CN103973867A - 控制背光的无线通信终端及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制背光的无线通信终端及其使用的方法。一种控制背光的无线通信终端包括：通话检测单元，用于检测无线通信终端的通话状态；拍摄定时器，用于在通话状态下以预定的时间周期定时；拍摄单元，用于每当拍摄定时器超时时，从无线通信终端的前部拍摄环境图片；姿态分析单元，用于根据拍摄单元拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态；背光控制单元，用于根据姿态分析单元确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制。

Description

控制背光的无线通信终端及其方法

技术领域

本申请涉及一种用于控制背光的无线通信终端及其使用的方法，尤其涉及一种在通话状态下，通过使用拍摄单元拍摄无线通信终端前部的环境图片并执行人脸姿态分析来自动地控制背光的无线通信终端及方法。

背景技术

诸如智能手机、平板电脑等的无线通信终端越来越得到普及，智能机颠覆了传统手机的按键操作模式，用户基本上使用触摸屏来操作无线通信终端。但是，使用触摸屏进行操作也带来了一些不便。例如，在拨通电话后将手机放到耳朵处通话，此时由于背光灯没有熄灭，很容易碰到其他按键，导致误操作；又例如，处在通话中的用户想要进行其他操作（如查看当前的***时间、通话时长等），此时背光已经关闭，需要先按键点亮背光，才能继续其他操作。更频繁出现的是，用户自己想主动挂断电话，但是此时需要先点亮背光灯，然后再按“结束”按钮结束通话。

针对这种不方便，现在普遍的做法是在听筒的位置安装一个距离传感器，该距离传感器只有在通话时才起作用。如果人体接近距离传感器，则背光熄灭；如果用户的身体远离距离传感器，则背光打开。但是，如果使用距离传感器，则需要增加硬件，导致产品的生产成本提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过使用在无线通信终端中已配备的拍摄装置在通话状态下定时地对终端正面的环境进行拍摄，通过对拍摄的图片中人脸姿态的分析自动地执行背光控制的方法以及使用所述方法的无线通信终端，从而在不需要添加硬件的情况下有效地执行背光控制。

根据本发明的一方面，提供一种控制背光的无线通信终端，包括：通话检测单元，用于检测无线通信终端的通话状态；拍摄定时器，用于在通话状态下以预定的时间周期定时；拍摄单元，用于每当拍摄定时器超时时，从无线通信终端的前部拍摄环境图片；姿态分析单元，用于根据拍摄单元拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态；背光控制单元，用于根据姿态分析单元确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制。

优选地，所述预定的时间周期小于无线通信终端的自动锁定时间或背景灯时间。

优选地，当背光控制单元根据姿态分析单元确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制时，如果姿态分析单元确定用户的脸部姿态是前脸姿态，则背光控制单元执行控制以使无线通信终端的背光处于打开状态，如果姿态分析单元确定用户的脸部姿态是侧脸姿态，则背光控制单元执行控制以使无线通信终端的背光处于关闭状态。

优选地，所述拍摄单元是前置摄像装置，并且无线通信终端将前置摄像装置置于低功耗状态下工作。

优选地，姿态分析单元在根据拍摄单元拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态时，将拍摄单元拍摄的环境图片转换为国际照明协会提出的CIELAB色彩空间，以取得拍摄的环境图片中每个像素的L、a和b值，并且计算环境图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为L1*、平均a值为a1*以及平均b值为b1*的第一均值，对CIELAB色彩空间的环境图片执行均值滤波，以计算滤波的每个图片像素的L、a和b值，从经过均值滤波的环境图片截取中央预定大小的部分作为标准图片，并且计算截取的标准图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为L2*、平均a值为a2*以及平均b值为b2*的第二均值，通过以下公式计算第一均值与第二均值的差ΔE*：

