專(zhuān)利名稱(chēng)：照明控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明控制系統(tǒng)和方法，特別涉及一種用于光強(qiáng) 度控制和色度校正(huecorrection)的主動(dòng)照明控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，光源，如燈或許多燈，是被連接到燈開(kāi)關(guān)而用于室內(nèi) 或其它空間照明。開(kāi)關(guān)由用戶(hù)控制打開(kāi)和關(guān)閉光源。光源可能有一個(gè)固定 的光強(qiáng)度或有一個(gè)由用戶(hù)控制調(diào)整光強(qiáng)度的開(kāi)關(guān)。期望能在室內(nèi)和其它現(xiàn)代建筑內(nèi)提供一個(gè)優(yōu)美舒適的照明環(huán) 境，通過(guò)使用主動(dòng)的、自動(dòng)控制的和復(fù)雜的照明系統(tǒng)，而提供期望的照明 條件，而又不需要大量的人力控制。所以，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出許多自動(dòng)照明 控制系統(tǒng)。 —些照明控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是需要大量復(fù)雜的光傳感器(light sensor),從而導(dǎo)致成本上升。另外，如果任何一個(gè)傳感器發(fā)生阻滯或不能 正常運(yùn)作，整個(gè)控制系統(tǒng)將不能正常運(yùn)作。這些系統(tǒng)通常也需要依照詳細(xì) 的規(guī)格說(shuō)明來(lái)安裝專(zhuān)業(yè)設(shè)備，這會(huì)需要大量的時(shí)間、精力和開(kāi)支。所以，需要一種照明控制系統(tǒng)，其能夠克服現(xiàn)有照明控制系統(tǒng) 的諸多缺點(diǎn)，同時(shí)能夠提供主動(dòng)照明控制系統(tǒng)的好處。
發(fā)明概述依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，披露了一種用來(lái)控制預(yù)定區(qū)域照明 的照明控制系統(tǒng)。照明控制系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)位于預(yù)定區(qū)域內(nèi)的光源，
光源被設(shè)置以可調(diào)光強(qiáng)度； 一個(gè)照相機(jī)，其被設(shè)置以攝取預(yù)定區(qū)域的圖像；
一個(gè)控制器，與一個(gè)或多個(gè)光源和照相機(jī)通信聯(lián)系，控制器被設(shè)置以控制 一個(gè)或多個(gè)光源，并調(diào)整光源的光強(qiáng)度，控制器還被設(shè)置以攝取預(yù)定區(qū)域 的當(dāng)前圖像，控制器還被設(shè)置以初始化基準(zhǔn)圖像，并比較基準(zhǔn)圖像的目標(biāo)區(qū)域和當(dāng)前圖像的目標(biāo)區(qū)域以確定照明條件是否在一個(gè)預(yù)設(shè)可接受的范圍
內(nèi)，如果照明條件超出預(yù)設(shè)可接受的范圍執(zhí)行錯(cuò)誤警報(bào)檢査；當(dāng)照明條件 超出預(yù)設(shè)可接受的范圍時(shí)發(fā)出一個(gè)光控制信號(hào)，光控制信號(hào)包括用來(lái)調(diào)整 照明系統(tǒng)的指令；并依照指令調(diào)整照明系統(tǒng)。依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，披露了一種用來(lái)控制照明控制系 統(tǒng)的方法，照明控制系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)用來(lái)攝取圖像的照相機(jī)和一個(gè)包 括一個(gè)或多個(gè)光源的照明系統(tǒng)，照明系統(tǒng)被設(shè)置以發(fā)送光到一個(gè)預(yù)定區(qū)域。 此方法包括攝取和初始化一個(gè)基準(zhǔn)圖像；攝取預(yù)定區(qū)域的一個(gè)當(dāng)前圖像； 比較基準(zhǔn)圖像的目標(biāo)區(qū)域和當(dāng)前圖像的目標(biāo)區(qū)域以確定照明條件是否在一 個(gè)預(yù)設(shè)可接受的范圍內(nèi)，并且如果照明條件超出預(yù)定可接受的范圍執(zhí)行錯(cuò) 誤警報(bào)檢査；當(dāng)照明條件超出預(yù)設(shè)可接受的范圍是發(fā)出一個(gè)光控制信號(hào)， 光控制信號(hào)包括用來(lái)調(diào)整照明系統(tǒng)的指令；并依照指令調(diào)整照明系統(tǒng)。依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，披露了一種用來(lái)控制預(yù)定區(qū)域的 照明系統(tǒng)的方法。方法包括提供至少一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)以攝取預(yù)定區(qū)域的至少 一個(gè)圖像；提供一個(gè)具有多個(gè)唯一可尋址光源的照明系統(tǒng)，每個(gè)光源有一 個(gè)無(wú)線收發(fā)器(transceiver),其被設(shè)置以傳輸和接收無(wú)線信號(hào)，并且每個(gè) 光源有可調(diào)的光輸出；提供一個(gè)控制系統(tǒng)，其被設(shè)置以分析圖像數(shù)據(jù)，圖 像數(shù)據(jù)是由預(yù)定區(qū)域攝取的至少一個(gè)圖像產(chǎn)生，然后使用圖像數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生 一個(gè)照明控制信號(hào)，照明控制信號(hào)包括用來(lái)調(diào)整至少一個(gè)光源的光輸出的 指令；并根據(jù)照明控制信號(hào)來(lái)調(diào)整至少一個(gè)光源。從以下的詳細(xì)描述，其中本發(fā)明實(shí)施例是通過(guò)附圖進(jìn)行描述，
