CN115294929A - Led屏幕的控制方法及控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LED屏幕及光的强度控制技术领域，提供了一种LED屏幕的控制方法及控制装置，方法包括：实时采集环境的光照强度信息和空气湿度数据；对多次采集的光照强度信息进行比对，确定环境的光照强度是否发生变化；若光照强度发生变化，根据光照强度变化情况调整LED屏幕的输出功率，根据空气湿度数据对LED屏幕的输出功率实施补偿。装置包括：湿度传感器、光照计、评估模块、功率调节模块、补偿模块和主控模块；用于实现上述控制方法。本发明通过实时采集环境的光照强度信息和空气湿度数据，根据光照强度变化和空气湿度情况调整LED屏幕的输出功率，使得LED屏幕不会对观众眼睛产生较强的刺激性，实现内容展示与避免发生光污染两者的平衡。

Description

LED屏幕的控制方法及控制装置
技术领域
本发明涉及LED屏幕及光的强度控制技术领域，特别涉及一种LED屏幕的控制方法及控制装置。
背景技术
LED屏幕也叫显示屏（LED display），属于一种平板显示器，它由很多个较小的LED模块面板组成，可以用来显示文字、图像、视频等各种信息。LED屏幕集微电子技术、计算机技术和信息处理于一体，具有色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长和工作稳定可靠等优点。LED屏幕被广泛应用于商业传媒、文化演出市场、体育场馆、信息传播、新闻发布和证券交易等方面，可以满足不同环境的需要。
目前，LED屏幕采用的控制方式都无法跟随周边环境光照情况进行改变，当周边环境光照较强时，因外部光照影响会对LED屏幕显示的可观看性不利，当周边环境光照较弱或者处于黑暗中时，LED屏幕显示对眼睛的刺激性较强造成观众眼部不适。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED屏幕的控制方法，包括以下步骤：
S100：实时采集环境的光照强度信息和空气湿度数据；
S200：对多次采集的光照强度信息进行比对，确定环境的光照强度是否发生变化；
S300：若光照强度发生变化，根据光照强度变化情况调整LED屏幕的输出功率；
S400：根据空气湿度数据确定LED屏幕的亮度影响因子，根据亮度影响因子对LED屏幕的输出功率实施补偿，采用补偿后的输出功率对LED屏幕进行控制。
可选的，在S100步骤中，对光照强度信息进行预处理，预处理方式如下：
S110：将设定时长内持续采集的光照强度信息作为信息序列，采用弗雷歇距离方法，包括局部趋势相异度衡量和全局相似度衡量，获得任意两个光照强度信息的局部相异度和全局相似度；
S120：根据局部相异度和全局相似度综合衡量上述两个光照强度信息的相似度，形成相似度矩阵，映射成无向加权完全图的边权重矩阵；
S130：根据相似度矩阵获取各光照强度信息相似度偏序矩阵，映射为顶点权重矩阵；
S140：根据设定的相似度阈值在无向加权完全图中单次搜寻最大加权团，筛选得到有效的光照强度信息。
可选的，在S200步骤中，光照强度信息进行对比的方式如下：
以光照强度发生变化的时间为节点，对采集的光照强度信息进行分时段对比，将当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值进行对比；
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的绝对值小于预设阈值，则表示环境的光照强度没有发生变化；
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的绝对值不小于预设阈值，则表示环境的光照强度发生变化，并将当前时间作为最新节点。
可选的，在S300步骤中，对LED屏幕的输出功率调整的方式如下：
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值为负值，表示环境的光照强度变弱，相应调低LED屏幕的输出功率；
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值为正值，表示环境的光照强度变强，相应调高LED屏幕的输出功率；
LED屏幕的输出功率调低或者调高的调节量，由当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的绝对值乘以调节因子确定。
可选的，在供电管理模块设置限流稳压电路对供电输出电压进行稳压控制，限流稳压电路包括限流模组、场效应管Q1、带隙基准电压模组、放大器U1、误差放大器U2、可变电阻R1、可变电阻R2和可变电阻R3；
限流模组的输入端与电源连接，限流模组的输出端与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的漏极和电池模块连接；
