一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法技术

本发明专利技术涉及一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法，通过分别采集一台彩色LED灯具中各颜色LED灯珠在各亮度等级所对应的各亮度值，记各亮度等级的集合为原始灰阶数据，再分别对各颜色LED的各亮度值作归一化处理，并在x‑y平面直角坐标系中对各亮度等级及对应的归一化处理后的各亮度值绘图并作曲线拟合，记归一化处理后最大亮度值与最大亮度等级的比值为k，然后再逐一利用k×各亮度等级时的归一化处理后的亮度值获取对应各颜色LED曲线在亮度等级N所在轴上的截距

【技术实现步骤摘要】
一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法
本专利技术涉及彩色LED灯具
，更具体地，涉及一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法。
技术介绍
所谓灰阶，是将最亮与最暗之间的亮度变化级数划分，区分为若干份。例如:16bit的灯具，一台彩色LED灯具的每种颜色LED灯珠从0-65535有65536个线性亮度等级；8bit的灯具，每种颜色LED灯珠从0-255有256个线性亮度等级；亮度等级N与对应亮度值L之间的关系F(N,L)的有序排列，称为灰阶。这使得输入信号对亮度等级N调度和管控时，即能对与之对应的亮度L进行调度和管控。因LED芯片源头问题和驱动电路器件的非线性特性问题，造成彩色LED灯具各颜色LED灯珠的亮度等级与表现出的亮度值之间的关系都是多条不重合的曲线，这就进一步造成调光混色过程中会产生偏色。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法，能实现线性灰阶混色，使调光混色精准，不发生颜色漂移。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法，所述彩色LED灯具包括至少两种颜色的LED灯珠，包括如下步骤：S1.分别采集一台彩色LED灯具中各颜色LED灯珠在各亮度等级N所对应的各亮度值L，记各亮度等级N的集合为原始灰阶数据TAB；S2.分别对各颜色LED灯珠的各亮度值L作归一化处理，以使各颜色LED灯珠的各亮度值处于同一数量级，各颜色LED灯珠的最大亮度值相同且为1；根据各颜色LED灯珠的各亮度等级N及对应的归一化处理后的各亮度值L’，在x-y平面直角坐标系中绘图并作曲线拟合，以获取各颜色LED灯珠的亮度等级N与对应归一化处理后的亮度值L’之间的关系F(N,L’)曲线；亮度等级N投影在x轴，亮度值L’投影在y轴；记归一化处理后最大亮度值与最大亮度等级的比值为k；S3.作如下映射x＝f(y)：记直线l：l:y＝j(1)j为归一化处理后的亮度值且分别取k×各亮度等级，获取各颜色LED灯珠的亮度等级N与对应归一化处理后的亮度值L’之间的关系F(N,L’)曲线与各直线l的交点，记交点投影在亮度等级N所在轴上的截距为xj、对截距xj取整获得x’j；将各颜色LED灯珠的x’j分别集合起来作为各颜色LED灯珠的校正灰阶数据TAB_new并存储于该台彩色LED灯具的控制模块内；S4.向每台彩色LED灯具的控制模块发送原始灰阶数据TAB，控制模块基于各颜色的校正灰阶数据TAB_new对原始灰阶数据TAB进行处理以实现线性灰阶混色。上述方案中，通过分别采集一台彩色LED灯具中各颜色LED灯珠在各亮度等级所对应的各亮度值，记各亮度等级的集合为原始灰阶数据，再分别对各颜色LED的各亮度值作归一化处理，并在x-y平面直角坐标系中对各亮度等级及对应的归一化处理后的各亮度值绘图并作曲线拟合，记归一化处理后最大亮度值与最大亮度等级的比值为k，然后再逐一利用k×各亮度等级时的归一化处理后的亮度值获取对应各颜色LED曲线在亮度等级N所在轴上的截距xj并取整为x’j，分别集合各颜色LED的x’j作为各颜色LED的校正灰阶数据并存储于该台彩色LED灯具的控制模块内，使得使用时向控制模块发送原始灰阶数据，控制模块即可基于校正灰阶数据实现线性灰阶混色，使调光混色精准，不发生颜色漂移。