CN102640569A - 用于强调对象的光系统 - Google Patents

Abstract

公开了发光设备（100）和用于操作发光设备的方法。每个发光设备（100）包括用于照射目标（120）的多个光源（112A-112F），其中每个光源被配置成发射预定颜色范围的光。每个发光设备包括用于基于由发光设备照射的目标或者目标的区域的颜色自动地调整由发光设备发射的光的谱功率分布，从而使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准的装置（140）。

Description

用于强调对象的光系统

技术领域

本发明总的涉及照明领域。具体而言，本发明涉及包括用于照射目标的多个光源的发光设备和用于操作发光设备的方法，每个光源被配置成发射预定颜色范围的发光。

背景技术

光由具有在约400nm至约700nm的波长范围内的各种波长的电磁波构成。具有在这一范围内的波长的每个电磁波产生表现从在约400nm波长的深蓝/紫到在约700nm波长的深红的不同光颜色的光。通过“混合”具有不同波长的电磁波可以产生表现各种颜色的光。

包括多个光源（每个光源能够发射与其它光源相比一般具有不同颜色的光）的发光设备可以用来提供具有多种颜色的光。例如，包括在不同波长范围中发光（即表现不同颜色）的三个LED的发光二极管（LED）设备可以用来提供具有在颜色空间中（例如在色度图中）的如下三角形内的几乎任何色点的光，该三角形由相应LED的三个色点限定。通过适当调整LED相对于彼此的光通量电平（即经过相应LED的电流），可以实现有从LED设备发射的具有不同色点和/或光谱的光。

为了控制发射的光的颜色，常规发光设备一般设有如下控制器，该控制器具有如下用户接口，该用户接口可以使用户能够调整由发光设备发射的光的颜色。这样的用户接口可能对于用户而言相对复杂和/或不直观，从而发光设备的操作变得相对笨拙和/或困难。另外，一旦用户已经借助于经由用户接口的用户输入来选择发射的光的色点，用户一般必须做出关于借助于所选设置创建的照明氛围鉴于发光设备照射的对象和/或人的类型和/或性质而言是否适当的判断。因此，一旦用户已经调整发光设备的设置以选择由发光设备发射的光的色点，用户必须确定所选的设置鉴于基于‘所见即所得’的照明应用是否合适。

发明内容

正是鉴于上述考虑和其它考虑而已经做出本发明。本发明寻求单独或者组合地减轻、缓解或者消除上文提到的不足和缺点中的一个或者多个。具体而言，发明人已经认识到将希望实现能够发射原则上具有任何色点的光的发光设备。发明人已经进一步认识到将希望实现如下发光设备，其中可以利用相对少的用户输入或者甚至完全不利用用户输入来控制（即发光设备基本上自动控制）由发光设备发射的光的色点和/或谱功率分布。这意味着可以利用相对少的用户输入或者甚至完全不利用用户输入来控制（即发光设备基本上自动控制）参数（例如色温、色度和/或颜色再现），以便使由发光设备发射的光创建的照明氛围适应发光设备照射的对象和/或人的类型和/或性质。通过控制由发光设备发射的光的色点，本发明可以实现增强或者抑制由观看者感知的由发光设备照射的一个或者多个对象的视觉外观。

为了更好地解决这些考虑中的一个或者多个考虑，提供具有如在独立权利要求中限定的特征的方法和发光设备。在从属权利要求中限定本发明的另外有利实施例。

根据本发明的第一方面，提供一种包括用于照射目标的多个光源的发光设备。光源中的每一个被配置成发射预定颜色范围内的光。发光设备包括适于接收在目标的照射区域反射的光的至少一个光电检测器。发光设备包括处理模块，该模块适于处理由至少一个光电检测器生成的信号以确定目标的照射区域的主色。基于主色和发光设备发射的光的预定颜色特性的标准，处理模块适于生成针对多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，从而在至少一个设置应用于多个光源时使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。

这样的配置可以提供如下发光设备，其中可以利用相对少的用户输入或者甚至完全不利用用户输入来控制由发光设备发射的光的色点和/或谱功率分布。换而言之，发光设备可以基本上自动地控制由发光设备发射的光的色点和/或谱功率分布。这又可以实现利用相对少的用户输入或者甚至完全不利用用户输入来控制各种照明参数（例如色温、色点（色度）和/或颜色再现）。换而言之，发光设备可以基本上自动地控制各种照明参数（例如色温、色度和/或颜色再现）以便使由发光设备发射的光创建的照明氛围适应由发光设备照射的对象和/或人的类型和/或性质。

如在前文中已经指示的那样，发光设备可以实现利用很少的用户干预或者不利用用户干预来控制由发光设备发射的光的谱功率分布。换而言之，在实现控制由发光设备发射的光的谱功率分布之时可以无需用户接口。这样的布置可以在一些应用中、尤其对于在零售中的应用而言有利。零售商一般不愿意引入用于控制用于照亮商品或者物品的照明的控制设备。也在诸如剧院应用、博物馆、艺术画廊等其它应用中，自动控制由发光设备发射的光的谱功率分布可以是有利的。

