本發(fā)明一般涉及照明瞄準（lighting aiming）系統(tǒng)和方法，并且尤其涉及與大型區(qū)域照明系統(tǒng)相兼容的照明瞄準系統(tǒng)和方法。

背景技術：

在許多高端大型區(qū)域照明應用諸如利用例如Philips Arena Vision產(chǎn)品的照明應用中，圍繞將要照亮的區(qū)域分布大量的燈具，以試圖在所述給定區(qū)域上創(chuàng)建均勻光強度。這樣的應用的示例包括用于照亮體育運動場（arena）例如場地（field）、球場（pitch）或體育場照明、立面（facade）照明、車間照明、停車場照明等等的運動場照明系統(tǒng)。

足球體育場例如可以具有照明計劃或設計，其中照明系統(tǒng)包含超出100個燈具，每一個燈具位于體育場上并且在球場上具有期望的瞄準位置（location）或點，以試圖提供合適的照明效果。典型地，照明系統(tǒng)安裝者接收照明計劃，其包含針對每一個燈具的信息諸如燈具的類型、燈具的安裝位置和方位（orientation）以及（典型地，相對于場地的中心）瞄準位置或點?；谶@個信息，安裝者將這些燈具安裝在體育場基礎設施中。在這個階段中，安裝者也必須使用照明計劃方位值將燈具指向場地中的期望瞄準位置。

從燈具位置中，安裝者具有場地的清晰概覽，但是很難精確地確定場地中的瞄準位置。為了改善對準過程的精度，安裝者能夠使用通過手動地將視覺標記放在場地上所需的坐標上而創(chuàng)建的網(wǎng)格（grid）以及與燈具光軸對準的激光指針。以這樣的方式，對準就是將激光點瞄準網(wǎng)格上所請求的視覺上插入位置。在這個過程中，視覺標記在場地上的放置是一項繁復的任務，并且基于激光點的對準本身容易出錯。

克服這樣的困難的一種方式是預先瞄準安裝在照明計劃的小規(guī)模模型上的預置夾具上的燈具，諸如在美國專利US8717552內(nèi)所討論的。然而，這樣的系統(tǒng)無法適應于針對體育場的建筑物的任何改變。換句話說，以有效的方式來“微調(diào)”燈具是困難的或不可能的。諸如在美國公開的申請US20130268246中所公開的，此外已提議將照相機附著于燈具，以致安裝者能夠通過產(chǎn)生反映所建模的光圖案（pattern）的“裁剪”圖像而“看到”來自燈具的光將指向哪里。這個裁剪的圖像隨后能夠與進一步“廣角”照相機圖像進行比較，以確定光束的位置和相對于廣角圖像的圖案并因此確定是否燈具被指向所需的方向。

技術實現(xiàn)要素：

利用如利用權利要求書所定義的本發(fā)明來解決上面的問題。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種用于瞄準大型區(qū)域照明系統(tǒng)的照明瞄準系統(tǒng)，該大型區(qū)域照明系統(tǒng)用于照明將要照亮的區(qū)域，該照明瞄準系統(tǒng)包括：燈具，該燈具具有安裝位置和方位并被配置成沿著光軸生成光束；照相機，其被配置成捕獲圖像，該照相機被耦合至燈具并且在照相機的視野與光軸之間具有定義關系；存儲器，其被配置成存儲包括燈具在將要照亮的區(qū)域內(nèi)的期望瞄準位置的照明信息，并且該存儲器進一步被配置成存儲包括至少一個特征在將要照亮的區(qū)域內(nèi)的預期位置的特征信息，其中預期位置不同于期望瞄準位置；處理器，其被配置成基于特征信息、照明信息和圖像來確定和輸出瞄準評價信息，以便能夠進行有關是否燈具被正確瞄準的確定。在這樣的實施例中，通過使用圖像來確定燈具的當前瞄準并將當前瞄準與存儲的包含關于燈具的期望瞄準的信息的照明計劃進行比較，能夠正確瞄準燈具。

照相機的視野與光軸之間的定義關系可以是至少以下之一：照相機的視野與光軸之間的已知方位偏移；包括光軸的照相機的視野；以光軸和表面的交點為中心的照相機的視野。在這樣的實施例中，照相機能夠與光軸進行對準并因此“看到”燈具的瞄準點?；蛘咴谝恍┣樾沃校鄬τ跓艟吖廨S在已知方位上被偏移，以便照相機能夠應用窄視野來捕獲包含已知特征的圖像，其中已知特征被定位于偏離燈具的光軸但是能夠用于瞄準燈具。

被配置成確定和輸出瞄準評價信息的處理器可以被配置成基于在源自照相機的視角的燈具的期望瞄準位置與源自照相機的視角的至少一個特征的預期位置之間的距離在照相機的視野內(nèi)的映射來生成圖像定位，并且被配置成在圖像定位上生成將被應用于圖像的圖形指示符，以指示至少一個特征在圖像內(nèi)的預期位置。在這樣的實施例中，通過將特征在圖像內(nèi)的定位與圖形指示符進行比較，用戶或安裝者能夠看到燈具的當前瞄準與預期瞄準之間的差異。

被配置成確定和輸出瞄準評價信息的處理器可以被配置成：分析圖像來確定圖像內(nèi)的至少一個特征，以確定圖像內(nèi)的特征定位，并且使用照明信息和特征信息來分析圖像內(nèi)的特征定位，以確定和輸出包括關于是否燈具被正確瞄準的指示符的瞄準評價信息。以這樣的方式，處理器能夠識別圖像內(nèi)的特征并隨后使用這些確定的特征作為分析的一部分。在這樣的實施例中，處理器被配置成確定在燈具的瞄準后面的幾何結構（geometry）并因此通過將圖像特征位置與燈具的預期位置和/或燈具的方位進行比較來確定燈具的位置和/或燈具的方位。

