[发明专利]一种LED灯智能调光方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED调光控制技术，特别涉及一种LED灯智能调光方法及其系统。

背景技术

随着社会经济的发展，节能低耗的需求使LED灯得到很广的普及和应用，对基于LED光源的应用也随之增长，LED的智能化照明在智能家居和其他领域的应用也逐渐增加。当前的市场上提供的LED情景灯调光系统大多是按照事先设定的固定颜色，或按某一规律变化的颜色进行照明，自成一套控制设备，然而并不能充分体现智能化照明，也不能非常人性化地达到情景渲染效果。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足,本发明的首要目的在于提供一种LED灯智能调光方法,该方法使得调光方式更具人性化、多样化，给人以舒适完美的视觉享受。

为了克服现有技术的缺点与不足,本发明的另一目的在于提供实现LED灯智能调光方法的调光系统。

本发明的首要目的通过以下技术方案实现：一种LED灯智能调光方法及其系统，包括以下步骤：

S1用户使用智能移动终端，在客户端应用程序中选择一张用于拾色的图片，客户端应用程序将会对图片进行采样、计算，得出图片中若干种主要颜色的RGB值（其中：R代表红、G代表绿、B代表蓝）；

用户可以选择使用图片拾色或者音乐跟随配色，若选择图片拾色则进行步骤S2；若选择音乐跟随配色则进行步骤S3；

S2客户端应用程序将步骤S1中得到的若干种颜色的RGB值发送给网络节点；然后进行步骤S4；

S3利用HSV模型（其中：H代表色调、S代表饱和度、V代表明度）到RGB模型的映射关系将步骤S1中得到的若干种颜色的RGB值映射为HSV值。

用户在客户端应用程序中选择一首用于跟随配色的歌曲，客户端应用程序将会在歌曲播放的同时对歌曲进行实时的采样，获取歌曲实时的音量、频谱数据，并结合此前映射得到的若干种颜色的HSV值，实时地计算得到融合音乐后的新HSV值，再利用RGB模型到HSV模型的映射关系将新HSV值映射为新RGB值，并发送给网络节点；

S4网络节点将收到的RGB控制参数后，经过封装成数据包，通过无线射频传输协议，可与多个控制节点进行数据通信；

S5控制节点收到数据包后，调节处理器输出的PWM信号的占空比，实现脉冲宽度调制技术，辅助设计的DC/DC恒流输出驱动电路来控制LED灯具的颜色和亮度变化。

步骤S1所述的对图片进行采样、计算，具体包括以下步骤：

考虑到智能移动终端有限的计算能力，对于m*n大小的图像，取k*k个样点(k<=m,n)。

同时对于RGB模型的二百五十六的三次方种颜色进行计数、排序时所需的计算量及存储量过大，且人眼分辨能力有限，因此需对颜色进行聚类处理，聚类成512种颜色，这512种颜色能代表和比较完整地体现一副图片的颜色。

对图片的k的平方个点的颜色聚类后，进行计算、排序后，取得数量最多的几种颜色。

步骤S3所述的计算得到融合音乐后的新HSV值，具体包括以下步骤：

考虑到LED硬件照明所使用的RGB模型与人对色彩的感觉没有很好的对应关系，为此使用了比较符合人对色彩直观理解的HSV模型来进行参数的调节。为了防止色彩变化过于突兀，在这里不改变HSV中的H参数，而将实时采集到的歌曲音量数据、频率数据分别映射为新HSV值的S、V参数。考虑到音量及频率的数值都是在中间值附近的一个范围内变化，为了更明显地用颜色表现音乐的变化，采用了分段线性的映射函数进行新HSV值的参数值计算。

步骤S5所述的控制LED灯具的颜色和亮度变化，具体包括以下步骤：

控制节点端可以根据不同的设计容量，接入多组LED灯具，LED灯具利用三基色原理将红、绿、蓝三种超高亮度LED混合成白光和多种彩色光。每个LED灯具的红、绿、蓝三色分别由三组完全相同的PWM模式的DC/DC恒流驱动电路点亮，经过参数调节后处理器产生三路不同占空比的PWM信号作为小功率DC/DC恒流驱动电路的参数，进而达到LED调光的目的，智能地控制LED灯具的颜色和亮度变化。

本发明的另一目的通过以下技术方案实现：实现LED灯智能调光方法的调光系统，包括智能移动终端、网络节点、控制节点、小功率DC/DC恒流输出控制电路、LED灯具；