[发明专利]一种基于图像处理的舞台灯自动对焦系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的舞台灯自动对焦系统，包括舞台灯、摄像机、控制模块和信号转换器，所述摄像机用于实时采集舞台灯投影出来的图像，并把图像传送给控制模块，所述控制模块用于将图像从空间域转换到频率域，并获取频率域中图像的平均灰度值，并通过自动调节调焦通道的推杆值来改变图像的平均灰度值，与上一幅频率域图像的平均灰度值进行比较，得到最大的平均灰度值，根据最大平均灰度值得到对应的调焦通道推杆值，并用此推杆值设置舞台灯的调焦通道，即为图像最清晰时的调焦通道数值，调焦通道的数值通过信号转换器传送给舞台灯，舞台灯根据调焦通道信号调节舞台灯的清晰度，从而达到自动对焦的目的。

技术领域

本发明涉及灯具照明领域，具体涉及是一种基于图像处理的舞台灯自动对焦系统及方法。

背景技术

舞台灯由多层图案盘、光圈、调焦镜组、变焦镜、出光镜等部分组成，调焦镜组和变焦镜组成一个动态的光学透镜组，放在光学透镜组中心轴上的显示图案，经过光学透镜组在远处投影形成清晰的实像。由于应用环境的不确定性，舞台灯需要在不同距离投影出清晰的不同大小的实像，这就需要调整舞台灯中光学透镜组间的距离及光学透镜组与图案盘和光圈的距离。由于舞台灯应用环境的特殊性，需要在每次切换图案盘或光圈时进行一次手动调整调焦镜组，在改变投影图案大小时又需要手动调整变焦镜的位置同时还要调整调焦镜组位置，使用非常繁琐。

现有的技术中，舞台灯的调焦除了手动调焦外，还有一种支持自动对焦的方法。如专利号为CN201689343U的发明专利（一种摇头图案舞台灯自动对焦的方法），通过测试出不同距离条件下的所有图案盘和光圈的清晰实像在变焦轴上的对应调焦值，根据实际应用，需要测试从4米到20米的投影距离与变焦大小二维空间的调焦值，构成一个二维数组的数据库；实际应用时，切换图案盘或改变投影图案大小，CPU可根据当前二维数组寻找出使图案清晰的对应调焦值，保持投影清晰。这种方法的缺点是需要测试出不同距离条件下所有图案盘和光圈的清晰实像在变焦轴上的对应调焦值生成数据库，测试工作量很大，而且不同款的舞台灯光学结构发生变化时，又要重新测试调焦值生成数据库。另外，由于实测投影点并不是所有距离都测试到，所以在实际应用时，舞台灯根据当前二维数组寻找使图案清晰的对应调焦值会有误差，自动调焦出来的实像投影不一定很清晰。

发明内容

为克服现有的技术缺陷，本发明提供了一种基于图像处理的舞台灯自动对焦系统及方法，通过自动对焦可以在切换不同图案或光圈时，自动调焦出清晰的不同大小的实像，避免了手动调节光学透镜组的过程，以及测试不同距离条件下所有图案盘和光圈的清晰实像所在变焦轴上的对应调焦值等大量工作，节省了人力、物力，完善舞台灯光技术中自动化控制的程度。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

基于图像处理的舞台灯自动对焦系统，包括舞台灯、摄像机和控制模块，所述舞台灯与控制模块之间连接有用于传递并转换信号的信号转换器，所述摄像机用于实时采集舞台灯投影出来的图像，并把图像传送给控制模块，所述控制模块用于将图像从空间域转换到频率域，并获取频率域中图像的平均灰度值，并通过自动调节调焦通道的推杆值来改变图像的平均灰度值，与上一幅频率域图像的平均灰度值进行比较，得到最大的平均灰度值，根据最大平均灰度值得到对应的调焦通道推杆值，并用此推杆值设置舞台灯的调焦通道，即为图像最清晰时的调焦通道数值，调焦通道的数值通过信号转换器传送给舞台灯，舞台灯根据调焦通道信号调节舞台灯的清晰度，从而达到自动对焦的目的。