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明的其它實(shí)施例將變得更加顯而易見(jiàn)。將會(huì) 認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以有其它不同的實(shí)施例，能夠以各種方式修改其一些細(xì) 節(jié)，而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)預(yù)定區(qū)域的示范圖像，顯示了 示例圖像的示例格柵。圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例圖1所示預(yù)定區(qū)域的示例圖像，顯示了鄰近區(qū)域和目標(biāo)區(qū)域。圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的照明控制系統(tǒng)的模塊圖。
圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光控制過(guò)程的流程圖。
圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像初始化過(guò)程的流程圖。
圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的錯(cuò)誤警報(bào)檢査過(guò)程的流程圖。 發(fā)明詳述在以下的描述里，通過(guò)描述并參照附圖，顯示了本發(fā)明的具體 實(shí)施例。將會(huì)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍情況下對(duì)其結(jié)構(gòu)和其它方面作 出改變，而成為其它實(shí)施例的。再者，各種實(shí)施例和每個(gè)不同實(shí)施例的各 個(gè)方面可以以任何合適的方式進(jìn)行組合。所以，附圖和詳細(xì)描述實(shí)際上將 被看作是描述性的而非限制性的。在每個(gè)附圖內(nèi)的相同元件將由相同的參 照碼表示。本發(fā)明實(shí)施例通常涉及一種照明控制系統(tǒng)和用來(lái)控制一個(gè)預(yù) 定區(qū)域照明的方法。依照一個(gè)實(shí)施例，照明控制系統(tǒng)包括一個(gè)照相機(jī)、一 個(gè)照明系統(tǒng)、和一個(gè)控制器，其被設(shè)置以控制照明系統(tǒng)并自動(dòng)調(diào)整預(yù)定區(qū) 域或環(huán)境的照明條件。使用圖像處理來(lái)比較攝取圖像的目標(biāo)區(qū)域和基準(zhǔn)圖 像的目標(biāo)區(qū)域。基準(zhǔn)圖像代表了預(yù)定區(qū)域的優(yōu)選照明條件。例如，可以使 用任何合適的圖像處理方法，如一臺(tái)有內(nèi)存、中央處理單元、和其它需要 的硬件和的軟件的計(jì)算機(jī)，用來(lái)執(zhí)行圖像處理指令。現(xiàn)參照?qǐng)D1，預(yù)定區(qū)域的圖像10顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè) 示例圖像的示例柵格。依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，預(yù)定區(qū)域的圖像10顯示 了圖像10的示例數(shù)據(jù)格12。數(shù)據(jù)格被分割成多個(gè)塊14，數(shù)據(jù)格12里的每 個(gè)塊"表示由照相機(jī)攝取的一部分預(yù)定區(qū)域。數(shù)據(jù)格12的每個(gè)塊14內(nèi)的 數(shù)據(jù)被平均以便進(jìn)一步處理。然后可以將數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)圖像的代表數(shù)據(jù)進(jìn)行 比較。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，圖2是圖1所示預(yù)定區(qū)域的示例圖像， 顯示了目標(biāo)區(qū)域20和鄰近區(qū)域30。在示例圖像10里，目標(biāo)區(qū)域20被看 作數(shù)據(jù)格里的單個(gè)塊。但是，依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，目標(biāo)區(qū)域可能 包括數(shù)據(jù)格12的一個(gè)或多個(gè)塊。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例里，其中目標(biāo)區(qū)域 包括數(shù)據(jù)格12的兩個(gè)或多個(gè)塊，此兩個(gè)或多個(gè)塊互相接鄰，從而目標(biāo)區(qū)域 在預(yù)定區(qū)域里有一個(gè)大概位置。