CN114340080A - Rgb-led光源的混光方法、系统及装置 - Google Patents

Rgb-led光源的混光方法、系统及装置 Download PDF

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CN114340080A CN202111670242.8A CN202111670242A CN114340080A CN 114340080 A CN114340080 A CN 114340080A CN 202111670242 A CN202111670242 A CN 202111670242A CN 114340080 A CN114340080 A CN 114340080A
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余江
徐晓潮
潘腾俊
王魁栋
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Abstract

本发明公开一种RGB‑LED光源的混光方法、系统及装置，方法包括：实时获取工作时红绿蓝三基色的结电压，通过结电压及基准结电压确定的压差与结温的变化趋势模型得到当前时刻结温；基于当前时刻结温，结合红绿蓝三基色色坐标和亮度随结温的变化趋势模型得到当前温度下对应三基色各自LED的色坐标和亮度；基于目标颜色的色坐标和亮度、当前温度下对应三基色各自LED的色坐标和亮度，结合混光公式得到当前温度下混出目标颜色所需的三基色占空比。本发明能实时监测红、绿、蓝三色通道结电压，在结温发生改变时能及时计算出生成目标颜色所需的实际三基色占空比，保证目标颜色和亮度稳定性；在算法中加入了目标颜色亮度，可保证目标颜色色坐标和亮度一致性。

Description

RGB-LED光源的混光方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及照明混光技术领域，尤其涉及一种RGB-LED光源的混光方法、系统及装置。
背景技术
随着科技的发展，传统单色光源的LED已经不能够满足消费者的需求，而三基色LED光源的出现弥补了单色LED光源的不足，很好地实现了颜色的变化以及多样化，一个三基色LED光源通常由多组三基色LED模块组成，每组三基色LED模块由红光LED、绿光LED和蓝光LED组成。根据三基色的混光原理，由红、绿、蓝三种颜色的光源，可以混出色域空间内的颜色。颜色的表达方式有很多种，目前针对RGB-LED氛围灯用的最多的是RGBL的颜色表示方法，RGB只代表颜色信息，L则表达亮度信息。实际应用中，通常是先给定目标颜色的RGB值和亮度信息L，而后根据该给定目标颜色的RGB值和和亮度信息L求出用于控制三基色LED的三路PWM信号，最后通过该三路PWM信号控制红光LED、绿光LED和蓝光LED发出不同亮度的光，混合出基于目标颜色的实际颜色。
由于LED个体之间的差异性，每个RGB-LED模块的颜色和亮度可能存在差异，而且随着温度的变化，其色坐标和亮度也会发生偏移，这是市面上大多RGB-LED存在的普遍现象，以红光最为显著，故模组在混出实际颜色后，其颜色和亮度与目标颜色存在差异。本发明就是要解决这个问题，从而保证其颜色和亮度的一致性和稳定性，同时针对RGBL的颜色表达方式，实现RGB值只代表颜色信息，L表达亮度信息的控制形式。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种RGB-LED光源的混光方法、系统及装置。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种RGB-LED光源的混光方法，包括以下步骤：
实时获取RGB-LED光源工作时红绿蓝三基色各自LED对应的结电压，结合当前时刻结电压及基准结电压确定出的压差与结温的变化趋势模型得到当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，其中，所述基准结电压在标定温度下获得，在标定温度下还获得红绿蓝三基色各自LED的基准色坐标及基准亮度；
基于当前时刻LED结温，结合红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度；
基于目标颜色的色坐标和亮度、当前结温下对应三基色各自LED的色坐标和亮度，结合混光公式得到当前结温下混出目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比；
基于红绿蓝三基色各自LED占空比对RGB-LED光源中红绿蓝三基色各自LED的驱动电流进行调节。
