CN114423119B - 一种渐变调光方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种渐变调光方法及系统，所述方法包括获取目标灰度值及当前灰度值；将当前灰度值按照预设的渐进灰度增量增加，经若干中间态映射至所述目标灰度值。本发明在GAMMA调光的基础上，使用灰度趋近的算法，使实际灰度变化更加平滑，在原256‑>65536灰度映射不变的情况下，灰度变化不再是当前灰度到下一目标灰度的直接变化，而是在其间通过多个中间态过度灰度，使得灰度之间切换更加平滑。

Description

一种渐变调光方法及系统
技术领域
本发明涉及亮度调节技术领域，尤其是一种渐变调光方法及系统。
背景技术
目前市面上现有的调光芯片，在做PWM调光的时候，主要有两种方式：一种为线性调光方式，灰度占空比由0％按照一定比例线性升至100％；另一种为GAMMA调光，一般为256灰度映射65536灰度等级，以非线性的灰度占空比从0％升值100％。
在实际用户使用的过程中，因为人眼观测低亮度时1灰度等级的变化远远明显于高亮度时1灰度等级的变化。所以，第二种GAMMA调光的方式比第一种方式更加平缓，避免在低灰度时出现亮度突变的感觉。
市面上现有的GAMMA调光技术，虽然步进变化要比线形调光的变化平缓，但在部分要求光线柔和度的场景下，特别是低灰变化的场景下，不能满足客户对灯光渐变的缓和度要求。
发明内容
本发明提供了一种渐变调光方法及系统，用于解决现有调光方式，不能满足灯光渐变缓和度要求的问题。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明第一方面提供了一种渐变调光方法，所述方法包括以下步骤：
获取目标灰度值及当前灰度值；
将当前灰度值按照预设的渐进灰度增量增加，经若干中间态映射至所述目标灰度值。
进一步地，所述当前灰度值的增加频率通过PWM调制。
进一步地，所述渐进灰度增量△P的计算具体为：
△Pn＝2(Tn-1)
式中，△Pn表示第n个灰度增量，Tn表示增量的计算次数。
进一步地，所述经若干中间态映射至所述目标灰度值的过程中，包括以下步骤：
分别判断当前中间态与目标灰度值的差值，以及下一中间态与目标灰度值的差值；
若所述当前中间态小于所述目标灰度值，且下一中间态大于所述目标灰度值，则从当前中间态直接映射至所述目标灰度值。
进一步地，所述方法还包括步骤：
若灰度值的变化处于中间态时，新目标灰度值到来，则基于当前中间态与目标灰度值的大小，在当前中间态的基础上按照预设的渐进灰度增量变化，再经若干中间态映射至所述新目标灰度值。
进一步地，所述基于当前中间态与目标灰度值的大小，在当前中间态的基础上按照预设的渐进灰度增量变化，再经若干中间态映射至所述新目标灰度值的具体过程为：
若当前中间态小于所述目标灰度值，则将当前中间态按照预设的渐进灰度增量增加，至所述新目标灰度值；
若当前中间态小于所述目标灰度值，则将当前中间态按照预设的渐进灰度增量减小，至所述新目标灰度值。
本发明第二方面提供了一种渐变调光系统，所述系统包括：
信息采集单元，用于获取目标灰度值及当前灰度值；
灰度渐进调制单元，用于将当前灰度值按照预设的渐进灰度增量增加，经若干中间态映射至所述目标灰度值。
进一步地，所述灰度渐进调制单元包括：
判断子单元，分别判断当前中间态与目标灰度值的差值，以及下一中间态与目标灰度值的差值；
调制子单元，在所述当前中间态小于所述目标灰度值，且下一中间态大于所述目标灰度值时，从当前中间态直接映射至所述目标灰度值。
进一步地，所述灰度渐进调制单元包括：
第一中间调制子单元，在当前中间态小于所述目标灰度值时，将当前中间态按照预设的渐进灰度增量增加，至所述新目标灰度值；
第二中间调制子单元，在当前中间态小于所述目标灰度值时，将当前中间态按照预设的渐进灰度增量减小，至所述新目标灰度值。
本发明第三方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令在所述系统上运行时，使所述系统执行所述方法的步骤。
