获得校准因子的方法、环境光传感器、存储介质及终端

摘要

本发明公开一种获得校准因子的方法、环境光传感器、存储介质及终端，该方法包括：接收环境光传感器在可见光环境下获取的ALS1和Clear1，以及接收环境光传感器在可见光与红外光的混合光下获取的ALS2和Clear2；根据ALS1、Clear1、ALS2和Clear2计算IRFactor影响因子；调整可见光环境下的照度值，并接收环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值；根据环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值及IRFactor影响因子计算校准因子。本发明可以获得较为准确的校准因子。

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种获得校准因子的方法、环境光传感器、存储介质及终端。

背景技术

环境光传感器可以感知周围光线情况，目前已经普遍应用在各种终端上。

有些环境光传感器，包含两个光线探测器。其中一个光线探测器可以探测可见光范围内光线、另一个光线探测器可以探测红外光范围内光线。可以探测可见光范围内光线的光线探测器通常设置有滤光片以降低红外光线的影响，尽管如此，仍存在一定红外光线的影响。

为降低红外光线的影响，通常可以采用校准因子对环境光传感器进行校准。为保证环境光传感器数据稳定性，需要对环境光传感器进行校准，为此，需要获得较为精确的校准因子。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种获得校准因子的方法、环境光传感器、存储介质及终端，旨在获得较为精确的校准因子。

为实现上述目的，本发明提出一种获得校准因子的方法，所述获得校准因子的方法包括：

接收环境光传感器在可见光环境下获取的第一ALS数值及第一Clear数值，并分别记为ALS

根据所述ALS

调整可见光环境下的照度值，并接收环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值；

根据环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值及所述IRFactor影响因子计算校准因子。

可选地，在所述接收环境光传感器在所述可见光环境下获取的第一ALS数值及第一Clear数值，并分别记为ALS

根据所述ALS

调整可见光环境下的照度值，并接收环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值；

根据所述在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值及所述LuxFactor影响因子计算校准因子。

可选地，所述调整可见光环境下的照度值，并接收环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值的步骤具体包括：

调整可见光环境下的照度值至第一预设照度值；

接收环境光传感器在所述第一预设照度值下获取的ALS数值，并记为ALS

调整可见光环境下的照度值至第二预设照度值；

接收环境光传感器在所述第二预设照度值下获取的ALS数值，并记为ALS

可选地，所述调整可见光环境下的照度值的步骤具体包括：

调整可见光环境下的照度值，以使在环境光传感器的滤光片作用下将可见光环境下的照度值分别衰减至所述第一预设照度值和所述第二预设照度值。

可选地，所述根据环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值、所述Luxfactor影响因子计算校准因子并进行存储时，具体根据以下计算公式计算在所述第一预设照度值和第二预设照度值下的校准因子：

以及，在第二预设照度值下的校准因子：

其中，所述CalculatedLux

可选地，所述根据所述ALS

根据所述Luxfactor影响因子与在所述可见光环境下的ALS数值及Clear数值之间的映射关系，以及获取的所述ALS

可选地，所述根据所述ALS

其中，所述IRFactor

可选地，在所述根据所述在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值、所述Luxfactor影响因子计算校准因子步骤之后，所述获得校准因子的方法还包括：

将所述照度校准因子存储至所述环境光传感器或者与所述环境光传感器关联的存储器。

本发明还提出一种环境光传感器，所述环境光传感器的校准因子采用如上所述的方法获得。

本发明还提出一种终端，所述终端包括环境光传感器，所述环境光传感器的校准因子采用如上所述的方法获得。

可选地，所述终端还包括存储器，所述存储器用于存储所述校准因子。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有环境光传感器的校准程序，所述环境光传感器的校准程序被处理器执行时实现如上所述的获得校准因子的方法的步骤。

本发明在对环境光传感器进行校准时，分别提供可见光，以及可见光与红外光的混合光，并接收环境光传感器在所述可见光环境下获取的第一ALS数值及第一Clear数值，并分别记为ALS

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要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例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明获得校准因子的方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明获得校准因子的方法另一实施例的流程示意图；

图3为本图1中步骤S400一实施例的细化流程示意图；

图4为第一预设照度值为2Lux可见光环境下，根据Luxfactor影响因子计算获得的校准因子的验证结果图；

图5为第二预设照度值为4Lux可见光环境下，根据Luxfactor影响因子计算获得的校准因子的验证结果图；

图6为本发明环境光传感器的校准装置硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明提出一种获得校准因子的方法。

