專利名稱：照明控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種照明控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的照明系統(tǒng)中調(diào)光裝置通常不具有根據(jù)實測照度或色彩計算控制信號的功能，這些實測信息的缺失主要可以歸因為測量這些物理量的難度用光電二極管或光電三極管可測量某一點的光照度、色彩，但是要用它們實現(xiàn)對被照物表面的多點測量則相當困難，因為大量的此類傳感器既難于安裝、又影響美觀。另外，反饋控制的缺失使得照明系統(tǒng)不能保證輸出光的照度、或色彩達到規(guī)定的要求。在某些特殊應(yīng)用場合，比如手術(shù)燈，照明系統(tǒng)性能的缺陷會造成不良的影響、甚至嚴重的后果。為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中采用照相機對被照物進行拍照，這樣既可以提供 多點測量、又便于安裝。此類方法旨在通過圖像處理的方法從數(shù)字照片中提取光信息，從而實現(xiàn)對光輸出的調(diào)節(jié)或反饋控制。采用上述方法的方案主要由以下三種(I)同時使用一部或多部照相機識別室內(nèi)有沒有人，采集背景光、自然光，然后基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從照片上提取信息進行計算與獲取照度和色彩信息，并將這些信息作為反饋信號用于反饋控制。其中，把照片中的所有像素的灰度求平均，將這個平均值作為照度控制信號；取照相機R、G、B三個通道的圖像，提取每個通道的圖像的灰度層次作為色彩控制信號。(2)通過調(diào)整照明光的色度(hue)、飽和度(saturation)、強度(intensity)使得被照物體上的某些我們感興趣的特征、成分更好地被圖像處理軟件識別。比如我們想獲取一個電路中紅色導線的線路情況，可以用紅光照射一個電路，紅色導線因為會反射紅光而顯得更加明顯，而其它顏色的導線則不會。然后將照相機的圖像用于調(diào)整RGB三色LED燈的輸出光特性以獲得需要的色彩對比度，同時，照明系統(tǒng)中還可以附加光測量單元以不斷地或周期性地測量照明裝置的輸出。這些測量信息可以被用來重新定標照明裝置以滿足總體的強度和特殊的波長要求。(3)設(shè)定一個被照物的照度的范圍作為控制目標，然后用數(shù)據(jù)擬合的方法構(gòu)造從被照物的照度到相機圖像的像素點灰度的定標曲線，之后根據(jù)圖像的灰度及該定標曲線，計算特定區(qū)域內(nèi)的平均照度值，如果使用以上方法得到的平均照度值不在控制目標的范圍內(nèi)，則按一定的步長(優(yōu)選采用2%)增大或減少調(diào)光信號的幅值，直到把光調(diào)到設(shè)定范圍。上述方法中控制器設(shè)計既不考慮照明系統(tǒng)的物理模型、也不考慮照相機的物理模型，僅僅使用了簡化的數(shù)據(jù)擬合模型，對照度、或色彩到圖像像素的灰度進行數(shù)據(jù)擬合(如采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))、或定標，然而此類擬合或定標的結(jié)果與真實的物理模型往往相去甚遠，而且嚴重受制于數(shù)據(jù)的范圍以及擬合算法的性能。并且，三種方法的調(diào)光方法均過于簡單，比如只能根據(jù)從圖像中計算的平均照度值對調(diào)光信號按一定的步長進行加減；或者根據(jù)被照物的顏色定性地切換輸出光的色彩，不能保證照明系統(tǒng)輸出光的參數(shù)達到標稱值。針對現(xiàn)有技術(shù)中因照明系統(tǒng)的調(diào)光方法根據(jù)單一的調(diào)光參數(shù)進行靜態(tài)調(diào)光，而使得照明系統(tǒng)的輸出不能達到照明系統(tǒng)的標稱值的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
針對相關(guān)技術(shù)中因照明系統(tǒng)的調(diào)光方法根據(jù)單ー的調(diào)光參數(shù)進行靜態(tài)調(diào)光，而使得照明系統(tǒng)的輸出不能達到照明系統(tǒng)的標稱值的問題，目前尚未提出有效的解決方案，為此，本發(fā)明的主要目的在于提供ー種照明控制方法及系統(tǒng)，以解決上述問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了ー種照明控制方法，該方法包括步驟S102，通過成像裝置獲取目標對象的原始圖像；步驟S104，對原始圖像進行顔色加強處理，以獲取顔色加強圖像；步驟S106，對原始圖像和顔色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr ;步驟S108，根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D ;步驟S110，將第一驅(qū)動參數(shù)D發(fā)送到照明裝置，以使照明裝置根據(jù)第一驅(qū)動參數(shù)D調(diào)整照明裝置輸出的第一驅(qū)動電流值；步驟S112，檢測第一色度參數(shù)C是否達到標稱值，在第一色度參數(shù)C沒有達到標稱 值的情況下，循環(huán)執(zhí)行步驟S102至步驟SI 10，直到第一色度參數(shù)C達到標稱值。 