环境光检测方法和装置、电子设备、存储介质

技术领域

本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种环境光检测方法和装置、电子设备、存储介质。

背景技术

目前，电子设备内显示屏的屏占比越来越大，使全面屏成为一种发展趋势。在全面屏的情况下，原先位于显示屏上的各种传感器(例如光传感器)，需要设置到全面屏下方。以光传感器为例，外部环境光透过全面屏后，光传感器采集光线获取光照强度。

然而，全面屏在显示图像的过程中，其背光的漏光会掺杂到外部环境光中，使光传感器获取的光照强度存在误差，导致显示屏的调光有偏差，影响用户体验。

发明内容

本公开提供一种环境光检测方法和装置、电子设备、存储介质，以解决相关技术的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种环境光检测方法，应用于光传感器设置在显示屏下方的电子设备，所述方法包括：

在监测到所述显示屏的当前背光等级超过预设的背光等级阈值时，获取所述显示屏内驱动模组所发送的图像灰度值；

利用所述图像灰度值对光传感器采集的第一灰阶值进行补偿得到当前灰阶值；所述当前灰阶值用于表征所述光传感器检测到当前的外部环境光对应的灰阶；

根据所述当前灰阶值获取当前的外部环境光的光照强度；所述光照强度作为所述显示屏调整其背光亮度的依据。

可选地，利用所述图像灰度值对光传感器采集的第一灰阶值进行补偿得到当前灰阶值，包括：

获取所述光传感器采集的第一灰阶值；所述第一灰阶值用于表征所述光传感器检测到所述显示屏背光与外部环境光后得到的灰阶；

对所述图像灰度值进行转换得到第二灰阶值；所述第二灰阶值用于表征所述光传感器检测到所述显示屏背光后得到的灰阶；

获取所述第一灰阶值和所述第二灰阶值的差值，将所述差值作为所述当前灰阶值。

可选地，对所述图像灰度值进行转换得到第二灰阶值，包括：

获取预设的灰度值和灰阶值的对应关系；

根据所述图像灰度值和所述对应关系获取所述第二灰阶值。

可选地，所述对应关系通过以下步骤获取，包括：

获取预设数量张图像样本数据；所述图像样本数据包括所述显示屏的指定区域所显示图像的图像灰度值和所述光传感器在暗箱环境下检测到的实际灰阶值；所述指定区域是指所述光传感器的光学可视角与所述显示屏的重叠区域；

利用所述图像样本数据训练预测模型，直至所述预测模型的预测灰阶值与所述实际灰阶值之间的误差小于预设误差阈值时停止训练，得到训练后的所述预测模型，所述预测模型表征灰度值和灰阶值的对应关系。

可选地，所述方法还包括：

在监测到所述显示屏的当前背光等级小于预设的背光等级阈值时，获取光传感器在预设时隙内所集的第一灰阶值，将所述第一灰阶值作为当前灰阶值。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种环境光检测装置，应用于光传感器设置在显示屏下方的电子设备，所述装置包括：

灰度值获取模块，用于在监测到所述显示屏的当前背光等级超过预设的背光等级阈值时，获取所述显示屏内驱动模组所发送的图像灰度值；

灰阶值获取模块，用于利用所述图像灰度值对光传感器采集的第一灰阶值进行补偿得到当前灰阶值；所述当前灰阶值用于表征所述光传感器检测到当前的外部环境光对应的灰阶；

光照强度获取模块，用于根据所述当前灰阶值获取当前的外部环境光的光照强度；所述光照强度作为所述显示屏调整其背光亮度的依据。

可选地，所述灰阶值获取模块包括：

第一灰阶获取单元，用于获取所述光传感器采集的第一灰阶值；所述第一灰阶值用于表征所述光传感器检测到所述显示屏背光与外部环境光后得到的灰阶；

第二灰阶获取单元，用于对所述图像灰度值进行转换得到第二灰阶值；所述第二灰阶值用于表征所述光传感器检测到所述显示屏背光后得到的灰阶；

当前灰阶获取单元，用于获取所述第一灰阶值和所述第二灰阶值的差值，将所述差值作为所述当前灰阶值。

可选地，所述第二灰阶获取单元包括：

对应关系获取子单元，用于获取预设的灰度值和灰阶值的对应关系；

第二灰阶获取子单元，用于根据所述图像灰度值和所述对应关系获取所述第二灰阶值。

可选地，所述装置还包括对应关系训练模块，所述对应关系训练模块包括：

样本数据获取单元，用于获取预设数量张图像样本数据；所述图像样本数据包括所述显示屏的指定区域所显示图像的图像灰度值和所述光传感器在暗箱环境下检测到的实际灰阶值；所述指定区域是指所述光传感器的光学可视角与所述显示屏的重叠区域；

