專利名稱：屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法，特別涉及一種可根據(jù)外界環(huán)境的亮度自動調(diào) 節(jié)屏幕亮度的屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
許多電子影像裝置(如數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等)通過其內(nèi)置屏幕來顯示所截取的圖像 和各種操作信息，其屏幕的亮度需根據(jù)外界環(huán)境亮度的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得較好的視覺效果
現(xiàn)有電子影像裝置的內(nèi)置屏幕亮度調(diào)節(jié)功能通常是以手動調(diào)節(jié)的方式進(jìn)入菜單模式里找 到屏幕亮度調(diào)節(jié)的功能選項(xiàng)進(jìn)行微調(diào)操作。此種調(diào)節(jié)方法在每次外界環(huán)境亮度發(fā)生變化后均 需要進(jìn)行手動調(diào)節(jié)顯得十分麻煩，而且對于不熟悉電子影像裝置的初次使用者來說，要從復(fù) 雜的菜單模式里尋找屏幕亮度調(diào)節(jié)的功能選項(xiàng)也顯得十分不便。

發(fā)明內(nèi)容
一種屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括顯示屏幕、亮度調(diào)節(jié)控制器、影像攝取裝置和同步 信號發(fā)生器，所述亮度調(diào)節(jié)控制器進(jìn)一步包括
測光模塊，用于計(jì)算所攝取圖像的平均亮度值并判斷其是否在預(yù)先設(shè)定在該測光模塊中 的理想圖像平均亮度值的范圍內(nèi)。
攝像參數(shù)設(shè)定模塊，用于根據(jù)所述測光模塊的比較結(jié)果來設(shè)定攝像參數(shù)，如光圈值、快 門時(shí)間和感光度值。
外界環(huán)境亮度值計(jì)算模塊，用于計(jì)算出外界環(huán)境亮度值。
屏幕亮度值確定模塊，用于根據(jù)外界環(huán)境亮度值計(jì)算出外界環(huán)境光照度值后再按照預(yù)先 設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系確定適合外界環(huán)境亮度的屏幕亮度值。
屏幕亮度調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)確定的屏幕亮度值調(diào)節(jié)顯示屏幕的亮度。 一種屏幕亮度調(diào)節(jié)方法，該方法包括如下步驟
提供一影像攝取裝置并令其在垂直同步信號的上升沿到來時(shí)攝取外界環(huán)境的圖像。 判斷所攝取圖像的平均亮度值是否在所設(shè)定的理想圖像的平均亮度值允許的范圍內(nèi)。 如果所攝取圖像的平均亮度值在所述理想圖像的平均亮度值允許的范圍內(nèi)則將獲得所攝 取圖像的攝像參數(shù)，如光圈值、快門時(shí)間和感光度值代入曝光量參數(shù)方程式中計(jì)算出外界環(huán)境亮度值。
根據(jù)外界環(huán)境的亮度值計(jì)算出外界環(huán)境光照度值后再按照預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系確定適合 外界環(huán)境亮度的屏幕亮度值。
根據(jù)確定的屏幕亮度值調(diào)整顯示屏幕的亮度。
相對于現(xiàn)有的屏幕亮度調(diào)節(jié)方法，本發(fā)明所提供的屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法可以根據(jù)外 界環(huán)境亮度的變化自動調(diào)節(jié)屏幕亮度以獲得較好的視覺效果，從而避免了每次環(huán)境變化后都 需要通過手動調(diào)節(jié)來改變屏幕亮度所帶來的不便。


圖l是本發(fā)明提供的屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的硬件架構(gòu)圖。 圖2是外界環(huán)境光照度值；與屏幕亮度值L之間的對應(yīng)關(guān)系圖。 圖3是本發(fā)明提供的屏幕亮度調(diào)節(jié)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
請參閱圖l，其為本發(fā)明提供的屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)2的硬件架構(gòu)圖。該屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 2主要包括顯示屏幕4、對顯示屏幕4的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)的亮度調(diào)節(jié)控制器6、 一影像攝取裝置8 及一用于協(xié)調(diào)影像攝取裝置8工作的同步信號發(fā)生器10。
所述影像攝取裝置8為電荷耦合器件圖像傳感器(CCD, Charge Coupled Device)或互 補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器(CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor)。 所述影像攝取裝置8可將外界的光線轉(zhuǎn)化為與光線強(qiáng)度相對應(yīng)的數(shù)字信號。
