智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法及工装与流程

本发明涉及智能灯检测领域，特别涉及智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法及工装。

背景技术：

近年来物联网技术取得长足的进步，智能照明开始进入千家万户，多色温白光灯和彩色灯得到更多客户的青睐。但由于灯珠以及相关电子元器件本身的性能差异，包括led灯珠封装、灯具结构差异、灯具驱动电源差异等产生的不一致，在同样的功率输入条件下，相同规格的智能灯表现的色度和亮度会存在细微的人眼可以察觉到的差异。本发明旨在对智能灯的颜色和亮度进行定量检测并通过软件进行校正，使得智能灯的颜色和亮度输出完全一致。

据专利检索，目前有led显示屏相关企业申请了众多有关led显示屏逐点校正方面的专利。如专利号为201110429253.7的专利一种led显示屏逐点校正系统及逐点校正方法公开了一种通过对led显示屏上每一个颗led灯的色度和亮度数据进行采集，结合给定的目标参数计算出每颗led灯的校正系数，实现对每颗led灯的差异性驱动，从而实现显示屏显示均匀性的方法。

上述专利公开的方法中，数据采集单元与视频控制器，包括led显示屏控制器系统是通过有线连接的；而且一个数据采集单元对应一个视频控制器，为一对一的关系；计算后的校正数据经由有线连接通讯传输给视频控制器并保存。

然而，灯具与led显示屏一致性检测与校正存在明显的区别，其特殊性在于：

1.由于灯具生产的特殊性，如球泡灯(为便于理解，以下所称灯具均以球泡灯为例而不限于球泡灯)，当生产到可测试的环节时底座已经被封装，没有条件进行有线连接，校正系数的写入只能经由智能灯的无线通讯模块的连接来完成。

2.led显示屏中，离散的led灯珠由一个视屏控制器所连接和控制而形成一个整体。因此校正数据的采集计算以及校正参数的回传在一个数据传输通道的两端完成。而每个led灯具都是一个独立的计算单元，校正数据的采集计算和回传需要在多个离散的数据通道中传递，复杂度更高。

3.led显示屏的校正，由于屏体的框架结构无需特殊的装置。而led灯具离散的存在，需要特殊的装置才能完成校正。

4.对于智能灯如球泡灯，至少包含一组白光灯珠(调光灯)，或包含两到三组不同色温的白光灯珠(色温灯)，或包含零到三组白光灯珠和一组红色灯珠、一组绿色灯珠、一组蓝色灯珠(rgb灯)。智能灯的校正不针对每一颗灯珠，而是对灯的整体进行。

5.大规模的工业生产中，每天出产的灯具达万数甚至十万数。因此相比led显示屏的校正，led灯具的校正方法和效率需要适应灯具生产效率。没有效率则意味着生产成本显著增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供了智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法及工装，解决了在智能灯色度和亮度存在不一致的情况时，生产厂商没有相应的方法及工装对智能灯进行检测与校正，以使得同样规格的智能灯出厂时表现的性能是一致的问题，即在智能灯具生产出成品后再进行测试校正，解决了智能灯具在成品之前不能够或不容易有效测试的问题。

本发明采用的技术方案如下：

智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法，包括智能灯，所述智能灯设置有标识信息，还包括色度亮度采集单元、校正单元、灯具驱动单元、预处理读码单元，其中：

a、将同一批次的智能灯分为若干组，将一组智能灯固定在待检测位置上，完成智能灯的检测与校正准备工作；

b、使用预处理读码单元读取智能灯上的标识信息，并将标识信息传递至计算机中，计算机获得每个智能灯的通讯地址信息；

c、灯具驱动单元驱动待检测的智能灯内的led灯珠组，使led灯珠组发光，并被色度亮度采集单元采集和测量智能灯的色度值参数和亮度值参数；

d、色度亮度采集单元将采集和测量的色度值参数和亮度值参数发送到校正单元，所述校正单元预先确定目标参数，若色度值参数和亮度值参数低于目标参数，则对应的智能灯作为不合格品取出；