限流模组的控制端与误差放大器U2的引脚4连接，误差放大器U2的输入引脚1通过可变电阻R1与放大器U1的输出引脚4连接，误差放大器U2的引脚3分别与带隙基准电压模组和放大器U1的引脚3连接，误差放大器U2的输出引脚5与场效应管Q1的栅极连接；
放大器U1的输入引脚1与带隙基准电压模组连接，放大器U1的输入引脚2分别与可变电阻R2的一端和可变电阻R3的一端连接，可变电阻R2的另一端与误差放大器U2的输入引脚1连接，可变电阻R3的另一端接地；
误差放大器U2的输入引脚2与场效应管Q1的漏极连接作为供电输出端。
本发明还提供了一种LED屏幕的控制装置，包括湿度传感器、光照计、评估模块、功率调节模块、补偿模块和主控模块；
湿度传感器用于检测空气湿度数据；
光照计用于实时采集环境的光照强度信息；
评估模块用于对多次采集的光照强度信息进行比对，确定环境的光照强度是否发生变化；
功率调节模块用于在光照强度发生变化时，根据光照强度变化情况调整LED屏幕的输出功率；
补偿模块用于根据空气湿度数据确定LED屏幕的亮度影响因子，根据亮度影响因子对LED屏幕的输出功率实施补偿；
主控模块分别与湿度传感器、光照计、评估模块、功率调节模块、补偿模块和LED屏幕连接，主控模块用于采用补偿后的输出功率对LED屏幕进行控制。
可选的，还包括供电管理模块，供电管理模块内置限流稳压电路，限流稳压电路包括限流模组、场效应管Q1、带隙基准电压模组、放大器U1、误差放大器U2、可变电阻R1、可变电阻R2和可变电阻R3；
限流模组的输入端与电源连接，限流模组的输出端与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的漏极和电池模块连接；
限流模组的控制端与误差放大器U2的引脚4连接，误差放大器U2的输入引脚1通过可变电阻R1与放大器U1的输出引脚4连接，误差放大器U2的引脚3分别与带隙基准电压模组和放大器U1的引脚3连接，误差放大器U2的输出引脚5与场效应管Q1的栅极连接；
放大器U1的输入引脚1与带隙基准电压模组连接，放大器U1的输入引脚2分别与可变电阻R2的一端和可变电阻R3的一端连接，可变电阻R2的另一端与误差放大器U2的输入引脚1连接，可变电阻R3的另一端接地；
误差放大器U2的输入引脚2与场效应管Q1的漏极连接作为供电输出端。
可选的，功率调节模块配置有功率调节电路，功率调节电路包括调节模组U3、EMI过滤模组、冗余过压保护模组、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、感应器L1和场效应管Q3；
二极管D1的阳极作为电源输入端，二极管D1的阴极作为电源输出端与照明灯连接；
二极管D1的阳极分别与电容C1的正极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极、二极管D7的阳极和感应器L1的输入引脚1连接，二极管D2的阳极分别与二极管D4的阴极和EMI过滤模组的引脚1连接，二极管D3的阳极分别与二极管D5的阴极和EMI过滤模组的引脚2连接，二极管D4的阳极分别和二极管D5的阳极、二极管D6的阴极、电容C1的负极、电阻R8的一端和电阻R9的一端连接，二极管D6的阳极和电阻R8的另一端连接并接地，电阻R9的另一端与调节模组U3的CS引脚连接；
调节模组U3的pfc引脚分别与电阻R7的一端和电容C3的正极连接，电阻R7的另一端分别与电容C3的负极、电容C2的负极和电阻R6的一端连接并接地，电容C2的正极分别与电阻R5的一端、电阻R6的另一端和调节模组U3的FB引脚连接，电阻R5的另一端与二极管D1的阴极电源输出端连接；
调节模组U3的Vm引脚分别与电容C5的正极和电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端分别与电容C4的正极和电阻R10的一端连接，电容C5的负极分别与电容C4的负极和电阻R10的另一端连接并接地；
调节模组U3的ZCD引脚分别与电容C6的正极和冗余过压保护模组的引脚1连接，电容C6的负极分别与调节模组U3的GND引脚、冗余过压保护模组的引脚2、电容C7的负极和冗余过压保护模组的引脚3连接并接地；电容C7的正极与调节模组U3的VC引脚连接；
感应器L1的输入引脚2分别与二极管D8的阳极和场效应管Q3的漏极连接，二极管D8的阴极与电容C8的正极和二极管D1的阴极电源输出端连接，电容C8的负极分别与场效应管Q3的源极和电阻R12的一端连接并接地，电阻R12的另一端分别与场效应管Q3的栅极和调节模组U3的DRV引脚连接。
可选的，主控模块连接有摄像头，摄像头用于拍摄LED屏幕前方的场景图像；
主控模块内置图像识别子模块、光照分析子模块和验证子模块；
图像识别子模块对场景图像进行预处理，从预处理后的场景图像中识别场景中物体；
