CN108966462A - 灯具物理位置确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的灯具物理位置确定方法及装置，属于灯具管理技术领域。该方法包括：发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁；采集每个所述灯的灯光闪烁图像；根据所述灯光闪烁图像确定每个所述灯所对应的物理位置以及地址编码。从而将无法精确定位的无线电波(因为频率比可见光和不可见光低得多，那么分辨率也就低得多，同时即使需要区分方位也需要非常复杂的设备)改成了可见光(或不可见光，射线)，进而有效提高对每个灯的物理位置进行定位的准确率以及效率。同时，通过编码的方式，可以让大量的灯(至少是一个控制器之内的所有灯)同时闪烁传输编码信号，节约了大量的时间。

Description

灯具物理位置确定方法及装置

技术领域

本发明涉及灯具管理技术领域，具体而言，涉及灯具物理位置确定方法及装置。

背景技术

在传统的节日、活动演出活动中，使用LED射灯、彩灯、LED点阵屏幕来提升演出的场景效果，可以取得意想不到的效果。传统的灯光行业动态控制使用DMX512协议。DMX512(Digital Multiplex with 512 pieces of information)是USITT(美国剧院技术协会)在1986年开发的数字多路灯光控制协议；该协议在一条RS－485总线上可以控制512个通道，如果采用RGB的LED(每盏灯3个通道)，最多可以有170盏灯。

然而传统的DMX512首先分成了多条总线，每条总线一个DMX512控制器，在一个控制器内部，又分成了512个通道，每个通道一个地址编号(1－512)。这样每个灯的每个通道，根据DMX512控制器的编号(总线编号)，以及该控制器内的地址编号就唯一的确定了每盏灯的每个通道；这个类似每个人的名字，这里的术语叫做地址。有了地址，上层软件才可以精确的控制每盏灯具的每个通道。

其实DMX512采用的总线控制方式，主要也是想要简化布线，不需要每个灯具都单独连接到DMX512控制器，只需要1条总线，采用一个连接一个的菊花链形式；但是这个方法也是存在灯具的地址编号的问题。总线方式下，所有设备都可以收到发送者发出的信号，与无线方式有些类似。最初，每个灯具需要事先连接到一个地址编写设备上，在它的控制下写入地址，安装很复杂，检查也很复杂。后来虽然改进了，变成每个灯具使用一个拨码开关，使用9个拨码开关(9位二进制数据)表达地址信息，施工人员现场编码；但是，这个也很复杂，需要使用二进制，对施工人员要求也很高。

发明内容

本发明实施例提供的灯具物理位置确定方法及装置，可以解决上述技术问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种灯具物理位置确定方法，应用于灯具控制系统，所述方法包括：发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁；采集每个所述灯的灯光闪烁图像；根据所述灯光闪烁图像确定每个所述灯所对应的物理位置以及地址编码。

结合第一方面，第一方面的一种实施方式，所述灯具控制系统包括控制器，所述控制器与多个所述灯无线连接，所述的发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以控制每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁，包括：发送控制指令至所述控制器；所述控制器将所述控制指令发送至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令，通过闪烁的方式将自己的地址信息发送出来。

结合第一方面，在第一方面的另一种实施方式，所述灯具控制系统包括图像采集装置，所述图像采集装置设于固定预设位置，所述的采集每个所述灯的灯光闪烁图像，包括：所述图像采集装置采集每个所述灯的灯光闪烁图像。

结合第一方面，在第一方面的另一种实施方式，所述的采集每个所述灯的灯光闪烁图像，包括：采集每个所述灯基于预设编码方式进行闪烁传输编码信号的灯光闪烁图像。

结合第一方面，在第一方面的另一种实施方式，所述预设编码方式包括不归零编码、曼彻斯特编码或调频编码。

第二方面，本发明实施例提供的灯具物理位置确定装置，应用于灯具控制系统，所述装置包括：指令发送模块，用于发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁；图像采集模块，用于采集每个所述灯的灯光闪烁图像；数据处理模块，用于根据所述灯光闪烁图像确定每个所述灯所对应的物理位置以及地址编码。