瞄準評價信息可以進一步包括基于使用照明信息和特征信息的圖像內(nèi)的特征定位的分析的燈具方位調(diào)整信號。

照明瞄準系統(tǒng)可以進一步包括電子可控馬達，其被配置成：接收燈具方位調(diào)整信號，以及基于燈具方位調(diào)整信號來致動（actuate）燈具，以致期望瞄準定位與基于燈具的安裝位置和方位的瞄準定位之間的差異被減小。在這樣的情形中，這些燈具能夠被瞄準并在其瞄準中被多次改變而不需要采用昂貴的高級工作設備。

照明瞄準系統(tǒng)可以進一步包括被耦合至燈具的傾斜傳感器，其中處理器可以被配置成：基于使用照明信息來分析傾斜傳感器輸出，確定是否燈具被正確瞄準在圍繞水平軸的第一方位中；以及基于瞄準評價信息，確定是否燈具被正確瞄準在圍繞垂直軸的第二方位中。在這樣的實施例中，傾斜瞄準確定和校正能夠使用傾斜傳感器來執(zhí)行并且顯著降低使用照相機和“計算機視覺”裝置以及本文所討論的方法的平移（pan）瞄準確定和校正的復雜度。

照明瞄準系統(tǒng)可以進一步包括被耦合至燈具的距離或范圍傳感器，其中處理器可以被配置成：基于使用照明信息來分析距離或范圍傳感器輸出，確定是否燈具被正確瞄準在圍繞水平軸的第一方位中；以及基于瞄準評價信息，確定是否燈具被正確瞄準在圍繞垂直軸的第二方位中。在這樣的實施例中，傾斜瞄準確定和校正能夠使用范圍或距離傳感器來執(zhí)行并且顯著降低使用照相機和“計算機視覺”裝置以及本文所討論的方法的平移瞄準確定和校正的復雜度。

照明瞄準系統(tǒng)可以進一步包括顯示器，其中顯示器可以被配置成接收和顯示與瞄準評價信息相關的信息的視覺表示。以這樣的方式，能夠給用戶提供關于如何調(diào)整燈具并因此正確瞄準燈具的指示符。

顯示器可以是從顯示器的視角顯示燈具瞄準位置的表示的增強現(xiàn)實顯示器，燈具瞄準位置以瞄準評價信息為基礎。

至少一個特征可以是至少以下之一：位于（多個）確定位置上的至少一個信標，并且其中特征信息包括至少一個信標的（多個）預期位置；以及位于定義位置上的固有2D或3D特征，以及其中特征信息包括2D或3D特征的位置。

在這樣的實施例中，存儲器被配置成存儲利用信標定位指示預期圖像的信息并且使用這個（預期圖像）來與利用照相機所捕獲的實際信標位于其內(nèi)的實際圖像進行比較。預期圖像信標定位與實際圖像信標定位之間的差異隨后在一些實施例中可以用于確定瞄準誤差和校正。例如，固有特征可以是場地上的體育場看臺安排、球門柱、中心圓或中心地點(spot)標記。以這樣的方式，在場地上不需要附加的標記或信標被放置在定位上。

根據(jù)第二方面，提供一種瞄準大型區(qū)域照明系統(tǒng)的方法，該大型區(qū)域照明系統(tǒng)用于照明將要照亮的區(qū)域，該方法包括：利用方位將燈具定位在安裝位置中，以致燈具被配置成沿著光軸生成光束；利用照相機的視野與光軸之間的定義關系，將照相機耦合至燈具；利用照相機來捕獲圖像；存儲包括燈具在將要照亮的區(qū)域內(nèi)的期望瞄準定位的照明信息；存儲包括至少一個特征在將要照亮的區(qū)域內(nèi)的預期位置的特征信息，其中預期位置不同于期望瞄準位置；基于特征信息、照明信息和圖像，確定瞄準評價信息；輸出瞄準評價信息，以便能夠進行有關是否燈具被正確瞄準的確定。

照相機的視野與光軸之間的定義關系可以是至少以下之一：照相機的視野與光軸之間的已知方位偏移；包括光軸的照相機的視野；以光軸和表面的交點為中心的照相機的視野。在這樣的實施例中，照相機能夠與光軸進行對準并因此“看到”燈具的瞄準點?；蛘咴谝恍┣樾沃?，照相機的視野可以相對于燈具光軸在已知方位上被偏移，以便照相機能夠應用窄視野來捕獲包含偏離燈具的光軸進行定位但是能夠用于瞄準燈具的已知特征的圖像。

確定瞄準評價信息可以包括：基于在源自照相機的視角的燈具的期望瞄準位置與源自照相機的視角的至少一個特征的預期位置之間的距離在照相機的視野內(nèi)的映射，生成圖像定位；在圖像定位上生成圖形指示符；將圖像定位上的圖形指示符應用于圖像，以指示至少一個特征在圖像內(nèi)的預期定位。

確定瞄準評價信息可以包括：分析圖像來確定圖像內(nèi)的至少一個特征；確定圖像內(nèi)的特征定位；使用照明信息和特征信息來分析圖像內(nèi)的特征定位；以及基于使用照明信息和特征信息的圖像內(nèi)的特征定位的分析，生成關于是否燈具被正確瞄準的瞄準指示符。

確定瞄準評價信息可以進一步包括：基于使用照明信息和特征信息的圖像內(nèi)的特征定位的分析，生成燈具方位調(diào)整信號，以及輸出瞄準評價信息包括輸出燈具方位調(diào)整信號。

該方法可以進一步包括：在電子可控馬達上接收燈具方位調(diào)整信號；以及利用電子可控馬達基于燈具方位調(diào)整信號來致動燈具，以致期望瞄準定位與基于燈具的安裝定位和方位的瞄準定位之間的差異被減小。

該方法可以包括：基于使用照明信息來分析傾斜傳感器輸出，確定是否燈具被正確瞄準在圍繞水平軸的第一方位中；以及基于瞄準評價信息，確定是否燈具被正確瞄準在圍繞垂直軸的第二方位中。

該方法可以包括：基于使用照明信息來分析范圍或距離傳感器輸出，確定是否燈具被正確瞄準在圍繞水平軸的第一方位中；以及基于瞄準評價信息，確定是否燈具被正確瞄準在圍繞垂直軸的第二方位中。

