一种LED灯具的调光方法及装置与流程

本发明涉及LED灯具的调光技术，尤其涉及一种LED灯具的调光方法及装置。

背景技术：

LED灯具因为具有高效节能、绿色环保及长寿命的诸多优点，越来越多的应用在舞台演出及影视照明等场所，虽然LED灯很多方面性能发挥出色，但与传统白炽光源灯具配合可控硅调光器就可获得良好的调光性能相比较，大多数LED舞台灯具采用低频调光，调光性能不甚理想，灯具在低亮度时灯光闪烁或者调光起步端调光时有明显的阶梯感。所有这些，在灯光明暗对比和明暗变化要求很高的演出场景中，不能很好的满足使用要求，另外在非全亮的情况下，用摄像设备摄像时摄像画面容易捕捉到亮暗的条纹，严重影响拍摄效果。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种LED灯具的调光方法，其能LED灯具在调光过程中连续、平稳的输出，消除光的闪烁和抖动。

本发明的目的之二在于提供一种LED灯具的调光装置，其能实现本发明的目的之一。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种LED灯具的调光方法，包括如下步骤：

步骤一：接收来自DMX控制台的控制信号，该控制信号具有目标亮度值；

步骤二：根据该目标亮度值以及当前亮度值获得当前亮度差值，根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据；

步骤三：根据当前亮度增长数据与当前亮度值获得新的当前亮度值，判断当前亮度值是否等于目标亮度值，若是，则停止继续获得新的当前亮度值，否则，根据新的当前亮度值与目标亮度值获得当前亮度差值，之后执行步骤四；

步骤四：根据当前亮度差值计算得到新的当前亮度增长数据，之后返回步骤三。

优选的，步骤二中“根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据”包括如下步骤：

步骤A：判断当前亮度差值是否大于或等于预设时间，若是，则执行步骤B，否则，执行步骤C；

步骤B：根据预设时间和当前亮度差值获得第一亮度增长数据和第二亮度增长数据，判断当前亮度差值是否小于或等于第二亮度增长数据，若是，则当前亮度增长数据＝第一亮度增长数据+1，否则当前亮度增长数据＝第一亮度增长数据；之后，定义每一次根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据的时长为比较时间，比较时间＝为1；

步骤C：根据预设时间和当前亮度差值获得第三亮度增长数据和第四亮度增长数据，当前亮度差值大于或等于第三亮度增长数据，且当前亮度差值大于第四亮度增长数据时，则定于本次比较时间＝比较时间+1；否则，定义本次比较时间＝预设时间除以当前亮度差值。

优选的，所述步骤B中，“根据预设时间和当前亮度差值获得第一亮度增长数据和第二亮度增长数据”具体包括如下步骤：

步骤B1：根据公式：Fade_data1＝Dled/Tmax求得第一亮度增长数据，其中，Dled为当前亮度差值，Tmax为预设时间；

步骤B2：根据公式：Fade_data2＝Dled％Tmax求得第五亮度增长数据，其中，Fade_data2为第五亮度增长数据；

步骤B3：根据公式：Fade_data3＝Tmax-Fade_data2求得第六亮度增长数据，其中，Fade_data3为第六亮度增长数据；

步骤B4：根据公式：Fade_data4＝Fade_data3*Fade_data1求得第七亮度增长数据，其中，Fade_data4为第七亮度增长数据；

步骤B5：根据公式Fade_data5＝Dled-Fade_data4求得第二亮度增长数据，其中，Fade_data5为第二亮度增长数据。

优选的，步骤C中，“根据预设时间和当前亮度差值获得第三亮度增长数据和第四亮度增长数据”具体包括如下步骤：

步骤C1：根据公式：Fade_data6＝Tmax/2求得第三亮度增长数据，其中，Fade_data6为第三亮度增长数据；

步骤C2：根据公式：Fade_data7＝Dled*2求得第八亮度增长数据，其中，Fade_data7为第八亮度增长数据；

步骤C3：根据公式：Fade_data8＝Fade_data7-Tmax求得第四亮度增长数据，其中，Fade_data8为第四亮度增长数据。

优选的，还包括步骤五：将新的当前亮度值以递增的方式分成若干组亮度值进行输出。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种LED灯具的调光装置，包括如下单元：