進ー步地，照明裝置包括至少ー個燈具，其中，根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D之前，方法還包括如下步驟獲取照明裝置當前的第二驅(qū)動參數(shù)D1，其中，第二驅(qū)動參數(shù)D1包括所有燈具的驅(qū)動電流值。進ー步地，根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D的步驟包括根據(jù)第一公式建立第一色度參數(shù)C和第二驅(qū)動參數(shù)D1的映射關(guān)系，以獲取第一矩陣P，其中，第一公式為C=P*D1 ;將第一色度參數(shù)C與第二色度參數(shù)Cr進行作差計算，以獲取色度偏差參數(shù)E，其中，E=Cr-C ;按照第二公式進行計算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D,其中，第二公式為=D=DfP^E,第一驅(qū)動參數(shù)D包括所有燈具的驅(qū)動電流值，P+是第一矩陣P的逆矩陣。進ー步地，對原始圖像和顔色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr的步驟包括從原始圖像和顔色加強圖像中分別提取像素點的第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)；對第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr。進ー步地，對第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr的步驟包括根據(jù)CIE坐標變換公式分別對第一 RGB參數(shù)和第二RGB參數(shù)進行坐標計算，以獲取分別與第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)相對應(yīng)的第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)-J人第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)中分別提取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr。進ー步地，對原始圖像進行顔色加強處理，以獲取顔色加強圖像的步驟包括對原始圖像進行加強亮度處理，以獲取第一加強圖像；對第一加強圖像進行平和色彩飽和度處理，以獲取顔色加強圖像。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了ー種照明控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括成像裝置，用于獲取目標對象的原始圖像；圖像處理器，與成像裝置建立連接，用于對原始圖像進行顔色加強處理，以獲取顔色加強圖像；第一計算器，連接于圖像處理器與成像裝置之間，用于對原始圖像和顔色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr ;控制器，與第一計算器連接，用于根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D，并將第一驅(qū)動參數(shù)D發(fā)送到照明裝置；照明裝置，與控制器連接，用于根據(jù)接收到的第一驅(qū)動參數(shù)D調(diào)整照明裝置輸出的第一驅(qū)動電流值；檢測裝置，連接于成像裝置與照明裝置之間，用于檢測第一色度參數(shù)C是否達到標稱值，并在第一色度參數(shù)C沒有達到標稱值的情況下，返回執(zhí)行成像裝置、圖像處理器、第一計算器、控制器以及照明裝置，直至第一色度參數(shù)C達到標稱值。進ー步地，照明裝置包括至少ー個燈具，其中，控制器還包括第一獲取裝置，與照明裝置連接，用于獲取照明裝置當前的第二驅(qū)動參數(shù)D1，其中，第二驅(qū)動參數(shù)D1包括所有燈具的驅(qū)動電流值。進ー步地，控制器還包括第二計算器，連接于圖像處理器與第一獲取裝置之間，用于根據(jù)第一公式建立第一色度參數(shù)C和第二驅(qū)動參數(shù)D1的映射關(guān)系， 以獲取第一矩陣P，其中，第一公式為=C=P^1 ;第三計算器，與圖像處理器連接，用于將第一色度參數(shù)C與第二色度參數(shù)Cr進行作差計算，以獲取色度偏差參數(shù)E，其中，E=Cr-C;第四計算器，與第二計算器，第三計算器以及第ー獲取裝置連接，用于按照第二公式進行計算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D，其中，第二公式為=D=DJP^E,第一驅(qū)動參數(shù)D包括所有燈具的驅(qū)動電流值，P+是第一矩陣P的逆矩陣。進ー步地，第一計算器包括提取裝置，連接于成像裝置與圖像處理器之間，用于從原始圖像和顔色加強圖像中分別提取像素點的第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)；第一子計算器，與提取裝置連接，用于對第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr。進ー步地，第一子計算器包括第二子計算器，與提取裝置連接，用于根據(jù)CIE坐標變換公式分別對第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)進行坐標計算，以獲取分別與第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)相對應(yīng)的第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)；子提取裝置，與第二子計算器連接，用于從第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)中分別提取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr。進ー步地，圖像處理器包括亮度加強裝置，與成像裝置連接，用于對原始圖像進行加強亮度處理，以獲取第一加強圖像；色彩加強裝置，與亮度加強裝置連接，用于對第一加強圖像進行平和色彩飽和度處理，以獲取顔色加強圖像。通過本發(fā)明的照明控制方法及系統(tǒng)，將數(shù)字圖像處理中的圖像顏色加強算法與基于模型的反饋控制方法結(jié)合起來，通過調(diào)節(jié)照明裝置的輸出色度參數(shù)調(diào)節(jié)照明光的色彩，以加強被照明物體的色彩對比度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因照明系統(tǒng)的調(diào)光方法根據(jù)單ー的調(diào)光參數(shù)進行靜態(tài)調(diào)光，而使得照明系統(tǒng)的輸出不能達到照明系統(tǒng)的標稱值的問題，實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)照明裝置的照明光以加強被照明物體的色彩對比度的效果，從而使得照明系統(tǒng)的輸出達到照明系統(tǒng)的標稱值。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進ー步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的照明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)圖I所示的照明控制系統(tǒng)的詳細結(jié)構(gòu)示意圖；以及
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的照明控制方法的流程圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的照明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)圖I所示的照明控制系統(tǒng)的詳細結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I和圖2所示，該系統(tǒng)包括成像裝置10，用于獲取目標對象的原始圖像；圖像處理器30，與成像裝置10建立連接，用于對原始圖像進行顏色加強處理，以獲取顏色加強圖像；第一計算器50，連接于圖像處理器30與成像裝置10之間，用于對原始圖像和顏色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；；控制器70，與第一計算器50連接，用于根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；進行反饋控 制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D，并將第一驅(qū)動參數(shù)D發(fā)送到照明裝置90 ;照明裝置90，與控制器70連接，用于根據(jù)接收到的第一驅(qū)動參數(shù)D調(diào)整照明裝置90的輸出光色參數(shù)；檢測裝置110，連接于第一計算器50與所述照明裝置90之間，用于檢測第一色度參數(shù)C是否達到標稱值，并在第一色度參數(shù)C沒有達到標稱值的情況下，返回執(zhí)行成像裝置10、圖像處理器30、第一計算器50、控制器70以及照明裝置90，直至第一色度參數(shù)C達到標稱值。采用本申請的照明控制系統(tǒng)，通過圖像處理器將成像裝置獲取到的目標對象的原始圖像進行顏色加強處理，以獲取顏色加強圖像，之后第一計算器于對原始圖像和顏色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr，然后控制器根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr進行反饋控制運算，并將獲取到的第一驅(qū)動參數(shù)D發(fā)送到照明裝置，照明裝置根據(jù)第一驅(qū)動參數(shù)D調(diào)整照明裝置的輸出光色參數(shù)，之后通過檢測裝置檢測第一色度參數(shù)C是否達到標稱值，并在第一色度參數(shù)C沒有達到標稱值的情況下，返回執(zhí)行成像裝置、圖像處理器、第一計算器、控制器以及照明裝置，直至第一色度參數(shù)C達到標稱值。通過本發(fā)明的照明控制系統(tǒng)，將圖像處理器與反饋控制器相結(jié)合，使得數(shù)字圖像處理中的圖像顏色加強算法與基于模型的反饋控制方法結(jié)合起來，通過循環(huán)執(zhí)行上述裝置，以調(diào)節(jié)照明裝置的輸出色度參數(shù)達到標稱值，從而加強被照明物體的色彩對比度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因照明系統(tǒng)的調(diào)光方法根據(jù)單一的調(diào)光參數(shù)進行靜態(tài)調(diào)光，而使得照明系統(tǒng)的輸出不能達到照明系統(tǒng)的標稱值的問題，實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)照明裝置的照明光以加強被照明物體的色彩對比度的效果，從而使得照明系統(tǒng)的輸出達到標稱值。