本發明涉及智能手表，尤其涉及一種基于多模態的動態顯示智能手表。

背景技術：

1、隨著智能穿戴設備的快速發展，智能手表作為其中的重要一員，已經不僅僅是時間的展示工具，而是集成了多種傳感器和功能，成為用戶日常生活和健康管理的重要助手。然而，傳統的智能手表在顯示內容方面往往采用固定的顯示模式，無法根據環境光線和用戶姿態的變化進行自適應調整，這在一定程度上限制了用戶體驗的提升。

2、在環境光線方面，智能手表的屏幕亮度如果固定不變，那么在強光環境下可能導致屏幕內容難以看清，而在暗光環境下則可能過于刺眼，影響用戶的視覺舒適度和電池續航能力。因此，如何根據環境光線的變化動態調整屏幕亮度，成為智能手表顯示技術中的一個重要問題。

3、在用戶姿態方面，智能手表通常佩戴在用戶的手腕上，隨著用戶的移動和旋轉，屏幕與用戶視線的相對角度會發生變化。如果顯示內容不能根據用戶的姿態進行自適應調整，那么在用戶傾斜或旋轉手腕查看屏幕時，可能會因為顯示內容的不當縮放或定位而導致信息讀取困難。

4、因此，有必要提供一種基于多模態的動態顯示智能手表解決上述技術問題。

技術實現思路

1、為解決上述技術問題，本發明提供一種基于多模態的動態顯示智能手表，能夠實時融合環境光線強度和用戶姿態數據，動態調整屏幕的亮度閾值和顯示區域，并通過內容適配和動態刷新機制，確保顯示效果在不同環境光線和用戶姿態下均能保持清晰、舒適，同時優化能效表現，提升用戶體驗。

2、本發明提供了一種基于多模態的動態顯示智能手表，包括：

3、數據轉換單元，用于實時讀取所述智能手表的屏幕的亮度數據，并將所述亮度數據轉換成灰度圖像，其中，所述灰度圖像的灰度值對應所述屏幕的亮度值；

4、亮度閾值計算單元，用于基于所述智能手表實時檢測到的光線強度和姿態監測數據計算出亮度閾值，其中，所述姿態監測數據包括加速度計數據和陀螺儀數據；

5、顯示區域確定單元，用于根據所述亮度閾值對所述屏幕中預先分割的子區域進行分類處理，并對分類處理后的所有子區域進行最小包圍矩形計算，生成矩形形狀的顯示區域；

6、內容適配單元，用于根據所述屏幕的第一尺寸和所述顯示區域的第二尺寸，對待顯示內容進行縮放處理；

7、顯示輸出單元，用于將經過縮放處理后的待顯示內容在所述顯示區域進行顯示輸出。

8、優選的，所述數據轉換單元包括：

9、亮度數據采集模塊，用于實時捕獲所述屏幕的像素級亮度分布數據；

10、亮度數據映射模塊，用于將所述像素級亮度分布數據映射到預設的灰度范圍內；

11、灰度圖像生成器，用于根據映射結果構建二維灰度圖像矩陣，其中每個矩陣元素的值對應屏幕相應位置的亮度值。

12、優選的，所述亮度閾值計算單元包括：

13、光線強度檢測模塊，用于實時檢測所述智能手表周圍環境的光線強度；

14、姿態數據獲取模塊，用于通過加速度計和陀螺儀實時獲取所述智能手表的姿態監測數據，所述姿態監測數據包括加速度計數據和陀螺儀數據，用于反映智能手表的移動狀態和旋轉狀態；

15、閾值計算模塊，用于結合所述光線強度檢測模塊檢測到的光線強度和所述姿態數據獲取模塊獲取的姿態監測數據，通過預設公式計算出亮度閾值。

16、優選的，所述預設公式為：

17、t＝l·(1+α·w)

18、式中，t表示亮度閾值，l表示環境的光線強度，w表示基于姿態監測數據計算的歸一化權重值，α表示調節系數，用于控制姿態監測數據對亮度閾值的影響程度；

19、其中，所述歸一化權重值w的計算公式為：

20、w＝g(θ，φ)＝max(0，cos(θ)·cos(φ)