结合第二方面，第二方面的一种实施方式，所述灯具控制系统包括控制器，所述控制器与多个所述灯无线连接，所述指令发送模块用于：发送控制指令至所述控制器；所述控制器将所述控制指令发送至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令，通过闪烁的方式将自己的地址信息发送出来。

结合第二方面，在第二方面的另一种实施方式，所述灯具控制系统包括图像采集装置，所述图像采集装置设于固定预设位置，所述图像采集模块用于：所述图像采集装置采集每个所述灯的灯光闪烁图像。

结合第二方面，在第二方面的另一种实施方式，所述图像采集模块还用于：采集每个所述灯基于预设编码方式进行闪烁传输编码信号的灯光闪烁图像。

结合第二方面，在第二方面的另一种实施方式，所述预设编码方式包括不归零编码、曼彻斯特编码或调频编码。

与现有技术相比，本发明实施例提供的灯具物理位置确定方法及装置的有益效果是：通过发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁；采集每个所述灯的灯光闪烁图像；根据所述灯光闪烁图像确定每个所述灯所对应的物理位置以及地址编码。从而将无法精确定位的无线电波(因为频率比可见光和不可见光低得多，那么分辨率也就低得多，同时即使需要区分方位也需要非常复杂的设备)改成了可见光(或不可见光，射线)，进而有效提高对每个灯的物理位置进行定位的准确率以及效率。同时，通过编码的方式，可以让大量的灯(至少是一个控制器之内的所有灯)同时闪烁传输编码信号，节约了大量的时间。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的灯具物理位置确定方法的流程图；

图2为为现有技术中确定灯具物理位置的示意图；

图3为本发明第二实施例提供的灯具物理位置确定装置的功能模块示意图；

图4为本发明第三实施例提供的一种终端设备的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

目前，在现有技术中，本领域普通技术人员所知道的常规做法如下：

传统的DMX512首先分成了多条总线，每条总线一个DMX512控制器，在一个控制器内部，有分成了512个通道，每个通道一个地址编号(1－512)。这样每个灯的每个通道，根据DMX512控制器的编号(总线编号)，以及该控制器内的地址编号就唯一的确定了每盏灯的每个通道；这个类似每个人的名字，这里的术语叫做地址。有了地址，上层软件才可以精确的控制每盏灯具的每个通道。

其实DMX512采用的总线控制方式，主要也是想要简化布线，不需要每个灯具都单独连接到DMX512控制器，只需要1条总线，采用一个连接一个的菊花链形式；但是这个方法也是存在灯具的地址编号的问题。总线方式下，所有设备都可以收到发送者发出的信号，与无线方式有些类似。最初，每个灯具需要事先连接到一个地址编写设备上，在它的控制下写入地址，安装很复杂，检查也很复杂。后来改进了，变成每个灯具使用一个拨码开关，使用9个拨码开关(9位二进制数据)表达地址信息，施工人员现场编码；但是，这个也很复杂，需要使用二进制，对施工人员要求也很高。再后来，使用了单独的地址编码控制信号线：

1.所有的地址信号通过菊花链连接到一起，事先约定只有地址控制线是高电平，并且没有存储地址信息的设备才接收并存储通过RS－485总线发送的地址信息；控制信号是低电平的设备或已经存储了地址信息的设备忽视这个地址信息。

2.第一个设备的控制信号人为连接到高电平。

3.DMX512控制器发出所有设备清除地址的指令，总线上的所有设备都要执行清除地址的操作，同时每个灯具都会将下一个灯具的地址信号线设置为低电平。

4.DMX512控制器发送保存地址1的指令，等待约定好的时间(设备处理指令需要一定的时间)；发送保存地址2的指令，再等待；……

5.一般来讲，连接到同一条DMX512总线的灯具，都具有相同的通道数量(其实不光通道数量一致，多数情况下都是所有参数都相同的灯具)，每个灯具记录自己的需要的连续的地址，记录完自己需要的地址后，就将连接下一个灯具的地址信号线设置成高电平。

