CN109661086A - 一种舞台追光灯自动控制方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舞台追光灯自动控制方法及***，其中，该方法包括：灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令；追踪控制器向舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；舞台定位服务器测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标；并将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中；再计算目标灯具的光线指向趋向被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标点的Pan值和Tilt值并发送至追踪控制器；追踪控制器将Pan值和Tilt值发送至目标灯具，以使目标灯具的灯光打到被追踪目标。通过本发明，能够自动实时跟踪舞台上的演员，代替人工追光操作，使得追光灯的追光更加精准。

Description

一种舞台追光灯自动控制方法及***

技术领域

本发明涉及舞台照明技术领域，特别涉及一种舞台追光灯自动控制方法及***。

背景技术

舞台灯光的运用是舞台艺术中不可缺少的重要手段，达到突出重点、塑造人物形象、烘托环境气氛的目的。追光灯作为一种演员在表演时能够及时进行灯光补偿的设备，可在舞台全场黑暗的情况下用光柱突出演员或其他特殊效果，其特点是追光灯的灯光要跟随演员移动，一般仍需要人为遥控操作，要耗费大量的人力，且会存在控制不精准的情形出现，有的通过计算机控制的追光灯控制***，虽不再需要大量人力，但是需要专业的监控人员在线实时操作，自动化程度不高且成本较高，因此急需设计一种控制精准、成本较低且能实时跟踪演员的追光灯***。

发明内容

本发明提供一种舞台追光灯自动控制方法及***，能够自动实时跟踪舞台上的演员，代替人工追光操作，使得追光灯的追光更加精准。

根据本发明的一个方面，提供了一种舞台追光灯自动控制方法，包括以下步骤：灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令；所述追踪控制器向舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；所述舞台定位服务器测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标；所述舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标；所述舞台定位服务器计算所述目标灯具的光线指向趋向被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标点的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，并将所述Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至所述追踪控制器；所述追踪控制器将所述Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至所述目标灯具，以使所述目标灯具的灯光打到被追踪目标。

优选地，所述灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令之后，该方法还包括以下步骤：所述追踪控制器判断所述灯光控制指令是否是用于控制灯具追光的控制指令；如果是，则执行所述追踪控制器向所述舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求的步骤；如果否，则所述追踪控制器将所述灯光控制指令发送至安装在舞台上的灯具中，以使舞台上的灯具按照灯具原有功能使用。

优选地，所述灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令之前，该方法还包括以下步骤：舞台定位服务器以安装在舞台周围的若干个卫星中的主卫星为原点，建立三维卫星坐标系；所述舞台定位服务器根据所述三维卫星坐标系，对安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具进行坐标定位；所述舞台定位服务器以每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标为原点建立每一个灯具的灯具子坐标系。

优选地，该方法还包括以下步骤：UWB数据收发器向被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星发送无线电信号；UWB数据收发器接收被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星反馈的无线电信号；UWB数据收发器将收发无线电信号的时间差发送至所述舞台定位服务器；所述舞台定位服务器根据所述时间差计算出所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离；

所述舞台定位服务器测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标，具体为：所述舞台定位服务器根据所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标。

优选地，所述舞台定位服务器根据所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标之后，该方法还包括以下步骤：所述舞台定位服务器计算安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿；所述舞台定位服务器根据安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿，对被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标进行调整，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标；

所述舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标，具体为：所述舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种舞台追光灯自动控制***，包括灯光控制台、追踪控制器、舞台定位服务器：

其中，所述灯光控制台包括：指令发送单元，用于向追踪控制器发送灯光控制指令；

其中，所述追踪控制器包括：请求发送单元，用于向所述舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；

其中，所述舞台定位服务器包括：目标坐标测量单元，用于测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标；坐标影射单元，用于将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标；计算单元，用于计算所述目标灯具的光线指向趋向被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标点的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，并将所述Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至所述追踪控制器；

所述追踪控制器还包括：第一控制单元，用于将所述Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至所述目标灯具，以使所述目标灯具的灯光打到被追踪目标。

优选地，所述追踪控制器还包括：判断单元，用于在所述指令发送单元向追踪控制器发送灯光控制指令之后，判断所述灯光控制指令是否是用于控制灯具追光的控制指令；所述请求发送单元，具体用于在所述判断单元判断所述灯光控制指令是用于控制灯具追光的控制指令时，向所述舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；第二控制单元，用于在所述判断单元判断所述灯光控制指令未用于控制灯具追光的控制指令时，将所述灯光控制指令发送至安装在舞台上的灯具中，以使舞台上的灯具按照灯具原有功能使用。