其中，標稱值是由第二色度參數(shù)Cr確定的范圍，具體地標稱值=(l+a)*Cr，a可以是一個任意小數(shù)，通?？梢匀椤?%，該范圍確定了第一色度參數(shù)C與第二色度參數(shù)Cr之間的誤差，即C=(l+a)*Cr。具體地，用數(shù)字成像裝置10對照明裝置90照明范圍內(nèi)的目標對象進行拍照，獲取到原始圖像。其中，第一色度參數(shù)C包括原始圖像中M個像素點的色坐標，C=[C1，C2，…cM]τ，同理，顏色加強圖像中各像素的第二色度參數(shù)Cr表示為(Xcy，cr,2)…Cr,M]T。數(shù)字成像裝置10可以是一個或多個。在本申請的上述實施例中，照明裝置90包括至少一個燈具，其中，控制器70還可以包括第一獲取裝置，與照明裝置90連接，用于獲取照明裝置90當前的第二驅(qū)動參數(shù)D1,其中，第二驅(qū)動參數(shù)D1包括所有燈具的驅(qū)動電流值。具體地，照明裝置90可以采用一個或多個多色(如RGB) LED燈或多個色溫可調(diào)的白光LED燈。第一獲取裝置獲取照明裝置90當前的第二驅(qū)動參數(shù)DnD1可以包括照明裝置90中N個燈具的驅(qū)動電流值，即D1=Ed1, d2,…dN]T。根據(jù)本申請的上述實施例，控制器70還可以包括第二計算器，連接于圖像處理器30與第一獲取裝置之間，用于根據(jù)第一公式建立第一色度參數(shù)C和第二驅(qū)動參數(shù)D1的映射關(guān)系，以獲取第一矩陣P，其中，第一公式為=C=P^D1 ;第三計算器，與圖像處理器30連接，用于將第一色度參數(shù)C與第二色度參數(shù)(；進行作差計算，以獲取色度偏差參數(shù)E，其中，E=(；-C;第四計算器，與第二計算器，第三計算器以及第一獲取裝置連接，用于按照第二公式進行計算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D，其中，第二公式為=D=DJPSE,第一驅(qū)動參數(shù)D包括所有燈具的驅(qū)動電流值，P+是第一矩陣P的逆矩陣。具體地，第二計算器根據(jù)燈具輸出的照度模型以及各個燈具的色坐標，可以建立 WD1到C的映射關(guān)系，即C=P*Dlt)其中，P是一個映射矩陣。第三計算器將第一色度參數(shù) C與第二色度參數(shù)(；進行作差計算，第一色度參數(shù)C與第二色度參數(shù)(；的差值色度偏差參數(shù)E=(；-C。在獲取到上述參數(shù)以后，第四計算器根據(jù)第二公式計算第一驅(qū)動參數(shù)D，第二公式為=D=DJP+^E, P+表示P的逆矩陣。在本申請的上述實施例中，控制器70采用基于模型的反饋控制方法，將原始圖像和顏色加強圖像的色坐標作為反饋控制計算的輸入，然后根據(jù)色度差值參數(shù)、照明裝置90當前驅(qū)動參數(shù)以及色坐標與當前驅(qū)動參數(shù)的映射關(guān)系計算照明裝置90在目標照明范圍內(nèi)生成的色坐標。本實施例中的反饋控制方法根據(jù)照明裝置90的當前驅(qū)動參數(shù)和需要在照明范圍內(nèi)需要的色坐標調(diào)整輸出光度參數(shù)，以加強目標對象(即被照明物體)色彩的對比度，以使得照明裝置90的輸出滿足用戶的要求。在本申請的上述實施例中，第一計算器50可以包括提取裝置，連接于成像裝置10與圖像處理器30之間，用于從原始圖像和顏色加強圖像中分別提取像素點的第一RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)；第一子計算器，與提取裝置連接，用于對第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)C；。具體地，提取裝置從成像裝置10獲取到的原始圖像中提取像素點的第一 RGB參數(shù)，第一 RGB參數(shù)包括每個像素點的R、G、B三個值，然后第一子計算器對第一 RGB參數(shù)進行色坐標計算獲取第一色度參數(shù)C。同樣地，提取裝置從圖像處理器30進行顏色加強后的顏色加強圖像中提取像素點的第二 RGB參數(shù)，第二 RGB參數(shù)包括每個像素點的R、G、B三個值，然后第一子計算器對第二 RGB參數(shù)進行色坐標計算獲取第二色度參數(shù)C；。在本申請的上述實施例中，第一子計算器分別對原始圖像和顏色加強圖像中的像素點進行提取然后進行色坐標計算，以獲取兩個圖像中目標對象的像素點的色坐標，以供控制器70根據(jù)色坐標對照明裝置90進行反饋控制。根據(jù)本申請的上述實施例，第一子計算器可以包括第二子計算器，與提取裝置連接，用于根據(jù)CIE坐標變換公式分別對第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)進行坐標計算，以獲取分別與第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)相對應(yīng)的第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)；子提取裝置，與第二子計算器連接，用于從第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)中分別提取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)C；。
