CN112154715B - 智能辅助照明系统、方法、装置及可移动平台 - Google Patents

智能辅助照明系统、方法、装置及可移动平台 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种智能辅助照明系统、方法、装置及可移动平台，所述智能辅助照明系统设置于可移动平台，包括：测距装置，用于获取所述可移动平台所处周围环境物体的距离信息；以及辅助照明系统，包括：光源，用于提供照明；光源控制装置，用于根据所述距离信息控制所述光源的开启和/或根据所述距离信息控制所述光源的亮度。本发明实施例结合可移动平台所处周围环境物体的距离信息，对光源进行控制，可以减少能量损失，提高照明效率，避免过度曝光。

Description

智能辅助照明系统、方法、装置及可移动平台
技术领域
本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种智能辅助照明系统、方法、装置及可移动平台。
背景技术
无人机的夜间的飞行问题受到人们的广泛关注，现有技术中的无人机上只能提供单一的照明方案，例如用户通过遥控器上的实体按键控制无人机上照明设备的开启和关闭，并且照明设备的亮度无法灵活地自动调节。因此，需要提供一种智能的照明方案以确保无人机在夜间的飞行问题。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明实施例提供一种智能辅助照明系统、方法、装置及可移动平台，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
根据本发明实施例的第一方面，公开一种智能辅助照明系统，所述智能辅助照明系统设置于可移动平台，包括：
测距装置，用于获取所述可移动平台所处周围环境物体的距离信息；
辅助照明系统，包括：
光源，用于提供照明；
光源控制装置，用于根据所述距离信息控制所述光源的开启和/或根据所述距离信息控制所述光源的亮度。
根据本发明实施例的第二方面，公开一种智能辅助照明方法，所述方法应用于可移动平台，所述可移动平台包括光源，所述光源用于提供照明，所述方法包括：
获取所述可移动平台所处周围环境物体的距离信息；
根据所述距离信息控制所述光源的开启和/或根据所述距离信息控制所述光源的亮度。
根据本发明实施例的第三方面，公开一种光源控制装置，所述光源控制装置设置于可移动平台，所述可移动平台包括光源，所述光源用于提供照明，所述光源控制装置包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序代码；
所述处理器，调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：
获取所述可移动平台所处周围环境物体的距离信息；
根据所述距离信息控制所述光源的开启和/或根据所述距离信息控制所述光源的亮度。
根据本发明实施例的第四方面，公开一种可移动平台，包括第一方面所述的智能辅助照明系统。
根据本发明的一些示例实施方式，通过利用测距装置获取的距离信息，对光源进行控制，可以减少能量损失，提高照明效率，避免过度曝光，同时提高了可移动平台在暗光环境下的安全性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出根据本发明一示例实施方式的智能辅助照明系统的方框图。
图2示出光强度随距离变化的曲线图。
图3示出根据本发明一示例实施方式的智能辅助照明方法的流程图。
图4示出根据本发明一示例实施方式的光源控制装置的方框图。
图5示出根据本发明一示例实施方式的可移动平台的方框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
无人机的夜间飞行问题广泛地受到人们的关注，由于图传画面的亮度较暗导致无人机操作人员无法判断前方障碍物，另外，无人机的双目视觉传感器在暗光环境下的性能一般较差，通过增加智能辅助照明系统，可以让操作人员看清无人机运动方向的障碍物，同时提高双目视觉传感器在夜间工作的性能，从而提高无人机的安全性。
基于此，本发明提出一种智能辅助照明系统、方法、装置及可移动平台，利用测距装置获取可移动平台所处周围环境物体的距离信息，根据获得的距离信息对光源进行控制。需要说明的是，本发明实施例的智能辅助照明系统、方法和装置并不限于应用在无人机等可移动平台上，也可以应用于其他如无人车、手持式拍摄装置和机器人等无人驾驶的移动载体上，甚至还可以应用于非移动载体上，比如应用于暗光和夜间条件下的智能交通监控系统(如违章拍照等)或安全监控系统等非移动载体上。
本发明实施例提供一种智能辅助照明系统、方法、装置及可移动平台，智能辅助照明系统设置于可移动平台，包括：测距装置，用于获取可移动平台所处周围环境物体的距离信息；以及辅助照明系统，包括：光源，用于提供照明；光源控制装置，用于根据距离信息控制光源的开启和/或根据距离信息控制光源的亮度。
本发明实施例结合测距装置和辅助照明系统，提高了可移动平台在暗光环境下的安全性；同时利用测距装置获取的距离信息，对光源进行控制，可以减少能量损失，提高照明效率，避免过度曝光。
下面结合图1-5对本发明的智能辅助照明系统、方法、装置及可移动平台进行详细说明，其中，图1示出根据本发明一示例实施方式的智能辅助照明系统的方框图；图2示出光强度随距离变化的曲线图；图3示出根据本发明一示例实施方式的智能辅助照明方法的流程图；图4示出根据本发明一示例实施方式的光源控制装置的方框图；图5示出根据本发明一示例实施方式的可移动平台的方框图。
