CN111935870A - 一种多色灯颜色统一控制方法 - Google Patents

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CN111935870A CN202010983042.7A CN202010983042A CN111935870A CN 111935870 A CN111935870 A CN 111935870A CN 202010983042 A CN202010983042 A CN 202010983042A CN 111935870 A CN111935870 A CN 111935870A
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Abstract

本发明公开一种多色灯颜色统一控制方法，包括以下控制步骤：S1：对不同的光源设置统一的颜色控制系统与颜色实现系统；S2：输入目标颜色参数，颜色控制系统根据目标颜色参数，计算目标颜色色坐标（xt，yt）；S3：颜色实现系统根据目标颜色色坐标（xt，yt）以及每个光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)与最大亮度值Yi，利用线性规划方程，计算校正颜色基色占空比Di；S4：光源根据步骤S3的校正颜色基色占空比Di，更新颜色。当不同型号灯的光源采用同一颜色控制系统时，输入相同的目标颜色参数，颜色控制系统能对针对每个光源的特性分别进行校正，实现多色灯之间的颜色同步，进而实现统一的校正颜色光输出。

Description

一种多色灯颜色统一控制方法
技术领域
本发明涉及彩色灯的技术领域，更具体地，涉及一种多色灯颜色统一控制方法。
背景技术
单基色或三基色LED光源在亮度和色域上往往不能满足灯光舞台演出的要求，为此，四基色、五基色、六基色等灯光源逐渐被制造出来。但因为光源之间往往存在光色和亮度的差别，不仅带来色差、亮度差，还带来颜色统一控制的困难，严重降低了用户体验。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种多色灯颜色统一控制方法，能对不同的光源统一控制颜色和修改颜色控制，有效排除不同光源之间的差异，统一校正后的颜色，减少颜色跳变，提高用户体验。
本发明采取的技术方案是：
一种多色灯颜色统一控制方法，包括以下控制步骤：
S1：对不同的光源设置统一的颜色控制系统与颜色实现系统；
S2：输入目标颜色参数，颜色控制系统根据目标颜色参数，计算目标颜色色坐标（xt，yt）；
S3：颜色实现系统根据目标颜色色坐标（xt，yt）以及每个光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)与最大亮度值Yi，其中i表示第i种基色，利用线性规划方程，计算校正颜色基色占空比Di；
S4：光源根据步骤S3的校正颜色基色占空比Di，更新颜色。
本技术方案的多色灯颜色统一控制方法，通过对多个基色数量大于或等于3的光源设置统一的颜色控制系统，可以实现目标颜色校正后的统一，最终呈现一致的校正颜色。当不同型号灯的光源采用同一颜色控制系统时，输入相同的目标颜色参数，颜色控制系统能对针对每个光源的特性分别进行校正，避免光源之间的相互差异，实现同型号、不同型号的灯之间的颜色同步，进而实现统一的校正颜色光输出。
进一步地，步骤S1中设置颜色控制系统包括以下步骤：
S11：测量出不同光源的各自色域，得出公共色域；
S12：在公共色域内选定颜色控制系统的虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）；
S13：根据虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）计算出用于将目标颜色参数转换为目标颜色色坐标（xt，yt）的颜色转换矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
光源各自的色域需要逐个测量，或者逐型号/批次的测量，以尽可能的得到每个/每型号/每批次光源的色域数据，考虑到即使是同一型号/批次的光源实际的发光效率也是有区别的，所以优选逐个测量，以精确统一全部光源的发光颜色。
在公共色域内选取颜色控制系统的虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）可以保障不同的光源校正后有共同的颜色显示范围，避免某种颜色只能部分光源显示出来。
由于输入的目标颜色参数通常是RGB颜色值，每种颜色的最低值为0，最高值为255，虽然目标颜色参数在多色灯内会被先转换为目标颜色基色占空比，但是不便于颜色实现系统转换计算校正颜色基色占空比，所以利用颜色转换矩阵
Figure 217390DEST_PATH_IMAGE001
可以快速的将其转换为目标颜色色坐标（xt，yt），便于与校正颜色之间进行转换。
进一步地，步骤S11具体如下：测量出不同光源的各自色域，并记录在色度图内形成多个第一凸多边形，每个光源的色域记录在色度图内时，每个基色的最大值会形成一个顶点，多个顶点的连线，就是第一凸多边形，全部所述第一凸多边形的交集即为公共色域。公共色域即为全部光源的共同颜色区间，不同光源的各自色域可以利用设备自动进行测量记录，公共色域可以在色度图内利用几何作图的方式直观得出，也可以根据测量出的不同光源的各自色域利用软件自动求出。
