能够智能调节亮度的智能电视机及其控制系统和控制方法与流程

本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种智能电视机及其控制系统和控制方法。

背景技术：

传统的电视机是目前应用最广泛的音视频播出装置，它具有信号接收和音视频播放结构及固定安装结构，一般安装在观看者前方，面对前方观众，使用者通过无线遥控器操作开关机、调节亮度及音量、选择调整节目频道等。但是，传统的电视的图像模式依靠用户自己手动调整，需要用户通过遥控器进入图像调整界面对亮度、对比度、颜色进行相应调整。然而，随着观看节目的时间的不同，环境光线强度不同，造成用户观看节目的感受也不同。因此用户在观看电视时，需要根据距离及环境光亮度来调整电视画面亮度。例如，在环境光亮度较高时，用户需要将电视画面的亮度调亮，在环境光亮度较低时，用户需要将电视画面的亮度调低。观看者距离过近，高亮度的屏对眼睛健康有害，于是需降低亮度；手动调整的方式给用户带来了很大的不便。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种能够智能调节亮度的智能电视机，用于解决健康护眼看电视遇到的上述技术问题。

一种智能电视机，包括主控芯片、显示屏以及与所述主控芯片电连接的摄像头。所述摄像头为数字高清摄像头；所述摄像头邻近所述显示屏设置，并朝向所述智能电视机的观看区域；所述摄像头用于实时拍摄所述智能电视机前的场景。所述主控芯片用于根据所述摄像头拍摄的视频图像实时地计算电视观众的观看距离及环境亮度；若所述主控芯片计算得出观众与智能电视机间的距离变小，则控制所述智能电视机降低显示亮度，若距离小于或等于预设极限值且持续预设时间，则控制所述智能电视机关闭显示屏，并发出劝导语音提示；若所述主控芯片计算得出观众恹复到预设的正常健康观看距离，则控制所述智能电视机点亮显示屏。

在其中一种实施方式中，所述智能电视机还包括邻近所述摄像头设置的红外辅助照明装置，所述红外辅助照明装置包括光线检测器以及红外线发光灯，所述光线检测器用于检测观众面部的拍摄光线，所述红外线发光灯用于在检测拍摄视频图像亮度达不到预设要求时启动工作，为所述摄像头提供辅助照明。

在其中一种实施方式中，所述智能电视机还包括与所述主控芯片电连接的光线传感器，所述主控芯片还用于通过分析视频图像的亮度，结合所述光线传感器感测的环境亮度，计算出实际环境亮度。

在其中一种实施方式中，所述智能电视机还包括与所述主控芯片电连接的距离感知传感器，所述距离感知传感器用于感测人脸与所述智能电视机之间的距离；所述主控芯片还用于通过识别视频图像信息中的人脸，并对人脸器官进行精确定位，通过计算面部器官之间的像素数，分析人脸距离电视机的距离。

一种智能电视机控制系统，运行于智能电视机的主控芯片上，所述智能电视机包括摄像头，所述摄像头用于实时拍摄所述智能电视机前的场景。所述智能电视机控制系统包括：人脸采集模块，用于根据所述摄像头拍摄的视频图像信息，通过定位检测人脸位移，并分析在预设的观看区域内是否存在人脸；且用于在判断人脸存在时提取人脸信息；信息处理模块，用于根据所述人脸采集模块的采集的信息，实时地计算所述智能电视机前观众的观看距离及当前的环境亮度；以及控制模块，用于根据所述信号处理模块的计算结果控制所述智能电视机调节显示亮度：若计算得出观看距离变小，则所述控制模块控制所述智能电视机降低显示亮度；若计算得出环境亮度降低，则所述控制模块控制所述智能电视机降低显示亮度；若计算得出观看距离小于或等于预设极限值且持续预设时间，则控制所述智能电视机关闭显示屏，并发出劝导语音提示；若所述主控芯片计算得出观众恹复到预设的正常健康观看距离，则控制所述智能电视机点亮显示屏。

在其中一种实施方式中，所述信号处理模块用于通过识别视频图像信息中的人脸，并计算人脸在视频图像中的像素，分析判定人脸与电视机屏幕之间的距离，同时通过分析摄像头采集的视频图像的亮度，计算当前的环境亮度。

在其中一种实施方式中，所述信号处理模块通过预置在所述主控芯片内的观看距离、环境亮度与电视机显示亮度之间的函数关系计算出对应于当前观看距离、环境亮度相适配的显示亮度，从而允许所述控制模块根据计算结果控制所述智能电视机调节显示亮度。

在其中一种实施方式中，所述智能电视机控制系统还包括手机操作模块，所述手机操作模块用于与用户的手机通信连接，以允许用户通过手机遥控所述智能电视机；所述信号处理模块还用于将计算结果通过所述手机操作模块发送至用户的手机，由用户根据计算结果遥控所述智能电视机。

