CN106127772A - 图像化灯阵排布识别方法 - Google Patents

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陈漱文
李敬宇
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Abstract

本发明公开了一种图像化灯阵排布识别方法，将灯阵的显示点点亮并拍摄形成图像或视频文件，对图像或视频文件建立坐标系，利用坐标系计算灯阵中每个显示点的分布坐标，生成灯阵中所有显示点的坐标数据库，将坐标数据库与相应显示点的物理地址形成一一对应的映射。通过拍摄获得的图像或视频文件可以清晰记录整个灯阵显示点的分布情况，因此与灯串的排布方法无关，生产灯阵时可以对灯串按照实际需要进行任意的走线排布，这样能够大大的提高灯阵的生产效率，而且本方法能够大大的减少以往人工识别的重复繁多的操作工程，提高了设计效率和控制准确率，尤其对于采用大量显示点的巨型灯阵，也能都迅速和轻松的完成识别工作。

Description

图像化灯阵排布识别方法
技术领域
本发明涉及一种采用图像处理手段对灯阵显示点的排布位置进行识别的方法。
背景技术
为了能够显示复杂多变的效果，一些灯饰会采用显示灯阵，也就是将全彩的灯串按照设定的轮廓或者图案进行排布，然后再使用灯控系统对灯串的显示进行控制。灯串的显示点之间的控制一般采用串行通，而且实际使用时还需要灯阵的显示效果进行变化和控制，如流水灯、颜色变换、图案显示等等，为达到上述控制，在灯串排布时需要确定灯串的走线，同时按照灯串的物理走向对灯串上的每个显示单元的坐标与物理地址对应起来（可以是一维坐标、二维坐标或者三维坐标），然后才能实现对灯串的每个显示单元实现控制。为达上述要求，目前一般采用两种方法，一种是按照设定的走线方式来排布灯串，如先走横向，再走纵向等，该方法只适用于简单的灯饰中使用一维坐标标示灯串的灯阵；另一种方法是采用任意的方式进行走线，然后通过人工，依次点亮灯串的显示点，并用人眼识别显示点的坐标后再输入到控制系统，不但耗费大量的人力、效率低下，而且容易出错，尤其是对于大型的显示灯阵，根本无法采用该方法实现。
发明内容
本发明的目的就是提供一种图像化灯阵排布识别方法，通过记录灯串显示点的位置并进行自动的坐标识别，生成所有显示点的坐标并与物理地址对应，只需要对灯阵进行拍照后录像后即可自动完成识别工作，简单快捷。
本发明是这样来实现上述目的的：
图像化灯阵排布识别方法，将灯阵的显示点点亮并对点亮的显示点的位置进行识别，建立坐标系，利用坐标系计算灯阵中每个显示点的分布坐标，生成灯阵中所有显示点的坐标数据库，将坐标数据库与相应显示点的物理地址形成一一对应的映射。
其中，对点亮的显示点的位置进行是识别的方法是将灯阵的显示点点亮并拍摄形成图像或视频文件，对图像或视频文件建立坐标系，根据拍摄图像或视频文件进行颜色分析后获得被点亮显示点的位置。
其中，拍摄时按照设定的时间间隔依次点亮灯阵的每一个显示点。
其中，拍摄时首先使所有显示点点亮为绿色，确定灯阵的显示轮廓，然后按照设定的时间间隔依次点亮灯阵的每个显示点且点亮为红色。
其中，拍摄获得图像或视频后，对图像或视频进行色彩处理，首先选择相应的色彩空间，然后进行阈值分割；色彩处理后计算获得每个显示点的分布坐标。
本发明的有益效果是：通过拍摄获得的图像或视频文件可以清晰记录整个灯阵显示点的分布情况，因此与灯串的排布方法无关，生产灯阵时可以对灯串按照实际需要进行任意的走线排布，这样能够大大的提高灯阵的生产效率，完工后的灯阵通过拍摄记录后，将获得的图像或视频建立坐标系后识别出所有灯阵显示点的坐标，同时将每个显示点的坐标与其物理地址进行对应生成相应的数据库，使用时灯阵控制系统调用数据库对每个显示点进行精确的控制达到所需的显示效果。本方法能够大大的减少以往人工识别的重复繁多的操作工程，提高了设计效率和控制准确率，尤其对于采用大量显示点的巨型灯阵，也能都迅速和轻松的完成识别工作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的原理示意图。
具体实施方式
参照图1，图像化灯阵排布识别方法，将灯阵的显示点点亮并拍摄形成图像或视频文件，对图像或视频文件建立坐标系，利用坐标系计算灯阵中每个显示点的分布坐标，生成灯阵中所有显示点的坐标数据库，将坐标数据库与相应显示点的物理地址形成一一对应的映射。通过拍摄获得的图像或视频文件可以清晰记录整个灯阵显示点的分布情况，因此与灯串的排布方法无关，生产灯阵时可以对灯串按照实际需要进行任意的走线排布，这样能够大大的提高灯阵的生产效率，完工后的灯阵通过拍摄记录后，将获得的图像或视频建立坐标系后识别出所有灯阵显示点的坐标，同时将每个显示点的坐标与其物理地址进行对应生成相应的数据库，使用时灯阵控制系统调用数据库对每个显示点进行精确的控制达到所需的显示效果。本方法能够大大的减少以往人工识别的重复繁多的操作工程，提高了设计效率和控制准确率，尤其对于采用大量显示点的巨型灯阵，也能都迅速和轻松的完成识别工作。
其中，显示点的亮度以及拍摄将会影响到本方法的识别精度。首先，显示点的亮度过高，通过摄像头获得的显示光斑就会相应的变大，但是如果显示点的亮度过低，拍摄时可能会和摄像头的噪点混合在一起，导致难以识别，因此拍摄时需要将显示点的亮度调整到合适的值，同时摄像头也应选取合适的感光度、曝光时间以及拍摄分辨率，以便于获取清晰可辨的图像，有利于提高识别的精度。
拍摄时可以采用拍摄图像或拍摄视频的方法。拍摄形成图像时需要将灯阵的所有现实点同时点亮，点亮时一般采用单色，最好是三基色，如红色、绿色或蓝色，一次拍摄即可完成获得图像文件。但上述方法适用于显示点分布较远的情况，由于同时亮起整个灯阵时，如果局部显示点靠的太近，所发出的光线相互产生干扰，从而影响了识别的精度。为此如果显示点密度较大的矩阵，可以采用拍摄视频的方法，拍摄视频时按照设定的时间间隔依次点亮灯阵的每一个显示点，记录获得视频，然后对视频进行处理后获得每个显示点的坐标。
为了进一步提高识别的精度，拍摄视频时，首先使所有显示点点亮为绿色，确定灯阵的显示轮廓，然后按照设定的时间间隔依次点亮灯阵的每个显示点且点亮为红色。这样通过两次显示而且，通过不同颜色所产生的色差来提高识别的精度。
具体的识别过程为：首先是选择相应的色彩空间，如RGB或者CMYK等，然后进行阈值分割。以RGB为例，灯阵所有显示点被点亮为绿色时，可以选定阈值为（0，0，0）至（0，30，0），以确定只有在阈值内的颜色才会被识别为发光点；然后按照设定的时间间隔依次点亮灯阵的每个显示点且点亮为红色，选定阈值为（0，0，0）至（30，0，0），以确定只有在阈值内的颜色才会被识别为发光点。接着将灯阵所有显示点被点亮为绿色，并按照上述色彩处理方法识别显示轮廓，按照显示轮廓建立坐标系，一般采用卡迪尔坐标系；最后按照设定的时间间隔依次点亮灯阵的每个显示点且点亮为红色，每次点亮的显示点经色彩处理后识别为亮点，然后按照上述建立的坐标系进行坐标计算，从而获得每个显示点的分布坐标。