該方法可以包括在顯示單元上接收和顯示與瞄準評價信息相關的信息的視覺表示。

顯示信息的視覺表示可以包括：經(jīng)由增強現(xiàn)實顯示器從顯示器的視角顯示燈具瞄準定位的表示，燈具瞄準定位以瞄準評價信息為基礎。

至少一個特征可以是至少以下之一：位于（多個）確定位置上的至少一個信標，并且其中特征信息包括至少一個信標的（多個）預期位置；以及位于定義位置上的固有2D或3D特征，并且其中特征信息包括2D或3D特征的位置。

附圖說明

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的示例，其中：

圖1顯示根據(jù)一些實施例的示例照明瞄準系統(tǒng)；

圖2顯示根據(jù)第一組實施例的操作中的示例照明瞄準系統(tǒng)；

圖3顯示根據(jù)第二組實施例的操作中的示例照明瞄準系統(tǒng)；

圖4顯示根據(jù)一些實施例的確定體育場內(nèi)的至少一個2D和一個3D示例特征的操作中的示例照明瞄準系統(tǒng)；

圖5顯示根據(jù)一些實施例的使用附加的傾斜傳感器的示例照明瞄準系統(tǒng)；

圖6顯示根據(jù)一些實施例的使用附加的距離或范圍傳感器的示例照明瞄準系統(tǒng)；和

圖7顯示根據(jù)一些實施例的光瞄準系統(tǒng)的操作的流程圖。

具體實施方式

參照本文的實施例所描述的概念針對照明瞄準系統(tǒng)。尤其針對照明瞄準系統(tǒng)，以使得泛光燈具的方向能夠改善工作流程效率。照明瞄準系統(tǒng)使用照相機來基于所提取的位于將要照亮的區(qū)域內(nèi)（位于區(qū)域內(nèi)的或引入或固有）的視覺地標或特征確定燈具的正確瞄準。對準誤差此外能夠通過分析所確定的特征（測量的方位）并利用根據(jù)照明計劃的所需方位來導出。在本文所述的一些實施例中隨后能夠利用合適的音頻或視覺裝置將安裝者引導至所測量的未對準，以定向該燈具。類似的方案也能夠應用于具有機動化的平移-傾斜單元的燈具。雖然尤其參照體育場或運動場諸如足球體育場描述了以下示例，但是將明白：本文所述的裝置和方法能夠應用于各種大規(guī)模照明應用，諸如立面照明、車間照明、停車場照明或甚至其中不可能在目標位置上放置標記的大型區(qū)域，例如，諸如用于游泳池場館的照明。照明系統(tǒng)設計者典型地使用虛擬平面來設計照明計劃。在足球體育場中，虛擬平面通常被視為足球場。然而，在游泳池中，虛擬平面與水池的水位相類似。在空的水池中，難以在虛擬平面上將標記放置在目標位置上，而在滿的水池中，標記應該是（移動的）浮動的。類似地，本文所述的裝置和方法能夠應用于其中照明平面是不平坦的照明情形。例如，在室內(nèi)賽車場中，其中循環(huán)地板（cycling floor）是傾斜的并形成陡峭的角度。

參照圖1，顯示示例照明瞄準系統(tǒng)。圖1所示的照明瞄準系統(tǒng)包括能夠是任何合適的燈具類型和配置的燈具5。燈具5如本文所述能夠經(jīng)由合適的安裝點或夾具被安裝在體育場內(nèi)。安裝點或夾具能夠被配置成可調(diào)的，以便改變燈具的方位。這個調(diào)整在一些實施例中是二維調(diào)整。合適的調(diào)整能夠是以下之中的任何兩個或三個：圍繞水平軸的方位（傾斜調(diào)整）；圍繞垂直軸的方位（平移調(diào)整）；以及圍繞燈具的光軸的方位（滾動調(diào)整）。

照明瞄準系統(tǒng)能夠包括照相機1。照相機1在一些實施例中能夠被耦合至燈具5。照相機1在一些實施例中在固定夾具上可拆卸地被耦合至燈具5。在一些實施例中，照相機1能夠永久地被耦合或被固定在燈具5上或形成包括燈具和照相機的整體燈具組件的一部分。照相機1以這樣的方式被耦合到燈具5，以致在照相機的視野與光軸之間具有定義關系。例如，照相機的視野與光軸之間的定義關系可以是：照相機的視野包括燈具的光軸。換句話說，在照相機的視野與光軸之間具有小的但是已知的方位偏移。優(yōu)選地，照相機的視野是這樣的，以致利用照相機所捕獲的圖像的中心是燈具的光軸相對于球場或體育場表面的交點。換句話說，優(yōu)選地利用照相機所捕獲的圖像的中心是燈具的瞄準地點或瞄準點。然而，將明白：定義關系可以是照相機的視野與光軸之間的已知方位偏移。這種偏移可以使得照相機能夠具有窄視野來捕獲包含已知特征的圖像，其中已知特征被定位于偏離燈具的光軸但是能夠用于以本文所述的方式來瞄準燈具。

照相機能夠是被配置成捕獲圖像并將圖像傳遞至瞄準設備3的任何合適的照相機或成像裝置。例如，在一些實施例中，照相機1包括鏡頭或光學器件，以便能夠調(diào)整照相機的視野諸如變焦操作，以致照相機被配置成：利用較寬視野在第一變焦等級上捕獲第一圖像或第一組圖像，從而能夠進行粗瞄，并且利用較窄視野在第二變焦等級上捕獲第二圖像或第二組圖像，從而能夠進行精瞄。在本文的應用中，術語照相機應該被解釋為包括被動和主動成像示例二者的任何圖像捕獲裝置諸如激光雷達設備、紅外照相機并且不應被限于視覺波長照相機。

照明瞄準系統(tǒng)在一些實施例中進一步包括瞄準裝置3。瞄準裝置3在一些實施例中被配置成從照相機1接收圖像或圖像數(shù)據(jù)并且基于這些圖像來確定是否燈具被正確瞄準。在一些實施例中，利用被配置成無線地或者使用有線或電纜連接來接收（和發(fā)射數(shù)據(jù)）的合適的計算機或處理裝置來實現(xiàn)瞄準裝置。計算機或處理設備在一些實施例中是適合于由安裝者或燈具系統(tǒng)來運送的便攜式或移動裝置。