作为一种可实施方式，所述压差与结温的变化趋势模型表示如下：
NTjr(NVjr)＝ar·(NVjr-CVjr)2+br·NVjr+cr
NTjg(NVjg)＝ag·(NVjg-CVjg)2+bg·NVjg+cg
NTjb(NVjb)＝ab·(NVjb-CVjb)2+bb·NVjb+cb
其中，NTjr、NTjg及NTjb表示当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，CVjr、CVjg及CVjb表示基准结电压，NVjr、NVjg及NVjb表示当前时刻结电压，ar、ag、ab、br、bg、bb表示不同的系数，cr、cg、cb表示不同的常数。
作为一种可实施方式，所述红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型表示如下：
Nxr(NTjr)＝krx·NTjr 2+mrx·NTjr+nrx，Nyr(NTjr)＝kry·NTjr 2+mry·NTjr+nry
Nlvr(NTjr)＝krlv·NTjr 2+mrlv·NTjr+nrlv
Nxg(NTjg)＝kgx·NTjg 2+mNgx·NTjg+ngx，Nyg(NTjg)＝kgy·NTjg 2+mgy·NTjg+ngy
Nlvg(NTjg)＝kglv·NTjg 2+mglv·NTjg+nglv
Nxb(NTjb)＝kbx·NTjb 2+mbx·NTjb+nbx，Nyb(NTjb)＝kby·NTjb 2+mby·NTjb+nby
Nlvb(NTjb)＝kblv·NTjb 2+mblv·NTjb+nblv
其中，Nxr、Nyr、Nxg、Nyg、Nxb及Nyb表示当前时刻下的得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标，NTjr、NTjg及NTjb表示当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，Nlvr、Nlvg及Nlvb表示红绿蓝三基色各自LED的亮度值，krx、mrx、kgx、mgx、kbx、mbx、kry、mry、kgy、mgy、kby、mby、krlv、mrlv、kglv、mglv、kblv、mblv表示不同的系数，nrx、ngx、nbx、nry、ngy、nby、nrlv、nglv、nblv表示不同的常数。
作为一种可实施方式，所述目标颜色的色坐标通过以下步骤得到：
获取目标颜色的RGB值，并通过颜色空间转换矩阵得到目标颜色XYZ三刺激值，进而得到目标颜色的色坐标，具体如下；
CIE-1931RGB颜色空间和CIE1931-XYZ颜色空间有以下转换关系：
Figure BDA0003452772400000031
设转换矩阵
Figure BDA0003452772400000032
其中，X、Y、Z表示三刺激值，R、G、B表示RGB值；
在CIE-xyY颜色空间中，有
Figure BDA0003452772400000033
由此当给定任意目标颜色RGB值时，得到目标颜色的三刺激值TX、TY及TZ，进而得到目标颜色的色坐标(Tx,Ty)。
作为一种可实施方式，当为RGBL的颜色表达方式时，目标颜色最大亮度的计算公式如下：
Figure BDA0003452772400000034
设定LED能点亮的最大亮度LVmax，且LVmax<＝Clvr+Clvg+Clvb，则亮度系数Slv为
Figure BDA0003452772400000035
目标颜色亮度为Tlv＝Tlv(max)·L
其中，Tlv(max)表示目标颜色最大亮度，MAX表示R、G、B各自值中的最大值，Slv表示亮度系数，Tlv表示目标颜色亮度，L表示为目标颜色的亮度百分比，Clvr、Clvg及Clvb分别表示标定温度下红绿蓝三基色的亮度。
作为一种可实施方式，所述混光公式如下：
Figure BDA0003452772400000036
Figure BDA0003452772400000037
Figure BDA0003452772400000038
其中，Dr、Dg及Db表示目标颜色所需的三基色占空比，Tx、Ty表示目标颜色的色坐标，Tlv表示目标颜色亮度，xr、yr、xg、yg、xb、yb表示红绿蓝三基色各自LED的色坐标，lvr、lvg、lvb表示红绿蓝三基色各自LED的亮度。
作为一种可实施方式，当为RGB的颜色表达方式时，所述目标颜色亮度的公式如下：
Figure BDA0003452772400000039
其中，Tlv表示目标颜色亮度，Slv表示为亮度系数，Clvr、Clvg及Clvb分别表示标定温度下每种颜色的亮度，R、G、B表示RGB值。
一种RGB-LED光源的混光系统，包括获取模块、第一模块、第二模块及调节模块；