在其中一种实施方式中，所述智能电视机控制系统还包括数据分享模块，所述数据分享模块用于存储和传输所述智能电视机所记录的用户使用数据信息。

一种智能电视机控制方法，应用于智能电视机中，该智能电视机包括摄像头，所述摄像头用于实时拍摄所述智能电视机前的场景。所述智能电视机控制方法包括步骤：智能电视机开机并播放电视节目；拍摄所述智能电视机前的场景；通过定位检测人脸位移，并分析在预设的看区域内是否存在人脸；在判断人脸存在时提取人脸信息；据所采集的人脸信息，计算所述智能电视机前观众的观看距离及当前的环境亮度；以及控制所述智能电视机调节显示亮度：若计算得出观看距离变小，则控制所述智能电视机降低显示亮度；；若观看距离小于或等于预设极限值且持续预设时间，则控制所述智能电视机关闭显示屏，并发出劝导语音提示；若计算得出观众恹复到预设的正常健康观看距离，则控制所述智能电视机点亮显示屏；若计算得出环境亮度降低，则控制所述智能电视机降低显示亮度；若计算得出环境亮度升高，则控制所述智能电视调高屏幕亮度。

相对于现有技术，本发明实施例提供的智能电视机及其控制系统和控制方法，能够通过视频感知现场环境亮度和观众的观看距离，自动调节电视机亮度，达到健康护眼目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要驱使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的智能电视机的结构框架示意图；

图2是图1所示的智能电视机的控制系统的功能模块示意图。

图3是本发明实施例提供的智能电视机控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施方式提供一种智能电视机100，包括主控芯片101及显示屏103，所述主控芯片101控制所述显示屏103播放电视节目。

所述智能电视机100还包括摄像头105，所述摄像头105邻近所述显示屏103设置，并朝向所述智能电视机100的观看区域。所述摄像头105用于采集电视观众的观看情况及现场情况，以利于所述主控芯片101对所述智能电视机100的工作进行具体控制。在本发明实施方式中，所述摄像头105为数字高清摄像头。

具体而言，所述智能电视机100处于工作状态下，所述主控芯片101从所述摄像头105拍摄的视频或图片中实时地计算观众与所述智能电视机100之间的距离以及当前的环境亮度，并根据观众的观看距离及环境亮度调整所述显示屏103的亮度。具体地，所述主控芯片101通过识别视频图像信息中的人脸，并计算人脸在视频图像中的像素，分析判定人脸与电视机屏幕之间的距离，同时通过分析视频图像的亮度，计算当前的环境亮度。

进一步地，所述智能电视机100还包括光线传感器109，所述光线传感器105与所述主控芯片101电连接，并用于感测环境亮度。

进一步地，所述智能电视机100还包括距离感知传感器111，所述距离感知传感器111与所述主控芯片101电连接，并用于感测观众/人脸与所述智能电视机100之间的距离。

所述主控芯片101用于通过识别视频图像信息中的人脸，并对人脸器官进行精确定位，通过计算面部器官之间的像素数，分析人脸距离所述智能电视机的距离。具体在本实施方式中，所述主控芯片101从所述摄像头105拍摄的视频或图片中计算观众与所述智能电视机100之间的距离及当前的环境亮度，同时读取所述距离感知传感器111及所述光线传感器109所感测的数据，以辅助计算观众的观看距离和当前环境亮度，降低计算误差，保证了计算的准确性，从而精确地调整所述显示屏103的亮度，给观众带来更为舒适的观看体验。具体而言，当所述主控芯片101计算得知观众与所述智能电视机100之间的距离变小时，或/及，当所述主控芯片101计算得知当前环境亮度变低时，所述主控芯片101控制所述智能电视机100根据该距离或/及该环境亮度降低所述显示屏103的亮度；当所述主控芯片101计算得知观众与所述智能电视机100之间的距离大于预设距离时，所述主控芯片101控制所述显示屏103保持预设的屏幕亮度。进一步地，若所述主控芯片101计算得知观众的观看距离小于或等于预设极限值且持续一段时间，则控制所述智能电视机100关闭所述显示屏103，并发出劝导语音提示，以提醒观众保持健康的观看距离；若所述主控芯片101计算得出观众恹复到预设的正常健康的观看距离，则控制所述智能电视机100点亮显示屏103。应当注意的是，所述正常健康的观看距离应当理解为当前显示屏103的大小所对应的适宜人眼的观看距离，例如，55寸电视对应3.5米至5米的观看距离等。