随着人工智能技术的不断发展，对电子产品的智能化体验要求越来越高。除了手机、电脑、智能音响这类自身带发光屏幕的产品，同样的在耳机、摄像头等领域，设备使用过程中根据外界环境的改变，环境光传感器能够实现自动调节显示器的亮度变化的作用。因此，在应用于自身带发光屏幕的产品时，在不同亮度的背景光环境中需要调节屏幕的亮度，以保护使用者眼睛。在应用于安防探头时，根据在白天和夜间的环境光强度不同，需要自动切换日光模式和夜景模式。基于这种需求，一种环境光传感器应运而生。在手机、电脑、智能音响和安防探头中安装环境光传感器，根据环境光传感器检测到的环境光亮度，实现调节产品屏幕亮度或者切换工作模式的目的。

环境光传感器内集成有两个光线探测器，一个通道称ALS(Amibent LightSensor，环境光检测)，可以检测从450nm到650nm环境光，从光谱来看接近于人眼(人眼敏感度在560nm(绿光波长)时达到峰值敏感度，且对蓝光(～470nm)和红光(～630)的敏感度却特别地低。另外一个通道称Clear(环境光强度)，Clear通道能够探测是否有强红外光的存在。ALS通道尽管有滤光片能够拒绝IR(红外光)区域中的波长，但是由于环境光传感器芯片本身的差异，或者封装后加上玻璃盖板，导致ALS的感光能力与人眼感光能力差异偏差较大，也即仍有一些IR(红外光)泄漏，使得ALS通道误将红外光检测为可见光，导致环境光传感器检测出更高的ALS读数，而出现偏差，因此需要对每个环境光传感器芯片IR(红外)部分进行修正实现对环境光传感器校准，使其感光能力接近人眼视觉。

参照图1，在本发明一实施例中，该获得校准因子的方法包括：

步骤S200、接收环境光传感器在可见光环境中获取的第一ALS数值及第一Clear数值，并分别记为ALS

在步骤S200之前，该获得校准因子的方法还包括：步骤S100、提供可见光，以及可见光与红外光的混合光；

可以理解的是，在外界有无红外光环境下，可见光环境下叠加红外光比仅有可见光环境，环境光传感器两个探测通道Clear及ALS探测能力更强。在仅有可见光环境中和在有可见光与红外光的混合光环境中，环境光传感器的ALS通道在理论上的数值应当是一样的，ALS通道尽管有滤光片能够拒绝IR区域中的波长，然而由于环境光传感器的滤光片漏光但仍有一些IR泄漏，导致更高的ALS读数，本实施例通过提供纯净的可见光和红外光来获取对应的ALS数值，以得到IRFactor影响因子。其中，可以通过光照度可调、红外光可开/关的光学可调模组来实现，具体可以通过控制器设定光照度可调模组的工作电压，以改变光强可调模组的穿透率，从而提供校准过程中所需的光照度。由于光照度可调模组的控制方法于本申请的发明点不相关，因此在本实施中不再赘述。

本实施例中，环境光传感器上有ALS通道和Clear通道，ALS通道对可见光敏感，Clear通道对红外光敏感，环境光传感器中的ALS通道分别获取可见光环境下，以及可见光与红外光的混合光下的ALS数值，环境光传感器中的Clear通道分别获取可见光环境下、以及可见光与红外光的混合光下的Clear数值。在可见光环境下，环境光传感器的ALS通道探测的ALS数值标记为ALS

可以理解的是，随着提供的光照度的不同，ALS通道和Clear通道探测得到的光照度也不同，ALS通道和Clear通道探测得到的光照度与实际提供光照度的转换关系是呈线性关系的。因此，在进行校准时，可以按照预设的顺序提供不同照度的可见光，以及可见光与红外光的混合光。具体可以根据环境光传感器应用于不同的产品，以及产品的应用环境不同，模拟产品应用环境的变化，例如模拟由白天到黑夜或者由黑夜到白天之间的光照变化，提供对应的光照度的光源。并且，在每一个提供的光照度下，记录环境光传感器的ALS通道和Clear通道探测到的ALS数值及Clear数值，同时，还分别记录有无红外光时的ALS数值及Clear数值，从而分别对不同光照度下时的环境光传感器进行校准。

步骤S300、根据所述ALS

本实施例中，根据有无红外光增加的可见光环境下，可以获得上述ALS

步骤S400、调整可见光环境下的照度值，并接收环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值；

在调整可见光环境下的照度值时，可以仅提供可见光，也即此时无需提供红外光，在这个过程中，可以将可见光环境下的照度值调整至该环境光传感器应用的产品适应的光度值。

步骤S500、根据环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值及所述IRFactor影响因子计算校准因子。