所述获取模块，用于实时获取RGB-LED光源工作时红绿蓝三基色各自LED对应的结电压，结合当前时刻结电压及基准结电压确定出的压差与结温的变化趋势模型得到当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，其中，所述基准结电压在标定温度下获得，在标定温度下还获得红绿蓝三基色各自LED的基准色坐标及基准亮度；
所述第一模块，基于当前时刻LED结温，结合红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度；
所述第二模块，基于目标颜色的色坐标和亮度、当前结温下对应三基色各自LED的色坐标和亮度，结合混光公式得到当前结温下混出目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比；
所述调节模块，基于红绿蓝三基色各自LED占空比对RGB-LED光源中红绿蓝三基色各自LED的驱动电流进行调节。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下所述的方法步骤：
实时获取RGB-LED光源工作时红绿蓝三基色各自LED对应的结电压，结合当前时刻结电压及基准结电压确定出的压差与结温的变化趋势模型得到当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，其中，所述基准结电压在标定温度下获得，在标定温度下还获得红绿蓝三基色各自LED的基准色坐标及基准亮度；
基于当前时刻LED结温，结合红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度；
基于目标颜色的色坐标和亮度、当前结温下对应三基色各自LED的色坐标和亮度，结合混光公式得到当前结温下混出目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比；
基于红绿蓝三基色各自LED占空比对RGB-LED光源中红绿蓝三基色各自LED的驱动电流进行调节。
一种RGB-LED光源的混光的装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下所述的方法步骤：
实时获取RGB-LED光源工作时红绿蓝三基色各自LED对应的结电压，结合当前时刻结电压及基准结电压确定出的压差与结温的变化趋势模型得到当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，其中，所述基准结电压在标定温度下获得，在标定温度下还获得红绿蓝三基色各自LED的基准色坐标及基准亮度；
基于当前时刻LED结温，结合红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度；
基于目标颜色的色坐标和亮度、当前结温下对应三基色各自LED的色坐标和亮度，结合混光公式得到当前结温下混出目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比；
基于红绿蓝三基色各自LED占空比对RGB-LED光源中红绿蓝三基色各自LED的驱动电流进行调节。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明能实时监测红、绿、蓝各自LED通道的结电压，在结温发生改变时能及时计算出生成目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比，保证目标颜色和亮度稳定性；在算法中加入了目标颜色亮度，可保证目标颜色色坐标和亮度一致性；根据客户输入的目标RGB值计算对应目标颜色坐标和亮度，可实现R、G、B值1-255范围内的所有颜色符合要求且按照RGBL颜色表达形式或者按照RGB颜色表达形式的控制颜色变化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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是本发明方法的整体流程示意图；
图2是本发明系统的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
一种RGB-LED光源的混光方法，如图1所示，包括以下步骤：
S100、实时获取RGB-LED光源工作时红绿蓝三基色各自LED对应的结电压，结合当前时刻结电压及基准结电压确定出的压差与结温的变化趋势模型得到当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，其中，所述基准结电压在标定温度下获得，在标定温度下还获得红绿蓝三基色各自LED的基准色坐标及基准亮度；
