基于行为感知的智能手机拍照节能系统及工作方法

文档序号:9248993阅读:406来源:国知局
基于行为感知的智能手机拍照节能系统及工作方法
【专利说明】基于行为感知的智能手机拍照节能系统及工作方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种智能手机拍照节能系统及方法,尤其是一种基于行为感知的智能手机拍照节能系统及工作方法。
【背景技术】
[0003]随着智能手机的发展,越来越多的用户倾向于使用智能手机进行拍照。然而,智能拍照手机的存在一个很严重的问题,即能耗问题。使用智能手机进行拍照的过程是非常耗能的。与此同时,智能手机上的内置传感器也越来越丰富,且部分传感器的能耗非常低,利用这些低能耗的传感器可以感知用户的行为动作。
[0004]在拍照过程中,大部分能耗是浪费在拍照的准备过程中,或者是两次连续拍照的间隔中,因此,减少在拍照准备过程中的能耗便能降低整体的能耗。基于对拍照中用户的动作的观察,利用内置传感器,感知用户动作,并针对不同动作实行不同的节能策略,从而达到在不显著降低用户拍照体验的基础上大幅降低手机的整体能耗。

【发明内容】

[0005]针对上述技术问题,本发明的目的在于提供一种基于行为感知的智能手机拍照节能系统及工作方法,通过智能手机的低功耗的内置传感器对用户当前状态的数据进行纪录;通过识别算法对传感器数据进行分析处理获取用户当前行为;基于用户当前行为实施不同的节能方案,最终实现智能拍照节能的目的。
[0006]为达到上述目的,本发明提供了一种基于行为感知的智能手机拍照节能系统,所述智能手机包括能感知姿态的移动传感器和感知光线的光线传感器、屏幕及摄像头,该系统还包括行为感知模块和拍照节能模块,行为感知模块包括用于接收移动传感器和光线传感器数据的数据获取子模块,用于对获取的数据进行分段的数据分段子模块;及对分段后的数据行为识别的状态机;节能模块与行为识别模块的状态机相连,节能模块根据状态机提供的行为状态信息对智能手机屏幕亮度和摄像头进行控制。
[0007]所述移动传感器包括线性加速度计、陀螺仪、重力传感器。
[0008]本发明还提供了一种基于行为感知的智能手机拍照节能系统的工作方法,包括以下步骤:
1)使用智能手机内置的移动传感器和光线传感器获取用户行为数据并传输至行为感知模块;
2)行为感知模块首先对输入的用户行为数据进行分段;
3)行为感知模块中预设将用户拍照的动作抽象为8种动作且根据动作的特点分为三个层次:躯干动作:包括静止,走路和跑步;手臂动作:包括上抬手臂和下放手臂;手腕动作:包括旋转手机,微调和拍照;将分段后的用户的行为数据依据上述动作划分进行识别,根据用户的动作的层次判定用户当前的行为状态;并返回给节能模块;
4)节能模块基于用户当前的行为状态,对智能手机屏幕亮度和摄像头进行控制以实施不同的节能措施。
[0009]步骤2)中分段过程为:用户在做两个动作之间会有短暂的停顿,利用该停顿进行数据分段;数据分段包括以下步骤:
A.使用滑动窗口计算线性加速传感器三个轴数据的方差,当窗口内三轴的方差均小于一个阈值时,则认为该窗口为行为数据块的开始或结束;
B.当连续两个窗口均符合A中要求时,增加使用陀螺仪三轴的数据进行滑动窗口的方差计算;若连续两个窗口的阈值达到要求则继续计算,直到有高于阈值的窗口产生;这一个数据段为一个动作段。随后,将窗口的最后一个样本作为下一个数据段的开端,并重新回到线性加速度计的数据的计算;
C.若两个低于阈值的窗口之间的数据量过大,采用最大片段长度进行数据分段;当检测到一个符合结果的窗口以后,若一段时间后仍没有检测到第二个符合结果的窗口,则强制进行数据分段。
[0010]步骤3)中将用户的行为数据依据动作划分进行识别的过程包括:
3.1)层次内动作的识别:
