根据投射环境来改变投射光线强度的投光灯及其控制系统的制作方法

本发明涉及投光控制领域，尤其涉及一种根据投射环境来改变投射光线强度的投光灯及其控制系统。

背景技术：

1、投光灯的应用领域较为广泛，例如可以用于室内舞台的灯光设计或者建筑物的照明和装饰。在室内舞台的灯光设计方面，投光灯可以提供不同颜色和亮度的光线，使室内舞台呈现出不同的效果，在不同节目或表演中，投光灯可以用来照明、强调演员或道具、改变氛围等，为观众创造出一个奇妙的视觉效果。而在建筑物的照明和装饰方面，投光灯可以投射光线到建筑物的外墙平面，用于执行建筑物的照明和装饰，在白天或者夜间，通过投光灯的照射，建筑物的外墙平面的各种外观特点和细节可以被突出，并呈现出不同的色彩效果，让建筑物整体更加美观、独特。由此可见，投光灯的投射光线的控制至关重要，其直接决定了投光灯在各种应用领域是否能够达到预设的光线投射效果。

2、示例地，中国发明专利公开文本cn1 13709947a提出的一种投光灯控制方法及系统，应用于起重机，起重机包括司机室、电气房及大车模块箱三个分区，分区内分别划分有若干个带有投光灯的子区域，司机室设有第一控制模块和操作模块，第一控制模块与司机室的投光灯电连接，电气房设有第二控制模块，第二控制模块与电气房的投光灯电连接，大车模块箱内设有第三控制模块，第三控制模块与大车模块箱的投光灯电连接，所述系统包括：操作模块响应第一操作，以选择灯光控制指令类型，将灯光控制指令类型发送给第一控制模块；第一控制模块根据灯光控制指令类型将灯光控制指令发送至对应分区的控制模块，以使对应分区的控制模块控制对应投光灯。本技术的投光灯控制方法满足码头对于不同环境下的照度需求。

3、示例地，中国实用新型专利公开文本cn208480007u提出的一种投光灯的控制系统，所述系统包括：终端控制装置、定位装置和云平台，云平台分别与终端控制装置和定位装置进行通信连接，其中，定位装置用于获取作业人员的位置信息，并通过与云平台之间的通信连接将位置信息发送给云平台；云平台用于根据位置信息生成投光灯开启指令或投光灯关闭指令，并通过与终端控制装置之间的通信连接将投光灯开启指令或投光灯关闭指令发送给终端控制装置；终端控制装置对应投光灯设置，终端控制装置用于根据投光灯开启指令控制投光灯开启，并根据投光灯关闭指令控制投光灯关闭。本实用新型既能够满足作业人员对光照的需求，又能够节约能源。

4、然而，现有技术中的各类投光灯及其控制系统无法在特定投射场景下实现分时均匀亮度的投射效果，例如，针对设定平面面积的建筑物垂直平面进行光线投射操作时，由于与投光相关的多个参数的分时变化，导致投光灯只能进行粗略的基于环境亮度的自适应投射强度的调节，但是，由于周围环境的复杂性，建筑物垂直平面本身具有反射特性以及本身的结构特性，使得建筑物垂直平面的反射光线强度存在不确定性，同时太阳光线强度以及各项与投射相关的环境参数都在分时发生细微变化，导致即使在各天的同一时间以及相同的环境参数下，投光灯的相同的投射强度并不会导致建筑物垂直平面相同的亮度投射效果，更不用说分时保证相同的亮度投射效果，由此可见，现有技术中的各类投光灯及其控制系统存在控制精度不足且控制智能化水平低下、难以保证特定投射场景的分时均匀投射效果的技术问题，无法达到投射的建筑物垂直平面保持分时均匀整体亮度的预期投射效果。

技术实现思路

1、为了解决相关领域的技术缺陷，本发明提供了一种根据投射环境来改变投射光线强度的投光灯及其控制系统，能够针对设定平面面积的建筑物垂直平面进行光线投射操作的投射场景，采用多个设定时刻分别对应的多份训练数据对深度神经网络进行多次训练，将获得的训练后的深度神经网络作为智能分析模型，使用智能分析模型以基于投射场景的各项固定参数、当前时刻的各项环境参数智能分析当前时刻的下一时刻能够确保光线投射操作后的建筑物垂直平面的成像图像区域保持固定数值的整体灰度的投射光线强度，从而达到特定投射场景的分时均匀投射效果，提升了投光灯及其控制系统的控制精度以及智能化水平。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种根据投射环境来改变投射光线强度的投光灯，所述投光灯包括：

