CN114945233A - 一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台 - Google Patents

一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台 Download PDF

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CN114945233A CN202210624693.6A CN202210624693A CN114945233A CN 114945233 A CN114945233 A CN 114945233A CN 202210624693 A CN202210624693 A CN 202210624693A CN 114945233 A CN114945233 A CN 114945233A
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Abstract

本发明公开了一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，包括：环境状况探测单元、楼宇景观灯光场景库和楼宇场景照明控制单元；所述环境状况探测单元用于根据时间、所处区域以及楼宇景观照明信息，建立环境状况检测模型，采集环境信息数据，对环境信息数据进行分析；所述楼宇景观灯光场景库用于通过楼宇的特点以及环境信息数据的分析结果设计照明场景的结构，通过照明场景的结构建立楼宇景观灯光场景库；所述楼宇场景照明控制单元用于通过管理者控制所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构，获取当前楼宇景观灯照明场景。使智慧城市楼宇景观灯光具有高度灵活的可扩展性、可修改性、可操作性，可适应不同规模的应用需求。

Description

一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台
技术领域
本发明涉及集成控制技术领域，尤其涉及一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台。
背景技术
通过智能景观灯光控制系统，可以对环境中灯光的色彩、明暗分布和发光时间进行控制，并通过其组合创造出不同的意境和效果，提升照明环境的品质，确保在周围工作和生活的群体的舒适和健康。
在城市建设水平的不断发展的过程中，景观照明在照明区域、照明设备数量、花样效果等方面要求越来越高，大区域、高密度、多媒体的景观照明已然成为新的发展目标，数量密集化、媒体多元化、联机同步化必将成为新的发展焦点。
但当前智能景观灯光控制系统设计超标，维护成本高，测控设施功能不完备，照明信息采集、存储和分析存在缺失，难以实现集中的智慧化管控，严重影响了智慧城市建设的步伐。
发明内容
本发明提供了一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，以解决现有技术中存在的通过智能景观灯光控制系统，可以对环境中灯光的色彩、明暗分布和发光时间进行控制，并通过其组合创造出不同的意境和效果，提升照明环境的品质，确保在周围工作和生活的群体的舒适和健康。在城市建设水平的不断发展的过程中，景观照明在照明区域、照明设备数量、花样效果等方面要求越来越高，大区域、高密度、多媒体的景观照明已然成为新的发展目标，数量密集化、媒体多元化、联机同步化必将成为新的发展焦点。但当前智能景观灯光控制系统设计超标，维护成本高，测控设施功能不完备，照明信息采集、存储和分析存在缺失，难以实现集中的智慧化管控，严重影响了智慧城市建设的步伐的上述问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，包括：环境状况探测单元、楼宇景观灯光场景库和楼宇场景照明控制单元；
所述环境状况探测单元用于根据时间、所处区域以及楼宇景观照明信息，建立环境状况检测模型，采集环境信息数据，对环境信息数据进行分析；
所述楼宇景观灯光场景库用于通过楼宇的特点以及环境信息数据的分析结果设计照明场景的结构，通过照明场景的结构建立楼宇景观灯光场景库；
所述楼宇场景照明控制单元用于通过管理者控制所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构，获取当前楼宇景观灯照明场景。
