一种美术馆灯光智能调节方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种美术馆灯光智能调节装置、方法和系统，具体方法包括：采集画作尺寸、位置和内容的数据；分析所述画作尺寸、位置和内容的数据得出灯具照射角度和光束角；调整灯具照射角度和光束角；提取画作图像特征值，对比数据库中的特征值模板，确定画作类别；调用所述类别对应的预设灯光模式参数，进行输入调节；精准调整灯具照射角度和光束角。本发明专利技术申请提出的画作识别与灯光调节方法能够有效实现灯光控制，具有能够提供良好的视觉环境，又不损伤画品，同时还减少繁复的人工劳动的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种美术馆灯光智能调节方法、装置和系统
本专利技术属于灯光调节
，具体涉及一种美术馆灯光智能调节方法、装置和系统。
技术介绍
在美术馆中，对于作品的光环境要求是极其重要的，既要满足观众所需的良好的视觉环境，又要使展品避免光辐射的损害，这就对于灯光的调节控制极其繁琐。同时美术馆展览展品较为频繁，对应不同的展品需要调节不同的灯光。现有的灯光照明调节控制系统，主要集中在两方面，一个是仅有灯光调节，一个是仅可控制灯体上下左右的位置，这两种方式对于美术馆的照明控制相对比较单一，调节方式比较复杂，且浪费人力和物力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种美术馆灯光智能调节方法、装置和系统，以解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：第一方面本专利技术申请一实施例提供了一种美术馆灯光智能调节方法，包括：采集画作尺寸、位置和内容的数据；分析所述画作尺寸、位置和内容的数据得出灯具照射角度和光束角；调整灯具照射角度和光束角；提取画作图像特征值，对比数据库中的特征值模板，确定画作类别；调用所述类别对应的预设灯光模式参数，进行输入调节；精准调整灯具照射角度和光束角。优选地，所述采集画作尺寸、位置和内容的数据的方法，包括：一次至少识别一幅画的数据；对所述数据进行编码；将所述数据分别传输到每幅画对应的灯具控制模块；所述灯具控制模块进行解码。优选地，所述分析所述画作尺寸、位置和内容的数据得出灯具照射角度和光束角的方法，包括：根据所述画作尺寸、位置和内容的数据，确定图像边缘，找到上下左右边缘的极点；作水平线和垂直线进行图形的边界定位；根据所述边界定位计算出图像尺寸，x为水平方向尺寸，y为竖直方向尺寸；确定灯具的光束角大小和灯具调整角度。优选地，所述确定灯具的光束角大小和灯具调整角度，根据如下公式；公式中θ表示光束角大小；α为灯具调整的角度；l为灯具离墙的距离，单位为m；h为灯具到地面的高度，单位为m；y为画作竖直方向尺寸，单位为m。优选地，所述根据所述画作尺寸、位置和内容的数据，确定图像边缘，找到上下左右边缘的极点的方法，包括：把彩色图像进行灰度处理，采用Lab颜色空间分割；通过Sobel算子进行边缘检测；优选地，所述采集画作尺寸、位置和内容的数据之后，还包括步骤：提取画作图像特征；汇总画作种类，对应分为对光特别敏感画作、对光敏感画作和对光不敏感画作；制作二值矩阵特征模板，作为数据库；通过对图像进行特征提取，将美术馆布展的画作种类进行汇总，做成二值矩阵特征模板作为数据库，分为对光特别敏感、对光敏感和对光不敏感三类；通过摄像头识别画作后，提取目标画作的特征值与数据库进行对比，判断出目标画作所属类别；优选地，所述提取画作图像特征值，对比数据库中的特征值模板，确定画作类别的方法，包括：将待识别画作的特征模板矩阵M与数据库中的特征模板矩阵N进行图像相减，记录与每个特征模板像素相减的差值取模再求和的值X；获得所述值X的公式是：将X与设定的阈值Y进行比较，若X≤Y，则识别结果为特征模板的画作，调用对应画作种类的色温值；若X>Y，则重新提取特征值矩阵M，得到新的矩阵模板M1再与数据库中的特征模板矩阵N进行公式计算得到X1；X1与Y再进行比较，进行比较100次，若X>Y仍成立，则变换另一个数据库中的特征模板矩阵Nn；若没有找到比设定阈值小的差值，则无法识别此画作属于何种类型。第二方面，本专利技术申请一实施例提供了一种美术馆灯光智能调节装置，所述美术馆灯光智能调节装置包括：采集单元，用以采集画作尺寸、位置和内容的数据；还用以采集照度数据、色温数据、环境亮度数据；控制单元，用以分析所述尺寸、位置和内容的数据得出灯具照射角度和光束角；还用以提取画作图像特征值，对比数据库中的特征值模板，确定画作类别；提取画作图像特征；汇总画作种类，对应分为对光特别敏感画作、对光敏感画作和对光不敏感画作；制作二值矩阵特征模板，作为数据库；灯光智能调节单元，用以调整灯具照射角度和光束角；还用以调用所述类别对应的预设灯光模式参数，进行输入调节；还用以精准调整灯具照射角度和光束角，进一步精确调整灯光的照度和色温值，从而达到调整工作面(画)的照度，以满足画作相对应的标准范围。优选地，所述控制单元，包括：画作识别模块、数据处理模块、图像处理模块；画作识别模块，用以一次至少识别一幅画的数据；数据处理模块，用以分析所述尺寸、位置和内容的数据得出灯具照射角度和光束角；对所述数据进行编码；将所述数据分别传输到每幅画对应的灯具控制模块；根据所述画作尺寸、位置和内容的数据，确定图像边缘，找到上下左右边缘的极点；把彩色图像进行灰度处理，采用Lab颜色空间分割；通过Sobel算子进行边缘检测；作水平线和垂直线进行图形的边界定位；根据所述边界定位计算出图像尺寸，x为水平方向尺寸，y为竖直方向尺寸；确定灯具的光束角大小和灯具调整角度；图像处理模块，用以提取画作图像特征值，对比画作照度及色温标准值，确定画作类别；还用以根据所得到的图像信息，采用边缘检测Sobel算子确定图像边缘，找到上下左右边缘的极点作水平线和垂直线进行图形的边界定位；所述灯光智能调节单元，包括：照度模块、色温模块、环境亮度模块、调节模块；所述照度模块，用以通过采集的画作的光环境照度值判断画作的平均照度是否在标准范围之内；所述色温模块，用以通过采集的画作的光环境色温，判断色温是否在标准范围之内；所述环境亮度模块，用以通过采集的画作和周围的光环境亮度，通过画作亮度值和背景亮度值之比，判断环境对比度是否在标准范围之内；调节模块，用以调整灯具照射角度和光束角；还用以调用所述类别对应的预设灯光模式参数，进行输入调节；还用以精准调整灯具照射角度和光束角，进一步精确调整灯光的照度和色温值，从而达到调整工作面(画)的照度，以满足画作相对应的标准范围；所述采集单元，还包括照度数据采集模块、色温数据采集模块、环境亮度数据采集模块；所述照度数据采集模块，用以采集画作的光环境照度值；所述色温数据采集模块，用以采集画作的光环境色温值；所述环境亮度数据采集模块，用以采集画作和周围的光环境亮度值。第三方面本专利技术申请一实施例还提供了一种美术馆灯光智能调节系统，所述美术馆灯光智能调节系统，用于执行本专利技术申请任一所述美术馆灯光智能调节方法。第四方面本专利技术申请一实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中所述计算机程序在由处理器执行时实现本专利技术申请的任一所述美术馆灯光智能调节方法。现有的灯光照明调节控制系统，主要集中在两方面，一个是仅有灯光调节，一个是仅可控制灯体上下左右的位置，这两种方式对于美术馆的照明控制相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种美术馆灯光智能调节方法，其特征在于，所述方法包括：/n采集画作尺寸、位置和内容的数据；/n分析所述画作尺寸、位置和内容的数据得出灯具照射角度和光束角；/n调整灯具照射角度和光束角；/n提取画作图像特征值，对比数据库中的特征值模板，确定画作类别；/n调用所述类别对应的预设灯光模式参数，进行输入调节；/n精准调整灯具照射角度和光束角。/n