再者，示例圖像IO可能包括兩個(gè)或多個(gè)目 標(biāo)區(qū)域，如兩個(gè)或多個(gè)不相鄰數(shù)據(jù)塊，位于預(yù)定區(qū)域圖像里分開(kāi)的位置上。在示例圖像10里，鄰近區(qū)域30包括圍住目標(biāo)區(qū)域20的多個(gè) 數(shù)據(jù)塊。但是，依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，鄰近區(qū)域可以?xún)H包括一個(gè)數(shù) 據(jù)塊，其靠近預(yù)定區(qū)域的目標(biāo)區(qū)域20。依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，鄰近 區(qū)域可以包括兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊，其靠近預(yù)定區(qū)域的目標(biāo)區(qū)域20。在圖2 的所述示例里，鄰近區(qū)域30靠近目標(biāo)區(qū)域20。但是，鄰近區(qū)域不需要接 觸到或鄰近目標(biāo)區(qū)域20，但可以包括一些數(shù)據(jù)塊，這些數(shù)據(jù)塊是與目標(biāo)區(qū) 域20分開(kāi)有一個(gè)預(yù)定距離的。圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的照明控制系統(tǒng)100的模塊圖。照明 控制系統(tǒng)100包括至少一個(gè)照相機(jī)102、 一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)光源的照明 系統(tǒng)、和一個(gè)控制器106。照相機(jī)102可以是任何類(lèi)型的照相機(jī)，如光學(xué) 照相機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、攝影機(jī)、光傳感器、或用來(lái)攝取圖像的任何類(lèi)型的 監(jiān)控設(shè)備。為了善用現(xiàn)有資源，也可以使用已有的照相裝置，如保安系統(tǒng) 攝影機(jī)或安全系統(tǒng)。照明系統(tǒng)104可以包括任何期望數(shù)目的光源。在一個(gè) 實(shí)施例里，如果使用不止一個(gè)光源，每個(gè)光源都是唯一可尋址的，從而可 以單獨(dú)控制它們以便更全面地控制照明環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施例里，控制器106可以是任何類(lèi)型的電子控制設(shè)備， 包括可編程邏輯，從照相機(jī)102接收一個(gè)圖像，并傳輸信號(hào)到照明系統(tǒng)104 以及從照明系統(tǒng)104接收信號(hào)?？刂破?06可以包括一個(gè)微控制器單元或 一個(gè)微處理器，其被設(shè)置以處理信號(hào)和運(yùn)行指令，其可能是存儲(chǔ)在任何合 適計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介上的可編程邏輯或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。通過(guò)使用有 線或無(wú)線方法，信號(hào)可以在照明控制系統(tǒng)100的不同組件之間進(jìn)行傳輸。可以直接或間接地傳輸。在一個(gè)實(shí)施例里，控制器106發(fā)送照明控制信號(hào)到照明系統(tǒng) 104。照明控制信號(hào)可以是任何標(biāo)準(zhǔn)照明控制通信協(xié)議的任何命令或指令， 諸如DMX通信格式。照明控制信號(hào)可被用來(lái)改變對(duì)應(yīng)光源的光強(qiáng)度、調(diào) 光級(jí)、顏色或CCT (相關(guān)色溫)。依照一個(gè)實(shí)施例，控制器106可以是一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)或任何計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)，其被設(shè)置能夠與照明控制系統(tǒng)100的組件通信聯(lián)系，并能夠執(zhí) 行所需的功能。 一臺(tái)示例計(jì)算機(jī)包括一個(gè)中央處理單元、 一個(gè)或多個(gè)用來(lái) 存儲(chǔ)和執(zhí)行計(jì)算機(jī)編程指令的存儲(chǔ)器、端口或無(wú)線通信設(shè)備，如使用諸如 藍(lán)牙(Bluetooth)、紅外線、Wi-Fi或Zigbee (—種新興的短距離、低速率、 低功耗無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù))的紅外線或無(wú)線設(shè)備以便連接到其它設(shè)備、以及所 需的總線和基礎(chǔ)架構(gòu)以便運(yùn)行計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可以是網(wǎng)絡(luò)的一部分，或被 設(shè)置作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)。