${\mathrm{\ΔL}}^{*}=L_1^{*}-L_2^{*},$

${\mathrm{\Δa}}^{*}=a_1^{*}-a_2^{*}$

${\mathrm{\Δb}}^{*}=b_1^{*}-b_2^{*}$

ΔE^* _ab=[(ΔL^*)²+(Δa^*)²+(Δb^*)²]^1/2

如果确定计算的ΔE*大于预定的判断阈值，则确定当前脸部姿态是前脸姿态，如果确定计算的ΔE*不大于预定的判断阈值，则确定当前脸部姿态是侧脸姿态。

优选地，姿态分析单元在计算ΔE*值之前，确定计算的第二均值中的L2*、a2*和b2*值是否分别在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，并且如果所述第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值的任一个不在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，则姿态分析单元返回环境图片不包括人脸的结果，并且不继续执行ΔE*值的计算。

根据本发明的另一方面，提供一种控制无线通信终端的背光的方法，所述方法包括，当无线通信终端处于通话状态时，以预定的时间周期执行以下步骤：从无线通信终端的前部拍摄环境图片；根据拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态；根据确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制。

优选地，所述预定的时间周期小于无线通信终端的自动锁定时间或背景灯时间。

优选地，所述根据确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制包括：如果确定用户的脸部姿态是前脸姿态，则使无线通信终端的背光处于打开状态，如果确定用户的脸部姿态是侧脸姿态，则使无线通信终端的背光处于关闭状态。

优选地，无线通信终端使用前置摄像装置拍摄环境图片，并且前置摄像装置在低功耗状态下工作。

优选地，所述根据拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态的步骤包括：将拍摄的环境图片转换为国际照明协会提出的CIELAB色彩空间，以取得拍摄的环境图片中每个像素的L、a和b值，并且计算环境图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为L₁*、平均a值为a₁*以及平均b值为b₁*的第一均值；对CIELAB色彩空间的环境图片执行均值滤波，以计算滤波的每个图片像素的L、a和b值；从经过均值滤波的环境图片截取中央预定大小的部分作为标准图片，并且计算截取的标准图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为L₂*、平均a值为a₂*以及平均b值为b₂*的第二均值；通过以下公式计算第一均值与第二均值的差ΔE*：

${\mathrm{\ΔL}}^{*}=L_1^{*}-L_2^{*},$

${\mathrm{\Δa}}^{*}=a_1^{*}-a_2^{*}$

${\mathrm{\Δb}}^{*}=b_1^{*}-b_2^{*}$

ΔE^* _ab=[(ΔL^*)²+(Δa^*)²+(Δb^*)²]^1/2

如果确定计算的ΔE*大于预定的判断阈值，则确定当前脸部姿态是前脸姿态，如果确定计算的ΔE*不大于预定的判断阈值，则确定当前脸部姿态是侧脸姿态。

优选地，在计算ΔE*值之前，确定计算的第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值是否分别在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，并且如果所述第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值的任一个不在预定的人脸经验范围值L(Ll,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，则返回环境图片不包括人脸的结果，并且不继续执行ΔE*值的计算。

优选地，所述使无线通信终端的背光处于打开状态包括：如果无线通信终端的背光已经处于打开状态，则不执行背光调整处理，并且所述使无线通信终端的背光处于关闭状态包括：如果无线通信终端的背光已经处于关闭状态，则不执行背光调整处理。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于控制背光的无线通信终端的结构的逻辑框图；

图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于控制无线通信终端的背光的方法的流程图；

图3是示出图2中步骤S240的处理的流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细说明本发明的实施例。

图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于控制背光的无线通信终端的结构的逻辑框图。

参照图1，根据本发明的无线通信终端除了包括用于实现通信功能以及其他常用功能的部件以外，包括拍摄定时器110、拍摄单元120、姿态分析单元130、通话检测单元140和背光控制单元150。

通话检测单元140用于检测无线通信终端的通话状态，所述通话状态包括主动拨叫其他无线通信终端的状态和接听其他无线通信终端拨入通话的状态。

拍摄定时器110用于在通话检测单元140检测到的通话状态下以预定的时间周期定时。这里所述预定的时间周期小于无线通信终端的自动锁定时间或背景灯时间。

拍摄单元120用于每当拍摄定时器110设置的拍摄定时超时，从无线通信终端的前部拍摄环境图片。根据本发明的优选实施例，所述拍摄单元120是无线通信终端的前置摄像装置。此外，根据本发明的优选实施例，在通话状态下，无线通信终端将所述前置摄像装置置于低功耗状态，从而降低用于周期性地进行图片拍摄的功耗。