其中，所述楼宇场景照明控制单元包括：云平台、景观照明控制模块和用户终端；
所述云平台用于管理和维护所述用户终端的接入访问，实时跟踪并记录集成控制平台的运行状态，向用户反馈集成控制平台中存在的故障；
所述景观照明控制模块用于根据所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构对LED灯光节点播放视频进行控制；
所述用户终端用于为管理者提供远程管理服务，执行灯光场景编排、远程视频传输、状态查询操作。
其中，所述景观照明控制模块包括：照明控制器和LED灯光阵列；
所述照明控制器用于作为云平台和LED灯光阵列的信息交互桥梁，接入云平台，对LED灯光阵列进行有序控制；
所述LED灯光阵列用于根据所述照明控制器有序控制驱动各个LED灯发光。
其中，所述云平台集中所有的用户信息和集成控制平台信息，保存集成控制平台工作事务和管理者操作访问的历史数据；
所述云平台提供功能业务处理、历史数据分析、信息管理与查询的服务；
云平台跟踪并记录所述照明控制器的工作状态，工作状态包括：视频播放状态、网络参数、输出参数、CPU和内存负载情况；
所述照明控制器上传工作状态时，对各类参数和状态进行数据封装并打包成一个完整的MQTT数据包，通过MQTT协议发送给所述云平台，所述云平台接收MQTT数据包后，通过解包以及解析MQTT数据包获取数据原型，从数据原型列表中提取有效数据进行存储。
其中，所述景观照明控制模块还包括：DNS服务器；
所述用户终端采用B/S设计模型，以Web页面的形式提供给管理者，通过所述用户终端管理所述楼宇景观灯光场景库中的视频文件，用户对视频文件进行更新和删除；
将所述照明控制器的IP地址保存到固定IP的公有服务器上，所述用户终端根据指定照明控制器的身份信息从公有服务器获取对应的IP地址；
将所述照明控制器的IP地址传递给所述用户终端，所述照明控制器向所述DNS服务器请求更新域名的IP；
所述远程用户终端访问所述DNS服务器获取指定照明控制器域名的IP，所述用户终端通过该IP访问指定照明控制器，建立远程网络连接。
其中，通过所述环境状况探测单元采集环境信息数据，环境信息数据包括：照度、所在地域和日期，提取出环境信息数据中的照度信息，结合楼宇景观照明的特殊元素，通过分析获取当前的照明需求；
通过所述楼宇景观灯光场景库建立照明方案，根据当前的照明需求对不同位置和属性的LED灯进行不同优先级的加权处理，获取合适的场景，其中，所述楼宇景观灯光场景库中照明方案根据视觉审美和经验建立。
其中，所述LED灯光阵列包括：若干条照明总线和分控器；
照明总线由分控器控制，所述分控器接收所述照明控制器中灯光控制数据，从中解析提取有效RGB数据用于控制照明总线上各个LED灯的照明显示；
LED灯光阵列根据应用场合进行特殊定制，特殊定制包括：灯光的控制方法、数量规模、布局造型；
所述照明控制器根据预设参数输出指定尺寸的图像数据控制不同的LED灯光阵列。
其中，照明控制器包括：视频播放模块，所述视频播放模块包括：文件读取和分析子模块、解复用子模块、视频解码子模块、时序控制子模块、图像转换子模块和视频输出子模块；
文件读取和分析子模块用于从所述楼宇景观灯光场景库的照明方案中读取楼宇景观视频文件，根据楼宇景观视频文件头中的视频容器信息准备解复用、解码方案；
解复用子模块用于将封装在所述楼宇景观灯光场景库中的音频压缩数据、视频压缩数据、字幕数据提取并分离为独立的数据流，将音频压缩数据和字幕数据丢弃，仅保留视频压缩数据；
视频解码子模块用于提取视频压缩数据后进行解码，获得原始视频图像；
时序控制子模块用于控制视频播放速度，按照时序向下一阶段交付视频图像；
图像转换子模块用于对解码后的原始视频图像进行尺寸变换和色彩空间转换；
视频输出子模块用于通过以太网将数据传输给LED灯光阵列产生对应的视频景观。
其中，采用多线程并行执行图像转换，在时序控制线程中将所述楼宇景观灯光场景库中YUV图像推入YUV图像缓冲队列，由多个图像转换线程从YUV图像缓冲队列获取待处理的YUV图像进行图像转换并将获取的RGB图像推入RGB图像缓冲队列，由输出线程从RGB图像缓冲队列获取待输出的RGB图像进行网络数据打包，通过以太网传输给LED灯光阵列。