可以理解，在一些实施方式中，当所述主控芯片101计算得知观众与所述智能电视机100之间的距离变大时，或/及，当所述主控芯片101计算得知当前环境亮度变高时，所述主控芯片101控制所述智能电视机100根据该距离或/及该环境亮度提高所述显示屏103的亮度，使所述显示屏103的亮度适合于人眼观看，以减缓人眼疲劳度，达到健康护眼的目的。进一步地，所述主控芯片101中预置有观看距离、环境亮度与所述显示屏103的亮度之间的函数关系，所述主控芯片101通过该函数关系计算出对应于当前观看距离、环境亮度相适配的屏幕亮度，从而控制所述智能电视机100调节所述显示屏103的亮度。

进一步地，当所述主控芯片101计算得知观众与所述智能电视机100之间的距离小于预设值时，所述主控芯片101控制所述智能电视机100发出距离过近的提示音，以提醒观众调整与电视机的距离，以保护观众的眼睛，避免长时间近距离高亮光和辐射造成视力伤害。进一步地，当所述主控芯片101计算得知当前环境亮度低于预设值时，所述主控芯片101控制所述智能电视机100发出环境亮度过低的提示音，以提醒观众提高环境亮度，从而避免环境与所述显示屏103之间的亮度差距过大对人眼造成伤害。

进一步地，所述智能电视机100还包括红外辅助照明装置107，所述红外辅助照明装置107邻近所述摄像头105设置，并朝向所述智能电视机100的观看区域。所述红外辅助照明装置107用于为所述摄像头105提供辅助照明，以提高所述摄像头105拍摄的图像的清晰度，防止所述主控芯片101产生误判现象。具体而言，所述红外辅助照明装置107包括光线检测器以及红外线发光灯，所述光线检测器用于检测观众面部的拍摄光线，所述红外线发光灯用于在检测拍摄图像亮度达不到预设要求时启动工作，从而为所述摄像头105提供辅助照明。

请同时参阅图2，本发明实施方式还提供一种智能电视机控制系统S1。所述智能电视机控制系统S1运行于上述的智能电视机100的主控芯片101中，并用于根据观众的观看距离及环境亮度调节所述智能电视机100的显示亮度。所述智能电视机控制系统S1包括控制模块10、人脸采集模块20、信号处理模块40、环境亮度检测模块50和观看距离检测模块70。

所述控制模块10用于控制其他的功能模块协同工作，并控制所述智能电视机100的显示亮度；所述人脸采集模块20用于从所述摄像头105拍摄的图像中提取人脸信息；所述信号处理模块40用于检测并分析观众的观看距离及环境亮度；所述环境亮度检测模块50用于感测环境亮度；所述观看距离检测模块70用于感测观众的观看距离。上述各个模块的工作具体如下：

当所述智能电视机100开机工作时，所述控制模块10用于控制所述摄像头105拍摄所述智能电视机100前方的实时状况，并根据所述信号处理模块40回传的信息发出指令，以控制所述智能电视机100工作。具体在本实施方式中，所述控制模块10在观众观看电视的过程中，即实时地控制所述摄像头105拍摄观众的面部图像信息，以利于所述人脸采集模块20采集人脸信息。

所述人脸采集模块20用于实时地接收所述摄像头105拍摄的视频图像，并从视频图像中提取动态的人脸信息，还用于将所采集的信息传输至所述信号处理模块40。具体而言，所述人脸采集模块20通过从所述摄像头105所拍摄的视频图像中精确定位检测人脸位移(像素级)，分析在预设的观看区域内是否存在人脸，并排除“假脸”(如形状类似人脸的物品、照片等)干扰，以精确提取人脸信息，避免对人脸的识别产生误判。

所述信号处理模块40用于根据所述摄像头105拍摄的视频或图片中计算观众与所述智能电视机100之间的距离及当前的环境亮度，同时读取所述光线传感器109及所述距离感知传感器111所感测的数据，以辅助计算观众的观看距离和当前环境亮度，降低计算误差，保证了计算的准确性，从而精确地调整所述显示屏103的亮度。具体而言，所述信号处理模块40接收所述人脸采集模块20采集的人脸信息，并根据该人脸信息计算人脸在视频图像中的像素，结合所述距离感知传感器111所感测的数据计算人脸距离所述显示屏103的距离，同时所述信号处理模块40通过分析视频图像的亮度，结合所述光线传感器109感测的数据计算当前的环境亮度。进一步地，所述信号处理模块40送所述人脸采集模块20采集的人脸信息中对人脸器官进行精确定位，通过计算面部器官之间的像素数，如两眼之间的像素数，分析人脸距离电视机的距离，像素越少说明距离越远；所占像素越多，人脸图像越大，说明距离越近。

