CN113115494A - 一种前景背景亮度自适应护眼灯*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前景背景亮度自适应护眼灯***。护眼灯***包括电源部分、主控部分、LED灯珠部分一、LED灯珠部分二、前向摄像部分、后向摄像部分、亮度调节装置、通信模块；本发明的护眼灯关心眼睛注视物体的背景光，以及和物体亮度之间的关系，使眼睛处在良好的光环境中，避免出现背景太黑而眼睛注视的物体太亮造成眼睛不适的情况，并根据学习的情景智能调节灯光的色温、强度等要素，使护眼灯发出的光根据科学原理，减缓使用者眼睛的疲劳程度，并根据使用者学习的时间长短合理调节光线，提高学生的学习效率。

Description

一种前景背景亮度自适应护眼灯***

技术领域

本发明涉及护眼灯领域，特别地涉及一种前景背景亮度自适应护眼灯***。通过对前景、背景亮度的干预和调节，使用者的眼睛接收到的光线始终保持在合适的强度，合适的光线减缓使用者眼睛的疲劳程度，并根据使用者学习的时间长短合理调节光线以提高使用者的学习效率。

背景技术

在暗的环境中(亮度低于10-²cd/m²时)，如无灯光照射的夜间，人眼的锥状细胞失去感光作用，视觉功能由杆状细胞取代，人眼失去感觉彩色的能力，仅能辨别白色和灰色；在较暗的环境中(亮度介于10-²cd/m²与10cd/m²时)，人眼的锥状细胞和视杆细胞同时起作用；在明亮的环境中(亮度高于10cd/m²时)，人眼的锥状细胞起作用，杆状细胞失去感光作用，对于人眼来说环境光即从正面视角角度进入人眼的光，其他方向的光线无论大小强弱对人眼的感觉起不到任何作用；在环境亮度不同的条件下，为了使使用者能得到一个良好的使用体验，需要不同的调节方式，尤其是在亮度低的情况下，需要对环境光进行补光。

***发布《关于综合防控儿童青少年近视实施方案（征求意见稿）》，方案要求，到2030年，实现全国儿童青少年新发近视率明显下降，儿童青少年视力健康整体水平显著提升，6岁儿童近视率控制在3%左右，小学生近视率下降到38％以下。同时将儿童青少年近视防控工作、总体近视率和体质健康状况纳入政府绩效考核指标，对儿童青少年体质健康水平连续三年下降的地方政府和学校依法依规予以问责，目前的实际情况是：

1、据***对全国学生体质健康调研显示，我国学生视力状况不容乐观，7-12岁小学生、1 3-1 5岁初中生和1 6-1 8岁高中生视力不良率分别高达4 0 .89％、67 .33％和79.20％。某直辖市青少年近视防治中心报告，目前近视高发于9～13岁，特点是低龄化、高度数，近视度数高于600易导致视网膜病变，根据***关于印发《普通高等学校招生体检工作指导意见》的通知要求，裸眼视力任何一眼低于5 .0者，相关专业不能录取，所以预防近视的工作刻不容缓，“不良的视觉环境，读书写字时光线不足，近距离用眼时间过长，读写姿势不正确等是造成近视发生或发展的重要原因”。

2、LED灯具有多种优点：环保特性，无污染、无紫外线、红外线和热辐射；光线质量高，由于光谱中没有紫外线和红外线，故没有热量，没有辐射，不会给人眼带来负担，长时间阅读或工作不会有眼睛发疼发胀的现象；显色性好，有利于减少人眼的疲劳程度，对保护视力有很大帮助；维护成本低，LED灯寿命长。LED灯作为学生学习时使用的护眼灯日益流行。

3、当前市场上的学生用护眼灯都没有考虑到使用者眼睛接收的光线或者考虑时出现偏差，比如有一些号称全光谱的护眼灯，就没有考虑到使用者佩戴防蓝光镜片的情况，在使用者佩戴防蓝光镜片时使用全光谱的护眼灯会造成使用者看白色的物体偏黄，造成使用者的不便。使用者佩戴防蓝光镜片同时使用一般的LED灯，一般的LED灯蓝光的强度相对比较大，但是防蓝光镜片过滤的蓝光比例与一般的LED灯蓝光的强度不一定匹配，会造成使用者眼睛接收到的蓝光过多或者过少。