其中，所述照明控制器通过以太网输出视频图像，所述照明控制器按照设定的数据格式将RGB图像数据打包成UDP数据包，经由以太网将数据传输给所述分控器，传输采用UDP广播的形式发送到LED灯光阵列，所述分控器会从以太网总线上抓取UDP广播包，通过抓取的UDP广播包解析提取RGB数据，提取的RGB数据用于对各总线上LED灯的控制，通过对各总线上LED灯的控制获取LED灯光阵列的视频放映。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，包括：环境状况探测单元、楼宇景观灯光场景库和楼宇场景照明控制单元；所述环境状况探测单元用于根据时间、所处区域以及楼宇景观照明信息，建立环境状况检测模型，采集环境信息数据，对环境信息数据进行分析；所述楼宇景观灯光场景库用于通过楼宇的特点以及环境信息数据的分析结果设计照明场景的结构，通过照明场景的结构建立楼宇景观灯光场景库；所述楼宇场景照明控制单元用于通过管理者控制所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构，获取当前楼宇景观灯照明场景。构建智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，实现平台统一管理，提供同步协调控制、远程视频更新、状态监视等服务，为楼宇景观照明的动态监控提供了一套完整的解决方案，使智慧城市楼宇景观灯光具有高度灵活的可扩展性、可修改性、可操作性，可适应不同规模的应用需求。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台的结构图；
图2为本发明实施例中一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台的流程图；
图3为本发明实施例中一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台中的楼宇场景照明控制单元结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，请参照图1至图3，该智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台包括：环境状况探测单元、楼宇景观灯光场景库和楼宇场景照明控制单元；
所述环境状况探测单元用于根据时间、所处区域以及楼宇景观照明信息，建立环境状况检测模型，采集环境信息数据，对环境信息数据进行分析；
所述楼宇景观灯光场景库用于通过楼宇的特点以及环境信息数据的分析结果设计照明场景的结构，通过照明场景的结构建立楼宇景观灯光场景库；
所述楼宇场景照明控制单元用于通过管理者控制所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构，获取当前楼宇景观灯照明场景。
上述技术方案的工作原理为：所述环境状况探测单元用于根据时间、所处区域以及楼宇景观照明信息，建立环境状况检测模型，采集环境信息数据，对环境信息数据进行分析；所述楼宇景观灯光场景库用于通过楼宇的特点以及环境信息数据的分析结果设计照明场景的结构，通过照明场景的结构建立楼宇景观灯光场景库；所述楼宇场景照明控制单元用于通过管理者控制所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构，获取当前楼宇景观灯照明场景。使智慧城市楼宇景观灯光具有高度灵活的可扩展性、可修改性、可操作性，可适应不同规模的应用需求。
上述技术方案的有益效果为：所述环境状况探测单元用于根据时间、所处区域以及楼宇景观照明信息，建立环境状况检测模型，采集环境信息数据，对环境信息数据进行分析；所述楼宇景观灯光场景库用于通过楼宇的特点以及环境信息数据的分析结果设计照明场景的结构，通过照明场景的结构建立楼宇景观灯光场景库；所述楼宇场景照明控制单元用于通过管理者控制所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构，获取当前楼宇景观灯照明场景。使智慧城市楼宇景观灯光具有高度灵活的可扩展性、可修改性、可操作性，可适应不同规模的应用需求。构建智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，实现平台统一管理，提供同步协调控制、远程视频更新、状态监视等服务，为楼宇景观照明的动态监控提供了一套完整的解决方案，使智慧城市楼宇景观灯光具有高度灵活的可扩展性、可修改性、可操作性，可适应不同规模的应用需求。
在另一实施例中，所述楼宇场景照明控制单元包括：云平台、景观照明控制模块和用户终端；