姿态分析单元130用于根据拍摄单元120拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态。稍后将参照图3详细描述姿态分析单元130根据拍摄的环境图片确定用户脸部姿态的处理。

背光控制单元150用于根据姿态分析单元130确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制。其中，如果姿态分析单元130确定用户的脸部姿态是前脸姿态，则背光控制单元150执行控制以使无线通信终端的背光处于打开状态；如果姿态分析单元130确定用户的脸部姿态是侧脸姿态，则背光控制单元150执行控制以使无线通信终端的背光处于关闭状态。

另一方面，如果姿态分析单元130返回环境图片不包括人脸的结果，则背光控制单元150不执行背光调整处理。

这里，所述使无线通信终端的背光处于打开状态是指：如果无线通信终端的背光当前处于关闭状态，则背光控制单元150打开背光；如果无线通信终端的背光已经处于打开状态，则背光控制单元150不执行背光调整处理。所述使无线通信终端的背光处于关闭状态是指：如果无线通信终端的背光当前处于打开状态，则背光控制单元150关闭背光；如果无线通信终端的背光已经处于关闭状态，则背光控制单元150不执行背光调整处理。

图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于控制无线通信终端的背光的方法的流程图。

参照图2，当在步骤S210，通话检测单元140检测到无线通信终端处于通话状态时，在步骤S220，拍摄定时器110以预定的时间周期定时。这里所述预定的时间周期小于无线通信终端的自动锁定时间或背景灯时间。

当拍摄定时器110设置的定时超时时，在步骤S230，拍摄单元120从无线通信终端的前部拍摄环境图片。

在步骤S240，姿态分析单元130根据拍摄单元120拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态。姿态分析单元130对拍摄的环境图片进行分析，可确定前脸、侧脸的用户脸部姿态。根据本发明的优选实施例，在用户脸部距离无线通信终端足够远的状态下，姿态分析单元130也可能分析不出用户的脸部姿态，此时姿态分析单元130返回指示无人脸检测结果的检测结果。

在步骤S250，如果姿态分析单元130确定用户的脸部姿态为前脸，则在步骤S260，背光控制单元150执行控制以使无线通信终端的背光处于打开状态。

另一方面，如果在步骤S270，姿态分析单元130确定用户的脸部姿态为侧脸，则在步骤S280，背光控制单元150执行控制以使无线通信终端的背光处于关闭状态。

这里，所述使无线通信终端的背光处于打开状态是指：如果无线通信终端的背光当前处于关闭状态，则背光控制单元150打开背光；如果无线通信终端的背光已经处于打开状态，则背光控制单元150不执行背光调整处理。所述使无线通信终端的背光处于关闭状态是指：如果无线通信终端的背光当前处于打开状态，则背光控制单元150关闭背光；如果无线通信终端的背光已经处于关闭状态，则背光控制单元150不执行背光调整处理。

图3是示出图2中步骤S240的处理的流程图。

本发明提出一种单对象基于Lab颜色空间的欧氏距离法来区别前脸与侧脸的方法，此方法可减小对阈值的依赖性，即放大了判定依据。

RGB值是相机获得的第一数据，然而由于RGB颜色空间的不均匀性需要进行颜色空间的转换。本发明选取均匀的L*a*b*颜色空间，在LAB空间中任意两点间的欧氏距离与人眼视觉看到的两种彩色区别程度比较接近。

根据本发明的优选实施例，将拍摄单元拍摄的环境图片转换到国际照明协会提出的CIELAB色彩空间。首先将环境图片像素的RGB值转化到对应的Lab值，再进行后续处理。

参照图3，在步骤S2410，姿态分析单元130将拍摄单元120拍摄的环境图片转换为国际照明协会提出的CIELAB色彩空间，以取得拍摄的环境图片中每个像素的L、a和b值。此外，在步骤S2410，姿态分析单元130还计算环境图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为L₁*、平均a值为a₁*以及平均b值为b₁*的第一均值。

