CN109792824A - 利用热感测的深度队列 - Google Patents

Abstract

用于使用热成像来表征照明环境的方法（300）包括以下步骤：提供（310）包括光源（12）、热像仪（32）和控制器（22）的照明单元（10）；使用热像仪，获得（330）照明环境内的一个或多个表面（52）的一个或多个热图像；通过控制器使用一个或多个热图像来提取（340）在照明环境内的一个或多个表面上的热阴影（54）；从热阴影中确定（360）与热阴影相关联的对象（52）的深度队列；以及通过控制器使用所确定的深度队列来表征（370）对象。

Description

利用热感测的深度队列

技术领域

本公开一般涉及用于具有被配置成从提取的热阴影中获取一个或多个深度队列的集成热成像的照明单元的方法和系统。

背景技术

传感器驱动的照明单元利用传感器来监测环境的特征并且利用传感器数据来控制照明单元的光源或揭示关于环境的其他信息。传感器驱动的照明单元的最常见示例是使用集成光电池(photocell)来监测光级的系统，其中光电池测量环境光级。例如，夜灯使用环境光以便在环境光级降低时接通并且在环境光级增加时关闭。作为另一示例，一些传感器驱动的照明器测量来自下面的表面的反射光并且在光级超过预定义的光级时调暗(dim)光输出。因为这些照明器将所有的反射光集成为单个光级，所以诸如在由于窗帘(blinds)而投射的条形图案或由于树木而投射的阴影的情况下能够具有不正确的测量。相应地，这些解决方案时常提供次优的光级监测，从而导致整体差的系统性能。进一步，这些系统无法确定或提取关于照明环境内的对象的深度队列信息。

传感器驱动的照明单元的另一常见示例是监测房间的占用状态的系统。这些照明器使用各种各样的包括环境光级、运动检测和热成像的机制来检测房间中的存在并且相应地控制照明器。例如，在办公室设置中，具有热签名(signature)的对象诸如人利用热像仪(thermal imager)来检测并因而通知照明系统：有人存在。这些热成像照明器主要起作用来检测个体在房间中的存在。然而，具有能够从热成像中提取的其他信息来最大化照明系统的效率和功能。

相应地，在本领域中对于利用具有热像仪的照明单元来提取关于照明环境的信息并且更具体地从照明环境内所提取的热阴影中获取一个或多个深度队列的方法和照明系统具有持续的需要。

发明内容

本公开涉及用于使用热成像来表征照明环境的一部分的发明的方法和装置。本文中的各种实施例和实现方式涉及具有热像仪的照明单元。热图像被分析，以提取环境内的热阴影。所提取的热阴影随后被分析，以创建一个或多个深度队列。除其他用途外，深度队列随后能够被利用来表征照明环境，诸如确定光源的方位(orientation)、对象的高度和/或对象的位置或方位。

一般而言，在一个方面中，提供一种用于使用热成像来确定对象的深度队列的方法。该方法包括以下步骤：（i）使用热像仪来获得环境内的一个或多个表面的一个或多个热图像；（ii）通过控制器使用一个或多个热图像来提取在环境内的一个或多个表面上的热签名；（iii）从热签名中确定对象的深度队列；和（iv）通过控制器使用所确定的深度队列来表征对象。

根据一个实施例，热签名由于被照明环境内的对象投射的阴影而产生。

根据一个实施例，热签名由于被环境内的对象生成的热量而产生。

根据一个实施例，提取热签名的步骤包括：将第一时间点上的热图像与第二时间点上的热图像进行比较。

根据另一方面，提供一种用于使用热成像来表征照明环境的方法。该方法包括以下步骤：（i）提供包括光源、热像仪和控制器的照明单元；（ii）使用热像仪来获得照明环境内的一个或多个表面的一个或多个热图像；（iii）通过控制器使用一个或多个热图像来提取在照明环境内的一个或多个表面上的热签名；（iv）从热签名中确定与热阴影相关联的对象的深度队列；和（v）通过控制器使用所确定的深度队列来表征对象。

根据一个实施例，该方法进一步包括使用照明单元的通信模块来传送所提取的热签名或所确定的深度队列的步骤。

根据一个实施例，提取热签名的步骤包括：将第一时间点上的热图像与第二时间点上的热图像进行比较。

根据一个实施例，除了别的之外，表征对象的步骤包括：识别对象，确定对象的高度，确定对象的方位，和/或在照明环境内本地化(localize)对象。根据一个实施例，对象包括照明环境内的家具。

根据一个方面，提供一种被配置成使用热成像来表征照明环境的照明单元。该照明单元包括：光源；热像仪，其被配置成获得照明环境内的一个或多个表面的一个或多个热图像；和控制器，其被配置成：（i）使用一个或多个热图像来提取在照明环境内的一个或多个表面上的热阴影；（ii）从热阴影中确定与热阴影相关联的对象的深度队列；和（iii）使用所确定的深度队列来表征对象。