进一步地，步骤S12具体如下：根据需要虚拟的基色数量n，在所述公共色域内，作出以数量n为边数的第二凸多边形；其中，n≥3；设定第二凸多边形的顶点坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn），以第二凸多边形的顶点坐标作为颜色控制系统的虚拟基色色坐标，以第二凸多边形内的其中一个坐标点作为虚拟白点色坐标（xw，yw）。需要虚拟的基色数量n即为光源的控制变量数目。第二凸多边形的顶点可以根据需要自由选择，只要在公共色域内即可，第二凸多边形的面积越大，光源的颜色显示范围越宽广。
进一步地，步骤S13中包括以下步骤：
S13-1：计算步骤S12中的虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）在亮度最大时分别对应的基色三刺激值
Figure 629916DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，此时的亮度值为1，即
Figure 595598DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure DEST_PATH_IMAGE005
……
Figure 698553DEST_PATH_IMAGE006
以及
Figure DEST_PATH_IMAGE007
的值均为1；
S13-2：将S13-1步骤中的基色三刺激值
Figure 622646DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure 522469DEST_PATH_IMAGE003
，利用格拉斯曼定律计算出每个单位基色所对应的三刺激值，每个单位基色所对应的三刺激值即为颜色转换矩阵
Figure 291842DEST_PATH_IMAGE001
，从而求解出颜色转换矩阵
Figure 327931DEST_PATH_IMAGE001
的数值，利用颜色转换矩阵
Figure 173658DEST_PATH_IMAGE001
可以将目标颜色参数转换为目标颜色色坐标（xt，yt）。
进一步地，步骤S13-1具体如下：
在三刺激值的Y值为1时，根据色坐标值与三刺激值转换公式
Figure 560777DEST_PATH_IMAGE008
，分别求出虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）亮度最大时对应的基色三刺激值
Figure 868262DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure 24437DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 24754DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 633590DEST_PATH_IMAGE005
……
Figure 525191DEST_PATH_IMAGE006
以及
Figure 535873DEST_PATH_IMAGE007
的值均为1，由于三刺激值与色坐标值的转换公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE009
，因此在Y值为1时可以换算得到色坐标值与三刺激值转换公式
Figure 707091DEST_PATH_IMAGE008
，将虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）带入即可得到亮度最大时分别对应的基色三刺激值
Figure 272065DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure 718089DEST_PATH_IMAGE003
，为了便于记载，Y值依然用字符表示，而不将其转换为数值1。
进一步地，步骤S13-2具体如下：
S13-2-1：设定颜色控制系统的某一混合颜色中各基色占空比分别为
Figure 791132DEST_PATH_IMAGE010
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，该颜色可以是位于公共色域内的任意颜色，根据格拉斯曼定律有混合颜色的三刺激值为
Figure 398831DEST_PATH_IMAGE012
①，即混合颜色的三刺激值
Figure DEST_PATH_IMAGE013
等于各单位基色所对应的三刺激值
Figure 185522DEST_PATH_IMAGE001
与混合颜色中各基色占空比
Figure 435237DEST_PATH_IMAGE010
的乘积；
S13-2-2：由于三刺激值是线性变化的，所以设各单位基色的三刺激值
Figure 889353DEST_PATH_IMAGE014
与虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）亮度最大时的三刺激值
Figure 199111DEST_PATH_IMAGE002
之间的线性系数为
Figure DEST_PATH_IMAGE015
，则各单位基色的三刺激值
Figure 925628DEST_PATH_IMAGE016
②；
结合公式①与公式②，得到混合颜色的三刺激值为
Figure DEST_PATH_IMAGE017
；
S13-2-3：虚拟白点色坐标（xw，yw）亮度最大时对应的白点三刺激值已知为
Figure 979034DEST_PATH_IMAGE003
，由于亮度最大时时的基色占空比为
Figure 287656DEST_PATH_IMAGE018
的逆矩阵，所以
Figure DEST_PATH_IMAGE019
，则
Figure 722310DEST_PATH_IMAGE020
③，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE021
