专利名称：Led照度控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及LED照明领域，尤其涉及一种LED照度控制系统及方法。
背景技术：
传统的LED照明存在控制分散、对人力要求高、适时性及自动化程度过低，目前，自动照明控制系统已经广泛应用于LED照明领域。现有的LED照度控制系统采用红外传感器和光传感器对光照强度进行采集，并根据采集数据调节LED照度，此方式要求使用大量的传感器，而且对于光传感器的布置点要求高，存在工程施工难、走线布局繁琐、控制范围把握不准等缺点。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种LED照度控制系统，包括处理单元以及分别与所述处理单元电连接的红外传感器、声音传感器、至少一个CCD传感器以及至少一个LED灯，所述处理单元包括:侦测模块，用于通过红外传感器、声音传感器检测并判断LED灯照明空间内是否有人；图像采集模块，用于当所述侦测模块确定照明空间内有人时，驱动CCD传感器对有人的照明空间进行图像采集；图像预处理模块，用于对在同一预设时间段内对同一照明空间采集的多幅图像进行预处理；图像融合模块，用于采用小波融合技术对经过预处理的多幅图像进行融合得到融合图像；照度控制模块，用于计算融合图像的灰度平均值并与预设标准值进行比对，判断融合图像的灰度平均值是否超出预设标准值，当确定融合图像的灰度平均值超出预设标准值时控制LED灯调整照度。其中，所述图像融合模块包括:小波变换单元，用于采用二维Mallat算法对每一副经过预处理的图像在尺度上进行小波变换得到低频灰度值分量以及高频灰度值分量，所述高频灰度值分量包括水平高频灰度值分量、垂直高频灰度值分量和对角高频灰度值分量；低频系数融合单元，用于对低频系数采用加权平均算子进行融合；高频系数融合单元，用于对高频系数采用基于区域特性的特征选择算子；小波系数获取单元，用于在各尺度上将高频系数进行比较，把对应位置上绝对值较大的高频系数作为小波系数保留；图像融合单元，用于根据所述小波系数以及低频系数通过二维小波逆算法进行反变换从而得到融合图像。其中，所述照度控制模块还用于当所述侦测模块I确定照明空间无人时控制LED灯关闭。本发明采用的一个技术方案是:提供一种LED照度控制方法，运行于所述的LED照度控制系统中，包括步骤:通过红外传感器、声音传感器检测并判断LED照明空间内是否有人；当确定照明空间内有人时，驱动CCD传感器对有人的照明空间进行图像采集；对在同一预设时间段内对同一照明空间采集的多幅图像进行预处理；采用小波融合技术对经过预处理的多幅图像进行融合得到融合图像；计算融合图像的灰度平均值并与预设标准值进行比对，判断融合图像的灰度平均值是否超出预设标准值；当确定融合图像的灰度平均值超出预设标准值时控制LED灯调整照度。其中，采用小波融合技术对预处理后的多幅图像进行融合得到融合图像具体实现步骤包括:采用二维Mallat算法对每一副经过预处理的图像在尺度上进行小波变换得到低频灰度值分量以及高频灰度值分量，所述高频灰度值分量包括水平高频灰度值分量、垂直高频灰度值分量和对角高频灰度值分量；对低频系数采用加权平均算子进行融合；对高频系数采用基于区域特性的特征选择算子进行融合；在各尺度上将高频系数进行比较，把对应位置上绝对值较大的高频系数作为小波系数保留；根据所述小波系数以及低频系数通过二维小波逆算法进行反变换从而得到融合图像。其中，所述的一种LED照度控制方法还包括步骤:当确定照明空间无人时控制LED灯关闭。本发明的LED照度控制系统及方法，通过对有人的照明空间进行图像采集，并采用小波图像融合技术，保留了必要低频图像信息，并将融合图像的灰度平均值与预设值进行比对，根据比对结果控制LED灯的照度，实现了根据照明空间实际照度情况、人员活动情况等因素的变化实时进行LED灯照度调节，在保证足够照度的条件下，相应降低了 LED灯的能耗。
图1是本发明一实施方式中一种LED照度控制系统的整体框图；图2是本发明一实施方式中图像融合模块的结构框图；图3是本发明一实施方式中一种LED照度控制方法的执行流程图。主要元件符号说明处理单元10 ;红外传感器20 ;声音传感器30 ;(XD传感器40 ；LED灯50 ;侦测模块11 ;图像采集模块12 ;图像预处理模块13 ;图像融合模块14 ;照度控制模块15 ;小波变换单元141 ;低频系数融合单元142 ;高频系数融合单元143 ;小波系数获取单元144 ;图像融合单元145。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请一并参阅图1，是本发明一实施方式中一种LED照度控制系统的整体框图。一种LED照度控制系统包括处理单元10以及分别与所述处理单元电连接的红外传感器20、声音传感器30、至少一个CXD传感器40以及至少一个LED灯50。所述处理单元10包括侦测模块11、图像采集模块12、图像预处理模块13、图像融合模块14、照度控制模块15。所述侦测模块11用于通过红外传感器、声音传感器检测并判断LED灯50照明空间内是否有人。