根据一个方面，提供一种被配置成使用热成像来表征照明环境的系统。该系统包括：多个照明单元，每一个照明单元包括光源、被配置成获得照明环境内的一个或多个表面的一个或多个热图像的热像仪以及被配置成传送一个或多个热图像的通信模块；和控制器，其被配置成：（i）从通信模块之中的一个或多个通信模块中接收一个或多个热图像；（ii）使用一个或多个热图像，提取在照明环境内的一个或多个表面上的热阴影；（iii）从热阴影中确定与热阴影相关联的对象的深度队列；和（iv）使用所确定的深度队列来表征对象。

术语“光源”应该被理解为指代各种各样的辐射源之中的任何一个或多个，其包括但不限于基于LED的源（包括如上定义的一个或多个LED）、白炽光源（例如白炽灯、卤素灯）、荧光源、磷光源、高强度放电源（例如钠蒸气、汞蒸气和金属卤化物灯）、激光器、其他类型的电致发光源、烟花发光源（例如火焰）、蜡烛发光源（例如气灯罩、碳弧辐射源）、光致发光源（例如气体放电源）、使用电子饱和的阴极发光源、电流计发光源、晶体发光源、显像管发光源、热发光源、摩擦发光源、声致发光源、无线电发光源和发光聚合物。

给定光源可以被配置成在可见光谱内、在可见光谱外或两者组合来生成电磁辐射。另外，光源可以包括一个或多个过滤器（例如，滤色器）、透镜或其他的光学组件作为不可或缺的组件。并且，应该理解：光源可以被配置用于各种各样的应用，其包括但不限于指示、显示和/或照亮。“照亮源(illumination source)”是被特别配置成生成具有足够强度的辐射来有效地照亮内部或外部空间的光源。在这个上下文中，“足够强度”指的是在空间或环境中生成的可见光谱中的足够辐射功率（单位“流明”时常被采用来依据辐射功率或“光通量”来表示所有方向中来自光源的总光输出），以提供环境照亮（即，可以间接地被感知并且可以例如在整体或部分被感知之前从各种各样的干涉表面之中的一个或多个中反射的光）。

术语“照明灯具(lighting fixture)”在本文用于指代采用特别的形状因子、装配或包装的一个或多个照明单元的实现方式或布置。术语“照明单元(lighting unit)”在本文用于指代包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定照明单元可以具有各种各样的（多个）光源的安装布置、外壳/外罩布置与形状、和/或电气与机械连接配置之中的任何一个。另外，给定照明单元可选地可以与涉及（多个）光源的操作的各种其他组件（例如，控制电路）相关联（例如包括、被耦合至和/或与其一起进行包装）。“基于LED的照明单元”指的是这样的照明单元，其单独或与其他的非基于LED的光源相组合而包括如上所讨论的一个或多个基于LED的光源。

在各种实现方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储媒体（在本文一般被称为“存储器”，例如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM、软盘、紧致盘、光盘、磁带等）相关联。在一些实现方式中，存储媒体可以利用一个或多个程序来编码，其中程序当在一个或多个处理器和/或控制器上被执行时执行在本文讨论的功能之中的至少一些功能。各种存储媒体可以被固定在处理器或控制器内或者可以是可运输的，以致在其上存储的一个或多个程序能够被装载到处理器或控制器中，以便实施在本文讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文在一般意义上用于指代能够被采用来编程一个或多个处理器或控制器的任何类型的计算机代码（例如，软件或微代码）。

在一种网络实现方式中，被耦合到网络的一个或多个设备可以充当被耦合到网络的一个或多个其他设备的控制器（例如，在主/从关系中）。在另一种实现方式中，联网环境可以包括一个或多个专用控制器，其被配置成控制被耦合到网络的设备之中的一个或多个设备。一般而言，被耦合到网络的多个设备各自可以访问存在于通信介质或媒体上的数据；然而，给定设备可以是“可寻址的”，因为其被配置成例如基于分配给它的一个或多个特别标识符（例如，“地址”）选择性地与网络交换数据（即，从网络接收数据和/或发射数据至网络）。

如在本文使用的术语“网络”指的是两个或更多设备（包括控制器或处理器）的任何互连，其促进信息在任何两个或更多设备之间和/或在被耦合到网络的多个设备之间的传输（例如用于设备控制、数据存储、数据交换等等）。如应该容易领会到的，适用于互连多个设备的网络的各种实现方式可以包括各种各样的网络拓扑之中的任何一种并且采用各种各样的通信协议之中的任何一种。另外，在根据本公开的各种网络中，在两个设备之间的任何一个连接可以表示在两个系统之间的专用连接或者可供选择地可以表示非专用连接。除了携带旨在用于这两个设备的信息之外，这样的非专用连接还可以携带不一定旨在用于这两个设备中的任何一个的信息（例如，开放网络连接）。此外，应该容易领会到：如在本文所讨论的设备的各种网络可以采用一个或多个无线、电线/电缆和/或光纤链路来促进遍及网络的信息传输。