瞄準裝置3在一些實施例中因此包括至少一個處理器31，其被配置成處理從照相機1接收的圖像數(shù)據(jù)。瞄準裝置3此外包括至少一個存儲器33。存儲器在一些實施例中包括被分配來存儲將在處理器31上運行或執(zhí)行的程序代碼或數(shù)據(jù)諸如本文所述的特征確定、特征定位確定和瞄準確定操作的存儲器的部分。此外，存儲器33在一些實施例中包括被分配來存儲將要處理的數(shù)據(jù)的存儲器的部分。例如，在一些實施例中，存儲器33被配置成存儲照明計劃或基于照明計劃的信息，以使得處理器31能夠確定是否燈具被正確瞄準。在一些實施例中，存儲器33包括基于燈具的期望或“瞄準”方位、在球場上的期望或“瞄準”位置的信息或基于“瞄準”需求的任何合適的信息。能夠例如從照明計劃中確定或找到這個信息，其中照明計劃包括被安裝在體育場內(nèi)或者將要安裝在體育場內(nèi)的燈具的列表或表格、燈具的類型、燈具的安裝或放置位置（相對于已知數(shù)據(jù)諸如體育場的中心點或地點）、燈具的期望方位以及燈具的期望瞄準點（相對于已知數(shù)據(jù)）。此外，如本文所討論的，在一些實施例中，基于燈具的期望瞄準位置的信息能夠采用從安裝在期望位置和方位上并且瞄準期望瞄準位置或地點的照相機（燈具）的視角中模擬的或預定生成的圖像的形式。存儲器33在一些實施例中可以包括基于將在瞄準操作中使用的任何特征的信息。如下文將描述的，這些特征對于正在其內(nèi)部生成照明效果的架構或結構而言能夠是固有的，例如體育場內(nèi)的特征。在一些實施例中，這些特征是將被定位在已知或確定位置上的瞄準或目標特征。因而，例如，與這些（瞄準、目標或固有的）特征相關聯(lián)的任何參數(shù)被存儲在存儲器33中。這些例如能夠是特征的位置、形狀、大小、顏色或光圖案。

存儲器33能夠是任何合適的存儲器諸如半導體存儲器，并且在一些實施例中，存儲器33包括至少一部分易失性存儲器和一部分非易失性存儲器。在一些實施例中，存儲器的至少一部分被定位成與瞄準裝置3分開。例如，在一些實施例中，存儲器的一部分諸如包括照明計劃或基于照明計劃的信息的存儲器被定位在遠離瞄準裝置3的服務器上并且能夠由處理器33經(jīng)由合適的數(shù)據(jù)連接來檢索。

處理器31因此能夠被配置成從照相機1接收圖像數(shù)據(jù)。在一些實施例中，處理器進一步被配置成接收照明信息和特征信息。處理器31隨后能夠分析圖像數(shù)據(jù)、照明信息和特征信息并且基于分析來確定和輸出瞄準評價信息，以便能夠進行有關是否燈具被正確瞄準的確定。例如，在一些實施例中，處理器能夠被配置成基于燈具的期望瞄準位置和至少一個特征的預期位置之間的距離相對于圖像視角的映射來生成圖像定位（或者距圖像中的定義定位的圖像偏移）。在確定了圖像定位的情況下，處理器隨后能夠在圖像定位上生成將應用于圖像的圖形指示符，以指示至少一個特征在圖像內(nèi)的預期定位。但是，將明白：在以下描述內(nèi)，術語位置和定位是可互換的。為了清晰起見，術語位置相對于物理位置或定位諸如瞄準位置或特征在體育場內(nèi)的位置來使用，而術語定位相對于照相機圖像或圖像內(nèi)的信息或基于圖像來使用。當圖形指示符與特征對準時，則燈具被正確瞄準。此外，當圖形指示符與圖像上的特征不對準時，安裝者或用戶能夠試圖調(diào)整燈具，以便將圖形指示符與圖像上的特征相對準。

在一些實施例中，處理器31此外能夠被配置成執(zhí)行圖像處理和分析圖像來確定圖像內(nèi)的至少一個特征。如下所述，特征例如能夠是被放置在場地上的視覺標記或信標或者能夠基于體育場或球場的固有結構或配置來確定。

處理器31此外被配置成確定（多個）特征在圖像內(nèi)的定位。此外，定位在一些實施例中相對于已知點或位點（locus）來定義。例如，在一些實施例中，（多個）特征的定位相對于圖像的中心點來確定，然而將明白：在一些實施例中，（多個）特征的定位相對于圖像的角落或邊緣之一來確定。

在確定了（多個）特征的定位的情況下，處理器31隨后能夠被配置成使用照明信息和特征信息來確定或分析一個或多個特征在圖像內(nèi)的定位。處理器31能夠使用這個分析來生成和輸出瞄準評價信息，以便能夠進行是否燈具被正確瞄準的確定。例如，處理器31能夠確定圖像中的特征與預期特征定位之間的圖像定位（或者距圖像中的定義定位的圖像偏移）并且進一步基于分析來生成瞄準評價信息或者瞄準或方位調(diào)整信號。

在一些實施例中，瞄準裝置進一步包括顯示單元35。顯示單元能夠是適合于給瞄準裝置3的安裝者或用戶提供視覺或圖形指示符的任何合適的顯示技術。在一些實施例中，顯示單元是從瞄準裝置中可拆卸的或與之分開的部分并且被配置成接收瞄準評價信息（諸如方位調(diào)整信號）和顯示與瞄準評價信息相關的信息的視覺表示。在一些實施例中，顯示單元35能夠接收利用照相機所捕獲的圖像并且覆蓋瞄準評價信息諸如視覺或圖形指示符。在一些實施例中，此外能夠處理圖像。例如，所確定的特征能夠在視覺上被增強。

