TV设备的儿童护眼方法、带有儿童护眼功能的TV设备及系统

摘要

本发明公开了一种TV设备的儿童护眼方法、带有儿童护眼功能的TV设备及儿童护眼系统，涉及智能设备领域，其中，所述TV设备的儿童护眼方法包括：步骤S1、对TV设备进行预先参数设置；步骤S2、重置TV设备以初始化参数；步骤S3、TV设备对环境情况进行监测；步骤S4、TV设备根据环境情况对显示参数进行调整。采用上述技术方案，由于预先设置了护眼详细设置，在使用时，可以根据使用情况对TV端的显示进行相应的调整，克服了少儿用户无法自主意识进行显示的调节而导致的容易对眼睛造成损伤的技术问题，同时，还可以根据环境阈值对不同的环境进行自主修正，显示效果更好，显示更为健康。

说明书

技术领域

本发明涉及智能设备领域，特别涉及一种TV设备的儿童护眼方法、带有儿童护眼功能的TV设备及系统。

背景技术

随着智能电视的发展，电视节目内容日益丰富，保护视力，合理安排观看电视的时间引起了人们的关注，尤其是儿童、青少年的视力保护，成了家长关心的问题，长时间观看电视，会对儿童、青少年的视力造成很大的伤害。目前屏幕护眼功能主要应用在防蓝光技术中，降低蓝光对用眼造成的疲劳。目前技术应用方法主要包括：1. 电视屏幕防蓝光设计。2.手机屏幕防蓝光设计。3.防蓝光眼镜设计。

但是现有技术中的上述应用方法中使用到的防蓝光设计，一般需要用户手动设置，并不能主动提醒或自动操作。不能达到好的护眼目的。特别是少儿用户，缺乏自主控制意识，不能随着环境变化而变化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种TV设备的儿童护眼方法、带有儿童护眼功能的TV设备及系统，避免少儿用户不能够自助控制导致对视力造成影响的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种TV设备的儿童护眼方法，所述方法包括：