应该领会到：前述概念和以下更详细讨论的附加概念的所有组合（只要这样的概念并不相互矛盾）被视为在本文公开的发明主题的一部分。尤其，出现在此公开的末尾的所请求保护的主题的所有组合被视为在本文公开的发明主题的一部分。也应该领会到：也可以出现在通过引用而被并入的任何公开中的在本文明确采用的术语应该被赋予与在本文公开的特别概念最一致的含义。

附图说明

在附图中，相似的参考字符遍及不同的视图而一般指的是相同的部分。并且，这些附图不一定按比例绘制，重点反而一般被放在举例说明本发明的原理。

图1是根据一个实施例的照明单元的示意图。

图2是根据一个实施例的照明系统的示意图。

图3是根据一个实施例的用于使用从热阴影中提取的深度队列来表征照明环境的方法的流程图。

图4A是根据一个实施例的照明环境的示意图。

图4B是根据一个实施例的照明环境的示意图。

图5A是根据一个实施例的照明环境的示意图。

图5B是根据一个实施例的照明环境的示意图。

图6A是根据一个实施例的照明环境的示意图。

图6B是根据一个实施例的照明环境的示意图。

具体实施方式

本公开描述被配置成监测照明环境的照明单元的各种实施例。更一般而言，申请人已认识并领会到：提供获得照明环境的热图像的照明单元、灯具或系统将是有益的。本公开的某些实施例的利用的特别目标是：使用热成像信息来表征照明环境。

鉴于前述情况，各种实施例和实现方式涉及具有热像仪的照明单元或系统，其中热像仪获得照明环境的热图像。照明单元或系统的处理器从照明环境内提取热签名。热签名被利用来确定关于照明环境内的一个或多个对象或光源的一个或多个深度队列。所确定的深度队列随后能够被利用来表征照明环境，诸如确定光源的方位、对象的高度和/或对象的位置或方位以及照明环境的其他参数。STOPPED。

参见图1，在一个实施例中，提供包括一个或多个光源12的照明单元10，其中这些光源之中的一个或多个光源可以是白炽光源、卤素光源和/或基于LED的光源。光源能够利用一个或多个光源驱动器24来驱动，以便发出具有预定特征（即彩色强度、色温）的光。适于生成各种各样的不同颜色的辐射的许多不同数量和各种类型的光源（所有的基于LED的光源、单独或组合的基于LED的光源和非基于LED的光源等等）可以在照明单元10中被采用。根据一个实施例，照明单元10能够是任何类型的照明灯具，其包括但不限于夜灯、路灯、台灯或任何其他的内部或外部照明灯具。根据一个实施例，照明单元10被配置成照亮照明环境内的目标表面50和/或对象52的全部或一部分。根据一个实施例，对象52投射热阴影54，其中在热阴影54内的区域比在热阴影54之外的区域更冷。热阴影54可以由照明单元10和/或由另一光源诸如太阳或任何其他的光源来创建。根据另一实施例，热阴影54可以由除了光源之外的电子设备来生成。例如，包括常见于家庭和/或办公室中的设备的诸如监视器、加热器和其他设备之类的设备能够创建热阴影。相应地，如在本文描述或以其他方式设想的热阴影能够由于光源、太阳、人、电子设备或能够生成或引导热量的任何其他东西而产生。

根据一个实施例，照明单元10包括控制器22，其被配置或被编程为输出一个或多个信号来驱动一个或多个光源12a-d并且从这些光源中生成变化强度、方向和/或颜色的光。例如，控制器22可以被编程或被配置成为每个光源生成控制信号来独立地控制由每个光源生成的光的强度和/或颜色、控制光源组或者一起控制所有的光源。根据另一方面，控制器22可以控制其他的专用电路，诸如光源驱动器24，其反过来控制这些光源以便改变其强度。控制器22能够是或具有例如使用软件来编程为执行在本文讨论的各种功能的处理器26，并且能够与存储器28相结合来加以利用。存储器28能够存储包括用于由处理器26执行的一个或多个照明命令或软件程序的数据以及各种类型的数据，其包括但不限于用于那个照明单元的特定标识符。例如，存储器28可以是非临时计算机可读存储介质，其包括由处理器26可执行并使得系统执行在本文描述的这些方法的步骤之中的一个或多个步骤的一组指令。

控制器22能够被编程、被构造和/或被配置成使得光源驱动器24基于预定数据诸如环境光条件等等来调节光源12的强度和/或色温，如将在下文更详细解释的。根据一个实施例，控制器22也能够被编程、被构造和/或被配置成使得光源驱动器24基于由无线通信模块34接收的通信来调节光源12的强度和/或色温。