本实施例中，将ALS数值及所述IRFactor影响因子代入至校准因子的计算公式中，以获得对应的IR校准因子，完成对环境光传感器的逐个校准。

本发明在对环境光传感器进行校准之前，分别提供可见光，以及可见光与红外光的混合光，并接收环境光传感器在所述可见光环境下获取的第一ALS数值及第一Clear数值，并分别记为ALS

采用上述方法获得校准因子，对环境光传感器进行校准。如此，在环境光传感器应用于手机、摄像头、耳机等电子产品上时，由于之前已经获取到了针对环境光传感器的校准。本发明有利于提高电子产品的亮度调节的准确性，也即通过上述方法获得的校准因子，就可以使得实际用于对根据环境光对电子产品的亮度进行调节，或者对电子产品的其他功能模块进行控制时，能够较准确地反映出实际的环境光强度，从而提高电子产品控制的有效性，使其感光能力接近人眼视觉。

可以理解的是，为了确保写入的校准因子与在环境光传感器工作时获取的当前照度值进行比较或者匹配时，校准因子对应的照度值均在规定的照度值范围内。在所述根据所述在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值、所述Luxfactor影响因子及所述IRFactor影响因子计算校准因子并进行存储的步骤之后，所述获得校准因子的方法还包括：

步骤S600、确定存储的所述校准因子在预设的照度值范围内。

具体而言，可以通过照度计来获取校准时的可见光，以及可见光与红外光的混合光的照度值，以确定校准因子是否在获取的照度值范围内。本发明环境光传感器进行校准方法可以根据产品实际设计特点、及产品需要应用的实际环境，确保校准影响因子在实测照度范围之间，并且本测试装置调试及操作简单，并且整个系统通用性强，同样将校准算法应用其他有校准需求的产品，也可用于此类测试项目。

需要说明的是，本申请实施例中，校准因子可以包括Luxfactor影响因子和IRFactor影响因子。

需要说明的是，一方面ALS通道尽管有滤光片能够拒绝IR(红外光谱)区域中的波长，但仍有一些IR泄漏，导致更高的ALS读数，另一方面通过导光柱将外界光源光照强度传递到芯片上，对于每个芯片来说都是存在一定差异，导光柱外层的玻璃也存在透光率差异，为更接近于人眼感光能力。

参照图2，具体而言，在步骤S200、接收环境光传感器在所述可见光环境下获取的第一ALS数值及第一Clear数值，并分别记为ALS

步骤S700、根据所述ALS

步骤S800、调整可见光环境下的照度值，并接收环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值；

步骤S900、根据环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值及所述LuxFactor影响因子计算照度校准因子并进行存储。

其中，Luxfactor影响因子可以根据所述Luxfactor影响因子与在所述可见光环境下的ALS数值及Clear数值之间的映射关系，以及获取的所述ALS

参照图3，在一实施例中，步骤S400(步骤S700)调整可见光环境下的照度值，并接收环境光传感器在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值的步骤具体包括：

步骤S410、调整可见光环境下的照度值至第一预设照度值；

步骤S420、接收环境光传感器在所述第一预设照度值下获取的ALS数值，并记为ALS

步骤S430、调整可见光环境下的照度值至第二预设照度值；

步骤S440、接收环境光传感器在所述第二预设照度值下获取的ALS数值，并记为ALS

本实施例中，第一预设照度值可以是环境光传感器所应用的产品工作环境的最低照度值，第二预设照度值则可以是环境光传感器所应用的产品工作环境的高低照度值。在一具体实施例中，第一预设照度值可以为2lux(勒克斯)，第二预设照度值可以为4lux。进一步地，在调整可见光环境下的照度值时具体可以采用以下步骤来实现：

调整可见光环境下的照度值，以使在环境光传感器的滤光片作用下将可见光环境下的照度值分别衰减至所述第一预设照度值和所述第二预设照度值。

可以理解的是，根据产品实际应用环境，需要从白天到夜间到白天自动切换过程。在对环境光传感器进行校准时，需要设计测试条件为一个稳定的环境。为了分别得到2lux、4lux可见光环境下的校准因子，首先保证环境能够达到稳定的2lux、4lux，而光源提供的强光环境较弱光环境的稳定性高，为此，本实施例通过使用滤光片的方式将强光衰减为稳定的弱光，而强光稳定环境可以通过实现对产品期望照度校准，在一定的距离下一方面保证光源发出的光照度与照度计检测到的照度值一致，在此距离内不计空气中杂质对光线的影响，可以减少直接通过对光源进行光照亮度的衰减成弱光，导致光照环境带来的不稳定。具体而言，可以调整光源照度使得在滤光片条件下衰减至2lux和4lux。

