CN108844003A - 现实增强led照明灯及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种现实增强LED照明灯及其工作方法，包括矩形LED面板，其上固定有LED晶片阵列，阵列中各LED晶片受LED控制器控制；LED面板中心还设有摄像头，其与运算器、LED控制器顺序耦合；运算器对各LED晶片应发出的光色进行运算：使各LED晶片均发白光，由摄像头摄取光照范围内的环境图像；将环境图像缩放到与LED晶片阵列相同的尺寸，使LED晶片阵列铺满环境图像；以各LED晶片在环境图像上的位置为中心作一个小正方形；计算各小正方形中的各种颜色所占据的像素点，使该小正方形对应的LED晶片的发光颜色与该小正方形中占据像素点最多的颜色一致。该照明灯可在较小的照明功率下，对现实环境形成较强的照明亮度。

Description

现实增强LED照明灯及其工作方法

技术领域

本发明涉及灯具领域，特别地，是一种现实增强LED照明灯及其工作方法。

背景技术

在照明领域，为了可以充分展现照明范围内的环境物体色彩，正常情况下均使用白色光源；在此基础上，为了获得充分的亮度的照明效果，普遍采用提高照明功率的方法。然而，众所周知，物体之所以呈现特定的颜色，是由于其将其它颜色的色光均吸收，仅对该种特定颜色的色光进行反射；鉴于该种原因，如采用白光照射物体，那么，实际上白光中的大部分能量均被物体所吸收，而仅保留物体颜色所对应的特定颜色的色光被反射，即，仅有较少比例的光能作用于肉眼，为物体的亮度作贡献。因此，照明功率提高得越多，则被物体吸收的能量越多，以提高照明功率来获得亮度的方式能量浪费较大，在固定的照明功率条件下，环境亮度受到较大的局限。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种现实增强LED照明灯，该照明灯可在较小的照明功率下，对现实环境形成较强的照明亮度。

本发明实现技术目的所采用的技术方案是：该现实增强LED照明灯包括矩形LED面板，所述LED面板固定有LED晶片阵列，阵列中的各LED晶片均为光色可控的发光二极管，且受共同的LED控制器所控制；所述LED面板中心还设有摄像头；所述摄像头耦合至运算器，所述运算器耦合至所述LED控制器；所述运算器对各所述LED晶片所应发出的光色进行运算，其方法如下：首先使各LED晶片均发白光，在此条件下由所述摄像头摄取光照范围内的环境图像；然后将所述环境图像缩放到与所述LED晶片阵列相同的尺寸，使所述LED晶片阵列铺满所述环境图像；以各LED晶片在所述环境图像上的位置为中心作一个小正方形，使各小正方形无重叠地铺满整个所述环境图像；计算各小正方形中的各种颜色所占据的像素点，使该小正方形所对应的LED晶片的发光颜色与该小正方形中占据像素点最多的颜色一致。

作为优选，在计算各所述小正方形中的各种颜色所占据的像素点时，首先对颜色值等距划分区间，落于同一区间内的颜色值认为是同一种颜色；从而可以将大面积的渐变色块认为是该小正方形中的主要颜色，而防止将该大面积渐变色块中的小面积固定颜色值的小色块误判为该小正方形的主要颜色。

作为优选，所述LED晶片包括红、蓝、绿三色发光二极管，所述LED控制器通过改变各色发光二极管的电流比例来控制该LED晶片的光色。

作为优选，所述LED晶片阵列的长宽比与所述摄像头的拍摄图像的长宽比一致。

作为优选，所述摄像头可自动调焦，其摄取的环境图像自动适应所述LED晶片阵列的光照范围，使环境图像的边缘与光照范围的边缘一致；实现方法如下：所述LED晶片阵列的外周设置一圈红外发光二极管，所述摄像头内包括红外感光CCD，在仅有所述红外发光二极管发光的情形下，连续调节所述摄像头的焦距，使其视野从小到大连续增大，直至所述红外感光CCD感测到所述红外发光二极管所发出的红外光达到峰值强度。

本发明的有益效果在于：该现实增强LED照明灯在工作时，针对其照明范围内的现实环境的各个位置点，根据该位置点的实际颜色，给予相同颜色的光照，从而使该位置点对于光照的反射率达到最大，即照明光能的利用率达到最大体现，在较小的照明功率下，即能对现实环境形成较强亮度的照明；这对于摄影等专业领域，具有深远的应用价值。

附图说明

图1是本现实增强LED照明灯的正视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

在图1所示实施例中，该现实增强LED照明灯包括矩形LED面板1，所述LED面板1固定有LED晶片阵列2，阵列中的各LED晶片均为光色可控的发光二极管，且受共同的LED控制器（未图示）所控制；所述LED面板1中心还设有摄像头3；所述摄像头3耦合至运算器（未图示），所述运算器耦合至所述LED控制器；所述运算器对各所述LED晶片所应发出的光色进行运算，其方法如下：首先使各LED晶片均发白光，在此条件下由所述摄像头3摄取光照范围内的环境图像（所述光照范围及环境图像均呈矩形）；然后将所述环境图像缩放到与所述LED晶片阵列2相同的尺寸，使所述LED晶片阵列2铺满所述环境图像；以各LED晶片在所述环境图像上的位置为中心作一个小正方形，使各小正方形无重叠地铺满整个所述环境图像；计算各小正方形中的各种颜色所占据的像素点，使该小正方形所对应的LED晶片的发光颜色与该小正方形中占据像素点最多的颜色一致。