4、当前市场上的学生用护眼灯都没有考虑到用光的属性来促进使用者学习效率，也没有考虑到出厂后根据使用者的习惯及其设置来调整光的属性，从光的属性来促使使用者在情绪、睡眠、生长等方面发挥预想的作用。

5、目前LED灯相关的专利，可分为如下几类：

1)调光类，如申请号为《201410735164 .9》、《201110004079 .1》、《201310180067 .3》的发明专利，主要的方法是通过调节光源，使光源变化后假设人眼睛能得到适合的光线，申请号为《201410735164 .9》、《201310180067 .3》的发明专利考虑到了人眼的距离，但是并没有考虑到人眼接收到的光的强度，只是假设通过距离的计算可以推测出人眼接收到光的强度，暂不论推测是否准确，仅人眼的方向、是否戴眼镜、眼镜的透光性能都有可能导致申请号为《201410735164 .9》、《201310180067 .3》的发明专利的实用效果不理想甚至在某些情况下反向调节，申请号为《201410735164 .9》、《201310180067 .3》的发明专利也没有考虑到根据使用者学习时间的长短来智能的调节光线来增强使用者的学习效果。申请号为《201410735164 .9》、《201310180067 .3》的发明专利只是简单的检测光线强度，并没有对光线的频谱等其它性质进行检测，有一种可能是光线强度没有问题，但都是蓝光，使用者在这种环境下使用申请号为《201410735164 .9》、《201310180067 .3》的发明专利所述护眼灯非但不能护眼，反而会造成视力损伤。

2)光源类，如申请号为《201410431772 .0》、《201410180591 .5》、《201210136847.3》的发明专利，主要的方法是通过多种LED的类型，来发出比较接近自然光线的光，使发出的光线比较适合学习、阅读，申请号为《201410431772.0》、《20141018059 1.5》、《201210136847 .3》的发明专利没有考虑到背景光和使用者眼部具体接收到的光的属性是否合适，也没有考虑到使用者戴防蓝光眼镜的情况。

3）智能调节类，如授权号为《CN 105611690 B》的发明专利、申请号为《201611064603.3》的发明专利，这些专利都没有区分背景光和发明本身可以调节的灯光的相互作用，将其混为一谈，即将背景光和灯光统一计算为环境光，这导致有可能出现极端情况下背景很暗、上述专利所述***将灯光调节的非常亮，这时人眼的瞳孔开的比较大，非常亮的灯光会对使用者的眼底造成损伤。

以上分析的专利都不实用，没有考虑到使用者眼睛的实际接收光的情况，更没有考虑背景光太暗时灯光对眼睛的影响，在实际使用中效果会有欠缺。

发明内容

针对现有产品、专利所述护眼灯对使用者使用护眼灯时对环境光的太暗时的情况处理不当等问题，本发明公开了一种前景背景亮度自适应护眼灯***，本发明通过对护眼灯使用者环境光线的计算并根据环境光线对本发明所述装置的灯光进行调整，使护眼灯的使用者眼睛所处的光环境为可以控制光环境，进入使用者眼睛的光线不会出现各部分亮度差异过大的情况，在为使用者创造理想的学习光环境的同时，不会出现护眼灯光线造成使用者眼底的伤害。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种前景背景亮度自适应护眼灯***，包括电源部分、主控部分、LED灯珠部分一、LED灯珠部分二、前向摄像部分，还可以有亮度调节装置、通信模块、后向摄像部分，每一部分特征如下：

所述电源部分给所述主控部分、所述LED灯珠部分一、所述LED灯珠部分二、所述前向摄像部分、所述后向摄像部分、所述通信模块供电，所述电源部分与所述LED灯珠部分一的连接为一条或多条线路，并可以由所述主控部分分别控制；所述电源部分与所述LED灯珠部分二的连接为一条或多条线路，并可以由所述主控部分分别控制。