光照分析子模块设有图像光照模型，光照分析子模块根据识别的场景中物体确定物体的光反射率；图像光照模型根据物体的光反射率从预处理后的场景图像提取场景光照参数；
验证子模块通过场景光照参数对光照强度信息进行验证，若场景光照参数与光照强度信息不相符，则根据场景光照参数以及预设的修正因子对光照强度信息进行修正。
可选的，LED屏幕的发光二极管配置有整流与回馈控制电路，整流与回馈控制电路包括跨阻放大器、环境光抑制模组和可逆变流模组；
发光二极管的阳极与跨阻放大器的反相输入端连接，跨阻放大器的非反相输入端接地，跨阻放大器的输出端与环境光抑制模组的输入端连接，环境光抑制模组的输出端与可逆变流模组的输入端连接，跨阻放大器的反相输入端和可逆变流模组的输出端连接，可逆变流模组的输出端与主控模块连接；
跨阻放大器的反相输入端和输出端并联有电阻和电容。
本发明的LED屏幕的控制方法及控制装置，通过实时采集环境的光照强度信息和空气湿度数据，进行光照强度信息对比，若发现环境的光照强度发生变化，则根据光照强度变化情况调整LED屏幕的输出功率，根据空气湿度数据确定LED屏幕的亮度影响因子，根据亮度影响因子对LED屏幕的输出功率实施补偿，采用补偿后的输出功率对LED屏幕进行控制；LED屏幕的显示跟随周边环境光照变化情况发生改变，在保障显示内容的可观看性的基础，使得LED屏幕不会对观众眼睛产生较强的刺激性，造成观众不适，实现内容展示与避免发生光污染两者的平衡；由于空气湿度增加会使得空气中的水分子含量随之增加，水分子对光的吸收、反射和折射作用，会让光在传递中强度衰减加剧，使得观众对LED屏幕显示内容的观看距离缩短；本方案通过检测空气湿度数据，确定该空气湿度数据下对应的LED屏幕的亮度影响因子，然后反向对LED屏幕的输出功率实施补偿，可以弥补空气湿度变化引发的LED屏幕可观看性变化，保持LED屏幕可观看性的稳定；亮度影响因子的确定可以采用预先存储的空气湿度与亮度影响因子对照表进行查询确定，空气湿度与亮度影响因子对照表通过实验检测进行制作得到。
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LED屏幕的控制方法流程图；
图2为本发明的LED屏幕的控制方法实施例采用的光照强度信息预处理方式流程图；
图3为本发明实施例中一种LED屏幕的控制装置示意图；
图4为本发明的LED屏幕的控制装置实施例采用的供电管理模块内置限流稳压电路示意图；
图5为本发明的LED屏幕的控制装置实施例采用的功率调节模块配置的功率调节电路示意图；
图6为本发明的LED屏幕的控制装置实施例采用的发光二极管配置的整流与回馈控制电路示意图。
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。
如图1所示，本发明实施例提供了一种LED屏幕的控制方法，包括以下步骤：
S100：实时采集环境的光照强度信息和空气湿度数据；
S200：对多次采集的光照强度信息进行比对，确定环境的光照强度是否发生变化；
S300：若光照强度发生变化，根据光照强度变化情况调整LED屏幕的输出功率；
S400：根据空气湿度数据确定LED屏幕的亮度影响因子，根据亮度影响因子对LED屏幕的输出功率实施补偿，采用补偿后的输出功率对LED屏幕进行控制。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过实时采集环境的光照强度信息和空气湿度数据，进行光照强度信息对比，若发现环境的光照强度发生变化，则根据光照强度变化情况调整LED屏幕的输出功率，根据空气湿度数据确定LED屏幕的亮度影响因子，根据亮度影响因子对LED屏幕的输出功率实施补偿，采用补偿后的输出功率对LED屏幕进行控制，LED屏幕的显示跟随周边环境光照变化情况发生改变，在保障显示内容的可观看性的基础，使得LED屏幕不会对观众眼睛产生较强的刺激性，造成观众不适，实现内容展示与避免发生光污染两者的平衡；由于空气湿度增加会使得空气中的水分子含量随之增加，水分子对光的吸收、反射和折射作用，会让光在传递中强度衰减加剧，使得观众对LED屏幕显示内容的观看距离缩短；本方案通过检测空气湿度数据，确定该空气湿度数据下对应的LED屏幕的亮度影响因子，然后反向对LED屏幕的输出功率实施补偿，可以弥补空气湿度变化引发的LED屏幕可观看性变化，保持LED屏幕可观看性的稳定；亮度影响因子的确定可以采用预先存储的空气湿度与亮度影响因子对照表进行查询确定，空气湿度与亮度影响因子对照表通过实验检测进行制作得到。
在一个实施例中，如图2所示，在S100步骤中，对光照强度信息进行预处理，预处理方式如下：
S110：将设定时长内采集的光照强度信息作为信息序列，采用弗雷歇距离方法，包括局部趋势相异度衡量和全局相似度衡量，获得任意两个光照强度信息的局部相异度和全局相似度；