图1示出根据本发明一示例实施方式的智能辅助照明系统的方框图，智能辅助照明系统设置于可移动平台(未图示)，但本发明不限于此，也可以设置于非移动平台/载体。如图1所示，智能辅助照明系统100包括：测距装置1，用于获取所述可移动平台所处周围环境物体的距离信息；以及辅助照明系统2，包括：光源21，用于提供照明，其中，当智能辅助照明系统应用于移动平台/载体时，照明方向可为移动载体的移动方向，而当应用于非移动载体时照明方向可为需要监控的方向，但本发明不限于此，也可以是任意其他需要照明的方向；光源控制装置22，用于根据所述距离信息控制光源21的开启和/或根据所述距离信息控制光源21的亮度。其中，测距装置和辅助照明系统连接，通过某些方式通信，例如串口。本发明的智能辅助照明系统结合测距装置和辅助照明系统，提高了可移动平台在暗光环境下的安全性；同时利用测距装置获取的距离信息，可以减少能量损失，提高照明效率，避免过度曝光。
测距装置可以是双目视觉传感器、光飞行时间(Time of flight，TOF)传感器、激光雷达、毫米波雷达，超声波雷达或红外传感器等。其中，双目视觉传感器是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法，双目视觉传感器包含至少两个摄像头模组，以及图像处理、深度计算的芯片，该模组用于计算前方物体的距离；TOF传感器通过给目标连续发送光脉冲，然后利用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行时间来得到目标物的距离。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源包括：根据距离信息控制光源的开启。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的开启包括：在所述距离信息满足预设条件时开启光源，所述预设条件包括：所述距离信息中的最短距离小于预定距离阈值，也就是说，当测距装置探测距离信息中的最短距离小于预定距离阈值时开启光源。示例的，当测距装置探测到周围环境中最近的障碍物的距离小于一定距离阈值时开启光源。
根据本发明的一示例实施方式，预定距离阈值是根据所述可移动平台的速度设定的。可选的，该距离阈值与可移动平台的速度成正比，可移动平台的速度越大，该距离阈值越大。具体的，可移动平台内存储有可移动平台的速度与距离阈值的对应关系，光源控制装置可以获取可移动平台的速度，并根据该速度确定该距离阈值。由于可移动平台的速度越高，制动距离越长，与障碍物碰撞的风险越大，因此将该距离阈值设置成和可移动平台的速度成正比，可以进一步提升可移动平台的安全性。
根据本发明的一示例实施方式，光源控制装置还用于：获取可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；在所述图像的平均亮度小于预定亮度阈值时开启所述光源。
在本示例实施方式中，此处开启光源的条件与前述开启光源的条件并非互斥的，即任何一个条件满足即可开启光源，以最大限度地确保可移动平台在夜间的安全。但本发明不限于此，也可以设置为两个条件都满足才可开启光源，即距离信息中的最短距离小于预定距离阈值且图像的平均亮度小于预定亮度阈值时才开启光源，以在确保可移动平台在夜间的安全的同时节约能量消耗，提高照明效率。
可选的，该拍摄装置可以是深度相机、可见光相机、红外相机、热成像相机等。当拍摄装置为深度相机时，深度相机和上述测距装置可以是同一设备，也可以是不同设备，例如，深度相机和测距装置均为双目视觉传感器，或者，深度相机为双目视觉传感器，测距装置为TOF传感器。需要说明的是，本领域技术人员可根据实际需求进行设定，不限于上述实施例。
示例的，当图像为8位灰度图时，该灰度图可以呈现256个灰度级别，图像的期望亮度对应的灰度级别在100-200之间。而在夜间，当曝光时间和曝光增益调整到最大水平时，平均亮度对应的灰度级别在50附近，根据这个条件，可以触发辅助照明系统开启，即当图像为8位灰度图时，预定亮度阈值为灰度级别为50时对应的亮度值。但本发明不限于此，本领域技术人员还可以根据实际需求设定其他预定亮度阈值。
根据本发明的一示例实施方式，光源控制装置还用于：获取可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像，当所述图像中出现目标对象时开启所述光源，所述目标对象可包括人脸或人体。示例的，可以先识别图像中是否出现目标对象，例如可以通过对图像进行图像分割，进而得到分割后的每个图像区域的特征，根据该特征确定是否为目标对象，这里的特征包括但不限定为形状特征。可选的，目标对象也可以为人的四肢或其他部位，目标对象也可以是建筑物等。本发明实施例中，当识别图像中出现目标对象时开启光源，可以在节约能量消耗，提高照明效率的同时，提高可移动平台上的拍摄装置夜间拍摄的质量。
目前常见的辅助照明方案，并没有对光源的亮度做灵活的调节，这在有些应用场景下，可能造成功率的浪费，以及效率的下降。例如前方的物体距离较近，就不需要很强的光源，此时就应该降低光的强度，特别是前方有人的时候，太高的亮度可能对人眼视觉造成伤害。同时，为了较远的照明距离，通常选用较高功率的LED，这些LED的导通电流较大(可能超过1安培)，导致发热量较高。然而LED的工作效率往往受到温度的影响，如果长时间点亮，可能导致发热，使得效率下降。
因此，为了减少能量损失，提高照明效率，避免过度曝光以及更加人性化的目的，本发明的智能辅助照明系统在辅助照明系统开启后，通过光源控制装置调整光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源包括：根据距离信息控制光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的亮度包括：根据距离信息中的最短距离控制光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的亮度包括：根据可移动平台所处周围环境中目标对象的距离控制光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的亮度包括：调整所述光源的亮度以使得所述最短距离对应的物体在图像中的亮度或所述目标对象在图像中的亮度处于预定范围内，所述图像为所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像。这样既能保证可靠有效的照明，又能减少能量损失，提高照明效率。