可以例如调整或者设置由发光设备发射的光的谱功率分布，使得被照射的对象的一个或者多个预定颜色如观看者/用户所感知的那样视觉地强调或者不强调，或者使得发光设备发射的光获得与被照射的一个或者多个对象相配的色温。例如，较暖（即较低色温）的光可以在公共区域中用于促进放松，而较凉（即较高色温）的光可以用来提高办公空间中的职员的工作表现。

如在前文中描述的那样，基于目标的照射区域的主色和发光设备发射的光的预定颜色特性的标准生成针对多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置（产生所发射的光的所需色点和/或谱功率分布）。如在前文中指示的那样，预定颜色特性因此可以包括发射的光的颜色的色温。可替换地或者可选地，预定颜色特性尤其可以包括发光设备的颜色再现和发射的光的颜色的色度。

可以在安装发光设备时例如通过在包括于发光设备中的电路中设置双列直插式开关等来选择对预定颜色特性的选择，双列直插式开关操作用于选择预定颜色特性。可替换地或者可选地，可编程芯片可以用于实现选择对预定颜色特性的选择。可替换地或者可选地，可以动态地（即在发光设备的操作期间）执行对预定颜色特性的选择，因此实现适应发射的光所产生的不同照射条件和/或所需照明效果。

因此可以通过基于发光设备的先前选择的预定颜色特性（即表征来自发光设备的光输出的参数）调整多个光源相对于彼此的强度来实现发光设备的谱功率分布。可以例如选择这一参数以便视觉地强调目标上的某一颜色或者以便实现如观看者感知的目标的相对真实颜色再现。

例如借助于包括多个光源的发光设备，每个光源发射在光谱的不同部分内的光，可以产生具有指定色点的白光或者基本上白光，并且可以选择谱功率分布（因为可以通过调整多个光源相对于彼此的强度来以若干方式设置指定的色点）以便视觉地强调目标上的不同颜色。

换而言之，通过基于发光设备照射的目标或者目标的区域的颜色来调整由发光设备发射的光的谱功率分布，从而使得发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准，又可以实现照射的目标的颜色特性的标准。

如在前文中描述的那样，配置多个光源相对于彼此的强度的所生成的至少一个设置使得在至少一个设置应用于多个光源时使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。换而言之，在至少一个设置应用于多个光源时，可以关于预定颜色特性‘优化’发光设备。因此，一旦至少一个设置应用于多个光源，发光设备发射的光可以满足或者可以不满足预定颜色特性的标准而又仍然已经变得愈加服从或者恰好服从它，即一般而言与在多个光源相对于彼此的强度的另一设置应用于多个光源时相比在更大程度上符合标准。

根据本发明的第二方面，提供一种包括用于照射目标的多个光源的发光设备。每个光源被配置成发射在预定颜色范围内的光。发光设备包括图像捕获模块，该模块适于捕获至少一个图像，该图像包括目标的照射区域和具有预定形状的对象，对象设置于目标的照射区域与发光设备之间，从而该对象在图像中与照射区域至少部分重叠。图像捕获模块包括适于产生每个捕获图像的图像表示的图像传感器。发光设备包括存储器模块。发光设备包括处理模块，该模块适于处理图像表示以比较对象的预定形状与存储于存储器模块中的至少一个形状。处理模块适于在预定形状与存储于存储器模块中的形状匹配的条件下处理图像表示以确定在图像表示中与对象相接的目标的照射区域的部分的颜色。处理模块适于基于确定的颜色和发光设备发射的光的预定颜色特性的标准生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，从而在至少一个设置应用于多个光源时使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。

这样的配置可以实现借助于根据本发明第一方面的发光设备而实现的一些或者所有优点。此外，在如前文描述难以自动检测视觉地强调或者不强调所期望的目标颜色的情况下，根据本发明第二方面的配置可以是有利的。例如在目标相对小和/或处于与发光设备相距相对长的距离处的情况下，目标在捕获的图像的图像表示中的颜色可能并非图像表示中的主色。在这样的情况下，根据本发明第二方面的发光设备可以使用户能够将某个对象或者指向器设备保持于其颜色期望强调达预定持续时间的目标或目标区域的前面，其中发光设备可以自动比较对象的形状与存储的对象形状以便通过指向器设备的形状将对象识别为指向器设备，并且后续如果对象被识别为指向器设备，则发光设备可以确定在图像表示中与对象（指向器设备）相接的目标的照射区域的部分的颜色。然后所确定的颜色用于生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，如前文所述。因此，具有预定形状的对象可以作为用于向发光设备指出将要确定其颜色的目标或目标的区域的指向器设备来工作。

因此，本发明的第一和第二方面这二者提供一种用于实现如下发光设备的装置，该发光设备能够基于发光设备照射的目标或者目标的区域的颜色自动调整由发光设备发射的光的谱功率分布，从而使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。通过处理由适于接收在目标的照射区域反射的光的至少一个光电检测器生成的信号将上文提到的颜色确定为目标的照射区域的主色（根据本发明的第一方面）或者确定为在图像表示中与发光设备识别的具有预定形状的对象（指向器设备）相接的目标的照射区域的部分的颜色。