6.这样，通过接力传输的方式，每个灯具的所有通道就完成了所有的地址编码工作了。最后再人工依次单独控制每个通道一次，检查确认没有问题就完成了。

通过这个方式，距离DMX512控制器近的设备地址编号小，距离控制器远的设备地址编号依次增大。通过使用一根附加的地址控制信号线，配合软件，较好的解决了地址编号的问题。因为本来就需要总线，再多连接一根地址信号线，对DMX512来讲，不算一个太大的负担，对比编址的便利性(施工时可以大幅节约时间，减轻工人的操作难度)，这个付出应该是划算的。但是，对于无线控制系统来讲，不可能为了编址去增加一套控制信号线，即使只是临时施工使用也不可能：如果增加了这套系统，还不如全部采用有线控制方式。

所以，为了解决DMX512的方案对全无线网络无效，不能使用，及需要使用地址信息的连接线缆以及需要人工确认检查的技术问题，本发明实施例提供了一种灯具物理位置确定方法。

第一实施例

请参阅图1，是本发明实施例提供的灯具物理位置确定方法的流程图。灯具物理位置确定方法应用于灯具控制系统，下面将对图1所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S101，发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁。

其中，每个灯都具有一个唯一的地址信息，存储在灯中。

其中，所述控制指令用于广播通知所有的灯，以使每个灯通过灯光的闪烁来表示自己的地址。其中，所述地址可以是网络内的短地址，也可以是网络地址编号合并网络内的短地址，在此，不作具体限定。

作为一种实施方式，所述灯具控制系统包括控制器，所述控制器与多个所述灯无线连接，步骤S101包括：发送控制指令至所述控制器；所述控制器将所述控制指令发送至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令，通过闪烁的方式将自己的地址信息发送出来。

其中，通过每个控制器广播发送控制指令，使得只有该网络的灯可以正常接收这条指令，之后每个灯根据控制指令，通过预设的特定的编码方式，通过闪烁的方式将自己的地址信息发送出来。

其中，既可以每次只操作一个控制器，也可以同时操作多个控制器。

步骤S102，采集每个所述灯的灯光闪烁图像。

其中，所述灯光闪烁图像可以是通过图像采集装置实时采集的，图像采集装置可以是手机摄像头，也可以是摄像机等设备。

作为一种实施方式，所述灯具控制系统包括图像采集装置，所述图像采集装置设于固定预设位置，步骤S102包括：所述图像采集装置采集每个所述灯的灯光闪烁图像。

通过固定位置的手机或者摄像机，采集每个所述灯的灯光闪烁图像，记录所有灯的闪烁信号。以通过闪烁信号提取出地址编码。

在实际使用时，所述闪烁信号还可以包括校验或纠错的信息，甚至还可以包括加密信息。

可选地，所述灯可以采用红外线或者紫外线(甚至放射性射线)等方式通信。在此，不作具体限定。

作为另一种实施方式，步骤S102包括：采集每个所述灯基于预设编码方式进行闪烁传输编码信号的灯光闪烁图像。

其中，所述编码方式包括但不限于不归零编码、曼彻斯特编码或调频编码。

步骤S103，根据所述灯光闪烁图像确定每个所述灯所对应的物理位置以及地址编码。

在本发明实施例中，一般对于规则图形(灯的排列图形)，例如矩阵，抽象到整数表示的行列坐标。

通过对所述灯光闪烁图像进行分析得到所有灯的闪烁信号，从而再通过闪烁分析信号并提取出地址编码。在现有技术中，如图2所示，DMX512地址分配，假设每个控制器控制24个RGB灯，每排8个灯，一共3排，蛇形走线。每个灯3个通道，使用3个地址(每个通道都需要分配地址)。我们看到，对于控制器1的地址1－3，物理坐标(1，1)，即表示为01－03(1，1)；地址4－6，坐标(2，1)表示为02－06(2，1)。具体地，对于控制器1的所有灯对应的地址与物理坐标分别如下：

