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CN113329547B - 一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法 - Google Patents

一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法 Download PDF

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CN113329547B CN202110639499.0A CN202110639499A CN113329547B CN 113329547 B CN113329547 B CN 113329547B CN 202110639499 A CN202110639499 A CN 202110639499A CN 113329547 B CN113329547 B CN 113329547B
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Abstract

本发明公开一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，包括步骤：S1.获取图像；S2.从获取的图像中识别出显示屏支架；S3.计算显示屏支架在图像中的实际位置坐标；S4.根据实际位置坐标与参考位置坐标的偏差值控制台灯支架移动，使实际位置坐标趋向于参考位置坐标；其中，所述参考位置坐标为：显示屏支架处于暗光区域内时在图像中的坐标范围值。通过本方案，能够自动调节照明区域，进而改变暗光区域的位置，使电子屏幕自动置于暗光区域中。

Description

一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法
技术领域
本申请涉及照明控制的技术领域，尤其涉及一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法。
背景技术
随着新冠肺炎疫情的影响，网课成为了儿童居家学习的重要内容，网课通常需要Pad或者手机等电子设备来完成，因此当前儿童读写台灯除了为儿童阅读纸质读物和文字书写提供合适的照明外，还需要为儿童进行Pad或手机等电子屏幕阅读提供健康、舒适的照明。电子屏幕阅读场景下，需要考虑光线尽量避免直接照射到屏幕上，否则电子屏幕上的影像的辨识度会降低，而且容易在电子屏幕上产生眩光，造成不舒适的感受。
分区照明提供了两种照明模式，纸质版读物阅读模式下，台灯可为整个桌面提供充足亮度的照明，而电子屏幕阅读模式下，台灯可调整为只点亮部分LED，仅照亮桌面部分区域，而留有一个较暗的区域供放置Pad、手机等电子屏幕之用，从而避免光线直射到电子屏幕上。然而，电子屏幕作为可随意移动的产品，阅读者在阅读的过程中会根据自己坐姿的舒适程度随意移动电子屏幕改变其位置，而在移动电子屏幕的过程中容易将屏幕移出暗光区域之外，使得光线直接照射到电子屏幕上影响阅读，此时，需要阅读者手动搬运或调节台灯，改变暗光区域的位置使电子屏幕置于暗光中。显然，此调节方式给阅读者带来了不便，影响使用体验。
发明内容
本发明实施例的目的在于：提供一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，其能够自动调节照明区域，进而改变暗光区域的位置，使电子屏幕自动置于暗光区域中。
为达上述目的，本申请采用以下技术方案：
一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，包括步骤：
S1.获取图像；
S2.从获取的图像中识别出显示屏支架；
S3.计算显示屏支架在图像中的实际位置坐标；
S4.根据实际位置坐标与参考位置坐标的偏差值控制台灯支架移动，使实际位置坐标趋向于参考位置坐标；
其中，所述参考位置坐标为：显示屏支架处于暗光区域内时在图像中的坐标范围值。
优选的，步骤S2-S3中，使用OpenCV完成图像的识别、提取以及实际位置坐标的计算的工作。
优选的，在图像识别系统中，需建立OpenCV分类器，在进行步骤S2时，根据OpenCV分类器识别拍摄的图像中是否有显示屏支架以及划分显示屏支架在图像中的区域位置。
优选的，OpenCV分类器的训练方法包括：使用显示屏支架搭配不同型号的显示屏的图像作为正样本，使用没有显示屏支架的桌面的图像作为负样本进行训练。