在一些實施例中，顯示單元能夠被實現(xiàn)為在平板計算機、移動設備或移動電話上操作的應用或程序。在一些實施例中，顯示技術是增強現(xiàn)實顯示器，例如諸如增強現(xiàn)實眼鏡。

在一些實施例中，瞄準評價信息能夠利用裝置來處理并且經(jīng)由可聞輸出裝置諸如揚聲器或耳機來輸出。瞄準評價信息的可聞輸出在一些實施例中可以補充（compliment）視覺或圖形輸出并且進一步向安裝者或用戶指示是否燈具被正確瞄準。例如，耳麥能夠試圖產(chǎn)生向安裝者或用戶指示圍繞垂直軸的旋轉(zhuǎn)的空間音頻源信號。因而，左側空間信號能夠指示向左的調(diào)整，而右側空間信號指示向右的調(diào)整。

在一些實施例中，照明瞄準系統(tǒng)進一步包括被配置成接收方位調(diào)整信號的可控馬達37。馬達例如步進馬達能夠被配置成移動或致動燈具5，以減少任何瞄準誤差。在這樣的實施例中，燈具5能夠被安裝在利用電子可控馬達37來致動或移動的傾斜和平移萬向節(jié)上?？煽伛R達37此外在一些實施例中能夠在滾動方位中移動或致動燈具。雖然大多數(shù)燈具具有相對于光學中心的旋轉(zhuǎn)不變光投影且因此并不總是需要適配機械滾動角，但是滾動移動能夠產(chǎn)生非對稱光投影模塊的效果。在一些實施例中，機械滾動能夠在與光軸垂直的平面中利用如同加速度計之類的傾斜設備來測量，并且作為瞄準評價信息的一部分的對準網(wǎng)格覆蓋能夠被生成并被投影在輸出圖像上，以致用戶能夠檢測到任何未對準并相應地校正滾動角。

在一些實施例中，照明瞄準系統(tǒng)進一步包括附加傳感器39。例如，在一些實施例中，照明瞄準系統(tǒng)包括傾斜傳感器，其被耦合至燈具5并被配置成確定能夠被傳遞至處理器31的水平軸（傾斜）方位值。在這樣的實施例中，處理器31能夠被配置成：接收傾斜傳感器輸出，并且通過使用在存儲器33中存儲的信息分析傾斜傳感器輸出，諸如將測量的傾斜角與燈具的期望傾斜角進行比較，確定是否圍繞水平軸方位正確瞄準燈具。此外，在這樣的實施例中，處理器31能夠被配置成基于本文所討論的在存儲器33中存儲的圖像和信息的分析來確定是否圍繞垂直軸方位（平移方位）正確瞄準燈具。以這樣的方式，如本文所討論的圖像分析被簡化，這是因為傾斜方位被單獨確定并且不需要根據(jù)使用在存儲器中存儲的信息的圖像的分析來確定。在一些實施例中，傾斜傳感器的使用能夠被配置成基于本文所討論的圖像的分析來檢查或校準是否燈具的瞄準是正確的確定。此外，在一些實施例中，傾斜傳感器的使用能夠與本文所討論的圖像的分析進行組合，以便更精確地確定燈具的瞄準。

類似地，在一些實施例中，照明系統(tǒng)進一步包括范圍或距離傳感器，其被安裝在燈具5上并被配置成確定從燈具到瞄準定位或點的距離或范圍。在這樣的實施例中，處理器31能夠接收距離或范圍傳感器的輸出并且基于存儲器33中的信息來分析這個輸出，以便確定水平或傾斜方位。在這樣的實施例中，處理器31能夠被配置成：接收范圍或距離傳感器輸出，并且通過使用在存儲器33中存儲的信息來分析范圍或距離傳感器輸出，諸如對照燈具與瞄準定位或地點之間的預期距離來比較測量的距離或范圍，確定是否燈具圍繞水平軸方位被正確瞄準。此外，在這樣的實施例中，處理器31能夠被配置成基于本文所討論的存儲在存儲器33中的圖像和信息的分析來確定是否圍繞垂直軸方位（平移方位）正確瞄準燈具。以這樣的方式，如本文所討論的圖像分析被簡化，這是因為傾斜方位被單獨確定并且不需要根據(jù)使用在存儲器中存儲的信息的圖像的分析來確定。在一些實施例中，范圍或距離傳感器的使用能夠被配置成基于如本文所討論的圖像的分析來檢查或校準是否燈具的瞄準是正確的確定。此外，在一些實施例中，范圍或距離傳感器的使用能夠與本文所討論的圖像的分析進行組合來更精確地確定燈具的瞄準。

在以下示例中，處理器基于上述的圖像處理實施例來生成瞄準評價信息。然而，將明白：以下裝置能夠被配置成采用應用于圖像的圖像定位的形式來生成瞄準評價信息。換句話說，通過采用本文所述的方式基于在燈具的期望瞄準位置和至少一個特征的預期位置之間的距離相對于圖像視角的映射來生成圖像定位，從而生成和輸出瞄準評價信息。一旦圖像定位被確定，則在圖像定位上將圖形指示符應用于圖像，以指示至少一個特征在圖像內(nèi)的預期定位。

在一些實施例中，處理器31此外能夠被配置成執(zhí)行圖像處理并分析圖像來確定圖像內(nèi)的至少一個特征。

參照圖2，根據(jù)第一組實施例顯示照明瞄準系統(tǒng)的示例操作。在圖2中利用足球場地100以及具有光軸或瞄準方向103的示例燈具5（被耦合至照相機1）來表示體育場，其中光軸或瞄準方向103在場地的表面上在瞄準位置或點107上與足球場地100相交。燈具5在這個示例中位于先驗已知的燈具位置（x, y, z: X1, Y1, Z1）上但是具有未知的或尚未精確確定的水平和垂直方位。

此外，位于場地上的是在已知位置上的至少一個視覺標記101。在這個示例中，單個視覺標記101位于場地的中心地點（x, y, z: 0, 0, 0）上。視覺標記能夠是任何合適的對象，諸如球、反射器或者有源光源或信標。將明白：信標能夠被定義為有源和無源信標二者。此外，術語信標和視覺指示符不應被限于人類視覺范圍的波長，但是與照相機傳感器靈敏度范圍有關。在一些實施例中，不同的對象可以具有不同的特性，諸如不同的顏色或形狀的標記或者編碼（脈沖）光源，以便能夠?qū)⒁曈X標記彼此區(qū)分開來。

