本發(fā)明涉及直流高壓高頻開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖像識別控制照明的LED數(shù)字驅(qū)動電源及其控制方法。

背景技術(shù)：
隨著我國公共基礎(chǔ)設(shè)施逐步的發(fā)展和完善，公共場所的照明設(shè)備逐漸普遍，如公路路邊和公園等場所；近幾年，我國在照明用電上，占據(jù)了全國總耗電的15%左右，其中，公共場所的用電占據(jù)35%左右，且表現(xiàn)出逐步攀升的形式。針對公共場所照明耗電嚴(yán)重的問題，部分地區(qū)的公共場所開始采用節(jié)能型LED照明燈，或者采用智能照明控制系統(tǒng)，以減小公共場所電能消耗。LED燈具有低功耗、高亮度、壽命長、對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，與普通白熾燈相比，同照明亮度下，LED燈的功耗僅為普通白熾燈的10%，也即可節(jié)省90%的電能。但LED燈對驅(qū)動電源具有一定的要求，LED照明燈需要整流系統(tǒng)輸出恒定的直流電，因而，LED驅(qū)動電源的設(shè)計優(yōu)良性對LED燈的效率、使用壽命等性能具有直接影響?，F(xiàn)有的智能照明控制系統(tǒng)，主要是利用紅外線探測器來探測人體的存在，并根據(jù)是否探測到人體來實現(xiàn)智能控制燈光的開閉；紅外探測器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、功耗小的優(yōu)點(diǎn)；但紅外探測器容易受環(huán)境溫度的干擾，且探測距離短，不能準(zhǔn)確作出判斷。針對紅外探測智能控制的問題，現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種智能燈光控制系統(tǒng)及其控制方法（專利號：CN201010275058.9，公開日期：2011.02.09），記載了基于攝像頭的智能燈光控制系統(tǒng)，通過人體檢測模塊和人體位置分析模塊判斷人體存在及其位置，實現(xiàn)智能控制對應(yīng)區(qū)域燈光；但采用人體檢測模塊和人體位置分析模塊所需要的數(shù)據(jù)處理量較大，且不適用于公路路邊的車輛照明使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要實現(xiàn)的目的是：提供一種具有數(shù)據(jù)處理量小、控制照明反應(yīng)準(zhǔn)確、以及LED燈效率高且使用壽命長的LED驅(qū)動電源及其控制方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種基于圖像識別控制照明的LED數(shù)字驅(qū)動電源，其特征在于：包括攝像頭、以太網(wǎng)路由器、上位計算機(jī)、以太網(wǎng)模塊通信、LED驅(qū)動電源和LED燈，多個攝像頭共同連接以太網(wǎng)路由器，太網(wǎng)路由器連接上位計算機(jī)，太網(wǎng)路由器還通過多個以太網(wǎng)模塊通信分別連接其相應(yīng)的LED驅(qū)動電源，上位計算機(jī)通過以太網(wǎng)路由器和以太網(wǎng)模塊通信控制LED驅(qū)動電源，LED驅(qū)動電源連接LED燈。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述攝像頭為黑白攝像頭或彩色攝像頭。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述上位計算機(jī)包括圖像處理與分析模塊，用于對運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行檢測，以及對當(dāng)前亮度進(jìn)行檢測。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述圖像處理與分析模塊通過幀差法，將固定時間間隔的兩幅圖像中的每個像素點(diǎn)相減，并作閾值處理，實現(xiàn)只有255和0兩種灰度的差減圖，再對其差減圖做區(qū)域分割，各分割區(qū)域與各LED燈的照明區(qū)域相對應(yīng)，再根據(jù)各區(qū)域的灰度值總和，與設(shè)定閾值作比較后，反饋出比較信號，從而實現(xiàn)每個分割區(qū)域反饋出一個比較信號，從而實現(xiàn)根據(jù)區(qū)域運(yùn)動目標(biāo)檢測情況進(jìn)行控制。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述圖像處理與分析還對圖像中各像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行均值計算，計算出圖像的灰度均值，并與設(shè)定閾值作比較，輸出比較信號，從而實現(xiàn)根據(jù)亮度條件的控制。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述LED驅(qū)動電源包括濾波器、整流濾波器、高頻變換器、高頻變壓器、高頻整流濾波器、信號處理電路、驅(qū)動電路、輔助供電、STM8F103單片機(jī)和通信模塊電路，濾波器、整流濾波器、高頻變換器、高頻變壓器和高頻整流濾波器依次連接，高頻整流濾波器的輸出端連接LED燈，整流濾波器的輸出端還連接著信號處理電路，信號處理電路的輸出端連接STM8F103單片機(jī)，STM8F103單片機(jī)還連接驅(qū)動電路、通信模塊電路和輔助供電，驅(qū)動電路連接高頻變換器，輔助供電連接驅(qū)動電路、STM8F103單片機(jī)、高頻變換器和高頻變壓器。