躯干动作的识别:选择使用线性加速度计y轴的数据进行行为识别并设定一个阈值,对数据进行计算,若小于设定的阈值,则认为当前动作为静止;若大于该阈值,则对数据进行傅里叶变换,获取当前动作的频率;设定一个跑步阈值,若得到的频率小于跑步阈值,则认为当前动作为走路;否则,当前动作为跑步;
手臂动作的识别:对每个采样点,选择重力传感器三轴中绝对值最大的点,并选择相应地线性加速度计的值,将两组值相乘,对前半部分和后半部分进行正负值投票;若前半部分为正,后半部分为负,则当前动作为上抬手臂;反之,当前动作为下放手臂;
手腕动作的识别:计算线性加速度计和陀螺仪的三轴数据的方差,平均值,最大值,最小值作为特征,使用支持向量机进行行为识别;
3.2)层次间动作识别:
利用状态机进行动作的判断,在进行判断前,先获取前一个状态,然后进行手臂动作的识别,若为手臂动作,则返回识别结果;若不是手臂动作,则判断前一个状态是否为躯干动作;若是,则进行躯干动作识别并返回识别结果;若不是,则进行手腕动作识别并返回识别结果。
[0011]步骤4)的具体过程为:
若当前动作为躯干动作,屏幕和摄像头将关闭;若动作处于躯干动作层次达一定时长,则关闭传感器直至拍照软件被再次使用;
若当前动作为手臂动作,屏幕打开并调整亮度;当上抬手臂时,屏幕打开并根据当前的环境光强度进行亮度调整;当下放手臂时,屏幕亮度调到最低;
若当前动作为手腕动作,调整摄像头预览的帧速率;当动作为旋转手机时,摄像头以最低的帧速率运行;当动作为微调时,摄像头以中等的帧速率运行;当动作为拍照时,摄像头以正常的帧速率运行。
[0012]本发明的有益效果: 本系统相比于传统的手机拍照,能够智能识别用户动作,从而判断用户的行为及意图,包括静止、走路、跑步、上抬手臂、下放手臂、旋转手机、微调和拍照;节能模块能够根据具体的用户行为设定相应的节能策略,包括黑屏、调节屏幕亮度、调整帧速率、关闭软件、关闭传感器,从而在不显著降低用户拍照体验的基础上大幅降低手机的整体能耗,还给用户带来更好的智能手机拍照体验。
【附图说明】
[0013]图1绘示本发明基于行为感知的智能手机拍照节能系统及工作方法的系统模块图。
[0014]图2绘示本发明基于行为感知的智能手机拍照节能系统及工作方法的数据流图。
[0015]图3绘示本发明的行为识别所用状态机的状态转换示意图。
[0016]图4绘示本发明中行为识别流程图。
[0017]图5绘示本发明基于行为感知的智能手机拍照节能系统及工作方法的节能策略图。
【具体实施方式】
[0018]为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0019]参照图1所示,本发明是基于行为感知的智能手机拍照节能系统及工作方法一共包括两个模块,行为识别模块和节能模块。行为识别模块中,主要分为三个部分,数据获取,数据分段和行为识别。数据获取是使用手机自带的传感器记录用户的行为数据。数据分段是利用人动作之间的短暂停顿作为分段依据。行为识别,利用状态机进行用户拍照动作的识别。节能模块中,主要针对躯干,手臂和手腕,提出不同的节能方案。
[0020]参照图2所示,使用手机内置传感器,包括线性加速度计,陀螺仪以及重力传感器,获取用户在拍照过程中的数据。将获取的传感器的三轴的数据进行数据分段。状态机的状态以及数据分段作为行为识别的输入,输出当前用户状态,同时更新状态机的状态。当前状态为节能模块的输入,基于当前状态,自适应的实施节能措施。
[0021]参照图3所示,本发明的行为识别所用状态机的状态转换示意图。本发明一共涉及8种状态,包括:静止,走路,跑步,上抬手臂,下放手臂,旋转手机,微调和拍照。静止,走路和跑步属于躯干动作且三者可以相互转换。上抬手臂和下放手臂属于手臂动作
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