根据本发明的第三方面，提供一种操作包括多个光源的发光设备的方法，每个光源被配置成发射预定颜色范围内的光，其中至少一个光电检测器接收在目标的照射区域反射的光。处理由至少一个光电检测器生成的信号以确定目标的照射区域的主色。基于主色和发光设备发射的光的预定颜色特性的标准，生成针对多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，从而在至少一个设置应用于多个光源时使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。将生成的至少一个设置应用于多个光源。

通过根据本发明第三方面的方法，可以实现与由根据本发明第一方面的发光设备实现的优点相同或者相似的优点。

根据本发明的第四方面，提供一种操作包括多个光源的发光设备的方法，每个光源被配置成发射预定颜色范围内的光。该方法包括捕获至少一个图像并且产生每个捕获图像的图像表示，该图像包括目标的照射区域和具有预定形状的对象，其中对象设置于目标的照射区域与发光设备之间，从而对象在图像中与照射区域至少部分重叠。比较对象的预定形状与至少一个存储的形状。在预定形状与存储的形状匹配的条件下，处理图像表示以确定在图像表示中与对象相接的目标的照射区域的部分的颜色。基于确定的颜色和发光设备发射的光的预定颜色特性的标准，生成针对多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，从而在至少一个设置应用于多个光源时使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。该方法包括将生成的至少一个设置应用于多个光源。

通过根据本发明第四方面的方法，可以实现与由根据本发明第二方面的发光设备实现的优点相同或者相似的优点。

根据本发明的第五方面，提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品适于在处理器单元中执行时执行根据本发明第三或者第四方面或者其任何实施例的方法。

根据本发明的第六方面，提供一种其上存储有计算机程序产品的计算机可读存储介质，该计算机程序产品适于在处理器单元中执行时执行根据本发明第三或者第四方面或者其任何实施例的方法。

根据本发明的第七方面，提供一种发光体，该发光体包括根据本发明第一或者第二方面或者其任何实施例的发光设备。

发光设备可以包括适于向至少一个光电检测器上投射目标的照射区域的光学组件。

可替换地或者可选地，可以指引至少一个光电检测器使得发光设备发射的光束与在至少一个光电检测器上撞击的光束基本上重合。

至少一个光电检测器的谱灵敏度可以例如涵盖至少三个不同波长区域（例如至少光谱的蓝色、绿色和红色部分）。

可以例如在图像捕获模块中包括的图像传感器中包括至少一个光电检测器。换而言之，发光设备可以包括布置有至少一个光电检测器的图像捕获模块。图像捕获模块适于捕获包括目标的照射区域的至少一个图像，其中图像传感器适于产生每个捕获图像的图像表示，并且其中处理模块适于处理图像表示以确定目标的照射区域在图像表示中的主色。

图像传感器的谱灵敏度可以例如涵盖至少三个不同波长区域（例如至少光谱的蓝色、绿色和红色部分）。

主色可以例如是在发光设备例如适于发射基本上白光时在与图像传感器关联的视野中的最丰富颜色或者之一（即与存在于图像表示中的其它颜色相比在更大程度上存在于图像表示中的颜色）。主色可以是在与图像传感器关联的视野中出现的颜色的平均颜色（即图像表示的平均颜色）。可以用可替换的或者可选的方式确定图像表示中的主色。在下文中进一步描述这一点。

如在前文中已经指示的那样，图像捕获模块适于至少对照射的目标的照射区域成像，从而可以根据图像传感器产生的每个捕获图像的图像表示来推断照射区域的颜色信息。在本发明一些实施例的背景中，“图像”或者“捕获的图像”可以未必指代光学图像，但是它可以指代如下值集合，该值集合指示在图像传感器上的不同位置撞击的光的颜色。换而言之，图像传感器可以适于检测被照射的目标的照射区域的颜色（一种或多种）。

适于产生每个捕获图像的图像表示的图像传感器可以例如包括照相机和/或颜色传感器等。颜色传感器可以例如包括一个或者多个光电检测器（例如光电二极管或者光电电阻器）和一个或者多个相应颜色滤波器、电荷耦合器件（CCD）和/或互补金属氧化物半导体有源像素传感器和相应颜色滤波器阵列或者由它们构成。

图像捕获模块可以包括适于向图像传感器上投影图像的光学组件，图像例如包括目标的照射区域。这可以在图像传感器由单个颜色传感器元件构成（例如包括单个像素的“照相机”）的情况下尤其有利。

可替换地或者可选地，可以指引图像捕获模块使得发光设备发射的光束与在图像传感器上撞击的光束基本上重合。

可以在保持发射在其中包括所确定颜色的颜色范围内的光的任何光源的强度恒定和/或不同于零的约束之下生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，所述所确定颜色可以是图像表示中的主色。

换而言之，例如可以通过经由用户接口的用户输入来选择一个或者多个光源，光源的强度固定于某值，并且处理模块然后可以生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置同时将所选一个或者多个光源的强度保持于固定值。