接收单元：用于接收来自DMX控制台的控制信号，该控制信号具有目标亮度值；

第一计算单元：用于根据该目标亮度值以及当前亮度值获得当前亮度差值，根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据；

循环单元：用于根据当前亮度增长数据与当前亮度值获得新的当前亮度值，判断当前亮度值是否等于目标亮度值，若是，则停止继续获得新的当前亮度值，否则，根据新的当前亮度值与目标亮度值获得当前亮度差值，之后执行第二计算单元；

第二计算单元：用于根据当前亮度差值计算得到新的当前亮度增长数据，之后返回循环单元。

优选的，第一计算单元中包括判断模块、第一计算模块和第二计算模块，

判断模块：用于判断当前亮度差值是否大于或等于预设时间，若是，则执行第一计算模块，否则，执行第二计算模块；

第一计算模块：用于根据预设时间和当前亮度差值获得第一亮度增长数据和第二亮度增长数据，判断当前亮度差值是否小于或等于第二亮度增长数据，若是，则当前亮度增长数据＝第一亮度增长数据+1，否则当前亮度增长数据＝第一亮度增长数据；之后，定义每一次根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据的时长为比较时间，比较时间＝1；

第二计算模块：用于根据预设时间和当前亮度差值获得第三亮度增长数据和第四亮度增长数据，当前亮度差值是否大于或等于第三亮度增长数据时，且当前亮度差值大于第四亮度增长数据，若是，则定于本次比较时间＝比较时间+1；否则，定义本次比较时间＝预设时间除以当前亮度差值。

优选的，第一计算模块中，“根据预设时间和当前亮度差值获得第一亮度增长数据和第二亮度增长数据”具体包括如下步骤：

步骤B1：根据公式：Fade_data1＝Dled/Tmax求得第一亮度增长数据，其中，Dled为当前亮度差值，Tmax为预设时间；

步骤B2：根据公式：Fade_data2＝Dled％Tmax求得第五亮度增长数据，其中，Fade_data2为第五亮度增长数据；

步骤B3：根据公式：Fade_data3＝Tmax-Fade_data2求得第六亮度增长数据，其中，Fade_data3为第六亮度增长数据；

步骤B4：根据公式：Fade_data4＝Fade_data3*Fade_data1求得第七亮度增长数据，其中，Fade_data4为第七亮度增长数据；

步骤B5：根据公式Fade_data5＝Dled-Fade_data4求得第二亮度增长数据，其中，Fade_data5为第二亮度增长数据。

优选的，第二计算模块中，“根据预设时间和当前亮度差值获得第三亮度增长数据和第四亮度增长数据”具体包括如下步骤：

步骤C1：根据公式：Fade_data6＝Tmax/2求得第三亮度增长数据，其中，Fade_data6为第三亮度增长数据；

步骤C2：根据公式：Fade_data7＝Dled*2求得第八亮度增长数据，其中，Fade_data7为第八亮度增长数据；

步骤C3：根据公式：Fade_data8＝Fade_data7-Tmax求得第四亮度增长数据，其中，Fade_data8为第四亮度增长数据。

优选的，还包括分化单元：用于将新的当前亮度值以递增的方式分成若干组亮度值进行输出。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明保证了LED灯具在0-100％的调光全过程中能连续、平稳过渡，没有光的闪烁和抖动，且具有良好的调光线性，同时避免了在录像或拍摄时摄像画面出现的亮暗条纹或暗影，最大限度的满足场景中灯光的使用。