各種應(yīng)用程序和邏輯指令可以在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上或 本地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行。圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的照明控制過(guò)程的流程圖。在步驟 200，執(zhí)行一個(gè)圖像初始化過(guò)程，建立一個(gè)基準(zhǔn)圖像。圖像初始化過(guò)程會(huì)參 照?qǐng)D5而詳細(xì)描述。在步驟202，使用照相機(jī)來(lái)攝取預(yù)定區(qū)域的一個(gè)當(dāng)前 圖像。在步驟204，使用圖像處理可以映射所攝取的照相機(jī)圖像，從而可 以比較所攝取的圖像和基準(zhǔn)圖像。在流程圖里涉及的每個(gè)圖像是指從照相機(jī)所攝取圖像中產(chǎn)生 的圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)可以是通過(guò)使用任何合適的程序如Photoshop或 GIMP (GNU圖像處理程序)或任何圖像處理程序或軟件、或通過(guò)使用任 何硬件如DSP (數(shù)據(jù)信號(hào)處理器)或微處理器而產(chǎn)生的。這些數(shù)據(jù)可以是 從圖象中萃取出來(lái)的諸如RGB、 CMYK、色度或灰度。在一個(gè)圖像處理的 示例實(shí)施例里，首先使用照相機(jī)攝取一個(gè)圖像，然后將圖像轉(zhuǎn)換成格柵以 做進(jìn)一步處理。在步驟204，比較當(dāng)前圖像和基準(zhǔn)圖像，建立一個(gè)比較值。在決策步驟206，當(dāng)前圖像(表示當(dāng)前照明條件)與基準(zhǔn)圖像(表示期望的 照明條件)相比，照明控制系統(tǒng)確定比較值是否在預(yù)設(shè)容差范圍內(nèi)。如果 比較值在預(yù)定容差范圍內(nèi)，過(guò)程返回到步驟202，然后攝取另一個(gè)當(dāng)前圖 像。在步驟206和步驟202到206的重復(fù)迭代之間有一個(gè)預(yù)設(shè)延遲，以便 節(jié)約計(jì)算或電資源，或者可以持續(xù)重復(fù)這些步驟。如果比較值超出預(yù)設(shè)容 差，這被看作是一個(gè)容差異常，系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤警報(bào)檢查，即步驟208。與 期望的照明條件(其由基準(zhǔn)圖像建立和確定)比較，比較值超出容差顯示 照明條件處于預(yù)設(shè)的可接受的范圍之外。但是，錯(cuò)誤警報(bào)檢査需要確定容 差異常是由照明條件的真實(shí)改變所引起，而不是照明控制系統(tǒng)的失常運(yùn)行 或異常干擾而引起的。例如，照明系統(tǒng)暫時(shí)阻滯，目標(biāo)區(qū)域被阻擋，或外 面的光源被暫時(shí)阻擋。錯(cuò)誤警報(bào)檢査過(guò)程將參照?qǐng)D6而被詳細(xì)描述。在決 策步驟210，如果容差異常是由錯(cuò)誤警報(bào)引起，那么過(guò)程返回到步驟202。 如果容差異常不是錯(cuò)誤警報(bào)，那么在照明條件上已經(jīng)發(fā)生變化，控制器106 采取調(diào)整照明的步驟，即步驟212。在步驟212，如果攝取圖像的目標(biāo)區(qū)域具有比基準(zhǔn)圖像的目標(biāo) 區(qū)域更低的光強(qiáng)度或CCT值，控制器106將調(diào)整相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域光源的光強(qiáng) 度或CCT值。這種調(diào)整將產(chǎn)生與基準(zhǔn)圖像相同或類(lèi)似的光強(qiáng)度。如果攝取 圖像的目標(biāo)區(qū)域具有比基準(zhǔn)圖像的目標(biāo)區(qū)域更高的光強(qiáng)度或CCT值，進(jìn)行 類(lèi)似的調(diào)整操作。在調(diào)整照明之后，系統(tǒng)返回到步驟202，攝取另一個(gè)當(dāng)前圖像， 重復(fù)過(guò)程直到所攝取的圖像數(shù)據(jù)與期望的照明條件相比較，在預(yù)設(shè)可接受 的范圍內(nèi)。所以，照明控制系統(tǒng)是在一個(gè)閉控制環(huán)里運(yùn)行，重復(fù)檢査照明 條件，依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，若有必要，可以多次重復(fù)調(diào)整過(guò)程。圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像初始化過(guò)程的流程圖。對(duì)任何 預(yù)定區(qū)域或位置，圖像初始化充當(dāng)一個(gè)校準(zhǔn)過(guò)程。在圖像初始化過(guò)程期間， 基準(zhǔn)圖像是由用戶(hù)確定或由控制系統(tǒng)自動(dòng)確定，依照一定的參數(shù)和偏好可 以編程計(jì)算出一個(gè)基準(zhǔn)圖像。基準(zhǔn)圖像反映出預(yù)定區(qū)域的優(yōu)選照明條件。 照明條件可以包括諸如光強(qiáng)度、對(duì)比度、色度、CCT和顏色控制。圖像初 始化也包括確定目標(biāo)區(qū)域并將目標(biāo)區(qū)域關(guān)聯(lián)到光源的，，光源將影響目標(biāo)區(qū)域的照明條件。