优选地，所述舞台定位服务器还包括：卫星坐标系建立单元，用于在所述指令发送单元向追踪控制器发送灯光控制指令之前，以安装在舞台周围的若干个卫星中的主卫星为原点，建立三维卫星坐标系；坐标定位单元，用于根据所述三维卫星坐标系，对安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具进行坐标定位；灯具子坐标系建立单元，用于以每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标为原点建立每一个灯具的灯具子坐标系。

优选地，一种舞台追光灯自动控制***还包括UWB数据收发器：

其中，所述UWB数据收发器包括：信号发送单元，用于向被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星发送无线电信号；反馈信号接收单元，用于接收被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星反馈的无线电信号；时间差发送单元，用于将收发无线电信号的时间差发送至所述舞台定位服务器；

所述舞台定位服务器还包括：距离计算单元，用于根据所述时间差计算出所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离；所述目标坐标测量单元，具体用于根据所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标。

优选地，所述舞台定位服务器还包括：位置补偿计算单元，用于在所述目标坐标测量单元根据所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标之后，计算安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿；目标坐标调整单元，用于根据安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿，对被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标进行调整，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标；所述坐标影射单元，具体用于将被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标。

与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：

通过本发明，能够准确的测量出舞台上被追踪目标的空间位置坐标，再将被追踪目标的空间位置坐标影射到舞台上的灯具的坐标系中，以准确的计算出灯具将光线打到被追踪目标所需要调整的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，当需要对舞台上的演员进行追光操作时，只需要在灯光控制台发出灯光控制指令即可，灯具就能准确将光线打到舞台上的演员身上，代替了传统的人工追光操作，实现了精准的自动追光。

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。附图中：

图1是根据本发明实施例的一种舞台追光灯自动控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种舞台追光灯自动控制***的结构框图；

图3是根据本发明实施例一的另一种舞台追光灯自动控制方法的流程图；

图4是根据本发明实施例二的又一种舞台追光灯自动控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明附图，对本发明技术方案进行描述，但所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种舞台追光灯自动控制方法，图1是根据本发明实施例的一种舞台追光灯自动控制方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S101：灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令；

步骤S102：追踪控制器向舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；

步骤S103：舞台定位服务器测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标；

步骤S104：舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标；

步骤S105：舞台定位服务器计算目标灯具的光线指向趋向被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标点的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，并将Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至追踪控制器；

步骤S106：追踪控制器将Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至目标灯具，以使目标灯具的灯光打到被追踪目标。

在实施过程中，在步骤S101之后，追踪控制器判断灯光控制指令是否是用于控制灯具追光的控制指令；如果是，则执行追踪控制器向舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求的步骤；如果否，则追踪控制器将灯光控制指令发送至安装在舞台上的灯具中，以使舞台上的灯具按照灯具原有功能使用。

在步骤S101之前，舞台定位服务器以安装在舞台周围的若干个卫星中的主卫星为原点，建立三维卫星坐标系；舞台定位服务器根据三维卫星坐标系，对安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具进行坐标定位；舞台定位服务器以每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标为原点建立每一个灯具的灯具子坐标系。

在实施过程中，UWB数据收发器向被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星发送无线电信号；UWB数据收发器接收被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星反馈的无线电信号；UWB数据收发器将收发无线电信号的时间差发送至舞台定位服务器；舞台定位服务器根据时间差计算出目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离；

舞台定位服务器测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标，具体为：舞台定位服务器根据目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标。

进一步的，舞台定位服务器计算安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿；舞台定位服务器根据安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿，对被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标进行调整，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标；

舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标，具体为：舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标。

通过上述步骤，能够实现对舞台上演员的自动追光，代替了人工追光操作，使得追光更加精准。

本发明实施例还提供了一种舞台追光灯自动控制***，用于实现上述一种舞台追光灯自动控制方法。

图2是根据本发明实施例的一种舞台追光灯自动控制***的结构框图，如图2所示，该***包括灯光控制台10、追踪控制器20、舞台定位服务器30：

其中，灯光控制台10包括：指令发送单元101，用于向追踪控制器20发送灯光控制指令；

其中，追踪控制器20包括：请求发送单元201，用于向舞台定位服务器30发送被追踪目标的位置获取请求；

其中，舞台定位服务器30包括：目标坐标测量单元301，用于测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标；坐标影射单元302，用于将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标；计算单元303，用于计算目标灯具的光线指向趋向被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标点的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，并将Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至追踪控制器20；

追踪控制器20还包括：第一控制单元202，用于将Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至目标灯具，以使目标灯具的灯光打到被追踪目标。