S200、基于当前时刻LED结温，结合红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度；
S300、基于目标颜色的色坐标和亮度、当前结温下对应三基色各自LED的色坐标和亮度，结合混光公式得到当前结温下混出目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比；
S400、基于红绿蓝三基色各自LED占空比对RGB-LED光源中红绿蓝三基色各自LED的驱动电流进行调节。
众所周知，三基色是指通过其他颜色的混合无法得到的“基本色”由于人的肉眼有感知RGB三种不同颜色的锥体细胞，因此色彩空间通常可以由RGB三种基本色来表达。而三基色LED也称全彩LED，内部是由RGB三种颜色的LED组成的，用三基色原理使LED可以发出不同的颜色。本发明就是根据客户输入的目标RGB值计算对应目标颜色坐标和亮度，可实现R、G、B值1-255范围内的所有颜色符合要求且按照RGBL颜色表达形式或者按照RGB颜色表达形式的控制颜色变化。并结合结电压和结温的相关概念，实时监测红、绿、蓝各自LED通道的结电压，在结温发生改变时能及时计算出生成目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比，保证目标颜色和亮度稳定性；在算法中加入了目标颜色亮度，可保证目标颜色色坐标和亮度一致性。
在一个实施例中，所述压差与结温的变化趋势模型表示如下：
NTjr(NVjr)＝ar·(NVjr-CVjr)2+br·NVjr+cr
NTjg(NVjg)＝ag·(NVjg-CVjg)2+bg·NVjg+cg
NTjb(NVjb)＝ab·(NVjb-CVjb)2+bb·NVjb+cb
其中，NTjr、NTjg及NTjb表示当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，CVjr、CVjg及CVjb表示基准结电压，NVjr、NVjg及NVjb表示当前时刻结电压，ar、ag、ab、br、bg、bb表示不同的系数，cr、cg、cb表示不同的常数。
此变化趋势可根据LED手册或实际测量得出，采用压差与结温的变化趋势模型就是通过结电压和基准结电压更精准的计算出当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，而ar、ag、ab、br、bg、bb、cr、cg、cb或者常数也是通过根据LED手册或实际测量得出的。
在一个实施例中，所述红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型表示如下：
Nxr(NTjr)＝krx·NTjr 2+mrx·NTjr+nrx，Nyr(NTjr)＝kry·NTjr 2+mry·NTjr+nry
Nlvr(NTjr)＝krlv·NTjr 2+mrlv·NTjr+nrlv
Nxg(NTjg)＝kgx·NTjg 2+mgx·NTjg+ngx，Nyg(NTjg)＝kgy·NTjg 2+mgy·NTjg+ngy
Nlvg(NTjg)＝kglv·NTjg 2+mglv·NTjg+nglv
Nxb(NTjb)＝kbx·NTjb 2+mbx·NTjb+nbx，Nyb(NTjb)＝kby·NTjb 2+mby·NTjb+nby
Nlvb(NTjb)＝kblv·NTjb 2+mblv·NTjb+nblv
其中，Nxr、Nyr、Nxg、Nyg、Nxb及Nyb表示当前时刻下的得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标，NTjr、NTjg及NTjb表示当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，Nlvr、Nlvg及Nlvb表示红绿蓝三基色各自LED的亮度值，krx、mrx、kgx、mgx、kbx、mbx、kry、mry、kgy、mgy、kby、mby、krlv、mrlv、kglv、mglv、kblv、mblv表示不同的系数，nrx、ngx、nbx、nry、ngy、nby、nrlv、nglv、nblv表示不同的常数。
此变化趋势可根据LED手册或实际测量得出，采用红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型就是通过当前时刻LED结温精准的计算出当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度，而krx、mrx、kgx、mgx、kbx、mbx、kry、mry、kgy、mgy、kby、mby、krlv、mrlv、kglv、mglv、kblv、mblv、nrx、ngx、nbx、nry、ngy、nby、nrlv、nglv、nblv系数或者常数也是通过根据LED手册或实际测量得出的。