例如，如果目標(biāo)區(qū)域包括多個(gè)光源，將要確定每個(gè)光 源如何影響目標(biāo)區(qū)域，從而每個(gè)光源如何影響所攝取圖像的數(shù)據(jù)。現(xiàn)參見(jiàn)圖5，在步驟300，設(shè)定預(yù)定區(qū)域和/或目標(biāo)區(qū)域的光強(qiáng) 度。在步驟302，照相機(jī)攝取預(yù)設(shè)區(qū)域的一個(gè)圖像。在步驟304，所攝取的 圖像被映射到圖像數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)格柵。在步驟306，圖像的每個(gè)部分被平 均化以產(chǎn)生數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在步驟308，圖像數(shù)據(jù)被關(guān)聯(lián)到光源，從而光 源變化通常將導(dǎo)致圖像數(shù)據(jù)上的可預(yù)測(cè)的變化。圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的錯(cuò)誤警報(bào)檢査過(guò)程的流程圖。如圖 4所述，當(dāng)比較值超出預(yù)設(shè)容差時(shí)，顯示可能需要進(jìn)行照明調(diào)整，啟動(dòng)錯(cuò) 誤警報(bào)檢査過(guò)程。在確定錯(cuò)誤警報(bào)之后，系統(tǒng)返回到圖4所述的過(guò)程。圖6的流程圖被分割成包括步驟400到410的步驟1和包括步 驟412到422的步驟2。每個(gè)步驟被設(shè)置以檢査可能是錯(cuò)誤報(bào)警的不同條 件。所以，如果存在這些條件，那么實(shí)際的照明條件沒(méi)有改變，從而不需 要調(diào)整照明。步驟l被設(shè)置以檢査一個(gè)臨時(shí)阻滯情況、阻擋一個(gè)或多個(gè)光 源、阻擋外部光線、照相機(jī)的干擾或任何其它臨時(shí)情況。通過(guò)檢查一個(gè)鄰 近區(qū)域或一個(gè)靠近目標(biāo)區(qū)域的情況，步驟2檢查己經(jīng)改變所監(jiān)控目標(biāo)區(qū)域 的情況，不一定是整個(gè)照明環(huán)境。每個(gè)步驟可以單獨(dú)使用或組合使用。無(wú) 論是單個(gè)步驟1或步驟2或者兩個(gè)步驟，都可以與其它步驟一起使用來(lái)檢 查其它錯(cuò)誤警報(bào)情況。在步驟400，控制系統(tǒng)等待一個(gè)預(yù)定時(shí)間量然后重新檢查比較 值。這個(gè)時(shí)間量可以是任何期望的數(shù)值，如秒或分、或其它更小的時(shí)間單 位以便快速處理。但是，時(shí)間單位需結(jié)合步驟410，其需要一定量的時(shí)間 才發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤警報(bào)。在步驟402，在預(yù)定的時(shí)間量過(guò)去之后，系統(tǒng)將重新攝 取預(yù)定區(qū)域的一個(gè)圖像。如果臨時(shí)情況導(dǎo)致容差異常，有可能在一定量的 時(shí)間之后臨時(shí)情況會(huì)消失。在步驟404，使用圖像處理，比較重新攝取的 圖像和基準(zhǔn)圖像以重新計(jì)算比較值。在決策步驟406，控制系統(tǒng)在預(yù)定時(shí) 間量之后確定比較值是否仍然超出預(yù)設(shè)容差。如果沒(méi)有超出，過(guò)程行進(jìn)到 步驟408，發(fā)出一個(gè)錯(cuò)誤警報(bào)信號(hào)。無(wú)論什么情況產(chǎn)生的容差異常消失后，照明環(huán)境實(shí)際上沒(méi)有發(fā)生改變。如果超出，在決策步驟410，計(jì)數(shù)器遞增， 系統(tǒng)確定計(jì)數(shù)器是否已經(jīng)超出預(yù)定數(shù)量的錯(cuò)誤警報(bào)檢査。如果沒(méi)有超出， 系統(tǒng)返回到步驟400。如果超出，控制系統(tǒng)行進(jìn)到錯(cuò)誤警報(bào)檢査過(guò)程的步 驟2。在步驟412,檢査目標(biāo)區(qū)域的鄰近區(qū)域。在步驟414，比較攝 取圖像的鄰近區(qū)域和基準(zhǔn)圖像的鄰近區(qū)域以計(jì)算一個(gè)鄰近區(qū)域的比較值。 在決策步驟416，系統(tǒng)確定鄰近區(qū)域的比較值是否超出預(yù)設(shè)的容差。如果 沒(méi)有超出，系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤警報(bào)信號(hào)，并返回到圖4的控制系統(tǒng)過(guò)程，即步 驟418。錯(cuò)誤警報(bào)信號(hào)顯示鄰近區(qū)域的照明條件在預(yù)設(shè)容差范圍內(nèi)，所以 當(dāng)前的照明條件沒(méi)有改變。如果鄰近區(qū)域的比較值超出預(yù)設(shè)容差，那么計(jì) 數(shù)器遞增，系統(tǒng)確定計(jì)數(shù)器是否已經(jīng)超出一定數(shù)量的錯(cuò)誤警報(bào)檢査，即步 驟420。如果沒(méi)有超出，系統(tǒng)返回到步驟412,如果超出，不是錯(cuò)誤報(bào)警， 系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)光控制信號(hào)，并返回到圖4的調(diào)整照明的過(guò)程，即步驟422。