为
Figure 483593DEST_PATH_IMAGE002
的逆矩阵；
S13-2-4：将方程③计算出的线性系数
Figure 543953DEST_PATH_IMAGE022
的值带入方程②中，得出颜色转换矩阵
Figure 238239DEST_PATH_IMAGE014
的值为
Figure DEST_PATH_IMAGE023
，其中
Figure 607910DEST_PATH_IMAGE002
为虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）在亮度最大时对应的基色三刺激值，
Figure 653226DEST_PATH_IMAGE021
为
Figure 251698DEST_PATH_IMAGE002
的逆矩阵，
Figure 800491DEST_PATH_IMAGE024
为虚拟白点色坐标（xw，yw）在亮度最大时对应的白点三刺激值，按顺序计算即可得到颜色转换矩阵
Figure 357374DEST_PATH_IMAGE014
的值，即每个单位基色所对应的三刺激值。需要注意的是阵列运算中
Figure 578402DEST_PATH_IMAGE002
与是无法化简合并的，两者并不是互为倒数的关系，这一点本领域的技术人员应当知晓。
进一步地，步骤S2中包括以下步骤：
S21：颜色控制系统根据输入的目标颜色参数，利用颜色转换矩阵，计算目标颜色的三刺激值
Figure DEST_PATH_IMAGE025
；
S22：颜色控制系统根据三刺激值与色坐标值的转换公式
Figure 714985DEST_PATH_IMAGE009
，其中（
Figure 383864DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
）表示色坐标，
Figure 111649DEST_PATH_IMAGE013
表示三刺激值，将目标颜色三刺激值
Figure 52929DEST_PATH_IMAGE025
转换为目标颜色的色坐标值（xt，yt）。
先将目标颜色参数转换为目标颜色的三刺激值
Figure 55520DEST_PATH_IMAGE025
，便于根据三刺激值与色坐标值的转换公式将目标颜色三刺激值
Figure 47747DEST_PATH_IMAGE025
转换为目标颜色的色坐标值（xt，yt），从而最终被颜色实现系统转换为校正颜色的基色占空比Di。
进一步地，步骤S1中设置颜色实现包括：测量不同光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)与最大亮度值Yi，i表示第i种基色，将测量值存入对应灯具中。测量不同光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)与最大亮度值Yi时，与测量不同光源各自的色域一样，均逐个测量、逐型号测量或逐批次测量，两者采用同一种方式。
进一步地，步骤S3具体如下：
将目标颜色的色坐标值（xt，yt）和对应光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值（xi，yi）与最大亮度Yi代入三刺激值与色坐标值的转换公式得到
Figure 212012DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure DEST_PATH_IMAGE029
，化简得：
Figure 656900DEST_PATH_IMAGE030
④；
Figure DEST_PATH_IMAGE031
⑤；
其中
Figure 417176DEST_PATH_IMAGE032
，n为基色数量，i表示第i种基色，结合方程④、方程⑤，利用线性规划求解出校正颜色的基色占空比Di。
进一步地，设置目标函数为最大化目标颜色亮度，则
Figure DEST_PATH_IMAGE033
⑥；
其中maxZ表示最大亮度，利用线性规划求解方程④、方程⑤、方程⑥，得出校正颜色的基色占空比Di。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
如图1，本发明提供一种多色灯颜色统一控制方法，包括以下控制步骤：
S1：对不同的光源设置统一的颜色控制系统与颜色实现系统；
S2：输入目标颜色参数，颜色控制系统根据目标颜色参数，计算目标颜色色坐标（xt，yt）；
S3：颜色实现系统根据目标颜色色坐标（xt，yt）以及每个光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)与最大亮度值Yi，其中i表示第i种基色，利用线性规划方程，计算校正颜色基色占空比Di；
S4：光源根据步骤S3的校正颜色基色占空比Di，更新颜色。
本技术方案的多色灯颜色统一控制方法，通过对多个基色数量大于或等于3的光源设置统一的颜色控制系统，可以实现目标颜色校正后的统一，最终呈现一致的校正颜色。当不同型号灯的光源采用同一颜色控制系统时，输入相同的目标颜色参数，颜色控制系统能对针对每个光源的特性分别进行校正，避免光源之间的相互差异，实现同型号、不同型号的灯之间的颜色同步，进而实现统一的校正颜色光输出。
在本发明优选地实施例中，步骤S1中设置颜色控制系统包括以下步骤：
S11：测量出不同光源的各自色域，得出公共色域；
S12：在公共色域内选定颜色控制系统的虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）；
S13：根据虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）计算出用于将目标颜色参数转换为目标颜色色坐标（xt，yt）的颜色转换矩阵