所述主控部分控制所述电源部分、所述LED灯珠部分一、所述LED灯珠部分二、所述前向摄像部分、所述后向摄像部分、所述亮度调节装置、所述通信模块，所述主控部分记录本发明所述***开启的时间长度，并记录环境光强度对应的使用者设置的所述亮度调节装置的调节档位，所述主控部分的主要功能是根据所述前向摄像部分拍摄的多个图像、拍摄时所述LED灯珠部分一亮度信息计算照入眼睛的环境光线的亮度，同时计算本发明所述***与使用者眼睛的距离，根据环境光线的亮度计算所述LED灯珠部分一需要的亮度后通过所述调节部分调节所述LED灯珠部分一亮度，所述主控部分有数据收集模块、变换模块、预测模块，各模块具体特征如下：

1.所述数据收集模块，用于收集本发明所述***的所述前向摄像部分拍摄的图像，并收集或者计算出所述前向摄像部分拍摄的图像中的使用者脸部、眼睛的距离；距离可以从摄像头的自动调焦信息中估算获得；也可以使用授权号为《CN 106157307 B》、《CN105374039 B》的发明专利提供的方法，还可以用其它单目摄像头测距方法得到。

2.所述变换模块，根据收集到的图像、距离信息、所述LED灯珠部分一亮度信息，计算除本发明所述***外照入人眼的光线强度，计算本发明所述***占据人眼视角的角度、面积比例，根据照入人眼的光线强度、本发明所述***占据人眼视角的角度、本发明所述***占据人眼视角的面积比例得到所述LED灯珠部分一亮度的目标值，计算过程如下：

1)在所述LED灯珠部分一开启时灯珠逐渐变亮变化时，打开所述前向摄像部分拍摄多张照片，识别出每张照片中的使用者脸部，计算出使用者眼睛距离；

2)拍摄的同时记录画面对应的201LED灯珠部分一亮度；

3)计算出每张照片中使用者脸部的亮度；

4)计算环境亮度，从使用者脸部的亮度和所述LED灯珠部分一的亮度的多组数据中，计算出使用者脸部的亮度；使用者脸部的亮度可以表达为z(t) = x y(t) + w，其中z(t)为拍摄到的人脸的随时间变化的平均亮度，x为人脸的平均反光值及其它影响因素，y(t)为所述LED灯珠部分一亮度随时间变化，w为环境光亮度，z(t)可以从所述前向摄像部分得到，y(t)可以根据所述LED灯珠部分一调整过程得到，根据多次变化数据可以算出环境光线亮度w；

5)根据环境亮度得到调节所述LED灯珠部分一亮度值，环境亮度的范围可以根据眼睛内感光细胞对不同亮度响应的生理特点分为多档，针对多档每档可以采取不同的调节方法，环境亮度值在每一档内使用相同的调节方式，每一档的调节方式可以有预设定的阀值，调节目标值超出预设阀值的亮度值按照阀值处理，所述LED灯珠部分一亮度的调节方式可以有升档方式、倍数方式，升档方式用在暗环境中，升档方式使用的结果是使用不超出更明亮的上一档上限的亮度使使用者眼睛所处的光线环境的亮度达到更明亮的上一档的亮度的下限或者以上；倍数方式是使用者眼睛环境亮度在某一档时，所述LED灯珠部分一亮度自动设置为当前使用者眼睛环境亮度的预设倍数值。

3.所述预测模块，根据使用者已有的调节记录和所述变换模块得到的预测值，计算出最适合使用者的所述LED灯珠部分一的亮度，计算时根据存储的当前环境亮度值相似的亮度时使用者的调节情况进行调节，功能如下：

1)根据当前环境亮度值查找对应的档位，查找出存储的相同档位环境亮度的使用者调节记录，根据记录中所有的数据，可以将数据进行拟合，根据拟合后得到的函数预测出当前环境亮度下所述LED灯珠部分一亮度设置值；也可以将存储的相同档位环境亮度的使用者调节记录作为训练集输入CNN、RNN等人工智能预测方法，并使用训练过的方法进行预测；