附图说明

图1为本发明的一种LED灯具的调光方法的流程图。

图2为现有技术的低频调光方波示意图。

图3为本发明的一种LED灯具的调光方法的调光方波示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

本发明提供一种LED灯具的调光方法，包括步骤如下：

S1：接收来自DMX控制台的控制信号，该控制信号具有目标亮度值；

本发明所应用的LED灯具内部具有CPU，该CPU与DMX控制台是电性连接，并且接受DMX控制台的控制，DMX控制台发生的信号为0-255的通道DM值，在CPU中存储有对应不同的通道DM值的亮度值，例如，上一次控制信号的通道DM值为10，本次收到的控制信号的通道DM值为80，则CPU获取到对应10和80的亮度值，80所对应的亮度值也就是目标亮度值。

S2：根据该目标亮度值以及当前亮度值获得当前亮度差值，根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据；

S2中，例如当前亮度值为150，目标亮度值为220，则当前亮度差值为目标亮度值与当前亮度值之间的差值的绝对值，也就是70。以往的做法就是直接输出220的亮度，本发明要做的重点部分就是对这当前亮度差值进行分化多次输出，而不是一次性就直接输出目标亮度值，通过多次平稳输出，保证没有光的闪烁和抖动。例如当前亮度差值为70，将这70的数据分为多组加在当前亮度值，并不断更新当前亮度值，直至当前亮度值等于目标亮度值。在系统内设有定时中断，在系统执行该运算时，每执行一个周期时间加1。计时器的初始时间为0。

S3：根据当前亮度增长数据与当前亮度值获得新的当前亮度值，判断当前亮度值是否等于目标亮度值，若是，则停止继续获得新的当前亮度值，否则，根据新的当前亮度值与目标亮度值获得当前亮度差值，之后执行S4；

S3中当当前亮度值等于目标亮度值时，也就是说该当前亮度值已经达到需求，是最终需要输出的一个亮度，不需要再在其基础上继续运算输出。当接收到新的目标亮度值时，又重新开始计算。另外，如果是在运算过程中，当前亮度值并未达到目标亮度值时，又接收到DMX控制台的控制信号，并且通过该控制信号得到目标亮度值有所更改，则停止原来的计算，以新的目标亮度值作为目标重新运算。

S4：根据当前亮度差值计算得到新的当前亮度增长数据，之后返回S3。

S2中“根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据”包括如下步骤：

步骤A：判断当前亮度差值是否大于或等于预设时间，若是，则执行步骤B，否则，执行步骤C；

步骤B：根据预设时间和当前亮度差值获得第一亮度增长数据和第二亮度增长数据，判断当前亮度差值是否小于或等于第二亮度增长数据，若是，则当前亮度增长数据＝第一亮度增长数据+1，否则当前亮度增长数据＝第一亮度增长数据；之后，定义每一次根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据的时长为比较时间，该比较时间＝1；每一次运算到这里，都会赋值给比较时间为1。

步骤C：根据预设时间和当前亮度差值获得第三亮度增长数据和第四亮度增长数据，判断是否满足条件：当前亮度差值大于或等于第三亮度增长数据，且当前亮度差值大于第四亮度增长数据，若是，则定义本次比较时间＝比较时间+1；否则，定义本次比较时间＝预设时间除以当前亮度差值。

所述步骤B中，“根据预设时间和当前亮度差值获得第一亮度增长数据和第二亮度增长数据”具体包括如下步骤：

步骤B1：根据公式：Fade_data1＝Dled/Tmax求得第一亮度增长数据，其中，Dled为当前亮度差值，Tmax为预设时间；Tmax指的是规定单位时间离从当前亮度值达到目标亮度值的变化时间，本发明中Tmax＝Ttime*N，N为可规定的常数和变化的数据，Ttime为系统定时器的中断时间。本步骤中，是求得除值为第一亮度增长数据。