优选地，步骤S1还包括根据各颜色LED灯珠的各亮度等级N及对应的各亮度值L，在x-y平面直角坐标系中绘图并作曲线拟合，以获取各颜色LED灯珠的亮度等级N与对应亮度值L之间的关系F(N,L)曲线。这样处理能更直观地看出彩色LED灯具各颜色LED灯珠的亮度等级与表现出的亮度值之间的关系是多条不重合曲线的问题。优选地，亮度等级为65536级或256级，N为0～65535或0～255，且N为整数。进一步优选地，步骤S2中使用公式(2)分别对各颜色LED灯珠的各亮度值L作归一化处理：其中，min分别为各颜色LED灯珠的最小亮度值，max分别为各颜色LED灯珠对应的最大亮度值。更进一步优选地，N为0～255，且N为整数；步骤S2中，对各颜色LED灯珠的各亮度值L作归一化处理后，将归一化处理后的各亮度值L’扩大最大亮度等级255倍：归一化处理后最大亮度值为255，最大亮度等级为255，k为1；步骤S3中，j为归一化处理后的亮度值且分别取0～255中的整数值。优选地，所述彩色LED灯具包括R、G、B三种颜色的LED灯珠，N为0～255，且N为整数；步骤S1中，分别采集一台彩色LED灯具R色LED灯珠在0～255级所对应的各亮度值L并作集合L_r，记L_r＝{L_r0,L_r1,L_r2,……,L_r255}，G色LED灯珠在0～255级所对应的各亮度值L并作集合L_g，记L_g＝{L_g0,L_g1,L_g2,……,L_g255}，B色LED灯珠在0～255级所对应的各亮度值L并作集合L_b，L_b＝{L_b0,L_b1,L_b2,……,L_b255}；原始灰阶数据TAB＝TAB_r＝TAB_g＝TAB_b＝{0,1,2,……,253,254,255}；步骤S2中，绘图曲线拟合后对应形成三条曲线；步骤S3中，直线l为256条，j为归一化处理后的亮度值且分别取0,1,2,……,253,254,255，三条曲线与各直线l的交点投影在亮度等级N所在轴上的截距对应分别为x_rj、x_gj、x_bj，记int(x_rj)、int(x_gj)及int(x_bj)为分别对x_rj、x_gj及x_bj向下取整，记关系F(N,L’)曲线表达式为y＝ff(x)，按逼近法则获得x_r’j、x_g’j、x_b’j，步骤如下：将R色灯珠的x_r’j集合获得R色的校正灰阶数据TAB_r_new，将G色灯珠的x_g’j集合获得G色的校正灰阶数据TAB_g_new，将B色灯珠的x_b’j集合获得B色的校正灰阶数据TAB_b_new；步骤S4中，向每台彩色LED灯具的控制模块发送原始灰阶数据TAB_r、TAB_g及TAB_b，控制模块基于各颜色的校正灰阶数据TAB_r_new、TAB_g_new及TAB_b_new实现线性灰阶混色。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法，通过分别采集一台彩色LED灯具中各颜色LED灯珠在各亮度等级所对应的各亮度值，记各亮度等级的集合为原始灰阶数据，再分别对各颜色LED的各亮度值作归一化处理，并在x-y平面直角坐标系中对各亮度等级及对应的归一化处理后的各亮度值绘图并作曲线拟合，记归一化处理后最大亮度值与最大亮度等级的比值为k，然后再逐一利用k×各亮度等级时的归一化处理后的亮度值获取对应各颜色LED曲线在亮度等级N所在轴上的截距xj并取整为x’j，分别集合各颜色LED的x’j作为各颜色LED的校正灰阶数据并存储于该台彩色LED灯具的控制模块内，使得使用时向控制模块发送原始灰阶数据，控制模块即可基于校正灰阶数据实现线性灰阶混色，使调光混色精准，不发生颜色漂移。附图说明图1本实施例中灰阶校正原理框图；图2为本实施例中线性混色原理框图；图3为根据步骤S1中采集的各亮度等级N及所对应的各亮度值L形成的曲线关系图，其中最大亮度等级为255；图4为根据各亮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法，所述彩色LED灯具包括至少两种颜色的LED灯珠，其特征在于，包括如下步骤：S1.