屏显设备光环境自适应调节系统的制作方法
专利名称：屏显设备光环境自适应调节系统的制作方法
技术领域：
本发明属于屏显控制设备制造领域。
背景技术：
在生产作业以及日常生活中，人们经常接触各种显示设备。环境光亮度及色彩的 变化容易对显示设备的显示参数造成干扰，使显示内容可读性下降，信息显示失真，给操作 使用带来不便甚至引发误操作。环境光信号变化值越大，人眼对显示信息的读取加工越困 难。因此设计一套屏显设备光环境自适应系统，当外界光环境发生变化时调整屏显设备的 显示参数，使视觉识别效率恢复至变化前的水平，从而减少甚至消除以上因素对视觉识别 带来的不利影响。经检索CNKI、SCI、EI、SDOS数据库，以及中国国家知识产权局数据库，发现虽然有 有关亮度及对比度自调整的专利，例如专利号200610170436.0的专利文件提供一种屏幕 亮度控制系统和方法，但该方法仅对亮度做出调整；专利号200510025737. X的专利文件提 供了一种手持设备自动调整背光亮度的方法，该方法可以根据周围光环境调整屏幕及键盘 亮度，对比度的方法。这种方法局限于对亮度及对比度的调整，未考虑色彩的饱和度、字体 大小等影响视觉识别的因素，也未考虑人眼、环境光、屏幕显示之间的交互作用。环境光的亮度，颜色等也会对视觉识别产生很大影响，而屏幕显示参数不仅仅包 括亮度、对比度(亮度，颜色，饱和度)(这也是其他专利的局限所在)，还应包括屏显信息内容 色彩的对比度、饱和度，以及字体大小等内容。人眼对屏显信息的识别实际是在以光环境为 背景，在屏显设备上对前景、背景信息的识别，这是一个复杂的人机交互过程。在这个过程 中，屏显设备显示的调整应考虑人眼的适应行为，包括亮度的适应以及色适应。
发明内容
鉴于现有技术的以上缺点和不足，本发明的目的是，将背景光的影响也纳入屏显 信号调整的范围，通过对环境光亮度及波长的采集，综合调整屏显设备信息显示的各项指 标亮度、对比度(亮度，颜色，饱和度)、色彩及其饱和度、字体大小等，以期实现最佳的人 因视觉效果，提高人机系统运行的可靠性及安全性。本发明的目的是通过如下的手段实现 的
屏显设备光环境自适应调节方法，根据周围光环境调整屏幕显示参数，其工作方式 为光传感系统依一定时间频率对屏显设备所处环境中的光信号进行采集并实时传输至阈 值判断单元，所述光信号参数包括亮度，波长；阈值判断单元计算两次光信号采集前后环境 光参数之差并将其与预设阈值进行对比，若选定参数超过预设阈值，则对由屏显信号源发 出的显示信号做出处理，使显示终端运行显示实时调整后的屏幕信息的亮度、对比度、色 彩、饱和度及字体大小，从而减少甚至消除因环境光变化对视觉识别的影响；若所述光信号 之差小于预设阈值，则不对原始屏显信号做出处理。本发明的目的还在于为上述方法提供必要的实施设施，具体的装置采用一种屏显设备光环境自适应调节装置，具有实时动态采集周围光环境信号的光传感 器；用于实时监测光参数变化并与预设阈值进行对比的环境光信号参数阈值判断单元；光 参数分析器；根据光波长及亮度分析器的结果对原始屏显信号进行亮度、对比度、色彩及其 饱和度、字体大小的调整的光信号处理单元；将所述光信号处理单元与屏显信号合成的屏 显信号合成单元。采用如上的手段，屏显设备中的光传感系统依一定时间频率对屏显设备所处环境 中的光信号进行采集(包括亮度，波长等参数)，并实时传输至阈值判断单元，阈值判断单元 将其与预设阈值进行对比。如果某项参数超过预设阈值，则运行显示处理单元实时调整屏 幕信息显示参数(亮度，对比度(亮度，颜色，饱和度)，色彩及其饱和度，字体大小)，从而减 少甚至消除因环境光变化对视觉识别的影响。由此可以提高视觉识别舒适度和可靠性，以 及人机交互效率，确保系统安全运行。能够广泛应用于处于光环境变化情况下的视觉显示 终端。该系统可应用于各种显示设备，如监控显示器，运载工具显示器，手机、平板电脑等手 持式信息显示设备。