S120：根据局部相异度和全局相似度综合衡量上述两个光照强度信息的相似度，形成相似度矩阵，映射成无向加权完全图的边权重矩阵；
S130：根据相似度矩阵获取各光照强度信息相似度偏序矩阵，映射为顶点权重矩阵；
S140：根据设定的相似度阈值在无向加权完全图中单次搜寻最大加权团，筛选得到有效的光照强度信息。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过对光照强度信息进行预处理，降低信号噪音干扰，增强有效信号强度，提高光照强度信息的信号品质，增强光照强度信息的可识别性，为后续的分析提供良好的数据基础，避免信号不良导致影响分析可靠性，防止误判造成错误控制。
在一个实施例中，在S200步骤中，光照强度信息进行对比的方式如下：
以光照强度发生变化的时间为节点，对采集的光照强度信息进行分时段对比，将当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值进行对比；
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的绝对值小于预设阈值，则表示环境的光照强度没有发生变化；
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的绝对值不小于预设阈值，则表示环境的光照强度发生变化，并将当前时间作为最新节点。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过对采集的光照强度信息进行分时段对比，降低了对比分析的数据处理量，提高了对比分析速度与效率；分析时段以光照强度发生变化的时间为节点进行划分，一旦发现某一时刻采集的光照强度信息发生变化，即将该时刻作为最新节点，相应的该时刻采集的光照强度信息作为新时段的第一个光照强度信息，因此，同一时段内视为光照强度信息不变化，时段节点对应于光照强度信息变化点，也是LED屏幕的输出功率调整点；本方案可以简化LED屏幕的环境光适应性调节与控制，维护LED屏幕显示状态的相对稳定。
在一个实施例中，在S300步骤中，对LED屏幕的输出功率调整的方式如下：
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值为负值，表示环境的光照强度变弱，相应调低LED屏幕的输出功率；
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值为正值，表示环境的光照强度变强，相应调高LED屏幕的输出功率；
LED屏幕的输出功率调低或者调高的调节量，由当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的绝对值乘以调节因子确定。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的正负情况，确定LED屏幕的输出功率的调整方向，根据差值的大小，结合引入的调节因子，确定LED屏幕的输出功率的调节量，实现LED屏幕的输出功率的精确调节，避免发生调节过量情况造成反复调节，快速达到新的平衡，提高调节效率。
在一个实施例中，在供电管理模块设置限流稳压电路对供电输出电压进行稳压控制，限流稳压电路包括限流模组、场效应管Q1、带隙基准电压模组、放大器U1、误差放大器U2、可变电阻R1、可变电阻R2和可变电阻R3；
限流模组的输入端与电源连接，限流模组的输出端与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的漏极和电池模块连接；
限流模组的控制端与误差放大器U2的引脚4连接，误差放大器U2的输入引脚1通过可变电阻R1与放大器U1的输出引脚4连接，误差放大器U2的引脚3分别与带隙基准电压模组和放大器U1的引脚3连接，误差放大器U2的输出引脚5与场效应管Q1的栅极连接；
放大器U1的输入引脚1与带隙基准电压模组连接，放大器U1的输入引脚2分别与可变电阻R2的一端和可变电阻R3的一端连接，可变电阻R2的另一端与误差放大器U2的输入引脚1连接，可变电阻R3的另一端接地；
误差放大器U2的输入引脚2与场效应管Q1的漏极连接作为供电输出端。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置限流稳压电路，采用带隙基准电压模组提供的基准电压作为参考，基准电压经在放大器U1、多个可变电阻和误差放大器U2处理后，作用于限流模组和场效应管Q1，供电输出电压进行稳压控制；限流模组用于限制给到场效应管Q1源极的电流，使得供电电压稳定，电流可控，降低风险，提高装置使用寿命；本方案采用的限流稳压电路反应速度快，具有出色的瞬态响应特点，能够在超低压差下通过搭配电容器实现稳定工作。