分别采集一台彩色LED灯具中各颜色LED灯珠在各亮度等级N所对应的各亮度值L，记各亮度等级N的集合为原始灰阶数据TAB；S2.分别对各颜色LED灯珠的各亮度值L作归一化处理，以使各颜色LED灯珠的各亮度值处于同一数量级，各颜色LED灯珠的最大亮度值相同且为1；根据各颜色LED灯珠的各亮度等级N及对应的归一化处理后的各亮度值L’，在x‑y平面直角坐标系中绘图并作曲线拟合，以获取各颜色LED灯珠的亮度等级N与对应归一化处理后的亮度值L’之间的关系F(N,L’)曲线；亮度等级N投影在x轴，亮度值L’投影在y轴；记归一化处理后最大亮度值与最大亮度等级的比值为k；S3.作如下映射x＝f(y)：记直线l：l:y＝j  (1)j为归一化处理后的亮度值且分别取k×各亮度等级，获取各颜色LED灯珠的亮度等级N与对应归一化处理后的亮度值L’之间的关系F(N,L’)曲线与各直线l的交点，记交点投影在亮度等级N所在轴上的截距为xj、对截距xj取整获得x’j；将各颜色LED灯珠的x’j分别集合起来作为各颜色LED灯珠的校正灰阶数据TAB_new并存储于该台彩色LED灯具的控制模块内；S4.向每台彩色LED灯具的控制模块发送原始灰阶数据TAB，控制模块基于各颜色的校正灰阶数据TAB_new实现线性灰阶混色。...

【技术特征摘要】
1.一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法，所述彩色LED灯具包括至少两种颜色的LED灯珠，其特征在于，包括如下步骤：S1.分别采集一台彩色LED灯具中各颜色LED灯珠在各亮度等级N所对应的各亮度值L，记各亮度等级N的集合为原始灰阶数据TAB；S2.分别对各颜色LED灯珠的各亮度值L作归一化处理，以使各颜色LED灯珠的各亮度值处于同一数量级，各颜色LED灯珠的最大亮度值相同且为1；根据各颜色LED灯珠的各亮度等级N及对应的归一化处理后的各亮度值L’，在x-y平面直角坐标系中绘图并作曲线拟合，以获取各颜色LED灯珠的亮度等级N与对应归一化处理后的亮度值L’之间的关系F(N,L’)曲线；亮度等级N投影在x轴，亮度值L’投影在y轴；记归一化处理后最大亮度值与最大亮度等级的比值为k；S3.作如下映射x＝f(y)：记直线l：l:y＝j(1)j为归一化处理后的亮度值且分别取k×各亮度等级，获取各颜色LED灯珠的亮度等级N与对应归一化处理后的亮度值L’之间的关系F(N,L’)曲线与各直线l的交点，记交点投影在亮度等级N所在轴上的截距为xj、对截距xj取整获得x’j；将各颜色LED灯珠的x’j分别集合起来作为各颜色LED灯珠的校正灰阶数据TAB_new并存储于该台彩色LED灯具的控制模块内；S4.向每台彩色LED灯具的控制模块发送原始灰阶数据TAB，控制模块基于各颜色的校正灰阶数据TAB_new实现线性灰阶混色。2.根据权利要求1所述的一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法，其特征在于，步骤S1还包括根据各颜色LED灯珠的各亮度等级N及对应的各亮度值L，在x-y平面直角坐标系中绘图并作曲线拟合，以获取各颜色LED灯珠的亮度等级N与对应亮度值L之间的关系F(N,L)曲线。3.根据权利要求1所述的一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法，其特征在于，亮度等级为65536级或256级，N为0～65535或0～255，且N为整数。4.根据权利要求3所述的一种彩色LED灯具灰阶校正及线性混色方法，其特征在于，步骤S2中使用公式(2)分别对各颜色LED灯珠的各亮度值L作归一化处理：其中，min分别为各颜色LED灯珠的最小亮度值，max分别为各颜色LED灯珠对应的最大亮度值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伟楷，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：广州市浩洋电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44