Figure 201593DEST_PATH_IMAGE001
。
光源各自的色域需要逐个测量，或者逐型号/批次的测量，以尽可能的得到每个/每型号/每批次光源的色域数据，考虑到即使是同一型号/批次的光源实际的发光效率也是有区别的，所以优选逐个测量，以精确统一全部光源的发光颜色。
优选地，在本实施例中，所述光源各自的色域逐个进行测量，以尽可能的提高多色灯的颜色统一性。
在公共色域内选取颜色控制系统的虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）可以保障不同的光源校正后有共同的颜色显示范围，避免某种颜色只能部分光源显示出来。
由于输入的目标颜色参数通常是RGB颜色值，每种颜色的最低值为0，最高值为255，虽然目标颜色参数在多色灯内会被先转换为目标颜色基色占空比，但是不便于颜色实现系统转换计算校正颜色基色占空比，所以利用颜色转换矩阵
Figure 802338DEST_PATH_IMAGE001
可以快速的将目标颜色基色占空比转换为目标颜色色坐标（xt，yt），便于与校正颜色之间进行转换。
在本发明优选地实施例中，步骤S11具体如下：测量出不同光源的各自色域，并记录在色度图内形成多个第一凸多边形，每个光源的色域记录在色度图内时，每个基色的最大值会形成一个顶点，多个顶点的连线，就是第一凸多边形，全部所述第一凸多边形的交集即为公共色域。公共色域即为全部光源的共同颜色区间，不同光源的各自色域可以利用设备自动进行测量记录，公共色域可以在色度图内利用几何作图的方式直观得出，也可以根据测量出的不同光源的各自色域利用软件自动求出。
在本发明优选地实施例中，步骤S12具体如下：根据需要虚拟的基色数量n，在所述公共色域内，作出以数量n为边数的第二凸多边形；其中，n≥3；设定第二凸多边形的顶点坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn），以第二凸多边形的顶点坐标作为颜色控制系统的虚拟基色色坐标，以第二凸多边形内的其中一个坐标点作为虚拟白点色坐标（xw，yw）。需要虚拟的基色数量n即为光源的控制变量数目。第二凸多边形的顶点可以根据需要自由选择，只要在公共色域内即可，校正颜色的颜色范围就是第二凸多边形的范围，第二凸多边形的面积越大，光源的颜色显示范围越宽广，所以一般在所述公共色域内尽可能大的作出以数量n为边数的第二凸多边形。
在本发明优选地实施例中，步骤S13中包括以下步骤：
S13-1：计算步骤S12中的虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）在亮度最大时分别对应的基色三刺激值
Figure 983790DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure 328183DEST_PATH_IMAGE003
，此时的亮度值为1，即
Figure 826161DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 535491DEST_PATH_IMAGE005
……
Figure 751709DEST_PATH_IMAGE006
以及
Figure 103055DEST_PATH_IMAGE007
的值均为1；
S13-2：将S13-1步骤中的基色三刺激值
Figure 455539DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure 86503DEST_PATH_IMAGE003
，利用格拉斯曼定律计算出每个单位基色所对应的三刺激值，每个单位基色所对应的三刺激值即为颜色转换矩阵
Figure 524438DEST_PATH_IMAGE001
，从而求解出颜色转换矩阵
Figure 679476DEST_PATH_IMAGE001
的数值，利用颜色转换矩阵
Figure 886466DEST_PATH_IMAGE001
可以将目标颜色参数转换为目标颜色色坐标（xt，yt）。
在本发明优选地实施例中，步骤S13-1具体如下：
在三刺激值的Y值为1时，根据色坐标值与三刺激值转换公式
Figure 203178DEST_PATH_IMAGE008
，分别求出虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）亮度最大时对应的基色三刺激值
Figure 128408DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure 821558DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 148634DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 885515DEST_PATH_IMAGE005
……
Figure 32462DEST_PATH_IMAGE006
以及
Figure 263724DEST_PATH_IMAGE007
的值均为1，由于三刺激值与色坐标值的转换公式本领域的技术人员熟知为，因此在Y值为1时可以换算得到色坐标值与三刺激值转换公式
Figure 445306DEST_PATH_IMAGE008
，将虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）带入即可得到亮度最大时分别对应的基色三刺激值
Figure 369400DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure 269223DEST_PATH_IMAGE003