3、投光执行器件，用于朝向设定平面面积的建筑物垂直平面进行光线投射操作，所述投光执行器件的投光面与建筑物垂直平面平行；

4、分向测量器件，包括第一测量设备、第二测量设备、同步处理设备以及石英振荡设备，所述第一测量设备用于测量某一设定时刻所述投光执行器件所在环境的各项环境数据，所述第二测量设备用于测量某一设定时刻所述建筑物垂直平面所在环境的各项环境数据；

5、平面采集器件，邻近所述投光执行器件设置，用于在所述投光执行器件的光线投射操作下在某一设定时刻采集建筑物垂直平面所在场景的画面，以获得某一设定时刻对应的工作场景画面；

6、信号截取器件，与所述平面采集器件连接，用于基于建筑物垂直平面的几何成像特征识别接收到的某一设定时刻对应的工作场景画面中的建筑物垂直平面的成像区域以获取某一设定时刻的投光成像区域，基于所述投光成像区域的各个构成像素点分别对应的各个灰度值确定所述投光成像区域的整体灰度值；

7、训练操作器件，分别与所述分向测量器件以及所述信号截取器件连接，用于以设定平面面积、目标灰度值、平面采集器件与投光执行器件间距、某一设定时刻所述投光执行器件所在环境的各项环境数据以及某一设定时刻所述建筑物垂直平面所在环境的各项环境数据作为深度神经网络的逐项输入内容，将某一设定时刻下一时刻投光执行器件调节后的投射光线强度作为深度神经网络的单项输入内容，对深度神经网络执行单次训练，采用多个设定时刻分别对应的多份训练数据对深度神经网络进行多次训练，以获得训练后的深度神经网络并作为智能分析模型输出；

8、强度解析器件，分别与所述投光执行器件以及所述训练操作器件连接，用于将设定平面面积、目标灰度值、平面采集器件与投光执行器件间距、当前时刻所述投光执行器件所在环境的各项环境数据以及当前时刻所述建筑物垂直平面所在环境的各项环境数据并行输入到所述智能分析模型并执行所述智能分析模型以获得其输出的为达到当前时刻下一时刻所述投光成像区域的整体灰度值等于目标灰度值的参考投射光线强度；

9、其中，所述参考投射光线强度用作当前时刻下一时刻所述投光执行器件的优选投射光线强度。

10、根据本发明的第二方面，提供了一种根据投射环境来改变投射光线强度的投光灯的控制系统，所述系统用于如上所述的根据投射环境来改变投射光线强度的投光灯以设置所述投光灯当前时刻下一时刻的投射光线强度为参考投射光线强度，所述参考投射光线强度为采用智能分析模型基于当前时刻所述投光灯所在环境的各项环境数据、当前时刻所述投光灯进行光线投射操作的建筑物垂直平面所在环境的各项环境数据以及各项固定投光设置参数的智能分析内容。

11、相比较于现有技术，本发明至少具备以下几处关键的发明点：

12、第一发明点：针对朝向设定平面面积的建筑物垂直平面进行光线投射操作的投光执行器件，采用智能分析模型基于当前时刻投光执行器件所在环境的各项环境数据、当前时刻建筑物垂直平面所在环境的各项环境数据以及各项固定投光设置参数智能分析当前时刻的下一时刻能够确保光线投射操作后的建筑物垂直平面的成像图像区域保持固定数值的整体灰度的投射光线强度，并将智能分析获得的投射光线强度作为当前时刻的下一时刻投光执行器件的优选投射光线强度，从而为各个时刻完成光线投射操作后的建筑物垂直平面保持均匀亮度的设定投射效果提供可靠的解决方案；

13、第二发明点：为保证智能分析模型的分析结果的稳定性和有效性，采用多个设定时刻分别对应的多份训练数据对深度神经网络进行多次训练，将获得的训练后的深度神经网络作为智能分析模型，多次训练的训练总数与工作场景画面的解析度单调正向关联，所述工作场景画面的解析度采用所述工作场景画面的水平解析度和垂直解析度的算术平均值进行表示，每一次具体的训练操作中，以各项固定投光设置参数、某一设定时刻投光执行器件所在环境的各项环境数据以及某一设定时刻建筑物垂直平面所在环境的各项环境数据作为深度神经网络的逐项输入内容，将某一设定时刻下一时刻投光执行器件调节后的投射光线强度作为深度神经网络的单项输入内容，对深度神经网络执行单次训练；

14、第三发明点：执行每一次训练的某一设定时刻的选取时机为某一次调节后确定的投光成像区域的整体灰度值等于目标灰度值的时间点的前一时刻，而选择的某一设定时刻的下一时刻调节后的投射光线强度为调节后确定的投光成像区域的整体灰度值等于目标灰度值的投光执行器件的投射光线强度，从而实现了多个设定时刻分别对应的多份训练数据的分时获取，为智能分析模型的构建提供关键的基础数据。