如图3所示，本发明实施例提供了一种LED屏幕的控制装置，包括湿度传感器10、光照计20、评估模块40、功率调节模块50、补偿模块60和主控模块30；
湿度传感器10用于检测空气湿度数据；
光照计20用于实时采集环境的光照强度信息；
评估模块40用于对多次采集的光照强度信息进行比对，确定环境的光照强度是否发生变化；
功率调节模块50用于在光照强度发生变化时，根据光照强度变化情况调整LED屏幕70的输出功率；
补偿模块60用于根据空气湿度数据确定LED屏幕的亮度影响因子，根据亮度影响因子对LED屏幕70的输出功率实施补偿；
主控模块30分别与湿度传感器10、光照计20、评估模块40、功率调节模块50、补偿模块60和LED屏幕70连接，主控模块30用于采用补偿后的输出功率对LED屏幕进行控制。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过使用光照计实时采集环境的光照强度信息，使用评估模块进行光照强度信息对比，若发现环境的光照强度发生变化，则采用功率调节模块根据光照强度变化情况调整LED屏幕的输出功率， LED屏幕的显示跟随周边环境光照变化情况发生改变，在保障显示内容的可观看性的基础，使得LED屏幕不会对观众眼睛产生较强的刺激性，造成观众不适，实现内容展示与避免发生光污染两者的平衡；由于空气湿度增加会使得空气中的水分子含量随之增加，水分子对光的吸收、反射和折射作用，会让光在传递中强度衰减加剧，使得观众对LED屏幕显示内容的观看距离缩短；本方案通过检测空气湿度数据，确定该空气湿度数据下对应的LED屏幕的亮度影响因子，然后反向对LED屏幕的输出功率实施补偿，可以弥补空气湿度变化引发的LED屏幕可观看性变化，保持LED屏幕可观看性的稳定；亮度影响因子的确定可以采用预先存储的空气湿度与亮度影响因子对照表进行查询确定，空气湿度与亮度影响因子对照表通过实验检测进行制作得到。
在一个实施例中，如图4所示，还包括供电管理模块，供电管理模块内置限流稳压电路，限流稳压电路包括限流模组、场效应管Q1、带隙基准电压模组、放大器U1、误差放大器U2、可变电阻R1、可变电阻R2和可变电阻R3；
限流模组的输入端与电源连接，限流模组的输出端与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的漏极和电池模块连接；
限流模组的控制端与误差放大器U2的引脚4连接，误差放大器U2的输入引脚1通过可变电阻R1与放大器U1的输出引脚4连接，误差放大器U2的引脚3分别与带隙基准电压模组和放大器U1的引脚3连接，误差放大器U2的输出引脚5与场效应管Q1的栅极连接；
放大器U1的输入引脚1与带隙基准电压模组连接，放大器U1的输入引脚2分别与可变电阻R2的一端和可变电阻R3的一端连接，可变电阻R2的另一端与误差放大器U2的输入引脚1连接，可变电阻R3的另一端接地；
误差放大器U2的输入引脚2与场效应管Q1的漏极连接作为供电输出端。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置限流稳压电路，采用带隙基准电压模组提供的基准电压作为参考，基准电压经在放大器U1、多个可变电阻和误差放大器U2处理后，作用于限流模组和场效应管Q1，供电输出电压进行稳压控制；限流模组用于限制给到场效应管Q1源极的电流，使得供电电压稳定，电流可控，降低风险，提高装置使用寿命；本方案采用的限流稳压电路反应速度快，具有出色的瞬态响应特点，能够在超低压差下通过搭配电容器实现稳定工作。
在一个实施例中，如图5所示，功率调节模块配置有功率调节电路，功率调节电路包括调节模组U3、EMI过滤模组、冗余过压保护模组、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、感应器L1和场效应管Q3；
二极管D1的阳极作为电源输入端，二极管D1的阴极作为电源输出端与照明灯连接；
二极管D1的阳极分别与电容C1的正极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极、二极管D7的阳极和感应器L1的输入引脚1连接，二极管D2的阳极分别与二极管D4的阴极和EMI过滤模组的引脚1连接，二极管D3的阳极分别与二极管D5的阴极和EMI过滤模组的引脚2连接，二极管D4的阳极分别和二极管D5的阳极、二极管D6的阴极、电容C1的负极、电阻R8的一端和电阻R9的一端连接，二极管D6的阳极和电阻R8的另一端连接并接地，电阻R9的另一端与调节模组U3的CS引脚连接；
调节模组U3的pfc引脚分别与电阻R7的一端和电容C3的正极连接，电阻R7的另一端分别与电容C3的负极、电容C2的负极和电阻R6的一端连接并接地，电容C2的正极分别与电阻R5的一端、电阻R6的另一端和调节模组U3的FB引脚连接，电阻R5的另一端与二极管D1的阴极电源输出端连接；