2)对预测值或者使用者调节时设置值超出预设每档控制阀值的情况进行报警；

3)存储，将使用者调节的情况进行存储，存储数据可以包含档位、环境亮度、调节值、使用时间。

所述LED灯珠部分一由一个或者多个LED灯珠组成，用于在所述主控部分控制下发出不同的光，所述LED灯珠部分一的LED灯珠可以由所述主控部分统一控制或者分组单独控制，可以由所述主控部分控制亮度和是否开启；所述LED灯珠部分一发出的光朝向使用者，所述LED灯珠部分朝向使用者视线方向。

所述LED灯珠部分二由一个或者多个LED灯珠组成，用于在所述主控部分控制下发出不同的光，所述LED灯珠部分二的LED灯珠可以由所述主控部分统一控制或者单独控制，可以由所述主控部分控制亮度和是否开启，所述LED灯珠部分二可以由朝向不同方向的矩阵光源组成，可以控制不同方向发出不同的光，根据所述后向摄像部分采集到的环境光信息，将背景中暗处的光补亮、背景中亮部分少补或者不补光，补光的过程可以是关闭所述LED灯珠部分二的所有LED灯珠，控制矩阵光源的每一颗单独开启、关闭，同时使用所述后向摄像部分检测光环境，形成闭环，计算出单独开启每一颗LED灯珠对环境光的改变的参数，根据参数计算确定开启哪些LED灯珠使背景光环境达到期望值。

所述前向摄像部分，用于采集使用者眼部的光环境，所述前向摄像部分、安装朝向本发明所述护眼灯朝向使用者方向。

所述后向摄像部分，用于配合所述前向摄像部分采集使用者眼部的光环境，后向摄像部分安装朝向本发明所述护眼灯背向使用者方向。

所述通信模块，用于与***外的手机端、服务端通信，通信方式可以是有线或者无线，***外的手机端、服务端可以通过所述通信模块设置本发明所述***的参数，参数可以有使用者的眼镜镜片参数如：是否佩戴防蓝光镜片、镜片的透光参数、镜片的品牌、镜片的度数等，根据手机端或者服务端设置的参数得到用户眼镜片对各种频谱光线的影响，根据参数和预设的光的参数标准来闭环调节LED灯珠部分的发光参数；本发明所述LED护眼灯可以将收集到的使用者使用信息发送到***外的手机端或者服务端，收集的信息可以包括：环境光参数、亮度级别、使用时间。

所述亮度调节装置，用于本发明所述LED护眼灯的使用者调节灯亮度的级别。

本发明所述***对所述LED灯珠部分一进行开关、强度控制，使所述LED灯珠部分一发出光的参数与事先设定的规则内参数对应，调节时根据记录的使用者眼镜相关信息，对R、G、B分别调整。

本发明所述***对所述LED灯珠部分二进行开关、强度控制，使所述LED灯珠部分二发出的光经过背景中物体反射后被所述前向摄像部分、后向摄像部分接收，所述前向摄像部分、后向摄像部分得到使用者眼睛看到的背景光信息，所述主控部分根据预先的设定调整所述LED灯珠部分二，使背景光暗淡时在所述LED灯珠部分二发出光的辅助下，本发明所述LED护眼灯使用者眼睛接受到的画面的背景光达到预先设置的标准，本发明所述LED护眼灯和所述前向摄像部分、后向摄像部分可以装有报警装置，在光线不适合读书、学习时报警。

本发明所述***可根据学习时间的长短、学习习惯调节光线，学习时间长短、学习习惯可以由人工设置或者由本发明所述***自动统计：若用户学习时间比较长，则采用偏暖色的光线来提高学习效率；若用户学习时间较短，则采用偏冷色的光线，来提高学习效率，调节时保证亮度不变，只改变光线的光谱构成。

本发明所述***根据背景光的强度确定所述LED灯珠部分一光亮的强度，通过记录的使用者历史调节值在本发明所述***开启时、用户调节时自动调节为符合预设前景、背景对比的的设置。