优选的，计算所述实际位置坐标的方式为：以所拍摄的图像的中心点为坐标原点，以提取出的显示屏支架的中心点在图像中的坐标值为所述实际位置坐标；
所述参考位置坐标为：以参考图像的中心点为坐标原点，划分出参考图像中的暗光区域，将显示屏支架置于暗光区域内时，显示屏支架的中心点的坐标值的活动范围即为参考位置坐标的范围。
优选的，所述台灯支架设有控制芯片和摄像头，所述摄像头与所述控制芯片连接，所述摄像头所获取的图像发送给所述控制芯片处理。
优选的，所述台灯支架包括有用于驱动台灯水平移动的驱动机构，所述驱动机构与所述控制芯片连接。
优选的，所述控制芯片的型号为MT7688K。
优选的，该分区照明台灯包括两种照明模式，分别为亮光照明模式和电子屏幕阅读模式，在开启电子屏幕阅读模式时，在其照明区域内形成有用于放置所述显示屏支架的暗光区域；所述分区照明台灯自动调整照明区域的方法只在电子屏幕阅读模式下进行。
优选的，所述显示屏支架上可放置的显示屏包括平板电脑、手机和电子阅读器。
本申请的有益效果为：本发明提供了一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，通过获取图像后对图像进行分析识别，可确定出装载有电子显示屏的显示屏支架是否完全落在该照明区域的暗光区内，当判断出显示屏支架未处在暗光区时，可自动控制台灯支架移动使照明区域位置改变，进而使显示屏支架落入到照明区域中。因此，在阅读者移动显示屏支架使显示屏移出暗光区时，通过本方案能够实现自动识别并完成自动控制驱动，使暗光区自动移动至笼罩整个电子显示屏及显示屏支架，无需人为移动台灯，由此给阅读者带来了方便，优化了使用体验。
附图说明
下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
图1为本申请实施例的分区照明台灯的结构示意图。
图2为本申请实施例的参考图像的示意图。
图中：
1、台灯支架；2、显示屏支架；31、亮光区；32、暗光区域；4参考区域。
具体实施方式
为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，应用该方法的分区照明台灯需具备以下特征：参照图1，包括有台灯支架1和显示屏支架2，台灯支架1上安装有灯源，在开启电子屏幕阅读模式时，在该分区照明台灯的照明区域内形成有亮光区31和暗光区域32，此时可将装载有电子显示屏的显示屏支架2放在改暗光区域32内，可避免照明灯的光线直射到电子屏幕上而影响阅读者的观看。
优选的，该分区照明台灯具有两种照明模式，即亮光照明模式和电子屏幕阅读模式，在亮光照明模式下，可照亮整个桌面，此时可供阅读纸质版读物或做其他工作；在开启电子屏幕阅读模式时，可参照图1，此时在照明区域内形成有亮光区31和暗光区域32，可供观看电子显示屏幕使用，因此该分区照明台灯具有使用功能多样化的优点。
进一步的，该台灯支架1内设有控制芯片、摄像头和用于驱动台灯水平移动的驱动机构，且该摄像头和驱动机构分别与控制芯片连接，摄像头可用于拍摄桌面的图像进而获取桌面的信息，控制芯片接收摄像头所获取的桌面图像后进行分析，根据分析结果判断是否控制驱动机构动作并发出相应控制指令。
为实现利用图像即可智能分析图像内容的目的，本实施例的控制芯片需利用OpenCV实现，控制芯片优选型号为MT7688K，在控制芯片中，需预先建立数据库，即加载训练好的分类器，通过该分类器可识别出所获取的图像中是否有装载有显示屏的显示屏支架，在识别出图像中有显示屏支架后可自动判断处显示屏支架在所拍摄的图像中的位置。其中，分类器的训练方式包括：使用显示屏支架搭配不同型号的显示屏的图像作为正样本，使用没有显示屏支架的桌面的图像作为负样本进行训练。
本实施例的分区照明台灯自动调整照明区域的方法包括以下步骤：
S1.在电子屏幕阅读模式下，通过台灯支架上所搭载的摄像头获取桌面图像，该图像发送给控制芯片。
S2.控制芯片中从获取的图像中识别出显示屏支架；
具体的，由于控制芯片中预先加载有OpenCV分类器，即可利用算法自动分析判断处所获取的图像中是否有搭载有电子显示屏的显示屏支架，若无显示屏支架，则表明桌面上可能没有放置搭载有电子显示屏的显示屏支架，此时无需驱动台灯支架移动改变照明区域；所识别出图像中有显示屏支架，则划分处显示屏支架在图像中的区域位置。
S3.计算显示屏支架在图像中的实际位置坐标；