在步骤S2420，姿态分析单元130对CIELAB色彩空间的环境图片执行均值滤波，以计算滤波的每个图片像素的L、a和b值。

线性滤波的基本原理是用均值代替原图像中的各个像素值，即对待处理的当前像素点（x，y），选择一个模板，该模板由其近邻的若干像素组成，求模板中所有像素的均值，再把该均值赋予当前像素点（x，y）作为处理后图像在该点上的灰度值g（x，y），即g（x，y）=1/m∑f（x，y），m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。

在步骤S2430，姿态分析单元130从经过均值滤波的环境图片截取中央预定大小（例如128×128）的部分作为标准图片。

在步骤S2440，姿态分析单元130计算截取的标准图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为L₂*、平均a值为a₂*以及平均b值为b₂*的第二均值。

根据本发明的优选实施例，姿态分析单元130在执行步骤S2440后，执行步骤S2450。在步骤S2450，姿态分析单元130确定计算的第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值是否分别在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，以确定拍摄的环境图片中是否包括人脸。

如果在步骤S2450，姿态分析单元130确定所述第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值的任一个不在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，则在步骤S2480，姿态分析单元130返回环境图片不包括人脸的结果，并且结束步骤S240的处理。所述预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）是预先确定的人脸范围的经验值。

如果在步骤S2450，姿态分析单元130确定所述第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值分别在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，则姿态分析单元130执行步骤S2460。在步骤S2460，姿态分析单元130通过以下公式计算第一均值与第二均值的差ΔE*：

${\mathrm{\ΔL}}^{*}=L_1^{*}-L_2^{*},$

${\mathrm{\Δa}}^{*}=a_1^{*}-a_2^{*}$

${\mathrm{\Δb}}^{*}=b_1^{*}-b_2^{*}$

ΔE^* _ab=[(ΔL^*)²+(Δa*)²+(Δb*)²]^1/2

。

如果姿态分析单元130确定计算的ΔE*大于预定的判断阈值，则在步骤S2470，姿态分析单元130确定当前脸部姿态是前脸姿态。如果姿态分析单元130确定计算的ΔE*不大于预定的判断阈值，则在步骤S2490，姿态分析单元130确定当前脸部姿态是侧脸姿态。

根据本发明的示例性实施例，姿态分析单元130在执行步骤S2440后，执行步骤S2460，而不执行步骤S2450。在这种情况下，姿态分析单元130在确定脸部姿态的准确性降低，但是不影响本发明技术方案的实现。

根据上述参照图1~图3对本发明的示例性实施例的描述可以看出，本发明的用于控制背光的无线通信终端及其使用的方法可通过在通话状态下，使用内置的拍摄单元对终端前部进行拍照并对于拍摄的图片进行人脸姿态的分析和判断进行背光控制，从而在不添加距离传感器等硬件的情况下有效地执行背光控制，降低无线通信终端的制造成本。

尽管已参照优选实施例表示和描述了本发明，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和变换。

Claims (13)

1.一种控制背光的无线通信终端，包括：

通话检测单元，用于检测无线通信终端的通话状态；

拍摄定时器，用于在通话状态下以预定的时间周期定时；

拍摄单元，用于每当拍摄定时器超时时，从无线通信终端的前部拍摄环境图片；

姿态分析单元，用于根据拍摄单元拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态；

背光控制单元，用于根据姿态分析单元确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制。

2.如权利要求1所述的无线通信终端，其特征在于，所述预定的时间周期小于无线通信终端的自动锁定时间或背景灯时间。

3.如权利要求1所述的无线通信终端，其特征在于，当背光控制单元根据姿态分析单元确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制时，如果姿态分析单元确定用户的脸部姿态是前脸姿态，则背光控制单元执行控制以使无线通信终端的背光处于打开状态，如果姿态分析单元确定用户的脸部姿态是侧脸姿态，则背光控制单元执行控制以使无线通信终端的背光处于关闭状态。

4.如权利要求3所述的无线通信终端，其特征在于，所述拍摄单元是前置摄像装置，并且无线通信终端将前置摄像装置置于低功耗状态下工作。

5.如权利要求3所述的无线通信终端，其特征在于，姿态分析单元在根据拍摄单元拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态时，