本发明的有益效果如下：

1、本发明所述的护眼灯***，一直在监控用户眼睛接收的环境光光线前景、背景的强度等参数，本发明所述护眼灯***也可以动态调节，使用户眼睛接收到的光线达到预先设置的标准，极端情况下光线无法达到预先设置的标准，所述主控部分通过所述后向摄像部分的采集到环境光光线参数无法达标时也可以通过声、光、电、无线等方式报警。

2、本发明所述产品可以根据用户输入的镜片品牌、型号、近视度数、散光度数等从服务端下载相应的过滤蓝光及其它频谱的参数，本发明所述产品可以根据这些下载的参数和预设的光的参数标准来闭环调节LED灯的发光参数。

3、本发明所述产品可以记录日常使用者眼睛接收的光的参数并上传服务器,在有足够的数据后服务端可以分析数据和用户输入的视力变化情况，从而得出光参数/时间和视力的关系，并反作用于本产品，即将参数下载到本发明所述产品。

4、本发明所述产品可以在光线不适合读书、学习时报警。

5、本发明所述产品可以根据统计的学习时间，来动态调节光的参数，比如经过服务端分析用户每天学习时间比较长，则可以采用偏暖色的光线来提高学习效率，如果用户每天学习时间较短，则可以采用偏冷色的光线，来提高学习效率。

6、本发明所述后向摄像部分的和眼睛的方向一致，保证接收到的光线与眼睛接收到的光线尽量一致。

7、本发明所述产品不会发生因本产品发出的光造成自激而导致亮度超出预想的情况。

8、本发明所述产品可以使使用者眼睛看到物体的背景光均匀、亮度适中，不会出现背景很暗、所看物体很亮的情况，不会对使用者的眼睛造成伤害。

9、本发明所述产品通过计算得到照向使用者脸部的光线，从中分别出背景光强度和本发明所述产品发出的照明强度，根据背景光强度和照明强度的关系进行调节，并在背景光达不到预设标准时报警。

附图说明

图1为本发明实施例的护眼灯电源及开关电路图；

图2为本发明实施例的护眼灯主控逻辑电路图；

图3为本发明实施例的护眼灯LED驱动电路图；

图4为本发明实施例的护眼灯RGB-LED灯模组电路图；

图5为本发明实施例的护眼灯无线通信电路图；

图6为本发明实施例的语音及指示灯警示电路电路图；

图7为本发明实施例的***组成模块示意图。

具体实施方式

下面通过实施例来说明本发明的具体工作方式。

本实施例背景光自适应护眼灯包括201LED灯珠部分一、202LED灯珠部分二、203主控部分、204通信模块、205前向摄像部分、206亮度调节装置、207电源部分、208报警部分、209后向摄像部分，每一部分具体如下：

201LED灯珠部分一，由多个能发出不同频率光的LED灯珠组成，用于在203主控部分控制下发出所需不同强度的光，201LED灯珠部分一可以转动角度，使用者可以调节201LED灯珠部分一使201LED灯珠部分一朝向需要照明的地方。

202LED灯珠部分二，由多个能发出不同频率光的LED灯珠组成，每一个灯珠可以单独控制开关、强度，用于在203主控部分控制下发出所需不同强度的光，202LED灯珠部分二位于本实例的背向使用者的方向，灯珠朝向不同的方向。

1、203主控部分用于控制本实施例其它部分； 203主控部分有211数据收集模块、212变换模块、213预测模块，各模块具体特征如下：

1)211数据收集模块，用于收集本发明实施例205前向摄像部分的图像，并收集或者计算出前置摄像头拍摄的图像中使用者眼睛的距离；距离使用授权号为《CN 106157307 B》的发明专利提供的方法计算出深度图；根据200光线采集部分检测到的人脸和深度图计算出多个人脸的距离，选择距离值最小的人脸作为使用者脸部；加载一个训练好的HAAR级联分类器用于识别图像上眼睛的位置，根据深度图和使用者眼睛的位置得到眼睛与本发明实施例的距离，距离取两只眼睛距离的平均值。