步骤 S1、对TV设备进行预先参数设置；

步骤S2、重置TV设备以初始化参数；

步骤S3、TV设备对环境情况进行监测；

步骤 S4、TV设备根据环境情况对显示参数进行调整。

其中，所述步骤S1中预先设置的参数包括护眼时长和护眼提示音乐；

其中，所述护眼时长可设置为30秒的整数倍；

所述护眼提示音乐包括预置于TV设备中的音乐和通过外部获取的方式获取到的音乐；在TV设备的存储器中设置有音频存储空间，预置的音乐存储在所述音频存储空间内；

其中，TV设备通过外部获取音乐的方式包括USB读取、在线下载和串口通信下载。

其中，所述步骤S1中通过移动端设置TV设备的参数，具体方法包括：

步骤S110、在移动端中设置有固定值数据和活动值数据；

步骤S120、通过移动端与TV设备进行交互达到当前活动数据；

步骤S130、在移动端改变活动值数据；

步骤S140、通过移动端与TV设备进行交互改变TV设备的参数。

具体的，在所述步骤S110中，所述固定值数据包括：护眼状态、定时护眼时间、护眼音频选择和音频分类；

所述活动值数据包括：护眼状态的开关与否、定时护眼的具体时间、播放模式、播放音频名称及时长。

其中，在所述步骤S3、TV设备对环境情况进行监测的时候还启动TV设备内的计时器，通过计时器进行TV设备运行时长和视频、音频播放时长的纪录和判定。

具体的，在执行所述步骤S4 、TV设备根据环境情况对显示参数进行调整之后计时器超过阈值，则执行以下步骤：

步骤S5、启动强制护眼模式；

步骤S6、播放预设的音频和视频。

更具体的，在执行步骤S5时，同时TV设备还向移动端发送预警信号，具体如下：

所述预警信号包括声音预警和弹窗预警。

更具体的，在执行步骤S6时，将TV设备的屏幕进行关闭，同时仅播放预设的音频。

具体的，在所述步骤S3中，对环境情况进行监测具体包括环境是否产生变化和用户距离屏幕的距离。

更具体的，在所述步骤S3中使用以下公式计算用户到屏幕的距离：

其中: 表示麦克风接收信号的傅里叶变换结果，表示麦克风接收信号的傅里叶变换结果的共扼，加权函数

更具体的，还通过对用户使用的遥控电平强度对用户到屏幕的距离进行二次验证；

其中，在所述步骤S4中，TV设备根据环境情况对显示参数进行调整具体包括：

步骤S410、分析各个环境数据；

步骤S420、针对各个环境数据分别计算出相对应的最佳显示参数；

步骤S430、通过将多个最佳显示参数进行取最优值；

步骤S440、使用最优值的显示参数对TV设备进行调节。

具体的，在所述步骤S410中，各个环境数据包括环境光线数据、用户与屏幕距离数据和用户观看时长。

具体的，在所述步骤S430中，最优值的取值方式为取多个最佳显示参数的方差值。

具体的，在所述步骤S430中，最优值的取值方式为多个最佳显示参数的最低值。

一种带有儿童护眼功能的TV设备，包括：处理器、摄像头、麦克风阵列、存储器、通信接口和串行总线，所述摄像头、所述麦克风阵列、所述存储器和所述通信接口通过所述串行总线与所述处理器连接；

所述摄像头用于采集用户的位置、图像参数，将参数发送至处理器进行处理；

所述存储器用于存储预置在TV设备中的用户设置情况和歌曲；

所述麦克风阵列用于采集用户的位置参数、同时还能够采集用户语音指令；

所述通信接口用于TV设备与移动端或屏幕之间的通信；

所述处理器用于分析摄像头、麦克风阵列采集的参数，同时控制其他元件。

其中，还包括计时器，所述计时器通过串行总线与所述处理器电连接；

所述计时器用于对用户的使用时间和设备运营时间进行监控，并将数据发送给处理器。

其中，还包括多个传感器，所述传感器包括光线传感器和运动传感器；

所述光线传感器用于检测周围环境的光线情况，将周围环境的光线情况转换为控制信号；

所述运动传感器用于检测周围有运动情况，并对周围运动情况转换为控制信号。

其中，存储器包括只读存储器和随机存取存储器；

所述只读存储器用于存储TV设备中的用户设置情况；

所述随机存取存储器用于存储预置在TV设备中的歌曲等其他文件。

具体的，所述只读存储器为带电可擦可编程只读存储器（EEPROM，ElectricallyErasable Programmable Read Only Memory）。

其中，还包括网络接口，所述网络接口与所述存储器连接，通过网络接口与外部设备连接，并可以通过外部设备下载屏幕保护图像及音乐；

所述TV设备通过所述网络接口与所述移动端建立连接。

一种儿童护眼系统，其特征在于：包括移动端、TV设备端和TV端，所述TV设备端分别与所述移动端和所述TV端连接，

所述移动端与所述TV设备端连接，用于设置所述TV设备端的用户设置和；

所述TV端与所述TV设备端连接，用于显示所述TV设备端中的内容；

所述TV设备端用于检测周围环境，并根据周围环境改变在所述TV端中显示设置。

采用上述技术方案，由于预先设置了护眼详细设置，在使用时，可以根据使用情况对TV端的显示进行相应的调整，克服了少儿用户无法自主意识进行显示的调节导致的容易对眼睛造成损伤的技术问题，同时，还可以根据环境阈值对不同的环境进行自主修正，显示效果更好，显示更为健康。

附图说明

图1为本发明TV设备的儿童护眼方法的方法流程图；

图2为本发明带有儿童护眼功能的TV设备的结构示意图；

图3为本发明带有儿童护眼功能的TV设备的连接示意图；

图4为本发明儿童护眼系统的结构示意图。

图中，100-处理器，200-摄像头，300-麦克风阵列，400-存储器，500-通信接口，600-串行总线，700-计时器，800-传感器，810-光线传感器，820-运动传感器，900-网络接口，1000-移动端，1010- TV设备端，1020-TV端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

作为本发明的第一实施例，提出一种TV设备的儿童护眼方法，如图1所示，所述方法包括：

首先执行步骤S1、对TV设备进行预先参数设置；

其中，所述步骤S1中预先设置的参数包括护眼时长和护眼提示音乐，护眼时长可预先设置，例如设置为30秒的整数倍；优选的还在TV设备中预先设置护眼显示的视频或图片。具体的来说，步骤S1中通过以下步骤实现预先参数设置：