被耦合或被安裝至燈具5的照相機1能夠被配置成捕獲圖像，其如本文所述并在圖2中被顯示為圖像110。圖像110在這個示例中具有顯示瞄準地點或點107的圖像的中心。照相機在一些實施例中能夠?qū)⑦@個圖像傳遞至處理器31。

處理器31隨后能夠被配置成分析圖像110來確定特征（其在這個示例中是視覺標記101）。視覺指示符的確定能夠基于任何已知的參數(shù)，諸如顏色、形狀、大小或信標圖案。例如，圖像能夠被顏色過濾，以識別具有特定顏色的視覺指示符，或者圖像能夠被處理來確定特定形狀。在確定了圖像110內(nèi)的特征（視覺標記101）的情況下，處理器隨后能夠被配置成確定視覺標記101在圖像110內(nèi)的定位。在本文所示的示例中，圖像110內(nèi)的定位基于距圖像的中心（表示瞄準地點或點）107的像素行的數(shù)量（垂直偏移）Δr和像素列的數(shù)量（水平偏移）Δc來確定。

在一些實施例中，處理器31能夠被配置成使用距圖像的中心的偏移（像素行和像素列的數(shù)量）來定義起源于圖像平面上的定位、通過光軸、結束于場地中的標記位置的矢量線105。這個矢量105在一些實施例中能夠用于導出相對于光軸、圍繞行和列方向的旋轉(zhuǎn)角度的估計，或者換句話說，確定燈具的（多個）方位的估計，從而知道燈具、特征（或視覺標記）的相對位置以及瞄準點與特征之間的“距離”。

在這樣的情形中，處理器31此外能夠從照明計劃或者基于照明計劃的信息中檢索燈具的（多個）預期或期望方位。處理器能夠?qū)⒋_定的或測量的（多個）方位與（多個）預期方位進行比較并因此確定是否燈具被正確瞄準。此外，從確定的或測量的（多個）方位與（多個）預期方位之間的差異中，處理器此外能夠生成將被傳遞至顯示單元或至馬達的校正或方位調(diào)整信號，如本文所述。

在一些實施例中，在是否燈具被正確瞄準的確定之前，能夠執(zhí)行至少一些幾何計算。例如，在一些實施例中，處理器31例如能夠使用基于照明計劃預期燈具位置、（多個）方位以及潛在地相對于場地的瞄準地點、視覺指示符的位置的信息并且利用有關照相機視野的知識來預先確定預期圖像偏移或定位。此外，在一些實施例中，照明計劃本身能夠包括預期圖像偏移值或定位。在這樣的實施例中，處理器31隨后能夠?qū)φ账_定的圖像偏移值或定位來比較預期圖像偏移值或定位，以便確定是否燈具被正確瞄準。此外，在預期的與確定的圖像偏移或定位之間的差異此外能夠用于生成將被傳遞至顯示單元或至馬達的校正或方位調(diào)整信號，如本文所述。

在一些進一步實施例中，預期的圖像偏移或定位能夠作為模擬圖像來生成，其中模擬圖像包括在預期的圖像偏移或圖像定位上的模擬視覺標記，其相對于所捕獲的圖像能夠被覆蓋并被呈現(xiàn)給顯示單元的用戶。所顯示的模擬視覺標記能夠用于借助于合適的圖形用戶界面向瞄準裝置的安裝者或用戶通知正確的燈具方位。

參照圖3，根據(jù)第二組實施例顯示照明瞄準系統(tǒng)的示例。然而在圖2所示的示例中具有單個視覺指示符，而在這個示例中在已知位置上的多個視覺標記（或信標）被放置在場地中。這針對圖3利用具有位于第二已知定位（x, y, z: X2, Y2, Z2）上的第二視覺標記201的場地來顯示。

處理器31能夠接收圖像210。利用照相機1所捕獲的圖像210顯示這些視覺標記101、201二者。處理器此外隨后能夠確定“特征”或視覺標記201、101。處理器31隨后能夠確定視覺標記相對于所捕獲的圖像的定位。這再一次被顯示在圖像210中，其中第一視覺標記101具有距圖像的中心（表示瞄準地點或點）107的Δr像素行（垂直）偏移和Δc像素列（水平）偏移，且第二視覺標記201具有距圖像的中心（表示瞄準地點或點）107的Δr2像素行（垂直）偏移和Δc2像素列（水平）偏移。以這樣的方式，處理器隨后能夠確定位移矢量105、205。處理器31此外能夠分析這些矢量105、205，以導出相對于光軸、圍繞行和列方向的旋轉(zhuǎn)角度的估計。換句話說，處理器能夠確定燈具的（多個）方位的估計，從而知道燈具、特征（或視覺標記）的相對位置以及瞄準點與特征已知位置之間的“距離”。多個特征的使用是有益的，這是因為其允許平均瞄準定位利用減少由于單個測量所引入的任何錯誤的能力來確定。此外，由于足夠數(shù)量的特征或視覺指示符被確定，所以處理器31此外能夠估計與燈具相關聯(lián)的進一步參數(shù)，諸如燈具旋轉(zhuǎn)方位（其對于非對稱光圖案瞄準而言是有用的），或者估計體育場內(nèi)的照相機位置（換句話說，體育場內(nèi)的燈具位置）。因而，例如，利用兩個特征或視覺標記，能夠估計圍繞光軸的旋轉(zhuǎn)，而在一個特征（標記）的情況下，這個滾動旋轉(zhuǎn)被假設為零并因而被忽略。對于燈具位置來說，需要2D圖像中的4個特征（或信標）。如果范圍或距離數(shù)據(jù)可用于這些特征，那么只需要三個信標來導出燈具位置。如果場地的平面的2D方位也能夠被確定，則為了估計或提取燈具位置而只需要圖像中的2個特征。這個信息在一些實施例中能夠被直接估計或者例如通過來自2D激光掃描器的3D圖像的分析來提取。