对应关系获取单元，用于利用所述图像样本数据训练预测模型，直至所述预测模型的预测灰阶值与所述实际灰阶值之间的误差小于预设误差阈值时停止训练，得到训练后的所述预测模型，所述预测模型表征灰度值和灰阶值的对应关系。

可选地，所述第一灰阶获取单元，还用于在监测到所述显示屏的当前背光等级小于预设的背光等级阈值时，获取光传感器在预设时隙内所集的第一灰阶值，将所述第一灰阶值作为当前灰阶值。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：

显示屏；

设置在所述显示屏之下的光传感器；

用于存储所述光传感器中光传感器核可执行指令的存储器；

所述光传感器核被配置为执行所述存储器中的可执行指令以实现第一方面任一项所述方法的步骤。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种可读存储介质，其上存储有可执行指令，该可执行指令被光传感器核执行时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开实施例中通过监测显示屏的当前背光等级，并在当前背光等级超过预设的背光等级阈值时，获取所述显示屏内驱动模组所发送的图像灰度值；然后，利用所述图像灰度值对光传感器采集的第一灰阶值进行补偿得到当前灰阶值；所述当前灰阶值用于表征所述光传感器检测到当前的外部环境光对应的灰阶；最后，根据所述当前灰阶值获取当前的外部环境光的光照强度；所述光照强度作为所述显示屏调整其背光亮度的依据。这样，本实施例中根据图像灰度值对光传感器采集的灰阶值进行补偿，可以消除背光对光照强度的影响，能够提高所检测光照强度的准确性，进而使显示屏的背光与外部环境相匹配，提升用户使用电子设备的体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种环境光检测方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种环境光检测方法的流程图。

图3～图6是根据一示例性实施例示出的一种环境光检测方法装置的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。

目前，电子设备内显示屏的屏占比越来越大，使全面屏成为一种发展趋势。在全面屏的情况下，原先位于显示屏上的各种传感器(例如光传感器)，需要设置到全面屏下方。以光传感器为例，外部环境光透过全面屏后，光传感器采集光线获取光照强度。

然而，全面屏在显示图像的过程中，其背光的漏光会掺杂到外部环境光中，使光传感器获取的光照强度存在误差，导致显示屏的调光有偏差，影响用户体验。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种环境光检测方法，可以应用于全面屏的电子设备，在该电子设备中光传感器设置在显示屏下方，其中显示屏可以是OLED显示屏，图1是根据一示例性实施例示出的一种环境光检测方法。参见图1，一种环境光检测方法，包括步骤101～步骤103，其中：

在步骤101中，在监测到显示屏的当前背光等级超过预设的背光等级阈值时，获取显示屏内驱动模组所发送的图像灰度值。

实际应用中，OLED显示屏可以设置有两种调整背光的方式：

方式一，PWM调光方式。OLED显示屏中驱动模组可以采用脉冲宽度调制(PulseWidth Modulation，PWM)调光方式调整OLED显示的背光亮度，即在脉冲信号为高电平时控制OLED像素亮，脉冲信号为低电平时控制OLED显示屏灭屏，且通过控制脉冲高电平的占空比实现控制像素亮度。此PWM调光方式

方式二，直流调光方式。由于OLED显示屏中各像素是根据流过OLED发光管的电流大小来实现亮度调节的，因此，当OLED显示屏需要亮度较高时，增大流入OLED发光管的电流；当OLED显示屏需要亮度较低时，降低流入OLED发光管的电流。

需要说明的是，OLED显示屏可以获取光传感器上报的当前光照强度(lux)，通过预先设置的光照强度与背光等级的对应关系表，根据该当前光照强度可以查找到当前背光等级(例如0～2047)。实际应用中，可以预设一个背光等级阈值(如1000)，在当前背光等级小于背光等级阈值时，OLED显示屏可以采用PWM调光方式；在当前背光等级超过背光等级阈值时，OLED显示屏可以采用直流调光方式。

本实施例中，针对OLED显示屏的两种调光方式，光传感器可以设置有两种检测光感的方式：

方式一，低光检测方法，对应于OLED显示屏采用PWM调光方式的场景。在OLED显示屏灭屏的时隙里，光传感器采集光线获得光照强度。由于OLED显示屏灭屏时不存在背光漏光，因此光传感器所采集的光线全部是外部环境光。

方式二，高光检测方法即本实施例中提供的环境光检测方法，对应于OLED显示屏采用直流调光方式的场景。由于OLED显示屏保持常亮，其背光漏光会干扰光传感器所获取的光照强度强度。因此采用图像灰度值来校正光照强度。

