CN102858072B - 照明控制方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种照明控制方法及***。其中,该方法包括:通过成像装置获取目标对象的原始图像;对原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像;对原始图像和颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr;根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D;将第一驱动参数D发送到照明装置,以使照明装置根据第一驱动参数D调整照明装置输出的第一驱动电流值;检测第一色度参数C是否达到标称值,在第一色度参数C没有达到标称值的情况下,循环执行上述步骤,直到第一色度参数C达到标称值。通过本发明实现了自动调节照明装置以加强被照明物体的色彩对比度的效果。

Description

照明控制方法及***
技术领域
本发明涉及照明设备领域,具体而言,涉及一种照明控制方法及***。
背景技术
在现有的照明***中调光装置通常不具有根据实测照度或色彩计算控制信号的功能,这些实测信息的缺失主要可以归因为测量这些物理量的难度:用光电二极管或光电三极管可测量某一点的光照度、色彩,但是要用它们实现对被照物表面的多点测量则相当困难,因为大量的此类传感器既难于安装、又影响美观。另外,反馈控制的缺失使得照明***不能保证输出光的照度、或色彩达到规定的要求。在某些特殊应用场合,比如手术灯,照明***性能的缺陷会造成不良的影响、甚至严重的后果。
为了解决上述问题,现有技术中采用照相机对被照物进行拍照,这样既可以提供多点测量、又便于安装。此类方法旨在通过图像处理的方法从数字照片中提取光信息,从而实现对光输出的调节或反馈控制。采用上述方法的方案主要由以下三种:
(1)同时使用一部或多部照相机识别室内有没有人,采集背景光、自然光,然后基于神经网络,从照片上提取信息进行计算与获取照度和色彩信息,并将这些信息作为反馈信号用于反馈控制。其中,把照片中的所有像素的灰度求平均,将这个平均值作为照度控制信号;取照相机R、G、B三个通道的图像,提取每个通道的图像的灰度层次作为色彩控制信号。
(2)通过调整照明光的色度(hue)、饱和度(saturation)、强度(intensity)使得被照物体上的某些我们感兴趣的特征、成分更好地被图像处理软件识别。比如我们想获取一个电路中红色导线的线路情况,可以用红光照射一个电路,红色导线因为会反射红光而显得更加明显,而其它颜色的导线则不会。然后将照相机的图像用于调整RGB三色LED灯的输出光特性以获得需要的色彩对比度,同时,照明***中还可以附加光测量单元以不断地或周期性地测量照明装置的输出。这些测量信息可以被用来重新定标照明装置以满足总体的强度和特殊的波长要求。
(3)设定一个被照物的照度的范围作为控制目标,然后用数据拟合的方法构造从被照物的照度到相机图像的像素点灰度的定标曲线,之后根据图像的灰度及该定标曲线,计算特定区域内的平均照度值,如果使用以上方法得到的平均照度值不在控制目标的范围内,则按一定的步长(优选采用2%)增大或减少调光信号的幅值,直到把光调到设定范围。
上述方法中控制器设计既不考虑照明***的物理模型、也不考虑照相机的物理模型,仅仅使用了简化的数据拟合模型,对照度、或色彩到图像像素的灰度进行数据拟合(如采用神经网络)、或定标,然而此类拟合或定标的结果与真实的物理模型往往相去甚远,而且严重受制于数据的范围以及拟合算法的性能。并且,三种方法的调光方法均过于简单,比如只能根据从图像中计算的平均照度值对调光信号按一定的步长进行加减;或者根据被照物的颜色定性地切换输出光的色彩,不能保证照明***输出光的参数达到标称值。
针对现有技术中因照明***的调光方法根据单一的调光参数进行静态调光,而使得照明***的输出不能达到照明***的标称值的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中因照明***的调光方法根据单一的调光参数进行静态调光,而使得照明***的输出不能达到照明***的标称值的问题,目前尚未提出有效的解决方案,为此,本发明的主要目的在于提供一种照明控制方法及***,以解决上述问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种照明控制方法,该方法包括:步骤S102,通过成像装置获取目标对象的原始图像;步骤S104,对原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像;步骤S106,对原始图像和颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr;步骤S108,根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D;步骤S110,将第一驱动参数D发送到照明装置,以使照明装置根据第一驱动参数D调整照明装置输出的第一驱动电流值;步骤S112,检测第一色度参数C是否达到标称值,在第一色度参数C没有达到标称值的情况下,循环执行步骤S102至步骤S110,直到第一色度参数C达到标称值。
