CN116437541B - 一种基于差分调度的多灯光同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能控制领域，本发明提供了一种基于差分调度的多灯光同步方法及系统，对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系，连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令，计算灯光控制器的异调同位延迟，根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步。所述方法能够实现多个灯光设备之间的参数同步，确保复杂场景下的灯光效果一致性，无需人工手动对灯光设备进行调控，大幅提高灯光同步的效率，通过计算异调同位延迟，并利用该延迟指标调整灯光设备的响应顺序，实现多灯光效果同步的高一致性以及高精准度。

Description

一种基于差分调度的多灯光同步方法
技术领域
本发明涉及智能控制领域，特别涉及一种基于差分调度的多灯光同步方法。
背景技术
灯光参数变化同步是指在多个灯光设备之间实现一致的参数变化。通常情况下，每个灯光设备都有相应的颜色或亮度变化模式和参数设置，而灯光参数变化同步技术可以让多个灯光设备在同一时间内按照同一模式进行颜色变化，以达到统一的效果。灯光参数变化同步技术在家庭装饰领域、商业展示、活动现场等场景中有着广泛应用，多个灯光设备可以通过智能控制系统实现同步变化，从而实现不同的视觉效果。
控制器是控制灯光的核心设备之一，通过控制器，用户可以对灯光进行各种操作，例如调整颜色、亮度和模式等。在多灯光系统中，控制器起着协调以及同步多种灯光的作用。当控制器之间的通信出现问题，不同灯光之间的同步就会出现偏差，从而导致颜色不同步或颜色不协调，因此，对灯光控制器之间的通信协议及通信方式作出针对性的优化，是实现多灯光系统高效、稳定运行的重要方式。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于差分调度的多灯光同步方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
本发明提供了一种基于差分调度的多灯光同步方法，对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系，连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令，计算灯光控制器的异调同位延迟，根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步。所述方法能够实现多个灯光设备之间的参数同步，确保复杂场景下的灯光效果一致性，无需人工手动对灯光设备进行调控，大幅提高灯光同步的效率，通过计算异调同位延迟，并利用该延迟指标调整灯光设备的响应顺序，实现多灯光效果同步的高一致性以及高精准度。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种基于差分调度的多灯光同步方法，所述方法包括以下步骤：
S100，对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系；
S200，连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令；
S300，计算灯光控制器的异调同位延迟；
S400，根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步。
进一步地，灯光设备与灯光控制器通过DMX512协议实现数字通信，灯光控制器通过发送调光指令至灯光设备以控制灯光设备的颜色变化（即灯光设备接收到调光指令后，根据调光指令改变灯光的颜色）；各个灯光控制器之间通过无线方式实现通信；控制终端与灯光控制器通过DMX512协议实现数字通信，控制终端通过发送灯光同步指令至灯光控制器中，灯光同步指令用以实现灯光设备的灯光亮度和灯光效果的编辑、记录以及控制。
可选地，步骤S100中，所述灯光设备为频闪灯、曝光度灯、调光灯、聚光灯中的任意一种或多种，所述灯光控制器为GrandMA2、EOSClassic、TitanMobile、MagicQPC、MartinM1中的任意一种，所述控制终端为控制多个灯光控制器的终端控制器。
进一步地，步骤S100中，对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系的方法具体为：记多个灯光设备的数量为N个，通过聚类算法将N个灯光设备划分为K个分类（一般根据灯光布置场地确定K的具体数值），将所述K个分类作为K个灯光区，在每个灯光区中布置且仅布置一个灯光控制器，共布置K个灯光控制器，每个灯光区中的灯光控制器通过DMX512协议控制该灯光区中的所有灯光设备，所述聚类算法为k均值聚类算法、层次聚类法、DBSCAN密度法、均值漂移算法中的任意一种。
可选地，所述通过聚类算法将N个灯光设备划分为K个分类，其中，K=N/P，P的值设置为[5,50]中的任意一个整数。
进一步地，步骤S200中，连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令的方法具体为：将控制终端与K个灯光控制器通过有线或无线进行连接，在控制终端中每隔一秒向K个灯光控制器发送K个灯光同步指令，共发送N次，N为多个灯光设备的数量。