照明单元10也包括电源30，最典型地，AC电源，但是包括DC电源、基于太阳能的电源或基于机械的电源等等的其他电源是可能的。电源可以与电源转换器进行可操作通信，其中电源转换器将从外部电源接收的功率转换为照明单元可用的形式。为了给照明单元10的各种组件提供功率，它也能够包括AC/DC转换器（例如，整流电路），其从外部AC电源30接收AC功率并将其转换为直流电，以便给照明单元的组件供电。另外，照明单元10能够包括能量存储设备，诸如可充电电池或电容器，其经由至AC/DC转换器的连接而被充电并且在至AC电源30的电路被开路时能够给控制器22和光源驱动器24提供功率。

另外，照明单元10包括热像仪32，其被连接至控制器22的输入并且在照明单元10的附近或从照明单元10的附近收集热图像而且能够将代表它收集的热图像的数据发射到控制器22或者经由无线通信模块34外部发射数据。在一些实施例诸如图2所示的系统200中，热像仪32远离照明单元10并将所获得的热成像数据发射到照明单元的无线通信模块34。无线通信模块34能够是例如被定位于与控制器22通信的Wi-Fi、Bluetooth（蓝牙）、IR、无线电或近场通信，或者可供选择地，控制器22能够与无线通信模块进行集成。

参见图2，在一个实施例中，提供包括照明单元10的照明系统200。照明单元10能够是在本文描述或以其他方式设想的实施例之中的任何实施例并且能够包括与图1一起描述的照明单元的组件之中的任何组件，诸如一个或多个光源12、光源驱动器24、控制器22和无线通信模块34以及其他的元素。照明系统200也包括热像仪组件14，其包括热像仪32和无线通信模块36以及其他的元素。无线通信模块34和36能够是例如被定位于相互通信和/或与无线设备60通信的Wi-Fi、Bluetooth、IR或近场通信，其中无线设备能够是例如网络、计算机、服务器或手持计算设备以及其他的无线设备。

根据一个实施例，照明系统100或200之中的任何一个能够包括多个照明单元10，每一个照明单元具有一个或多个光源12。例如，照明系统100或200能够是整个办公大楼、建筑物的一层、一套房间、建筑群或者包括多个照明单元的任何其他配置。这多个照明单元能够被配置成相互通信和/或与中央计算机、服务器或其他的中央集线器通信。在本文描述或以其他方式设想的方法和系统的功能的一个或多个方面可以发生在中央集线器内而不发生在个别照明单元内。例如，中央集线器可以从利用一个或多个照明单元捕获并被发射或以其他方式被传送到中央集线器的热图像中提取信息。

参见图3，在一个实施例中，举例说明用于使用热成像来提取关于照明环境的信息的方法300的流程图。在该方法的步骤310，提供照明单元10和/或照明系统100或200。照明单元10和/或照明系统100或200能够是在本文描述或以其他方式设想的实施例之中的任何实施例并且能够包括与图1和2一起描述的照明单元的组件之中的任何组件，诸如一个或多个光源12、光源驱动器24、控制器22、热像仪32和无线通信模块34以及其他的元素。根据一个实施例，照明单元10被配置成照亮包含一个或多个对象52的目标表面50的全部或一部分。根据一个实施例，对象52之中的一个或多个投射热阴影54，其中在热阴影54内的区域比在热阴影54之外的区域更冷。热阴影54可以由照明单元10和/或由另一光源诸如太阳或任何其他的光源来创建。

在该方法的可选步骤320，照明单元照亮目标表面50的全部或一部分。根据一个实施例，照明单元是室内照明灯具并且被配置成照亮诸如房间或走廊之类的目标表面。照明单元可以在预定周期期间自动地照亮照明环境或者可以由用户来激活和去激活。照明单元可以被配置成响应占用情况，从而在没有占用者时去激活并且在占用者被检测到时激活。根据另一实施例，照明单元能够检测环境光级并且基于预定阈值能够激活和去激活这些光源。

在该方法的步骤330，照明单元的热像仪32获得目标表面50内的一个或多个位置、一个或多个对象52的一个或多个热图像和/或照明环境内的一个或多个其他的热图像。热像仪能够是例如能够获得照明环境的热图像的任何热像仪。热像仪将热图像或热成像信息传送到控制器22，其中信息能够被分析和/或能够被存储在存储器28内。根据一个实施例，热像仪连续地获得热成像数据。根据另一实施例，热像仪周期性地获得热成像数据，诸如每分钟一次或每分钟多次以及许多其他的时间周期。根据一个实施例，热像仪传送或控制器22传送热图像至中央集线器，以便分析。

根据一个实施例，热信息是热签名，其能够是由于环境内的对象所生成的热量而产生的或热阴影或签名。应该认识到：“热签名”指的是由于环境内的对象所生成的热量而产生的或热阴影或签名。