2)212变换模块，根据收集到的图像、距离信息、拍摄图像时本发明实施例201LED灯珠部分一亮度，计算除本发明实施例外照入人眼的光线强度，计算本发明实施例占据人眼视角的角度、面积比例，根据照入人眼的光线强度、本发明实施例占据人眼视角的角度、本发明实施例占据人眼视角的面积计算使用者眼睛的环境光线亮度，根据环境亮度、本发明实施例的尺寸、本发明实施例与使用者眼睛的距离计算出本发明实施例201LED灯珠部分一亮度目标值，过程如下：

a)在201LED灯珠部分一亮度、显示变化时，打开前置摄像头拍摄6张照片，识别出每张照片中的使用者脸部，计算出使用者脸部、眼睛距离；

b)拍摄的同时记录画面拍摄时本发明实施例201LED灯珠部分一的亮度，亮度的计算方法是用事先设定的本发明实施例201LED灯珠部分一背光每一档的亮度值Y，这个值对应201LED灯珠部分一显示全白时的亮度，根据201LED灯珠部分一上所有点的RGB值进行计算，8位的R、G、B三色根据事先设定的权重系数X1、X2、X3，201LED灯珠部分一上每一点的亮度值=Y*R*X1/255+ Y*G*X2/255+ Y*B*X3/255，将本发明实施例201LED灯珠部分一上所有点的亮度相加后除以本发明实施例201LED灯珠部分一总点数得到亮度值；本实施例中X1、X2、X3的值取X1=8.945312*10^-4、X2=2.29297*10^-3、X3=4.45312*10^-4。

c)计算出每张照片中使用者脸部的亮度，计算方法是将6张照片上人脸部分取出，取出的方法是对识别出的人脸部分进行边缘检测，检测后的人脸部分计算亮度，计算亮度的方法是对人脸上每一个点计算亮度，计算完所有的点后取平均值，RGB图像每一点亮度=0.229×R + 0.587G + 0.114B，计算出的平均值根据光的距离平方反比定律进行变换，得到使用者脸部的亮度平均值作为使用者脸部的亮度。

d)从每组照片和拍摄时本发明实施例的201LED灯珠部分一亮度计算出环境光亮度，三组环境光亮度进行平均后得到最终的环境光亮度值；计算三组环境光亮度值，计算方法是解方程z(t) = x y(t) + w，其中z(t)为拍摄到的人脸的亮度，x为人脸的平均反光值及其它随本发明实施例201LED灯珠部分一亮度变化而变化的影响因素，y(t)为本发明实施例201LED灯珠部分一平均亮度，随时间变化，w为环境光亮度，z(t)从本发明实施例前置摄像头得到，y(t)从本发明实施例的201LED灯珠部分一显示得到，根据两次变化数据算出环境光线亮度w。

e)根据使用者眼睛环境亮度得到调节201LED灯珠部分一亮度值，使用者眼睛环境亮度分为三档，针对三档采取不同的调节方法：第一档，在暗的环境中(亮度低于10-²cd/m²时)，调节201LED灯珠部分一亮度，使使用者眼睛环境的亮度与区域加上本发明实施例区域计算总体亮度后，总体亮度在介于10-²cd/m²与10cd/m²之间，如果此时本发明实施例201LED灯珠部分一的亮度超出10cd/m²则设置为10cd/m²，如果使用者眼睛环境的亮度与区域加上本发明实施例区域计算总体亮度后，总体亮度小于10-²cd/m²，则将201LED灯珠部分一亮度设置为使用者眼睛环境的亮度的不超过10cd/m²的、预设值一倍使用者眼睛环境的亮度，预设值一这里设置为3；第二档，在较暗的环境中(亮度介于10-²cd/m²与10cd/m²时)调节201LED灯珠部分一亮度，使使用者眼睛环境的亮度与区域加上本发明实施例区域与亮度后，总体亮度超出10cd/m²，如果此时本发明实施例201LED灯珠部分一的亮度超出使用者眼睛环境亮度预设值二倍则设置为使用者眼睛环境亮度预设值二倍，预设值一这里设置为10；明亮的环境中(亮度高于10cd/m²时)，本发明实施例201LED灯珠部分一的亮度设置为使用者眼睛环境亮度预设值三倍，预设值三这里设置为20。