21、式中，θ表示屏幕法線方向與用戶視線方向之間的俯仰夾角，φ表示屏幕法線方向與用戶視線方向之間的水平夾角，g(·)表示歸一化函數。

22、優選的，所述顯示區域確定單元包括：

23、子區域劃分模塊，用于將所述屏幕按照預設規則劃分為多個均勻分布的子區域，其中每個子區域由若干像素組成；

24、平均亮度計算模塊，用于對每個子區域內的所有像素亮度值進行統計，并計算該子區域的平均亮度值；

25、子區域分類模塊，用于根據所述亮度閾值對每個子區域進行分類處理，若任何一個子區域的平均亮度值大于或等于所述亮度閾值，則將其劃分為標準顯示區域；否則，將其劃分為非標準顯示區域；

26、最小包圍矩形模塊，用于對分類處理后屬于標準顯示區域的所有子區域進行最小包圍矩形計算，生成一個矩形形狀的顯示區域。

27、優選的，所述內容適配單元包括：

28、尺寸比例計算模塊，用于計算所述屏幕的第一尺寸與所述顯示區域的第二尺寸之間的比例關系；

29、縮放因子確定模塊，基于所述比例關系確定對待顯示內容進行縮放處理所需的縮放因子；

30、內容縮放處理模塊，利用所述縮放因子對待顯示內容進行縮放處理，以確保待顯示內容在所述顯示區域內以合適的大小進行顯示。

31、優選的，所述顯示輸出單元包括：

32、內容渲染模塊，用于將經過縮放處理后的待顯示內容渲染為適配所述顯示區域的圖像數據；

33、顯示驅動模塊，用于將渲染后的圖像數據傳輸至所述智能手表的屏幕驅動電路，以在所述顯示區域內進行顯示輸出；

34、動態刷新模塊，用于根據所述亮度閾值計算單元和顯示區域確定單元的實時計算結果，動態調整所述顯示區域的刷新頻率，以確保顯示內容在環境光線和用戶姿態變化時能夠實時更新。

35、與相關技術相比較，本發明提供的一種基于多模態的動態顯示智能手表具有如下有益效果：

36、本發明通過集成數據轉換單元、亮度閾值計算單元、顯示區域確定單元、內容適配單元和顯示輸出單元等多個模塊，實現了根據環境光線強度和用戶姿態監測數據綜合計算亮度閾值，進而確定顯示區域并對顯示內容進行縮放處理，最終將處理后的內容在智能手表的屏幕上進行動態顯示輸出，確保在不同環境光線和用戶姿態下，也能保持清晰地顯示，同時優化能效表現，提升用戶體驗。

技術特征：

1.一種基于多模態的動態顯示智能手表，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的一種基于多模態的動態顯示智能手表，其特征在于，所述數據轉換單元包括：

3.根據權利要求2所述的一種基于多模態的動態顯示智能手表，其特征在于，所述亮度閾值計算單元包括：

4.根據權利要求3所述的一種基于多模態的動態顯示智能手表，其特征在于，所述預設公式為：

5.根據權利要求4所述的一種基于多模態的動態顯示智能手表，其特征在于，所述顯示區域確定單元包括：

6.根據權利要求5所述的一種基于多模態的動態顯示智能手表，其特征在于，所述內容適配單元包括：

7.根據權利要求6所述的一種基于多模態的動態顯示智能手表，其特征在于，所述顯示輸出單元包括：

技術總結
本發明提供一種基于多模態的動態顯示智能手表，涉及智能手表技術領域，包括數據轉換單元，用于實時讀取所述智能手表的屏幕的亮度數據，并將所述亮度數據轉換成灰度圖像；亮度閾值計算單元，用于基于所述智能手表實時檢測到的光線強度和姿態監測數據計算出亮度閾值；顯示區域確定單元，用于根據所述亮度閾值對所述屏幕中預先分割的子區域進行分類處理，并對分類處理后的所有子區域進行最小包圍矩形計算，生成矩形形狀的顯示區域；內容適配單元，用于根據所述屏幕的第一尺寸和所述顯示區域的第二尺寸，對待顯示內容進行縮放處理；顯示輸出單元，用于將經過縮放處理后的待顯示內容在所述顯示區域進行顯示輸出。

技術研發人員：吳振濤,陳文光
受保護的技術使用者：廣州智輝新界軟件科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24