进一步地，步骤S300中，计算灯光控制器的异调同位延迟的方法具体为：
S301，记录灯光同步指令的发送时间和接收时间，所述发送时间为灯光同步指令在控制终端被发出的时刻，所述接收时间为灯光控制器接收到灯光同步指令的时刻，将所述发送时间和所述接收时间的时间差作为灯光同步指令的时间差，转到S302；
S302，设置N个空白的集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}，初始化整数变量a，变量a的初始值设置为1，变量a的取值范围为[1,N]，从a=1开始遍历变量a，转到S303；
S303，在控制终端中，向K个灯光控制器同时发送K个灯光同步指令，每个灯光控制器接收且仅接收到一个灯光同步指令，以eno(i)表示第i个灯光同步指令的时间差，则i=1,2,…,K，i为序号，将K个灯光同步指令的时间差的值eno(1),eno(2),…,eno(K)依次存入集合fiva{}中，则集合fiva{}中共有K个元素，fiva{}代表当前变量a的值在N个空白的集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}中所对应的第a个集合，转到S304；
S304，如果当前变量a的值小于N，则将变量a的值增加1，转到S303；如果当前变量a的值等于或大于N，则创建一个空白的集合sug{}和一个空白的集合thi{}，同时将变量a的值重置为1并转至S305；
S305，以ser(a)表示当前集合fiva{}中元素值最小的元素（第一轮次的灯光同步指令中，响应速度最快的灯光控制器），将当前集合fiva+1{}中所有元素值大于ser(a)的元素加入到集合sug{}中，以sug(j)表示集合sug{}中的第j个元素，j=1,2,…,N1，N1为集合sug{}中所有元素的数量，计算当前的同位延迟率Isot，将当前的同位延迟率Isot的值加入集合thi{}中，转到S306；
其中，同位延迟率Isot的计算方法为：，sum(fiva+1{})代表当前集合fiva+1{}中所有元素的总和；
S306，如果当前变量a的值小于N-1时，则令变量a的值增加1，同时将集合sug{}内的所有元素清空并转至S305；如果当前变量a的值等于或大于N-1时，则转至S307；
S307，以fiv1(p)表示集合fiv1{}中的第p个元素，p=1,2,…,N2，N2为集合fiv1{}中所有元素的数量，记集合fiv1{}中元素值最小的元素为A1，记集合fiv1{}中所有元素的值的总和为A2，记，将Sti的值填入集合thi{}的头部，初始化一个变量k，变量k的初值设置为1，变量k的取值范围为[1,K]，从k=1开始遍历变量k，转至S308；
S308，以thi(b)表示集合thi{}中的第b个元素，b=1,2,…,N，以Hete(k)表示K个灯光控制器中的第k个灯光控制器的异调同位延迟，Hete(k)的计算方法如下式：
；
式中，fivb(k)为N个集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}中的第b个集合内的第k个元素，min(fivb{})为N个集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}中的第b个集合内元素值最小的元素，转至S309；
S309，如果当前变量k的值小于K，则将变量k的值增加1，并转到S308；如果当前变量k的值等于或大于K，则转到S310；
S310，依次将Hete(1),Hete(2),…,Hete(K)保存为K个灯光控制器中的第1个,第2个,…,第K个灯光控制器的异调同位延迟。
本步骤的有益效果为：在灯光设备的颜色或亮度等参数的同步过程中，控制器是控制灯光的核心设备之一，而由于灯光控制器与控制终端存在通信误差，在整个多灯光调光的过程中，灯光同步指令并不能够同时送达各个灯光控制器而使得灯光区内所有灯光设备同时亮起，因此，本步骤的方法通过计算各个灯光控制器与控制终端的灯光同步指令的时间差，时间差代表着两者之间的指令响应速度，也代表着当前两者之间的通信质量，通过时间差计算每轮次的同位延迟率，在N轮次的计算后，利用每个灯光控制器在每轮次的数据表现建立灯光控制器的异调同位延迟，异调同位延迟反映出不同控制器对于控制终端的综合响应速度，通过该延迟指标对灯光设备进行实时调控，能够有效降低调光延迟，提高多灯光的同步性和响应速度，按照异调同位延迟确定灯光指令的发送顺序，使得各个灯光控制器两两之间的响应速度在最大程度上充分接近，进而减少指令传输的时间差，保证整个灯光控制系统的稳定性和可靠性。
进一步地，步骤S400中，根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步的方法具体为：
S401，创建一个空白的集合Hete{}，初始化一个变量r，变量r的初值设置为1，变量r的取值范围为[1,K]，从r=1开始遍历变量r，转至S402；
S402，将K个灯光控制器的异调同位延迟Hete(1),Hete(2),…,Hete(K)依次存入集合Hete{}中，则集合Hete{}中的所有元素为Hete(1),Hete(2),…,Hete(K)，转至S403；
S403，以Hete(R)表示当前的集合Hete{}中元素值最大的元素，R为序号，通过控制终端发送一个灯光同步指令至K个灯光控制器中的第R个灯光控制器，转至S404；