进一步地,照明装置包括至少一个灯具,其中,根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D之前,方法还包括如下步骤:获取照明装置当前的第二驱动参数D1,其中,第二驱动参数D1包括所有灯具的驱动电流值。
进一步地,根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D的步骤包括:根据第一公式建立第一色度参数C和第二驱动参数D1的映射关系,以获取第一矩阵P,其中,第一公式为:C=P*D1;将第一色度参数C与第二色度参数Cr进行作差计算,以获取色度偏差参数E,其中,E=Cr-C;按照第二公式进行计算,以获取第一驱动参数D,其中,第二公式为:D=D1+P+*E,第一驱动参数D包括所有灯具的驱动电流值,P+是第一矩阵P的逆矩阵。
进一步地,对原始图像和颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr的步骤包括:从原始图像和颜色加强图像中分别提取像素点的第一RGB参数和第二RGB参数;对第一RGB参数和第二RGB参数分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr。
进一步地,对第一RGB参数和第二RGB参数分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr的步骤包括:根据CIE坐标变换公式分别对第一RGB参数和第二RGB参数进行坐标计算,以获取分别与第一RGB参数和第二RGB参数相对应的第一YUV参数和第二YUV参数;从第一YUV参数和第二YUV参数中分别提取第一色度参数C和第二色度参数Cr。
进一步地,对原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像的步骤包括:对原始图像进行加强亮度处理,以获取第一加强图像;对第一加强图像进行平和色彩饱和度处理,以获取颜色加强图像。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种照明控制***,该***包括:成像装置,用于获取目标对象的原始图像;图像处理器,与成像装置建立连接,用于对原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像;第一计算器,连接于图像处理器与成像装置之间,用于对原始图像和颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr;控制器,与第一计算器连接,用于根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D,并将第一驱动参数D发送到照明装置;照明装置,与控制器连接,用于根据接收到的第一驱动参数D调整照明装置输出的第一驱动电流值;检测装置,连接于成像装置与照明装置之间,用于检测第一色度参数C是否达到标称值,并在第一色度参数C没有达到标称值的情况下,返回执行成像装置、图像处理器、第一计算器、控制器以及照明装置,直至第一色度参数C达到标称值。
进一步地,照明装置包括至少一个灯具,其中,控制器还包括:第一获取装置,与照明装置连接,用于获取照明装置当前的第二驱动参数D1,其中,第二驱动参数D1包括所有灯具的驱动电流值。
进一步地,控制器还包括:第二计算器,连接于图像处理器与第一获取装置之间,用于根据第一公式建立第一色度参数C和第二驱动参数D1的映射关系,以获取第一矩阵P,其中,第一公式为:C=P*D1;第三计算器,与图像处理器连接,用于将第一色度参数C与第二色度参数Cr进行作差计算,以获取色度偏差参数E,其中,E=Cr-C;第四计算器,与第二计算器,第三计算器以及第一获取装置连接,用于按照第二公式进行计算,以获取第一驱动参数D,其中,第二公式为:D=D1+P+*E,第一驱动参数D包括所有灯具的驱动电流值,P+是第一矩阵P的逆矩阵。
进一步地,第一计算器包括:提取装置,连接于成像装置与图像处理器之间,用于从原始图像和颜色加强图像中分别提取像素点的第一RGB参数和第二RGB参数;第一子计算器,与提取装置连接,用于对第一RGB参数和第二RGB参数分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr。