根据一个实施例，照明环境中的（多个）热阴影由为环境产生光的同一源来创建，其中热阴影由于环境中创建的视觉阴影而产生。根据另一实施例，照明环境中的（多个）热阴影由除了环境中的光源之外的源来创建。例如，在LED照明环境或利用多个角度上的若干光源来照明的照明环境中，可能具有很少或没有视觉阴影被创建。然而，热源可以造成对于肉眼而言不是可见的但是利用热像仪而是可见的热阴影。

根据又一实施例，深度线索(cue)能够从热反射而非从热阴影中获得或者与热阴影一起来获得。例如，当热信号从暴露于热源的对象反弹或反射时，可以创建热反射，并且热源着陆(land)于表面上，从而加热表面和/或创建热阴影。典型地，热被动(thermally-passive)对象将典型地通过阻挡来自源诸如太阳的辐射热量而仅创建热阴影。热活动(thermally-active)对象诸如电子设备或人体也能够创建具有比周围环境更高温度的热阴影，因为其辐射热量。某些对象或者覆盖地板或墙壁的材料可以反射那个热信号。这个信息也能够用于检索如在本文所述或以其他方式设想的深度信息。

参见图4A和4B，仅作为一个示例，这是照明环境50，其中照明单元10的热像仪32能够获得一个或多个热图像。图4A表示取自照明环境的视觉图像，而图4B表示取自照明环境的热图像。照明环境50中的对象52a创建阴影53a作为光源（未显示）的结果。阴影53a导致那个阴影内的表面的冷却，这创建图4B所示的热阴影54a。类似地，照明环境50中的对象52b创建阴影53b作为光源（未显示）的结果。阴影53b导致那个阴影内的表面的冷却，这创建图4B所示的热阴影54b。在这个示例中，对象52a已投射比对象52b更长的阴影，并因而热阴影54a与热阴影54b相比而言是更独特的(distinctive)，因为阴影53a内的表面比阴影53b内的表面更冷。

根据另一实施例，例如，与图4A和4B所示的相比而言，尤其当基于LED的办公室照明被利用时，和/或当从多个角度照亮对象时，阴影53可能是不太独特的。如果对象也被太阳光或能够生成热阴影54的某一其他源照亮的话，则只有这个源将是引入热阴影的唯一源，尽管存在基于LED和/或多角度照明。例如，参见图5A和5B，这是照明环境50，其中照明单元10的热像仪32能够获得一个或多个热图像。在这个示例中，图5A和5B两者表示取自照明环境的热图像。在两个图中，具有基于LED和/或多角度照明，并因而没有热阴影或没有显著的热阴影被创建。例如，在图5A中，没有太阳光、电子设备或其他的热源创建热阴影。在图5B中，然而，具有存在于环境中分别针对对象52a和52b而创建热阴影54a和54b的源。该源可以是太阳、电子设备、人或能够生成热阴影的其他任何东西。图5A和5B二者中的环境被照明，除了在图5B中具有允许创建能够被检测到的热阴影的热阴影源，如本文所述或以其他方式所设想的。

当被利用来跟踪环境中的个体时，参考图5A和5B所描述的效果能够被利用，因为在太阳光下，个体将投射阴影，而其自己的身体将在辐射热量。该系统因此能够包括通过搜索彼此相邻的冷热区域来利用这个信息的算法，诸如利用普通相机图像，其中一个人能够使用身体及其阴影来获得深度的概念并且通过移除不投射阴影的对象来提高检测鲁棒性。

热阴影比视觉阴影更慢地被创建，因为加热过程比光速慢得多。冷却效果间接地也给出静止或移动对象的指示。例如，参见图6A和6B，这是照明环境50，其中照明单元10的热像仪32能够获得一个或多个热图像。在这个示例中，图6A和6B二者表示取自照明环境的热图像。在两个图中，具有导致创建热阴影54的源。在图6A中，对象52a和52b位于热阴影源的路径中，并因而应该在创建热阴影54。实际上，对象54a在产生热阴影54a。然而，对象52b没有在创建热阴影，这表明：对象52b最近被放置在那个位置内或以其他方式在那个位置内被本地化。时间框架(timeframe)是足够近的，以致热阴影还没有被创建。这个时间框架可以基于光源的强度、房间的温度和各种各样的其他因素来计算。