所述云平台用于管理和维护所述用户终端的接入访问，实时跟踪并记录集成控制平台的运行状态，向用户反馈集成控制平台中存在的故障；
所述景观照明控制模块用于根据所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构对LED灯光节点播放视频进行控制；
所述用户终端用于为管理者提供远程管理服务，执行灯光场景编排、远程视频传输、状态查询操作。
上述技术方案的工作原理为：所述云平台用于管理和维护所述用户终端的接入访问，实时跟踪并记录集成控制平台的运行状态，向用户反馈集成控制平台中存在的故障；所述景观照明控制模块用于根据所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构对LED灯光节点播放视频进行控制；所述用户终端用于为管理者提供远程管理服务，执行灯光场景编排、远程视频传输、状态查询操作。用户终端为管理者提供灵活、完善的远程管理服务，实现对景观照明控制模块的远程控制、监视和管理。
上述技术方案的有益效果为：所述云平台用于管理和维护所述用户终端的接入访问，实时跟踪并记录集成控制平台的运行状态，向用户反馈集成控制平台中存在的故障；所述景观照明控制模块用于根据所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构对LED灯光节点播放视频进行控制；所述用户终端用于为管理者提供远程管理服务，执行灯光场景编排、远程视频传输、状态查询操作。用户终端为管理者提供灵活、完善的远程管理服务，实现对景观照明控制模块的远程控制、监视和管理。
在另一实施例中，所述景观照明控制模块包括：照明控制器和LED灯光阵列；
所述照明控制器用于作为云平台和LED灯光阵列的信息交互桥梁，接入云平台，对LED灯光阵列进行有序控制；
所述LED灯光阵列用于根据所述照明控制器有序控制驱动各个LED灯发光。
上述技术方案的工作原理为：所述照明控制器用于作为云平台和LED灯光阵列的信息交互桥梁，接入云平台，对LED灯光阵列进行有序控制；所述LED灯光阵列用于根据所述照明控制器有序控制驱动各个LED灯发光。
上述技术方案的有益效果为：所述照明控制器用于作为云平台和LED灯光阵列的信息交互桥梁，接入云平台，对LED灯光阵列进行有序控制；所述LED灯光阵列用于根据所述照明控制器有序控制驱动各个LED灯发光。充分利用云平台的计算资源、存储资源、通信资源，为实现用户终端对景观照明控制器的统一管理、远程控制提供技术支撑。
在另一实施例中，所述云平台集中所有的用户信息和集成控制平台信息，保存集成控制平台工作事务和管理者操作访问的历史数据；
所述云平台提供功能业务处理、历史数据分析、信息管理与查询的服务；
云平台跟踪并记录所述照明控制器的工作状态，工作状态包括：视频播放状态、网络参数、输出参数、CPU和内存负载情况；
所述照明控制器上传工作状态时，对各类参数和状态进行数据封装并打包成一个完整的MQTT数据包，通过MQTT协议发送给所述云平台，所述云平台接收MQTT数据包后，通过解包以及解析MQTT数据包获取数据原型，从数据原型列表中提取有效数据进行存储。
上述技术方案的工作原理为：所述云平台集中所有的用户信息和集成控制平台信息，保存集成控制平台工作事务和管理者操作访问的历史数据；所述云平台提供功能业务处理、历史数据分析、信息管理与查询的服务；云平台跟踪并记录所述照明控制器的工作状态，工作状态包括：视频播放状态、网络参数、输出参数、CPU和内存负载情况；所述照明控制器上传工作状态时，对各类参数和状态进行数据封装并打包成一个完整的MQTT数据包，通过MQTT协议发送给所述云平台，所述云平台接收MQTT数据包后，通过解包以及解析MQTT数据包获取数据原型，从数据原型列表中提取有效数据进行存储。
上述技术方案的有益效果为：所述云平台集中所有的用户信息和集成控制平台信息，保存集成控制平台工作事务和管理者操作访问的历史数据；所述云平台提供功能业务处理、历史数据分析、信息管理与查询的服务；云平台跟踪并记录所述照明控制器的工作状态，工作状态包括：视频播放状态、网络参数、输出参数、CPU和内存负载情况；所述照明控制器上传工作状态时，对各类参数和状态进行数据封装并打包成一个完整的MQTT数据包，通过MQTT协议发送给所述云平台，所述云平台接收MQTT数据包后，通过解包以及解析MQTT数据包获取数据原型，从数据原型列表中提取有效数据进行存储。方便构造与解析以便于数据的封装和提取。