處理器31在一些實施例中能夠使用所估計的燈具位置來獨自從圖像中確定燈具的身份（identity）。因而，在一些實施例中，處理器不需要知道燈具的位置，但是基于圖像來確定位置，并且根據(jù)這個位置、使用照明計劃或基于照明計劃的信息來識別燈具以及隨后從照明計劃或基于照明計劃的信息中確定預期相關聯(lián)的瞄準位置和/或預期方位估計。

處理器31隨后能夠?qū)㈩A期瞄準位置和/或（多個）預期方位對照所確定的瞄準位置和/或（多個）方位進行比較，以確定是否所識別的燈具被正確瞄準。如前所述，使用基于照明計劃的信息的圖像內(nèi)的特征定位的這個分析來確定是否燈具被正確瞄準例如能夠是所確定的（多個）方位或所確定的（多個）圖像位移或覆蓋在所捕獲的圖像上的預期視覺標記的（多個）模擬圖像的比較。

雖然參照圖2和3所顯示的示例使用被放置在場地的已知位置上的視覺標記，但是將明白：在一些實施例中，圖像能夠被分析來確定內(nèi)在的或固有的2維或3維特征。例如，圖4顯示源自照相機的示例邊緣檢測過濾圖像。在這個圖像內(nèi)顯示兩個可能的固有特征，其能夠被用作在體育場內(nèi)具有已知位置的參考特征。圖4以禁區(qū)305的場地標記的形式來顯示示例2維特征。場地上的標記被制作在已知位置上并具有已知大小，且包括這些（標記）的圖像能夠用于確定適合于生成合適圖像位移矢量的特征上的點。此外，圖4所示的示例3維特征是體育場座位較低層301邊緣。將明白：體育場將具有許多這樣的特征，其能夠利用已知位置來識別并隨后被確定在圖像內(nèi)。例如，固有特征也能夠是泛光燈具本身，這是因為在照明計劃中每一個燈具的位置是已知的。因此，所觀測到的燈具能夠被用作無源或有源地標。通過特定燈具的激活（靜態(tài)或編碼光），能夠為觀測照相機創(chuàng)建信標?；趯⒁ㄏ虻臒艟叩奈恢?，燈具能夠被激活為位置上的信標，從而導致更好的瞄準精度。瞄準工具或裝置在一些實施例中因此能夠指示信標燈具，從而導致最高瞄準精度。在這樣的實施例中，使用體育場燈光可以導致燈具的光軸和照相機沒有被對準或偏移。捕獲被安裝在場地上方高處的體育場燈光以及場地上的目標位置的圖像能夠需要非常大的視野。在這樣的實施例中，因此以這樣的方式可以在燈具的光軸與照相機系統(tǒng)的視野之間具有定義機械偏移，以致利用照相機能夠觀測到這些燈具而無論場地上的燈具目標位置如何。

接著，能夠由操作員手動激活或由系統(tǒng)自動激活燈具。將明白：在一些實施例中，由于這些形狀之中的許多形狀具有定義的直線或基本上直的線，所以能夠確定并慮及任何的光學透視效果。

在這樣的實施例中，處理器31能夠被配置成根據(jù)任何已知的技術或方法來提取具有獨特的2維或3維形狀的特征或?qū)ο蟆?/p>

參照圖5，根據(jù)進一步組的實施例顯示照明瞄準系統(tǒng)的進一步示例。在這個示例中，瞄準系統(tǒng)包括被配置成確定傾斜角度401的傾斜傳感器。傾斜傳感器如本文所述能夠被用作確定燈具的方位角度的補充方式。例如，傾斜傳感器在一些實施例中能夠用于測量圍繞水平軸的旋轉(zhuǎn)并因此降低從圖像中確定是否燈具被正確瞄準所需的分析的復雜度。

參照圖6，顯示照明瞄準系統(tǒng)的進一步示例，其中瞄準系統(tǒng)包括被配置成確定在燈具或照相機與瞄準地點107之間的范圍或距離501的范圍或距離傳感器。在以下應用中，術語范圍或距離傳感器被定義為用于確定從燈具或照相機到定義位置的范圍或距離的任何合適的裝置。在一些實施例中，傳感器可以直接測量距離。然而，在一些實施例中，傳感器可以間接測量距離。定義位置例如能夠是燈具或照相機或特征的瞄準點。如本文所述，范圍或距離傳感器輸出能夠被用作確定燈具的方位角的補充方式。例如，范圍或距離傳感器在一些實施例中能夠用于確定至瞄準地點的距離并且在知道燈具的位置（或者至少高度）的情況下使用簡單三角法來確定圍繞水平軸的方位或旋轉(zhuǎn)。在這樣的實施例中，能夠降低確定是否燈具被正確瞄準所需的分析的復雜度，這是因為隨后只需要確定圍繞垂直軸的方位，這因此由于單個維度而簡化估計。在一些實施例中，不使用單個元件來測量光軸上的距離，范圍傳感器也能夠是范圍或距離傳感器的矩陣。使用范圍傳感元件的陣列/矩陣具有能夠直接確定燈具相對于地平面的方位的優(yōu)點。范圍傳感器在一些實施例中能夠利用圍繞水平軸掃描的線掃描激光掃描器來實現(xiàn)。利用2維激光掃描器或飛行時間照相機是有可能通過曲面擬合來測量地平面的方位。并且，范圍矩陣傳感器能夠用于基于其3D形狀屬性來檢測信標并因此用于相對于垂直軸來對準燈具。換句話說，在一些實施例中，照相機能夠利用作為圖像生成器操作的范圍傳感元件的陣列/矩陣來替換或補充（其中所生成的圖像進一步具有深度或距離信息）。此外，將明白：在一些實施例中，在燈具與特征諸如信標之間的范圍或距離能夠通過使用圖像來間接確定。例如，圖像內(nèi)的特征被測量并與其實際的或已知的大?。ㄒ悦诪閱挝唬┻M行比較。在這樣的實施例中，由于光學系統(tǒng)的屬性是已知的，所以能夠從圖像中的信標的規(guī)模（放大系數(shù)）中導出距離。