进一步地，在一些实施方式中，所述信号处理模块40用于在所述智能电视机100终端完成信息的处理及计算工作。具体而言，所述主控芯片101中预设有关于观看距离及环境亮度的标准数据及计算模型，所述信号处理模块40接收所述人脸采集模块20采集的信息后，通过预设的数据及计算模型进行计算，判定实际的观看距离及环境亮度。进一步地，所述主控芯片101中预置有观看距离、环境亮度与所述显示屏103的亮度之间的函数关系，所述信号处理模块10通过该函数关系计算出对应于当前观看距离、环境亮度相适配的屏幕亮度，从而允许所述控制模块10根据计算结果控制所述智能电视机100调节所述显示屏103的亮度。

可以理解的是，在一些实施方式中，所述信号处理模块40还可以通过远程服务器完成信息的处理及计算工作。具体而言，所述智能待机控制系统S1还包括WIFI通信模块90，所述WIFI通信模块90用于连接至通信网络，以允许所述信号处理模块90与网络服务器连接，所述信号处理模块90将所需处理计算的信息传送至所述网络服务器，并由所述网络服务器进行信息的处理及计算工作后，所述信号处理模块90接收所述网络服务器回传的信息处理结果，从而判定该观众的疲劳程度。

在本实施方式中，所述信号处理模块40可以从所述人脸采集模块20采集的信息中提取数据，可以理解，在一些实施方式中，所述信号处理模块40通过所述摄像头105拍摄的视频图像直接计算观看距离及环境亮度。同样可以理解的是，在一些实施方式中，所述人脸采集模块20可以省略，而由所述信号处理模块40完成上述的观看距离及环境亮度计算的工作，此时，所述信号处理模块40能够根据所述摄像头拍摄的图像信息，通过定位检测人脸位移(像素级)，分析在预定的观看区域内是否存在人脸，排除“假脸”(形状类似人脸的物品、照片等)干扰，从而更为精确地计算观看距离及环境亮度。

进一步地，所述智能电视机控制系统S1还包括手机操作模块60，所述手机操作模块60用于与用户的手机通信连接，以允许用户通过手机遥控所述智能电视机100。进一步地，所述信号处理模块40还用于将观看距离及环境亮度计算结果通过所述手机操作模块60发送至用户的手机，由用户根据计算结果遥控所述智能电视机100。可以理解的是，所述手机操作模块60用于允许用户通过手机远程或者现场遥控所述智能电视机100。

进一步地，所述智能电视机控制系统S1还包括数据分享模块80，用以存储和传输所述智能电视机100所记录的用户使用数据信息。

请参阅图3，本发明实施例还提供一种智能电视机控制方法。所述智能电视机控制方法应用于上述的智能电视机及其控制系统中，该方法通过自动识别电视机前人脸特征，实时地计算观众的观看距离及环境亮度，并根据计算结果调整所述智能电视机的显示亮度，使所述显示屏的亮度适合于人眼观看，以减缓人眼疲劳度，达到健康护眼的目的。所述智能电视机控制方法包括步骤：

步骤S101：智能电视机开机，拍摄电视机前的视频图像信息。具体地，所述控制模块控制所述摄像头拍摄所述智能电视机前方观众的面部图像信息。

步骤S103：采集人脸信息。具体地，所述人脸采集模块实时地接收所述摄像头拍摄的图像，从图像中提取人脸信息，并将所采集的信息传输至所述信号处理模块。

步骤S105：计算观看距离及环境亮度。具体地，所述信号处理模块接收所述人脸采集模块采集的人脸信息，并根据该人脸信息计算人脸在视频图像中的像素，结合所述距离感知传感器所感测的数据分析判定人脸距离所述显示屏的距离，同时所述信号处理模块通过分析视频图像的亮度，结合所述光线传感器感测的数据计算当前的环境亮度。

可以理解，在一些实施例中，步骤S103可以省略，而由所述而信号处理模块根据所述摄像头拍摄的视频图像信息进行处理，从而完成观看距离及环境亮度的计算工作。

步骤S107：调节所述智能电视的显示亮度。具体地，当所述主控芯片计算得知观众与所述智能电视机之间的距离变小时，或/及，当所述主控芯片计算得知当前环境亮度变低时，所述主控芯片控制所述智能电视机根据该距离或/及该环境亮度降低所述显示屏的亮度。当观众与所述智能电视机之间的距离大于预设距离时，控制所述显示屏保持预设的屏幕亮度。进一步地，若观看距离小于或等于预设极限值且持续预设时间，则控制所述智能电视机关闭显示屏，并发出劝导语音提示；若计算得出观众恹复到预设的正常健康观看距离，则控制所述智能电视机点亮显示屏；若计算得出环境亮度升高，则控制所述智能电视调高屏幕亮度。

本发明实施例提供的智能电视机及其控制系统和控制方法，通过自动识别电视机前人脸，实时地监测电视机前观众的观看距离及屏幕亮度，并根据计算结果调整所述智能电视机的显示亮度，使所述显示屏的亮度适合于人眼观看，以减缓人眼疲劳度，达到健康护眼的目的，提高了用户体验。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。