S404，当所述第R个灯光控制器接受到所述灯光同步指令时，立即返回一个响应到控制终端，表示已经成功接收到灯光同步指令；当控制终端接收到所述响应时，转至S405；当控制终端未接收到所述响应时，转至S403（用于通过控制终端再次发送灯光同步指令至第R个灯光控制器中）；
S405，如果当前变量r的值小于K，则将变量r的值增加1（变量r用于遍历K，以确保点亮所有灯光控制器所属灯光区内的所有灯光设备），同时，在集合Hete{}中删除当前的Hete(R)，将删除当前的Hete(R)后的集合Hete{}作为新的Hete{}，转至S403。
本发明还提供了一种基于差分调度的多灯光同步系统，所述一种基于差分调度的多灯光同步系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可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一种基于差分调度的多灯光同步方法中的步骤，所述基于差分调度的多灯光同步系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、移动电话、手提电话、平板电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
权限划分单元，用于对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系；
指令发送单元，用于连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令；
延迟计算单元，用于计算灯光控制器的异调同位延迟；
灯光同步单元，用于根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步。
本发明的有益效果为：所述方法能够实现多个灯光设备之间的参数同步，确保复杂场景下的灯光效果一致性，无需人工手动对灯光设备进行调控，大幅提高灯光同步的效率，通过计算异调同位延迟，并利用该延迟指标调整灯光设备的响应顺序，实现多灯光效果同步的高一致性以及高精准度。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
图1所示为一种基于差分调度的多灯光同步方法的流程图；
图2所示为一种基于差分调度的多灯光同步系统的系统结构图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
如图1所示为根据本发明的一种基于差分调度的多灯光同步方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种基于差分调度的多灯光同步方法。
本发明提出一种基于差分调度的多灯光同步方法，所述方法包括以下步骤：
S100，对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系；
S200，连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令；
S300，计算灯光控制器的异调同位延迟；
S400，根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步。
进一步地，灯光设备与灯光控制器通过DMX512协议实现数字通信，灯光控制器通过发送调光指令至灯光设备以控制灯光设备的颜色变化（即灯光设备接收到调光指令后，根据调光指令改变灯光的颜色）；各个灯光控制器之间通过无线方式实现通信；控制终端与灯光控制器通过DMX512协议实现数字通信，控制终端通过发送灯光同步指令至灯光控制器中，灯光同步指令用以实现灯光设备的灯光亮度和灯光效果的编辑、记录以及控制。
可选地，步骤S100中，所述灯光设备为频闪灯、曝光度灯、调光灯、聚光灯中的任意一种或多种，所述灯光控制器为GrandMA2、EOSClassic、TitanMobile、MagicQPC、MartinM1中的任意一种，所述控制终端为控制多个灯光控制器的终端控制器。
进一步地，步骤S100中，对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系的方法具体为：记多个灯光设备的数量为N个，通过聚类算法将N个灯光设备划分为K个分类（一般根据灯光布置场地确定K的具体数值），将所述K个分类作为K个灯光区，在每个灯光区中布置且仅布置一个灯光控制器，共布置K个灯光控制器，每个灯光区中的灯光控制器通过DMX512协议控制该灯光区中的所有灯光设备，所述聚类算法为k均值聚类算法、层次聚类法、DBSCAN密度法、均值漂移算法中的任意一种。
可选地，所述通过聚类算法将N个灯光设备划分为K个分类，其中，K=N/P，P的值设置为[5,50]中的任意一个整数。
进一步地，步骤S200中，连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令的方法具体为：将控制终端与K个灯光控制器通过有线或无线进行连接，在控制终端中每隔一秒向K个灯光控制器发送K个灯光同步指令，共发送N次，N为多个灯光设备的数量。
进一步地，步骤S300中，计算灯光控制器的异调同位延迟的方法具体为：
S301，记录灯光同步指令的发送时间和接收时间，所述发送时间为灯光同步指令在控制终端被发出的时刻，所述接收时间为灯光控制器接收到灯光同步指令的时刻，将所述发送时间和所述接收时间的时间差作为灯光同步指令的时间差，转到S302；