相反，在图5B中，具有热阴影54b，其没有与之相关联的对象。因此，这表明：最近从位置中移除了将产生这样的热阴影54b的对象52b（未显示）。虽然该对象被移除，但是剩余热阴影能够提供关于那个对象的包括形状和/或其他特征的信息。移除的时间框架是足够近的，以致尽管暴露于热源，热阴影仍然存在。这个时间框架可以基于光源的强度、房间的温度和各种各样的其他因素来计算。在该方法的步骤340，处理器诸如处理器26和/或控制器22分析热成像数据并从一个或多个热图像中提取一个或多个热阴影54。能够使用各种各样的不同机制从热图像中获得热阴影54。根据一个实施例，在单个时间点上获得的热图像诸如通过检测图像内的强度或运动梯度来分析。图像的第一部分中的一个或多个像素与图像的不同的第二部分中的一个或多个像素进行比较，其中第二部分可以是或可以不是相邻部分，并且热强度或温度的差异可以指示热阴影的存在。

根据另一实施例，在两个不同的时间点T1和T2上获得的热图像相互进行比较，以获得在T1和T2上获得的图像之间的热差异。该差异能够是热阴影的出现、热阴影的消失或者热阴影的强度或温度变化，诸如阴影的温度的升高或降低。其他的变化是可能的。

在该方法的可选步骤350，热图像和/或所提取的热阴影被从照明单元10传送至另一个照明单元10、至照明系统100或200的组件和/或至中央集线器、计算机、服务器或处理器。照明单元10可以与其他的照明单元10、照明系统100或200的组件和/或中央集线器、计算机、服务器或处理器进行直接的和/或联网的有线和/或无线通信。相应地，其他的照明单元10、照明系统100或200的组件和/或中央集线器、计算机、服务器或处理器可以位于照明单元10附近或远离照明单元10。

在该方法的步骤360，所提取的热阴影被利用来表征照明环境和/或照明环境内的一个或多个对象。所提取的热阴影利用包括一个或多个提取算法的处理器来分析，以识别一个或多个深度队列。例如，深度队列可以包括关于对象可以是多么平面(planar)、诸如对象或对象的一部分可以是多么平或球形(spherical)的信息。

在该方法的步骤370，一个或多个深度队列被利用来表征照明环境的一个或多个方面。例如，根据一个实施例，一个或多个深度队列能够被利用来将照明环境分段(segment)为楼层区域和楼层以上区域。照明单元能够将这个分段信息提供给照明单元控制器或照明系统的控制器。根据参考图5A至6B所描述的另一实施例，例如，一个或多个深度队列能够被利用来确定：对象或人最近已进入或已从位置中被移除。另外，除其他可能性外，进入和移除以及移动跟踪能够基于在地面上和在墙壁上所投射的阴影的差异来检测。

根据另一实施例，一个或多个深度队列能够与太阳或其他光源的位置信息一起被利用来根据热阴影的形状或角度来确定或估计表面的方位。例如，系统可以知道进入房间的光的方向，其中该光负责创建所检测到的热阴影。例如，能够使用如从日期和时间计算器中所确定的太阳沿着黄道(ecliptic)的角度和位置来导出关于太阳的位置信息，并且这个信息能够利用热阴影和/或深度队列来获得，以确定制造该阴影的对象的方位。照明单元能够将这个方位信息提供给照明单元控制器或照明系统的控制器。例如，对于包含窗帘的窗户而言，由于窗帘而创建的热阴影和/或热阴影图案能够单独或与关于光源或太阳的位置信息相结合被利用来确定窗帘的位置。

根据另一实施例，一个或多个深度队列能够与太阳或其他光源的位置信息一起被利用来确定或估计制造该热阴影的对象的高度。例如，系统可以知道进入房间的光的方向，其中该光负责创建所检测到的热阴影。关于太阳的位置信息例如能够使用如从日期和时间计算器中确定的太阳沿着黄道的角度和位置来导出，并且这个信息能够利用热阴影和/或深度队列来获得，以确定制造该阴影的对象的高度。照明单元能够将这个方位信息提供给照明单元控制器或照明系统的控制器。

根据另一实施例，一个或多个深度队列能够被利用来识别照明环境内的一个或多个对象。例如，深度队列能够被系统利用来识别和/或本地化家具诸如书桌、桌子、沙发或照明环境内的其他家具，从而允许评估空间布局和用法。该系统可能甚至能够确定：某种类型、式样和/或形状的家具存在于照明环境中。可供选择地或另外，系统可以具有从中挑选可能的家具或对象类型的选择。作为另一选项，空间可以在系统内被预定义、被映射(map)或被表征，并且所提取的深度队列可以与预定义的映射进行比较，以便确定：对象在照明环境内已被引入、被移动或被移除。实际上，通过与所投射的热阴影的变化一起使用轮廓技术中的形状和/或使用太阳或另一移动光源，能够检索甚至三维形状信息。许多其他的形状确定的方法是可能的。