可选的，该拍摄装置可以是深度相机、可见光相机、红外相机、热成像相机等。当拍摄装置为深度相机时，深度相机和上述测距装置可以是同一设备，也可以是不同设备，例如，深度相机和测距装置均为双目视觉传感器，或者，深度相机为双目视觉传感器，测距装置为TOF传感器。需要说明的是，本领域技术人员可根据实际需求进行设定，不限于上述实施例。
示例的，当图像为8位灰度图时，该灰度图可以呈现256个灰度级别，图像的期望亮度对应的灰度级别在100-200之间。根据这个条件，当图像为8位灰度图时，预定范围为灰度级别为100-200时对应的亮度值范围。但本发明不限于此，本领域技术人员还可以根据实际需求设定其他范围。
根据本发明的一示例实施方式，光源控制装置还用于根据所述最短距离对应的物体的方位信息或所述目标对象的方位信息调节所述光源的照明方向。也就是说，光源的姿态是可调节的，具体可根据最短距离对应的物体的方位或目标对象的方位而调节，以使照明方向朝向该最短距离对应的物体或目标对象的方向。例如在夜晚无人机跟随人的场景中，可以使得光源始终指向人的方向。又例如，在无人机进行兴趣点环绕的场景中，使得光源方向始终指向兴趣点的方向，该兴趣点可以是用户通过用户界面选取的。
可选的，可以通过调节可移动平台的姿态或者通过调节光源的姿态调节所述光源的照明方向。例如，当光源与无人机的相对位姿不可变，也即光源固定安装在无人机上时，可以通过调节无人机的姿态调节光源的照明方向；当光源通过云台等设备安装在无人机上时，可以通过调整云台的姿态调整光源的姿态以调节光源的照明方向。
可选的，光源的数量为多个，如此可以通过调节多个光源中各个光源的亮度调节光源的照明方向。例如光源呈等间距排布的光源阵列，当获取到最短距离对应的物体或目标对象的方位信息时，可以调整各个光源的亮度调节光源的照明方向。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的亮度包括：根据距离信息中的最短距离或可移动平台所处周围环境中目标对象的距离，通过调整导通电流或者PWM信号的占空比来控制光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，导通电流与最短距离的二次方或目标对象的距离的二次方成正比，或者导通电流与由所述最短距离的二次方构成的多项式，或由目标对象的距离的二次方构成的多项式成正比。
下面对控制光源亮度的具体方式进行详细说明。
一般来说，LED等发光器件可通过控制导通电流来调整发光强度，通常LED等发光器件的发光强度和其正向导通电流是成正比的。另一种方法，是使用PWM信号调整占空比，控制发光亮度，占空比和亮度成正比。
以下以一具体实施例为例进行说明：
光源控制装置从深度相机获得深度图之后，计算出深度图像中的最短距离，记为d0。如图2所示，光强度随着距离的平方反比衰减。假设使用调整电流的方法来控制亮度，为了补偿光强度的衰减，可以设置电流值随着距离平方增加，即：
I0＝Ir+A*d02
其中，A为比例系数，根据实际情况选择，Ir为参考电流，即d0＝0时的电流。
根据本发明的一示例实施方式，其中通过调整导通电流来调整光源的亮度包括：将导通电流设置为与最短距离的一次方、三次方或四次方成正比，或者将导通电流设置为与由最短距离的一次方、三次方和四次方构成的多项式成正比。
根据本发明的一示例实施方式，光源控制装置还用于：获取可移动平台的运动速度；以及根据可移动平台的运动速度控制光源的亮度。可选的，可移动平台的速度越大，光源的亮度越大。
可选的，光源控制装置可以根据可移动平台所处周围环境物体的距离信息控制光源的亮度。可选的，光源控制装置可以根据可移动平台的运动速度控制光源的亮度。可选的，光源控制装置可以根据可移动平台所处周围环境的距离信息和可移动平台的运动速度控制光源的亮度。
可选的，可移动平台内存储有可移动平台所处周围环境物体的距离信息与光源的亮度的对应关系，光源控制装置可以获取可移动平台所处周围环境物体的距离信息，并根据该距离信息确定该光源的亮度。可选的，可移动平台内存储有可移动平台的速度与光源的亮度的对应关系，光源控制装置可以获取可移动平台的速度，并根据该速度确定该光源的亮度。可选的，可移动平台内存储有可移动平台所处周围环境的距离信息和可移动平台的运动速度与光源的亮度的对应关系，光源控制装置可以获取可移动平台所处周围环境的距离信息和可移动平台的运动速度，并根据该距离信息和运动速度确定该光源的亮度。
由于可移动平台的速度越高，制动距离越长，与障碍物碰撞的风险越大，因此可以将该光源的亮度设置成和可移动平台的速度成正比，或者将该光源的亮度设置成和距离信息中的最短距离以及可移动平台的速度构成的多项式成正比，如此可以进一步提升可移动平台的安全性。
根据本发明的一示例实施方式，其中光源可为可见光或红外光源系统。
根据本发明的一示例实施方式，其中光源包括发光器件和驱动电路，其中发光器件可为LED、激光二极管或卤素灯。
根据本发明的一示例实施方式，其中光源还包括聚光透镜。
根据本发明的一示例实施方式，光源的照明方向为可移动平台的运动方向，可移动平台可为无人机、无人车、手持式拍摄装置或机器人，但不以此为限。
下面结合图3具体说明本发明的智能辅助照明方法，所述方法应用于可移动平台，所述可移动平台包括光源，所述光源用于提供照明，其中图3示出根据本发明一示例实施方式的智能辅助照明方法的流程图。智能辅助照明方法包括：
在S31，获取可移动平台所处周围环境物体的距离信息。
测距装置可以是双目视觉传感器、TOF传感器、激光雷达、毫米波雷达，超声波雷达或红外传感器等。