将拍摄单元拍摄的环境图片转换为国际照明协会提出的CIELAB色彩空间，以取得拍摄的环境图片中每个像素的L、a和b值，并且计算环境图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为L₁*、平均a值为a₁*以及平均b值为b₁*的第一均值，

对CIELAB色彩空间的环境图片执行均值滤波，以计算滤波的每个图片像素的L、a和b值，

从经过均值滤波的环境图片截取中央预定大小的部分作为标准图片，并且计算截取的标准图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为L₂*、平均a值为a₂*以及平均b值为b₂*的第二均值，

通过以下公式计算第一均值与第二均值的差ΔE*：

${\mathrm{\ΔL}}^{*}=L_1^{*}-L_2^{*},$

${\mathrm{\Δa}}^{*}=a_1^{*}-a_2^{*}$

${\mathrm{\Δb}}^{*}=b_1^{*}-b_2^{*}$

ΔE*_ab=[(ΔL*)²+(Δa*)²+(Δb*)²]¹/²

如果确定计算的ΔE*大于预定的判断阈值，则确定当前脸部姿态是前脸姿态，如果确定计算的ΔE*不大于预定的判断阈值，则确定当前脸部姿态是侧脸姿态。

6.如权利要求5所述的无线通信终端，其特征在于，姿态分析单元在计算ΔE*值之前，确定计算的第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值是否分别在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，并且如果所述第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值的任一个不在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，则姿态分析单元返回环境图片不包括人脸的结果，并且不继续执行ΔE*值的计算。

7.一种控制无线通信终端的背光的方法，所述方法包括，当无线通信终端处于通话状态时，以预定的时间周期执行以下步骤：

从无线通信终端的前部拍摄环境图片；

根据拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态；

根据确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预定的时间周期小于无线通信终端的自动锁定时间或背景灯时间。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据确定的脸部姿态对无线通信终端的背光执行控制包括：如果确定用户的脸部姿态是前脸姿态，

则使无线通信终端的背光处于打开状态，如果确定用户的脸部姿态是侧脸姿态，则使无线通信终端的背光处于关闭状态。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，无线通信终端使用前置摄像装置拍摄环境图片，并且前置摄像装置在低功耗状态下工作。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据拍摄的环境图片确定用户的脸部姿态的步骤包括：

将拍摄的环境图片转换为国际照明协会提出的CIELAB色彩空间，以取得拍摄的环境图片中每个像素的L、a和b值，并且计算环境图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为L₁*、平均a值为a₁*以及平均b值为b₁*的第一均值，

对CIELAB色彩空间的环境图片执行均值滤波，以计算滤波的每个图片像素的L、a和b值，

从经过均值滤波的环境图片截取中央预定大小的部分作为标准图片，并且计算截取的标准图片中像素的平均L、a和b值，表示为具有平均L值为

L₂*、平均a值为a₂*以及平均b值为b₂*的第二均值，

通过以下公式计算第一均值与第二均值的差ΔE*：

${\mathrm{\ΔL}}^{*}=L_1^{*}-L_2^{*},$

${\mathrm{\Δa}}^{*}=a_1^{*}-a_2^{*}$

${\mathrm{\Δb}}^{*}=b_1^{*}-b_2^{*}$

ΔE*_ab=[(ΔL*)²+(Δa*)²+(Δb*)²]^1/2

如果确定计算的ΔE*大于预定的判断阈值，则确定当前脸部姿态是前脸姿态，如果确定计算的ΔE*不大于预定的判断阈值，则确定当前脸部姿态是侧脸姿态。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在计算ΔE*值之前，确定计算的第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值是否分别在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，并且如果所述第二均值中的L₂*、a₂*和b₂*值的任一个不在预定的人脸经验范围值L(L1,L2)、a(a1,a2）和b(b1，b2）的范围内，则返回环境图片不包括人脸的结果，并且不继续执行ΔE*值的计算。

13.如权利要求12所述的方法，所述使无线通信终端的背光处于打开状态包括：如果无线通信终端的背光已经处于打开状态，则不执行背光调整处理，并且所述使无线通信终端的背光处于关闭状态包括：如果无线通信终端的背光已经处于关闭状态，则不执行背光调整处理。