图像采集模块12用于当所述侦测模块11确定照明空间内有人时，驱动CCD传感器40对有人的照明空间进行图像采集。图像预处理模块13用于对在同一预设时间段内对同一照明空间采集的多幅图像进行预处理，具体地，所述预处理包括校正、增强、平滑、滤波、时间配准以及空间配准。图像融合模块14用于采用小波融合技术对经过预处理的多幅图像进行融合得到融合图像。请参阅图2，是本发明一实施方式中图像融合模块的结构框图。所述图像融合模块14包括小波变换单元141、低频系数融合单元142、高频系数融合单元143、小波系数获取单元144、图像融合单元145。小波变换单元141用于采用二维Mallat算法对每一副经过预处理的图像在尺度上进行小波变换得到低频灰度值分量以及高频灰度值分量，所述高频灰度值分量包括水平高频灰度值分量、垂直高频灰度值分量和对角高频灰度值分量。例如，定义CXD传感器40采集的图像大小为aXb，设小波变换分解层数为3，在尺度k_l上按如下的Mallat分解公式进行分解:
权利要求
1.一种LED照度控制系统，其特征在于，包括处理单元以及分别与所述处理单元电连接的红外传感器、声音传感器、至少一个CXD传感器以及至少一个LED灯，所述处理单元包括: 侦测模块，用于通过红外传感器、声音传感器检测并判断LED灯照明空间内是否有人；图像采集模块，用于当所述侦测模块确定照明空间内有人时，驱动CCD传感器对有人的照明空间进行图像采集； 图像预处理模块，用于对在同一预设时间段内对同一照明空间采集的多幅图像进行预处理； 图像融合模块，用于采用小波融合技术对经过预处理的多幅图像进行融合得到融合图像； 照度控制模块，用于计算融合图像的灰度平均值并与预设标准值进行比对，判断融合图像的灰度平均值是否超出预设标准值，当确定融合图像的灰度平均值超出预设标准值时控制LED灯调整照度。
2.根据权利要求1所述的一种LED照度控制系统，其特征在于，所述图像融合模块包括: 小波变换单元，用于采用二维Mallat算法对每一副经过预处理的图像在尺度上进行小波变换得到低频灰度值分量以及高频灰度值分量，所述高频灰度值分量包括水平高频灰度值分量、垂直高频灰度值分量和对角高频灰度值分量； 低频系数融合单元，用于对低频系数采用加权平均算子进行融合； 高频系数融合单元，用于对高频系数采用基于区域特性的特征选择算子； 小波系数获取单元，用于在各尺度上将高频系数进行比较，把对应位置上绝对值较大的高频系数作为小波系数保留； 图像融合单元，用于根据所述小波系数以及低频系数通过二维小波逆算法进行反变换从而得到融合图像。
3.根据权利要求1所述的一种LED照度控制系统，其特征在于，所述照度控制模块还用于当所述侦测模块I确定照明空间无人时控制LED灯关闭。
4.一种LED照度控制方法，运行于权利要1-3任意一项所述的LED照度控制系统中，其特征在于，包括步骤: 通过红外传感器、声音传感器检测并判断LED照明空间内是否有人； 当确定照明空间内有人时，驱动CCD传感器对有人的照明空间进行图像采集； 对在同一预设时间段内对同一照明空间采集的多幅图像进行预处理； 采用小波融合技术对经过预处理的多幅图像进行融合得到融合图像； 计算融合图像的灰度平均值并与预设标准值进行比对，判断融合图像的灰度平均值是否超出预设标准值； 当确定融合图像的灰度平均值超出预设标准值时控制LED灯调整照度。
5.根据权利要求4所述的一种LED照度控制方法，其特征在于，采用小波融合技术对预处理后的多幅图像进行融合得到融合图像具体实现步骤包括: 采用二维Mallat算法对每一副经过预处理的图像在尺度上进行小波变换得到低频灰度值分量以及高频灰度值分量，所述高频灰度值分量包括水平高频灰度值分量、垂直高频灰度值分量和对角高频灰度值分量； 对低频系数采用加权平均算子进行融合； 对高频系数采用基于区域特性的特征选择算子进行融合； 在各尺度上将高频系数进行比较，把对应位置上绝对值较大的高频系数作为小波系数保留; 根据所述小波系数以及低频系数通过二维小波逆算法进行反变换从而得到融合图像。
6.根据权利要求4所述的一种LED照度控制方法，其特征在于，还包括步骤:当确定照明空间无人时控制LED灯关 闭。
全文摘要
本发明公开一种LED照度控制方法，包括判断LED照明空间内是否有人;当确定照明空间内有人时，驱动CCD传感器对有人的照明空间进行图像采集；对在同一预设时间段内对同一照明空间采集的多幅图像进行预处理；采用小波融合技术对经过预处理的多幅图像进行融合得到融合图像；计算融合图像的灰度平均值并与预设标准值进行比对，判断融合图像的灰度平均值是否超出预设标准值；当确定融合图像的灰度平均值超出预设标准值时控制LED灯调整照度。发明公开一种LED照度控制系统。本发明实现了根据照明空间实际照度情况、人员活动情况等因素的变化实时进行LED灯照度调节，在保证足够照度的条件下，相应降低了LED灯的能耗。
文档编号H05B37/02GK103220852SQ20131009493
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月22日 优先权日2013年3月22日
发明者张春旺, 林洺锋, 包厚华, 孙传杰 申请人:深圳市洲明科技股份有限公司