步骤S110、首先在移动端中设置有固定值数据和活动值数据；在步骤S110中的设置数据如下表1所示：

表1

在上表1中，固定值数据包括：“护眼状态”，“定时护眼时间”，“护眼音频播放设置”，护眼音频选择：“选择1”、“选择2”、“选择3”、“选择4”和“选择5”，音频分类：“类型1”、“类型2”、“类型3”、“类型4”。

进一步来说，上表1中的音频分类可以具体为：故事、名曲、儿歌、诗歌等，本领域技术人员可以根据常规的归类方式进行常规选择。

在上表1中，活动值数据包括：护眼状态的开关与否、定时护眼的具体时间、播放模式、播放音频名称：“歌曲信息1”、“歌曲信息2”、“歌曲信息3”、“歌曲信息4”和”歌曲信息5”，及时长：“时长1”、“时长2”、“时长3”、“时长4”和“时长5”。

具体来说，上述定时护眼的具体时间的设置例如为30秒的整数倍，方便用户系统的进行设置，例如30秒、1分钟、5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、1小时、2小时。

活动值数据与固定值数据相对应，即固定值数据“护眼状态”与活动值数据：护眼状态的开关与否相对应，固定值数据“定时护眼时间”与活动值数据：定时护眼的具体时间相对应，固定值数据“护眼音频播放设置”与活动值数据：播放模式相对应。

进一步的，护眼提示音乐包括预置于TV设备或移动端中的音乐和通过外部获取的方式获取到的音乐；在TV设备或移动端的存储器中设置有音频存储空间，预置的音乐存储在所述音频存储空间内； TV设备或移动端采用多种获取音乐的方式，包括有USB读取、在线下载和串口通信下载等，满足用户多种个性化需求。

步骤S120、通过移动端与TV设备进行交互使得在TV设备中展示当前活动数据；

具体的，移动端在与TV设备连接之后，例如HDMI高清连接之后，移动端通过HDMI高清数据线将当前活动数据传送至TV设备中，并在TV设备中展示该相应的活动数据等内容，即在TV设备与移动端进行交互之后，移动端的当前数据在交互的过程中能够完全展示在TV设备上。

步骤S130、在移动端改变活动值数据；即在移动端可以使用控制器进行各种参数的调整，例如总的控制，开关护眼状态；不同的选择控制，护眼时长的选择、播放方式的选择、播放内容的选择等。

步骤S140、通过移动端与TV设备进行交互改变TV设备的参数。再通过移动端与TV设备的二次交互，将设置情况发送至TV设备上进行调整展示。

接着执行步骤S2、重置TV设备以初始化参数；

在TV设备中存在一些已经设置好的设置，会与移动端中的设置冲突，在使用移动端对TV设备进行护眼保护的时候则提前需要关闭TV设备中的自动设置以及自我保护，避免在护眼的过程中产生误判等现象。

在接下来执行步骤S3、TV设备对环境情况进行监测；

TV设备通过移动端的数据连接，并利用移动端对环境情况进行监测，具体来说，移动端为TV设备提供多组传感器和采集器。更进一步的，移动端使用视频采集器、运动传感器、光线传感器和音频采集器分别对使用过程中的用户距离、环境变化以及真实使用环境和情况进行监测。

移动端的运动传感器能够感知移动端使用空间中是否有人或动物移动，以使得移动端开启或停止保护功能；移动端的光线传感器能够感知使用环境中自然光和人造光源的感光度，使得移动端的输出频率和输出功率，光线传感器的采集数据经过串行总线变换出的并行数据（数据1和数据2）分别包含和不包含周围环境的可见光亮度值转换成数字信号，为了在TV设备上把一幅图像的灰度层次显示出来，通过将图像上的像素的颜色根据其亮度进行相应的量化，对这两组数进行比较可以得到周围可见光的亮度数字信息，将此信息与采集到的TV设备的工作状态对应的环境亮度值进行比较，如果介于调节区间内那么就将新的亮度值发送给TV设备的控制部分，即移动端，实现对TV设备亮度的自动调节，进一步的，调节区间的设立主要是为了避免对环境亮度值的微小变化进行调节而引起系统资源的浪费。移动端的视频采集器能够采集到环境情况和使用者的视频信息，并通过移动端将使用者的视频信息计算出用户与TV设备之间的距离，具体如下：