3)213预测模块，计算出最适合使用者的201LED灯珠部分一显示亮度，计算时根据存储的当前环境亮度值相似的亮度时使用者的调节情况和所述变换模块得到的预测值进行调节，具体如下：

a)根据使用者眼睛环境的亮度值查找对应的档位，查找出存储的相同档位环境亮度的使用者调节记录，根据记录中所有的数据，将数据进行拟合，拟合使用三次样条拟合算法，根据拟合后得到的数据和使用者眼睛环境的亮度值预测出当前环境亮度下201LED灯珠部分一亮度设置值；如果没有存储的使用者调节数据，直接使用212变换模块计算得出的亮度值进行201LED灯珠部分一亮度设置；

b)对预测值或者使用者调节时设置值超出预设每档控制阀值的情况进行报警；

c)存储，将使用者调节的情况进行存储，存储数据包含档位、环境亮度、计算值、调节值。

204通信模块为一蓝牙模块，用于203主控部分和本实施例外的手机等通信。

205前向摄像部分，为一个摄像头模块，用于203主控部分采集使用者脸部亮度信息。

206亮度调节装置，为两个按键，用于使用者调节本实施例LED灯的亮度。

207电源部分，为多个独立可调节电源，用于向本发明实施例其它部分供电，多个独立可调节电源为201LED灯珠部分一多个能发出不同频率光的LED灯珠供电，多个独立可调节电源与201LED灯珠部分一多个能发出不同频率光的LED灯珠可以是一对一或者一对多的关系，多个独立可调节电源为202LED灯珠部分二的每个LED灯珠分别供电。

208报警部分，用于发出报警音。

209后向摄像部分，为一个摄像头模块，用于203主控部分采集环境光信息。

本实施例的LED护眼灯可以从手机等其它装置获得时间、设置信息，设置信息包括镜片的透光系数、不同的学习时间对应的不同的光的频谱、光强，光强和光谱可以随学习时间变化。透光系数可以分不同的频谱有不同的值，透光系数根据不同的镜片有不同的数值。

本实施例的工作原理如下：如图1电源电路，按键S200是整个电路的开关按键，插上USB电源线后，按一下S200，DC_5V导通然后通过LDO稳压给***电路供电，实现开启***的功能；再按一下DC_5V就跟***断开，起到关闭的作用。

开机后，203主控部分首先通过205前向摄像部分、209后向摄像部分进行参数采集，如果205前向摄像部分、209后向摄像部分采集到环境光光强小于预设值或者环境光明暗不均匀，则203主控部分发指令给202LED灯珠部分二，203主控部分通过202LED灯珠部分二、205前向摄像部分、209后向摄像部分进行闭环控制，调节202LED灯珠部分二，使205前向摄像部分、209后向摄像部分得到符合预设条件的环境光，如果调节202LED灯珠部分二无法得到符合预设条件的环境光，203主控部分通过LED护眼灯通过208报警部分报警给使用者。

203主控部分对201LED灯珠部分一LED灯的R，G，B三色灯珠进行调节，逻辑控制单元通过调节PWM信号的占空比来调节R，G，B三种颜色灯的发光亮度。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

本实施例流程如下：

1)用户打开本发明实例所述LED灯；

2)203主控部分打开209后向摄像部分收集环境光；

3)203主控部分打开202LED灯珠部分二为环境光补光；

4)203主控部分通过202LED灯珠部分二、209后向摄像部分收集环境光闭环控制，使环境光达到预设标准；

5)203主控部分打开201LED灯珠部分一并逐级调亮；

6)203主控部分通过205前向摄像部分多次拍摄，从拍摄的画面中识别出使用者脸部，计算脸部的亮度；

7)203主控部分根据多次拍摄的脸部的亮度和对应的201LED灯珠部分一的亮度计算出环境亮度与使用者观察的物体间亮度的比值；

8)203主控部分根据209后向摄像部分收集的环境光亮度和环境亮度与使用者观察物体间亮度的比值得到物体的亮度。

203主控部分根据亮度值计算出合适使用者的亮度值，203主控部分调整201LED灯珠部分一亮度至205前向摄像部分得到物体亮度符合上一步骤计算值。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (10)