在S32，根据距离信息控制光源的开启和/或根据距离信息控制光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源包括：根据距离信息控制光源的开启。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的开启包括：在所述距离信息满足预设条件时开启光源，所述预设条件包括：所述距离信息中的最短距离小于预定距离阈值，也就是说，当测距装置探测距离信息中的最短距离小于预定距离阈值时开启光源。示例的，当测距装置探测到周围环境中最近的障碍物的距离小于一定距离阈值时开启光源。
根据本发明的一示例实施方式，预定距离阈值是根据所述可移动平台的速度设定的。可选的，该距离阈值与可移动平台的速度成正比，可移动平台的速度越大，该距离阈值越大。具体的，可移动平台内存储有可移动平台的速度与距离阈值的对应关系，光源控制装置可以获取可移动平台的速度，并根据该速度确定该距离阈值。由于可移动平台的速度越高，制动距离越长，与障碍物碰撞的风险越大，因此将该距离阈值设置成和可移动平台的速度成正比，可以进一步提升可移动平台的安全性。
根据本发明的一示例实施方式，智能辅助照明方法还包括：获取可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；在所述图像的平均亮度小于预定亮度阈值时开启所述光源。
在本示例实施方式中，此处开启光源的条件与前述开启光源的条件并非互斥的，即任何一个条件满足即可开启光源，以最大限度地确保可移动平台在夜间的安全。但本发明不限于此，也可以设置为两个条件都满足才可开启光源，即距离信息中的最短距离小于预定距离阈值且图像的平均亮度小于预定亮度阈值时才开启光源，以在确保可移动平台在夜间的安全的同时节约能量消耗，提高照明效率。
可选的，该拍摄装置可以是深度相机、可见光相机、红外相机、热成像相机等。当拍摄装置为深度相机时，深度相机和上述测距装置可以是同一设备，也可以是不同设备，例如，深度相机和测距装置均为双目视觉传感器，或者，深度相机为双目视觉传感器，测距装置为TOF传感器。需要说明的是，本领域技术人员可根据实际需求进行设定，不限于上述实施例。
示例的，当图像为8位灰度图时，该灰度图可以呈现256个灰度级别，图像的期望亮度对应的灰度级别在100-200之间。而在夜间，当曝光时间和曝光增益调整到最大水平时，平均亮度对应的灰度级别在50附近，根据这个条件，可以触发辅助照明系统开启，即当图像为8位灰度图时，预定亮度阈值为灰度级别为50时对应的亮度值。但本发明不限于此，本领域技术人员还可以根据实际需求设定其他预定亮度阈值。
根据本发明的一示例实施方式，智能辅助照明方法还包括：获取可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像，当所述图像中出现目标对象时开启所述光源，所述目标对象可包括人脸或人体。示例的，可以先识别图像中是否出现目标对象，例如可以通过对图像进行图像分割，进而得到分割后的每个图像区域的特征，根据该特征确定是否为目标对象，这里的特征包括但不限定为形状特征。可选的，目标对象也可以为人的四肢或其他部位，目标对象也可以是建筑物等。本发明实施例中，当识别图像中出现目标对象时开启光源，可以在节约能量消耗，提高照明效率的同时，提高可移动平台上的拍摄装置夜间拍摄的质量。
目前常见的辅助照明方案，并没有对光源的亮度做灵活的调节，这在有些应用场景下，可能造成功率的浪费，以及效率的下降。例如前方的物体距离较近，就不需要很强的光源，此时就应该降低光的强度，特别是前方有人的时候，太高的亮度可能对人眼视觉造成伤害。同时，为了较远的照明距离，通常选用较高功率的LED，这些LED的导通电流较大(可能超过1安培)，导致发热量较高。然而LED的工作效率往往受到温度的影响，如果长时间点亮，可能导致发热，使得效率下降。
因此，为了减少能量损失，提高照明效率，避免过度曝光以及更加人性化的目的，本发明实施例的智能辅助照明方法在辅助照明系统开启后，通过光源控制装置调整光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源包括：根据距离信息控制光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的亮度包括：根据距离信息中的最短距离控制光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的亮度包括：根据可移动平台所处周围环境中目标对象的距离控制光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的亮度包括：调整所述光源的亮度以使得所述最短距离对应的物体在图像中的亮度或所述目标对象在图像中的亮度处于预定范围内，所述图像为所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像。这样既能保证可靠有效的照明，又能减少能量损失，提高照明效率。
可选的，该拍摄装置可以是深度相机、可见光相机、红外相机、热成像相机等。当拍摄装置为深度相机时，深度相机和上述测距装置可以是同一设备，也可以是不同设备，例如，深度相机和测距装置均为双目视觉传感器，或者，深度相机为双目视觉传感器，测距装置为TOF传感器。需要说明的是，本领域技术人员可根据实际需求进行设定，不限于上述实施例。
示例的，当图像为8位灰度图时，该灰度图可以呈现256个灰度级别，图像的期望亮度对应的灰度级别在100-200之间。根据这个条件，当图像为8位灰度图时，预定范围为灰度级别为100-200时对应的亮度值范围。但本发明不限于此，本领域技术人员还可以根据实际需求设定其他范围。