移动端首先需要采集视频采集器采集到的视频信息中的用户轮廓，将用户轮廓信息进行二次建模，二次建模之后将模型与固有模型进行比对，得到用户与TV设备之间的位置关系。在视频采集器采集到的二维图像中，目标用户的轮廓可以用点集合的形式描述。用于描述轮廓的点一般选在能表示目标物体轮廓特征的地方，如拐角点、T-形连接处等，同时在具有轮廓特征的点中间，用等间距采样的方式选取另外一些中间点，共同构成目标轮廓的特征点集合，可表示为多维向量，具体如下式（1）中所示：

(1)

其中，为单个特征点的坐标，为第一特征点的横坐标，为第一特征点的纵坐标，将所有图像运用上述方法进行轮廓特征点的提取，得到样本集，则其中，为上式（1）中的多维向量， QUOTE 为样本个数。之后，由于建立模型过程中需要获得样本集中特征点坐标的统计特性，为使不同样本中相对应的特征点之间具有可比性，从图像中选择任一图像作为基准图像，对其他图像施行变换，使其在目标物体的外形上接近于基准图像。

基准图像和任一待变换图像G在中对应的向量分别记录为和X，进行相似性变换T，使误差最小，T用矩阵形式（2）表示为：

(2)

其中，是伸缩因子，是旋转因子，是位移因子，是i点的X轴方向向量，是i点的Y轴方向向量，是X轴的位移变化量，是Y轴上的位移变化量，上述变换使两图像对应特征点的距离平方和最小以达到目标物体对准的目的。

对准后，图像中的目标物体的轮廓在形状和位置上趋于归一，接着对样本做主成分分析，则样本的模型可用下式（3）表示为：

(3)

其中: 是样本的平均轮廓，是主成分分析得到的前 QUOTE 个特征值对应的特征向量组成的矩阵，b为在平均轮廓上的可能变化的参数，通过改变参数就可以得到新的模型实例。

将现有模型X置于一幅待计算的图像中，利用轮廓的灰度特征进行迭代，在每一次迭代过程中通过调整参数 QUOTE 改变模型的位置和形状，产生新的模型实例Y，最终完成模型与测试图像轮廓的匹配。即该模型所对应的用户与TV设备之间的距离信息为当前图像所对应的用户与TV设备之间的距离。移动端的音频采集器能够采集到环境中的使用者的语音或指令，针对语音和指令的方向和大小确定用户与TV设备之间的距离，具体来说，音频采集器采用麦克风阵列，通过麦克风阵列使得在用户发出语音时，能够清楚的定位出用户与TV设备之间的方向和距离，麦克风阵列定位用户与TV设备之间的方向和距离的方式主要通过计算麦克风之间的时延差，基于时延差的声源定位算法分为时延差计算和声源定位两步，而其精度主要取决于时延差的计算。具体来说麦克风阵列中的单一麦克风接收的信号可以表示为下式（4）：

(4)

其中，为第i个麦克风信号在接收到相对于第j个麦克风接收到声源信号的延时时间上的信号变化量，是第i个麦克风上的其他噪声。

相关联的任意两个麦克风之间的相关函数则可以表示为下式（5）：

(5)

其中，为第i个麦克风信号在接收到相对于第j个麦克风接收到声源信号的延时时间上的信号变化量，为第j个麦克风接收的信号。

为了降低计算周期，提升计算效率，通常先要对信号进行离散傅里叶变换，再在频域做相关联的两个麦克风接收信号的相关函数。相关联的任意两个麦克风接收信号在频域的相关函数可表示为下式（6）：

(6)

其中: 是麦克风的接收信号相对于声源信号的延时时间，f为声源信号的频率，表示第个麦克风接收信号的傅里叶变换结果，表示第j个麦克风接收信号的傅里叶变换结果的共扼。

进一步的，为了抑制噪声和反射等导致的不利影响，通常先在频域加权再做傅里叶反变换，则信号的互相关函数可表示为下式（7）：

(7)

