基于图像分析的亮度自适应调节台灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种台灯，尤其涉及一种基于图像分析的亮度自适应调节台灯。
【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]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。
[0007]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。
[0008]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】
[0009]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亮度自适应调节台灯。
[0010]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
基于图像分析的亮度自适应调节台灯，所述台灯包含灯罩、灯珠和灯体，还包含控制模块、设定模块、显示模块、光敏传感器、摄像头和亮度调节模块；
所述控制模块分别和设定模块、显示模块、光敏传感器、摄像头、亮度调节模块相连；
所述亮度调节模块和所述灯珠相连，用于调节所述灯柱的亮度；
所述光敏传感器设置在所述灯罩外壁上，用于感应环境的亮度，并将其传递给所述控制模块；
所述摄像头设置在所述灯罩的边缘，用于拍摄所述台灯照明区域和非照明区域的对比图像，并将其传递给所述控制模块；
所述设定模块用于设定目标亮度值；
所述显示模块用于显示设定的目标亮度值和当前台灯照明区域的亮度值；
所述控制模块包含计算单元、比较单元和调节单元；
所述计算单元用于根据接收到的环境亮度以及对比图像计算台灯照明区域的亮度值；
所述比较单元用于将计算单元计算出的台灯照明区域的亮度值与设定的目标亮度值进行比较；
所述调节单元用于根据比较单元的比较结果控制亮度调节模块调节所述灯珠的亮度。
[0011]作为本发明基于图像分析的亮度自适应调节台灯进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用ARM系列单片机。
[0012]作为本发明基于图像分析的亮度自适应调节台灯进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用SAA7750单片机。
[0013]作为本发明基于图像分析的亮度自适应调节台灯进一步的优化方案，所述摄像头采用针孔摄像头。
[0014]作为本发明基于图像分析的亮度自适应调节台灯进一步的优化方案，所述针孔摄像头的型号为AST-WLQ7C。
[0015]所述控制模块的具体工作步骤如下:
步骤1)，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2)，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3)，将步骤2)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4)，将当前台灯照明区域的亮度值与设定的目标亮度值进行比较；
步骤4.1)，如果当前台灯照明区域的亮度值小于设定的目标亮度值，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设定的目标亮度值之间差值的绝对值小于等于预设的亮度误差阈值；
步骤4.2)，如果当前台灯照明区域的亮度值大于设定的目标亮度值，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设定的目标亮度值之间差值的绝对值小于等于预设的亮度误差阈值。
[0016]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.结构简单，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