具體地，第二子計算器根據(jù)CIE的坐標變換公式將第一 RGB參數(shù)中的每個像素點的R、G、B三個值進行坐標轉(zhuǎn)換,換算成第一 YUV坐標參數(shù),然后子提取裝置從第一 YUV坐標參數(shù)中提取第一色度參數(shù)C ;第ニ子計算器根據(jù)CIE的坐標變換公式將第二 RGB參數(shù)中的姆個像素點的R、G、B三個值進行坐標轉(zhuǎn)換,換算成第二 YUV坐標值,然后子提取裝置從第ニ YUV坐標值中提取第二色度參數(shù)C；。其中，第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)包括每個像素點的YUV三個坐標值。在本申請的上述實施例中，圖像處理器30可以包括亮度加強裝置，與成像裝置10連接，用于對原始圖像進行加強亮度處理，以獲取第一加強圖像；色彩加強裝置，與亮度加強裝置連接，用于對第一加強圖像進行平和色彩飽和度處理，以獲取顔色加強圖像。具體地，圖像處理器30用數(shù)字圖像處理中的一種圖像顔色加強算法處理原始圖像，得到顔色加強圖像。其中，圖像處理器30可以包括亮度加強裝置和色彩加強裝置，亮度 加強將原始圖像進行亮度加強，色彩加強將亮度加強后的圖像進行平衡色彩飽和度處理，獲取到顔色加強圖像。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的照明控制方法的流程圖。如圖3所示，該方法包括如下步驟步驟S102，通過成像裝置獲取目標對象的原始圖像。步驟S104，對原始圖像進行顔色加強處理，以獲取顔色加強圖像。步驟S106，對原始圖像和顔色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)C；。步驟S108，根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D。步驟S110，將第一驅(qū)動參數(shù)D發(fā)送到照明裝置，以使照明裝置根據(jù)第一驅(qū)動參數(shù)D調(diào)整照明裝置輸出的第一驅(qū)動電流值。 步驟SI 12，檢測第一色度參數(shù)C是否達到標稱值，在第一色度參數(shù)C沒有達到標稱值的情況下，循環(huán)執(zhí)行步驟S102至步驟SI 10，直到第一色度參數(shù)C達到標稱值。采用本申請的照明方法，通過將獲取到的目標對象的原始圖像進行顔色加強處理，在獲取顏色加強圖像之后，對原始圖像和顔色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)C；，然后控制器50根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；進行反饋控制運算，并將獲取到的第一驅(qū)動參數(shù)D發(fā)送到照明裝置，照明裝置根據(jù)第一驅(qū)動參數(shù)D調(diào)整照明裝置輸出的第一驅(qū)動電流值，然后檢測第一色度參數(shù)C是否達到標稱值，在第一色度參數(shù)C達到標稱值的情況下，循環(huán)執(zhí)行上述步驟，直至第一色度參數(shù)C達到標稱值。通過本發(fā)明的照明控制方法，將數(shù)字圖像處理中的圖像顏色加強算法與基于模型的反饋控制方法結(jié)合起來，通過循環(huán)執(zhí)行反饋控制方法，以調(diào)節(jié)照明裝置的輸出色度參數(shù)達到標稱值，從而加強被照明物體的色彩對比度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因照明系統(tǒng)的調(diào)光方法根據(jù)單ー的調(diào)光參數(shù)進行靜態(tài)調(diào)光，而使得照明系統(tǒng)的輸出不能達到照明系統(tǒng)的標稱值的問題，實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)照明裝置的照明光以加強被照明物體的色彩對比度的效果，從而使得照明系統(tǒng)的輸出達到標稱值。其中，標稱值是由第二色度參數(shù)Cr確定的范圍，具體地標稱值=(l+a)*Cr，a可以是ー個任意小數(shù)，通?？梢匀椤?%，該范圍確定了第一色度參數(shù)C與第二色度參數(shù)Cr之間的誤差，即C=(l+a)*Cr。具體地，在步驟S102中，通過數(shù)字成像裝置對照明裝置照明范圍內(nèi)的目標對象進行拍照，獲取到原始圖像。其中，第一色度參數(shù)C包括原始圖像中M個像素點的色坐標，C=Lc1, C2,…CM]T，同理，顏色加強圖像中各像素的第二色度參數(shù)Cr表示為Cr； 2,…c τ