其中，具体根据以下计算公式计算在所述第一预设照度值和第二预设照度值下的校准因子：

以及，在第二预设照度值下的影响因子：

其中，所述CalculatedLux

如图4和图5所示，图4为第一预设照度值为2Lux可见光环境下，根据Luxfactor影响因子计算的校准因子的验证结果图，图5为第二预设照度值为4ux可见光环境下，根据Luxfactor影响因子计算的校准因子的验证结果图。如图可知，在照度为2lux、4lux稳定的可见光环境下，每个环境光传感器经校准得到的影响因子也均在2±0.25lux、4±0.25lux之间。能够达到客户设定limit范围内，并且此校准方法经过多阶段验证能够保证精度达到<4％。

在一实施例中，在所述根据所述在调整后的可见光环境下的照度值下获取的ALS数值、所述Luxfactor影响因子计算照度校准因子步骤之后，所述获得校准因子的方法还包括：

将所述照度校准因子存储至所述环境光传感器或者与所述环境光传感器关联的存储器。

本实施例中，环境光传感器可以具有存储功能，可以将校准后的照度校准因子存储在环境光传感器，在环境光传感器不具有存储功能时，还可以将校准后的照度校准因子存储所述环境光传感器关联的存储器中，在环境光传感器应用于手机、摄像头、耳机等电子产品上时，由于之前已经获取到了针对环境光传感器的校准因子。因此，在环境光传感器应用于终端，并对终端的亮度进行调节的实施例中，可以在环境光传感器获取到环境光探测到的光强度探测值之后，首先利用存储的校准因子对该光强度探测值进行校准，得到修正之后的光照度，然后再用该修正之后的光照度，对发光器件进行控制，有利于提高电子产品的亮度调节的准确性，从而较准确地反映出实际的环境光强度。或者对电子产品的其他功能模块进行控制时，能够较准确地反映出实际的环境光强度，从而提高电子产品控制的有效性，使其感光能力接近人眼视觉。

本发明还提出一种环境光传感器，所述环境光传感器的校准因子采用如上所述的方法获得。

环境光传感器的校准因子的获得方法可以参照上述实施例，此处不再赘述，该环境光传感器可以应用于手机、摄像头、耳机等电子产品上。该环境光传感器可以具有存储校准功能，在实际应用时，在环境光传感器获取到环境光探测到的光强度探测值之后，可以利用校准因子对该光强度探测值进行校准，得到修正之后的光照度并输出，实现电子产品的亮度调节功能等。

本发明还提出一种终端，所述终端包括环境光传感器，所述环境光传感器的校准因子采用如上所述的方法获得。

可选地，所述终端还包括存储器，所述存储器用于存储所述校准因子，终端还可以包括处理器。存储器上还可以存储有可在处理器上运行的环境光传感器的校准程序，其中所述环境光传感器的校准程序被所述处理器执行时实现如上所述的获得校准因子的方法的步骤。处理器可以作为终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体控制。

该终端可以是手机、摄像头、耳机、led灯、音箱、安防等等，该终端具有亮度调节功能，或者可以通过获取环境光，以实现终端的其他应用功能。以亮度调节功能为例，在电子产品的亮度进行调节时，环境光传感器获取到环境光探测到的光强度探测值，终端中的处理器利用校准因子对该光强度探测值进行校准，得到修正之后的光照度，然后再用该修正之后的光照度，对发光器件进行控制，以提高电子产品控制的有效性，使其感光能力接近人眼视觉。

参照图6，图6为本发明实施例方案涉及的环境光传感器的校准装置硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例的终端可以是PC，也可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。如图1所述，该终端可以包括处理器1001(例如CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)；存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的环境光传感器的校准装置硬件运行环境的终端结构并不构成对本发明环境光传感器的校准装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有环境光传感器的校准程序，所述环境光传感器的校准程序被处理器执行时实现如上所述的获得校准因子的方法的步骤。

继续参照图6，图6中作为一种计算机存储介质的存储器1005可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及环境光传感器的校准程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接云服务器，与云服务器进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的环境光传感器的校准程序，执行如上所述的获得校准因子的方法的步骤。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。