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述以太網(wǎng)模塊通信采用RS485通訊方式或RS232通訊方式中的任意一種。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述以太網(wǎng)模塊通信采用WiFi通信模塊或GPRS通信模塊或GSM通信模塊中的任意一種無線通信模塊。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述攝像頭的感光元件采用CCD。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述攝像頭采用紅外光攝像。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，所述濾波器電路包括兩輸入端、兩個輸出端、一個接地線PE、共模電感T1、差模濾波電容C1和C0、共模濾波電容C2和C3、以及濾波電感L1和L2，共模電感T1的兩輸入端分別連接差模濾波電容C1的兩端，共模電感T1的兩輸出端分別連接濾波電感L1與L2的輸入端，差模濾波電容C0的兩端、以及共模濾波電容C2與C3串聯(lián)后的兩端連接L1和L2的兩輸出端，共模濾波電容C2與C3的連接點(diǎn)連接接地線PE。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，為了實現(xiàn)濾波器基本電路的良好濾波效果，共模濾波電容C2和C3采用2.2nF的陶瓷電容，差模濾波電容C1和C0采用53nF的薄膜電容。作為進(jìn)一步優(yōu)化說明，對應(yīng)于上述基于圖像識別控制照明的LED數(shù)字驅(qū)動電源的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：S1：攝像頭以固定是時間間隔采集黑白圖像，輸入到計算機(jī)，由計算機(jī)的圖像處理與分析模塊將固定時間間隔的兩幅圖像中的每個像素點(diǎn)相減，并作閾值處理，實現(xiàn)只有255和0兩種灰度的差減圖；S2：再對其差減圖做區(qū)域分割，各分割區(qū)域與各LED燈的照明區(qū)域相對應(yīng)；S3：再根據(jù)各區(qū)域的灰度值總和，與設(shè)定閾值作比較后，反饋出比較信號，從而實現(xiàn)每個分割區(qū)域反饋出一個比較信號；S4：圖像處理與分析模塊對S1步驟中采集的原始圖片進(jìn)行灰度均值計算，根據(jù)原始圖片中各像素點(diǎn)的灰度值，求出均值，并與設(shè)定閾值作比較，輸出比較信號；S5：計算機(jī)根據(jù)S3中的比較信號和S4中的比較信號，控制各照明區(qū)域的LED燈的開閉狀態(tài)。本發(fā)明所述基于圖像識別控制照明的LED數(shù)字驅(qū)動電源及其控制方法，通過采用圖像幀差處理方式，相對常規(guī)的人體檢測模塊的數(shù)據(jù)處理量方式，具有更小的數(shù)據(jù)處理量，且該圖像處理和分析控制方式，是取向于圖像范圍內(nèi)的動態(tài)檢測，也即，只要有超過設(shè)定面積的動態(tài)物，如行人或行駛車輛或未知的大體積動態(tài)物，便可觸發(fā)燈光開啟，該種圖像處理和分析控制方式具有更廣泛的檢測對象，且具有更準(zhǔn)確的判斷，減小了誤判的概率。同時，該系統(tǒng)能對當(dāng)前亮度進(jìn)行檢測，當(dāng)當(dāng)前亮度大于設(shè)定值時，燈光處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)當(dāng)前亮度小于設(shè)定值時，再根據(jù)圖像幀差處理法的檢測結(jié)果控制燈光處于開閉。另外，本發(fā)明中的LED驅(qū)動電源采用了較佳的恒壓電路結(jié)構(gòu)設(shè)計，且其元件參數(shù)采用了較佳的參數(shù)匹配，其LED燈的效率高且使用壽命長。有益效果：本發(fā)明所述的基于圖像識別控制照明的LED數(shù)字驅(qū)動電源及其控制方法，具有較小的數(shù)據(jù)處理量，以及具有較廣泛的檢測對象和具有更準(zhǔn)確的判斷；能依據(jù)攝像頭的圖像亮度信號及像素灰度信號的改變，自動控制LED驅(qū)動電源開啟個數(shù)以及驅(qū)動功率的大小，能自適應(yīng)照明環(huán)境的變化，適合大面積多LED燈管照明控制及驅(qū)動，其驅(qū)動的LED燈具有較高節(jié)能效果和較長使用壽命。