图1为本发明系统工作流程图。图2为本发明系统控制电路与工作原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体内容作进一步的详述。结合图1和图2可看到本发明的整体运行过程。在图1中1-屏显信号源2-屏 显信号接收单元3-环境光4-光传感器5-环境光信号参数阈值判断单元6-开关7.1、 7. 2-集线器8-光信号分析系统8. 1-光波长分析器8. 2-光亮度分析器9-光信号处理单 元10-屏显信号合成单元11-屏显信号发送单元12-显示终端。环境光信号的采集
环境光信号的采集是通过光传感器4来实现的，光传感器采集环境光波长以及亮度参 数后，通过滤波、信号放大以及归一化处理后，经传输电路送入阈值判断单元5。光信号阈值判断
阈值判断单元5判断环境光信号中波长和亮度参数的变化值是否大于阈值，如果大于 阈值，则对由屏显信号源1发出，屏显信号接收单元2接收的显示信号做出处理、合成9，10 后，经屏显信号发送单元11发送至显示终端12显示信息内容；如果小于阈值，则不对原始 屏显信号做出处理，直接发送至屏显信号发送单元，由显示终端显示最终信息内容。光信号处理
当环境光参数变化值大于阈值时，则由光波长及亮度分析器8分析相关参数，将结果 传输至光信号处理单元9。同时光信号处理单元根据分析器的结果对原始屏显信号进行亮 度、对比度(亮度，颜色，饱和度)、色彩及其饱和度、字体大小的调整，经屏显信号的合成，完 成信号处理合成部分。本发明可应用于处于环境光变化情况下各种视觉显示终端的信息显示。系统能实 时地对周围光环境做出迅速合理的反应，主动调整显示终端的显示参数，最大限度地抵消由于光环境变化对信息读取加工带来的不利影响，提高视觉识别效率。在日常使用中能有 效地提高显示终端的可用性，在对安全性及可靠性要求较高的领域(如监控作业，车船、飞 机驾驶)，可有效提高人机交互效率，降低信息判读失误率，防止误操作。因此该系统可广泛 应用于社会各领域，前景广阔。
权利要求
1.屏显设备光环境自适应调节方法，根据周围光环境调整屏幕显示参数，其工作方式 为光传感系统依一定时间频率对屏显设备所处环境中的光信号进行采集并实时传输至阈 值判断单元，所述光信号参数包括亮度，波长；阈值判断单元计算两次光信号采集前后环境 光参数之差并将其与预设阈值进行对比，若选定参数超过预设阈值，则对由屏显信号源发 出的屏显信号做出处理，使显示终端显示实时调整后的屏幕信息的亮度、对比度、色彩、饱 和度及字体大小，从而减少甚至消除因环境光变化对视觉识别的影响；若所述光信号参数 之差小于预设阈值，则不对原始屏显信号做出处理。
2.根据权利要求1所述之屏显设备光环境自适应调节方法，其特征在于，所述光传感 器采集环境光波长以及亮度参数后，通过滤波、信号放大及归一化处理，经传输电路送入阈 值判断单元。
3.—种屏显设备光环境自适应调节装置，其特征在于，具有实时动态采集周围光环 境信号的光传感器；用于实时监测光参数变化并与预设阈值进行对比的环境光信号参数阈 值判断单元；光参数分析器；根据光波长及亮度分析器的结果对原始屏显信号进行亮度、 对比度、色彩及其饱和度、字体大小的调整的光信号处理单元；将所述光信号处理单元与屏 显信号合成的屏显信号合成单元。
4.根据权利要求3所述之屏显设备光环境自适应调节装置，其特征在于，所述光参数 分析器平行设置有光波长分析器和光亮度分析器。
全文摘要
本发明公开了一种屏显设备光环境自适应调节系统，可根据视频信号源与周围光环境调整屏幕显示参数光传感系统依一定时间频率对屏显设备所处环境中的光信号进行采集并实时传输至阈值判断单元。阈值判断单元计算两次光信号采集前后环境光参数之差并将其与预设阈值进行对比，若选定参数超过预设阈值，则对由屏显信号源发出的显示信号做出处理,使显示终端运行显示实时调整后的屏幕信息的亮度、对比度、色彩、饱和度及字体大小，从而减少甚至消除因环境光变化对视觉识别的影响；若所述光信号参数之差小于预设阈值，则不对原始屏显信号做出处理。本发明可广泛应用于处于光环境变化情况下的视觉显示终端。
文档编号G09G5/00GK102122499SQ20111004302
公开日2011年7月13日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者夏曦, 李永建, 王波, 郝辽钢 申请人:西南交通大学