若色度值参数和亮度值参数高于或等于目标参数，则对应的智能灯为合格品，将合格的智能灯的色度值参数和亮度值参数与目标参数进行校正计算，得到校正参数，所述校正单元将校正参数发送至智能灯中储存，使用智能灯照明时，通过计算出的校正参数进行补偿计算调整后显示；

e、取下当前所述a中的一组智能灯，将另一组智能灯固定在待检测位置上，执行b至d；

f、重复执行e，直至将所述a中的同一批次的所有智能灯检测与校正完毕后结束。

对于智能灯，至少还包含一个灯具驱动单元。灯具驱动单元至少包含一个电源驱动模块和一个无线通讯模块。无线通讯模块将外部对灯具进行控制的指令转化为电源控制指令经由电源驱动模块控制灯具中的灯珠按指令显示。智能灯的标识信息为通讯地址信息，其事先被采集并传送给校正单元，位置信息与灯具通讯地址一一对应。通过灯具驱动模块、标识信息、智能灯、预处理读码单元形成通讯控制闭环，再通过色度亮度采集单元、校正单元进行一致性测试与校正。

进一步地，所述预处理读码单元包括运行在计算机上的读码处理软件模块、一台与计算机相连接的扫描仪。

优选地，所述扫描仪为明码识别仪器、条形码扫描仪、二维码扫描仪或手机。所述明码识别仪器指能够识别人能够识别的编码，如字母数字编码或汉字编码，通过图像识别技术获得编码信息，其中一个案例是在智能灯上设置有打印的编码，如阿拉伯数字1，再通过摄像头获取该编码，通过ocr识别系统识别出当前智能灯对应的编码为1，完成扫描仪的功能。

进一步地，标识信息由位置信息码和通讯地址码组成，扫描仪依次读取位置信息码和通讯地址码。这种按顺序扫描的方法虽然比仅扫描通讯地址码稍稍麻烦但便于容错，有利于防呆，能够有效降低由于操作失误所造成的匹配错误。

进一步地，所述色度亮度采集单元包括运行在计算机上的采集软件模块、一台与计算机相连接的数码相机、以及一个与计算机相连接的无线通讯模块。数码相机用于采集测试工装上所有灯的亮度和色度参数。采集软件模块通过无线通讯模块发送控制指令，控制测试工装上所有灯显示一组特定的颜色和亮度，然后控制数码相机依次采集每个灯红色色度值(色坐标crx、cry)和亮度值(yr)、绿色色度值(cgx、cgy)和亮度值(yg)、蓝色色度值(cbx、cby)和亮度值(yb)。事先对智能灯进行抽样检测，检出色度值参数和亮度值参数符合出厂标准的产品中低限数据作为标准；或直接以历史数据为标准，即目标参数csrx、csry、ysr、csgx、csgy、ysg、csbx、csby、ysb。

进一步地，所述校正单元包括运行在计算机上的校正软件模块、以及一个与计算机相连接的无线通讯模块。使用采集单元采集的每一个灯具的色度与亮度参数与事先定义的目标参数进行比较和校正计算，采集的色度或亮度参数域低于目标参数域的不可校正即为不良品，否则进行校正计算获得校正补偿参数(crr、crg、crb、cgr、cgg、cgb、cbr、cbg、cbb)，然后校正单元使用工装位置信息与采集色度和亮度参数的灯具对应，并将所计算好的校正补偿参数按对应的通讯地址，经由无线通讯模块传送给对应的灯具的驱动单元并存入驱动单元。校正单元每次发送一组校正参数给一个灯具，直到所有灯校正参数发送完成为止。