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例一的總體框架結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實施例一中LED驅(qū)動電源的原理框圖；圖3為本發(fā)明實施例一中LED驅(qū)動電源的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明實施例一中通信模塊電路的電路圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖及工作原理，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述；實施例中所描述的僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實施例一：一種基于圖像識別控制照明的LED數(shù)字驅(qū)動電源，其總體框架結(jié)構(gòu)圖如圖1，包括攝像頭、以太網(wǎng)路由器、上位計算機(jī)、以太網(wǎng)模塊通信、LED驅(qū)動電源和LED燈，多個攝像頭共同連接以太網(wǎng)路由器，太網(wǎng)路由器連接上位計算機(jī)，太網(wǎng)路由器還通過多個以太網(wǎng)模塊通信分別連接其相應(yīng)的LED驅(qū)動電源，上位計算機(jī)通過以太網(wǎng)路由器和以太網(wǎng)模塊通信控制LED驅(qū)動電源，LED驅(qū)動電源連接LED燈；所述攝像頭為黑白攝像頭或者彩色攝像頭；所述上位計算機(jī)包括圖像處理與分析模塊，用于對運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行檢測，以及對當(dāng)前亮度進(jìn)行檢測；所述圖像處理與分析模塊通過幀差法，將固定時間間隔的兩幅圖像中的每個像素點(diǎn)相減，并作閾值處理，實現(xiàn)只有255和0兩種灰度的差減圖，再對其差減圖做區(qū)域分割，各分割區(qū)域與各LED燈的照明區(qū)域相對應(yīng)，再根據(jù)各區(qū)域的灰度值總和，與設(shè)定閾值作比較后，反饋出比較信號，從而實現(xiàn)每個分割區(qū)域反饋出一個比較信號，從而實現(xiàn)根據(jù)區(qū)域運(yùn)動目標(biāo)檢測情況進(jìn)行控制；同時，所述圖像處理與分析還對圖像中各像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行均值計算，計算出圖像的灰度均值，并與設(shè)定閾值作比較，輸出比較信號，從而實現(xiàn)根據(jù)亮度條件的控制。作為上述實施方式的進(jìn)一步具體說明，所述LED驅(qū)動電源，其原理框圖如圖2，其電路結(jié)構(gòu)圖如圖3，包括濾波器、整流濾波器、高頻變換器、高頻變壓器、高頻整流濾波器、信號處理電路、驅(qū)動電路、輔助供電、STM8F103單片機(jī)和通信模塊電路，濾波器、整流濾波器、高頻變換器、高頻變壓器和高頻整流濾波器依次連接，高頻整流濾波器的輸出端連接LED燈，整流濾波器的輸出端還連接信號處理電路，信號處理電路的輸出端連接STM8F103單片機(jī)，STM8F103單片機(jī)還連接驅(qū)動電路、通信模塊電路和輔助供電，驅(qū)動電路連接高頻變換器，輔助供電連接驅(qū)動電路、STM8F103單片機(jī)、高頻變換器和高頻變壓器。作為上述實施方式的進(jìn)一步具體說明，所述以太網(wǎng)模塊通信采用RS485通訊方式或RS232通訊方式中的任意一種，其通信模塊電路如圖4所示。作為上述實施方式的進(jìn)一步具體說明，所述攝像頭的感光元件采用CCD。作為上述實施方式的進(jìn)一步具體說明，所述攝像頭采用紅外光攝像。作為上述實施方式的進(jìn)一步具體說明，所述濾波器電路，如圖3所示，其輸入和輸出包括兩輸入端、兩個輸出端和一個接地線PE，其電路包括共模電感T1，差模濾波電容C1、C0，共模濾波電容C2、C3，濾波電感L1、L2，共模電感T1的兩輸入端分別連接差模濾波電容C1的兩端，共模電感T1的兩輸出端分別連接濾波電感L1與L2的輸入端，差模濾波電容C0的兩端、以及共模濾波電容C2與C3串聯(lián)后的兩端連接L1和L2的兩輸出端，共模濾波電容C2與C3的連接點(diǎn)連接接地線PE。作為上述實施方式的進(jìn)一步具體說明，為了實現(xiàn)濾波器基本電路的良好濾波效果，共模濾波電容C2和C3采用2.2nF的陶瓷電容，差模濾波電容C1和C0采用53nF的薄膜電容。作為上述實施方式的進(jìn)一步說明，對應(yīng)于上述基于圖像識別控制照明的LED數(shù)字驅(qū)動電源的控制方法，包括：S1：攝像頭以固定是時間間隔采集黑白圖像，輸入到計算機(jī)，由計算機(jī)的圖像處理與分析模塊將固定時間間隔的兩幅圖像中的每個像素點(diǎn)相減，并作閾值處理，實現(xiàn)只有255和0兩種灰度的差減圖；S2：再對其差減圖做區(qū)域分割，各分割區(qū)域與各LED燈的照明區(qū)域相對應(yīng)；S3：再根據(jù)各區(qū)域的灰度值總和，與設(shè)定閾值作比較后，反饋出比較信號，從而實現(xiàn)每個分割區(qū)域反饋出一個比較信號；S4：圖像處理與分析模塊對S1步驟中采集的原始圖片進(jìn)行灰度均值計算，根據(jù)原始圖片中各像素點(diǎn)的灰度值，求出均值，并與設(shè)定閾值作比較，輸出比較信號；S5：計算機(jī)根據(jù)S3中的比較信號和S4中的比較信號，控制各照明區(qū)域的LED燈的開閉狀態(tài)。作為上述實施方式的進(jìn)一步具體說明，其電路參數(shù)為：輸入電壓為交流180-270V，負(fù)載20粒串聯(lián)的1W白光LED燈，最大輸出電流為350mA，輸出電壓為30-60V直流，最大輸出功率為20W。實施例二與實施例一不同之處在于：所述攝像頭的感光元件采用CMOS。實施例三與實施例一不同之處在于：所述以太網(wǎng)模塊通信采用WiFi通信模塊或GPRS通信模塊或GSM通信模塊中的任意一種無線通信模塊。