Claims (5)

1.图像化灯阵排布识别方法，其特征在于：将灯阵的显示点点亮并对点亮的显示点的位置进行识别，建立坐标系，利用坐标系计算灯阵中每个显示点的分布坐标，生成灯阵中所有显示点的坐标数据库，将坐标数据库与相应显示点的物理地址形成一一对应的映射。
2.根据权利要求1所述的图像化灯阵排布识别方法，其特征在于：将灯阵的显示点点亮并拍摄形成图像或视频文件，对图像或视频文件建立坐标系，根据拍摄图像或视频文件进行颜色分析后获得被点亮显示点的位置。
3.根据权利要求2所述的图像化灯阵排布识别方法，其特征在于：拍摄时按照设定的时间间隔依次点亮灯阵的每一个显示点。
4.根据权利要求2所述的图像化灯阵排布识别方法，其特征在于：拍摄时首先使所有显示点点亮为绿色，确定灯阵的显示轮廓，然后按照设定的时间间隔依次点亮灯阵的每个显示点且点亮为红色。
5.根据权利要求2或3或4所述的图像化灯阵排布识别方法，其特征在于：拍摄获得图像或视频后，对图像或视频进行色彩处理，首先选择相应的色彩空间，然后进行阈值分割；色彩处理后计算获得每个显示点的分布坐标。
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