步骤B2：根据公式：Fade_data2＝Dled％Tmax求得第五亮度增长数据，其中，Fade_data2为第五亮度增长数据；本步骤为求余。

步骤B3：根据公式：Fade_data3＝Tmax-Fade_data2求得第六亮度增长数据，其中，Fade_data3为第六亮度增长数据；

步骤B4：根据公式：Fade_data4＝Fade_data3*Fade_data1求得第七亮度增长数据，其中，Fade_data4为第七亮度增长数据；

步骤B5：根据公式Fade_data5＝Dled-Fade_data4求得第二亮度增长数据，其中，Fade_data5为第二亮度增长数据。

步骤C中，“根据预设时间和当前亮度差值获得第三亮度增长数据和第四亮度增长数据”具体包括如下步骤：

步骤C1：根据公式：Fade_data6＝Tmax/2求得第三亮度增长数据，其中，Fade_data6为第三亮度增长数据；

步骤C2：根据公式：Fade_data7＝Dled*2求得第八亮度增长数据，其中，Fade_data7为第八亮度增长数据；

步骤C3：根据公式：Fade_data8＝Fade_data7-Tmax求得第四亮度增长数据，其中，Fade_data8为第四亮度增长数据。

例如：预设时间为50，即Tmax＝50，也就是说，要执行50个周期，当前亮度值为200，目标亮度值为347；则当前亮度差值为147，则通过上述步骤，可计算得到第一亮度增长数据为147/50＝2，第五亮度增长数据为147％50＝47，第六亮度增长数据为50-47＝3，第七亮度增长数据为3*2＝6，第二亮度增长数据为147-6＝141，此时对比当前亮度差值与第二亮度是否小于或等于第二亮度增长数据，可以看出147大于141，因而在这个运算周期中，当前亮度增长数据＝第一亮度增长数据，也就是等于2，则当前亮度值＝200+2＝202，该当前亮度值202替换原来的当前亮度值200，下一个运算周期，则是以202作为当前亮度值进行计算。但是需要说明的是，本发明中第一亮度增长数据、第二亮度增长数据、第五亮度增长数据、第六亮度增长数据和第七亮度增长数据的值是在第一个周期中就计算好了，在接下来的49个周期中变化的是当前亮度差值，那么可以理解，当前亮度增长数据也会可能产生变化。

通过计算可以发现，50个周期中的前面三个周期，当前亮度增长数据都是等于第一亮度增长数据，在后面的47个周期中，当前亮度增长数据都是等于第一亮度增长数据+1，也就是3。而对于本发明中的比较时间的概念，通过以下案例说明：

假如预设时间为50，当前亮度差值为40，比较时间为1，一个比较时间等于一个周期，则计算第三亮度增长数据为50/2＝25，此时当前亮度差值40大于第三亮度增长数据25，第八亮度增长数据＝40*2＝80，第四亮度增长数据＝80-50＝30，此时当前亮度差值40大于第四亮度增长数据30，所以在这一循环中的本次比较时间为1+1＝2。经过十个循环后已经走了20个比较时间，此时前面二十个周期走了10个亮度值；而当当前亮度差值小于30时，本次比较时间＝1，则后面30个周期走了30个亮度值，亮度值加起来等于40，刚好在50的预设时间中走了40个数。

如果预设时间还是50，但是当前亮度差值为20，则第三亮度增长数据为25，当前亮度差值小于第三亮度增长数据，则比较时间为预设时间除以当前亮度差值，也就是50/20＝2，在这个环节由于亮度已经是变化非常小了，所以有详细的做在Tmax时间中完成20的处理。

另外，当本发明中求得新的当前亮度值后，为保证高频输出，将新的当前亮度值以平均递增的方式分配到Dcur-r[j]数组中，分成若干组亮度值进行输出。也就是对当前亮度值进行分化输出。

