基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及台灯，尤其涉及一种基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法。
【背景技术】
[0002]台灯，是灯的一种，此电器主要放置在写字台或餐桌上，以供照明之用，为可移动式灯具。台灯的光亮照射范围相对比较小和集中，因而不会影响到整个房间的光线，作用局限在台灯周围，便于阅读、学习，节省能源。
[0003]台灯，根据使用功能分类有阅读台灯和装饰台灯。
[0004]阅读台灯的灯体外形简洁轻便，是指专门用来看书写字的台灯，这种台灯一般可以调整灯杆的高度、光照的方向和亮度，主要是照明阅读功能。
[0005]装饰台灯外观豪华，材质与款式多样，灯体结构复杂，用于点缀空间效果，装饰功能与照明功能同等重要，居室的台灯已经远远超越了台灯本身的价值，台灯已经变成了一个不可多得的艺术品。在轻装修重装饰的理念下，台灯的装饰功能也就更加明显。
[0006]灯饰在家居生活中扮演着怎样的角色？黑夜里，灯光是精灵，是温馨气氛的营造能手。透过光影层次，让空间更富生命力；白天，灯具化为居室的装饰艺术，它和家具、布艺、装饰品一起点缀着生活的美丽，灯在居室空间中扮演着举足轻重的角色。
[0007]现有的台灯，一般都是手动调节亮度，由于外界环境的光线强度会变化，而台灯的亮度被设定后则不变化，那么，台灯的光线强度可能随着外界环境光线强度的变化而变得过强或者过弱，从而损害视力，容易引起青少年近视。
[0008]专利“一种亮度可调节的自适应台灯”(申请号:201520043595.9申请日:2015-01-21)公开了一种亮度可调节的自适应台灯，包含光强度检测模块、照明模块、微控制器模块、按键输入模块、亮度调节模块和电源模块；所述光强度检测模块、照明模块、按键输入模块和亮度调节模块连接在微控制器模块的相应端口上；所述光强度检测模块用于实时检测环境光线的强弱，所述按键输入模块用于预先设定光强度参数阈值，所述亮度调节模块用于根据微控制模块的分析结果进而调节亮度，所述电源模块用于提供光强度检测模块、照明模块、微控制器模块、按键输入模块和亮度调节模块所需电能；所述光强度检测模块包含依次连接的光敏电阻、电压比较器、电位器。其结构简单且能够根据环境自适应调节台灯亮度，有效的保护了使用者的眼睛。
[0009]上述专利也能够自适应调整台灯亮度，但是其基于的是外界环境亮度，没有考虑台灯本身的照明状况:由于台灯一般都是可以手动调整灯珠的照射方向以及照射距离的，因此，台灯照明区域的亮度是随着灯珠的照射方向以及照射距离发生变化的，如果照明区域小，那么亮度相对照明区域大的时候无疑会变高。由于每个人使用台灯的习惯不同，有人喜欢将台灯放的近些，有人喜欢远些，有人喜欢灯罩低一些，有人喜欢灯罩高一些，所以台灯本身在照明区域的亮度值是不定的，仅仅依靠外界环境的亮度值来调整台灯的亮度是不够的。
【发明内容】
[0010]本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】中所涉及到的缺陷，提供一种基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法。
[0011]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法，包含以下步骤:
步骤1)，在台灯灯罩边缘设置摄像头，用于拍摄所述台灯照明区域和非照明区域的对比图像，并在台灯灯罩外壁上设置光敏传感器；
步骤2)，根据光敏传感器的感应结果，获得台灯所处环境的亮度；
步骤3)，获取台灯照明区域和非照明区域的对比图像；
步骤4)，分析对比图像，分别获取其中照明区域和非照明区域的亮度平均值；
步骤5)，将对比照片中照明区域的亮度平均值减去非照明区域的亮度平均值，获得两者之间的差值；
步骤6)，将步骤5)中获得的差值与台灯所处环境的亮度相加，得到当前台灯照明区域的亮度值；
步骤7)，将当前台灯照明区域的亮度值与预设的亮度阈值进行比较；
步骤7.1)，如果当前台灯照明区域的亮度值小于预设的亮度阈值，且两者之间差值的绝对值大于预设的亮度误差阈值，则增加台灯的照明亮度，直至当前台灯照明区域的亮度值和预设的亮度阈值之间差值的绝对值小于等于预设的亮度误差阈值；
步骤7.2)，如果当前台灯照明区域的亮度值大于预设的亮度阈值，且两者之间差值的绝对值大于预设的亮度误差阈值，则减弱台灯的照明亮度，直至当前台灯照明区域的亮度值和预设的亮度阈值之间差值的绝对值小于等于预设的亮度误差阈值。
[0012]作为本发明基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法进一步的优化方案，所述摄像头采用针孔摄像头。
[0013]作为本发明基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法进一步的优化方案，所述针孔摄像头的型号为AST-WLQ7C。
[0014]作为本发明基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法进一步的优化方案，所述预设的亮度阈值的范围为120尼特到150尼特。
[0015]作为本发明基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法进一步的优化方案，所述预设的亮度阈值为130尼特。
[0016]作为本发明基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法进一步的优化方案，所述光敏传感器的型号为BH1750FVI。