这样的配置可以实现愈加视觉地强调或者加亮显示具有某一颜色的目标或者目标的区域，目标或者目标的区域由来自发光设备的光照射。参照以下例子进一步描述这一点。

根据一个例子，已经适配发光设备使得发光设备发射具有与黑体轨迹（BBL）接近的色点的光，从而具有浅色或者基本上白色的光用于照射目标或者目标的区域。目标或者目标的区域具有一般与照射目标或者目标的区域的光的颜色不同的某一颜色。所选光源（该光源发射具有与目标或者目标的区域的颜色的色点接近或者相等的色点的光）的强度可以在生成光源相对于彼此的强度的至少一个设置之时保持于固定值。换而言之，可以生成至少一个设置使得发光设备的光是具有不同色点的光的混合，其中光的混合包括具有与目标或者目标的区域的颜色的色点接近或者相等的色点的某一比例的光（例如用于照射具有红色的目标或者目标的区域的白光与具有与红色接近或者相等的色点的某一比例的光混合）。因而所得光混合可以愈加视觉地强调或者加亮显示目标或者目标的区域。

在本发明一些实施例的上下文中，BBL（也称为普朗克（Planckian）轨迹或者白线）是指白热黑体的颜色在黑体的温度改变时将在特定色度空间（例如色度图）中占据的路径或轨迹。

可以生成多个光源的强度的至少一个设置使得至少一个设置在应用于多个光源时造成从发光设备发射的光表现确定的颜色，该颜色可以是主色。

以这一方式可以提供基于确定的颜色对发光设备发射的光的色点的自动控制。

发光设备可以包括适于存储多个光源的强度的至少一个设置的存储器模块。可以取回存储于存储器模块中的至少一个设置中的一个或者多个设置。

存储于存储器模块中的一个或者多个取回的设置然后可以应用于多个光源。

这样的配置实现存储多个光源的强度设置的预设，可以在以后需要时调回这些预设。

为了将生成的至少一个设置或者从存储器单元取回的设置应用于多个光源的目的，发光设备可以包括操作用于这一目的的控制模块。控制模块可以例如被编程为例如在不同时间点应用多个光源的强度的不同设置。换而言之，控制模块可以作为用于多个光源的驱动器来操作。例如，可以配置不同设置使得每个不同设置在应用于多个光源时造成发光设备发射的光表现相同色点。以这一方式，可以在不同时间点提供具有相同色点、但是提供不同照明氛围的光，例如用于视觉地指示具有不同颜色的目标或者目标的区域，如前文所述。

发光设备可以包括发光指向设备，其中至少一个光电检测器接收的在目标的照射区域反射的光的至少部分已经由发光指向设备发射。

这样的配置可以实现例如操作发光指向设备的用户指出目标的照射区域的部分或者甚至全部，并且后续确定照射区域的部分或者甚至全部的主色。可以适配发光指向设备使得发光指向设备发射的光束例如就光束的宽度而言可调。指出将确定其主色的目标的特定部位或区域可以在如在前文中描述的那样难以自动检测希望视觉地强调或者不强调的目标的（例如部位的）颜色的情况下（例如在如在前文中描述的那样目标相对小和/或处于与发光设备相距相对长的距离处的情况下）有利。

发光设备可以包括多个发光指向设备。

发光设备可以包括光调制单元，该单元被配置成调制由多个光源发射的光或者调制由发光指向设备发射的光并且检测对撞击到至少一个光电检测器的光的调制。

可以在光撞击到至少一个光电检测器上之前执行对撞击到至少一个光电检测器上的光的调制的检测。

这样的配置可以实现避免在多个光源发射的光与发光指向设备发射的光之间的所谓‘串扰’。换而言之，通过这样的配置可以调制（换而言之“编码”）由发光指向设备发射的光（或者多个光源发射的光），这又可以实现在至少一个光电检测器（借助于检测在至少一个光电检测器上撞击的光是被调制还是未被调制的光调制单元）确定从照射的目标或者目标的区域反射的光是源于发光指向设备还是源于多个光源。例如，如果根据预定光调制方案调制由发光指向设备发射的光而未调制由多个光源发射的光并且后续在照射的目标的部分处反射来自发光指向设备的调制光，则至少一个光电检测器可以能够区分源于多个光源的在至少一个光电检测器上撞击的光与源于发光指向设备的在至少一个光电检测器上撞击的光。

多个光源优选地包括多个固态光源（例如发光二极管（LED））。这样的LED可以是无机的或者有机的。可替换地或者可选地，多个光源可以包括一个或者多个有色荧光灯（CFL）。

除非明示，不必以公开的确切顺序执行这里公开的任何方法的步骤。

本发明涉及在权利要求中记载的特征的所有可能组合。

下文将借助于示例性实施例描述本发明各种实施例的更多目的和优点。

附图说明

下文将参照附图描述本发明的示例性实施例，其中：

图1A是根据本发明一个示例性实施例的发光设备的示意框图；

图1B是根据本发明另一示例性实施例的发光设备的示意框图；

图2是根据本发明另一示例性实施例的发光设备的示意框图；

图3是根据本发明另一示例性实施例的发光设备的示意框图；

图4A是根据本发明一个示例性实施例的操作发光设备的方法的示意流程图；

图4B是根据本发明另一示例性实施例的操作发光设备的方法的示意流程图；

图5是根据本发明另一示例性实施例的操作发光设备的方法的示意流程图；

图6是根据本发明一个示例性实施例的发光体的示意框图；并且

图7是根据本发明实施例的不同示例类型的计算机可读存储介质的示意图。

在附图中，相同标号在所有视图中表示相同或者相似元件。

具体实施方式

下面将参照其中示出了本发明示例性实施例的附图更完全地描述本发明。然而本发明可以用多个不同形式来实施而不应理解为限于这里阐述的实施例；实际上，通过例子提供这些实施例使得本公开内容将向本领域技术人员传达本发明的范围。另外，相似标号全文指代同样或者相似的元件。