例：将Dcur分化为60组输出

例如，Dcur＝150，led_lsb_1＝150/60＝2，led_msb_1＝150％60＝30；

第一个for循环得出Dcur-r[j]数组中60个数都为2，第二个for循环再次计算得出Dcur-r[j]数组中的前30个数都进行加1处理，则Dcur-r[j]数组中的前30个数都为3了。两个循环的结果是前30个数等于3，后30个数等于2，也就是说将150分为60个组进行输出，前面三十组每一组递增的差值为3，后面30组递增的差值为2。依次类推，如果Dcur＝151，则两个循环的结果是前31个数等于3，后29个数等于2。通过这种方式既提高了LED调光分辨率，也提供了LED调光的平滑性、跟随性和色彩混搭调光时的均匀过渡。原来的低频输出方式，调光方波示意图如图2所示，本发明将原来低频输出的数据分配成若干个小方波进行输出，以达到高频调光的效果，如图3所示。图2中的T表示输出当前亮度值的一个总周期，图3中将图2的方波细分为n个小方波输出，T1则为n分之一T，T1表示将当前亮度值细分为n组输出，每一组输出对应的周期。

另一方面，本发明提供一种LED灯具的调光装置，包括如下单元，

接收单元：用于接收来自DMX控制台的控制信号，该控制信号具有目标亮度值；

第一计算单元：用于根据该目标亮度值以及当前亮度值获得当前亮度差值，根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据；

循环单元：用于根据当前亮度增长数据与当前亮度值获得新的当前亮度值，判断当前亮度值是否等于目标亮度值，若是，则停止继续获得新的当前亮度值，否则，根据新的当前亮度值与目标亮度值获得当前亮度差值，之后执行第二计算单元；

第二计算单元：用于根据当前亮度差值计算得到新的当前亮度增长数据，之后返回循环单元；

分化单元：用于将新的当前亮度值以递增的方式分成若干组亮度值进行输出。

在第一计算单元中，其包括有判断模块、第一计算模块和第二计算模块，这三个模块用于执行第一计算单元中“根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据”这一步骤，具体如下：

判断模块：用于判断当前亮度差值是否大于或等于预设时间，若是，则执行第一计算模块，否则，执行第二计算模块；

第一计算模块：用于根据预设时间和当前亮度差值获得第一亮度增长数据和第二亮度增长数据，判断当前亮度差值是否小于或等于第二亮度增长数据，若是，则当前亮度增长数据＝第一亮度增长数据+1，否则当前亮度增长数据＝第一亮度增长数据；之后，定义每一次根据当前亮度差值计算得到当前亮度增长数据为比较时间，比较时间＝1；

第二计算模块：用于根据预设时间和当前亮度差值获得第三亮度增长数据和第四亮度增长数据，判断是否满足条件：当前亮度差值大于或等于第三亮度增长数据，且当前亮度差值大于第四亮度增长数据，若是，则定义本次比较时间＝比较时间+1；否则，定义本次比较时间＝预设时间除以当前亮度差值。

第一计算模块中，“根据预设时间和当前亮度差值获得第一亮度增长数据和第二亮度增长数据”具体包括如下步骤：

步骤B1：根据公式：Fade_data1＝Dled/Tmax求得第一亮度增长数据，其中，Dled为当前亮度差值，Tmax为预设时间；

步骤B2：根据公式：Fade_data2＝Dled％Tmax求得第五亮度增长数据，其中，Fade_data2为第五亮度增长数据；

步骤B3：根据公式：Fade_data3＝Tmax-Fade_data2求得第六亮度增长数据，其中，Fade_data3为第六亮度增长数据；

步骤B4：根据公式：Fade_data4＝Fade_data3*Fade_data1求得第七亮度增长数据，其中，Fade_data4为第七亮度增长数据；

步骤B5：根据公式Fade_data5＝Dled-Fade_data4求得第二亮度增长数据，其中，Fade_data5为第二亮度增长数据。

第二计算模块中，“根据预设时间和当前亮度差值获得第三亮度增长数据和第四亮度增长数据”具体包括如下步骤：

步骤C1：根据公式：Fade_data6＝Tmax/2求得第三亮度增长数据，其中，Fade_data6为第三亮度增长数据；

步骤C2：根据公式：Fade_data7＝Dled*2求得第八亮度增长数据，其中，Fade_data7为第八亮度增长数据；

步骤C3：根据公式：Fade_data8＝Fade_data7-Tmax求得第四亮度增长数据，其中，Fade_data8为第四亮度增长数据。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。