形、橢圓形、菱形等,可以檢測其邊界處或頂角處的多個位置點座標,也可以檢測其內部分散的多個位置點座標,對高亮區域的範圍進行界定。
進一步地,圖像檢測模組M200還可以檢測高亮區域的亮度值,用於後續調節亮度時作為參考。
如第3圖所示,在該實施例中,所述步驟S300中,根據所述圖像中人眼的位置和所述高亮區域的位置確定螢幕中反光區域的位置,包括如下步驟:反光區域定位模組M300計算所述圖像中每個像素點代表的距離,以及獲取所述顯示裝置的螢幕中每個像素點代表的距離;接著根據所述圖像中每個像素點代表的距離和所述螢幕中每個像素點代表的距離,將所述圖像中人眼的位置和高亮光源的位置映射至螢幕,確定螢幕中對應的人眼的位置和高亮區域的位置;最後,藉由所述螢幕中人眼的位置和高亮光源的位置的中心區域便可決定所述螢幕中反光區域。
獲取人眼的實際瞳距R,根據人眼的實際瞳距和圖像中的瞳距計算圖像中每個像素點代表的距離d1,其中d1=R/r。此處人眼的實際瞳距R可以是系統中預存的一個預設值,也可以是根據不同使用者存儲不同的數值,或根據不同使用者的年齡存儲不同的數值,通過在拍攝圖像中對使用者身份的識別、對用戶年齡的識別等來取到對應的數值。
其中,S表示螢幕的尺寸,單位為英寸,Rh為縱向解析度,Rw為橫向解析度。例如,31.5寸2K解析度的顯示幕,其點距d2=0.2727mm。該距離d2也可以是系統中預存的一個數值,對於每個顯示裝置的螢幕是固定的值,而無需重新計算。
進一步地,在該實施例中,所述確定螢幕中對應的人眼的位置和高亮區域的位置,包括將圖像中人眼的位置和高亮區域的位置投影到螢幕中。具體地,如第5圖所示,將人眼的位置和高亮區域的位置投影到螢幕中,對投影後螢幕中對應於人眼的位置和高亮區域的位置的座標進行計算。第5圖中,標號31表示一個實際的人眼位置點,可以是左眼中心點或右眼中心點,
標號32表示一個實際的高亮區域位置點,可以是高亮區域中的一個邊界點或內部點,標號26表示螢幕的中心點,以螢幕的中心點為圓心,在螢幕建立二維座標系。標號25表示根據人眼位置點31和高亮區域位置點32確定的反光區域位置點的位置。
其中,在計算螢幕中人眼位置點座標時,採用如上公式依次計算螢幕中左眼中心點的座標和螢幕中右眼中心點的座標。
而計算螢幕中高亮區域位置點的座標包括選擇所述圖像中一高亮區域位置點,座標定義為(X21,Y21),將該高亮區域位置點投影至所述螢幕中,根據如下公式計算該所述螢幕中該高亮區域位置點的座標(X22,Y22):
根據所述螢幕中人眼位置點的座標和高亮區域位置點的座標確定螢幕中對應的人眼的位置和高亮區域的位置。此處
選擇的高亮區域位置點為高亮區域中的一個位置點,依次採用如上公式計算每個高亮區域位置點在螢幕中的座標,即可以得到整個高亮區域在螢幕中的投影區域。
在該實施例中,所述選擇所述螢幕中人眼的位置和光亮光源的位置的中心位置作為螢幕反光區域,包括如下步驟:每次選擇所述螢幕中一人眼位置點,座標定義為(X12,Y12),並選擇所述螢幕中一高亮區域位置點,座標定義為(X22,Y22);採用如下公式根據每次選擇的位置點計算一螢幕反光點的座標(X3,Y3):
根據多次計算得到的多個螢幕反光點的座標確定所述反光區域在螢幕中的位置。