进一步地,第一子计算器包括:第二子计算器,与提取装置连接,用于根据CIE坐标变换公式分别对第一RGB参数和第二RGB参数进行坐标计算,以获取分别与第一RGB参数和第二RGB参数相对应的第一YUV参数和第二YUV参数;子提取装置,与第二子计算器连接,用于从第一YUV参数和第二YUV参数中分别提取第一色度参数C和第二色度参数Cr。
进一步地,图像处理器包括:亮度加强装置,与成像装置连接,用于对原始图像进行加强亮度处理,以获取第一加强图像;色彩加强装置,与亮度加强装置连接,用于对第一加强图像进行平和色彩饱和度处理,以获取颜色加强图像。
通过本发明的照明控制方法及***,将数字图像处理中的图像颜色加强算法与基于模型的反馈控制方法结合起来,通过调节照明装置的输出色度参数调节照明光的色彩,以加强被照明物体的色彩对比度,解决了现有技术中因照明***的调光方法根据单一的调光参数进行静态调光,而使得照明***的输出不能达到照明***的标称值的问题,实现了自动调节照明装置的照明光以加强被照明物体的色彩对比度的效果,从而使得照明***的输出达到照明***的标称值。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的照明控制***的结构示意图;
图2是根据图1所示的照明控制***的详细结构示意图;以及
图3是根据本发明实施例的照明控制方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是根据本发明实施例的照明控制***的结构示意图。图2是根据图1所示的照明控制***的详细结构示意图。
如图1和图2所示,该***包括:成像装置10,用于获取目标对象的原始图像;图像处理器30,与成像装置10建立连接,用于对原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像;第一计算器50,连接于图像处理器30与成像装置10之间,用于对原始图像和颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr;控制器70,与第一计算器50连接,用于根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D,并将第一驱动参数D发送到照明装置90;照明装置90,与控制器70连接,用于根据接收到的第一驱动参数D调整照明装置90的输出光色参数;检测装置110,连接于第一计算器50与所述照明装置90之间,用于检测第一色度参数C是否达到标称值,并在第一色度参数C没有达到标称值的情况下,返回执行成像装置10、图像处理器30、第一计算器50、控制器70以及照明装置90,直至第一色度参数C达到标称值。
采用本申请的照明控制***,通过图像处理器将成像装置获取到的目标对象的原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像,之后第一计算器于对原始图像和颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr,然后控制器根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,并将获取到的第一驱动参数D发送到照明装置,照明装置根据第一驱动参数D调整照明装置的输出光色参数,之后通过检测装置检测第一色度参数C是否达到标称值,并在第一色度参数C没有达到标称值的情况下,返回执行成像装置、图像处理器、第一计算器、控制器以及照明装置,直至第一色度参数C达到标称值。通过本发明的照明控制***,将图像处理器与反馈控制器相结合,使得数字图像处理中的图像颜色加强算法与基于模型的反馈控制方法结合起来,通过循环执行上述装置,以调节照明装置的输出色度参数达到标称值,从而加强被照明物体的色彩对比度,解决了现有技术中因照明***的调光方法根据单一的调光参数进行静态调光,而使得照明***的输出不能达到照明***的标称值的问题,实现了自动调节照明装置的照明光以加强被照明物体的色彩对比度的效果,从而使得照明***的输出达到标称值。
其中,标称值是由第二色度参数Cr确定的范围,具体地标称值=(1+a)*Cr,a可以是一个任意小数,通常可以取为±5%,该范围确定了第一色度参数C与第二色度参数Cr之间的误差,即C=(1+a)*Cr。
具体地,用数字成像装置10对照明装置90照明范围内的目标对象进行拍照,获取到原始图像。其中,第一色度参数C包括原始图像中M个像素点的色坐标,C=[c1,c2,…cM]T,同理,颜色加强图像中各像素的第二色度参数Cr表示为Cr=[cr,1,cr,2,…cr,M]T。数字成像装置10可以是一个或多个。
在本申请的上述实施例中,照明装置90包括至少一个灯具,其中,控制器70还可以包括:第一获取装置,与照明装置90连接,用于获取照明装置90当前的第二驱动参数D1,其中,第二驱动参数D1包括所有灯具的驱动电流值。