在另一实施例中，所述用户终端采用B/S设计模型，以Web页面的形式提供给管理者，通过所述用户终端管理所述楼宇景观灯光场景库中的视频文件，用户对视频文件进行更新和删除；
将所述照明控制器的IP地址保存到固定IP的公有服务器上，所述用户终端根据指定照明控制器的身份信息从公有服务器获取对应的IP地址；
将所述照明控制器的IP地址传递给所述用户终端，所述照明控制器向所述DNS服务器请求更新域名的IP；
所述远程用户终端访问所述DNS服务器获取指定照明控制器域名的IP，所述用户终端通过该IP访问指定照明控制器，建立远程网络连接。
上述技术方案的工作原理为：所述用户终端采用B/S设计模型，以Web页面的形式提供给管理者，通过所述用户终端管理所述楼宇景观灯光场景库中的视频文件，用户对视频文件进行更新和删除；将所述照明控制器的IP地址保存到固定IP的公有服务器上，所述用户终端根据指定照明控制器的身份信息从公有服务器获取对应的IP地址；将所述照明控制器的IP地址传递给所述用户终端，所述照明控制器向所述DNS服务器请求更新域名的IP；所述远程用户终端访问所述DNS服务器获取指定照明控制器域名的IP，所述用户终端通过该IP访问指定照明控制器，建立远程网络连接。
上述技术方案的有益效果为：所述用户终端采用B/S设计模型，以Web页面的形式提供给管理者，通过所述用户终端管理所述楼宇景观灯光场景库中的视频文件，用户对视频文件进行更新和删除；将所述照明控制器的IP地址保存到固定IP的公有服务器上，所述用户终端根据指定照明控制器的身份信息从公有服务器获取对应的IP地址；将所述照明控制器的IP地址传递给所述用户终端，所述照明控制器向所述DNS服务器请求更新域名的IP；所述远程用户终端访问所述DNS服务器获取指定照明控制器域名的IP，所述用户终端通过该IP访问指定照明控制器，建立远程网络连接。所述照明控制器能够与云平台、用户终端进行信息交互。
在另一实施例中，通过所述环境状况探测单元采集环境信息数据，环境信息数据包括：照度、所在地域和日期，提取出环境信息数据中的照度信息，结合楼宇景观照明的特殊元素，通过分析获取当前的照明需求；
通过所述楼宇景观灯光场景库建立照明方案，根据当前的照明需求对不同位置和属性的LED灯进行不同优先级的加权处理，获取合适的场景，其中，所述楼宇景观灯光场景库中照明方案根据视觉审美和经验建立。
上述技术方案的工作原理为：通过所述环境状况探测单元采集环境信息数据，环境信息数据包括：照度、所在地域和日期，提取出环境信息数据中的照度信息，结合楼宇景观照明的特殊元素，通过分析获取当前的照明需求；通过所述楼宇景观灯光场景库建立照明方案，根据当前的照明需求对不同位置和属性的LED灯进行不同优先级的加权处理，获取合适的场景，其中，所述楼宇景观灯光场景库中照明方案根据视觉审美和经验建立。
上述技术方案的有益效果为：通过所述环境状况探测单元采集环境信息数据，环境信息数据包括：照度、所在地域和日期，提取出环境信息数据中的照度信息，结合楼宇景观照明的特殊元素，通过分析获取当前的照明需求；通过所述楼宇景观灯光场景库建立照明方案，根据当前的照明需求对不同位置和属性的LED灯进行不同优先级的加权处理，获取合适的场景，其中，所述楼宇景观灯光场景库中照明方案根据视觉审美和经验建立。为以后景观灯光提供场景素材。
在另一实施例中，所述LED灯光阵列包括：若干条照明总线和分控器；
照明总线由分控器控制，所述分控器接收所述照明控制器中灯光控制数据，从中解析提取有效RGB数据用于控制照明总线上各个LED灯的照明显示；
LED灯光阵列根据应用场合进行特殊定制，特殊定制包括：灯光的控制方法、数量规模、布局造型；
所述照明控制器根据预设参数输出指定尺寸的图像数据控制不同的LED灯光阵列。
上述技术方案的工作原理为：照明总线由分控器控制，所述分控器接收所述照明控制器中灯光控制数据，从中解析提取有效RGB数据用于控制照明总线上各个LED灯的照明显示；LED灯光阵列根据应用场合进行特殊定制，特殊定制包括：灯光的控制方法、数量规模、布局造型；所述照明控制器根据预设参数输出指定尺寸的图像数据控制不同的LED灯光阵列。
上述技术方案的有益效果为：照明总线由分控器控制，所述分控器接收所述照明控制器中灯光控制数据，从中解析提取有效RGB数据用于控制照明总线上各个LED灯的照明显示；LED灯光阵列根据应用场合进行特殊定制，特殊定制包括：灯光的控制方法、数量规模、布局造型；所述照明控制器根据预设参数输出指定尺寸的图像数据控制不同的LED灯光阵列。确保照明控制器能够适应不同的LED灯光阵列。