，为了便于记载，Y值依然用字符表示，而不将其转换为数值1。
在本发明优选地实施例中，步骤S13-2具体如下：
S13-2-1：设定颜色控制系统的某一混合颜色中各基色占空比分别为
Figure 789328DEST_PATH_IMAGE010
，其中，
Figure 825417DEST_PATH_IMAGE011
，该颜色可以是位于公共色域内的任意颜色，根据格拉斯曼定律有混合颜色的三刺激值为
Figure 920412DEST_PATH_IMAGE012
①，即混合颜色的三刺激值
Figure 41952DEST_PATH_IMAGE013
等于各单位基色所对应的三刺激值
Figure 615016DEST_PATH_IMAGE001
与混合颜色中各基色占空比
Figure 771191DEST_PATH_IMAGE010
的乘积；
S13-2-2：由于三刺激值是线性变化的，所以设各单位基色的三刺激值
Figure 286354DEST_PATH_IMAGE014
与虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）亮度最大时的三刺激值
Figure 895190DEST_PATH_IMAGE002
之间的线性系数为
Figure 6366DEST_PATH_IMAGE015
，则各单位基色的三刺激值
Figure 17047DEST_PATH_IMAGE016
②；
结合公式①与公式②，得到混合颜色的三刺激值为
Figure 453845DEST_PATH_IMAGE017
；
S13-2-3：虚拟白点色坐标（xw，yw）亮度最大时对应的白点三刺激值已知为
Figure 549977DEST_PATH_IMAGE003
，由于亮度最大时时的基色占空比为
Figure 215575DEST_PATH_IMAGE018
，所以
Figure 346343DEST_PATH_IMAGE019
，则
Figure 688462DEST_PATH_IMAGE020
③，其中
Figure 6311DEST_PATH_IMAGE021
为
Figure 990448DEST_PATH_IMAGE034
的逆矩阵；
S13-2-4：将方程③计算出的线性系数
Figure 975721DEST_PATH_IMAGE022
的值带入方程②中，得出颜色转换矩阵的值为
Figure 738010DEST_PATH_IMAGE023
，其中
Figure 543155DEST_PATH_IMAGE002
为虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）在亮度最大时对应的基色三刺激值，
Figure 65403DEST_PATH_IMAGE021
为
Figure 905183DEST_PATH_IMAGE002
的逆矩阵，
Figure 589105DEST_PATH_IMAGE024
为虚拟白点色坐标（xw，yw）在亮度最大时对应的白点三刺激值，按顺序计算即可得到颜色转换矩阵
Figure 147125DEST_PATH_IMAGE014
的值，即每个单位基色所对应的三刺激值。
需要注意的是阵列运算中
Figure 958218DEST_PATH_IMAGE002
与
Figure 918083DEST_PATH_IMAGE021
是无法化简合并的，两者并不是互为倒数的关系，这一点本领域的技术人员应当知晓。对于求解
Figure 772907DEST_PATH_IMAGE002
的逆矩阵
Figure 552644DEST_PATH_IMAGE021
，只有
Figure DEST_PATH_IMAGE035
时，求解方程具有唯一解，即存在唯一逆矩阵
Figure 151116DEST_PATH_IMAGE021
，当
Figure 683597DEST_PATH_IMAGE036
时，求解方程存在多个解，本发明的解决方案是令
Figure DEST_PATH_IMAGE037
为广义逆矩阵，至于广义逆矩阵的具体求解方式，也是本领域的技术人员所熟知的，在本申请中不再赘述。
在本发明优选地实施例中，步骤S2中包括以下步骤：
S21：颜色控制系统根据输入的目标颜色参数，利用颜色转换矩阵，计算目标颜色的三刺激值
Figure 709322DEST_PATH_IMAGE025
；具体来说，当所述输入的目标颜色参数为RGB颜色值时，颜色控制系统会先将目标颜色参数在多色灯内转换为目标颜色基色占空比，然后再利用颜色转换矩阵与目标颜色基色占空比的乘积，得出目标颜色的三刺激值
Figure 976355DEST_PATH_IMAGE025
。在本实施例中，在设置颜色控制系统时，步骤S13-2-4中已求解出了颜色转换矩阵。
S22：颜色控制系统根据三刺激值与色坐标值的转换公式
Figure 644097DEST_PATH_IMAGE009
，其中（
Figure 312976DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 272053DEST_PATH_IMAGE027
）表示色坐标，
Figure 26382DEST_PATH_IMAGE013
表示三刺激值，将目标颜色三刺激值
Figure 497815DEST_PATH_IMAGE025
转换为目标颜色的色坐标值（xt，yt）。
先将目标颜色参数转换为目标颜色的三刺激值
Figure 21200DEST_PATH_IMAGE025
，便于根据三刺激值与色坐标值的转换公式将目标颜色三刺激值
Figure 388728DEST_PATH_IMAGE025