技术领域：
本发明属于屏显控制设备制造领域。
背景技术：
在生产作业以及日常生活中，人们经常接触各种显示设备。环境光亮度及色彩的 变化容易对显示设备的显示参数造成干扰，使显示内容可读性下降，信息显示失真，给操作 使用带来不便甚至引发误操作。环境光信号变化值越大，人眼对显示信息的读取加工越困 难。因此设计一套屏显设备光环境自适应系统，当外界光环境发生变化时调整屏显设备的 显示参数，使视觉识别效率恢复至变化前的水平，从而减少甚至消除以上因素对视觉识别 带来的不利影响。经检索CNKI、SCI、EI、SDOS数据库，以及中国国家知识产权局数据库，发现虽然有 有关亮度及对比度自调整的专利，例如专利号200610170436.0的专利文件提供一种屏幕 亮度控制系统和方法，但该方法仅对亮度做出调整；专利号200510025737. X的专利文件提 供了一种手持设备自动调整背光亮度的方法，该方法可以根据周围光环境调整屏幕及键盘 亮度，对比度的方法。这种方法局限于对亮度及对比度的调整，未考虑色彩的饱和度、字体 大小等影响视觉识别的因素，也未考虑人眼、环境光、屏幕显示之间的交互作用。环境光的亮度，颜色等也会对视觉识别产生很大影响，而屏幕显示参数不仅仅包 括亮度、对比度(亮度，颜色，饱和度)(这也是其他专利的局限所在)，还应包括屏显信息内容 色彩的对比度、饱和度，以及字体大小等内容。人眼对屏显信息的识别实际是在以光环境为 背景，在屏显设备上对前景、背景信息的识别，这是一个复杂的人机交互过程。在这个过程 中，屏显设备显示的调整应考虑人眼的适应行为，包括亮度的适应以及色适应。
发明内容
鉴于现有技术的以上缺点和不足，本发明的目的是，将背景光的影响也纳入屏显 信号调整的范围，通过对环境光亮度及波长的采集，综合调整屏显设备信息显示的各项指 标亮度、对比度(亮度，颜色，饱和度)、色彩及其饱和度、字体大小等，以期实现最佳的人 因视觉效果，提高人机系统运行的可靠性及安全性。本发明的目的是通过如下的手段实现 的
屏显设备光环境自适应调节方法，根据周围光环境调整屏幕显示参数，其工作方式 为光传感系统依一定时间频率对屏显设备所处环境中的光信号进行采集并实时传输至阈 值判断单元，所述光信号参数包括亮度，波长；阈值判断单元计算两次光信号采集前后环境 光参数之差并将其与预设阈值进行对比，若选定参数超过预设阈值，则对由屏显信号源发 出的显示信号做出处理，使显示终端运行显示实时调整后的屏幕信息的亮度、对比度、色 彩、饱和度及字体大小，从而减少甚至消除因环境光变化对视觉识别的影响；若所述光信号 之差小于预设阈值，则不对原始屏显信号做出处理。本发明的目的还在于为上述方法提供必要的实施设施，具体的装置采用一种屏显设备光环境自适应调节装置，具有实时动态采集周围光环境信号的光传感 器；用于实时监测光参数变化并与预设阈值进行对比的环境光信号参数阈值判断单元；光 参数分析器；根据光波长及亮度分析器的结果对原始屏显信号进行亮度、对比度、色彩及其 饱和度、字体大小的调整的光信号处理单元；将所述光信号处理单元与屏显信号合成的屏 显信号合成单元。采用如上的手段，屏显设备中的光传感系统依一定时间频率对屏显设备所处环境 中的光信号进行采集(包括亮度，波长等参数)，并实时传输至阈值判断单元，阈值判断单元 将其与预设阈值进行对比。如果某项参数超过预设阈值，则运行显示处理单元实时调整屏 幕信息显示参数(亮度，对比度(亮度，颜色，饱和度)，色彩及其饱和度，字体大小)，从而减 少甚至消除因环境光变化对视觉识别的影响。由此可以提高视觉识别舒适度和可靠性，以 及人机交互效率，确保系统安全运行。能够广泛应用于处于光环境变化情况下的视觉显示 终端。该系统可应用于各种显示设备，如监控显示器，运载工具显示器，手机、平板电脑等手 持式信息显示设备。