对于舞台追光灯自动控制***，追踪控制器20还包括：判断单元203，用于在指令发送单元101向追踪控制器20发送灯光控制指令之后，判断灯光控制指令是否是用于控制灯具追光的控制指令；请求发送单元201，具体用于在判断单元203判断灯光控制指令是用于控制灯具追光的控制指令时，向舞台定位服务器30发送被追踪目标的位置获取请求；第二控制单元204，用于在判断单元203判断灯光控制指令未用于控制灯具追光的控制指令时，将灯光控制指令发送至安装在舞台上的灯具中，以使舞台上的灯具按照灯具原有功能使用。

对于舞台追光灯自动控制***，舞台定位服务器30还包括：卫星坐标系建立单元304，用于在指令发送单元101向追踪控制器20发送灯光控制指令之前，以安装在舞台周围的若干个卫星中的主卫星为原点，建立三维卫星坐标系；坐标定位单元305，用于根据三维卫星坐标系，对安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具进行坐标定位；灯具子坐标系建立单元306，用于以每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标为原点建立每一个灯具的灯具子坐标系。

对于舞台追光灯自动控制***，还包括UWB数据收发器40：

其中，UWB数据收发器40包括：信号发送单元401，用于向被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星发送无线电信号；反馈信号接收单元402，用于接收被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星反馈的无线电信号；时间差发送单元403，用于将收发无线电信号的时间差发送至舞台定位服务器30；

舞台定位服务器30还包括：距离计算单元307，用于根据时间差计算出目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离；目标坐标测量单元301，具体用于根据目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标。

对于舞台追光灯自动控制***，舞台定位服务器30还包括：位置补偿计算单元308，用于在目标坐标测量单元301根据目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标之后，计算安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿；目标坐标调整单元309，用于根据安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿，对被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标进行调整，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标；坐标影射单元302，具体用于将被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标。

需要说明的是，装置实施例中描述的舞台追光灯自动控制***对应于上述的方法实施例，其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明，在此不再赘述。

为了使本发明的技术方案和实现方法更加清楚，下面将结合优选的实施例对其实现过程进行详细描述。

实施例一

本实施例提供另一种舞台追光灯自动控制方法，如图3所示，图3是根据本发明实施例一的另一种舞台追光灯自动控制方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S301：舞台定位服务器以安装在舞台周围的若干个卫星中的主卫星为原点，建立三维卫星坐标系；

本发明实施例中，在舞台周围可以安装至少四个卫星，分别安装在舞台的四个角上，这样就可以全方位定位舞台上演员的精确位置，当然，如果舞台较大，也可以安装超过四个卫星，使得对舞台上演员的定位更加准确；

作为一种可选的实施方式，上述步骤S301的具体实施方式为：在舞台周围的卫星安装好之后，需要确定一个卫星为主卫星，在舞台上建立三维校准坐标系，采用激光测距仪，将激光测距仪分别放在校准坐标系中的三个不同位置，分别测量激光测距仪在三个不同位置处与舞台周围的每一个卫星之间的距离，这样根据激光测距仪在校准坐标系中的坐标和激光测距仪与卫星之间的距离，就可以计算出卫星在校准坐标系中的坐标，将主卫星的坐标视为原点建立三维卫星坐标系，再将其他卫星的坐标投影到三维卫星坐标系中；

步骤S302：舞台定位服务器根据三维卫星坐标系，对安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具进行坐标定位；

作为一种可选的实施方式，计算灯具坐标的具体实施方式为：如果测量点都在地面，则采用正弦定理就可以计算出灯具的坐标，如果测量点并不是都在地面，则采用余弦定理计算灯具坐标；

步骤S303：舞台定位服务器以每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标为原点建立每一个灯具的灯具子坐标系；

步骤S304：灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令；

步骤S305：追踪控制器判断灯光控制指令是否是用于控制灯具追光的控制指令；如果否，则执行步骤S306；如果是，则执行步骤S307～步骤S311；

作为一种可选的实施方式，在灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令之后，可以先判断一下灯光控制指令的控制目的，如果是用于追光，就可以定位舞台上演员的精确坐标位置，再控制灯具用于追光使用，如果不是用于追光，就可以当做普通的灯具使用，这样使得安装在舞台上的灯具可以同时作为追光灯使用，无需在舞台上安装专门的追光灯，这就提高了舞台上灯具的利用率；

步骤S306：追踪控制器将灯光控制指令发送至安装在舞台上的灯具中，以使舞台上的灯具按照灯具原有功能使用；

步骤S307：追踪控制器向舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；

步骤S308：舞台定位服务器测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标；

步骤S309：舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标；

步骤S310：舞台定位服务器计算目标灯具的光线指向趋向被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标点的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，并将Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至追踪控制器；