在一个实施例中，所述目标颜色的色坐标通过以下步骤得到：
获取目标颜色的RGB值，并通过颜色空间转换矩阵得到目标颜色XYZ三刺激值，进而得到目标颜色的色坐标；
CIE-1931RGB颜色空间和CIE1931-XYZ颜色空间有以下转换关系：
Figure BDA0003452772400000071
设转换矩阵
Figure BDA0003452772400000072
其中，X、Y、Z表示三刺激值，R、G、B表示RGB值；
在CIE-xyY颜色空间中，有
Figure BDA0003452772400000073
由此当给定任意目标颜色RGB值时，得到目标颜色的三刺激值TX、TY及TZ，进而得到目标颜色的色坐标(Tx,Ty)。
在此，CIE-1931RGB颜色空间和CIE1931-XYZ颜色空间转换是本领域通用的技术，而转换矩阵也是通用的，在此借用通用的知识并经过相关的改进，得到目标颜色的色坐标(Tx,Ty)。
在一个实施例中，当为RGBL的颜色表达方式时(也就是通过给定R、G、B、L值时来求出目标颜色亮度)，目标颜色最大亮度的计算公式如下：
Figure BDA0003452772400000074
设定LED能点亮的最大亮度LVmax，且LVmax<＝Clvr+Clvg+Clvb，则亮度系数Slv为
Figure BDA0003452772400000081
目标颜色亮度为Tlv＝Tlv(max)·L
其中，Tlv(max)表示目标颜色最大亮度，MAX表示R、G、B各自值中的最大值，Slv表示亮度系数，Tlv表示目标颜色亮度，L表示为目标颜色的亮度百分比，Clvr、Clvg及Clvb分别表示标定温度下红绿蓝三基色的亮度。
知道目标颜色亮度和目标颜色的色坐标后，还需要求得混光公式，通过混光公式得到目标颜色所需的三基色占空比，首先，根据格拉斯曼法则并加入占空比D可得到以下计算公式：
Figure BDA0003452772400000082
Figure BDA0003452772400000083
Tlv＝lvr·Dr+lvg·Dg+lvb·Db (3)
由公式(1)(2)(3)可反推出：
Figure BDA0003452772400000084
Figure BDA0003452772400000085
Figure BDA0003452772400000086
其中，Dr、Dg及Db表示目标颜色所需的三基色占空比，Tx、Ty表示目标颜色的色坐标，Tlv表示目标颜色亮度，xr、yr、xg、yg、xb、yb表示红绿蓝三基色各自LED的色坐标，lvr、lvg、lvb表示红绿蓝三基色各自LED的亮度。
于其他实施例中，当为RGB的颜色表达方式时，所述目标颜色亮度的公式如下：
Figure BDA0003452772400000087
其中，Tlv表示目标颜色亮度，Slv表示为亮度系数，Clvr、Clvg及Clvb分别表示标定温度下每种颜色的亮度，R、G、B表示RGB值。此实施例只是将当为RGBL的颜色表达方式时替换为当为RGB的颜色表达方式时也可保证颜色亮度稳定性和一致性的要求。
当然，在本发明中如果在知道目标颜色亮度和目标颜色的色坐标及红绿蓝三基色色坐标和亮度的校准值的情况下，则也可以直接采用Dr、Dg及Db目标颜色所需的三基色占空比的计算公式得到目标颜色所需的三基色占空比，这样的计算其实是假设结温的影响几乎为0。
在以上所有实施例中，采集相关数据时，可以通过以下方式：
在标定温度(CTj)下分别以一定大小的电流(由所需的三种颜色最大亮度决定)点亮红、绿、蓝三种LED的颜色，使用光谱仪测量红光的CIE1931色坐标(Cxr,Cyr)和亮度Clvr，同时模组内部读取当前的结电压CVjr作为红LED的标定参数，绿LED和蓝LED以同样方法标定得到绿LEDCIE1931色坐标(Cxg,Cyg)和亮度Clvg以及绿LED结电压CVjg，蓝光CIE1931色坐标(Cxb,Cyb)和亮度Clvb以及绿LED结电压CVjb，并存储标定参数。
获取标定温度下的红、绿、蓝三基色各自LED的色坐标和亮度以及红、绿、蓝通道结电压，并将这些值作为校准值，如下表所示：
三基色 RGB值(N＝1-255) 色坐标Cx<sub>n</sub> 色坐标Cy<sub>n</sub> 亮度Clv<sub>n</sub> 节电压CVj<sub>n</sub>
红色 N、0、0 Cx<sub>r</sub> Cy<sub>r</sub> Clv<sub>r</sub> CVj<sub>r</sub>