进一步地，所述d中，目标参数的确定方法如下：

d1、随机从所述a中同一批次的智能灯中抽取若干个智能灯并固定在待检测位置上；

d2、灯具驱动单元驱动待检测的智能灯内的led灯珠组，使led灯珠组发光，并被色度亮度采集单元采集和测量智能灯的色度值参数和亮度值参数；

d3、色度亮度采集单元将采集和测量的色度值参数和亮度值参数发送到校正单元，所述校正单元分别比较所有的智能灯的色度值参数和亮度值参数，分别选取色度值参数和亮度值参数的低限值，构成目标参数，所述目标参数写入校正单元中作为步骤d的评价标准；

当所述a中同一批次所有智能灯检测与校正完毕后，另一批次智能灯开始检测与校正时，目标参数可沿用或重新执行所述d1至d3重新确定。

建议采用目标参数沿用，避免反复执行d1至d3，使同一规格产品的标准一致。

优选地，所述智能灯与一台计算机通信连接，所述预处理读码单元、色度亮度采集单元、校正单元装载在至少一台计算机上。

智能灯色度和亮度一致性检测与校正的工装，包括智能灯，还包括标识信息、预处理读码单元、色度亮度采集单元、校正单元、灯具驱动单元，其中的标识信息包括位置信息标识、通讯地址标识；还包括托盘底座，所述托盘底座用于安装若干个智能灯，且智能灯按照阵列方式排列；所述位置信息标识设置在工装上，所述通讯地址标识设置在智能灯上。

进一步地，安装在托盘底座上的智能灯之间设置有隔板。所述测试工装智能灯与智能灯之间采用隔板相隔，防止灯光相互污染以避免色度和亮度采集的不准确。

进一步地，托盘底座与智能灯之间还设置有辅助扫码结构。灯具色度和亮度采集时正面不能有任何遮挡，因此通讯地址二维码不容易露出。为方便灯具通讯地址信息的读入，测试工装托盘底座设置了辅助扫码结构，所述辅助扫码结构采用转动、抬升此类便于码露出的设计，即为使通讯地址信息读入时将智能灯转动一定的角度或者抬升，以便条形码或二维码露出。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法，提供了一种一个校正设备同时校正多个智能灯的方法，同时还提出了一种行之有效的测试工装方案，通过对智能灯的色度和亮度进行校正，使得同型号灯具表现的性能是一致的，客户的使用体验也是一致的，因此可以显著地提升客户对于产品的品质体验。

2、本发明智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法，通过数据无线传输的方式，可以在智能灯生产出成品后再进行测试校正，很好的解决了智能灯在成品之前不容易或不能有效测试的问题。

3、本发明智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法，使用计算机连接扫码设备分别按顺序读取测试工装的位置信息码和灯具的通讯地址码，能够便于容错，有利于防呆，能够有效降低由于操作失误所造成的匹配错误。

4、本发明智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法，使用一台计算机连接扫码设备对测试工装的位置信息码和灯具的通讯地址码预先读入，并建立对应关系；而使用另一台计算机完成对每一个智能灯的色度和亮度信息的采集、计算、以及校正补偿数据的回写，从而比一台计算机或三台计算机更能有效提高效率。

5、本发明智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法，位置信息以及灯具的通讯地址信息采用识别码的形式表现，可以使用明码识别仪器、二维码扫描仪或手机扫码识别，方便采集。

6、本发明智能灯色度和亮度一致性检测与校正的工装，在托盘底座上的智能灯之间设置有隔板，能够防止灯光相互污染以避免色度和亮度采集的不准确。

7、本发明智能灯色度和亮度一致性检测与校正的工装，通过将测试工装等分区分为多个区域，可以最大限度的防范灯具之间的光污染，在实际应用中，可以兼顾效率和准确性取优。

8、本发明智能灯色度和亮度一致性检测与校正的工装，辅助扫码结构采用转动、抬升此类便于码露出的设计，即为使通讯地址信息读入时将智能灯转动一定的角度或者抬升，以便条形码或二维码露出。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是本发明一种实施例的智能灯内部的结构示意图；