01－03(1，1)、02－06(2，1)、03－09(3，1)、10－12(4，1)、13－15(5，1)、16－18(6，1)、19－21(7，1)、22－24(8，1)；

46－48(1，2)、43－45(2，2)、40－42(3，2)、37－39(4，2)、34－36(5，2)、31－33(6，2)、28－30(7，2)、25－27(8，2)；

49－51(1，3)、52－54(2，3)、55－57(3，3)、58－60(4，3)、61－63(5，3)、64－66(6，3)、67－69(7，3)、70－73(8，3)；

其中，每3个地址一个物理坐标，控制器1的第1排y坐标1，x坐标依次加1；第2排y坐标2，注意由于蛇形走线的原因，地址依次递增，但是x坐标依次递减；第3排y坐标3，x坐标随地址递增。

控制器2的y坐标开始为4，x坐标变化和控制器1类似，在此，不再赘述。

通过上述分析，可以得知，如果每排的灯数量变化，排数的变化，每个控制器下灯的数量变化等，都需要改变参数，这些参数都是需要人工输入的，并且计算机无法自动校验。如果不是特别规律的变化，更难于设定。每次设定之后，也需要人工检查是否正确，常见做法就是依次亮灯，人工确认。

然而在本实施例中，通过设置足够强度的校验信息，可以有效降低编码出错的概率，例如出错的概率小于65536分之1，并且通过对整体图像位置识别情况的判断，可以给出整体识别情况的报告，以使施工人员根据报告决定是否需要重新做这个流程(或者是部分流程)，并且报告中可以包含建议的整改措施，极大的降低人工的工作强度。

需要说明的是，本发明实施例提供的灯具物理位置确定方法不仅适用于无线控制技术，对于有线控制技术，也可以采用本发明提供的方法进行定位地址。

本发明实施例提供的灯具物理位置确定方法，通过发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁；采集每个所述灯的灯光闪烁图像；根据所述灯光闪烁图像确定每个所述灯所对应的物理位置以及地址编码。从而将无法精确定位的无线电波(因为频率比可见光和不可见光低得多，那么分辨率也就低得多，同时即使需要区分方位也需要非常复杂的设备)改成了可见光(或不可见光，射线)，进而有效提高对每个灯的物理位置进行定位的准确率以及效率。同时，通过编码的方式，可以让大量的灯(至少是一个控制器之内的所有灯)同时闪烁传输编码信号，节约了大量的时间。

第二实施例

对应于第一实施例中的灯具物理位置确定方法，图3示出了采用第一实施例所示的灯具物理位置确定方法一一对应的灯具物理位置确定装置。如图3所示，所述灯具物理位置确定装置400应用于灯具控制系统，所述灯具物理位置确定装置400包括指令发送模块410、图像采集模块420和数据处理模块430。其中，指令发送模块410、图像采集模块420和数据处理模块430的实现功能与第一实施例中对应的步聚一一对应，为避免赘述，本实施例不一一详述。

指令发送模块410，用于发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁。

可选地，所述灯具控制系统包括控制器，所述控制器与多个所述灯无线连接，所述指令发送模块410用于：发送控制指令至所述控制器；所述控制器将所述控制指令发送至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令，通过闪烁的方式将自己的地址信息发送出来。