在該實施例中,選擇所述螢幕中一人眼位置點為選擇所述螢幕中左眼中心點對應的位置點或選擇所述螢幕中右眼中心點所對應的位置點;所述選擇所述螢幕中一高亮區域位置點,為依次選擇所述螢幕中高亮區域的一個位置點。具體地,如第6圖所示,在螢幕21中,人臉位置點22包括左眼中心點(X12L,Y12L)和右眼中心點(X12R,Y12R)。高亮區域23包括多個高亮區域位置點,此處僅示出了左上角位置點(X22L,Y22L)和右
上角位置點(X22R,Y22R)。在根據如上公式計算反光區域24中多個反光點(X3,Y3)的座標時,每次選擇一個人臉位置點的座標(X12,Y12)(左眼中心點或右眼中心點座標)以及一個高亮區域位置點的座標(X22,Y22)(高亮區域中邊界位置點、頂點位置點或內部位置點)來計算得到一個反光點的座標(X3,Y3),經過多次計算,得到多個反光點的座標後,可以根據多個反光點組成一個反光區域24。
進一步地,所述根據多個螢幕反光點的座標確定所述反光區域在螢幕中的位置之後,還包括判斷所述螢幕反光區域的尺寸是否大於預設區域尺寸閾值;如果是,則根據預設區域尺寸閾值選擇所述反光區域的中心區域,作為更新的反光區域。即如果計算得到的螢幕反光區域的尺寸過大,則根據預設區域尺寸閾值對反光區域進行限制。當前,也可以不設置該尺寸閾值的限制,在反光區域較大時,提高一個較大的反光區域的亮度。
在該實施例中,所述顯示裝置優選為AMOLED(Active-matrix organic light-emitting diode,主動矩陣有機發光二極體)顯示裝置。在所述亮度調節模組M400通過上述步驟S400來調節反光區域亮度時,可以調節顯示裝置中對應的每個像素點的亮度。此外,所述顯示裝置也可以為PMOLED(Passive matrix OLED,被動矩陣有機發光二極體)顯示裝置,也可以通過行列交叉的方式逐行掃描來實現不同的亮度。如第7圖所示,為一種OLED顯示面板的結構示意圖。其中,標號41
表示陰極,標號42表示OLED有機層,標號43表示陽極,標號44表示基板,此結構僅為示例,而不作為本發明的保護範圍的限制。如第8圖所示,為OLED顯示裝置中的行電極和列電極分佈的示意圖。
此處以SSD1306驅動晶片為例,其中共128行陽極,64行陰極,每個交叉點為一個像素。逐行掃描時,遇到對應於反光區域的像素點則提升亮度。OLED顯示裝置的像素控制指令如下表1所示,其中,指令1為亮度控制指令,指令13/14為設置掃描起始行/列位址指令。
在該實施例中,所述顯示裝置的亮度動態調節方法還包括如下步驟:接收到使用者在所述螢幕中對反光區域的位置選擇,提高所述螢幕中使用者選擇的反光區域的顯示亮度。即當採用上述步驟S100~S400進行自動亮度調節存在誤差時,可以使用滑鼠等標記工具,將未能增強亮度的部分進行標記,與自動亮度調節形成補充。
本發明所提供的顯示裝置的亮度動態調節方法、系統、設備及存儲介質具有下列優點:本發明通過自動檢測人眼位置和高亮區域位置,並自動確定螢幕反光區域位置,在反光區域增加亮度,而無需整體調節整個螢幕的亮度,從而提高顯示效果並降低能耗,其他非反
光區域的亮度可以保持不變,從而不會因為過亮而刺激使用者眼睛,降低了對眼睛的傷害程度。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明,不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應當視為屬於本發明的保護範圍。
S100,S200,S300,S400:步驟
Claims (10)