根据本发明的一示例实施方式，智能辅助照明方法还包括：根据所述最短距离对应的物体的方位信息或所述目标对象的方位信息调节所述光源的照明方向。也就是说，光源的姿态是可调节的，具体可根据最短距离对应的物体的方位或目标对象的方位而调节，以使照明方向朝向该最短距离对应的物体或目标对象的方向。例如在夜晚无人机跟随人的场景中可以使得光源始终指向人的方向。或者在无人机进行兴趣点环绕的场景中，使得光源方向始终指向兴趣点的方向，该兴趣点可以是用户通过用户界面选取的。
可选的，可以通过调节可移动平台的姿态或者通过调节光源的姿态调节所述光源的照明方向。例如，当光源与无人机的相对位姿不可变，也即光源固定安装在无人机上时，可以通过调节无人机的姿态调节光源的照明方向；当光源通过云台等设备安装在无人机上时，可以通过调整云台的姿态调整光源的姿态以调节光源的照明方向。
可选的，光源的数量为多个，如此可以通过调节多个光源中各个光源的亮度调节光源的照明方向。例如光源呈等间距排布构成光源阵列，当获取到最短距离对应的物体或目标对象的方位信息时，可以调整各个光源的亮度调节光源的照明方向。
根据本发明的一示例实施方式，根据距离信息控制光源的亮度包括：根据距离信息中的最短距离或可移动平台所处周围环境中目标对象的距离，通过调整导通电流或者PWM信号的占空比来控制光源的亮度。
根据本发明的一示例实施方式，导通电流与最短距离的二次方或目标对象的距离的二次方成正比，或者导通电流与由所述最短距离的二次方构成的多项式，或由目标对象的距离的二次方构成的多项式成正比。
下面对控制光源亮度的具体方式进行详细说明。
一般来说，LED等发光器件可通过控制导通电流来调整发光强度，通常LED等发光器件的发光强度和其正向导通电流是成正比的。另一种方法，是使用PWM信号调整占空比，控制发光亮度，占空比和亮度成正比。
以下以一具体实施例为例进行说明：
从深度相机获得深度图之后，计算出深度图像中的最短距离，记为d0。如图2所示，光强度随着距离的平方反比衰减。假设使用调整电流的方法来控制亮度，为了补偿光强度的衰减，可以设置电流值随着距离平方增加，即：
I0＝Ir+A*d02
其中，A为比例系数，根据实际情况选择，Ir为参考电流，即d0＝0时的电流。
根据本发明的一示例实施方式，其中通过调整导通电流来调整光源的亮度包括：将导通电流设置为与最短距离的一次方、三次方或四次方成正比，或者将导通电流设置为与由最短距离的一次方、三次方和四次方构成的多项式成正比。
根据本发明的一示例实施方式，智能辅助照明方法还包括：获取可移动平台的运动速度；以及根据可移动平台的运动速度控制光源的亮度。可选的，可移动平台的速度越大，光源的亮度越大。
可选的，可以根据可移动平台所处周围环境物体的距离信息控制光源的亮度。可选的，光源控制装置可以根据可移动平台的运动速度控制光源的亮度。可选的，光源控制装置可以根据可移动平台所处周围环境的距离信息和可移动平台的运动速度控制光源的亮度。
可选的，可移动平台内存储有可移动平台所处周围环境物体的距离信息与光源的亮度的对应关系，光源控制装置可以获取可移动平台所处周围环境物体的距离信息，并根据该距离信息确定该光源的亮度。可选的，可移动平台内存储有可移动平台的速度与光源的亮度的对应关系，光源控制装置可以获取可移动平台的速度，并根据该速度确定该光源的亮度。可选的，可移动平台内存储有可移动平台所处周围环境的距离信息和可移动平台的运动速度与光源的亮度的对应关系，光源控制装置可以获取可移动平台所处周围环境的距离信息和可移动平台的运动速度，并根据该距离信息和运动速度确定该光源的亮度。
由于可移动平台的速度越高，制动距离越长，与障碍物碰撞的风险越大，因此可以将该光源的亮度设置成和可移动平台的速度成正比，或者将该光源的亮度设置成和距离信息中的最短距离以及可移动平台的速度构成的多项式成正比，如此可以进一步提升可移动平台的安全性。
根据本发明的一示例实施方式，其中光源可为可见光或红外光源系统。
根据本发明的一示例实施方式，其中光源包括发光器件和驱动电路，其中发光器件可为LED、激光二极管或卤素灯。
根据本发明的一示例实施方式，其中光源还包括聚光透镜。
根据本发明的一示例实施方式，光源的照明方向为可移动平台的运动方向，可移动平台可为无人机、无人车、手持式拍摄装置或机器人，但不以此为限。
由上述可知，本发明的智能辅助照明方法根据距离信息控制光源的开启，提高了可移动平台在暗光环境下的安全性；同时根据距离信息控制光源的亮度，可以减少能量损失，提高照明效率，避免过度曝光。
图4示出根据本发明一示例实施方式的光源控制装置的方框图，所述光源控制装置设置于可移动平台，可移动平台包括光源，光源用于提供照明。如图4所示，光源控制装置400包括处理器410和存储器420。
所述存储器420可以包括易失性存储器(volatile memory)；存储器801也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)；存储器420还可以包括上述种类的存储器的组合。所述处理器410可以是中央处理器(central processing unit，CPU)。所述处理器410还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specificintegrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或其任意组合。
根据本发明的一示例实施方式，光源控制装置还包括数据接口430，数据接口430，用于传递数据信息。
存储器420用于存储程序代码；处理器410，调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：获取可移动平台所处周围环境物体的距离信息；根据所述距离信息控制光源的开启和/或根据所述距离信息控制所述光源的亮度。
进一步地，处理器410根据所述距离信息控制所述光源的开启时，具体用于：在所述距离信息满足预设条件时开启所述光源。
进一步地，所述预设条件包括：所述距离信息中的最短距离小于预定距离阈值。
进一步地，所述预定距离阈值是根据所述可移动平台的速度设定的，所述操作还包括：获取所述可移动平台的速度。