图像采集模块420，用于采集每个所述灯的灯光闪烁图像。

可选地，所述灯具控制系统包括图像采集装置，所述图像采集装置设于固定预设位置，所述图像采集模块420用于：所述图像采集装置采集每个所述灯的灯光闪烁图像。

可选地，所述图像采集模块420还用于：采集每个所述灯基于预设编码方式进行闪烁传输编码信号的灯光闪烁图像。

其中，所述预设编码方式包括不归零编码、曼彻斯特编码或调频编码。

数据处理模块430，用于根据所述灯光闪烁图像确定每个所述灯所对应的物理位置以及地址编码。

第三实施例

如图4所示，是终端设备300的示意图。所述终端设备300包括存储器302、处理器304以及存储在所述存储器302中并可在所述处理器304上运行的计算机程序303，所述计算机程序303被处理器304执行时实现第一实施例中的所述灯具物理位置确定方法，为避免重复，此处不再赘述。或者，所述计算机程序303被处理器304执行时实现第二实施例所述灯具物理位置确定装置中各模型/单元的功能，为避免重复，此处不再赘述。

示例性的，计算机程序303可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器302中，并由处理器304执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序303在终端设备300中的执行过程。例如，计算机程序303可以被分割成第二实施例中的指令发送模块410、图像采集模块420和数据处理模块430，各模块的具体功能如第一实施例或第二实施例所述，在此不一一赘述。

终端设备300可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。

其中，存储器302可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read－Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read－Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read－Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器302用于存储程序，所述处理器304在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的方法可以应用于处理器304中，或者由处理器304实现。

处理器304可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器304可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

可以理解的是，图4所示的结构仅为终端设备300的一种结构示意图，终端设备300还可以包括比图4所示更多或更少的组件。图4中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

第四实施例

本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，所述计算机程序被处理器执行时实现第一实施例中的所述灯具物理位置确定方法，为避免重复，此处不再赘述。或者，所述计算机程序被处理器执行时实现第二实施例所述灯具物理位置确定装置中各模型/单元的功能，为避免重复，此处不再赘述。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD－ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景的方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种灯具物理位置确定方法，其特征在于，应用于灯具控制系统，所述方法包括：

发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁；

采集每个所述灯的灯光闪烁图像；

根据所述灯光闪烁图像确定每个所述灯所对应的物理位置以及地址编码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灯具控制系统包括控制器，所述控制器与多个所述灯无线连接，所述的发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以控制每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁，包括：

发送控制指令至所述控制器；

所述控制器将所述控制指令发送至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令，通过闪烁的方式将自己的地址信息发送出来。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灯具控制系统包括图像采集装置，所述图像采集装置设于固定预设位置，所述的采集每个所述灯的灯光闪烁图像，包括：

所述图像采集装置采集每个所述灯的灯光闪烁图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采集每个所述灯的灯光闪烁图像，包括：

采集每个所述灯基于预设编码方式进行闪烁传输编码信号的灯光闪烁图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设编码方式包括不归零编码、曼彻斯特编码或调频编码。

6.一种灯具物理位置确定装置，其特征在于，应用于灯具控制系统，所述装置包括：

指令发送模块，用于发送控制指令至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令进行闪烁；

图像采集模块，用于采集每个所述灯的灯光闪烁图像；

数据处理模块，用于根据所述灯光闪烁图像确定每个所述灯所对应的物理位置以及地址编码。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述灯具控制系统包括控制器，所述控制器与多个所述灯无线连接，所述指令发送模块用于：

发送控制指令至所述控制器；

所述控制器将所述控制指令发送至待确定物理位置的多个灯，以使每个所述灯根据所述控制指令，通过闪烁的方式将自己的地址信息发送出来。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述灯具控制系统包括图像采集装置，所述图像采集装置设于固定预设位置，所述图像采集模块用于：

所述图像采集装置采集每个所述灯的灯光闪烁图像。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述图像采集模块还用于：

采集每个所述灯基于预设编码方式进行闪烁传输编码信号的灯光闪烁图像。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述预设编码方式包括不归零编码、曼彻斯特编码或调频编码。