考虑到OLED显示屏根据当前背光等级来切换调光方式，本实施例中，光传感器中光传感器核(sensor core)也可以采用根据当前背光等级来切换检测方法。这样，光传感器核可以与OLED显示器中驱动模组通信获取当前背光等级。

需要说明的是，该光传感器核为一个处理器，其可以由光传感器中的处理芯片实现，也可以由电子设备的处理器实现。为方便描述，本公开各实施例中以光传感器核进行描述。

然后，光传感器核可以对比当前背光等级和预设的背光等级阈值的大小，在当前背光等级小于背光等级阈值时，采用低光检测方法，其检测过程不再赘述。在当前背光等级超过背光等级阈值时，光传感器核可以确定需要对后续检测的光线进行补偿。此时，光传感器核可以获取OLED显示屏内驱动模组所发送的图像灰度值，以及对应的灰阶值，后称之为第二灰阶值，以示区别。

需要说明的是，OLED显示屏中驱动模组与光传感器核电连接。例如驱动模组内驱动芯片的引脚与光传感器的引脚电连接，这样光传感器核可以获取到驱动模组发送的帧同步信号。又如，OLED显示屏中驱动模组与光传感器核通信连接，基于帧同步信号，OLED显示屏可以与光传感器核进行同步，将指定区域的图像灰度值发送给光传感器核。其中，指定区域是指光传感器的光学可视角与OLED显示屏的重叠区域。图像灰度值是指指定区域内各像素灰度值的平均值。光传感器核在接收到图像灰度值后，可以将其转换成灰阶值(ADCcount)，并存储在本地寄存器中。

在步骤102中，利用图像灰度值对光传感器采集的第一灰阶值进行补偿得到当前灰阶值；当前灰阶值用于表征光传感器检测到当前的外部环境光对应的灰阶。

本实施例中，参见图2，光传感器可以按照设定周期采集光线。在感应到光线时，将光线转换光电压；然后对光电压进行放大，并输出采样电路，得到采样电压；采样电压经过模数转换器的转换，得到二进制形式的灰阶值(adc count)，后称之为第一灰阶值(对应步骤201)，以示区别。需要说明的是，光传感器获取灰阶值还可以采用其方式，相应方案落入本公开的保护范围。

然后，光传感器核可以获取OLED显示屏内驱动模组所发送的图像灰度值，并对图像灰度值进行转换，得到第二灰阶值(对应步骤202)。可理解的是，由于OLED显示屏根据图像灰度值调整背光，因此该第二灰阶值可以用于表征光传感器检测到OLED显示屏背光后得到的灰阶。

实际应用中，光传感器获取第一灰阶值和第二灰阶值的顺序不作限定。

本实施例中，可以预设一灰度值和灰阶值的对应关系，这样，光传感器核在有转换图像灰度值的需求时，可以获取灰度值和灰阶值的对应关系，根据图像灰度值和对应关系即可获取到第二灰阶值。

其中，灰度值和灰阶值的对应关系可以通过以下步骤获取：

将电子设备置于暗箱环境下，控制OLED显示屏显示不同亮度等级的图像，在显示图像的过程中，光传感器可以检测光线获得灰阶值。将指定区域所显示图像的图像灰度值和灰阶值组合形成一个图像样本数据。需要说明的是，考虑到每个像素包括红绿蓝三个颜色的子像素，每个子像素具备2

然后，利用图像样本数据训练预测模型，直至预测模型的预测灰阶值与实际灰阶值之间的误差小于预设误差阈值时停止训练，得到训练后的预测模型，预测模型表征灰度值和灰阶值的对应关系。其中预测模型可以是一个深度学习算法，例如CNN或RNN；还可以是一次线性函数、二次线性函数或高阶线性函数，在此不作限定。

继续参见图2，光传感器核可以获取第一灰阶值和第二灰阶值的差值，将该差值作为当前灰阶值(对应步骤203)，即外部环境光对光传感器影响产生的灰阶。

在步骤103中，根据当前灰阶值获取当前的外部环境光的光照强度；光照强度作为OLED显示屏调整其背光亮度的依据。

本实施例中，光传感器核将当前灰阶值转换成光照强度(lux)，如下式所示：

其中，channel是光传感器各通道转换的灰阶值(即adc count)，即sensor的寄存器数值，Knm(n＝1、2、3……)是通过拟合得到的系数。n代表光源的类型，即不同的光源光谱有不同的光照强度拟合计算系数，m代表光传感器的通道数量，矩阵中对应的行向量之间元素相加得到lux方程。