进一步地，所述操作还包括：获取所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；在所述图像的平均亮度小于预定亮度阈值时开启所述光源。
进一步地，所述操作还包括：获取所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；当所述图像中出现目标对象时开启所述光源。
进一步地，所述目标对象包括人脸或人体。
进一步地，处理器410根据所述距离信息控制所述光源的亮度时，具体用于：根据所述距离信息中的最短距离控制所述光源的亮度。
进一步地，处理器410根据所述距离信息控制所述光源的亮度时，具体用于：根据所述可移动平台所处周围环境中目标对象的距离控制所述光源的亮度。
进一步地，处理器410根据所述距离信息控制所述光源的亮度时，具体用于：调整所述光源的亮度以使得所述最短距离对应的物体在图像中的亮度或所述目标对象在图像中的亮度处于预定范围内，所述图像为所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像。
进一步地，所述操作还包括：根据所述最短距离对应的物体的方位信息或所述目标对象的方位信息调节所述光源的照明方向。
进一步地，处理器410调节所述光源的照明方向时，具体用于：通过调节所述可移动平台的姿态或者通过调节所述光源的姿态调节所述光源的照明方向。
进一步地，所述光源的数量为多个，所述处理器调节所述光源的照明方向时，具体用于：通过调节所述多个光源中各个光源的亮度调节所述光源的照明方向。
进一步地，处理器410根据所述距离信息控制所述光源的亮度时，具体用于：根据所述距离信息中的最短距离或所述可移动平台所处周围环境中目标对象的距离，通过调整导通电流或者PWM信号的占空比来控制所述光源的亮度。
进一步地，所述导通电流与所述最短距离的二次方或所述目标对象的距离的二次方成正比，或者所述导通电流与由所述最短距离的二次方构成的多项式，或由所述目标对象的距离的二次方构成的多项式成正比。
进一步地，所述操作还包括：获取所述可移动平台的运动速度；根据所述可移动平台的运动速度控制所述光源的亮度。
进一步地，所述测距装置为双目视觉传感器、TOF传感器、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器或红外传感器。
进一步地，所述光源的照明方向为所述可移动平台的运动方向，所述可移动平台为无人机、无人车、手持式拍摄装置或机器人。
本发明实施例提供的光源控制装置通过利用测距装置获取的距离信息，对光源进行控制，可以减少能量损失，提高照明效率，避免过度曝光，同时提高了可移动平台在暗光环境下的安全性。
图5示出根据本发明一示例实施方式的可移动平台的方框图。如图5所示，可移动平台500包括任一前述的智能辅助照明系统100。
本发明实施例提供的可移动平台包括但不限于无人机、无人车、手持式拍摄装置、机器人。
通过以上的详细描述，本领域的技术人员易于理解，根据本发明实施例的智能辅助照明方法、装置、系统及可移动平台具有以下优点中的一个或多个。
根据本发明的一些示例实施方式，通过结合测距装置和辅助照明系统，提高了可移动平台在暗光环境下的安全性。
根据本发明的一些示例实施方式，通过利用测距装置获取的距离信息，对光源进行控制，可以减少能量损失，提高照明效率，避免过度曝光。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (46)

1.一种智能辅助照明系统，其特征在于，所述智能辅助照明系统设置于可移动平台，包括：
测距装置，用于获取所述可移动平台所处周围环境物体的距离信息；
辅助照明系统，包括：
光源，用于提供照明；
光源控制装置，用于根据所述距离信息控制所述光源的开启和/或根据所述距离信息控制所述光源的亮度；其中，所述根据所述距离信息控制所述光源的亮度，包括：根据所述距离信息中的最短距离控制所述光源的亮度，或根据所述可移动平台所处周围环境中目标对象的距离控制所述光源的亮度；
所述光源控制装置还用于：
根据所述可移动平台的运动速度控制所述光源的亮度；以及
根据所述最短距离对应的物体的方位信息或所述目标对象的方位信息调节所述光源的照明方向。
2.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述根据所述距离信息控制所述光源的开启，包括：
在所述距离信息满足预设条件时开启所述光源。
3.根据权利要求2所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述预设条件包括：所述距离信息中的最短距离小于预定距离阈值。
4.根据权利要求3所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述预定距离阈值是根据所述可移动平台的速度设定的，所述光源控制装置还用于：
获取所述可移动平台的速度。
5.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述光源控制装置还用于：
获取所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；
在所述图像的平均亮度小于预定亮度阈值时开启所述光源。
6.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述光源控制装置还用于：
获取所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；
当所述图像中出现目标对象时开启所述光源。
7.根据权利要求6所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述目标对象包括人脸或人体。