[0017]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
1.设计简单，使用方便；
2.能够根据环境光线强度和台灯本身的聚焦程度自适应调节光线，使得人眼始终处于最舒适的状态，避免了对眼睛损害引发的近视。
【具体实施方式】
[0018]下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
本发明公开了一种基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法，包含以下步骤: 步骤1)，在台灯灯罩边缘设置摄像头，用于拍摄所述台灯照明区域和非照明区域的对比图像，并在台灯灯罩外壁上设置光敏传感器；
步骤2)，根据光敏传感器的感应结果，获得台灯所处环境的亮度；
步骤3)，获取台灯照明区域和非照明区域的对比图像；
步骤4)，分析对比图像，分别获取其中照明区域和非照明区域的亮度平均值；
步骤5)，将对比照片中照明区域的亮度平均值减去非照明区域的亮度平均值，获得两者之间的差值；
步骤6)，将步骤5)中获得的差值与台灯所处环境的亮度相加，得到当前台灯照明区域的亮度值；
步骤7)，将当前台灯照明区域的亮度值与预设的亮度阈值进行比较；
步骤7.1)，如果当前台灯照明区域的亮度值小于预设的亮度阈值，且两者之间差值的绝对值大于预设的亮度误差阈值，则增加台灯的照明亮度，直至当前台灯照明区域的亮度值和预设的亮度阈值之间差值的绝对值小于等于预设的亮度误差阈值；
步骤7.2)，如果当前台灯照明区域的亮度值大于预设的亮度阈值，且两者之间差值的绝对值大于预设的亮度误差阈值，则减弱台灯的照明亮度，直至当前台灯照明区域的亮度值和预设的亮度阈值之间差值的绝对值小于等于预设的亮度误差阈值。
[0019]所述摄像头采用针孔摄像头，型号为AST-WLQ7C。
[0020]所述预设的亮度阈值的范围为120尼特到150尼特，优先为130尼特。
[0021]所述光敏传感器的型号为BH1750FVI。
[0022]本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0023]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法，其特征在于，包含以下步骤: 步骤1)，在台灯灯罩边缘设置摄像头，用于拍摄所述台灯照明区域和非照明区域的对比图像，并在台灯灯罩外壁上设置光敏传感器； 步骤2)，根据光敏传感器的感应结果，获得台灯所处环境的亮度； 步骤3)，获取台灯照明区域和非照明区域的对比图像； 步骤4)，分析对比图像，分别获取其中照明区域和非照明区域的亮度平均值； 步骤5)，将对比照片中照明区域的亮度平均值减去非照明区域的亮度平均值，获得两者之间的差值； 步骤6)，将步骤5)中获得的差值与台灯所处环境的亮度相加，得到当前台灯照明区域的亮度值； 步骤7)，将当前台灯照明区域的亮度值与预设的亮度阈值进行比较； 步骤7.1)，如果当前台灯照明区域的亮度值小于预设的亮度阈值，且两者之间差值的绝对值大于预设的亮度误差阈值，则增加台灯的照明亮度，直至当前台灯照明区域的亮度值和预设的亮度阈值之间差值的绝对值小于等于预设的亮度误差阈值； 步骤7.2)，如果当前台灯照明区域的亮度值大于预设的亮度阈值，且两者之间差值的绝对值大于预设的亮度误差阈值，则减弱台灯的照明亮度，直至当前台灯照明区域的亮度值和预设的亮度阈值之间差值的绝对值小于等于预设的亮度误差阈值。2.根据权利要求1所述的基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法，其特征在于，所述摄像头采用针孔摄像头。3.根据权利要求2所述的基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法，其特征在于，所述针孔摄像头的型号为AST-WLQ7C。4.根据权利要求1所述的基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法，其特征在于，所述预设的亮度阈值的范围为120尼特到150尼特。5.根据权利要求4所述的基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法，其特征在于，所述预设的亮度阈值为130尼特。6.根据权利要求1所述的基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法，其特征在于，所述光敏传感器的型号为BH1750FVI。
【专利摘要】本发明公开了一种基于图像分析的台灯亮度自适应调节方法，在台灯灯罩边缘设置摄像头，用于拍摄所述台灯照明区域和非照明区域的对比图像，并在台灯灯罩外壁上设置光敏传感器；获得台灯所处环境的亮度后，计算出对比图像中台灯照明区域和非照明区域的亮度差值；然后根据该亮度差值和台灯所处环境的亮度计算出台灯当前照明区域的亮度，并根据预设的亮度阈值调整该亮度。本发明设计简单，使用方便，能够根据环境光线强度和台灯本身的聚焦程度自适应调节光线，使得人眼始终处于最舒适的状态，避免了对眼睛损害引发的近视。
【IPC分类】F21V23/04, F21S6/00, H05B37/02
【公开号】CN105042399
【申请号】CN201510458450
【发明人】张瑜, 陈黛文, 李进荣
【申请人】苏州玄禾物联网科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月30日