比較值可以是一個(gè)數(shù)值或多個(gè)數(shù)值，取決于所比較的數(shù)據(jù)。例 如，如果比較兩個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)域，可以使用兩個(gè)或多個(gè)比較值， 一個(gè)比 較值對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)區(qū)域。但是，也可以處理兩個(gè)或多個(gè)比較值來(lái)確定一個(gè) 合并的比較值。照明控制系統(tǒng)過(guò)程可以被用來(lái)監(jiān)控和調(diào)整任何期望的照明條 件，包括諸如光強(qiáng)度、色度、對(duì)比度和顏色。在光調(diào)整過(guò)程期間，照明控 制系統(tǒng)可以分析攝取的圖像數(shù)據(jù)，并使用圖像數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生照明控制信號(hào)。 照明控制信號(hào)包括如何調(diào)整照明系統(tǒng)的指令。在一個(gè)實(shí)施例里，在分析所 攝取的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，照明控制系統(tǒng)確定超出預(yù)設(shè)可接受范圍的圖像的一個(gè) 或多個(gè)目標(biāo)區(qū)域，并調(diào)整照明系統(tǒng)的一些個(gè)別光源，會(huì)影響在此一個(gè)或多 個(gè)離散區(qū)域的照明變化。依照一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)由照相機(jī)攝取的圖像是一個(gè)空中圖像 (aerial image)。但是，可以使用從任何一個(gè)角度(vantage point)攝取
的圖像。具體來(lái)說(shuō)，保安或其它監(jiān)控照相機(jī)通常放在架高位置上，其能夠 攝取一個(gè)位置的遠(yuǎn)景全貌圖。這些視圖可能特別適用于本發(fā)明的實(shí)施例。依照一個(gè)實(shí)施例，可以使用兩個(gè)或多個(gè)照相機(jī)攝取較多預(yù)定區(qū)域的照明環(huán) 境數(shù)據(jù)。這兩個(gè)或多個(gè)照相機(jī)的視圖可以合并而產(chǎn)生一組圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是照明控制系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確和穩(wěn)定 地控制照明，因?yàn)槭褂昧隋e(cuò)誤警報(bào)檢査。利用錯(cuò)誤警報(bào)檢査，可以避免由 于一些反常情況而產(chǎn)生的不恰當(dāng)照明控制。本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以提供更一致的照明。在照明控 制系統(tǒng)里使用圖像處理能夠產(chǎn)生更好的一致性。另外，本發(fā)明實(shí)施例不限 于具體類(lèi)型的裝置或?qū)I(yè)攝影光學(xué)傳感器。相反，本發(fā)明實(shí)施例也可以使 用傳統(tǒng)照相機(jī)和照相機(jī)系統(tǒng)所攝取的圖像。雖然已經(jīng)特別參照所述實(shí)施例顯示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域 技術(shù)人員將會(huì)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍情況下，可以對(duì)其格式 和細(xì)節(jié)作出改變。例如，盡管已經(jīng)描述了利用單個(gè)照相機(jī)和所攝取的單個(gè) 圖像進(jìn)行分析的本發(fā)明實(shí)施例，但本發(fā)明實(shí)施例同樣可以使用多個(gè)照相機(jī) 和多個(gè)由一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)所攝取的圖像。再者，盡管一些數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)被 描述為預(yù)設(shè)定的，但這些數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)也可以是可變的，由用戶(hù)進(jìn)行調(diào)整或 根據(jù)照明條件的變化或期望的系統(tǒng)性能自動(dòng)調(diào)整。所以，以上描述意在提供本發(fā)明的示例實(shí)施例，而本發(fā)明范圍 并不受在此所提供的具體實(shí)施例的限制。
權(quán)利要求