8.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述根据所述距离信息控制所述光源的亮度包括：
调整所述光源的亮度以使得所述最短距离对应的物体在图像中的亮度或所述目标对象在图像中的亮度处于预定范围内，所述图像为所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像。
9.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述调节所述光源的照明方向，包括：
通过调节所述可移动平台的姿态或者通过调节所述光源的姿态调节所述光源的照明方向。
10.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述光源的数量为多个，所述调节所述光源的照明方向，包括：
通过调节所述多个光源中各个光源的亮度调节所述光源的照明方向。
11.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述根据所述距离信息控制所述光源的亮度，包括：
根据所述距离信息中的最短距离或所述可移动平台所处周围环境中目标对象的距离，通过调整导通电流或者PWM信号的占空比来控制所述光源的亮度。
12.根据权利要求11所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述导通电流与所述最短距离的二次方或所述目标对象的距离的二次方成正比，或者所述导通电流与由所述最短距离的二次方构成的多项式，或由所述目标对象的距离的二次方构成的多项式成正比。
13.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述光源控制装置还用于：
获取所述可移动平台的运动速度。
14.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述测距装置为双目视觉传感器、TOF传感器、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器或红外传感器。
15.根据权利要求1所述的智能辅助照明系统，其特征在于，所述光源的照明方向为所述可移动平台的运动方向，所述可移动平台为无人机、无人车、手持式拍摄装置或机器人。
16.一种智能辅助照明方法，其特征在于，所述方法应用于可移动平台，所述可移动平台包括光源，所述光源用于提供照明，所述方法包括：
获取所述可移动平台所处周围环境物体的距离信息；
根据所述距离信息控制所述光源的开启和/或根据所述距离信息控制所述光源的亮度；其中，所述根据所述距离信息控制所述光源的亮度，包括：根据所述距离信息中的最短距离控制所述光源的亮度，或根据所述可移动平台所处周围环境中目标对象的距离控制所述光源的亮度；
根据所述可移动平台的运动速度调整所述光源的亮度；
所述方法还包括：根据所述最短距离对应的物体的方位信息或所述目标对象的方位信息调节所述光源的照明方向。
17.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述根据所述距离信息控制所述光源的开启，包括：
在所述距离信息满足预设条件时开启所述光源。
18.根据权利要求17所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述预设条件包括：所述距离信息中的最短距离小于预定距离阈值。
19.根据权利要求18所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述预定距离阈值是根据所述可移动平台的速度设定的，所述方法还包括：
获取所述可移动平台的速度。
20.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，还包括：
获取所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；
在所述图像的平均亮度小于预定亮度阈值时开启所述光源。
21.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，还包括：
获取所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；
当所述图像中出现目标对象时开启所述光源。
22.根据权利要求21所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述目标对象包括人脸或人体。
23.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述根据所述距离信息控制所述光源的亮度,包括：
调整所述光源的亮度以使得所述最短距离对应的物体在图像中的亮度或所述目标对象在图像中的亮度处于预定范围内，所述图像为所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像。
24.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述调节所述光源的照明方向，包括：
通过调节所述可移动平台的姿态或者通过调节所述光源的姿态调节所述光源的照明方向。
25.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述光源的数量为多个，所述调节所述光源的照明方向，包括：
通过调节所述多个光源中各个光源的亮度调节所述光源的照明方向。
26.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述根据所述距离信息控制所述光源的亮度，包括：
根据所述距离信息中的最短距离或所述可移动平台所处周围环境中目标对象的距离，通过调整导通电流或者PWM信号的占空比来控制所述光源的亮度。