上述的现实增强LED照明灯，在计算各所述小正方形中的各种颜色所占据的像素点时，首先对颜色值等距划分区间，落于同一区间内的颜色值认为是同一种颜色；从而可以将大面积的渐变色块认为是该小正方形中的主要颜色，而防止将该大面积渐变色块中的小面积固定颜色值的小色块误判为该小正方形的主要颜色。值得一提的是，所述区间不一定是一维区间，由于各色光均可由三基色合成，因此所述区间可以是由三基色的数值构成的三维区间，如红、蓝、绿的颜色值均在0~255范围内变化；可以使所述三维区间在各维度（对应红、蓝、绿）上的区间长度为2，则[0，2]*[0，2]*[0，2]为一个三维区间，从几何空间角度看，一个三维区间对应于一个小立方体，所有颜色对应于大量的小立方体堆叠而成的一个大立方体，则任何颜色必然落在某一个小立方体内；就如区间[0，2]*[0，2]*[0，2]，对于颜色值（0，0，1）、（0，1，0）、（1，0，0）、（0，1，1）、（1，0，1）、（1，1，0）、（1，1，1）、（0，0，2）、（0，2，0）等，共27（3*3*3）种颜色，都落在该区间内，均认为是同一种颜色；具体细节，为图像处理领域的基础技术手段，此处不再赘述。

上述的现实增强LED照明灯，所述LED晶片包括红、蓝、绿三色发光二极管，所述LED控制器通过改变各色发光二极管的电流比例来控制该LED晶片的光色。

上述的现实增强LED照明灯，所述摄像头3可自动调焦，其摄取的环境图像自动适应所述LED晶片阵列2的光照范围，使环境图像的边缘与光照范围的边缘一致；实现方法如下：所述LED晶片阵列2的外周设置一圈红外发光二极管（未图示），所述摄像头3内包括红外感光CCD，在仅有所述红外发光二极管发光的情形下，连续调节所述摄像头3的焦距，使其视野从小到大连续增大，直至所述红外感光CCD感测到所述红外发光二极管所发出的红外光达到峰值强度；由于该一圈红外发光二极管对应于光照范围的边缘，此时说明环境图像的边缘与光照范围的边缘已达一致。在此情况下，对于环境图像上各位置点投射的光色更为精准。需要说明的是，即便不精准，也不会明显影响本照明灯的现实增强效果，因为色光本身不是纯正的，而物体表面对于色光的反射也并不纯粹，因此色光照射到物体表面时，将在漫反射作用下产生弥漫现象，只要物体表面各位置点附近具有与该位置点颜色一致的色光时，该位置点的亮度就可以被增强。

上述现实增强LED照明灯在工作时，针对其照明范围内的现实环境的各个位置点，根据该位置点的实际颜色，给予相同颜色的光照，从而使该位置点对于光照的反射率达到最大，即照明光能的利用率达到最大体现，在较小的照明功率下，即能对现实环境形成较强亮度的照明；这对于摄影等专业领域，具有深远的应用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种现实增强LED照明灯的工作方法，LED照明灯包括矩形LED面板（1），所述LED面板固定有LED晶片阵列（2），阵列中的各LED晶片均为光色可控的发光二极管，且受共同的LED控制器所控制；其特征在于：所述LED面板（1）中心还设有摄像头（3）；所述摄像头（3）耦合至运算器，所述运算器耦合至所述LED控制器；

所述摄像头内包括红外感光CCD；

所述现实增强LED照明灯的工作方法，包括：摄像头自动调焦的方法；摄像头自动调焦的方法包括：在仅有所述红外发光二极管发光的情形下，连续调节所述摄像头的焦距，使其视野从小到大连续增大，直至所述红外感光CCD感测到所述红外发光二极管所发出的红外光达到峰值强度；

所述现实增强LED照明灯的工作方法，还包括：所述运算器对各所述LED晶片所应发出的光色进行运算，其方法如下：首先使各LED晶片均发白光，在此条件下由所述摄像头（3）摄取光照范围内的环境图像；然后将所述环境图像缩放到与所述LED晶片阵列（2）相同的尺寸，使所述LED晶片阵列铺满所述环境图像；以各LED晶片在所述环境图像上的位置为中心作一个小正方形，使各小正方形无重叠地铺满整个所述环境图像；计算各小正方形中的各种颜色所占据的像素点，使该小正方形所对应的LED晶片的发光颜色与该小正方形中占据像素点最多的颜色一致。

2.根据权利要求1所述的工作方法，其特征在于：所述LED晶片阵列（2）的长宽比与所述摄像头的拍摄图像的长宽比一致。