现在参照图1A，示出了根据本发明一个示例性实施例的发光设备100的示意框图。发光设备100包括用于照射目标120的多个（110）光源112A、112B、…、112F。每个光源112A、112B、…、112F被配置成发射在预定颜色范围内的光。发光设备100包括图像捕获模块130，该模块适于捕获包括目标120的照射区域的至少一个图像。图像捕获模块130包括图像传感器132，该传感器适于产生每个捕获图像的图像表示。处理模块140适于为了确定每个图像表示中的主色的目的而处理每个图像表示。基于所确定的主色和发光设备100发射的光的预定颜色特性的标准，处理模块140适于生成多个（110）光源112A、112B、…、112F相对于彼此的强度的至少一个设置，该至少一个设置被配置成使得在被应用于多个（110）光源112A、112B、…、112F时使发光设备100发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。

图像捕获模块130包括光学组件134，该组件适于向图像传感器132上投射包括目标120的照射区域的图像。

光学组件134是可选的：其中光直接撞击到图像传感器132上的布置在本发明的范围内。

进一步参照图1A，发光设备100包括存储器模块160，该模块160适于存储多个（110）光源112A、112B、…、112F的强度的至少一个设置。存储于存储器模块160中的至少一个设置中的一个或者多个设置可以例如由处理单元140或者控制模块（在图1A中未示出，见图2）取回并且后续应用于多个（110）光源112A、112B、…、112F。因此，多个（110）光源112A、112B、…、112F的强度设置的预设可以存储于存储器模块160中，可以在后面的时间需要时调回这些预设。

虽然在附图中描绘的实施例的光源112A、112B、…、112F的数目为六个，但是本发明并不限于这一数目，而是发光设备100原则上可以包括任何数目的光源112A、112B、…、112F。根据一个实例，发光设备100包括用于符合RGB颜色模型的至少三个光源，每个光源发射在光谱的不同部分内的光。

图像传感器132可以例如包括电荷耦合器件（CCD）。CCD是本领域中已知的，因此在下文中仅简要描述CCD的操作。基于CCD的图像捕获模块或者器件通常包括如下孔（在图1A中未示出），来自捕获的图像的光经过该孔传输并且由CCD感测。CCD一般包括至少一个传感器元件（在图1A中未示出）。CCD的每个传感器元件感测在该传感器元件上撞击的光的强度。每个传感器元件感测的强度的值可以存储于存储器等中用于后续图像处理。CCD的传感器元件感测的强度对应于黑白图像的灰度值。为了实现颜色感测能力，基于CCD的图像捕获模块可以包括可以置于基于CCD的图像捕获模块的孔与CCD之间的颜色滤波器阵列（CFA）或者颜色分离机构（在图1A中未示出）。CFA可以例如由与CCD的传感器元件（一个或多个）一对一对应的至少一个颜色滤波器元件（在图1A中未示出）构成。每个滤波器元件一般仅使具有在不同波长范围内的波长的光能够穿过滤波器元件。此光然后可以在CCD的传感器元件上撞击，该传感器元件感测传感器元件上的有色光的强度。由于CCD的每个传感器元件对应于颜色滤波器元件，所以从CCD的传感器元件得到的数据包括在传感器元件上撞击的光的强度值和颜色指示。

现在参照图1B，示出了根据本发明另一示例性实施例的发光设备100的示意框图。发光设备100包括用于照射目标120的多个（110）光源112A、112B、…、112F。发光设备100包括光电检测器模块122，该模块122包括至少一个光电检测器125，该检测器125适于接收在目标120的照射区域反射的光。发光设备100包括处理模块140，该模块140适于处理由至少一个光电检测器125生成的信号以确定目标120的照射区域的主色。基于确定的主色和发光设备100发射的光的预定颜色特性的标准，处理模块140适于生成多个（110）光源112A、112B、…、112F相对于彼此的强度的至少一个设置，从而当生成的至少一个设置应用于多个（110）光源112A、112B、…、112F时，使发光设备100发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。

进一步参照图1B，发光设备100包括发光指向设备150。至少一个光电检测器125接收的在目标120的照射区域反射的光的至少部分可以已经由发光指向设备150发射。发光设备100包括光调制单元170，该单元170被配置成调制多个（110）光源112A、112B、…、112F发射的光或发光指向设备150发射的光并且在光撞击到光电检测器125上之前检测该光的任何调制。通过发光指向设备150和/或光调制单元170，可以实现前文所讨论的优点。