转换为目标颜色的色坐标值（xt，yt），从而最终被颜色实现系统转换为校正颜色的基色占空比Di。
在本发明优选地实施例中，步骤S1中设置颜色实现包括：测量不同光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)与最大亮度值Yi，i表示第i种基色，将测量值存入对应灯具中。
在设置颜色控制系统的过程中，需要测量出不同光源的各自色域，并记录在色度图内形成多个第一凸多边形，每个第一凸多边形的顶点坐标即为对应光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)，色坐标可以通过积分球直接进行测量。测量时，只点亮光源其中一种基色，关闭光源的其它基色，并且使所点亮的基色即处于最大占空比（一般认为此时的占空比为1）下，然后测量其色坐标值(xi,yi)与亮度值Yi。
可选地，测量不同光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)与最大亮度值Yi时，与测量不同光源各自的色域一样，均逐个测量、逐型号测量或逐批次测量，两者采用同一种方式。
可选地，每个多色灯里面，可以有一个光源，也可以有多个光源，当一个多色灯里面有多个光源时，与测量不同光源各自的色域时一样，每个/型号/批次的光源均需校正，两者采用同一种方式，以使同一个多色灯里面的多个光源发光颜色进行统一。
优选地，在本实施例中，所述多色灯里面仅有一个光源，或者2个及以上同型号的光源。
在本发明优选地实施例中，步骤S3具体如下：
将目标颜色的色坐标值（xt，yt）和对应光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值（xi，yi）与最大亮度Yi代入三刺激值与色坐标值的转换公式得到
Figure 630353DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 639897DEST_PATH_IMAGE029
，化简得：
Figure 17789DEST_PATH_IMAGE030
④；
Figure 71065DEST_PATH_IMAGE031
⑤；
其中
Figure 737669DEST_PATH_IMAGE032
，n为基色数量，i表示第i种基色，结合方程④、方程⑤，利用线性规划求解出校正颜色的基色占空比Di。
在本发明优选地实施例中，设置目标函数为最大化目标颜色亮度，则
Figure 82063DEST_PATH_IMAGE033
⑥；
其中maxZ表示最大亮度，利用线性规划求解方程④、方程⑤、方程⑥，得出校正颜色的基色占空比Di。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，包括以下控制步骤：
S1：对不同的光源设置统一的颜色控制系统与颜色实现系统；
S2：输入目标颜色参数，颜色控制系统根据目标颜色参数，计算目标颜色色坐标（xt，yt）；
S3：颜色实现系统根据目标颜色色坐标（xt，yt）以及每个光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)与最大亮度值Yi，其中i表示第i种基色，利用线性规划方程，计算校正颜色基色占空比Di；
S4：光源根据步骤S3的校正颜色基色占空比Di，更新颜色。
2.根据权利要求1所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，步骤S1中设置颜色控制系统包括以下步骤：
S11：测量出不同光源的各自色域，得出公共色域；
S12：在公共色域内选定颜色控制系统的虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）；
S13：根据虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）计算出用于将目标颜色参数转换为目标颜色色坐标（xt，yt）的颜色转换矩阵
Figure 671172DEST_PATH_IMAGE001
。
3.根据权利要求2所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，步骤S11具体如下：
测量出不同光源的各自色域，并记录在色度图内形成多个第一凸多边形，全部所述第一凸多边形的交集即为公共色域。
4.根据权利要求2所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，步骤S12具体如下：
根据需要虚拟的基色数量n，在所述公共色域内，作出以数量n为边数的第二凸多边形；其中，n≥3；设定第二凸多边形的顶点坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn），以第二凸多边形的顶点坐标作为颜色控制系统的虚拟基色色坐标，以第二凸多边形内的其中一个坐标点作为虚拟白点色坐标（xw，yw）。
5.根据权利要求2所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，步骤S13中包括以下步骤：
S13-1：计算步骤S12中的虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）在亮度最大时分别对应的基色三刺激值
Figure 92926DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure 421139DEST_PATH_IMAGE003
；
S13-2：将S13-1步骤中的基色三刺激值
Figure 29975DEST_PATH_IMAGE002
、白点三刺激值