具体的，在识别处图像中有显示屏支架后，可确定该显示屏支架区域的中心点在整张图像中的具体位置，而以所拍摄的整张图像的中心点为坐标原点，可以计算出显示屏支架的中心点的具体坐标值，即为显示屏支架在图像中的实际位置坐标。
S4.根据实际位置坐标与参考位置坐标的偏差值控制台灯支架移动，使实际位置坐标趋向于参考位置坐标；
具体的，本实施例中，参考位置坐标是基于参考图像确定的，参考图像也是基于安装在台灯支架上的摄像头获取的，因此参考图像的取景范围与实时拍摄出的图像的取景范围相同，此时参考图像才具有参考意义。参照图2为参考图像，在电子屏幕阅读模式下，桌面上形成有亮光区31和暗光区32，由于摄像头和光源共同安装在台灯支架上，由此台灯支架移动时，摄像头和光源将同时随之移动，由此在摄像头的取景范围内，亮光区31和暗光区32的分布区域都是固定不边的，因此可以在摄像头的取景范围内划分出固定的暗光区32。再根据搭载有电子屏幕的显示屏支架的宽度可确定出该显示屏支架在暗光区32内的活动范围，即图2中的参考区域4，为确定参考区域4的参考位置坐标的区域值，同样需以整张图像的中心点作为坐标原点确定出参考位置坐标的范围。当所拍摄的图像的实际位置坐标落在参考位置坐标的范围内时，则表明搭载有电子屏幕的显示屏支架落在暗光区32内，此时无需再进行自动驱动调节。若所拍摄的图像的实际位置坐标落在参考位置坐标的范围外，则表面搭载有电子屏幕的显示屏支架并未完全落在暗光区32内，此时需通过驱动控制机构来改变照明区域的位置，进而使暗光区32趋向于显示屏支架，直至整个电子屏幕和显示屏支架落入到暗光区32内。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，其特征在于，包括步骤：
S1.获取图像；
S2.从获取的图像中识别出显示屏支架；
S3.计算显示屏支架在图像中的实际位置坐标；
S4.根据实际位置坐标与参考位置坐标的偏差值控制台灯支架移动，使实际位置坐标趋向于参考位置坐标；
其中，所述参考位置坐标为：显示屏支架处于暗光区域内时在图像中的坐标范围值；
步骤S2-S3中，使用OpenCV完成图像的识别、提取以及实际位置坐标的计算的工作；
在图像识别系统中，需建立OpenCV分类器，在进行步骤S2时，根据OpenCV分类器识别拍摄的图像中是否有显示屏支架以及划分显示屏支架在图像中的区域位置；
计算所述实际位置坐标的方式为：以所拍摄的图像的中心点为坐标原点，以提取出的显示屏支架的中心点在图像中的坐标值为所述实际位置坐标；
所述参考位置坐标为：以参考图像的中心点为坐标原点，划分出参考图像中的暗光区域，将显示屏支架置于暗光区域内时，显示屏支架的中心点的坐标值的活动范围即为参考位置坐标的范围。
2.根据权利要求1所述的一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，其特征在于，OpenCV分类器的训练方法包括：使用显示屏支架搭配不同型号的显示屏的图像作为正样本，使用没有显示屏支架的桌面的图像作为负样本进行训练。
3.根据权利要求1所述的一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，其特征在于，所述台灯支架设有控制芯片和摄像头，所述摄像头与所述控制芯片连接，所述摄像头所获取的图像发送给所述控制芯片处理。
4.根据权利要求3所述的一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，其特征在于，所述台灯支架包括有用于驱动台灯水平移动的驱动机构，所述驱动机构与所述控制芯片连接。
5.根据权利要求3所述的一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，其特征在于，所述控制芯片的型号为MT7688K。
6.根据权利要求1所述的一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，其特征在于，该分区照明台灯包括两种照明模式，分别为亮光照明模式和电子屏幕阅读模式，在开启电子屏幕阅读模式时，在其照明区域内形成有用于放置所述显示屏支架的暗光区域；所述分区照明台灯自动调整照明区域的方法只在电子屏幕阅读模式下进行。
7.根据权利要求1所述的一种分区照明台灯自动调整照明区域的方法，其特征在于，所述显示屏支架上可放置的显示屏包括平板电脑、手机和电子阅读器。
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