图1为本发明系统工作流程图。图2为本发明系统控制电路与工作原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体内容作进一步的详述。结合图1和图2可看到本发明的整体运行过程。在图1中1-屏显信号源2-屏 显信号接收单元3-环境光4-光传感器5-环境光信号参数阈值判断单元6-开关7.1、 7. 2-集线器8-光信号分析系统8. 1-光波长分析器8. 2-光亮度分析器9-光信号处理单 元10-屏显信号合成单元11-屏显信号发送单元12-显示终端。环境光信号的采集
环境光信号的采集是通过光传感器4来实现的，光传感器采集环境光波长以及亮度参 数后，通过滤波、信号放大以及归一化处理后，经传输电路送入阈值判断单元5。光信号阈值判断
阈值判断单元5判断环境光信号中波长和亮度参数的变化值是否大于阈值，如果大于 阈值，则对由屏显信号源1发出，屏显信号接收单元2接收的显示信号做出处理、合成9，10 后，经屏显信号发送单元11发送至显示终端12显示信息内容；如果小于阈值，则不对原始 屏显信号做出处理，直接发送至屏显信号发送单元，由显示终端显示最终信息内容。光信号处理
当环境光参数变化值大于阈值时，则由光波长及亮度分析器8分析相关参数，将结果 传输至光信号处理单元9。同时光信号处理单元根据分析器的结果对原始屏显信号进行亮 度、对比度(亮度，颜色，饱和度)、色彩及其饱和度、字体大小的调整，经屏显信号的合成，完 成信号处理合成部分。本发明可应用于处于环境光变化情况下各种视觉显示终端的信息显示。系统能实 时地对周围光环境做出迅速合理的反应，主动调整显示终端的显示参数，最大限度地抵消由于光环境变化对信息读取加工带来的不利影响，提高视觉识别效率。在日常使用中能有 效地提高显示终端的可用性，在对安全性及可靠性要求较高的领域(如监控作业，车船、飞 机驾驶)，可有效提高人机交互效率，降低信息判读失误率，防止误操作。因此该系统可广泛 应用于社会各领域，前景广阔。
权利要求
1.屏显设备光环境自适应调节方法，根据周围光环境调整屏幕显示参数，其工作方式 为光传感系统依一定时间频率对屏显设备所处环境中的光信号进行采集并实时传输至阈 值判断单元，所述光信号参数包括亮度，波长；阈值判断单元计算两次光信号采集前后环境 光参数之差并将其与预设阈值进行对比，若选定参数超过预设阈值，则对由屏显信号源发 出的屏显信号做出处理，使显示终端显示实时调整后的屏幕信息的亮度、对比度、色彩、饱 和度及字体大小，从而减少甚至消除因环境光变化对视觉识别的影响；若所述光信号参数 之差小于预设阈值，则不对原始屏显信号做出处理。
2.根据权利要求1所述之屏显设备光环境自适应调节方法，其特征在于，所述光传感 器采集环境光波长以及亮度参数后，通过滤波、信号放大及归一化处理，经传输电路送入阈 值判断单元。
3.—种屏显设备光环境自适应调节装置，其特征在于，具有实时动态采集周围光环 境信号的光传感器；用于实时监测光参数变化并与预设阈值进行对比的环境光信号参数阈 值判断单元；光参数分析器；根据光波长及亮度分析器的结果对原始屏显信号进行亮度、 对比度、色彩及其饱和度、字体大小的调整的光信号处理单元；将所述光信号处理单元与屏 显信号合成的屏显信号合成单元。
4.根据权利要求3所述之屏显设备光环境自适应调节装置，其特征在于，所述光参数 分析器平行设置有光波长分析器和光亮度分析器。
全文摘要
本发明公开了一种屏显设备光环境自适应调节系统，可根据视频信号源与周围光环境调整屏幕显示参数光传感系统依一定时间频率对屏显设备所处环境中的光信号进行采集并实时传输至阈值判断单元。阈值判断单元计算两次光信号采集前后环境光参数之差并将其与预设阈值进行对比，若选定参数超过预设阈值，则对由屏显信号源发出的显示信号做出处理,使显示终端运行显示实时调整后的屏幕信息的亮度、对比度、色彩、饱和度及字体大小，从而减少甚至消除因环境光变化对视觉识别的影响；若所述光信号参数之差小于预设阈值，则不对原始屏显信号做出处理。本发明可广泛应用于处于光环境变化情况下的视觉显示终端。
文档编号G09G5/00GK102122499SQ20111004302
公开日2011年7月13日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者夏曦, 李永建, 王波, 郝辽钢 申请人:西南交通大学
最新回复(0)