其中，上式中的加权函数可根据实际经验给出，优选的，使得其对噪声、混响、反射等的抑制更好。

由于采用上述算法，相当于没有加权，计算简单，跟踪定位效果大大优于传统定位方式。通过将上述麦克风阵列的定位方式和视频信息定位方式相结合，能够准确的得到用户与TV设备之间的距离，计算精度高。

进一步的，为了验证用户到TV设备的距离，通过对用户使用的遥控电平强度进行监控达到二次验证的目的。具体如下：TV设备或移动端接收到遥控器或用户终端发送的遥控指令； TV设备或移动端解析遥控指令，得到遥控指令中预先加载的通信信号的平均信号强度；TV设备或移动端根据平均信号强度计算得到该TV设备或移动端与遥控器或用户终端之间的距离。

步骤S4、TV设备根据环境情况对显示参数进行调整。移动端通过将传感器感应到的数据和采集器采集的数据进行交互，得到适合用户的TV设备设置，并通过与TV设备进行交互对TV设备进行设置。

在步骤S4中，TV设备根据环境情况对显示参数进行调整具体包括：

步骤S410、分析各个环境数据；

具体的，各个环境数据包括环境光线数据、用户与屏幕距离数据和用户观看时长。

步骤S420、针对各个环境数据分别计算出相对应的最佳显示参数；

步骤S430、将多个最佳显示参数进行取最优值；

具体的，优值的取值方式包括取多个最佳显示参数的方差值和取多个最佳显示参数的最低值中的一种。

步骤S440、使用最优值的显示参数对TV设备进行调节。

优选的，还可以使用移动端将TV设备前的所有区域划分为多个块组，作为本实施例中的举例，移动端将TV设备前的区域划分为20个块组，具体以5X4的方式进行划分块组，距离TV设备最近的块组为块组1-块组5，其次远的为块组6-块组10，再远的块组为块组11-块组15，距离TV设备最远的块组为块组16-块组20，当用户处于块组1-块组5时，采用的显示设置为亮度50%且每隔20分钟进行护眼模式，本领域技术人员可以根据实际经验对显示设置与块组之间的关系进行按照经验的常规设置。

作为本实施例中的另一举例，在环境亮度为阈值的100%时，将显示设置为亮度100%且每隔20分钟进行护眼模式，在环境亮度为阈值的50%时，将显示设置设置为亮度50%且每隔40分钟进行护眼模式，同样本领域技术人员可以根据实际经验对显示设置与块组之间的关系进行按照经验的常规设置。

采用上述技术方案，由于预先设置了护眼详细设置，在使用时，可以根据使用情况对TV端的显示进行相应的调整，克服了少儿用户无法自主意识进行显示的调节导致的容易对眼睛造成损伤的技术问题，同时，还可以根据环境阈值对不同的环境进行自主修正，显示效果更好，显示更为健康。

实施例2

作为本发明的第二实施例，提出另一种TV设备的儿童护眼方法，在第一实施例的基础上，在步骤S3、TV设备对环境情况进行监测的时候还启动TV设备内的计时器，通过计时器进行TV设备运行时长和视频、音频播放时长的纪录和判定。

通过对TV设备的运行时长进行监控，结合用户的类型可以进行进一步的护眼模式设置，例如，在用户类型为儿童时，TV设备的单次运行时长达到20分钟后，强制执行护眼模式。

同时，在对护眼模式的视频或音频进行播放时，纪录其播放时长，达到播放时长阈值后，自动关闭护眼模式。

进一步的，在执行步骤S4 、TV设备根据环境情况对显示参数进行调整之后，若计时器超过阈值，则执行以下步骤：

步骤S5、启动强制护眼模式；

在执行步骤S5进行强制护眼模式时， TV设备还向移动端发送预警信号，预警信号包括声音预警和弹窗预警，声音预警通过移动端或直接从TV设备中发出，提醒用户注意。弹窗预警则采用护眼模式启动倒计时，倒计时播放结束后进入护眼模式。