图3是本发明一种实施例的校正原理示意图；

图4是本发明一种实施例的测试工装的结构示意图(俯视图)；

图5是本发明一种实施例的测试工装安装智能灯的结构示意图(俯视图)；

图6是本发明一种实施例的测试工装以四分区域点亮顺序的结构示意图(俯视图)；

图7是本发明一种实施例的测试工装上安装有转动装置的结构示意图；

图8是本发明一种实施例的测试工装上智能灯之间安装有隔板的结构示意图。

图中，1.智能灯，2.托盘底座，3.位置信息标识，4.通讯地址标识，5.隔板，6.辅助扫码结构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语包括、包含或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句包括一个……限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合图1、图2至图8对本发明作详细说明。

实施例1

如图1-2所示，本发明智能灯色度和亮度一致性检测与校正的方法，包括智能灯1，所述智能灯1设置有标识信息，还包括色度亮度采集单元、校正单元、灯具驱动单元、预处理读码单元，其中：

a、将同一批次的智能灯1分为若干组，将一组智能灯1固定在待检测位置上，完成智能灯1的检测与校正准备工作；

b、使用预处理读码单元读取智能灯1上的标识信息，并将标识信息传递至计算机中，计算机获得每个智能灯1的通讯地址信息；

c、灯具驱动单元驱动待检测的智能灯1内的led灯珠组，使led灯珠组发光，并被色度亮度采集单元采集和测量智能灯1的色度值参数和亮度值参数；

d、色度亮度采集单元将采集和测量的色度值参数和亮度值参数发送到校正单元，所述校正单元预先确定目标参数，若色度值参数和亮度值参数低于目标参数，则对应的智能灯1作为不合格品取出；

若色度值参数和亮度值参数高于或等于目标参数，则对应的智能灯(1为合格品，将合格的智能灯1的色度值参数和亮度值参数与目标参数进行校正计算，得到校正参数，所述校正单元将校正参数发送至智能灯1中储存，使用智能灯照明时，通过计算出的校正参数进行补偿计算调整后显示；

e、取下当前所述a中的一组智能灯1，将另一组智能灯固定在待检测位置上，执行b至d；

f、重复执行e，直至将所述a中的同一批次的所有智能灯1检测与校正完毕后结束。

对于智能灯1，至少还包含一个灯具驱动单元。灯具驱动单元至少包含一个电源驱动模块和一个无线通讯模块。无线通讯模块将外部对灯具进行控制的指令转化为电源控制指令经由电源驱动模块控制灯具中的灯珠按指令显示。智能灯1的标识信息为通讯地址信息，其事先被采集并传送给校正单元，位置信息与灯具通讯地址一一对应。通过灯具驱动模块、标识信息、智能灯1、预处理读码单元形成通讯控制闭环，再通过色度亮度采集单元、校正单元进行一致性测试与校正。所述智能灯1以球泡灯图示举例易于展示。当然也适用于筒灯、射灯、吸顶灯等可以正面出光的灯具。

本发明的检测与校正过程为：依次采集每个灯红色色度值(色坐标crx、cry)和亮度值(yr)、绿色色度值(cgx、cgy)和亮度值(yg)、蓝色色度值(cbx、cby)和亮度值(yb)；而步骤d中的目标参数为预设值，即为csrx、csry、ysr、csgx、csgy、ysg、csbx、csby、ysb；通过比较判断，若测量参数低于目标参数，则对应智能灯1为不良品，需要检出。若测量参数优于目标参数，则将测量参数与目标参数进行校正计算，得到校正参数(crr、crg、crb、cgr、cgg、cgb、cbr、cbg、cbb)，再将校正参数发送给灯并存储在智能灯1上，智能灯1在每次显示的时候，都采用校正参数补偿计算调整后再显示，由此保证了同一批次的智能灯1在色度和亮度保持一致，有效降低了色度和亮度的偏差。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：所述预处理读码单元包括运行在计算机上的读码处理软件模块、一台与计算机相连接的扫描仪。