根据另一实施例，一个或多个深度队列能够被利用来检测房间内的一个或多个个体。另外，个体的位置以及由此产生的热阴影和深度队列可以被利用来建模或以其他方式来表征房间。例如，热阴影和深度队列能够被分析来确定在照明环境内的一个或多个个体与一个或多个表面之间的交互量。例如，系统可以根据一天或其他时间周期上的热阴影和深度队列来确定：一个或多个个体在上午9点到下午5点之间的工作日期间已进入空间x次并且在该空间内花费了总共y分钟。例如，系统可以根据热阴影和深度队列来确定：房间在若干天内没有被使用。系统也可以根据热阴影和深度队列来确定：房间内的特别项诸如计算机、书桌或椅子被定期利用。热阴影和深度队列的许多其他利用是可能的。

在该方法的可选步骤380，照明单元10利用热阴影和/或深度队列或基于那些热阴影与深度队列的照明环境的表征来调整或以其他方式来适配由照明单元或系统发出的光剖面(profile)。根据一个实施例，控制器能够调整一个或多个光源的光束宽度、角度和/或强度。该信息也能够被利用来控制一个或多个其他传感器的灵敏度和/或性能，以便减少假触发的影响，诸如光源的激活和/或去激活。类似地，该信息能够被利用来改变该系统所控制的照明环境的特性、参数或特征。

虽然在本文已描述和举例说明了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易设想到用于执行功能和/或获得在本文描述的结果和/或优点之中的一个或多个优点的各种各样的其他手段和/或结构，并且这样的变化和/或修改之中的每一个被认为是在本文描述的发明实施例的范畴之内。更一般地，本领域技术人员将容易领会到：在本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置注定是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于这些发明教导被用于的具体应用或（多个）应用。本领域技术人员将认识到或能够使用不超过常规的实验来查明针对本文所描述的具体发明实施例的许多等价物。因此，将理解：前述实施例仅通过示例来呈现，并且在所附的权利要求书及其等价物的范畴之内，发明实施例可以采用不同于具体描述和请求保护的其他方式来实践。本公开的发明实施例涉及在本文描述的每一个个别的特性、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果这样的特性、系统、物品、材料、套件和/或方法并不相互矛盾的话，两个或更多这样的特性、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合被包括在本公开的发明范畴之内。

如在本文定义和使用的所有定义应该被理解为控制字典定义、通过引用而被并入的文献中的定义和/或所定义的术语的普通含义。

除非明确相反指示，否则在说明书中和在权利要求书中如在本文使用的不定冠词“一”和“一个”应该被理解为意指“至少一个”。

在说明书中和在权利要求书中如在本文使用的短语“和/或”应该被理解为意指如此相结合的元素之中的“任何一个或两个”，即在某些情况下联合存在并且在其他情况下分离存在的元素。利用“和/或”列出的多个元素应该以相同的方式来解释，即，如此相结合的元素之中的“一个或多个”。除了利用“和/或”从句具体标识的元素之外，其他的元素可以可选地存在，而无论与具体标识的那些元素相关或不相关。因而，作为非限制示例，当与开放式语言诸如“包括”一起使用时，在一个实施例中，对于“A和/或B”的引用能够仅指的是A（可选地，包括除了B之外的元素）；在另一实施例中，对于“A和/或B”的引用能够仅指的是B（可选地，包括除了A之外的元素）；在又一实施例中，对于“A和/或B”的引用能够指的是A和B两者（可选地，包括其他的元素）；等等。

在说明书中和在权利要求书中如在本文所使用的，“或”应该被理解为具有与如上所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分隔列表中的项时，“或”或者“和/或”应该被解释为包含性的，即包含至少一个，但是也包括许多元素或元素列表之中的不止一个并且可选地包括附加的未列出项。只有明确指示相反的术语，否则诸如“其中只有一个”或者“其中正好一个”或者当被使用在权利要求书中时“由……组成”将指的是包含许多元素或元素列表之中的正好一个元素。一般而言，如在本文使用的术语“或”当在其前面具有排他性术语诸如“任何一个”、“其中之一”、“其中只有一个”或者“其中正好一个”时仅应该被解释为指示独家替代品（即，“一个或另一个，但不是二者”）。“基本上由……组成”当被使用在权利要求书中时应该具有其在专利法领域中所使用的普通含义。

在说明书中和在权利要求书中如在本文所使用的，在引用一个或多个元素的列表中的短语“至少一个”应该被理解为意指从元素列表中的元素之中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但是不一定包括在元素列表中具体列出的每一个元素之中的至少一个元素并且不排除元素列表中的元素的任何组合。这个定义也允许：除了短语“至少一个”所指的元素列表内具体标识的元素之外的其他元素可以可选地存在，而无论与具体标识的那些元素相关或不相关。因而，作为非限制示例，在一个实施例中，“A和B之中的至少一个”（或等效地，“A或B之中的至少一个”，或等效地，“A和/或B之中的至少一个”）能够指的是至少一个A，可选地包括不止一个A，而没有B存在（并且可选地，包括除了B之外的元素）；在另一实施例中，“A和B之中的至少一个”能够指的是至少一个B，可选地包括不止一个B，而没有A存在（并且可选地，包括除了A之外的元素）；在又一个实施例中，“A和B之中的至少一个”能够指的是至少一个A、可选地包括不止一个A和至少一个B、可选地包括不止一个B（并且可选地，包括其他的元素）；等等。

