The invention discloses an LED dimming and color-adjusting method and system, which comprises a host computer, a main communication module, a slave communication module, a main controller, a light control system module and an LED lamp array module. The host computer generates a PWM regulating data transmission to the lamp control module, and the lamp control module generates a PWM wave to control the light-adjusting and color-adjusting of the LED lamp array, in which the PWM regulating data is based on the genetic model. Quasi-annealing algorithm is calculated. The genetic simulated annealing algorithm is applied to the optimization solution of the light flux of four-color LED mixed light source under multiple constraints. The method has fast convergence speed, high efficiency, can obtain the global optimal solution with a larger probability, and can obtain the high-light flux mixed light source with the best light-color performance. Using the above method to optimize the mixed light source can not only achieve the accurate control of the color temperature of the mixed light, but also obtain the best display effect at the target color temperature.
【技术实现步骤摘要】
一种LED调光调色方法及系统
本专利技术涉及LED调光调色
,特别涉及一种智能LED调光调色照明方法及系统。
技术介绍
发光二极管(LED)光源具有体积小、低耗能、低压及可控性能好等诸多优点,现已经逐渐取代了以前广泛使用的白炽灯、荧光灯等,LED作为一种新型绿色光源产品,已成为未来发展的趋势。目前市面上的LED照明产品,大多数为固定颜色不可调节,大部分照明产品都是利用各类普通开关对灯具进行打开和关闭,灯光的亮度调节也是通过调光开光进行相应的调节,因此为了实现光强和色温可调以满足不同条件下的动态照明,需要对多种LED光源进行调控。目前广泛采用红/绿/蓝(R/G/B)LED进行混光,通过调节三种光源的混合比例实现色温调节,其优点是调光范围广,但是存在显色指数较低等问题,为提高LED合成白光的显色性,研究发现在三基色基础上添加白光LED构成四色混合光可以兼顾调光范围和显色性能,具有较为明显的优势。由于四色混合光的色坐标与占空比的关系方程为一个欠定方程组,其解空间存在不定解。目前也有学者采用Matlab优化工具箱中的优化函数进行多元约束条件下的非线性函数寻优,但其寻优过程易陷人局部最优解,无法获得全局最优解。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于遗传模拟退火算法对混合光的光通量进行多元约束条件下寻优得到最佳4色占空比组合的LED调光调色方法及采用该方法的系统。为解决上述技术问题,本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种LED调光调色方法,包括以下步骤:步骤1:初始化遗传模拟退火算法的参数,设置种群大小W、温度冷却系数δ、阈值温度Tp和最大进化代 ...
【技术保护点】
1.一种LED调光调色方法,其特征在于:由遗传模拟退火算法产生调节LED灯的色温的PWM调节数据,包括以下步骤:步骤1:初始化遗传模拟退火算法的参数,设置种群大小W、温度冷却系数δ、阈值温度Tp和最大进化代数gen;步骤2:建立红、绿、蓝、冷白四色LED灯混合光源的混光方程组,Ym=DrYr+DgYg+DbYb+DwYcw (1)
【技术特征摘要】
1.一种LED调光调色方法,其特征在于:由遗传模拟退火算法产生调节LED灯的色温的PWM调节数据,包括以下步骤:步骤1:初始化遗传模拟退火算法的参数,设置种群大小W、温度冷却系数δ、阈值温度Tp和最大进化代数gen;步骤2:建立红、绿、蓝、冷白四色LED灯混合光源的混光方程组,Ym=DrYr+DgYg+DbYb+DwYcw(1)其中,光源i分别为红色LED灯r、绿色LED灯g、蓝色LED灯b和冷白色LED灯cw;(xi,yi)为光源i的色坐标,Xm,Ym,Zm为混合光源的三刺激值;Di表示光源i的占空比;Yi表示光源i在满电流工作状态下的刺激值;Ci=Yi/yi,表示光源i在满电流工作状态下的三刺激之和;根据色温Tcp计算日光轨迹的色品坐标(xD,yD),将各色LED灯对应的占空比设为决策因子,确定决策因子的可行域为[0,1],采用遗传模拟退火算法对混合光的光通量进行多元约束条件下寻优,求取最佳占空比组合,使混合光的光通量达到最大;步骤3:设计遗传模拟退火算法中的染色体个体编码和解码;其中编码方式采用二进制编码表示决策变量(Dr,Dg,Db,Dw),单个基因的长度定义为20,将表示决策变量的二进制编码串联起来组成80位长的个体染色体编码,与编码对应,解码时需将80位长的染色体从中间切断成4个20位长的二进制编码串,再将二进制编码转换成十进制数,再将十进制数除以220得到决策变量的值。步骤4:评价当前种群的适应度函数值,将最优个体赋值给初始种群最优个体定义个体的适应度评价函数为:f(X)值越小,则表示优化效果越好;步骤5:判断是否达到最大进化代数,若是则输出最优个体,算法结束;若否则进行步骤6;步骤6:分别进行选择、交叉及变异操作,生成新种群;其中选择操作同时使用精英选择策略和轮盘赌选择法;交叉操作采用对种群中的所有个体以自适应的交叉概率进行双点交叉;变异操作采用对种群中的所有个体以自适应的变异概率判断是否进行变异;步骤7:判断是否达到预设的阈值温度,若是,结束操作并输出最优个体,得到四色LED灯混合光源的最佳占空比组合,且混合光的光通量达到最...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨卫波,施吉风,许智磊,孙宏杰,阮秀凯,崔桂华,蔡启博,
申请(专利权)人:温州大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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