ur，Μ」0在本申請的上述實施例中，照明裝置包括至少一個燈具，其中，根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D之前，該方法還可以包括如下步驟獲取照明裝置當前的第二驅(qū)動參數(shù)D1，其中，第二驅(qū)動參數(shù)D1包括所有燈具 的驅(qū)動電流值。具體地，第二驅(qū)動參數(shù)D1可以包括照明裝置中N個燈具的驅(qū)動電流值，SPD1=W1, d2,…dN]T，當前的第二驅(qū)動參數(shù)的D1是在上一個采樣時刻的值，其初始值可在驅(qū)動參數(shù)允許的范圍內(nèi)任意選取，通常選為零。根據(jù)本申請的上述實施例，根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D的步驟包括根據(jù)第一公式建立第一色度參數(shù)C和第二驅(qū)動參數(shù)01的映射關(guān)系，以獲取第一矩陣P，其中，第一公式為=C=P-D1 ;將第一色度參數(shù)C與第二色度參數(shù)(；進行作差計算，以獲取色度偏差參數(shù)E，其中，E=Cr-C ;按照第二公式進行計算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D，其中，第二公式為=D=DJP^E,第一驅(qū)動參數(shù)D包括所有燈具的驅(qū)動電流值，P+是第一矩陣P的逆矩陣。具體地，根據(jù)燈具輸出的照度模型以及各個燈具的色坐標，可以建立從D1到C的映射關(guān)系，即C=P*Dlt)其中，P是一個映射矩陣。將第一色度參數(shù)C與第二色度參數(shù)(；進行作差計算，第一色度參數(shù)C與第二色度參數(shù)(；的差值色度偏差參數(shù)E=(；-C。在獲取到上述參數(shù)之后，根據(jù)第二公式計算第一驅(qū)動參數(shù)D，第二公式為=D=DJPSE, P+表示P的逆矩陣。在本申請的上述實施例中，控制器50采用基于模型的反饋控制方法，將原始圖像和顏色加強圖像的色坐標作為反饋控制的輸入，然后根據(jù)色度差值參數(shù)、照明裝置當前驅(qū)動參數(shù)以及色坐標與當前驅(qū)動參數(shù)的映射關(guān)系計算照明裝置在目標照明范圍內(nèi)生成的色坐標。本實施例中的反饋控制方法根據(jù)照明裝置的當前驅(qū)動參數(shù)和需要在照明范圍內(nèi)需要的色坐標調(diào)整輸出光度參數(shù)，以加強目標對象(即被照明物體)色彩的對比度，以使得照明裝置的輸出滿足用戶的要求。在本申請的上述實施例中，對原始圖像和顏色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；的步驟可以包括從原始圖像和顏色加強圖像中分別提取像素點的第一RGB參數(shù)和第二RGB參數(shù)；對第一RGB參數(shù)和第二RGB參數(shù)分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)C；。具體地，從原始圖像中提取像素點的第一 RGB參數(shù)，其中，第一 RGB參數(shù)包括每個像素點的R、G、B三個值，然后對第一 RGB參數(shù)進行色坐標計算獲取第一色度參數(shù)C。同樣地，從顏色加強圖像中提取像素點的第二 RGB參數(shù)，第二 RGB參數(shù)包括每個像素點的R、G、B三個值，然后對第二 RGB參數(shù)進行色坐標計算獲取第二色度參數(shù)C；。在本申請的上述實施例中，通過對原始圖像和顏色加強圖像中的像素點分別進行RGB參數(shù)提取并對RGB參數(shù)進行色坐標計算，以獲取兩個圖像中目標對象的像素點的色坐標，以供控制器50根據(jù)色坐標對照明裝置進行反饋控制。根據(jù)本申請的上述實施例，對第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；的步驟可以包括根據(jù)CIE坐標變換公式分別對第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)進行坐標計算，以獲取分別與第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)相對應(yīng)的第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)-J人第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)中分別提取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)C；。具體地，根據(jù)CIE的坐標變換公式將第一 RGB參數(shù)中的每個像素點的R、G、B三個值進行坐標轉(zhuǎn)換，換算成第一 YUV坐標參數(shù),然后從第一 YUV坐標參數(shù)中提取第一色度參數(shù)C ;根據(jù)CIE的坐標變換公式將第二 RGB參數(shù)中的每個像素點的R、G、B三個值進行坐標轉(zhuǎn)換，換算成第二 YUV坐標值，然后從第二 YUV坐標值中提取第二色度參數(shù)C；。其中，第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)包括姆個像素點的YUV三個坐標值。在本申請的上述實施例，對原始圖像進行顔色加強處理，以獲取顔色加強圖像的