实施例3

本实施例在实施例2基础上做出了如下进一步限定：所述扫描仪为明码识别仪器、条形码扫描仪、二维码扫描仪或手机。

实施例4

本实施例在实施例2的基础上做出了如下进一步限定：标识信息由位置信息码和通讯地址码组成，扫描仪依次读取位置信息码和通讯地址码。这种按顺序扫描的方法虽然稍稍麻烦但便于容错。例如，当仅设置通讯地址码时，先扫第一行，再扫第二行，直到最后一行，规定扫的第1个通讯地址码计算机自动配上序号1，扫的第2个通讯地址码计算机自动配上序号2，……，扫的第n个通讯地址码计算机自动配上序号n，直到最后一个灯的地址码，可以预见，若中间任一个码扫描错误或者扫漏时，后面的码将全部匹配错误。因此，增加了位置信息码，计算机可以实时做判断来避免错误，比如连续扫了两次通讯地址码而与位置信息码对应不上，计算机就报警，从而有效降低由于操作失误所造成的匹配错误。

实施例5

本实施例在实施例4的基础上做出了如下进一步限定：所述色度亮度采集单元包括运行在计算机上的采集软件模块、一台与计算机相连接的数码相机、以及一个与计算机相连接的无线通讯模块。色度和亮度采集设备推荐用数码相机或色度仪，作为一种实施案例也可采用积分球。使用积分球每次只能采集一个灯具的数据，效率偏低。

数码相机用于采集测试工装上所有灯的亮度和色度参数。采集软件模块通过无线通讯模块发送控制指令，控制测试工装上所有灯显示一组特定的颜色和亮度，然后控制数码相机依次采集每个灯红色色度值(色坐标crx、cry)和亮度值(yr)、绿色色度值(cgx、cgy)和亮度值(yg)、蓝色色度值(cbx、cby)和亮度值(yb)。事先对智能灯1进行抽样检测，检出色度值参数和亮度值参数符合出厂标准的产品中低限数据作为标准；或直接以历史数据为标准。即目标参数csrx、csry、ysr、csgx、csgy、ysg、csbx、csby、ysb。

实施例6

本实施例在实施例5的基础上做出了如下进一步限定：如图3所示，所述校正单元包括运行在计算机上的校正软件模块、以及一个与计算机相连接的无线通讯模块。在所述d中，使用工装位置信息与采集色度和亮度参数的灯具对应，并将所计算好的校正参数按对应的通讯地址，经由无线通讯模块传送给对应的灯具的驱动单元并存入驱动单元。校正单元每次发送一组校正参数给一个灯具，直到所有灯校正参数发送完成为止。

实施例7

本实施例在实施例6的基础上做出了如下进一步限定：所述d中，目标参数的确定方法如下：

d1、随机从所述a中同一批次的智能灯1中抽取若干个智能灯1并固定在待检测位置上；

d2、灯具驱动单元驱动待检测的智能灯1内的led灯珠组，使led灯珠组发光，并被色度亮度采集单元采集和测量智能灯1的色度值参数和亮度值参数；

d3、色度亮度采集单元将采集和测量的色度值参数和亮度值参数发送到校正单元，所述校正单元分别比较所有的智能灯1的色度值参数和亮度值参数，分别选取色度值参数和亮度值参数的低限值，构成目标参数，所述目标参数写入校正单元中作为步骤d的评价标准；