S302，设置N个空白的集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}，初始化整数变量a，变量a的初始值设置为1，变量a的取值范围为[1,N]，从a=1开始遍历变量a，转到S303；
S303，在控制终端中，向K个灯光控制器同时发送K个灯光同步指令，每个灯光控制器接收且仅接收到一个灯光同步指令，以eno(i)表示第i个灯光同步指令的时间差，则i=1,2,…,K，i为序号，将K个灯光同步指令的时间差的值eno(1),eno(2),…,eno(K)依次存入集合fiva{}中，则集合fiva{}中共有K个元素，fiva{}代表当前变量a的值在N个空白的集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}中所对应的第a个集合，转到S304；
S304，如果当前变量a的值小于N，则将变量a的值增加1，转到S303；如果当前变量a的值等于或大于N，则创建一个空白的集合sug{}和一个空白的集合thi{}，同时将变量a的值重置为1并转至S305；
S305，以ser(a)表示当前集合fiva{}中元素值最小的元素（第一轮次的灯光同步指令中，响应速度最快的灯光控制器），将当前集合fiva+1{}中所有元素值大于ser(a)的元素加入到集合sug{}中，以sug(j)表示集合sug{}中的第j个元素，j=1,2,…,N1，N1为集合sug{}中所有元素的数量，计算当前的同位延迟率Isot，将当前的同位延迟率Isot的值加入集合thi{}中，转到S306；
其中，同位延迟率Isot的计算方法为：，sum(fiva+1{})代表当前集合fiva+1{}中所有元素的总和；
S306，如果当前变量a的值小于N-1时，则令变量a的值增加1，同时将集合sug{}内的所有元素清空并转至S305；如果当前变量a的值等于或大于N-1时，则转至S307；
S307，以fiv1(p)表示集合fiv1{}中的第p个元素，p=1,2,…,N2，N2为集合fiv1{}中所有元素的数量，记集合fiv1{}中元素值最小的元素为A1，记集合fiv1{}中所有元素的值的总和为A2，记，将Sti的值填入集合thi{}的头部，初始化一个变量k，变量k的初值设置为1，变量k的取值范围为[1,K]，从k=1开始遍历变量k，转至S308；
S308，以thi(b)表示集合thi{}中的第b个元素，b=1,2,…,N，以Hete(k)表示K个灯光控制器中的第k个灯光控制器的异调同位延迟，Hete(k)的计算方法如下式：
；
式中，fivb(k)为N个集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}中的第b个集合内的第k个元素，min(fivb{})为N个集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}中的第b个集合内元素值最小的元素，转至S309；
S309，如果当前变量k的值小于K，则将变量k的值增加1，并转到S308；如果当前变量k的值等于或大于K，则转到S310；
S310，依次将Hete(1),Hete(2),…,Hete(K)保存为K个灯光控制器中的第1个,第2个,…,第K个灯光控制器的异调同位延迟。
进一步地，步骤S400中，根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步的方法具体为：
S401，创建一个空白的集合Hete{}，初始化一个变量r，变量r的初值设置为1，变量r的取值范围为[1,K]，从r=1开始遍历变量r，转至S402；
S402，将K个灯光控制器的异调同位延迟Hete(1),Hete(2),…,Hete(K)依次存入集合Hete{}中，则集合Hete{}中的所有元素为Hete(1),Hete(2),…,Hete(K)，转至S403；
S403，以Hete(R)表示当前的集合Hete{}中元素值最大的元素，R为序号，通过控制终端发送一个灯光同步指令至K个灯光控制器中的第R个灯光控制器，转至S404；
S404，当所述第R个灯光控制器接受到所述灯光同步指令时，立即返回一个响应到控制终端，表示已经成功接收到灯光同步指令；当控制终端接收到所述响应时，转至S405；当控制终端未接收到所述响应时，转至S403（用于通过控制终端再次发送灯光同步指令至第R个灯光控制器中）；
S405，如果当前变量r的值小于K，则将变量r的值增加1（变量r用于遍历K，以确保点亮所有灯光控制器所属灯光区内的所有灯光设备），同时，在集合Hete{}中删除当前的Hete(R)，将删除当前的Hete(R)后的集合Hete{}作为新的Hete{}，转至S403。
所述一种基于差分调度的多灯光同步系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可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上述一种基于差分调度的多灯光同步方法实施例中的步骤，所述一种基于差分调度的多灯光同步系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、移动电话、手提电话、平板电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群。