步驟可以包括對原始圖像進行加強亮度處理，以獲取第一加強圖像；對第一加強圖像進行平和色彩飽和度處理，以獲取顔色加強圖像。具體地，用數(shù)字圖像處理中的一種圖像顔色加強算法處理原始圖像，得到顏色加強圖像。其中，顔色加強算法可以通過如下步驟實現(xiàn)將原始圖像進行亮度加強，然后對亮度加強后的圖像進行平衡色彩飽和度處理，獲取到顔色加強圖像。需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實現(xiàn)了如下技術(shù)效果通過本發(fā)明的照明控制方法及系統(tǒng)，將數(shù)字圖像處理中的圖像顏色加強算法與基于模型的反饋控制方法結(jié)合起來，通過調(diào)節(jié)照明裝置的輸出色度參數(shù)達到標稱值，從而加強被照明物體的色彩對比度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因照明系統(tǒng)的調(diào)光方法根據(jù)單ー的調(diào)光參數(shù)進行靜態(tài)調(diào)光，而使得照明系統(tǒng)的輸出不能達到照明系統(tǒng)的標稱值的問題，實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)照明裝置的照明光以加強被照明物體的色彩對比度的效果，從而使得照明系統(tǒng)的輸出達到標稱值。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種照明控制方法，其特征在于，包括 步驟S102，通過成像裝置獲取目標對象的原始圖像； 步驟S104，對所述原始圖像進行顏色加強處理，以獲取顏色加強圖像； 步驟S106，對所述原始圖像和所述顏色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；； 步驟S108，根據(jù)所述第一色度參數(shù)C和所述第二色度參數(shù)(；進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D ； 步驟S110，將所述第一驅(qū)動參數(shù)D發(fā)送到照明裝置，以使所述照明裝置根據(jù)所述第一驅(qū)動參數(shù)D調(diào)整所述照明裝置輸出的第一驅(qū)動電流值； 步驟SI 12，檢測所述第一色度參數(shù)C是否達到標稱值，在所述第一色度參數(shù)C沒有達到·所述標稱值的情況下，循環(huán)執(zhí)行所述步驟S102至步驟S110，直到所述第一色度參數(shù)C達到所述標稱值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述照明裝置包括至少一個燈具，其中，根據(jù)所述第一色度參數(shù)C和所述第二色度參數(shù)(；進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D之前，所述方法還包括如下步驟 獲取所述照明裝置當前的第二驅(qū)動參數(shù)D1，其中，所述第二驅(qū)動參數(shù)D1包括所有所述燈具的驅(qū)動電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一色度參數(shù)C和所述第二色度參數(shù)(；進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D的步驟包括 根據(jù)第一公式建立所述第一色度參數(shù)C和所述第二驅(qū)動參數(shù)D1的映射關(guān)系，以獲取第一矩陣P，其中，所述第一公式為=C=P-D1 ； 將所述第一色度參數(shù)C與所述第二色度參數(shù)(；進行作差計算，以獲取色度偏差參數(shù)E，其中，E=(；-C; 按照第二公式進行計算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D，其中，所述第二公式為 D=D1+ ^,第一驅(qū)動參數(shù)D包括所有所述燈具的驅(qū)動電流值，P+是所述第一矩陣P的逆矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對所述原始圖像和所述顏色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)(；的步驟包括 從所述原始圖像和所述顏色加強圖像中分別提取所述像素點的第一 RGB參數(shù)和第二RGB參數(shù)； 對所述第一 RGB參數(shù)和所述第二 RGB參數(shù)分別進行色坐標計算，以獲取所述第一色度參數(shù)C和所述第二色度參數(shù)C；。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對所述第一RGB參數(shù)和所述第二 RGB參數(shù)分別進行色坐標計算，以獲取所述第一色度參數(shù)C和所述第二色度參數(shù)(；的步驟包括 根據(jù)CIE坐標變換公式分別對所述第一 RGB參數(shù)和所述第二 RGB參數(shù)進行坐標計算，以獲取分別與所述第一 RGB參數(shù)和所述第二 RGB參數(shù)相對應(yīng)的第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)； 從所述第一 YUV參數(shù)和所述第二 YUV參數(shù)中分別提取所述第一色度參數(shù)C和所述第二色度參數(shù)C；。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對所述原始圖像進行顏色加強處理，以獲取顏色加強圖像的步驟包括 對所述原始圖像進行加強亮度處理，以獲取第一加強圖像； 對所述第一加強圖像進行平和色彩飽和度處理，以獲取所述顏色加強圖像。