1.一種照明控制系統(tǒng)，用來(lái)控制一個(gè)預(yù)定區(qū)域的照明，此照明控制系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)位于預(yù)定區(qū)域內(nèi)的光源，該光源被設(shè)置可調(diào)光強(qiáng)度；一個(gè)照相機(jī)，被設(shè)置攝取預(yù)定區(qū)域的圖像；一個(gè)控制器，與一個(gè)或多個(gè)光源和照相機(jī)通信聯(lián)系，控制器被設(shè)置以控制一個(gè)或多個(gè)光源，并調(diào)整光源的光強(qiáng)度，控制器還被設(shè)置以攝取一個(gè)預(yù)定區(qū)域的當(dāng)前圖像，控制器還被設(shè)置以初始化一個(gè)基準(zhǔn)圖像，并比較基準(zhǔn)圖象的目標(biāo)區(qū)域和當(dāng)前圖象的目標(biāo)區(qū)域以確定照明條件是否在一個(gè)預(yù)設(shè)可接受的范圍內(nèi)，并且如果照明條件超出預(yù)設(shè)可接受的范圍就執(zhí)行錯(cuò)誤警報(bào)檢查；當(dāng)照明條件超出預(yù)設(shè)可接受的范圍時(shí)發(fā)出一個(gè)光控制信號(hào)，光控制信號(hào)包括用來(lái)調(diào)整照明系統(tǒng)的指令；然后依照指令調(diào)整照明系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明控制系統(tǒng)，其中控制器執(zhí)行一個(gè)閉控 制環(huán)的步驟，其中依照基準(zhǔn)圖像重復(fù)檢査并調(diào)整照明條件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明控制系統(tǒng)，其中至少一個(gè)或多個(gè)光源 被設(shè)置與控制器進(jìn)行無(wú)線通信。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明控制系統(tǒng)，其中攝取并初始化一個(gè)基 準(zhǔn)圖像過(guò)程包括設(shè)定預(yù)定區(qū)域的照明；攝取預(yù)定區(qū)域的圖像；處理預(yù)定區(qū) 域的圖像并將圖像關(guān)聯(lián)到預(yù)定區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)光源所產(chǎn)生的光。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明控制系統(tǒng)，其中使用兩個(gè)或多個(gè)照相 機(jī)，控制器還被設(shè)置從每個(gè)照相機(jī)獲取一個(gè)圖像，并使用兩個(gè)或多個(gè)當(dāng)前 圖像的數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明控制系統(tǒng)，其中錯(cuò)誤警報(bào)檢查至少是 一個(gè)包括第一警報(bào)檢査和第二警報(bào)檢査的兩步驟過(guò)程，其中在調(diào)整一個(gè)或 多個(gè)光源之前要滿足第一警報(bào)檢查和第二警報(bào)檢査。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明控制系統(tǒng)，其中控制器還被設(shè)置產(chǎn)生 一個(gè)比較值，其基于比較基準(zhǔn)圖像的目標(biāo)區(qū)域和當(dāng)前圖像的目標(biāo)區(qū)域，并 檢查比較值和一個(gè)預(yù)設(shè)容差。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明控制系統(tǒng)，其中照相機(jī)是一臺(tái)保安照 相機(jī)。
9. 一種照明控制系統(tǒng)的控制方法，照明控制系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)攝 取圖像的照相機(jī)以及一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)光源的照明系統(tǒng)，照明系統(tǒng)被設(shè)置以發(fā)送光到一個(gè)預(yù)定區(qū)域，此方法包括攝取并初始化一個(gè)基準(zhǔn)圖像； 攝取預(yù)定區(qū)域的一個(gè)當(dāng)前圖像；比較基準(zhǔn)圖像的目標(biāo)區(qū)域和當(dāng)前圖像的目標(biāo)區(qū)域，以確定照明條件 是否在一個(gè)預(yù)設(shè)可接受的范圍內(nèi)，如果照明條件超出預(yù)設(shè)可接受的范圍， 執(zhí)行錯(cuò)誤警報(bào)檢査；當(dāng)照明條件超出預(yù)設(shè)可接受的范圍時(shí)，發(fā)出一個(gè)光控制信號(hào)，光控 制信號(hào)包括用來(lái)調(diào)整照明系統(tǒng)的指令；和依照指令調(diào)整照明系統(tǒng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括步驟根據(jù)比較基準(zhǔn)圖像的 目標(biāo)區(qū)域和當(dāng)前圖像的目標(biāo)區(qū)域，產(chǎn)生一個(gè)比較值，并檢查比較值和一個(gè) 預(yù)設(shè)容差。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中錯(cuò)誤警報(bào)檢査至少是一個(gè)包括 第一警報(bào)檢査和第二警報(bào)檢査的兩步驟過(guò)程，其中在調(diào)整一個(gè)或多個(gè)光源 之前，要滿足第一警報(bào)檢査和第二警報(bào)檢查。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中攝取并初始化一個(gè)基準(zhǔn)圖像包括設(shè)定預(yù)定區(qū)域內(nèi)的照明；攝取預(yù)定區(qū)域的一個(gè)圖像；和處理預(yù)定區(qū)域的圖像以便將圖像關(guān)聯(lián)到預(yù)定區(qū)域內(nèi)一個(gè)或多個(gè)光源 所產(chǎn)生的光。