调节模组U3的Vm引脚分别与电容C5的正极和电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端分别与电容C4的正极和电阻R10的一端连接，电容C5的负极分别与电容C4的负极和电阻R10的另一端连接并接地；
调节模组U3的ZCD引脚分别与电容C6的正极和冗余过压保护模组的引脚1连接，电容C6的负极分别与调节模组U3的GND引脚、冗余过压保护模组的引脚2、电容C7的负极和冗余过压保护模组的引脚3连接并接地；电容C7的正极与调节模组U3的VC引脚连接；
感应器L1的输入引脚2分别与二极管D8的阳极和场效应管Q3的漏极连接，二极管D8的阴极与电容C8的正极和二极管D1的阴极电源输出端连接，电容C8的负极分别与场效应管Q3的源极和电阻R12的一端连接并接地，电阻R12的另一端分别与场效应管Q3的栅极和调节模组U3的DRV引脚连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置功率调节电路，通过稳压式内部补偿，对LED屏幕的功率因数进行调节，使得LED屏幕处于较高的电能使用状态，最大限度地降低损耗，实现LED屏幕的节能；本方案设置EMI过滤模组实现滤波，降低干扰抖动，提高功率因数调节精度；本方案的功率调节电路还具有负载快速瞬态补偿和过压保护功能。
在一个实施例中，主控模块连接有摄像头，摄像头用于拍摄LED屏幕前方的场景图像；
主控模块内置图像识别子模块、光照分析子模块和验证子模块；
图像识别子模块对场景图像进行预处理，从预处理后的场景图像中识别场景中物体；
光照分析子模块设有图像光照模型，光照分析子模块根据识别的场景中物体确定物体的光反射率；图像光照模型根据物体的光反射率从预处理后的场景图像提取场景光照参数；
验证子模块通过场景光照参数对光照强度信息进行验证，若场景光照参数与光照强度信息不相符，则根据场景光照参数以及预设的修正因子对光照强度信息进行修正。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置摄像头拍摄LED屏幕前方的场景图像，通过图像识别子模块进行图像中物体识别，根据物体识别结合存储的物体光反向率库确定物体的光反射率，使用图像光照模型根据物体的光反射率从场景图像提取场景光照参数，用于验证子模块对光照强度信息进行验证，验证发现不相符则进行修正；由于场景图像可以反映LED屏幕前方稍远处的光照情况，因此，本方案通过光强验证可以避免LED屏幕及光照计安装位置原因（例如存在遮挡物造成局部光照较弱）造成的光照强度信息采集偏差，补偿光照计检测受到安装的局部位置影响的局限性，通过修正提高光照强度信息的可靠性；其中，验证可以采用预设对照表进行；将修正后的光照强度信息用于比对确定光照强度变化情况；对场景图像进行预处理可以提高图像质量，修正因子可以通过试验方式确定。
在一个实施例中，LED屏幕的发光二极管配置有整流与回馈控制电路，整流与回馈控制电路包括跨阻放大器、环境光抑制模组和可逆变流模组；
发光二极管的阳极与跨阻放大器的反相输入端连接，跨阻放大器的非反相输入端接地，跨阻放大器的输出端与环境光抑制模组的输入端连接，环境光抑制模组的输出端与可逆变流模组的输入端连接，跨阻放大器的反相输入端和可逆变流模组的输出端连接，可逆变流模组的输出端与主控模块连接；
跨阻放大器的反相输入端和输出端并联有电阻和电容；
如图6所示，LED屏幕的发光二极管PD1、发光二极管PD2、发光二极管PD3和发光二极管PD4分别连接有跨阻放大器、环境光抑制模组和可逆变流模组，跨阻放大器U4、跨阻放大器U5、跨阻放大器U6和跨阻放大器U7的反相输入端相互连接，可逆变流模组U8、可逆变流模组U9、可逆变流模组U10和可逆变流模组U11的输出端相互连接且与各跨阻放大器的反相输入端连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过给LED屏幕的发光二极管配置整流与回馈控制电路，通过跨阻放大器将LED屏幕工作信号放大，通过环境光抑制模组排除环境光对LED屏幕工作信号的影响，通过可逆变流模组增强LED屏幕工作信号差异的可识别性，通过主控模块根据反馈的LED屏幕工作信号差异实现LED屏幕的智能化调节；可以适应LED屏幕的智能化调节，实现LED屏幕功率的精确控制，使得LED屏幕的功耗更低，实现显示器的节能。
在一个实施例中，主控模块包括可靠性评价子模块和校正子模块，可靠性评价子模块设有可靠性评价模型；
可靠性评价模型定期采用以下公式计算调整LED屏幕的输出功率的可靠性：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
上式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表示调整LED屏幕的输出功率的可靠性；