【技术特征摘要】
1.一种美术馆灯光智能调节方法，其特征在于，所述方法包括：
采集画作尺寸、位置和内容的数据；
分析所述画作尺寸、位置和内容的数据得出灯具照射角度和光束角；
调整灯具照射角度和光束角；
提取画作图像特征值，对比数据库中的特征值模板，确定画作类别；
调用所述类别对应的预设灯光模式参数，进行输入调节；
精准调整灯具照射角度和光束角。


2.根据权利要求1所述的美术馆灯光智能调节方法，其特征在于，所述采集画作尺寸、位置和内容的数据的方法，包括：
一次至少识别一幅画的数据；
对所述数据进行编码；
将所述数据分别传输到每幅画对应的灯具控制模块；
所述灯具控制模块进行解码。


3.根据权利要求2所述的美术馆灯光智能调节方法，其特征在于，所述分析所述画作尺寸、位置和内容的数据得出灯具照射角度和光束角的方法，包括：
根据所述画作尺寸、位置和内容的数据，确定图像边缘，找到上下左右边缘的极点；
作水平线和垂直线进行图形的边界定位；
根据所述边界定位计算出图像尺寸，x为水平方向尺寸，y为竖直方向尺寸；
确定灯具的光束角大小和灯具调整角度。


4.根据权利要求3所述的美术馆灯光智能调节方法，其特征在于，所述确定灯具的光束角大小和灯具调整角度，根据如下公式；






公式中θ表示光束角大小；α为灯具调整的角度；l为灯具离墙的距离，单位为m；h为灯具到地面的高度，单位为m；y为画作竖直方向尺寸，单位为m。


5.根据权利要求3所述的美术馆灯光智能调节方法，其特征在于，所述根据所述画作尺寸、位置和内容的数据，确定图像边缘，找到上下左右边缘的极点的方法，包括：
把彩色图像进行灰度处理，采用Lab颜色空间分割；
通过Sobel算子进行边缘检测。


6.根据权利要求1所述的美术馆灯光智能调节方法，其特征在于，所述采集画作尺寸、位置和内容的数据之后，还包括步骤：
提取画作图像特征；
汇总画作种类，对应分为对光特别敏感画作、对光敏感画作和对光不敏感画作；
制作二值矩阵特征模板，作为数据库。


7.根据权利要求1-6任一所述的美术馆灯光智能调节方法，其特征在于，所述提取画作图像特征值，对比数据库中的特征值模板，确定画作类别的方法，包括：
将待识别画作的特征模板矩阵M与数据库中的特征模板矩阵N进行图像相减，记录与每个特征模板像素相减的差值取模再求和的值X；获得所述值X的公式是：



将X与设定的阈值Y进行比较，若X≤Y，则识别结果为特征模板的画作，调用对应画作种类的色温值；
若X>Y，则重新提取特征值矩阵M，得到新的矩阵模板M1再与数据库中的特征模板矩阵N进行公式计算得到X1；
X1与Y再进行比较，进行比较100次，若X>Y仍成立，则变换另一个数据库中的特征模板矩阵Nn；若没有找到比设定阈值小的差值，则无法识别此画作属于...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶中海，田宝雷，王志胜，张聪，
申请(专利权)人：深圳市千百辉照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44