本发明的实施例提供的一种基于差分调度的多灯光同步系统，如图2所示，该实施例的一种基于差分调度的多灯光同步系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可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上述一种基于差分调度的多灯光同步方法实施例中的步骤，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
权限划分单元，用于对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系；
指令发送单元，用于连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令；
延迟计算单元，用于计算灯光控制器的异调同位延迟；
灯光同步单元，用于根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步。
所述一种基于差分调度的多灯光同步系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中。所述一种基于差分调度的多灯光同步系统包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种基于差分调度的多灯光同步方法及系统的示例，并不构成对一种基于差分调度的多灯光同步方法及系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种基于差分调度的多灯光同步系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立元器件门电路或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种基于差分调度的多灯光同步系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种基于差分调度的多灯光同步系统的各个分区域。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种基于差分调度的多灯光同步方法及系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card ,SMC)，安全数字(Secure Digital ,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明提供了一种基于差分调度的多灯光同步方法及系统，对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系，连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令，计算灯光控制器的异调同位延迟，根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步。所述方法能够实现多个灯光设备之间的参数同步，确保复杂场景下的灯光效果一致性，无需人工手动对灯光设备进行调控，大幅提高灯光同步的效率，通过计算异调同位延迟，并利用该延迟指标调整灯光设备的响应顺序，实现多灯光效果同步的高一致性以及高精准度。尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

Claims (6)

1.一种基于差分调度的多灯光同步方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100，对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系；
S200，连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令；
S300，计算灯光控制器的异调同位延迟；
S400，根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步；
其中，步骤S300中，计算灯光控制器的异调同位延迟的方法具体为：
S301，记录灯光同步指令的发送时间和接收时间，所述发送时间为灯光同步指令在控制终端被发出的时刻，所述接收时间为灯光控制器接收到灯光同步指令的时刻，将所述发送时间和所述接收时间的时间差作为灯光同步指令的时间差，转到S302；
S302，设置N个空白的集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}，初始化整数变量a，变量a的初始值设置为1，变量a的取值范围为[1,N]，从a=1开始遍历变量a，转到S303；
S303，在控制终端中，向K个灯光控制器同时发送K个灯光同步指令，每个灯光控制器接收且仅接收到一个灯光同步指令，以eno(i)表示第i个灯光同步指令的时间差，则i=1,2,…,K，i为序号，将K个灯光同步指令的时间差的值eno(1),eno(2),…,eno(K)依次存入集合fiva{}中，则集合fiva{}中共有K个元素，fiva{}代表当前变量a的值在N个空白的集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}中所对应的第a个集合，转到S304；
S304，如果当前变量a的值小于N，则将变量a的值增加1，转到S303；如果当前变量a的值等于或大于N，则创建一个空白的集合sug{}和一个空白的集合thi{}，同时将变量a的值重置为1并转至S305；