具体地,照明装置90可以采用一个或多个多色(如RGB)LED灯或多个色温可调的白光LED灯。第一获取装置获取照明装置90当前的第二驱动参数D1,D1可以包括照明装置90中N个灯具的驱动电流值,即D1=[d1,d2,…dN]T
根据本申请的上述实施例,控制器70还可以包括:第二计算器,连接于图像处理器30与第一获取装置之间,用于根据第一公式建立第一色度参数C和第二驱动参数D1的映射关系,以获取第一矩阵P,其中,第一公式为:C=P*D1;第三计算器,与图像处理器30连接,用于将第一色度参数C与第二色度参数Cr进行作差计算,以获取色度偏差参数E,其中,E=Cr-C;第四计算器,与第二计算器,第三计算器以及第一获取装置连接,用于按照第二公式进行计算,以获取第一驱动参数D,其中,第二公式为:D=D1+P+*E,第一驱动参数D包括所有灯具的驱动电流值,P+是第一矩阵P的逆矩阵。
具体地,第二计算器根据灯具输出的照度模型以及各个灯具的色坐标,可以建立从D1到C的映射关系,即C=P*D1。其中,P是一个映射矩阵。第三计算器将第一色度参数C与第二色度参数Cr进行作差计算,第一色度参数C与第二色度参数Cr的差值色度偏差参数E=Cr-C。在获取到上述参数以后,第四计算器根据第二公式计算第一驱动参数D,第二公式为:D=D1+P+*E,P+表示P的逆矩阵。在本申请的上述实施例中,控制器70采用基于模型的反馈控制方法,将原始图像和颜色加强图像的色坐标作为反馈控制计算的输入,然后根据色度差值参数、照明装置90当前驱动参数以及色坐标与当前驱动参数的映射关系计算照明装置90在目标照明范围内生成的色坐标。本实施例中的反馈控制方法根据照明装置90的当前驱动参数和需要在照明范围内需要的色坐标调整输出光度参数,以加强目标对象(即被照明物体)色彩的对比度,以使得照明装置90的输出满足用户的要求。
在本申请的上述实施例中,第一计算器50可以包括:提取装置,连接于成像装置10与图像处理器30之间,用于从原始图像和颜色加强图像中分别提取像素点的第一RGB参数和第二RGB参数;第一子计算器,与提取装置连接,用于对第一RGB参数和第二RGB参数分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr
具体地,提取装置从成像装置10获取到的原始图像中提取像素点的第一RGB参数,第一RGB参数包括每个像素点的R、G、B三个值,然后第一子计算器对第一RGB参数进行色坐标计算获取第一色度参数C。
同样地,提取装置从图像处理器30进行颜色加强后的颜色加强图像中提取像素点的第二RGB参数,第二RGB参数包括每个像素点的R、G、B三个值,然后第一子计算器对第二RGB参数进行色坐标计算获取第二色度参数Cr
在本申请的上述实施例中,第一子计算器分别对原始图像和颜色加强图像中的像素点进行提取然后进行色坐标计算,以获取两个图像中目标对象的像素点的色坐标,以供控制器70根据色坐标对照明装置90进行反馈控制。
根据本申请的上述实施例,第一子计算器可以包括:第二子计算器,与提取装置连接,用于根据CIE坐标变换公式分别对第一RGB参数和第二RGB参数进行坐标计算,以获取分别与第一RGB参数和第二RGB参数相对应的第一YUV参数和第二YUV参数;子提取装置,与第二子计算器连接,用于从第一YUV参数和第二YUV参数中分别提取第一色度参数C和第二色度参数Cr
具体地,第二子计算器根据CIE的坐标变换公式将第一RGB参数中的每个像素点的R、G、B三个值进行坐标转换,换算成第一YUV坐标参数,然后子提取装置从第一YUV坐标参数中提取第一色度参数C;第二子计算器根据CIE的坐标变换公式将第二RGB参数中的每个像素点的R、G、B三个值进行坐标转换,换算成第二YUV坐标值,然后子提取装置从第二YUV坐标值中提取第二色度参数Cr。其中,第一YUV参数和第二YUV参数包括每个像素点的YUV三个坐标值。
在本申请的上述实施例中,图像处理器30可以包括:亮度加强装置,与成像装置10连接,用于对原始图像进行加强亮度处理,以获取第一加强图像;色彩加强装置,与亮度加强装置连接,用于对第一加强图像进行平和色彩饱和度处理,以获取颜色加强图像。
具体地,图像处理器30用数字图像处理中的一种图像颜色加强算法处理原始图像,得到颜色加强图像。其中,图像处理器30可以包括亮度加强装置和色彩加强装置,亮度加强将原始图像进行亮度加强,色彩加强将亮度加强后的图像进行平衡色彩饱和度处理,获取到颜色加强图像。
图3是根据本发明实施例的照明控制方法的流程图。如图3所示,该方法包括如下步骤:
步骤S102,通过成像装置获取目标对象的原始图像。
步骤S104,对原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像。