在另一实施例中，照明控制器包括：视频播放模块，所述视频播放模块包括：文件读取和分析子模块、解复用子模块、视频解码子模块、时序控制子模块、图像转换子模块和视频输出子模块；
文件读取和分析子模块用于从所述楼宇景观灯光场景库的照明方案中读取楼宇景观视频文件，根据楼宇景观视频文件头中的视频容器信息准备解复用、解码方案；
解复用子模块用于将封装在所述楼宇景观灯光场景库中的音频压缩数据、视频压缩数据、字幕数据提取并分离为独立的数据流，将音频压缩数据和字幕数据丢弃，仅保留视频压缩数据；
视频解码子模块用于提取视频压缩数据后进行解码，获得原始视频图像；
时序控制子模块用于控制视频播放速度，按照时序向下一阶段交付视频图像；
图像转换子模块用于对解码后的原始视频图像进行尺寸变换和色彩空间转换；
视频输出子模块用于通过以太网将数据传输给LED灯光阵列产生对应的视频景观。
上述技术方案的工作原理为：文件读取和分析子模块用于从所述楼宇景观灯光场景库的照明方案中读取楼宇景观视频文件，根据楼宇景观视频文件头中的视频容器信息准备解复用、解码方案；解复用子模块用于将封装在所述楼宇景观灯光场景库中的音频压缩数据、视频压缩数据、字幕数据提取并分离为独立的数据流，将音频压缩数据和字幕数据丢弃，仅保留视频压缩数据；视频解码子模块用于提取视频压缩数据后进行解码，获得原始视频图像；时序控制子模块用于控制视频播放速度，按照时序向下一阶段交付视频图像；图像转换子模块用于对解码后的原始视频图像进行尺寸变换和色彩空间转换；视频输出子模块用于通过以太网将数据传输给LED灯光阵列产生对应的视频景观。
上述技术方案的有益效果为：文件读取和分析子模块用于从所述楼宇景观灯光场景库的照明方案中读取楼宇景观视频文件，根据楼宇景观视频文件头中的视频容器信息准备解复用、解码方案；解复用子模块用于将封装在所述楼宇景观灯光场景库中的音频压缩数据、视频压缩数据、字幕数据提取并分离为独立的数据流，将音频压缩数据和字幕数据丢弃，仅保留视频压缩数据；视频解码子模块用于提取视频压缩数据后进行解码，获得原始视频图像；时序控制子模块用于控制视频播放速度，按照时序向下一阶段交付视频图像；图像转换子模块用于对解码后的原始视频图像进行尺寸变换和色彩空间转换；视频输出子模块用于通过以太网将数据传输给LED灯光阵列产生对应的视频景观。采用硬件处理加速视频解码，从而解放处理器的计算资源，减轻处理器的负担。
在另一实施例中，采用多线程并行执行图像转换，在时序控制线程中将所述楼宇景观灯光场景库中YUV图像推入YUV图像缓冲队列，由多个图像转换线程从YUV图像缓冲队列获取待处理的YUV图像进行图像转换并将获取的RGB图像推入RGB图像缓冲队列，由输出线程从RGB图像缓冲队列获取待输出的RGB图像进行网络数据打包，通过以太网传输给LED灯光阵列。
上述技术方案的工作原理为：采用多线程并行执行图像转换，在时序控制线程中将所述楼宇景观灯光场景库中YUV图像推入YUV图像缓冲队列，由多个图像转换线程从YUV图像缓冲队列获取待处理的YUV图像进行图像转换并将获取的RGB图像推入RGB图像缓冲队列，由输出线程从RGB图像缓冲队列获取待输出的RGB图像进行网络数据打包，通过以太网传输给LED灯光阵列。
上述技术方案的有益效果为：采用多线程并行执行图像转换，在时序控制线程中将所述楼宇景观灯光场景库中YUV图像推入YUV图像缓冲队列，由多个图像转换线程从YUV图像缓冲队列获取待处理的YUV图像进行图像转换并将获取的RGB图像推入RGB图像缓冲队列，由输出线程从RGB图像缓冲队列获取待输出的RGB图像进行网络数据打包，通过以太网传输给LED灯光阵列。大幅度提高视频图像转换的性能，从而提高视频图像的输出帧率。
在另一实施例中，所述照明控制器通过以太网输出视频图像，所述照明控制器按照设定的数据格式将RGB图像数据打包成UDP数据包，经由以太网将数据传输给所述分控器，传输采用UDP广播的形式发送到LED灯光阵列，所述分控器会从以太网总线上抓取UDP广播包，通过抓取的UDP广播包解析提取RGB数据，提取的RGB数据用于对各总线上LED灯的控制，通过对各总线上LED灯的控制获取LED灯光阵列的视频放映。
上述技术方案的工作原理为：所述照明控制器通过以太网输出视频图像，所述照明控制器按照设定的数据格式将RGB图像数据打包成UDP数据包，经由以太网将数据传输给所述分控器，传输采用UDP广播的形式发送到LED灯光阵列，所述分控器会从以太网总线上抓取UDP广播包，通过抓取的UDP广播包解析提取RGB数据，提取的RGB数据用于对各总线上LED灯的控制，通过对各总线上LED灯的控制获取LED灯光阵列的视频放映。
