一种展览灯及展示方法与流程

文档序号:42991903发布日期:2025-09-15 12:00阅读:20来源:国知局

本发明涉及展览灯,尤其涉及一种展览灯及展示方法。


背景技术:

1、展览灯展示技术领域涉及利用人工光源对博物馆、美术馆、画廊、商业展示空间内的展品进行照明,以优化视觉呈现效果并确保展品保护的技术范畴。该领域关注的核心问题包括如何精确控制光源的光谱功率分布、色温、显色性以及光强、光束角,以准确还原展品的固有色彩与材质纹理,或根据策展需求营造特定艺术氛围。

2、现有展览灯展示技术在实际应用中存在若干不足之处。当前技术虽然关注光源参数的控制,如光谱、色温、显色性与光强,但在具体实施中,往往缺乏对每一件展品个体光学特性的考量与利用。照明设计多依赖于通用标准或设计师经验对光源进行选择与设定,难以针对特定展品如具有特殊荧光效应的材料、复杂反射特性的金属或微妙色彩渐变的绘画,提供真正最优化的光谱照明方案,这导致展品某些关键的材质细节或色彩细微差异未能充分展现,影响展品信息的完整传达。例如,对于一件青铜器,通用高显色照明或许能大致还原其颜色,但可能无法凸显其独特的金属光泽和锈蚀纹理层次。因此,需要进行改进。


技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种展览灯及展示方法。

2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案,一种展示方法,包括以下步骤:输入预设展品数据库信息,提取展品编号、材质类型、主色调范围和尺寸信息,对展品表面进行逐点扫描,采集反射光谱数据,转换为cielab值,整合提取信息与采集数据,建立展品基础信息集;

3、基于所述展品基础信息集中材质类型和主色调范围,选择预设权重集,预设权重集对应纹理细节表现、颜色感知还原或艺术风格目标,应用预设权重集至展品反射光谱数据或cielab值,确定峰值波长、带宽和相对强度构成的目标光谱分布,并结合展品尺寸计算目标亮度数值,生成理想展示光照参数;

4、于展品周围目标位置激活环境光传感器,捕获入射光线,解析环境光强度数据,并对环境光光谱进行分光测量,记录各波段能量值,或计算ciexyz三刺激值进而获得环境光色度坐标,组合强度与光谱或色度信息,获取实时环境光参数;

5、调用理想展示光照参数中目标光谱分布和目标亮度数值,并引入所述实时环境光参数,模拟混合光照下展品表观颜色与亮度,比较模拟结果与理想展示光照参数设定目标,量化偏差值,逆向推算所需调整光源光谱分布偏移量和光源亮度增减量,生成光照补偿量。

6、较佳的,所述方法还包括:

7、整合理想展示光照参数的目标光谱、目标亮度与光照补偿量的光谱偏移量、亮度增减量,生成修正后目标光谱与亮度,依据rgb、amber、cyan和whiteled各通道自身光谱特性,分解所述修正后目标光谱至各通道,计算所需各通道光通量比例,转换为对应pwm占空比值,建立光源驱动指令;

8、将所述光源驱动指令中各通道pwm占空比值,通过通信接口发送至展览灯控制单元,调制驱动电流,控制多通道led组中rgb、amber、cyan和whiteled各通道发光强度,混合形成指定光谱和亮度输出光。

9、较佳的,所述展品基础信息集的获取步骤为:

10、输入预设展品数据库信息,通过记录标识符定位对应展品条目,顺序读取展品编号、材质类型字段、主色调范围记录和尺寸数值,将读取的各项信息进行结构化整理,过滤空值或无效条目,形成结构化展品描述;

11、基于所述结构化展品描述中展品三维模型或位置坐标,规划光谱传感器扫描路径覆盖展品可见表面,驱动传感器沿路径移动并逐点采集反射光谱原始数据流,或对预定关键颜色区域计算cielab三维坐标值,得到表面光学测量值;

12、整合所述结构化展品描述信息与所述表面光学测量值,依据展品编号进行数据关联,执行单位统一和坐标系转换,筛除异常测量点后存入指定数据结构,建立展品基础信息集。

13、较佳的,所述理想展示光照参数的获取步骤为:

14、基于所述展品基础信息集中材质类型文本与主色调范围数值,匹配预设规则库,检索与展示目标关联的纹理增强、色彩保真或目标艺术风格参数集,选择对应的多维权重向量,获得目标效果权重;

15、应用所述目标效果权重,对所述展品基础信息集内各点反射光谱数据或cielab值进行加权平均,通过迭代优化寻找满足加权目标函数最大值的光谱形态参数,确定峰值波长、半峰全宽和各波段能量比例的目标光谱分布;

16、结合所述展品基础信息集中记录的展品表面积或特征尺寸,与所述目标光谱分布,依据预设照度标准计算得出展品表面所需平均亮度流明值,组合光谱形态参数与平均亮度流明值,生成理想展示光照参数。

17、较佳的,所述实时环境光参数的获取步骤为:

18、于展品周围预设的一个或多个监测点位置激活环境光传感器,调整传感器光轴指向特定方向以捕获主要环境入射光,执行光电转换并放大信号,读取与标定曲线对应的环境光强度勒克斯值,得到环境照度读数;

19、利用与获取环境照度读数同步或串行的传感器,启动内置分光元件如光栅或滤光轮,对入射环境光按波长分散,测量并记录预设波长间隔内的能量强度值序列,或积分计算得出ciexyz三刺激值进而换算色度坐标,形成环境光谱色度数据;

20、组合环境照度读数数值与环境光谱色度数据中的光谱能量序列或色度坐标,添加时间戳信息,检查数据是否在有效量程范围内,打包成包含强度、光谱或色度信息的数据帧,获取实时环境光参数。

21、较佳的,所述光照补偿量的获取步骤为:

22、调用所述理想展示光照参数中的目标光谱能量序列和目标亮度值,并引入所述实时环境光参数中环境光谱能量序列与环境照度值,依据颜色混合模型,逐波长叠加对应光能量,计算混合光照射下展品表面反射光的光谱能量分布和积分亮度,得到混合光照模拟值;

23、比较所述混合光照模拟值的光谱能量分布、积分亮度和计算色度坐标,与理想展示光照参数中对应目标值,计算颜色坐标差异值,并计算亮度百分比差异,量化两者间的视觉感知偏离程度,获得感知效果偏差量;

24、依据所述感知效果偏差量中的值和亮度差异百分比,反向推算为抵消该偏差需对光源进行的补偿性调整,确定光谱各波段能量需增减的数值序列和整体亮度需调整的流明差值,建立光照补偿量。

25、较佳的,所述光源驱动指令的获取步骤为:

26、整合理想展示光照参数的目标光谱能量序列、目标亮度值与所述光照补偿量中光谱能量增减序列和亮度调整流明差值,获得补偿调整后的新目标光谱能量序列和新目标亮度值,生成修正光照目标集;

27、依据数据库中存储的rgb、amber、cyan和white各led通道标准光谱能量分布曲线,针对所述修正光照目标集中的新目标光谱能量序列,执行约束最小二乘法运算,求解得到驱动各led通道发光以合成目标光谱所需的光通量数值比例,生成通道光通量配比;

28、根据所述通道光通量配比中各通道光通量比例数值,结合修正光照目标集中新目标亮度值及各led光效参数,计算各通道所需输入电功率,再依据led驱动器特性曲线转换为对应的pwm脉冲宽度调制占空比百分比值,建立光源驱动指令。

29、较佳的,所述指定光谱和亮度输出光的获取步骤为:

30、将所述光源驱动指令中各通道pwm占空比百分比数值,按照展览灯控制单元预设通信协议,编码为包含目标地址、指令代码、数据负载和校验和的数据帧序列,获取待发送控制指令包;通过有线dmx512和dali或无线zigbee和蓝牙通信接口,将待发送控制指令包发送至目标id的展览灯控制单元,等待控制单元返回确认接收或执行状态的应答信号,校验应答信号有效性,得到驱动电流调制依据;

31、展览灯控制单元依据成功接收并解析的所述驱动电流调制依据,通过内部pwm发生器产生对应占空比的脉冲信号,驱动恒流源调整流向rgb、amber、cyan和whiteled的电流大小,控制各通道光输出强度,混合形成指定光谱形态和亮度水平的输出光。

32、本发明提供展览灯,包括安装座,所述安装座的的表面固定安装有支架,所述支架的顶端固定安装有灯杯,所述灯杯的顶端固定安装有透镜,所述安装座的底面固定安装有灯条和图案。

33、与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:

34、本发明结合预设数据库信息与对展品表面反射光谱或cielab值的实时扫描采集,建立全面的展品基础信息集,使得后续光照设计能基于每件展品独有的光学特性进行,提升了个性化照明的准确性与针对性,有助于深度揭示材质细节与色彩层次。其次,利用与特定展示目标关联的预设权重集,对展品的光学数据进行处理,生成包含光谱分布与亮度值的理想展示光照参数,这种方式超越了传统的色温、显色指数调整,能够依据策展意图主动塑造光环境,实现对展品特定视觉效果,如纹理强化或特定艺术风格的优化表达。再者,通过实时监测展区环境光的强度与光谱或色度特性,获取动态的环境光参数,为应对环境光干扰提供了量化依据。引入了混合光照模拟与偏差量化步骤,通过计算理想光照与实时环境光共同作用下的展品表观,并与期望目标进行比较,能逆向推算出精确的光谱与亮度补偿量,从而主动抵消环境光变化对观众视觉感知造成的干扰,保证了展品在不同环境光条件下的视觉呈现稳定性与一致性。最后,将理想光照参数与计算出的补偿量相结合,生成修正后的光照目标,并依据多通道led各通道光谱特性进行分解,计算pwm驱动指令,直接控制灯具混合输出所需光谱与亮度,确保了优化与补偿计算结果能被高精度地物理实现。

当前第1页1 2 
当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1