- 一種顯示裝置的亮度動態調節方法,包括如下步驟:獲取顯示裝置的前置攝像頭所拍攝的圖像;從所述圖像中檢測人眼的位置和高亮區域的位置,所述高亮區域為所述圖像中的亮度符合預設亮度條件的區域;根據所述圖像中人眼的位置和所述高亮區域的位置確定螢幕中反光區域的位置,包括如下步驟:計算所述圖像中每個像素點代表的距離;獲取所述顯示裝置的螢幕中每個像素點代表的距離;根據所述圖像中每個像素點代表的距離和所述螢幕中每個像素點代表的距離,將所述圖像中人眼的位置和高亮光源的位置投影至螢幕,確定螢幕中對應的人眼的位置和高亮區域的位置;及選擇所述螢幕中人眼的位置和高亮光源的位置的中心區域作為所述螢幕中反光區域;提高所述螢幕中反光區域的顯示亮度。
- 如請求項1所述的顯示裝置的亮度動態調節方法,其中,所述預設亮度條件為像素點的亮度大於預設亮度閾值,或,像素點的亮度與圖像的平均亮度值的差值大於預設差值閾值。
- 如請求項1所述的顯示裝置的亮度動態調節方法,其中,所述計算所述圖像中每個像素點代表的距離,包括如下步驟:根據所述圖像中的左眼中心座標和右眼中心座標計算在所述圖像中的瞳距r;獲取人眼的實際瞳距R,根據人眼的實際瞳距和所述圖像中的瞳距計算所述圖像中每個像素點代表的距離d1,其中d1=R/r。
- 如請求項1所述的顯示裝置的亮度動態調節方法,其中,所述確定螢幕中對應的人眼的位置和高亮區域的位置,包括如下步驟:選擇所述圖像中一人眼位置點,座標定義為(X11,Y11),將該人眼位置點投影至所述螢幕中,根據如下公式計算該所述螢幕中該人眼位置點的座標(X12,Y12):
- 如請求項6所述的顯示裝置的亮度動態調節方法,其中,所述選擇所述螢幕中一人眼位置點為選擇所述螢幕中左眼中心點對應的位置點或選擇所述螢幕中右眼中心點所對應的位置點;所述選擇所述螢幕中一高亮區域位置點,為依次選擇所述螢幕中高亮區域的一個位置點。
- 如請求項6所述的顯示裝置的亮度動態調節方法,其中,所述根據多個螢幕反光點的座標確定所述反光區域在螢幕中的位置之後,還包括如下步驟:判斷所述螢幕反光區域的尺寸是否大於預設區域尺寸閾值;如果是,則根據預設區域尺寸閾值選擇所述反光區域的中心區域,作為更新的反光區域。
- 如請求項1所述的顯示裝置的亮度動態調節方法,更包括如下步驟:接收到使用者在所述螢幕中對反光區域的位置選擇;提高所述螢幕中使用者選擇的反光區域的顯示亮度。
- 一種顯示裝置的亮度動態調節系統,用於實現請求項1至9中任一項所述的顯示裝置的亮度動態調節方法,所述系統包括:圖像採集模組,用於獲取顯示裝置的前置攝像頭拍攝的圖像; 圖像檢測模組,用於從所述圖像中檢測人眼的位置和高亮區域的位置,所述高亮區域為所述圖像中的亮度符合預設亮度條件的區域;反光區域定位模組,用於根據所述圖像中人眼的位置和所述高亮區域的位置確定螢幕中反光區域的位置,其中所述反光區域定位模組計算所述圖像中每個像素點代表的距離,獲取所述顯示裝置的螢幕中每個像素點代表的距離,並根據所述圖像中每個像素點代表的距離和所述螢幕中每個像素點代表的距離,將所述圖像中人眼的位置和高亮光源的位置投影至螢幕,以確定螢幕中對應的人眼的位置和高亮區域的位置,及藉由所述螢幕中人眼的位置和高亮光源的位置的中心區域決定所述螢幕中反光區域;亮度調節模組,用於提高所述螢幕中反光區域的顯示亮度。
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