当所述a中同一批次所有智能灯1检测与校正完毕后，另一批次智能灯1开始检测与校正时，目标参数可沿用或重新执行所述d1至d3重新确定。

建议采用目标参数沿用，避免反复执行d1至d3，使同一规格产品的标准一致。

以抽样检测100个灯的数据做比较，取红色色度值(色坐标crx、cry)、亮度值(yr)、绿色色度值(cgx、cgy)、亮度值(yg)、蓝色色度值(cbx、cby)、亮度值(yb)等九个数值中各自的低限为这个批量的目标参数值。作为一种实施案例，其取样大小和范围可以自由裁定，或者直接选取一组过去批量生产中使用过的目标参数值作为历史标准。

实施例8

本实施例在实施例7的基础上做出了如下进一步限定：所述智能灯1与一台计算机通信连接，所述预处理读码单元、色度亮度采集单元、校正单元装载在至少一台计算机上。

作为一种实施案例，上述两台计算机可以合并为一台计算机，测试工装位置信息及灯具通讯地址信息的读入、对灯的色度和亮度信息的采集、以及依据上面信息进行校正计算和补偿数据的回写等都在一台计算机上完成。

作为一种实施案例，上述预读码单元、亮度色度采集单元和校正单元分别由一台计算机来完成，仅需完成三台计算机之间的数据传递和共享。

作为一种实施案例，为了提升效率，使用一台计算机连接扫码设备对测试工装的位置信息码和灯具的通讯地址码预先读入，并建立对应关系；而使用另一台计算机完成对每一个灯的色度和亮度信息的采集、计算、以及校正补偿数据的回写，相较于仅使用一台或三台计算机的处理，使用两台计算机的处理能够使得通讯地址的读入、对智能灯检测与校正处理，这两个过程并发进行，能够有效提高效率。

本发明实施案例中，两台计算机之间的数据传递采用通讯程序连接完成。作为一种实施案例，两台计算机之间的数据传递，也可以采用共享数据库的方式完成；或者使用存储介质比如优盘或者移动硬盘来传递完成。

本发明实施案例中，以蓝牙智能灯1为例，计算机与智能灯1之间通过蓝牙模块相互通信。作为一种实施案例，完全适用于其他平台方案的智能灯1，比如wi-fi灯；或者zigbee灯；或者其他无线通讯方式智能灯1等。

本发明实施案例中，以蓝牙智能灯1为例，其通讯地址码为mac地址码。作为一种实施案例，比如wi-fi灯方案也可以使用ip地址码，只要能确保可靠的通讯连接即可。

实施例9

如图4-6所示，智能灯色度和亮度一致性检测与校正的工装，包括智能灯1，其特征在于，还包括如权利要求1所述的标识信息、预处理读码单元、色度亮度采集单元、校正单元、灯具驱动单元，其中的标识信息包括位置信息标识3、通讯地址标识4；还包括托盘底座2，所述托盘底座2用于安装若干个智能灯1，且智能灯1按照阵列方式排列；所述位置信息标识3设置在工装上，所述通讯地址标识4设置在智能灯1上。可以将测试工装等分区分为多个区域，等分区可分为至少两个分区，以四分区为例，如图6所示，将智能灯1阵列分为四份，每次点亮每一区域中相同位点的灯具进行色度和亮度数据的采集。这样可以最大限度的防范灯具之间的光污染。实际应用中，可以兼顾效率和准确性取优。

实施例10

本实施例在实施例9的基础上做出了如下进一步限定：如图8所示，安装在托盘底座2上的智能灯1之间设置有隔板5。所述测试工装灯与灯之间采用隔板5相隔，防止灯光相互污染以避免色度和亮度采集的不准确。

实施例11

本实施例在实施例10的基础上做出了如下进一步限定：如图7所示，托盘底座2与智能灯1之间还设置有辅助扫码结构6。为方便灯具通讯地址信息的读入，测试工装托盘底座2设置了辅助扫码结构6，所述辅助扫码结构6采用转动、抬升此类便于码露出的设计，即为使通讯地址信息读入时将智能灯1转动一定的角度或者抬升，以便条形码或二维码露出。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。