至此，本公开实施例中通过监测OLED显示屏的当前背光等级，并在当前背光等级超过预设的背光等级阈值时，获取OLED显示屏内驱动模组所发送的图像灰度值；然后，利用图像灰度值对光传感器采集的第一灰阶值进行补偿得到当前灰阶值；当前灰阶值用于表征光传感器检测到当前的外部环境光对应的灰阶；最后，根据当前灰阶值获取当前的外部环境光的光照强度；光照强度作为OLED显示屏调整其背光亮度的依据。这样，本实施例中根据图像灰度值对光传感器采集的灰阶值进行补偿，可以消除背光对光照强度的影响，能够提高所检测光照强度的准确性，进而使OLED显示屏的背光与外部环境相匹配，提升用户使用电子设备的体验。

图3是根据一示例性实施例示出的一种环境光检测装置，应用于光传感器设置在显示屏下方的电子设备。参见图3，一种环境光检测装置包括：

灰度值获取模块301，用于在监测到显示屏的当前背光等级超过预设的背光等级阈值时，获取显示屏内驱动模组所发送的图像灰度值；

灰阶值获取模块302，用于利用图像灰度值对光传感器采集的第一灰阶值进行补偿得到当前灰阶值；当前灰阶值用于表征光传感器检测到当前的外部环境光对应的灰阶；

光照强度获取模块303，用于根据当前灰阶值获取当前的外部环境光的光照强度；光照强度作为显示屏调整其背光亮度的依据。

在一实施例中，参见图4，灰阶值获取模块302包括：

第一灰阶获取单元401，用于获取光传感器采集的第一灰阶值；第一灰阶值用于表征光传感器检测到显示屏背光与外部环境光后得到的灰阶；

第二灰阶获取单元402，用于对图像灰度值进行转换得到第二灰阶值；第二灰阶值用于表征光传感器检测到显示屏背光后得到的灰阶；

当前灰阶获取单元403，用于获取第一灰阶值和第二灰阶值的差值，将差值作为当前灰阶值。

在一实施例中，参见图5，第二灰阶获取单元402包括：

对应关系获取子单元501，用于获取预设的灰度值和灰阶值的对应关系；

第二灰阶获取子单元502，用于根据图像灰度值和对应关系获取第二灰阶值。

在一实施例中，参见图6，装置还包括对应关系训练模块，对应关系训练模块包括：

样本数据获取单元601，用于获取预设数量张图像样本数据；图像样本数据包括显示屏的指定区域所显示图像的图像灰度值和光传感器在暗箱环境下检测到的实际灰阶值；指定区域是指光传感器的光学可视角与显示屏的重叠区域；

对应关系获取单元602，用于利用图像样本数据训练预测模型，直至预测模型的预测灰阶值与实际灰阶值之间的误差小于预设误差阈值时停止训练，得到训练后的预测模型，预测模型表征灰度值和灰阶值的对应关系。

在一实施例中，第一灰阶获取单元，还用于在监测到显示屏的当前背光等级小于预设的背光等级阈值时，获取光传感器在预设时隙内所集的第一灰阶值，将第一灰阶值作为当前灰阶值。

可理解的是，本公开实施例提供的装置与上述方法相对应，具体内容可以参考方法各实施例的内容，在此不再赘述。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备700可以是智能手机，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图7，电子设备700可以包括以下一个或多个组件：处理组件702，存储器704，电源组件706，多媒体组件708，音频组件710，输入/输出(I/O)的接口712，传感器组件714，通信组件716，以及图像采集组件718。

处理组件702通常电子设备700的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件702可以包括一个或多个处理器720来执行指令。此外，处理组件702可以包括一个或多个模块，便于处理组件702和其他组件之间的交互。例如，处理组件702可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件708和处理组件702之间的交互。

存储器704被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备700的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器704可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件706为电子设备700的各种组件提供电力。电源组件706可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备700生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件708包括在电子设备700和目标对象之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示屏(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自目标对象的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

音频组件710被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件710包括一个麦克风(MIC)，当电子设备700处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器704或经由通信组件716发送。在一些实施例中，音频组件710还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口712为处理组件702和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。

传感器组件714包括一个或多个传感器，用于为电子设备700提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件714可以检测到电子设备700的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为电子设备700的显示屏和小键盘，传感器组件714还可以检测电子设备700或一个组件的位置改变，目标对象与电子设备700接触的存在或不存在，电子设备700方位或加速/减速和电子设备700的温度变化。又如，传感器组件714还包括光传感器，光传感器设置在显示屏的下方，其中光传感器中光传感器核可以执行指令以实现图1～图2所示方法的步骤。

通信组件716被配置为便于电子设备700和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备700可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件716经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件716还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

在示例性实施例中，还提供了一种包括可执行指令的非临时性可读存储介质，例如包括指令的存储器704，上述可执行指令可由光传感器中光传感器核执行。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。