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表示控制装置中关键的部件 或者模块的数量，根据控制装置预先设定；
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示第
Figure DEST_PATH_IMAGE005
个关键的部件或者模块的权重系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示第
Figure 80441DEST_PATH_IMAGE005
个关键的部件或者模块的衰变函数；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表示LED屏幕的使用时长；
若计算得到的可靠性小于预设阈值，则校正子模块根据预设阈值与可靠性差值，采用预设方案进行LED屏幕控制的校正。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置可靠性评价子模块对LED屏幕的输出功率控制进行可靠性评价，若可靠性低，则由校正子模块进行设备校正，通过校正重新调整设备状态，保障LED屏幕的输出功率控制的高精度；可靠性评价定期进行可以节省能耗；控制装置中关键的部件或者模块是指对于确定光照强度变化情况或者LED屏幕的输出功率调整具有较大影响的部件或者模块。
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 (9)

1.一种LED屏幕的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100：实时采集环境的光照强度信息和空气湿度数据；
S200：对多次采集的光照强度信息进行比对，确定环境的光照强度是否发生变化；
S300：若光照强度发生变化，根据光照强度变化情况调整LED屏幕的输出功率；
S400：根据空气湿度数据确定LED屏幕的亮度影响因子，根据亮度影响因子对LED屏幕的输出功率实施补偿，采用补偿后的输出功率对LED屏幕进行控制。
2.根据权利要求1所述的LED屏幕的控制方法，其特征在于，在S100步骤中，对光照强度信息进行预处理，预处理方式如下：
S110：将设定时长内持续采集的光照强度信息作为信息序列，采用弗雷歇距离方法，包括局部趋势相异度衡量和全局相似度衡量，获得任意两个光照强度信息的局部相异度和全局相似度；
S120：根据局部相异度和全局相似度综合衡量上述两个光照强度信息的相似度，形成相似度矩阵，映射成无向加权完全图的边权重矩阵；
S130：根据相似度矩阵获取各光照强度信息相似度偏序矩阵，映射为顶点权重矩阵；
S140：根据设定的相似度阈值在无向加权完全图中单次搜寻最大加权团，筛选得到有效的光照强度信息。
3.根据权利要求1所述的LED屏幕的控制方法，其特征在于，在S200步骤中，光照强度信息进行对比的方式如下：
以光照强度发生变化的时间为节点，对采集的光照强度信息进行分时段对比，将当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值进行对比；
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的绝对值小于预设阈值，则表示环境的光照强度没有发生变化；
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的绝对值不小于预设阈值，则表示环境的光照强度发生变化，并将当前时间作为最新节点。
4.根据权利要求1所述的LED屏幕的控制方法，其特征在于，在S300步骤中，对LED屏幕的输出功率调整的方式如下：
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值为负值，表示环境的光照强度变弱，相应调低LED屏幕的输出功率；
若当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值为正值，表示环境的光照强度变强，相应调高LED屏幕的输出功率；
LED屏幕的输出功率调低或者调高的调节量，由当前实时采集的光照强度信息与同时段多次采集的光照强度信息的均值的差值的绝对值乘以调节因子确定。
5.一种LED屏幕的控制装置，其特征在于，包括湿度传感器、光照计、评估模块、功率调节模块、补偿模块和主控模块；
湿度传感器用于检测空气湿度数据；
光照计用于实时采集环境的光照强度信息；
评估模块用于对多次采集的光照强度信息进行比对，确定环境的光照强度是否发生变化；
功率调节模块用于在光照强度发生变化时，根据光照强度变化情况调整LED屏幕的输出功率；
补偿模块用于根据空气湿度数据确定LED屏幕的亮度影响因子，根据亮度影响因子对LED屏幕的输出功率实施补偿；