绿色 0、N、0 Cx<sub>g</sub> Cy<sub>g</sub> Clv<sub>g</sub> CVj<sub>g</sub>
蓝色 0、0、N Cx<sub>b</sub> Cy<sub>b</sub> Clv<sub>b</sub> CVj<sub>b</sub>
通过以上的这些数据或者数值来执行本发明的相关步骤。
实施例2：
一种RGB-LED光源的混光系统，如图2所示，包括获取模块100、第一模块200、第二模块300及调节模块400；
所述获取模块100，用于实时获取RGB-LED光源工作时红绿蓝三基色各自LED对应的结电压，结合当前时刻结电压及基准结电压确定出的压差与结温的变化趋势模型得到当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，其中，所述基准结电压在标定温度下获得，在标定温度下还获得红绿蓝三基色各自LED的基准色坐标及基准亮度；
所述第一模块200，基于当前时刻LED结温，结合红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度；
所述第二模块300，基于目标颜色的色坐标和亮度、当前结温下对应三基色各自LED的色坐标和亮度，结合混光公式得到当前结温下混出目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比；
所述调节模块400，基于红绿蓝三基色各自LED占空比对RGB-LED光源中红绿蓝三基色各自LED的驱动电流进行调节。
结合实际研发情况有以下实施例：
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
需要说明的是：
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种RGB-LED光源的混光方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时获取RGB-LED光源工作时红绿蓝三基色各自LED对应的结电压，结合当前时刻结电压及基准结电压确定出的压差与结温的变化趋势模型得到当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，其中，所述基准结电压在标定温度下获得，在标定温度下还获得红绿蓝三基色各自LED的基准色坐标及基准亮度；
基于当前时刻LED结温，结合红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度；
基于目标颜色的色坐标和亮度、当前结温下对应三基色各自LED的色坐标和亮度，结合混光公式得到当前结温下混出目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比；
基于红绿蓝三基色各自LED占空比对RGB-LED光源中红绿蓝三基色各自LED的驱动电流进行调节。
2.根据权利要求1或2所述的RGB-LED光源的混光方法，其特征在于，所述压差与结温的变化趋势模型表示如下：
NTjr(NVjr)＝ar·(NVjr-CVjr)2+br·NVjr+cr
NTjg(NVjg)＝ag·(NVjg-CVjg)2+bg·NVjg+cg
NTjb(NVjb)＝ab·(NVjb-CVjb)2+bb·NVjb+cb
其中，NTjr、NTjg及NTjb表示当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，CVjr、CVjg及CVjb表示基准结电压，NVjr、NVjg及NVjb表示当前时刻结电压，ar、ag、ab、br、bg、bb表示不同的系数，cr、cg、cb表示不同的常数。
3.根据权利要求2所述的RGB-LED光源的混光方法，其特征在于，所述红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型表示如下：
Nxr(NTjr)＝krx·NTjr 2+mrx·NTjr+nrx，Nyr(NTjr)＝kry·NTjr 2+mry·NTjr+nry
Nlvr(NTjr)＝krlv·NTjr 2+mrlv·NTjr+nrlv
Nxg(NTjg)＝kgx·NTjg 2+mgx·NTjg+ngx，Nyg(NTjg)＝kgy·NTjg 2+mgy·NTjg+ngy
Nlvg(NTjg)＝kglv·NTjg 2+mglv·NTjg+nglv
Nxb(NTjb)＝kbx·NTjb 2+mbx·NTjb+nbx，Nyb(NTjb)＝kby·NTjb 2+mby·NTjb+nby
Nlvb(NTjb)＝kblv·NTjb 2+mblv·NTjb+nblv