发光指向设备150和光调制单元170这二者可选。另外，可替换地，可以相对于发光设备100在外部布置发光指向设备150和/或光调制单元170。

图1B中公开的其余部件与参照图1A描述的部件相似或者相同。因此省略其参照图1B的详细描述。

现参照图2，示出了根据本发明另一示例性实施例的发光设备200的示意性框图。发光设备200包括用于照射目标220的多个（210）光源212A、212B、…、212F。每个光源212A、212B、…、212F被配置成发射在预定颜色范围内的光。发光设备200包括适于捕获至少一个图像的图像捕获模块230，该图像包括目标220的照射区域和具有预定形状的对象238，该对象设置于目标的照射区域与发光设备之间，从而对象在图像中与照射区域至少部分重叠。图像捕获模块230包括图像传感器232，该传感器232适于产生每个捕获图像的图像表示。图像传感器232可以例如包括CCD，与参照图1A描述的图像传感器132相似。发光设备200还包括存储器模块260和控制模块250（可选）。处理模块240适于处理每个图像表示以比较对象238的预定形状与存储于存储器模块260中的至少一个形状。在对象238的预定形状与存储于存储器模块260中的形状匹配的条件下，处理模块240处理图像表示以确定在图像表示中与对象238相接的对象220的照射区域的部分的颜色。基于确定的颜色和发光设备200发射的光的预定颜色特性的标准，处理模块240适于生成多个（210）光源212A、212B、…、212F相对于彼此的强度的至少一个设置，该至少一个设置被配置成使得在应用于多个（210）光源212A、212B、…、212F时使发光设备200发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。控制模块250适于将生成的至少一个设置应用于多个（210）光源212A、212B、…、212F。可替换地，处理模块240本身可以适于将生成的至少一个设置应用于多个（210）光源212A、212B、…、212F（比较图1A及参照该图的描述）。

如参照图1A在前文中已经描述的那样，处理模块140适于出于确定图像表示中的主色的目的而处理每个图像表示。待确定的主色可以是目标的照射区域在图像表示中的主色。

主色可以例如是如下颜色，该颜色例如在发光设备例如适于发射基本上为白色的光时在与图像传感器关联的视野中最丰富的颜色或者之一（即与存在于图像表示中的其它颜色相比在更大程度上存在于图像表示中的颜色）。可替换地或者可选地，可以将主色确定为在与图像传感器关联的视野中出现的颜色的平均颜色（即图像表示的平均颜色）。

可替换地或者可选地，如在下文中描述的那样，发光设备100执行的颜色顺序扫描可以确定主色。处理单元140可以被配置成控制光源112A、112B、…、112F以发光持续相应预定持续时间，使得关于光谱具有顺序颜色的光在目标120上顺序撞击。例如如图像传感器132感测的那样在目标120上表现最强反射的颜色取为主色（考虑图像捕获模块130的整个视野的平均反射或者图像捕获模块130的视野的所选部分的反射）。

例如在使用RGB布置的三个光源的顺序扫描期间控制光源以首先只发射第一颜色的光、然后只发射第二颜色的光并且最后只发射第三颜色的光。可以控制光源以发射其他颜色的光。

可替换地或者可选地，用户可以分配目标的小区域，并且在该区域中的（平均）颜色可以顺序取为主色。‘小区域’意味着该区域与发光设备发射的光束相比为小。

可以用不同方式选择小区域。

根据一个例子，在图像捕获模块包括如在前文中描述的单个颜色传感器（例如“单像素”照相机设备）的情况下，小区域可以基本上选择为图像捕获模块的视野（在这一情况下，视野可以相对小，一般小于发光设备照射的目标的区域）。

根据另一例子，发光设备包括使用户能够选择图像中的期望区域的用户接口（在图1中未示出）。出于这一目的，用户接口可以适于向用户（视觉地）指示图像。

进一步参照图1A和/或图2，如在前文中已经描述的那样，生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，该至少一个设置被配置成使得在应用于多个光源时使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。可以例如生成至少一个设置使得发光设备发射的光表现预定或者用户限定的色点和主色的最大贡献或者主色的最小贡献。对于某些色度（色点），可以生成至少一个设置使得在应用于多个光源时该至少一个设置产生将CRI保持于预定值的谱功率分布并且同时产生针对具体颜色范围的相对大的或者甚至最大的颜色饱和度。

现在参照图3，示出了根据本发明另一示例性实施例的发光设备300的示意框图。发光设备300包括用于照射目标320的多个（310）光源312A、312B、…、312F。发光设备300包括图像捕获模块330，该模块适于捕获至少一个图像，该图像包括目标320的照射区域。图像捕获模块330包括图像传感器332，该传感器332适于产生每个捕获图像的图像表示。在图3中公开的部件与参照图1A描述的部件相似或者相同。因此省略其参照图3的具体描述。然而，与参照图1A描述的发光设备100对照，发光设备300无内部处理模块，但是处理模块340相对于发光设备300位于外部。