主控模块分别与湿度传感器、光照计、评估模块、功率调节模块、补偿模块和LED屏幕连接，主控模块用于采用补偿后的输出功率对LED屏幕进行控制。
6.根据权利要求5所述的LED屏幕的控制装置，其特征在于，还包括供电管理模块，供电管理模块内置限流稳压电路，限流稳压电路包括限流模组、场效应管Q1、带隙基准电压模组、放大器U1、误差放大器U2、可变电阻R1、可变电阻R2和可变电阻R3；
限流模组的输入端与电源连接，限流模组的输出端与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的漏极和电池模块连接；
限流模组的控制端与误差放大器U2的引脚4连接，误差放大器U2的输入引脚1通过可变电阻R1与放大器U1的输出引脚4连接，误差放大器U2的引脚3分别与带隙基准电压模组和放大器U1的引脚3连接，误差放大器U2的输出引脚5与场效应管Q1的栅极连接；
放大器U1的输入引脚1与带隙基准电压模组连接，放大器U1的输入引脚2分别与可变电阻R2的一端和可变电阻R3的一端连接，可变电阻R2的另一端与误差放大器U2的输入引脚1连接，可变电阻R3的另一端接地；
误差放大器U2的输入引脚2与场效应管Q1的漏极连接作为供电输出端。
7.根据权利要求5所述的LED屏幕的控制装置，其特征在于，功率调节模块配置有功率调节电路，功率调节电路包括调节模组U3、EMI过滤模组、冗余过压保护模组、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、感应器L1和场效应管Q3；
二极管D1的阳极作为电源输入端，二极管D1的阴极作为电源输出端与照明灯连接；
二极管D1的阳极分别与电容C1的正极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极、二极管D7的阳极和感应器L1的输入引脚1连接，二极管D2的阳极分别与二极管D4的阴极和EMI过滤模组的引脚1连接，二极管D3的阳极分别与二极管D5的阴极和EMI过滤模组的引脚2连接，二极管D4的阳极分别和二极管D5的阳极、二极管D6的阴极、电容C1的负极、电阻R8的一端和电阻R9的一端连接，二极管D6的阳极和电阻R8的另一端连接并接地，电阻R9的另一端与调节模组U3的CS引脚连接；
调节模组U3的pfc引脚分别与电阻R7的一端和电容C3的正极连接，电阻R7的另一端分别与电容C3的负极、电容C2的负极和电阻R6的一端连接并接地，电容C2的正极分别与电阻R5的一端、电阻R6的另一端和调节模组U3的FB引脚连接，电阻R5的另一端与二极管D1的阴极电源输出端连接；
调节模组U3的Vm引脚分别与电容C5的正极和电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端分别与电容C4的正极和电阻R10的一端连接，电容C5的负极分别与电容C4的负极和电阻R10的另一端连接并接地；
调节模组U3的ZCD引脚分别与电容C6的正极和冗余过压保护模组的引脚1连接，电容C6的负极分别与调节模组U3的GND引脚、冗余过压保护模组的引脚2、电容C7的负极和冗余过压保护模组的引脚3连接并接地；电容C7的正极与调节模组U3的VC引脚连接；
感应器L1的输入引脚2分别与二极管D8的阳极和场效应管Q3的漏极连接，二极管D8的阴极与电容C8的正极和二极管D1的阴极电源输出端连接，电容C8的负极分别与场效应管Q3的源极和电阻R12的一端连接并接地，电阻R12的另一端分别与场效应管Q3的栅极和调节模组U3的DRV引脚连接。
8.根据权利要求5所述的LED屏幕的控制装置，其特征在于，主控模块连接有摄像头，摄像头用于拍摄LED屏幕前方的场景图像；
主控模块内置图像识别子模块、光照分析子模块和验证子模块；
图像识别子模块对场景图像进行预处理，从预处理后的场景图像中识别场景中物体；
光照分析子模块设有图像光照模型，光照分析子模块根据识别的场景中物体确定物体的光反射率；图像光照模型根据物体的光反射率从预处理后的场景图像提取场景光照参数；
验证子模块通过场景光照参数对光照强度信息进行验证，若场景光照参数与光照强度信息不相符，则根据场景光照参数以及预设的修正因子对光照强度信息进行修正。
9.根据权利要求5所述的LED屏幕的控制装置，其特征在于，LED屏幕的发光二极管配置有整流与回馈控制电路，整流与回馈控制电路包括跨阻放大器、环境光抑制模组和可逆变流模组；
发光4二极管的阳极与跨阻放大器的反相输入端连接，跨阻放大器的非反相输入端接地，跨阻放大器的输出端与环境光抑制模组的输入端连接，环境光抑制模组的输出端与可逆变流模组的输入端连接，跨阻放大器的反相输入端和可逆变流模组的输出端连接，可逆变流模组的输出端与主控模块连接；
跨阻放大器的反相输入端和输出端并联有电阻和电容。
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