27.根据权利要求26所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述导通电流与所述最短距离的二次方或所述目标对象的距离的二次方成正比，或者所述导通电流与由所述最短距离的二次方构成的多项式，或由所述目标对象的距离的二次方构成的多项式成正比。
28.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，还包括：
获取所述可移动平台的运动速度。
29.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述可移动平台上设置有测距装置，所述测距装置为双目视觉传感器、TOF传感器、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器或红外传感器。
30.根据权利要求16所述的智能辅助照明方法，其特征在于，所述光源的照明方向为所述可移动平台的运动方向，所述可移动平台为无人机、无人车、手持式拍摄装置或机器人。
31.一种光源控制装置，其特征在于，所述光源控制装置设置于可移动平台，所述可移动平台包括光源，所述光源用于提供照明，所述光源控制装置包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序代码；
所述处理器，调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：
获取所述可移动平台所处周围环境物体的距离信息；
根据所述距离信息控制所述光源的开启和/或根据所述距离信息控制所述光源的亮度；其中，根据所述距离信息控制所述光源的亮度包括：根据所述距离信息中的最短距离控制所述光源的亮度，或根据所述可移动平台所处周围环境中目标对象的距离控制所述光源的亮度；
根据所述可移动平台的运动速度控制所述光源的亮度；
所述操作还包括：根据所述最短距离对应的物体的方位信息或所述目标对象的方位信息调节所述光源的照明方向。
32.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述处理器根据所述距离信息控制所述光源的开启时，具体用于：
在所述距离信息满足预设条件时开启所述光源。
33.根据权利要求32所述的光源控制装置，其特征在于，所述预设条件包括：所述距离信息中的最短距离小于预定距离阈值。
34.根据权利要求33所述的光源控制装置，其特征在于，所述预定距离阈值是根据所述可移动平台的速度设定的，所述操作还包括：
获取所述可移动平台的速度。
35.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述操作还包括：
获取所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；
在所述图像的平均亮度小于预定亮度阈值时开启所述光源。
36.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述操作还包括：
获取所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像；
当所述图像中出现目标对象时开启所述光源。
37.根据权利要求36所述的光源控制装置，其特征在于，所述目标对象包括人脸或人体。
38.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述处理器根据所述距离信息控制所述光源的亮度时，具体用于：
调整所述光源的亮度以使得所述最短距离对应的物体在图像中的亮度或所述目标对象在图像中的亮度处于预定范围内，所述图像为所述可移动平台上的拍摄装置拍摄得到的图像。
39.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述处理器调节所述光源的照明方向时，具体用于：
通过调节所述可移动平台的姿态或者通过调节所述光源的姿态调节所述光源的照明方向。
40.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述光源的数量为多个，所述处理器调节所述光源的照明方向时，具体用于：
通过调节所述多个光源中各个光源的亮度调节所述光源的照明方向。
41.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述处理器根据所述距离信息控制所述光源的亮度时，具体用于：
根据所述距离信息中的最短距离或所述可移动平台所处周围环境中目标对象的距离，通过调整导通电流或者PWM信号的占空比来控制所述光源的亮度。
42.根据权利要求41所述的光源控制装置，其特征在于，所述导通电流与所述最短距离的二次方或所述目标对象的距离的二次方成正比，或者所述导通电流与由所述最短距离的二次方构成的多项式，或由所述目标对象的距离的二次方构成的多项式成正比。
43.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述操作还包括：
获取所述可移动平台的运动速度。
44.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述可移动平台上设置有测距装置，所述测距装置为双目视觉传感器、TOF传感器、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器或红外传感器。
45.根据权利要求31所述的光源控制装置，其特征在于，所述光源的照明方向为所述可移动平台的运动方向，所述可移动平台为无人机、无人车、手持式拍摄装置或机器人。
46.一种可移动平台，其特征在于，包括权利要求1至15中任一项所述的智能辅助照明系统。
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