本发明第二方面的所述渐变调光系统能够实现第一方面及第一方面的各实现方式中的方法，并取得相同的效果。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明在GAMMA调光的基础上，使用灰度趋近的算法，使实际灰度变化更加平滑，在原256->65536灰度映射不变的情况下，灰度变化不再是当前灰度到下一目标灰度的直接变化，而是在其间通过多个中间态过度灰度，使得灰度之间切换更加平滑。
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，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。
图1是本发明所述调制方法实施例的流程示意图；
图2是应用现有调制方式及应用本发明实施例中PWM调制的时序图；
图3是本发明所述调制系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如下表1所示，以GAMMA2.2为例，在256灰度映射65536灰度的映射表下，会出现低灰度时，相邻灰度映射值差距不大，越接近高灰度，相邻的两个灰度值对应的映射值相差越大，近似于指数曲线。
256灰度 65536灰度 256灰度 65536灰度
0 0 … …
1 1 248 61642
2 2 249 62191
3 4 250 62741
4 7 251 63295
5 12 252 63851
6 17 253 64410
7 24 254 64971
… … 255 65535
基于此，本发明提供了如下实施例。
如图1所示，本发明实施例提供了一种渐变调光方法，所述方法包括以下步骤：
S1,获取目标灰度值及当前灰度值；
S2,将当前灰度值按照预设的渐进灰度增量增加，经若干中间态映射至所述目标灰度值。
步骤S2中，在保持原有映射关系不变的情况下，从当前灰度值，渐进至目标灰度值。
所述渐进灰度增量△P的计算具体为：
△Pn＝2(Tn-1)
式中，△Pn表示第n个灰度增量，Tn表示增量的计算次数。即以1，2，4，8，16…的灰度趋近变化为目标映射值。例如：当前灰度映射值为2，目标灰度映射值为24；则实际灰度映射值变化为：2、3、5、9、17、24。可以看到当变为17时，到24不满足16的变化条件，所以直接变为目标值。
上述示例中，包含了一实现方式：所述经若干中间态映射至所述目标灰度值的过程中，包括以下步骤：
分别判断当前中间态与目标灰度值的差值，以及下一中间态与目标灰度值的差值；若所述当前中间态小于所述目标灰度值，且下一中间态大于所述目标灰度值，则从当前中间态直接映射至所述目标灰度值，如上直接从17变为目标灰度值24。
本发明所述方法实施例的其一实现方式中，若灰度值的变化处于中间态时，新目标灰度值到来，则基于当前中间态与目标灰度值的大小，在当前中间态的基础上按照预设的渐进灰度增量变化，再经若干中间态映射至所述新目标灰度值。
灰度值的变化：△P1＝2(T1-1)，△P2＝2(T2-1)，△Pn＝2(Tn-1)，(T＝1、2、3…)。
若当前中间态小于所述目标灰度值，则将当前中间态按照预设的渐进灰度增量增加，至所述新目标灰度值；
即HG>H，(当前映射值为H；目标映射值为HG；补齐差值为Y)：
HG＝H+△P1+△P2+…+△Pn+Y(当H+△P1+△P2+…+△Pn<HG,但H+△P1+△P2+…+△Pn+1>HG时，通过增加Y，将当前映射值变为目标值HG)。
若当前中间态大于所述目标灰度值，则将当前中间态按照预设的渐进灰度增量减小，至所述新目标灰度值；
即HG<H，
HG＝H-△P1-△P2+…-△Pn-Y(当H-△P1-△P2-…-△Pn>HG,但H-△P1-△P2-…-△Pn+1<HG时，通过减少Y，将当前映射值变为目标值HG)。
本发明实施例的其一实现方式中，所述当前灰度值的增加频率通过PWM调制。0-65535灰度变化，使用此趋近方法，最多会出现15个中间态。实际使用过程中为避免频闪，PWM频率应高于4KHZ，也就是说3.75ms内能完成相应灰度变化，满足绝大多是控制器要求。
如图2所示，现有占空比的输出波形在DIN数据发送后，直接变为目标值然后保持；采用本发明实施例占空比输出波形，在DIN没有到来信号时，点灯保持关闭状态，每次点灯的开始周期，一般为250us，每个开启周期，点灯开启的占空比变化一次，知道满足目标值，在点灯开启占空比达到目标灰度值后保持，直到下一个DIN信号到来。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种渐变调光系统，所述系统包括信息采集单元1和灰度渐进调制单元2。