步骤S106,对原始图像和颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr
步骤S108,根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D。
步骤S110,将第一驱动参数D发送到照明装置,以使照明装置根据第一驱动参数D调整照明装置输出的第一驱动电流值。
步骤S112,检测第一色度参数C是否达到标称值,在第一色度参数C没有达到标称值的情况下,循环执行步骤S102至步骤S110,直到第一色度参数C达到标称值。
采用本申请的照明方法,通过将获取到的目标对象的原始图像进行颜色加强处理,在获取颜色加强图像之后,对原始图像和颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr,然后控制器50根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,并将获取到的第一驱动参数D发送到照明装置,照明装置根据第一驱动参数D调整照明装置输出的第一驱动电流值,然后检测第一色度参数C是否达到标称值,在第一色度参数C达到标称值的情况下,循环执行上述步骤,直至第一色度参数C达到标称值。通过本发明的照明控制方法,将数字图像处理中的图像颜色加强算法与基于模型的反馈控制方法结合起来,通过循环执行反馈控制方法,以调节照明装置的输出色度参数达到标称值,从而加强被照明物体的色彩对比度,解决了现有技术中因照明***的调光方法根据单一的调光参数进行静态调光,而使得照明***的输出不能达到照明***的标称值的问题,实现了自动调节照明装置的照明光以加强被照明物体的色彩对比度的效果,从而使得照明***的输出达到标称值。
其中,标称值是由第二色度参数Cr确定的范围,具体地标称值=(1+a)*Cr,a可以是一个任意小数,通常可以取为±5%,该范围确定了第一色度参数C与第二色度参数Cr之间的误差,即C=(1+a)*Cr。
具体地,在步骤S102中,通过数字成像装置对照明装置照明范围内的目标对象进行拍照,获取到原始图像。其中,第一色度参数C包括原始图像中M个像素点的色坐标,C=[c1,c2,…cM]T,同理,颜色加强图像中各像素的第二色度参数Cr表示为Cr=[cr,1,cr,2,…cr,M]T
在本申请的上述实施例中,照明装置包括至少一个灯具,其中,根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D之前,该方法还可以包括如下步骤:获取照明装置当前的第二驱动参数D1,其中,第二驱动参数D1包括所有灯具的驱动电流值。具体地,第二驱动参数D1可以包括照明装置中N个灯具的驱动电流值,即D1=[d1,d2,…dN]T,当前的第二驱动参数的D1是在上一个采样时刻的值,其初始值可在驱动参数允许的范围内任意选取,通常选为零。
根据本申请的上述实施例,根据第一色度参数C和第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D的步骤包括:根据第一公式建立第一色度参数C和第二驱动参数D1的映射关系,以获取第一矩阵P,其中,第一公式为:C=P*D1;将第一色度参数C与第二色度参数Cr进行作差计算,以获取色度偏差参数E,其中,E=Cr-C;按照第二公式进行计算,以获取第一驱动参数D,其中,第二公式为:D=D1+P+*E,第一驱动参数D包括所有灯具的驱动电流值,P+是第一矩阵P的逆矩阵。
具体地,根据灯具输出的照度模型以及各个灯具的色坐标,可以建立从D1到C的映射关系,即C=P*D1。其中,P是一个映射矩阵。将第一色度参数C与第二色度参数Cr进行作差计算,第一色度参数C与第二色度参数Cr的差值色度偏差参数E=Cr-C。在获取到上述参数之后,根据第二公式计算第一驱动参数D,第二公式为:D=D1+P+*E,P+表示P的逆矩阵。在本申请的上述实施例中,控制器50采用基于模型的反馈控制方法,将原始图像和颜色加强图像的色坐标作为反馈控制的输入,然后根据色度差值参数、照明装置当前驱动参数以及色坐标与当前驱动参数的映射关系计算照明装置在目标照明范围内生成的色坐标。本实施例中的反馈控制方法根据照明装置的当前驱动参数和需要在照明范围内需要的色坐标调整输出光度参数,以加强目标对象(即被照明物体)色彩的对比度,以使得照明装置的输出满足用户的要求。
在本申请的上述实施例中,对原始图像和颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr的步骤可以包括:从原始图像和颜色加强图像中分别提取像素点的第一RGB参数和第二RGB参数;对第一RGB参数和第二RGB参数分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr
具体地,从原始图像中提取像素点的第一RGB参数,其中,第一RGB参数包括每个像素点的R、G、B三个值,然后对第一RGB参数进行色坐标计算获取第一色度参数C。
同样地,从颜色加强图像中提取像素点的第二RGB参数,第二RGB参数包括每个像素点的R、G、B三个值,然后对第二RGB参数进行色坐标计算获取第二色度参数Cr
在本申请的上述实施例中,通过对原始图像和颜色加强图像中的像素点分别进行RGB参数提取并对RGB参数进行色坐标计算,以获取两个图像中目标对象的像素点的色坐标,以供控制器50根据色坐标对照明装置进行反馈控制。
根据本申请的上述实施例,对第一RGB参数和第二RGB参数分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr的步骤可以包括:根据CIE坐标变换公式分别对第一RGB参数和第二RGB参数进行坐标计算,以获取分别与第一RGB参数和第二RGB参数相对应的第一YUV参数和第二YUV参数;从第一YUV参数和第二YUV参数中分别提取第一色度参数C和第二色度参数Cr
具体地,根据CIE的坐标变换公式将第一RGB参数中的每个像素点的R、G、B三个值进行坐标转换,换算成第一YUV坐标参数,然后从第一YUV坐标参数中提取第一色度参数C;根据CIE的坐标变换公式将第二RGB参数中的每个像素点的R、G、B三个值进行坐标转换,换算成第二YUV坐标值,然后从第二YUV坐标值中提取第二色度参数Cr。其中,第一YUV参数和第二YUV参数包括每个像素点的YUV三个坐标值。
在本申请的上述实施例,对原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像的步骤可以包括:对原始图像进行加强亮度处理,以获取第一加强图像;对第一加强图像进行平和色彩饱和度处理,以获取颜色加强图像。
具体地,用数字图像处理中的一种图像颜色加强算法处理原始图像,得到颜色加强图像。其中,颜色加强算法可以通过如下步骤实现:将原始图像进行亮度加强,然后对亮度加强后的图像进行平衡色彩饱和度处理,获取到颜色加强图像。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
从以上的描述中,可以看出,本发明实现了如下技术效果:通过本发明的照明控制方法及***,将数字图像处理中的图像颜色加强算法与基于模型的反馈控制方法结合起来,通过调节照明装置的输出色度参数达到标称值,从而加强被照明物体的色彩对比度,解决了现有技术中因照明***的调光方法根据单一的调光参数进行静态调光,而使得照明***的输出不能达到照明***的标称值的问题,实现了自动调节照明装置的照明光以加强被照明物体的色彩对比度的效果,从而使得照明***的输出达到标称值。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种照明控制方法,其特征在于,包括:
步骤S102,通过成像装置获取目标对象的原始图像;
步骤S104,对所述原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像;
步骤S106,对所述原始图像和所述颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr
步骤S108,根据所述第一色度参数C和所述第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D;
步骤S110,将所述第一驱动参数D发送到照明装置,以使所述照明装置根据所述第一驱动参数D调整所述照明装置输出的第一驱动电流值;
步骤S112,检测所述第一色度参数C是否达到标称值,在所述第一色度参数C没有达到所述标称值的情况下,循环执行所述步骤S102至步骤S110,直到所述第一色度参数C达到所述标称值;
在根据所述第一色度参数C和所述第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D之前,所述方法还包括如下步骤:获取所述照明装置当前的第二驱动参数D1,其中,所述第二驱动参数D1包括所有灯具的驱动电流值;
其中,根据所述第一色度参数C和所述第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D的步骤包括:根据第一公式建立所述第一色度参数C和所述第二驱动参数D1的映射关系,以获取第一矩阵P,其中,所述第一公式为:C=P*D1;将所述第一色度参数C与所述第二色度参数Cr进行作差计算,以获取色度偏差参数E,其中,E=Cr-C;按照第二公式进行计算,以获取第一驱动参数D,其中,所述第二公式为:D=D1+P+*E,第一驱动参数D包括所有灯具的驱动电流值,P+是所述第一矩阵P的逆矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述照明装置包括至少一个灯具。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述原始图像和所述颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr的步骤包括:
从所述原始图像和所述颜色加强图像中分别提取所述像素点的第一RGB参数和第二RGB参数;
对所述第一RGB参数和所述第二RGB参数分别进行色坐标计算,以获取所述第一色度参数C和所述第二色度参数Cr
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,对所述第一RGB参数和所述第二RGB参数分别进行色坐标计算,以获取所述第一色度参数C和所述第二色度参数Cr的步骤包括:
根据CIE坐标变换公式分别对所述第一RGB参数和所述第二RGB参数进行坐标计算,以获取分别与所述第一RGB参数和所述第二RGB参数相对应的第一YUV参数和第二YUV参数;
从所述第一YUV参数和所述第二YUV参数中分别提取所述第一色度参数C和所述第二色度参数Cr
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,对所述原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像的步骤包括:
对所述原始图像进行加强亮度处理,以获取第一加强图像;
对所述第一加强图像进行平和色彩饱和度处理,以获取所述颜色加强图像。
6.一种照明控制***,其特征在于,包括:
成像装置,用于获取目标对象的原始图像;
图像处理器,与所述成像装置建立连接,用于对所述原始图像进行颜色加强处理,以获取颜色加强图像;
第一计算器,连接于所述图像处理器与所述成像装置之间,用于对所述原始图像和所述颜色加强图像中的所有像素点分别进行色坐标计算,以获取第一色度参数C和第二色度参数Cr
控制器,与所述第一计算器连接,用于根据所述第一色度参数C和所述第二色度参数Cr进行反馈控制运算,以获取第一驱动参数D,并将所述第一驱动参数D发送到所述照明装置;
照明装置,与所述控制器连接,用于根据接收到的所述第一驱动参数D调整所述照明装置输出的第一驱动电流值;
检测装置,连接于所述成像装置与所述照明装置之间,用于检测所述第一色度参数C是否达到标称值,并在所述第一色度参数C没有达到标称值的情况下,返回执行所述成像装置、所述图像处理器、所述第一计算器、所述控制器以及所述照明装置,直至所述第一色度参数C达到所述标称值;
所述控制器还包括:第一获取装置,与所述照明装置连接,用于获取所述照明装置当前的第二驱动参数D1,其中,所述第二驱动参数D1包括所有灯具的驱动电流值;
所述控制器还包括:第二计算器,连接于所述图像处理器与所述第一获取装置之间,用于根据第一公式建立所述第一色度参数C和所述第二驱动参数D1的映射关系,以获取第一矩阵P,其中,所述第一公式为:C=P*D1;第三计算器,与所述图像处理器连接,用于将所述第一色度参数C与所述第二色度参数Cr进行作差计算,以获取色度偏差参数E,其中,E=Cr-C;第四计算器,与所述第二计算器,所述第三计算器以及所述第一获取装置连接,用于按照第二公式进行计算,以获取第一驱动参数D,其中,所述第二公式为:D=D1+P+*E,第一驱动参数D包括所有所述灯具的驱动电流值,P+是所述第一矩阵P的逆矩阵。
7.根据权利要求6所述的***,其特征在于,所述照明装置包括至少一个灯具。
8.根据权利要求6所述的***,其特征在于,所述第一计算器包括:
提取装置,连接于所述成像装置与所述图像处理器之间,用于从所述原始图像和所述颜色加强图像中分别提取所述像素点的第一RGB参数和第二RGB参数;
第一子计算器,与所述提取装置连接,用于对所述第一RGB参数和所述第二RGB参数分别进行色坐标计算,以获取所述第一色度参数C和所述第二色度参数Cr
9.根据权利要求8所述的***,其特征在于,所述第一子计算器包括:
第二子计算器,与所述提取装置连接,用于根据CIE坐标变换公式分别对所述第一RGB参数和所述第二RGB参数进行坐标计算,以获取分别与所述第一RGB参数和所述第二RGB参数相对应的第一YUV参数和第二YUV参数;
子提取装置,与所述第二子计算器连接,用于从所述第一YUV参数和所述第二YUV参数中分别提取所述第一色度参数C和所述第二色度参数Cr
10.根据权利要求9所述的***,其特征在于,所述图像处理器包括:
亮度加强装置,与所述成像装置连接,用于对所述原始图像进行加强亮度处理,以获取第一加强图像;
色彩加强装置,与所述亮度加强装置连接,用于对所述第一加强图像进行平和色彩饱和度处理,以获取所述颜色加强图像。
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