现在参照图4A，示出了根据本发明一个示例性实施例的操作发光设备的方法400的示意流程图。发光设备包括多个光源，每个光源被配置成发射预定颜色范围内的光。

在步骤410，捕获至少一个图像，该图像包括目标的照射区域，并且产生每个捕获图像的图像表示。

在步骤420，处理图像表示以确定图像表示中的主色。

在步骤430，基于在步骤420中确定的主色和发光设备发射的光的预定颜色特性的标准，生成用于多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置。至少一个设置使得在至少一个设置应用于多个光源时使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。

在步骤440，将在步骤430中生成的至少一个设置应用于多个光源。

可选地，步骤430可以包括以下步骤435：在保持发射颜色范围内的光的任何光源的强度不变和/或不同于零的约束下生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，在所述颜色范围内包括在步骤420中确定的主色。

可替换地或者可选地，步骤435可以包括生成至少一个设置使得至少一个设置在应用于多个光源时造成从发光设备发射的光表现在步骤420中确定的主色。

参照图4B，示出了根据本发明一个示例性实施例的操作发光设备的方法400的示意流程图。发光设备包括多个光源，每个光源被配置成发射预定颜色范围内的光。

在步骤405，至少一个光电检测器接收在目标的照射区域反射的光。

在步骤415，处理由至少一个光电检测器生成的信号以确定目标的照射区域的主色。

在步骤430，基于在步骤415中确定的主色和发光设备发射的光的预定颜色特性的标准生成针对多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置。至少一个设置使得在至少一个设置应用于多个光源时使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。

在步骤440，将在步骤430中生成的至少一个设置应用于多个光源。

可选地，步骤430可以包括以下步骤435：在保持发射颜色范围内的光的任何光源的强度不变和/或不同于零的约束下生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，在所述颜色范围内包括在步骤415中确定的主色。

可替换地或者可选地，步骤435可以包括生成至少一个设置使得至少一个设置在应用于多个光源时造成从发光设备发射的光表现在步骤415中确定的主色。

现在参照图5，示出了根据本发明另一示例性实施例的操作发光设备的方法400的示意流程图。发光设备包括多个光源，每个光源被配置成发射预定颜色范围内的光。

在步骤510，捕获至少一个图像，该图像包括目标的照射区域和具有预定形状的对象，对象设置于目标的照射区域与发光设备之间，使得对象在图像中与照射区域至少部分重叠。步骤510包括产生每个捕获图像的图像表示。

在步骤520，比较对象的预定形状与至少一个存储的形状。

在步骤530，在对象的预定形状与存储的形状匹配的条件下，处理图像表示以确定在图像表示中与对象相接的目标的照射区域的部分的颜色。

在步骤540，基于在步骤530中确定的颜色和发光设备发射的光的预定颜色特性的标准，生成针对多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置。该至少一个设置使得在该至少一个设置应用于多个光源时使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准。

在步骤550，将在步骤540中生成的至少一个设置应用于多个光源。

可选地，步骤540可以包括以下步骤545：在保持发射颜色范围内的光的任何光源的强度不变和/或不同于零的约束下生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，在所述颜色范围内包括在步骤530中确定的颜色。

可替换地或者可选地，步骤545可以包括生成至少一个设置使得至少一个设置在应用于多个光源时造成从发光设备发射的光表现在步骤530中确定的颜色。

现在参照图6，示出了根据本发明示例性实施例的发光体600的示意框图。发光体600包括根据本发明实施例的发光设备610。

现在参照图7，示出了根据本发明实施例的不同示例类型的计算机可读（数字）存储介质700（包括数字万用盘（DVD）710和软盘720）的示意图。在每个DVD 710和软盘720上可以存储包括如下计算机代码的计算机程序，该计算机代码适于当在处理器单元中执行时执行如在前文中已经描述的根据本发明或者其任何实施例的方法。

虽然上文参照图7已经描述仅两种不同类型的计算机可读数字存储介质，但是本发明涵盖如下实施例，这些实施例运用任何其它适当类型的计算机可读数字存储介质，例如但不限于硬盘驱动器、致密盘、闪存、磁带、通用串行总线棒、Zip驱动器等）。

作为结论，公开了发光设备和用于操作发光设备的方法。每个发光设备包括用于照射目标的多个光源，其中每个光源被配置成发射预定颜色范围内的光。每个发光设备包括用于基于发光设备照射的目标或者目标的区域的颜色自动地调整发光设备发射的光的谱功率分布，从而使发光设备发射的光愈加服从或者恰好服从预定颜色特性的标准的装置。

虽然本文已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域普通技术人员将清楚可以做出对本文描述的本发明的诸多改变、修改或者变更。因此，对本发明的各种实施例的上文描述和附图将视为本发明的非限制例子，并且保护范围由所附权利要求限定。在权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种发光设备（100），包括用于照射目标（120）的多个（110）光源（112A，112B，…，112F），每个所述光源被配置成发射预定颜色范围内的光，所述发光设备还包括：

至少一个光电检测器（125），其适于接收在所述目标的照射区域反射的光；以及

处理模块（140），其适于处理由所述至少一个光电检测器生成的信号以确定所述目标的所述照射区域的主色，并且基于所述主色和所述发光设备发射的光的预定颜色特性的标准生成所述多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，使得在所述至少一个设置应用于所述多个光源时使所述发光设备发射的光服从所述预定颜色特性的所述标准。

