基于基函数模式的灯光效果显示方法技术

本发明专利技术的基于基函数模式的灯光效果显示方法，首先为每一ＬＥＤ灯具设置一灯地址，并配置基函数数据库、数据解析单元、及基函数提取单元，然后建立一包含基函数的总数据库，接着输入要显示的灯光效果、ＬＥＤ灯具的数目、布局和各ＬＥＤ灯具所形成的像素点数目，再根据ＬＥＤ灯具的数目及布局生成与各灯地址对应的虚设地址，再将输入的灯光效果拆分成相应的基函数，并进一步生成各基函数与各ＬＥＤ灯具虚设地址相关联的灯光效果数据，将其通过灯光效果控制模块送入各ＬＥＤ灯具中，由各ＬＥＤ灯具解析后提取相应的基函数，使各ＬＥＤ灯具的ＬＥＤ灯驱动单元根据各自所提取出的基函数中的颜色信息与ＬＥＤ灯所形成的各像素点的对应关系驱动各自的ＬＥＤ灯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LED灯具的灯光效果显示方法，特别涉及一种基于基函数模式的灯光效 果显示方法。
技术介绍
目前，应用于照明领域的LED，不论在发光效率、环保省电、照明色调和色彩丰富、使用 寿命、耐震耐冲击等方面，都优于传统照明。虽然目前LED照明还存在成本偏高及系统效率有 待改善的问题，但随着LED技术瓶颈的克服，LED照明应用市场规模仍将持续快速成长，其中 LED在建筑照明上的应用最令人期待。在建筑景观照明中，LED主要应用在建筑装饰、室内装 饰、旅游景点装饰等方面，LED还用于重要建筑、商业中心、名胜古迹、桥梁、家居、休闲娱 乐场所的装饰照明，以及集装饰与广告为一体的商业照明。目前LED灯光控制行业中主流的控制协议是DMX512控制协议。DMX512协议最早是为舞台灯 光控制而设计的，它以RS-485工业总线为物理层。通常一个灯光效果是可以划分成多个画面 的，每个画面称为一帧，DMX512协议中一帧数据最多包含512个字节， 一个像素点是3个字节 (红、绿、蓝)，因此DMX512只能支持大约170个像素点；如果画面过大，则需要主控器以512 字节为单元，将数据分别送至各从控器，如图l所示，主控器通过以太网Cat5或RS485总线将 各帧调光亮度数据送至各从控器，而各从控器通过RS485总线(3线)与各灯具相连接。由于 DMX512协议的简单性和实用性，以及RS-485总线的稳定可靠性，使得DMX512协议在LED灯光控 制领域得到广泛应用。但由于RS-485总线传输速率为250Kbps，难以独立构建大型灯光系统应用于建筑外墙等城 市景观照明中，因此，国内应用于建筑外墙等的LED灯光控制系统中大多采用SPI总线传输控 制方式，其中，以北京中庆微数字设备开发有限公司的产品为代表，已经占据了该领域的大 部分市场份额。采用SPI总线传输方式可以实现大规模的外墙显示控制，相对于DMX512系统而 言，其控制成本较低，但稳定性比DMX系统差，且SPI串联系统中存在如果一个LED灯损坏将导 致后面的灯具无法工作的问题。因此，目前国内LED灯光控制领域中小规模LED系统几乎全部 都是DMX512系统，大规模LED系统(5K以上像素点)多采用SPI总线系统。然而，无论是目前的DMX512系统还是SPI系统，都是属于平面动画系统，大多应用于建筑 外墙等平面应用中。对于道路、桥梁、江边等线条型的应用，采用现有的DMX系统和SPI系统难以实现。因为标准DMX512系统每个控制器输出端口最多可控制170个像素点，不少厂家也将 标准DMX512系统扩展成为DMX1024系统使系统可控制340个像素点，但代价是将系统最高刷新 率从44Hz降低到22Hz;而SPI总线系统每个输出端口的控制能力最高也只能达256个像素点。 正因为现有的DMX系统和SPI系统可控制的像素点不多，应用于道路、桥梁等线条型LED灯光控 制时，需要多个数据分配器或者从控器来构成线型系统。请参见图2，其为现有SPI系统线型 控制效果示意图，由主控器先通过以太网Cat5将数据送至各数据分配器，再由数据分配器将 数据送至相应各差分器，而每一差分器通过SPI总线(6针)控制各灯具。当线条越长，需控 制的LED灯具越多时，由主控器连至各数据分配器和差分器的以太网连线Cat5就越长，信号传 递的衰减就越大，因而系统构造越复杂，控制成本偏高，连线多且长，工程安装复杂，系统 可靠性也大大降低。由上所述，如何改进因现有LED灯具是通过直接传送灯光颜色信息来进行显示，而引发的 诸多问题，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以实现由包含基函数 的灯光效果数据来控制LED灯具显示灯光效果的功能。