进一步的，在弹窗预警启动时，后台播放视频信息暂停。

步骤S6、播放预设的音频和视频。

进一步的，为了使得用户能够彻底放松眼部肌肉，可以在执行步骤S6时，将TV设备的屏幕进行关闭或使其黑屏，同时仅播放预设的音频，强制用户将目光从TV设备上移开。

通过强制护眼模式，杜绝了没有自我控制能力的未成年人或其他人群在使用过程中无法按照实际使用情况进行护眼操作，有效提升这部分人群在使用过程中的眼部健康，用户体验好。

实施例3

作为本发明的第三实施例，提出一种带有儿童护眼功能的TV设备，使用上述第一实施例或第二实施例中的TV设备的儿童护眼方法，具体如图2和图3所示，包括：处理器100、摄像头200、麦克风阵列300、存储器400、通信接口500和串行总线600，摄像头200、麦克风阵列300、存储器400和通信接口500通过串行总线600与处理器100连接；

摄像头200用于采集用户的位置、图像等参数，将参数发送至处理器进行处理；

存储器400用于存储预置在TV设备中的用户设置情况和歌曲；

其中，存储器包括只读存储器和随机存取存储器；

只读存储器用于存储TV设备中的用户设置情况；

随机存取存储器用于存储预置在TV设备中的歌曲等其他文件。

具体的，只读存储器为带电可擦可编程只读存储器（EEPROM，ElectricallyErasable Programmable Read Only Memory）。

麦克风阵列300用于采集用户的位置参数、同时还能够采集用户语音指令；

通信接口500用于TV设备与移动端或屏幕之间的通信；

处理器100用于分析摄像头200、麦克风阵列300采集的参数，同时控制其他元件。

处理器分析摄像头200和麦克风阵列300的参数具体包括如下方法：首先通过摄像头200采集视频信息计算出用户与TV设备之间的距离，具体如下：

移动端首先需要采集视频采集器采集到的视频信息中的用户轮廓，将用户轮廓信息进行二次建模，二次建模之后将模型与固有模型进行比对，得到用户与TV设备之间的位置关系。在视频采集器采集到的二维图像中，目标用户的轮廓可以用点集合的形式描述。用于描述轮廓的点一般选在能表示目标物体轮廓特征的地方，如拐角点、T-形连接处等，同时在具有轮廓特征的点中间，用等间距采样的方式选取另外一些中间点，共同构成目标轮廓的特征点集合，可表示为多维向量，具体如下式（1）中所示：

(1)

其中，为单个特征点的坐标，为第一特征点的横坐标，为第一特征点的纵坐标，将所有图像运用上述方法进行轮廓特征点的提取，得到样本集，则其中，为上式（1）中的多维向量，为样本个数。之后，由于建立模型过程中需要获得样本集中特征点坐标的统计特性，为使不同样本中相对应的特征点之间具有可比性，从图像中选择任一图像作为基准图像，对其他图像施行变换，使其在目标物体的外形上接近于基准图像。

基准图像和任一待变换图像在中对应的向量分别记录为和进行相似性变换T，使误差最小，用矩阵形式（2）表示为：

(2)

其中，是伸缩因子，是旋转因子，是位移因子，是i点的X轴方向向量，是i点的Y轴方向向量，是X轴的位移变化量，是Y轴上的位移变化量，上述变换使两图像对应特征点的距离平方和最小以达到目标物体对准的目的。

对准后，图像中的目标物体的轮廓在形状和位置上趋于归一，接着对样本做主成分分析，则样本的模型可用下式（3）表示为：

(3)

其中是样本的平均轮廓，是主成分分析得到的前 QUOTE 个特征值对应的特征向量组成的矩阵，b为在平均轮廓上的可能变化的参数，通过改变参数 QUOTE ，就可以得到新的模型实例。

将现有模型X置于一幅待计算的图像中，利用轮廓的灰度特征进行迭代，在每一次迭代过程中通过调整参数 QUOTE 改变模型的位置和形状，产生新的模型实例Y，最终完成模型与测试图像轮廓的匹配。即该模型所对应的用户与TV设备之间的距离信息为当前图像所对应的用户与TV设备之间的距离。移动端的音频采集器能够采集到环境中的使用者的语音或指令，针对语音和指令的方向和大小确定用户与TV设备之间的距离，具体来说，音频采集器采用麦克风阵列，通过麦克风阵列使得在用户发出语音时，能够清楚的定位出用户与TV设备之间的方向和距离，麦克风阵列定位用户与TV设备之间的方向和距离的方式主要通过计算麦克风之间的时延差，基于时延差的声源定位算法分为时延差计算和声源定位两步，而其精度主要取决于时延差的计算。具体来说麦克风阵列中的单一麦克风接收的信号可以表示为下式（4）：