2.根据权利要求1所述的发光设备，还包括布置有所述至少一个光电检测器的图像捕获模块（130），所述图像捕获模块（130）适于捕获包括所述目标的照射区域的至少一个图像，所述图像传感器适于产生每个捕获图像的图像表示，并且其中所述处理模块适于处理所述图像表示以确定所述目标的所述照射区域在所述图像表示中的主色。

3.根据权利要求1或2所述的发光设备，其中所述处理模块还适于在保持发射颜色范围内的光的任何光源的强度不变和/或不同于零的约束下生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，在所述颜色范围内包括所述确定的主色。

4.根据权利要求3所述的发光设备，其中所述处理模块还适于生成所述至少一个设置使得所述至少一个设置在应用于所述多个光源时造成从所述发光设备发射的光表现所述确定的主色。

5.根据权利要求1所述的发光设备，还包括至少一个发光指向设备（150），其中所述至少一个光电检测器接收的在所述目标的照射区域反射的所述光的至少部分已经由所述发光指向设备发射。

6.根据权利要求5所述的发光设备，还包括：光调制单元（170），其配置成调制所述多个光源发射的光或者所述发光指向设备发射的光，并且检测对撞击到所述至少一个光电检测器上的光的调制。

7.一种发光设备（200），包括用于照射目标（220）的多个（210）光源（212A，212B，…，212F），每个所述光源被配置成发射预定颜色范围内的光，所述发光设备还包括：

图像捕获模块（230），其适于捕获至少一个图像，该图像包括所述目标的照射区域和具有预定形状的对象（238），所述图像捕获模块包括适于产生每个捕获图像的图像表示的图像传感器（232），所述对象设置于所述目标的所述照射区域与所述发光设备之间，使得所述对象在所述图像中与所述照射区域至少部分重叠；

存储器模块（260）；以及

处理模块（240），其适于：

    处理所述图像表示以比较所述对象的所述预定形状与存储于所述存储器模块中的至少一个形状；

    在所述预定形状与存储于所述存储器模块中的形状匹配的条件下，进一步处理所述图像表示以确定在所述图像表示中与所述对象相接的所述目标的所述照射区域的部分的颜色；并且

    基于所述确定的颜色和所述发光设备发射的光的预定颜色特性的标准生成所述多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，从而在所述至少一个设置应用于所述多个光源时使所述发光设备发射的光服从所述预定颜色特性的所述标准。

8.根据权利要求7所述的发光设备，其中所述处理模块还适于在保持发射颜色范围内的光的各个光源的强度不变和/或不同于零的约束下生成多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，在所述颜色范围内包括所述确定的颜色。

9.根据权利要求8所述的发光设备，其中所述处理模块还适于生成所述至少一个设置使得所述至少一个设置在应用于所述多个光源时造成从所述发光设备发射的光表现所述确定的颜色。

10.根据权利要求1或7所述的发光设备，其中所述预定颜色特性包括所述发光设备的颜色再现、发射的光的颜色的色度和发射的光的颜色的色温中的一个或者多个。

11.根据权利要求1或7所述的发光设备，还包括适于将所述生成的至少一个设置应用于所述多个光源的控制模块（250）。

12.一种操作包括多个光源的发光设备的方法（400），每个所述光源被配置成发射预定颜色范围内的光，其中：

至少一个光电检测器接收（405）在所述目标的照射区域反射的光；所述方法包括：

处理（415）由所述至少一个光电检测器生成的信号以确定所述目标的所述照射区域的主色；

基于所述主色和所述发光设备发射的光的预定颜色特性的标准生成（430）针对所述多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，使得在所述至少一个设置应用于所述多个光源时使所述发光设备发射的光服从所述预定颜色特性的所述标准；并且

将所述生成的至少一个设置应用（440）于所述多个光源。

13.一种操作包括多个光源的发光设备的方法（500），每个所述光源被配置成发射预定颜色范围内的光，所述方法包括：

捕获（510）至少一个图像并且产生每个捕获图像的图像表示，所述图像包括所述目标的照射区域和具有预定形状的对象，所述对象设置于所述目标的所述照射区域与所述发光设备之间，使得所述对象在所述图像中与所述照射区域至少部分重叠；

比较（520）所述对象的所述预定形状与至少一个存储的形状；

在所述预定形状与存储的形状匹配的条件下，处理（530）所述图像表示以确定在所述图像表示中与所述对象相接的所述目标的所述照射区域的部分的颜色；

基于所述确定的颜色和所述发光设备发射的光的预定颜色特性的标准生成（540）针对所述多个光源相对于彼此的强度的至少一个设置，使得在所述至少一个设置应用于所述多个光源时使所述发光设备发射的光服从所述预定颜色特性的所述标准；并且

将所述生成的至少一个设置应用（550）于所述多个光源。

14.一种计算机可读存储介质（700），其上存储有计算机程序产品，所述计算机程序产品适于当在处理器单元中执行时执行根据权利要求12或13的方法。

15.一种发光体（600），包括根据权利要求1或7所述的发光设备（610）。

Images