在视频放映过程中具有颜色的变化，其中，目标的颜色特征在运动过程中相对来说比较稳定不变，对于非刚性物体的旋转、形变以及尺寸变化都具有相当的适应性和持续性。为了增强跟踪方法对景观灯光变化的适应性，将RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，假设第i个粒子位置参数为Xi，目标中心为Xa，则目标颜色直方图分布为:
Figure BDA0003676475070000131
其中，
Figure BDA0003676475070000132
表示目标颜色直方图；u表示颜色直方图条柱索引；N表示目标区域的总像素数；K表示核函数；δ表示冲激函数；b(Xi)表示Xi处的颜色直方图中的条柱；h表示目标区域的范围；C表示归一化系数。
通过获取目标颜色直方图进一步提高了跟踪算法的稳定性，获取更加稳定的视频图像，最终以景观灯光的形式呈现出来。
上述技术方案的有益效果为：所述照明控制器通过以太网输出视频图像，所述照明控制器按照设定的数据格式将RGB图像数据打包成UDP数据包，经由以太网将数据传输给所述分控器，传输采用UDP广播的形式发送到LED灯光阵列，所述分控器会从以太网总线上抓取UDP广播包，通过抓取的UDP广播包解析提取RGB数据，提取的RGB数据用于对各总线上LED灯的控制，通过对各总线上LED灯的控制获取LED灯光阵列的视频放映。分控器在接收到视频图像后不会立即控制灯光显示，而是在接收来自照明控制器的显示同步命令才会根据RGB图像数据执行灯光的控制，因此照明控制器只需在将一帧视频图像的数据全部传输完成后，向所有分控器发送显示同步命令便能够保证LED灯光阵列的各个灯光同时点亮，避免因各个灯光的点亮时间不一致影响视频画面显示效果的情况。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，包括：环境状况探测单元、楼宇景观灯光场景库和楼宇场景照明控制单元；
所述环境状况探测单元用于根据时间、所处区域以及楼宇景观照明信息，建立环境状况检测模型，采集环境信息数据，对环境信息数据进行分析；
所述楼宇景观灯光场景库用于通过楼宇的特点以及环境信息数据的分析结果设计照明场景的结构，通过照明场景的结构建立楼宇景观灯光场景库；
所述楼宇场景照明控制单元用于通过管理者控制所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构，获取当前楼宇景观灯照明场景。
2.根据权利要求1所述的一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，所述楼宇场景照明控制单元包括：云平台、景观照明控制模块和用户终端；
所述云平台用于管理和维护所述用户终端的接入访问，实时跟踪并记录集成控制平台的运行状态，向用户反馈集成控制平台中存在的故障；
所述景观照明控制模块用于根据所述楼宇景观灯光场景库中照明场景的结构对LED灯光节点播放视频进行控制；
所述用户终端用于为管理者提供远程管理服务，执行灯光场景编排、远程视频传输、状态查询操作。
3.根据权利要求2所述的一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，所述景观照明控制模块包括：照明控制器和LED灯光阵列；
所述照明控制器用于作为云平台和LED灯光阵列的信息交互桥梁，接入云平台，对LED灯光阵列进行有序控制；
所述LED灯光阵列用于根据所述照明控制器有序控制驱动各个LED灯发光。
4.根据权利要求3所述的一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，所述云平台集中所有的用户信息和集成控制平台信息，保存集成控制平台工作事务和管理者操作访问的历史数据；
所述云平台提供功能业务处理、历史数据分析、信息管理与查询的服务；
云平台跟踪并记录所述照明控制器的工作状态，工作状态包括：视频播放状态、网络参数、输出参数、CPU和内存负载情况；
所述照明控制器上传工作状态时，对各类参数和状态进行数据封装并打包成一个完整的MQTT数据包，通过MQTT协议发送给所述云平台，所述云平台接收MQTT数据包后，通过解包以及解析MQTT数据包获取数据原型，从数据原型列表中提取有效数据进行存储。