(4)

其中，是声源信号，是第i个麦克风的接收信号相对于声源信号的衰减系数，是第i个麦克风的接收信号相对于声源信号的延时时间，是第i个麦克风上的其他噪声。

相关联的任意两个麦克风之间的相关函数则可以表示为下式（5）：

(5)

其中，为第i个麦克风信号在接收到相对于第j个麦克风接收到声源信号的延时时间上的信号变化量，为第j个麦克风接收的信号。

为了降低计算周期，提升计算效率，通常先要对信号进行离散傅里叶变换，再在频域做相关联的两个麦克风接收信号的相关函数。相关联的任意两个麦克风接收信号在频域的相关函数可表示为下式（6）：

(6)

其中：是麦克风的接收信号相对于声源信号的延时时间，为声源信号的频率，表示麦克风接收信号的傅里叶变换结果，表示第j个麦克风接收信号的傅里叶变换结果的共扼。

进一步的，为了抑制噪声和反射等导致的不利影响，通常先在频域加权再做傅里叶反变换，则信号的互相关函数可表示为下式（7）：

(7)

其中，上式中的加权函数可根据实际经验给出，优选的，使得其对噪声、混响、反射等的抑制更好。

由于采用上述算法，相当于没有加权，计算简单，跟踪定位效果大大优于传统定位方式。通过将上述麦克风阵列的定位方式和视频信息定位方式相结合，能够准确的得到用户与TV设备之间的距离，计算精度高。

进一步的，为了验证用户到TV设备的距离，通过对用户使用的遥控电平强度进行监控达到二次验证的目的。具体如下：TV设备或移动端接收到遥控器或用户终端发送的遥控指令； TV设备或移动端解析遥控指令，得到遥控指令中预先加载的通信信号的平均信号强度；TV设备或移动端根据平均信号强度计算得到该TV设备或移动端与遥控器或用户终端之间的距离。

其中，还包括计时器700，计时器700通过串行总线600与处理器100电连接；

计时器700用于对用户的使用时间和设备运营时间进行监控，并将数据发送给处理器。

其中，还包括多个传感器800，传感器800包括光线传感器810和运动传感器820；

光线传感器810用于检测周围环境的光线情况，将周围环境的光线情况转换为控制信号；

运动传感器820用于检测周围有运动情况，并对周围运动情况转换为控制信号。

其中，还包括网络接口900，网络接口900与存储器400连接，通过网络接口900与外部设备连接，并可以通过外部设备下载屏幕保护图像及音乐；

TV设备还可以通过网络接口与移动端建立连接。

由于采用上述第一实施例或第二实施例中的护眼方法，预先设置了护眼详细设置，在使用时，可以根据使用情况对TV端的显示进行相应的调整，克服了少儿用户无法自主意识进行显示的调节导致的容易对眼睛造成损伤的技术问题，同时，还可以根据环境阈值对不同的环境进行自主修正，显示效果更好，显示更为健康。

作为本发明的第四实施例，提出一种儿童护眼系统，如图4所示，包括移动端1000、TV设备端1010和TV端1020，TV设备端1010分别与移动端1000和TV端1020连接，

移动端1000与TV设备端1020连接，用于设置TV设备端1020的用户设置和护眼设置；

TV端1020与TV设备端1010连接，用于显示TV设备端1010中的内容；

TV设备端1010用于检测周围环境，并根据周围环境改变在TV端中显示设置。

采用上述技术方案，由于预先设置了护眼详细设置，在使用时，可以根据使用情况对TV端的显示进行相应的调整，克服了少儿用户无法自主意识进行显示的调节导致的容易对眼睛造成损伤的技术问题，同时，还可以根据环境阈值对不同的环境进行自主修正，显示效果更好，显示更为健康。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。