所述同步信號發(fā)生器10提供周期性為l/30秒的垂直同步信號。所述垂直同步信號用于協(xié) 調(diào)影像攝取裝置8的工作，在每個(gè)垂直同步信號上升沿到來時(shí)影像攝取裝置8進(jìn)行攝取圖像的 動作。在垂直同步信號的協(xié)調(diào)作用下影像攝取裝置8每隔l/30秒對外界光線的亮度進(jìn)行采樣 以便于實(shí)時(shí)地根據(jù)外界環(huán)境亮度的變化調(diào)節(jié)顯示屏幕4的亮度。
所述亮度調(diào)節(jié)控制器6包括測光模塊12、攝像參數(shù)設(shè)定模塊14、外界環(huán)境亮度值計(jì)算模 塊16、屏幕亮度值確定模塊18和屏幕亮度調(diào)節(jié)模塊20。本發(fā)明所稱的模塊是完成特定功能的 計(jì)算機(jī)程序段。
其中，所述測光模塊12用于計(jì)算所攝取圖像的平均亮度值Y并判斷其是否在預(yù)先設(shè)定在 該測光模塊中的理想圖像平均亮度值Y1所允許的范圍內(nèi)，所述攝取圖像平均亮度值Y和理想 圖像平均亮度值Y1的定義如下
在攝取圖像后，影像攝取裝置8上的每個(gè)像素所對應(yīng)的亮度值并不相同，把圖像亮度值 規(guī)格化到0至255的范圍內(nèi)，以每個(gè)亮度值對應(yīng)的像素個(gè)數(shù)所占總像素個(gè)數(shù)的比例為權(quán)重值對0至255的亮度范圍進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算則可得到所攝取圖像的平均亮度值Y。
為了達(dá)到較好的曝光效果，期望影像攝取裝置8上大多數(shù)像素的亮度值分布在0至255范 圍的中間部分，而亮度值分布在0和255附近的像素?cái)?shù)量較少，根據(jù)這種像素亮度分布加權(quán)運(yùn) 算可得到理想圖像平均亮度值Y1。各個(gè)廠家設(shè)定的理想曝光的像素亮度分布不完全相同，所 計(jì)算出來的理想圖像平均亮度值Y 1也不完全相同，其變化的范圍為130至140 。
所述攝像參數(shù)設(shè)定模塊14用于根據(jù)所述測光模塊12的比較結(jié)果來設(shè)定攝像參數(shù)，如光圈 值^ 、快門時(shí)間T和感光度值^以使得影像攝取裝置8所攝取圖像的平均亮度值Y在理想圖像 平均亮度值Y1所允許的范圍之內(nèi)。所述攝像參數(shù)用于在后續(xù)步驟中計(jì)算出外界環(huán)境亮度值。
所述外界環(huán)境亮度值計(jì)算模塊16用于把符合理想圖像平均亮度值Y1要求的攝像參數(shù)，如 光圈值^、快門時(shí)間T和感光度值S代入曝光量參數(shù)方程式計(jì)算出外界環(huán)境亮度值^。
所述曝光量參數(shù)方程式= + &是根據(jù)正確曝光的條件成像面上點(diǎn)的像 面照度等于感光面正確曝光需要的曝光量所建立的經(jīng)驗(yàn)方程，是國際通用的自動曝光控制的 理論基礎(chǔ)。
其中，戽=21^2(。， P是光圈值；；=log2(l/r)， 了是快門時(shí)間；；=k>g2(0.3S)
，S是感光度值；&=1^2^/。'3^)， ^是外界環(huán)境亮度值，5是外界環(huán)境平均亮度，f
是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。
屏幕亮度值確定模塊18，用于根據(jù)外界環(huán)境亮度值^計(jì)算出外界環(huán)境光照度值；后再 按照預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系以得到合適外界環(huán)境亮度的屏幕亮度值L。
所述外界環(huán)境亮度值&與外界環(huán)境光照度值；之間的換算公式為 ;=11-bgJ^/B3B)。請參閱圖2所示，所述外界環(huán)境光照度值；與屏幕亮度值L之間的
對應(yīng)關(guān)系由內(nèi)建表格的方式確定。若所計(jì)算出的外界環(huán)境光照度值；位于圖2所示表格中的
兩個(gè)；值刻度之間則采取四舍五入的方法確定準(zhǔn)確的；值。
屏幕亮度調(diào)節(jié)模塊20，用于根據(jù)確定的屏幕亮度值L調(diào)節(jié)顯示屏幕4的亮度。 請參閱圖3，為本發(fā)明提供的屏幕亮度調(diào)節(jié)方法的流程圖。
步驟S801，攝取圖像，通過一同步信號發(fā)生器10產(chǎn)生一周期為l/30秒的垂直同步信號， 一影像攝取裝置8在垂直同步信號上升沿到來時(shí)攝取一外界環(huán)境的圖像。
步驟S802，判斷圖像平均亮度Y是否合適，對影像攝取裝置8所攝取圖像的像素亮度值進(jìn) 行加權(quán)運(yùn)算得到所攝取圖像的平均亮度值Y，判斷所攝取圖像的平均亮度值Y是否在所設(shè)定的 理想圖像平均亮度值Y1允許的范圍內(nèi)。
步驟S803，重新設(shè)定攝像參數(shù)，如果所攝取圖像的平均亮度值Y不在所設(shè)定的理想圖像平均亮度值Y1允許的范圍內(nèi)，則重新設(shè)定影像攝取裝置8的攝像參數(shù)并重新攝取新的外界環(huán) 境圖像。