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中執(zhí)行錯(cuò)誤警報(bào)檢査包括 等待一個(gè)預(yù)設(shè)的時(shí)間量；重新攝取一個(gè)當(dāng)前圖像；比較重新攝取的當(dāng)前圖像的目標(biāo)區(qū)域和基準(zhǔn)圖像的目標(biāo)區(qū)域，以確定 照明條件是否在一個(gè)預(yù)設(shè)可接受的范圍內(nèi)；和檢査計(jì)數(shù)器以確定是否已經(jīng)執(zhí)行預(yù)定數(shù)量的檢査。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中執(zhí)行錯(cuò)誤警報(bào)檢査包括比較重新獲取圖像的鄰近區(qū)域和基準(zhǔn)圖像的鄰近區(qū)域以確定照明條 件是否在一個(gè)預(yù)設(shè)可接受的范圍內(nèi)；和檢査計(jì)數(shù)器以確定是否己經(jīng)執(zhí)行預(yù)定數(shù)量的檢查。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中執(zhí)行錯(cuò)誤警報(bào)檢査包括比較重新攝取圖像的鄰近區(qū)域和基準(zhǔn)圖像的鄰近區(qū)域以確定照明條 件是否在一個(gè)預(yù)設(shè)可接受的范圍內(nèi)；和檢查計(jì)數(shù)器以確定是否已經(jīng)執(zhí)行預(yù)定數(shù)量的檢査。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括 攝取預(yù)定區(qū)域的第二當(dāng)前圖像；和 處理當(dāng)前圖像和第二當(dāng)前圖像而產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。
17. —種控制預(yù)定區(qū)域的照明系統(tǒng)的方法，此方法包括 提供至少一個(gè)監(jiān)控設(shè)備以攝取預(yù)定區(qū)域的至少一個(gè)圖像；提供一個(gè)具有多個(gè)唯一可尋址光源的照明系統(tǒng)，每個(gè)光源有一個(gè)無(wú)線 收發(fā)器，其被設(shè)置以傳輸和接收無(wú)線信號(hào)，并且每個(gè)光源有可調(diào)的光輸出;提供一個(gè)控制系統(tǒng)，其被設(shè)置以分析圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)是從攝取的 至少一個(gè)預(yù)定區(qū)域的圖像產(chǎn)生，并使用圖像數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)照明控制信號(hào)， 照明控制信號(hào)包括用來(lái)調(diào)整至少一個(gè)光源的光輸出的指令；和依照照明控制信號(hào)調(diào)整至少一個(gè)光源。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括步驟根據(jù)比較基準(zhǔn)圖像的 目標(biāo)區(qū)域和當(dāng)前圖像的目標(biāo)區(qū)域，產(chǎn)生一個(gè)比較值，并檢査比較值和一個(gè) 預(yù)設(shè)容差。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括執(zhí)行錯(cuò)誤警報(bào)檢査的步驟， 其中照明控制信號(hào)是在完成錯(cuò)誤警報(bào)檢查之后產(chǎn)生。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中錯(cuò)誤警報(bào)檢查至少是一個(gè)包括 第一警報(bào)檢査和第二警報(bào)檢查的兩步驟過(guò)程，其中在調(diào)整一個(gè)或多個(gè)光源 之前要滿足第一警報(bào)檢査和第二警報(bào)檢査。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用來(lái)控制預(yù)定區(qū)域照明的照明控制系統(tǒng)。依照一個(gè)實(shí)施例，照明控制系統(tǒng)包括位于預(yù)定區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)光源，光源被設(shè)置以可調(diào)光強(qiáng)度；一個(gè)照相機(jī)，其被設(shè)置以攝取預(yù)定區(qū)域的一個(gè)圖像；以及一個(gè)控制器，與一個(gè)或多個(gè)光源通信聯(lián)系，并調(diào)整光源的光強(qiáng)度?？刂破鞅辉O(shè)置以在一個(gè)閉控制環(huán)里運(yùn)行，能夠自動(dòng)調(diào)整預(yù)定區(qū)域或環(huán)境的照明條件。錯(cuò)誤警報(bào)檢查過(guò)程檢查暫時(shí)或局部事件以避免不必要的照明調(diào)整。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101682964SQ200980000025
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者明 盧, 張智恒, 溫珊媚, 胡啟釗 申請(qǐng)人:香港應(yīng)用科技研究院有限公司