1.一种前景背景亮度自适应护眼灯***，其特征在于包括主控部分、LED灯珠部分一、LED灯珠部分二、前向摄像部分，每一部分特征如下：

所述主控部分控制所述LED灯珠部分一、所述LED灯珠部分二、所述前向摄像部分、后向摄像部分；

所述LED灯珠部分一由一个或者多个LED灯珠组成，用于在所述主控部分控制下发出不同的光；所述LED灯珠部分一朝向可由使用者调节；

所述LED灯珠部分二由一个或者多个LED灯珠组成，用于在所述主控部分控制下发出不同的光，所述LED灯珠部分二的LED灯珠可以由所述主控部分统一控制或者单独控制，可以由所述主控部分控制亮度和是否开启，所述LED灯珠部分二可以由朝向不同方向的矩阵光源组成，可以控制不同方向发出不同的光；

所述前向摄像部分，用于采集使用者眼部接收到光的各种参数。

2.根据权利要求1所述的一种前景背景亮度自适应护眼灯***，其特征在于还有后向摄像部分，所述后向摄像部分，用于采集使用者视线方向环境光的各种参数。

3.根据权利要求2所述的一种前景背景亮度自适应护眼灯***，其特征在于：还有电源部分，所述电源部分给***内其它模块供电，所述电源部分与所述LED灯珠部分一的连接为一条或多条线路，并可以由所述主控部分分别控制；所述电源部分与所述LED灯珠部分二的连接为一条或多条线路，并可以由所述主控部分分别控制；所述主控部分控制所述电源部分。

4.根据权利要求3所述的一种前景背景亮度自适应护眼灯***，其特征在于还可以有亮度调节装置，所述主控部分控制亮度调节装置；用于本发明所述LED护眼灯的使用者调节灯亮度的级别。

5.根据权利要求3所述的一种前景背景亮度自适应护眼灯***，其特征在于还可以有通信模块，所述主控部分控制通信模块；所述通信模块，用于与***外的手机端、服务端通信，通信方式可以是有线或者无线，***外的手机端、服务端可以通过所述通信模块设置本发明所述***的参数。

6.根据权利要求5所述的一种前景背景亮度自适应护眼灯***，其特征在于***外的手机端、服务端可以通过所述通信模块设置本发明所述***的参数，参数可以有使用者的眼镜镜片参数，可以包含：是否佩戴防蓝光镜片、镜片的透光参数、镜片的品牌、镜片的度数。

7.根据权利要求5所述的一种前景背景亮度自适应护眼灯***，其特征在于本发明所述***可以将收集到的使用者使用信息发送到***外的手机端或者服务端，收集的信息可以包括：环境光参数、亮度级别、使用时间。

8.其特征在于：

步骤四、主控部分打开LED灯珠部分一并逐级调亮；

步骤五、主控部分通过前向摄像部分多次拍摄，从拍摄的画面中识别出使用者脸部，计算脸部的亮度；

步骤六、主控部分根据多次拍摄的脸部的亮度和对应的LED灯珠部分一的亮度计算出环境亮度与使用者观察的物体间亮度的比值。

9.根据权利要求8所述的一种前景背景亮度自适应护眼灯***，其特征在于步骤四前还有：

步骤一、主控部分打开后向摄像部分收集环境光；

步骤二、主控部分打开LED灯珠部分二为环境光补光；

步骤三、主控部分通过LED灯珠部分二、后向摄像部分收集环境光闭环控制，使环境光达到预设标准。

10.根据权利要求9所述的一种前景背景亮度自适应护眼灯***，其特征在于步骤六后还有：

步骤七、主控部分根据后向摄像部分收集的环境光亮度和环境亮度与使用者观察物体间亮度的比值得到物体的亮度；

步骤八、主控部分根据亮度值计算出合适使用者的亮度值，主控部分调整LED灯珠部分一亮度至前向摄像部分得到物体亮度符合上一步骤计算值。

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