步驟S804，計(jì)算外界環(huán)境亮度值^，如果所攝取圖像的平均亮度值Y在所設(shè)定的理想圖 像平均亮度值Y1允許的范圍內(nèi)則將獲得所攝取圖像的攝像參數(shù)，如光圈值^、快門時(shí)間T和 感光度值S代入曝光量參數(shù)方程式中計(jì)算出外界環(huán)境亮度值&。
步驟S805，確定屏幕亮度值L，根據(jù)外界環(huán)境亮度值^計(jì)算出外界環(huán)境光照度值；后再 按照預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系確定適合外界環(huán)境的屏幕亮度值L。
步驟S806，調(diào)節(jié)屏幕亮度，根據(jù)所述屏幕亮度值L調(diào)節(jié)屏幕的亮度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法可以根據(jù)外界環(huán)境亮度的變化 自動調(diào)節(jié)屏幕亮度以獲得較好的視覺效果，從而避免了每次環(huán)境變化后都需要通過手動調(diào)節(jié)
來改變屏幕亮度所帶來的不便。
最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳 實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方 案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括顯示屏幕、亮度調(diào)節(jié)控制器、影像攝取裝置和同步信號發(fā)生器，其特征在于，所述亮度調(diào)節(jié)控制器包括測光模塊，用于計(jì)算所攝取圖像的平均亮度值并判斷其是否在預(yù)先設(shè)定在該測光模塊中的理想圖像平均亮度值的范圍內(nèi)；攝像參數(shù)設(shè)定模塊，用于根據(jù)所述測光模塊的比較結(jié)果來設(shè)定攝像參數(shù)，如光圈值、快門時(shí)間和感光度值；外界環(huán)境亮度值計(jì)算模塊，用于計(jì)算出外界環(huán)境亮度值；屏幕亮度值確定模塊，用于根據(jù)外界環(huán)境亮度值計(jì)算出外界環(huán)境光照度值后再按照預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系確定適合外界環(huán)境亮度的屏幕亮度值；屏幕亮度調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)確定的屏幕亮度值調(diào)節(jié)顯示屏幕的亮度。
2 如權(quán)利要求l所述的屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述理想圖 像平均亮度值的范圍為130至140。
3 如權(quán)利要求l所述的屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述外界環(huán) 境亮度值計(jì)算模塊根據(jù)曝光量參數(shù)方程式^^+;z^^ + ^計(jì)算出外界環(huán)境亮度值，其中A=2lQg2(。， P是光圈值； ;=1^2(1/"， T是快門時(shí)間；;=1°g^a3。， S是感光度值；5lr=1°g2(5/a3^)， ^是外界環(huán)境亮度值，5是外界環(huán)境平均亮度，^是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。
4 一種屏幕亮度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 提供一影像攝取裝置并令其在垂直同步信號的上升沿到來時(shí)攝取外界環(huán)境的圖像； 判斷所攝取圖像的平均亮度值是否在所設(shè)定的理想圖像的平均亮度值允許的范圍內(nèi)； 如果所攝取圖像的平均亮度值在所述理想圖像的平均亮度值允許的范圍內(nèi)則將獲得所 攝取圖像的攝像參數(shù)，如光圈值、快門時(shí)間和感光度值代入曝光量參數(shù)方程式中計(jì)算出外界環(huán)境亮度值；根據(jù)外界環(huán)境的亮度值計(jì)算出外界環(huán)境光照度值后再按照預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系確定適 合外界環(huán)境亮度的屏幕亮度值；根據(jù)確定的屏幕亮度值調(diào)整顯示屏幕的亮度。
5.如權(quán)利要求4所述的屏幕亮度調(diào)節(jié)方法，其特征在于如果所攝取 圖像的平均亮度值不在所述理想圖像的平均亮度值允許的范圍內(nèi)，則重新設(shè)定影像攝取裝置 的攝像參數(shù)并重新攝取新的外界環(huán)境圖像。
全文摘要
一種屏幕亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括顯示屏幕、亮度調(diào)節(jié)控制器、影像攝取裝置和同步信號發(fā)生器。所述亮度調(diào)節(jié)控制器通過影像攝取裝置獲取外界環(huán)境的亮度變化情況以計(jì)算出適合外界環(huán)境的屏幕亮度值并根據(jù)此屏幕亮度值調(diào)節(jié)顯示屏幕的亮度以獲得較好的視覺效果。
文檔編號H04N5/232GK101534395SQ20081030057
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者蔡忠智 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司