步骤S311：追踪控制器将Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至目标灯具，以使目标灯具的灯光打到被追踪目标。

实施例二

本实施例提供又一种舞台追光灯自动控制方法，如图4所示，图4是根据本发明实施例二的又一种舞台追光灯自动控制方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S401：舞台定位服务器以安装在舞台周围的若干个卫星中的主卫星为原点，建立三维卫星坐标系；

本发明实施例中，在舞台周围可以安装至少四个卫星，分别安装在舞台的四个角上，这样就可以全方位定位舞台上演员的精确位置，当然，如果舞台较大，也可以安装超过四个卫星，使得对舞台上演员的定位更加准确；

作为一种可选的实施方式，上述步骤S301的具体实施方式为：在舞台周围的卫星安装好之后，需要确定一个卫星为主卫星，在舞台上建立三维校准坐标系，采用激光测距仪，将激光测距仪分别放在校准坐标系中的三个不同位置，分别测量激光测距仪在三个不同位置处与舞台周围的每一个卫星之间的距离，这样根据激光测距仪在校准坐标系中的坐标和激光测距仪与卫星之间的距离，就可以计算出卫星在校准坐标系中的坐标，将主卫星的坐标视为原点建立三维卫星坐标系，再将其他卫星的坐标投影到三维卫星坐标系中；

步骤S402：舞台定位服务器根据三维卫星坐标系，对安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具进行坐标定位；

作为一种可选的实施方式，计算灯具坐标的具体实施方式为：如果测量点都在地面，则采用正弦定理就可以计算出灯具的坐标，如果测量点并不是都在地面，则采用余弦定理计算灯具坐标；

步骤S403：舞台定位服务器以每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标为原点建立每一个灯具的灯具子坐标系；

步骤S404：灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令；

步骤S405：追踪控制器判断灯光控制指令是否是用于控制灯具追光的控制指令；如果否，则执行步骤S406；如果是，则执行步骤S407～步骤S417；

作为一种可选的实施方式，在灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令之后，可以先判断一下灯光控制指令的控制目的，如果是用于追光，就可以定位舞台上演员的精确坐标位置，再控制灯具用于追光使用，如果不是用于追光，就可以当做普通的灯具使用，这样使得安装在舞台上的灯具可以同时作为追光灯使用，无需在舞台上安装专门的追光灯，这就提高了舞台上灯具的利用率；

步骤S406：追踪控制器将灯光控制指令发送至安装在舞台上的灯具中，以使舞台上的灯具按照灯具原有功能使用；

步骤S407：追踪控制器向舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；

步骤S408：UWB数据收发器向被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星发送无线电信号；

步骤S409：UWB数据收发器接收被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星反馈的无线电信号；

步骤S410：UWB数据收发器将收发无线电信号的时间差发送至舞台定位服务器；

步骤S411：舞台定位服务器根据时间差计算出目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离；

步骤S412：舞台定位服务器根据目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标；

步骤S413：舞台定位服务器计算安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿；

本发明实施例中，由于建立的三维卫星坐标系是以激光测量点为基础，而测量的目标器的坐标又是以卫星的坐标位置做基准的，所以卫星的坐标位置需要做位置补偿；由于灯具的坐标是以激光测量点为基础测量的，所以灯具的坐标需要进行平移，这样才会使测量的灯具坐标位置更加精准，也会使追光更加准确；

步骤S414：舞台定位服务器根据安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿，对被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标进行调整，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标；

步骤S415：舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标；

步骤S416：舞台定位服务器计算目标灯具的光线指向趋向被追踪目标在目标灯具的灯具坐标系中的坐标点的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，并将Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至追踪控制器；

步骤S417：追踪控制器将Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至目标灯具，以使目标灯具的灯光打到被追踪目标。

综合上述，通过上述实施例，能够准确的测量出舞台上被追踪目标的空间位置坐标，再将被追踪目标的空间位置坐标影射到舞台上的灯具的坐标系中，以准确的计算出灯具将光线打到被追踪目标所需要调整的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，当需要对舞台上的演员进行追光操作时，只需要在灯光控制台发出灯光控制指令即可，灯具就能准确将光线打到舞台上的演员身上，代替了传统的人工追光操作，实现了精准的自动追光。

Claims (10)

1.一种舞台追光灯自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令；

所述追踪控制器向舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；

所述舞台定位服务器测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标；

所述舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标；

所述舞台定位服务器计算所述目标灯具的光线指向趋向被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标点的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，并将所述Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至所述追踪控制器；