5.根据权利要求3所述的一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，所述景观照明控制模块还包括：DNS服务器；
所述用户终端采用B/S设计模型，以Web页面的形式提供给管理者，通过所述用户终端管理所述楼宇景观灯光场景库中的视频文件，用户对视频文件进行更新和删除；
将所述照明控制器的IP地址保存到固定IP的公有服务器上，所述用户终端根据指定照明控制器的身份信息从公有服务器获取对应的IP地址；
将所述照明控制器的IP地址传递给所述用户终端，所述照明控制器向所述DNS服务器请求更新域名的IP；
所述远程用户终端访问所述DNS服务器获取指定照明控制器域名的IP，所述用户终端通过该IP访问指定照明控制器，建立远程网络连接。
6.根据权利要求1所述的一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，通过所述环境状况探测单元采集环境信息数据，环境信息数据包括：照度、所在地域和日期，提取出环境信息数据中的照度信息，结合楼宇景观照明的特殊元素，通过分析获取当前的照明需求；
通过所述楼宇景观灯光场景库建立照明方案，根据当前的照明需求对不同位置和属性的LED灯进行不同优先级的加权处理，获取合适的场景，其中，所述楼宇景观灯光场景库中照明方案根据视觉审美和经验建立。
7.根据权利要求3所述的一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，所述LED灯光阵列包括：若干条照明总线和分控器；
照明总线由分控器控制，所述分控器接收所述照明控制器中灯光控制数据，从中解析提取有效RGB数据用于控制照明总线上各个LED灯的照明显示；
LED灯光阵列根据应用场合进行特殊定制，特殊定制包括：灯光的控制方法、数量规模、布局造型；
所述照明控制器根据预设参数输出指定尺寸的图像数据控制不同的LED灯光阵列。
8.根据权利要求3所述的一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，照明控制器包括：视频播放模块，所述视频播放模块包括：文件读取和分析子模块、解复用子模块、视频解码子模块、时序控制子模块、图像转换子模块和视频输出子模块；
文件读取和分析子模块用于从所述楼宇景观灯光场景库的照明方案中读取楼宇景观视频文件，根据楼宇景观视频文件头中的视频容器信息准备解复用、解码方案；
解复用子模块用于将封装在所述楼宇景观灯光场景库中的音频压缩数据、视频压缩数据、字幕数据提取并分离为独立的数据流，将音频压缩数据和字幕数据丢弃，仅保留视频压缩数据；
视频解码子模块用于提取视频压缩数据后进行解码，获得原始视频图像；
时序控制子模块用于控制视频播放速度，按照时序向下一阶段交付视频图像；
图像转换子模块用于对解码后的原始视频图像进行尺寸变换和色彩空间转换；
视频输出子模块用于通过以太网将数据传输给LED灯光阵列产生对应的视频景观。
9.根据权利要求8所述的一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，采用多线程并行执行图像转换，在时序控制线程中将所述楼宇景观灯光场景库中YUV图像推入YUV图像缓冲队列，由多个图像转换线程从YUV图像缓冲队列获取待处理的YUV图像进行图像转换并将获取的RGB图像推入RGB图像缓冲队列，由输出线程从RGB图像缓冲队列获取待输出的RGB图像进行网络数据打包，通过以太网传输给LED灯光阵列。
10.根据权利要求8所述的一种智慧城市楼宇景观灯光的集成控制平台，其特征在于，所述照明控制器通过以太网输出视频图像，所述照明控制器按照设定的数据格式将RGB图像数据打包成UDP数据包，经由以太网将数据传输给所述分控器，传输采用UDP广播的形式发送到LED灯光阵列，所述分控器会从以太网总线上抓取UDP广播包，通过抓取的UDP广播包解析提取RGB数据，提取的RGB数据用于对各总线上LED灯的控制，通过对各总线上LED灯的控制获取LED灯光阵列的视频放映。
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CN117042264B (zh) * 2023-10-10 2023-12-15 深圳市恒欣达照明有限公司 一种用于楼宇外立面的泛光照明群控方法及系统

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