S305，以ser(a)表示当前集合fiva{}中元素值最小的元素，将集合fiva+1{}中所有元素值大于ser(a)的元素加入到集合sug{}中，以sug(j)表示集合sug{}中的第j个元素，j=1,2,…,N1，N1为集合sug{}中所有元素的数量，计算当前的同位延迟率Isot，将当前的同位延迟率Isot的值加入集合thi{}中，转到S306；
其中，同位延迟率Isot的计算方法为：，sum(fiva+1{})代表集合fiva+1{}中所有元素的总和；
S306，如果当前变量a的值小于N-1时，则令变量a的值增加1，同时将集合sug{}内的所有元素清空并转至S305；如果当前变量a的值等于或大于N-1时，则转至S307；
S307，以fiv1(p)表示集合fiv1{}中的第p个元素，p=1,2,…,N2，N2为集合fiv1{}中所有元素的数量，记集合fiv1{}中元素值最小的元素为A1，记集合fiv1{}中所有元素的值的总和为A2，记，将Sti的值填入集合thi{}的头部，初始化一个变量k，变量k的初值设置为1，变量k的取值范围为[1,K]，从k=1开始遍历变量k，转至S308；
S308，以thi(b)表示集合thi{}中的第b个元素，b=1,2,…,N，以Hete(k)表示K个灯光控制器中的第k个灯光控制器的异调同位延迟，Hete(k)的计算方法如下式：
；
式中，fivb(k)为N个集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}中的第b个集合内的第k个元素，min(fivb{})为N个集合fiv1{},fiv2{},…,fivN{}中的第b个集合内元素值最小的元素，转至S309；
S309，如果当前变量k的值小于K，则将变量k的值增加1，并转到S308；如果当前变量k的值等于或大于K，则转到S310；
S310，依次将Hete(1),Hete(2),…,Hete(K)保存为K个灯光控制器中的第1个,第2个,…,第K个灯光控制器的异调同位延迟。
2.根据权利要求1所述的一种基于差分调度的多灯光同步方法，其特征在于，所述灯光设备与灯光控制器通过DMX512协议实现数字通信，灯光控制器通过发送调光指令至灯光设备以控制灯光设备的颜色变化；各个灯光控制器之间通过无线方式实现通信；控制终端与灯光控制器通过DMX512协议实现数字通信，控制终端通过发送灯光同步指令至灯光控制器中，灯光同步指令用以实现灯光设备的灯光亮度和灯光效果的编辑、记录以及控制。
3.根据权利要求1所述的一种基于差分调度的多灯光同步方法，其特征在于，步骤S100中，对多个灯光设备进行权限划分，建立灯光控制器与灯光设备之间的控制关系的方法具体为：记多个灯光设备的数量为N个，通过聚类算法将N个灯光设备划分为K个分类，将所述K个分类作为K个灯光区，在每个灯光区中布置且仅布置一个灯光控制器，共布置K个灯光控制器，每个灯光区中的灯光控制器通过DMX512协议控制该灯光区中的所有灯光设备，所述聚类算法为k均值聚类算法、层次聚类法、DBSCAN密度法、均值漂移算法中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于差分调度的多灯光同步方法，其特征在于，步骤S200中，连接灯光控制器与控制终端，通过控制终端向灯光控制器发出灯光同步指令的方法具体为：将控制终端与K个灯光控制器通过有线或无线进行连接，在控制终端中每隔一秒向K个灯光控制器发送K个灯光同步指令，共发送N次，N为多个灯光设备的数量。
5.根据权利要求1所述的一种基于差分调度的多灯光同步方法，其特征在于，步骤S400中，根据灯光控制器的异调同位延迟对灯光设备的灯光进行同步的方法具体为：
S401，创建一个空白的集合Hete{}，初始化一个变量r，变量r的初值设置为1，变量r的取值范围为[1,K]，从r=1开始遍历变量r，转至S402；
S402，将K个灯光控制器的异调同位延迟Hete(1),Hete(2),…,Hete(K)依次存入集合Hete{}中，则集合Hete{}中的所有元素为Hete(1),Hete(2),…,Hete(K)，转至S403；
S403，以Hete(R)表示当前的集合Hete{}中元素值最大的元素，R为序号，通过控制终端发送一个灯光同步指令至K个灯光控制器中的第R个灯光控制器，转至S404；
S404，当所述第R个灯光控制器接受到所述灯光同步指令时，立即返回一个响应到控制终端，表示已经成功接收到灯光同步指令；当控制终端接收到所述响应时，转至S405；当控制终端未接收到所述响应时，转至S403；
S405，如果当前变量r的值小于K，则将变量r的值增加1，同时，在集合Hete{}中删除当前的Hete(R)，将删除当前的Hete(R)后的集合Hete{}作为新的Hete{}，转至S403。
6.一种基于差分调度的多灯光同步系统，其特征在于，所述一种基于差分调度的多灯光同步系统包括：处理器、存储器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权利要求1-5中任一项所述的一种基于差分调度的多灯光同步方法中的步骤，所述一种基于差分调度的多灯光同步系统运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑或云端数据中心的计算设备中。
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