7.一種照明控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 成像裝置，用于獲取目標對象的原始圖像； 圖像處理器，與所述成像裝置建立連接，用于對所述原始圖像進行顏色加強處理，以獲取顏色加強圖像； 第一計算器，連接于所述圖像處理器與所述成像裝置之間，用于對所述原始圖像和所述顏色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Q ; 控制器，與所述第一計算器連接，用于根據(jù)所述第一色度參數(shù)C和所述第二色度參數(shù)Cr進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D，并將所述第一驅(qū)動參數(shù)D發(fā)送到所述照明裝置； 照明裝置，與所述控制器連接，用于根據(jù)接收到的所述第一驅(qū)動參數(shù)D調(diào)整所述照明裝置輸出的第一驅(qū)動電流值； 檢測裝置，連接于所述成像裝置與所述照明裝置之間，用于檢測所述第一色度參數(shù)C是否達到標稱值，并在所述第一色度參數(shù)C沒有達到標稱值的情況下，返回執(zhí)行所述成像裝置、所述圖像處理器、所述第一計算器、所述控制器以及所述照明裝置，直至所述第一色度參數(shù)C達到所述標稱值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述照明裝置包括至少一個燈具，其中，所述控制器還包括 第一獲取裝置，與所述照明裝置連接，用于獲取所述照明裝置當前的第二驅(qū)動參數(shù)D1,其中，所述第二驅(qū)動參數(shù)D1包括所有所述燈具的驅(qū)動電流值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括 第二計算器，連接于所述圖像處理器與所述第一獲取裝置之間，用于根據(jù)第一公式建立所述第一色度參數(shù)C和所述第二驅(qū)動參數(shù)D1的映射關(guān)系，以獲取第一矩陣P，其中，所述第一公式為=C=P^1 ； 第三計算器，與所述圖像處理器連接，用于將所述第一色度參數(shù)C與所述第二色度參數(shù)(；進行作差計算，以獲取色度偏差參數(shù)E，其中，E=(；-C ； 第四計算器，與所述第二計算器，所述第三計算器以及所述第一獲取裝置連接，用于按照第二公式進行計算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D，其中，所述第二公式為=D=DJP^E,第一驅(qū)動參數(shù)D包括所有所述燈具的驅(qū)動電流值，P+是所述第一矩陣P的逆矩陣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計算器包括 提取裝置，連接于所述成像裝置與所述圖像處理器之間，用于從所述原始圖像和所述顏色加強圖像中分別提取所述像素點的第一 RGB參數(shù)和第二 RGB參數(shù)； 第一子計算器，與所述提取裝置連接，用于對所述第一 RGB參數(shù)和所述第二 RGB參數(shù)分別進行色坐標計算，以獲取所述第一色度參數(shù)C和所述第二色度參數(shù)C；。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一子計算器包括 第二子計算器，與所述提取裝置連接，用于根據(jù)CIE坐標變換公式分別對所述第一 RGB參數(shù)和所述第二 RGB參數(shù)進行坐標計算，以獲取分別與所述第一 RGB參數(shù)和所述第二 RGB參數(shù)相對應(yīng)的第一 YUV參數(shù)和第二 YUV參數(shù)； 子提取裝置，與所述第二子計算器連接，用于從所述第一 YUV參數(shù)和所述第二 YUV參數(shù)中分別提取所述第一色度參數(shù)C和所述第二色度參數(shù)C；。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理器包括 亮度加強裝置，與所述成像裝置連接，用于對所述原始圖像進行加強亮度處理，以獲取第一加強圖像； 色彩加強裝置，與所述亮度加強裝置連接，用于對所述第一加強圖像進行平和色彩飽和度處理，以獲取所述顏色加強圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種照明控制方法及系統(tǒng)。其中，該方法包括通過成像裝置獲取目標對象的原始圖像；對原始圖像進行顏色加強處理，以獲取顏色加強圖像；對原始圖像和顏色加強圖像中的所有像素點分別進行色坐標計算，以獲取第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr；根據(jù)第一色度參數(shù)C和第二色度參數(shù)Cr進行反饋控制運算，以獲取第一驅(qū)動參數(shù)D；將第一驅(qū)動參數(shù)D發(fā)送到照明裝置，以使照明裝置根據(jù)第一驅(qū)動參數(shù)D調(diào)整照明裝置輸出的第一驅(qū)動電流值；檢測第一色度參數(shù)C是否達到標稱值，在第一色度參數(shù)C沒有達到標稱值的情況下，循環(huán)執(zhí)行上述步驟，直到第一色度參數(shù)C達到標稱值。通過本發(fā)明實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)照明裝置以加強被照明物體的色彩對比度的效果。
文檔編號H05B37/02GK102858072SQ20121037203
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者董建飛, 郭成, 吳海寧, 黃建梅, 張國旗 申請人:北京半導體照明科技促進中心