所述追踪控制器将所述Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至所述目标灯具，以使所述目标灯具的灯光打到被追踪目标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令之后，还包括以下步骤：

所述追踪控制器判断所述灯光控制指令是否是用于控制灯具追光的控制指令；

如果是，则执行所述追踪控制器向所述舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求的步骤；

如果否，则所述追踪控制器将所述灯光控制指令发送至安装在舞台上的灯具中，以使舞台上的灯具按照灯具原有功能使用。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述灯光控制台向追踪控制器发送灯光控制指令之前，还包括以下步骤：

舞台定位服务器以安装在舞台周围的若干个卫星中的主卫星为原点，建立三维卫星坐标系；

所述舞台定位服务器根据所述三维卫星坐标系，对安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具进行坐标定位；

所述舞台定位服务器以每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标为原点建立每一个灯具的灯具子坐标系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

UWB数据收发器向被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星发送无线电信号；

UWB数据收发器接收被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星反馈的无线电信号；

UWB数据收发器将收发无线电信号的时间差发送至所述舞台定位服务器；

所述舞台定位服务器根据所述时间差计算出所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离；

所述舞台定位服务器测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标，具体为：

所述舞台定位服务器根据所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述舞台定位服务器根据所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标之后，还包括以下步骤：

所述舞台定位服务器计算安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿；

所述舞台定位服务器根据安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿，对被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标进行调整，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标；

所述舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标，具体为：

所述舞台定位服务器将被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标。

6.一种舞台追光灯自动控制***，其特征在于，包括灯光控制台、追踪控制器、舞台定位服务器：

其中，所述灯光控制台包括：

指令发送单元，用于向追踪控制器发送灯光控制指令；

其中，所述追踪控制器包括：

请求发送单元，用于向所述舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；

其中，所述舞台定位服务器包括：

目标坐标测量单元，用于测量被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标；

坐标影射单元，用于将被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标；

计算单元，用于计算所述目标灯具的光线指向趋向被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标点的Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值，并将所述Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至所述追踪控制器；

所述追踪控制器还包括：

第一控制单元，用于将所述Pan(平移)值和Tilt(倾斜)值发送至所述目标灯具，以使所述目标灯具的灯光打到被追踪目标。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述追踪控制器还包括：

判断单元，用于在所述指令发送单元向追踪控制器发送灯光控制指令之后，判断所述灯光控制指令是否是用于控制灯具追光的控制指令；

所述请求发送单元，具体用于在所述判断单元判断所述灯光控制指令是用于控制灯具追光的控制指令时，向所述舞台定位服务器发送被追踪目标的位置获取请求；

第二控制单元，用于在所述判断单元判断所述灯光控制指令未用于控制灯具追光的控制指令时，将所述灯光控制指令发送至安装在舞台上的灯具中，以使舞台上的灯具按照灯具原有功能使用。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述舞台定位服务器还包括：

卫星坐标系建立单元，用于在所述指令发送单元向追踪控制器发送灯光控制指令之前，以安装在舞台周围的若干个卫星中的主卫星为原点，建立三维卫星坐标系；

坐标定位单元，用于根据所述三维卫星坐标系，对安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具进行坐标定位；

灯具子坐标系建立单元，用于以每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标为原点建立每一个灯具的灯具子坐标系。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，还包括UWB数据收发器：

其中，所述UWB数据收发器包括：

信号发送单元，用于向被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星发送无线电信号；

反馈信号接收单元，用于接收被追踪目标携带的目标器和安装在舞台周围的若干个卫星反馈的无线电信号；

时间差发送单元，用于将收发无线电信号的时间差发送至所述舞台定位服务器；

所述舞台定位服务器还包括：

距离计算单元，用于根据所述时间差计算出所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离；

所述目标坐标测量单元，具体用于根据所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述舞台定位服务器还包括：

位置补偿计算单元，用于在所述目标坐标测量单元根据所述目标器与安装在舞台周围的若干个卫星的每一个卫星之间的距离，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标之后，计算安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿；

目标坐标调整单元，用于根据安装在舞台周围的每一个卫星和每一个灯具在所述三维卫星坐标系中的坐标的位置补偿，对被追踪目标在三维卫星坐标系中的坐标进行调整，得到被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标；

所述坐标影射单元，具体用于将被追踪目标在三维卫星坐标系中的目标坐标影射到被追踪目标对应的目标灯具的灯具坐标系中，得到被追踪目标在所述目标灯具的灯具坐标系中的坐标。