也应该理解：除非明确相反指示，否则在本文所请求保护的包括不止一个步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不一定限于叙述该方法的步骤或动作的顺序。

在权利要求书中以及在上面的说明书中，所有的过渡短语诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“牵涉”、“持有”、“由……构成”等等应该被理解为开放式的，即意味着包括但不限于。只有过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”应该分别是封闭或半封闭式过渡短语，如在the United States Patent Office Manual of PatentExamining Procedures, Section 2111.03（美国专利局专利审查程序手册第2111.03节）中所阐述的。

Claims (11)

1.一种用于使用热成像来确定对象的深度队列的方法（300），所述方法包括以下步骤：

使用热像仪，获得（330）环境内的一个或多个表面（52）的一个或多个热图像；

通过控制器使用所述一个或多个热图像来提取（340）在所述环境内的一个或多个表面上的热签名（54），其中所述热签名由于热阴影而产生，而所述热阴影由于从暴露于热源的对象反射的热信号或由于具有比周围环境更高的温度的热活动对象辐射热而被创建；

从所述热签名中确定（360）对象的深度队列；以及

通过所述控制器使用所确定的深度队列来表征（370）所述对象。

2.如权利要求1所述的方法，其中提取热签名的步骤包括：将第一时间点上的热图像与第二时间点上的热图像进行比较。

3.一种用于使用热成像来表征照明环境的方法（300），所述方法包括以下步骤：

提供（310）包括光源（12）、热像仪（32）和控制器（22）的照明单元（10）；

使用所述热像仪，获得（330）所述照明环境内的一个或多个表面（52）的一个或多个热图像；

通过控制器使用所述一个或多个热图像来提取（340）在所述照明环境内的一个或多个表面上的热签名（54），其中所述热签名由于热阴影而产生，而所述热阴影由于从暴露于热源的对象反射的热信号或由于具有比周围环境更高的温度的热活动对象辐射热而被创建；

从所述热签名中确定（360）与所述热签名相关联的对象（52）的深度队列；以及

通过所述控制器使用所确定的深度队列来表征（370）所述对象。

4.如权利要求3所述的方法，其中提取热签名的步骤包括：将第一时间点上的热图像与第二时间点上的热图像进行比较。

5.如权利要求3所述的方法，其中表征所述对象的步骤包括：识别所述对象，确定所述对象的高度，确定所述对象的方位，或者在所述照明环境内本地化所述对象。

6.一种照明单元（10），其被配置成使用热成像来表征照明环境，所述照明单元包括：

光源（12）；

热像仪（32），其被配置成获得所述照明环境内的一个或多个表面（52）的一个或多个热图像；和

控制器（22），其被配置成：（i）使用所述一个或多个热图像来提取在所述照明环境内的一个或多个表面上的热阴影（54），其中所述热阴影由于从暴露于热源的对象反射的热信号或由于具有比周围环境更高的温度的热活动对象在所述照明环境内辐射热而产生；（ii）从所述热阴影中确定所述对象的深度队列；和（iii）使用所确定的深度队列来表征所述对象。

7.如权利要求6所述的照明单元，进一步包括通信模块（34），其被配置成传送所提取的热阴影或所确定的深度队列。

8.如权利要求6所述的照明单元，其中提取热阴影的步骤包括：将第一时间点上的热图像与第二时间点上的热图像进行比较。

9.一种系统（200），其被配置成使用热成像来表征照明环境，所述系统包括：

多个照明单元（10），所述多个照明单元之中的每一个照明单元包括：光源（12）；热像仪（32），其被配置成获得所述照明环境内的一个或多个表面（52）的一个或多个热图像；和通信模块（34），其被配置成传送所述一个或多个热图像；和

控制器（22），其被配置成：（i）从所述通信模块之中的一个或多个通信模块中接收所述一个或多个热图像；（ii）使用所述一个或多个热图像来提取在所述照明环境内的一个或多个表面上的热阴影（54），其中所述热阴影由于从暴露于热源的对象反射的热信号或由于具有比周围环境更高的温度的热活动对象在所述照明环境内辐射热而产生；（iii）从所述热阴影中确定所述对象的深度队列；和（iv）使用所确定的深度队列来表征所述对象。

10.如权利要求9所述的系统，其中提取热阴影包括：通过所述控制器将第一时间点上的热图像与第二时间点上的热图像进行比较。

11.如权利要求9所述的系统，其中表征所述对象的步骤包括：识别所述对象，确定所述对象的高度，确定所述对象的方位，或者在所述照明环境内本地化所述对象。