其中，Nxr、Nyr、Nxg、Nyg、Nxb及Nyb表示当前时刻下的得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标，NTjr、NTjg及NTjb表示当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，Nlvr、Nlvg及Nlvb表示红绿蓝三基色各自LED的亮度值，krx、mrx、kgx、mgx、kbx、mbx、kry、mry、kgy、mgy、kby、mby、krlv、mrlv、kglv、mglv、kblv、mblv表示不同的系数，nrx、ngx、nbx、nry、ngy、nby、nrlv、nglv、nblv表示不同的常数。
4.根据权利要求1所述的RGB-LED光源的混光方法，其特征在于，所述目标颜色的色坐标通过以下步骤得到：
获取目标颜色的RGB值，并通过颜色空间转换矩阵得到目标颜色XYZ三刺激值，进而得到目标颜色的色坐标，具体如下；
CIE-1931RGB颜色空间和CIE1931-XYZ颜色空间有以下转换关系：
Figure FDA0003452772390000021
设转换矩阵
Figure FDA0003452772390000022
其中，X、Y、Z表示三刺激值，R、G、B表示RGB值；
在CIE-xyY颜色空间中，有
Figure FDA0003452772390000023
由此当给定任意目标颜色RGB值时，得到目标颜色的三刺激值TX、TY及TZ，进而得到目标颜色的色坐标(Tx,Ty)。
5.根据权利要求1或4所述的RGB-LED光源的混光方法，其特征在于，当为RGBL的颜色表达方式时，目标颜色最大亮度的计算公式如下：
Figure FDA0003452772390000024
设定LED能点亮的最大亮度LVmax，且LVmax<＝Clvr+Clvg+Clvb，则亮度系数Slv为
Figure FDA0003452772390000025
目标颜色亮度为Tlv＝Tlv(max)·L
其中，Tlv(max)表示目标颜色最大亮度，MAX表示R、G、B各自值中的最大值，Slv表示亮度系数，Tlv表示目标颜色亮度，L表示为目标颜色的亮度百分比，Clvr、Clvg及Clvb分别表示标定温度下红绿蓝三基色的亮度。
6.根据权利要求5所述的RGB-LED光源的混光方法，其特征在于，所述混光公式如下：
Figure FDA0003452772390000026
Figure FDA0003452772390000027
Figure FDA0003452772390000028
其中，Dr、Dg及Db表示目标颜色所需的三基色占空比，Tx、Ty表示目标颜色的色坐标，Tlv表示目标颜色亮度，xr、yr、xg、yg、xb、yb表示红绿蓝三基色各自LED的色坐标，lvr、lvg、lvb表示红绿蓝三基色各自LED的亮度。
7.根据权利要求1或4所述的RGB-LED光源的混光方法，其特征在于，当为RGB的颜色表达方式时，所述目标颜色亮度的公式如下：
Figure FDA0003452772390000031
其中，Tlv表示目标颜色亮度，Slv表示为亮度系数，Clvr、Clvg及Clvb分别表示标定温度下每种颜色的亮度，R、G、B表示RGB值。
8.一种RGB-LED光源的混光系统，其特征在于，包括获取模块、第一模块、第二模块及调节模块；
所述获取模块，用于实时获取RGB-LED光源工作时红绿蓝三基色各自LED对应的结电压，结合当前时刻结电压及基准结电压确定出的压差与结温的变化趋势模型得到当前时刻红绿蓝三基色各自LED对应的LED结温，其中，所述基准结电压在标定温度下获得，在标定温度下还获得红绿蓝三基色各自LED的基准色坐标及基准亮度；
所述第一模块，基于当前时刻LED结温，结合红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度随结温的变化趋势模型得到当前结温下红绿蓝三基色各自LED的色坐标和亮度；
所述第二模块，基于目标颜色的色坐标和亮度、当前结温下对应三基色各自LED的色坐标和亮度，结合混光公式得到当前结温下混出目标颜色所需的红绿蓝三基色各自LED占空比；
所述调节模块，基于红绿蓝三基色各自LED占空比对RGB-LED光源中红绿蓝三基色各自LED的驱动电流进行调节。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述的方法步骤。
10.一种RGB-LED光源的混光的装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的方法步骤。
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