參照圖7，描述照明瞄準系統(tǒng)的操作的示例方法。如本文所述，照相機1能夠被配置成確定或捕獲圖像，其已被安裝或被耦合至燈具并且優(yōu)選地被定位，以致視野的中心反映燈具的光軸。換句話說，燈具光束的中心點也是圖像的中心點。

在圖7中利用步驟601來顯示從照相機中捕獲圖像的操作。

處理器31在一些實施例中隨后能夠被配置成接收圖像并從圖像中確定至少一個合適的特征。如本文所討論的，在一些實施例中，特征是位于場地上的已知定位上的視覺標記并且在一些實施例中是從體育場的隱式或內(nèi)在結構或配置中確定的特征（例如場地標記、體育場架構等等）。在一些實施例中，確定單個特征，然而將明白：能夠確定任何數(shù)量的特征，并且確定的特征越多，則能夠估計的燈具位置和方位的估計就越精確。

在圖7中利用步驟603來顯示從圖像中確定至少一個特征的操作。

處理器隨后能夠被配置成確定（多個）特征在圖像內(nèi)的定位。如本文所討論的，定位能夠相對于圖像的中心點或相對于任何合適的位點，諸如圖像的角落或邊緣。

在圖7中利用步驟605來顯示確定（多個）特征在圖像內(nèi)的定位的操作。

處理器在確定了（多個）特征在圖像內(nèi)的定位的情況下能夠使用基于照明計劃的信息（諸如預期或期望燈具位置、方位和/或瞄準位置）來分析這個信息。在一些實施例中，這能夠包括：基于圖像特征位置來確定燈具的幾何結構（燈具位置、方位和/或瞄準位置），以及將這個確定的燈具位置和/或方位與存儲的照明計劃預期位置和/或方位信息進行比較。在一些實施例中，處理器能夠確定在預期瞄準點與特征（諸如在已知定位上的視覺標記）之間源自燈具的視角的估計位移并將這個估計的位移與從圖像中確定的位移進行比較，以便確定是否燈具已被正確瞄準（并且此外，潛在的校正方位運動）。在一些實施例中，處理器能夠基于燈具的期望瞄準點來確定模擬圖像或從存儲器中檢索照相機的視角的模擬圖像。

在圖7中利用步驟607來顯示從存儲器中檢索基于照明計劃的信息的操作。

在圖7中利用步驟609來顯示為了確定是否燈具被正確瞄準而使用信息來分析這些特征在圖像內(nèi)的確定定位的操作。

當燈具被正確瞄準時，則該操作能夠停止。

在圖7中利用步驟611來顯示停止照明瞄準系統(tǒng)方法的操作。

當不精確瞄準燈具時，則處理器在一些實施例中能夠被配置成生成合適的方位調(diào)整信號或瞄準評價信息。瞄準評價信息在一些實施例中能夠是合適的圖形用戶界面信號，例如將與源自照相機的捕獲圖像一起在顯示單元上顯示的圖像覆蓋、音頻反饋信號或觸覺反饋（振動）信號，其將被傳遞至安裝者以供使用。在一些環(huán)境中，如本文所述，合適的方位信號能夠被發(fā)送至馬達來直接調(diào)整燈具的方位。

在圖7中利用步驟613來顯示生成合適的方位調(diào)整信號的操作。

此外，一般而言，各種實施例可以在硬件或?qū)Ｓ秒娐?、軟件、邏輯或其任何組合中進行實現(xiàn)。例如，一些方面可以在硬件中進行實現(xiàn)，而其他方面可以在可以由控制器、微處理器或其他計算設備執(zhí)行的固件或軟件中進行實現(xiàn)，但是這些不是限制示例。雖然本文所述的各個方面可以被舉例說明并被描述為框圖、流程圖或使用某一其他圖片表示，但是眾所周知的是：可以在作為非限制示例的硬件、軟件、固件、專用電路或邏輯、通用硬件或控制器或其他計算設備或者其某種組合中實現(xiàn)本文所述的這些方框、裝置、系統(tǒng)、技術或方法。

本文所述的實施例可以利用由裝置的數(shù)據(jù)處理器可執(zhí)行的計算機軟件、諸如在處理器實體中或者利用硬件或利用軟件與硬件的組合來實現(xiàn)。進一步，在這方面，應該注意：附圖中的邏輯流程的任何方框可以表示程序步驟或互連的邏輯電路、方框和功能或者程序步驟與邏輯電路、方框和功能的組合。軟件可以被存儲在諸如內(nèi)存芯片之類的物理媒體、或在處理器內(nèi)實現(xiàn)的內(nèi)存塊、磁媒體諸如硬盤或軟盤以及光媒體例如諸如DVD及其數(shù)據(jù)變體、CD上。

存儲器可以是適合于本地技術環(huán)境的任何類型并且可以使用任何合適的數(shù)據(jù)存儲技術諸如基于半導體的存儲設備、磁存儲設備和系統(tǒng)、光存儲設備和系統(tǒng)、固定存儲器和可移除存儲器來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理器可以是適合于本地技術環(huán)境的任何類型并且可以包括作為非限制示例的通用計算機、專用計算機、微處理器、數(shù)字信號處理器（DSP）、專用集成電路（ASIC）、門級電路以及基于多核處理器架構的處理器之中的一個或多個。

本文所討論的實施例可以在各種部件諸如集成電路模塊中進行實踐。集成電路的設計大體上是高度自動化的處理。復雜和強大的軟件工具可用于將邏輯級設計變換為準備在半導體襯底上蝕刻和形成的半導體電路設計。

通過研究附圖、公開內(nèi)容以及所附的權利要求書，本領域技術人員能夠在實踐所請求保護的本發(fā)明中明白和實現(xiàn)針對所公開的實施例的其它變體。在權利要求書中，詞“包括”并不排除其他的元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個”并不排除多個。在互不相同的從屬權利要求中闡述某些措施的純粹事實并不指示不能有利使用這些措施的組合。權利要求書中的任何參考符號不應被解釋為限制該范疇。