为了达到上述目的及其他目的，本专利技术提供的，用 于具有多个LED灯具、及灯光效果控制模块的LED灯具系统，其中，每一LED灯具又包括 作为多个像素点的多个LED灯、用于存储灯地址的地址单元和LED灯驱动单元，所述灯光效 果控制模块用于传送灯光效果数据，所述包括步骤1) 在每一 LED灯具的地址单元中为每一 LED灯具设置一灯地址，并在每一 LED灯具中配置存储 有多个不同基函数的基函数数据库、能根据自身灯地址将所述灯光效果控制模块送入的灯光 效果数据予以解析以从中选择出与自身灯地址相应的数据的数据解析单元、以及能根据各自 的数据解析单元所解析出的数据自各自的基函数数据库提取相应的基函数的基函数提取单 元，其中，每一基函数数据库所存储的各基函数分别由多个像素点的颜色信息构成，且每一 基函数所包含的各像素点的颜色信息分别与自身的多个LED灯所形成的各像素点一一对应;2) 建立一包含有每一LED灯具的基函数数据库所存储的各基函数的总数据库；3)输入需要所述 多个LED灯具显示的灯光效果、所述多个LED灯具的数目、布局和每一 LED灯具所形成的像 素点数目，其中，所输入的灯光效果由像素点颜色信息所构成；4)根据所述多个LED灯具的 数目及布局生成相应虚设地址，且使每一虚设地址与相应的LED灯具的灯地址相对应；5)根5据所述总数据库所提供的各基函数，将所输入的灯光效果按照所述多个LED灯具的数目、布 局和每一 LED灯具所形成的像素点数目拆分成相应的基函数，并根据所述虚设地址，进一步 生成各基函数与对应的LED灯具虚设地址相关联的灯光效果数据；6)传送所生成的灯光效果 数据至所述灯光效果控制模块，并由所述灯光效果控制模块将所述灯光效果数据送入各LED 灯具中；7)每一LED灯具的数据解析单元根据各自的灯地址解析所述灯光效果控制模块送入 的灯光效果数据，以从中选择出与各自灯地址相应的数据；8)每一LED灯具的基函数提取单 元根据各自的数据解析单元所解析出的数据自各自的基函数数据库中提取相应的基函数；以 及9)每一 LED灯具的LED灯驱动单元根据各自所提取出的基函数中的颜色信息与多个LED灯 所形成的各像素点的对应关系驱动各自的LED灯，使所述多个LED灯具整体显示成所输入的 灯光效果。其中，为每一 LED灯具配置灯地址可通过写码器进行；传送所生成的灯光效果数据至所 述灯光效果控制模块可通过SD卡进行，也可通过网络进行。 较佳的，所述多个LED灯具的布局成线形。综上所述，本专利技术的通过在各LED灯具中设置基函 数数据库、数据解析单元和基函数提取单元，即可实现根据生成的包含基函数的灯光效果数 据来控制LED灯具显示的灯光效果。附图说明图1为现有DMX系统线型控制系统示意图。 图2为现有SPI系统线型控制系统示意图。图3为本专利技术的所应用的LED灯具系统示意图。图4为本专利技术的的操作流程示意图。图5为本专利技术的所形成的新的LED灯具结构示意图。图6a至图6d为基函数示意图。图7为本专利技术的的基函数与LED灯具地址的关联示 意图。具体实施例方式请参见图3，本专利技术的可用于图3所示的LED灯具系统中，所述LED灯具系统包括通过总线相连接的LED灯具1、 2、……、n、灯光效果控制模 块、和写码器，其中，所述写码器可通过总线向的LED灯具1、 2、……、n写入各自的灯地 址，所述灯光效果控制模块用于通过总线向LED灯具1、 2、……、n传送灯光效果数据，每 一LED本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于基函数模式的灯光效果显示方法，用于具有多个ＬＥＤ灯具、及灯光效果控制模块的ＬＥＤ灯具系统，其中，每一ＬＥＤ灯具又包括：作为多个像素点的多个ＬＥＤ灯、用于存储灯地址的地址单元和ＬＥＤ灯驱动单元，所述灯光效果控制模块用于传送灯光效果数据，所述基于基函数模式的灯光效果显示方法的特征在于包括步骤：　１）在每一ＬＥＤ灯具的地址单元中为每一ＬＥＤ灯具设置一灯地址，并在每一ＬＥＤ灯具中配置存储有多个不同基函数的基函数数据库、能根据自身灯地址将所述灯光效果控制模块送入的灯光效果数据予以解析以从中选择出与自身灯地址相应的数据的数据解析单元、以及能根据各自的数据解析单元所解析出的数据自各自的基函数数据库提取相应的基函数的基函数提取单元，其中，每一基函数数据库所存储的各基函数分别由多个像素点的颜色信息构成，且每一基函数所包含的各像素点的颜色信息分别与自身的多个ＬＥＤ灯所形成的各像素点一一对应；　２）建立一包含有每一ＬＥＤ灯具的基函数数据库所存储的各基函数的总数据库；　３）输入需要所述多个ＬＥＤ灯具显示的灯光效果、所述多个ＬＥＤ灯具的数目、布局和每一ＬＥＤ灯具所形成的像素点数目，其中，所输入的灯光效果由像素点颜色信息所构成；　４）根据所述多个ＬＥＤ灯具的数目及布局生成相应虚设地址，且使每一虚设地址与相应的ＬＥＤ灯具的灯地址相对应；　５）根据所述总数据库所提供的各基函数，将所输入的灯光效果按照所述多个ＬＥＤ灯具的数目、布局和每一ＬＥＤ灯具所形成的像素点数目拆分成相应的基函数，并根据所述虚设地址，进一步生成各基函数与对应的ＬＥＤ灯具虚设地址相关联的灯光效果数据；　６）传送所生成的灯光效果数据至所述灯光效果控制模块，并由所述灯光效果控制模块将所述灯光效果数据送入各ＬＥＤ灯具中；　７）每一ＬＥＤ灯具的数据解析单元根据各自的灯地址解析所述灯光效果控制模块送入的灯光效果数据，以从中选择出与各自灯地址相应的数据；　８）每一ＬＥＤ灯具的基函数提取单元根据各自的数据解析单元所解析出的数据自各自的基函数数据库中提取相应的基函数；　９）每一ＬＥＤ灯具的ＬＥＤ灯驱动单元根据各自所提取出的基函数中的颜色信息与多个ＬＥＤ灯所形成的各像素点的对应关系驱动各自的ＬＥＤ灯，使所述多个ＬＥＤ灯具整体显示成所输入的灯光效果。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李韬，王前，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]