Figure 265784DEST_PATH_IMAGE003
，利用格拉斯曼定律计算出每个单位基色所对应的三刺激值，即颜色转换矩阵
Figure 276466DEST_PATH_IMAGE001
。
6.根据权利要求5所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，步骤S13-1具体如下：
在三刺激值的Y值为1时，根据色坐标值与三刺激值转换公式
Figure 510001DEST_PATH_IMAGE004
，分别求出虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）和虚拟白点色坐标（xw，yw）亮度最大时对应的基色三刺激值
Figure 606133DEST_PATH_IMAGE005
、白点三刺激值
Figure 350360DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 215548DEST_PATH_IMAGE007
、……
Figure 682301DEST_PATH_IMAGE008
以及
Figure 265729DEST_PATH_IMAGE009
的值均为1。
7.根据权利要求5所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，步骤S13-2具体如下：
S13-2-1：设定颜色控制系统的某一混合颜色中各基色占空比分别为
Figure 312183DEST_PATH_IMAGE010
，其中，
Figure 31877DEST_PATH_IMAGE011
根据格拉斯曼定律有混合颜色的三刺激值为
Figure 607215DEST_PATH_IMAGE012
①；
S13-2-2：设各单位基色的三刺激值
Figure 677939DEST_PATH_IMAGE013
与虚拟基色色坐标（x1，y1）、（x2，y2）……（xn，yn）亮度最大时的三刺激值之间的线性系数为
Figure 262504DEST_PATH_IMAGE014
，则
Figure 102284DEST_PATH_IMAGE015
②；
结合公式①与公式②，得到
Figure 910840DEST_PATH_IMAGE016
；
S13-2-3：虚拟白点色坐标（xw，yw）亮度最大时对应的白点三刺激值已知为
Figure 468861DEST_PATH_IMAGE003
，此时的基色占空比为
Figure 827423DEST_PATH_IMAGE017
，所以
Figure 521710DEST_PATH_IMAGE018
，则
Figure 970008DEST_PATH_IMAGE019
③，其中
Figure 749746DEST_PATH_IMAGE020
为
Figure 472851DEST_PATH_IMAGE021
；
S13-2-4：将方程③计算出的线性系数
Figure 287223DEST_PATH_IMAGE022
的值带入方程②中，得出颜色转换矩阵
Figure 640844DEST_PATH_IMAGE023
的值。
8.根据权利要求1所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，步骤S2中包括以下步骤：
S21：颜色控制系统根据输入的目标颜色参数，利用颜色转换矩阵，计算目标颜色的三刺激值
Figure 907878DEST_PATH_IMAGE024
；
S22：颜色控制系统根据三刺激值与色坐标值的转换公式
Figure 372357DEST_PATH_IMAGE025
，其中（
Figure 41236DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 565758DEST_PATH_IMAGE027
）表示色坐标，
Figure 320087DEST_PATH_IMAGE028
表示三刺激值，将目标颜色三刺激值
Figure 886460DEST_PATH_IMAGE029
转换为目标颜色的色坐标值（xt，yt）。
9.根据权利要求1所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，步骤S1中设置颜色实现包括：测量不同光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值(xi,yi)与最大亮度值Yi，i表示第i种基色，将测量值存入对应灯具中。
10.根据权利要求1所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，步骤S3具体如下：
将目标颜色的色坐标值（xt，yt）和对应光源的每种基色在最大占空比下的色坐标值（xi，yi）与最大亮度Yi代入三刺激值与色坐标值的转换公式得到
Figure 409845DEST_PATH_IMAGE030
④；
Figure 370848DEST_PATH_IMAGE031
⑤；
其中
Figure 612474DEST_PATH_IMAGE032
，n为基色数量，i表示第i种基色，结合方程④、方程⑤，利用线性规划求解出校正颜色的基色占空比Di。
11.根据权利要求10所述的一种多色灯颜色统一控制方法，其特征在于，
设置目标函数为最大化目标颜色亮度，则
Figure 153176DEST_PATH_IMAGE033
⑥；
其中
Figure 796647DEST_PATH_IMAGE034
表示最大亮度，利用线性规划求解方程④、方程⑤、方程⑥，得出校正颜色的基色占空比Di。
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