信息采集单元1用于获取目标灰度值及当前灰度值；灰度渐进调制单元2用于将当前灰度值按照预设的渐进灰度增量增加，经若干中间态映射至所述目标灰度值。
所述灰度渐进调制单元2包括判断子单元和调制子单元。
判断子单元用于判断当前中间态与目标灰度值的差值，以及下一中间态与目标灰度值的差值；调制子单元在所述当前中间态小于所述目标灰度值，且下一中间态大于所述目标灰度值时，从当前中间态直接映射至所述目标灰度值。
所述灰度渐进调制单元2还包括第一中间调制子单元和第二中间调制子单元。第一中间调制子单元和第二中间调制子单元用于应对在灰度值的变化处于中间态时，新目标灰度值到来的情况。
第一中间调制子单元在当前中间态小于所述目标灰度值时，将当前中间态按照预设的渐进灰度增量增加，至所述新目标灰度值；第二中间调制子单元在当前中间态小于所述目标灰度值时，将当前中间态按照预设的渐进灰度增量减小，至所述新目标灰度值。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令在所述系统上运行时，使所述系统执行所述方法的步骤。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种渐变调光方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：
获取目标灰度值及当前灰度值；
将当前灰度值按照预设的渐进灰度增量增加，经若干中间态映射至所述目标灰度值；
所述经若干中间态映射至所述目标灰度值的过程中，包括以下步骤：
分别判断当前中间态与目标灰度值的差值，以及下一中间态与目标灰度值的差值；
若所述当前中间态小于所述目标灰度值，且下一中间态大于所述目标灰度值，则从当前中间态直接映射至所述目标灰度值。
2.根据权利要求1所述渐变调光方法，其特征是，所述当前灰度值的增加频率通过PWM调制。
3.根据权利要求1所述渐变调光方法，其特征是，所述渐进灰度增量△P的计算具体为：
△Pn＝2(Tn-1)
式中，△Pn表示第n个灰度增量，Tn表示增量的计算次数。
4.根据权利要求1所述渐变调光方法，其特征是，所述方法还包括步骤：
若灰度值的变化处于中间态时，新目标灰度值到来，则基于当前中间态与目标灰度值的大小，在当前中间态的基础上按照预设的渐进灰度增量变化，再经若干中间态映射至所述新目标灰度值。
5.根据权利要求4所述渐变调光方法，其特征是，所述基于当前中间态与目标灰度值的大小，在当前中间态的基础上按照预设的渐进灰度增量变化，再经若干中间态映射至所述新目标灰度值的具体过程为：
若当前中间态小于所述目标灰度值，则将当前中间态按照预设的渐进灰度增量增加，至所述新目标灰度值；
若当前中间态小于所述目标灰度值，则将当前中间态按照预设的渐进灰度增量减小，至所述新目标灰度值。
6.一种渐变调光系统，其特征是，所述系统包括：
信息采集单元，用于获取目标灰度值及当前灰度值；
灰度渐进调制单元，用于将当前灰度值按照预设的渐进灰度增量增加，经若干中间态映射至所述目标灰度值；
所述灰度渐进调制单元包括：
判断子单元，分别判断当前中间态与目标灰度值的差值，以及下一中间态与目标灰度值的差值；
调制子单元，在所述当前中间态小于所述目标灰度值，且下一中间态大于所述目标灰度值时，从当前中间态直接映射至所述目标灰度值。
7.根据权利要求6所述渐变调光系统，其特征是，所述灰度渐进调制单元包括：
第一中间调制子单元，在当前中间态小于所述目标灰度值时，将当前中间态按照预设的渐进灰度增量增加，至所述目标灰度值；
第二中间调制子单元，在当前中间态小于所述目标灰度值时，将当前中间态按照预设的渐进灰度增量减小，至所述目标灰度值。
8.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机指令，其特征是，所述计算机指令在权利要求6-7任一项所述系统上运行时，使所述系统执行如权利要求1-5任一项所述方法的步骤。
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