自适应辅助光源发光产生装置及辅助光源调节方法

摘要

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及自适应辅助光源发光产生装置及辅助光源调节方法。自适应辅助光源发光发生装置，包括检测控制装置、LED控制电路和辅助光源，检测控制装置采用具有拍照功能的智能终端，检测控制装置通过蓝牙模块与LED控制电路进行数据传输，检测控制装置采集辅助光源的亮度色温色度信息以便于LED控制电路驱动调整辅助光源；本发明通过手机检测亮度色温色差软件，根据摄影者的亮度色温色差的设定值，通过蓝牙系统发送到LED辅助发光装置，通过电路不断调节该发光装置产生的色温、色差值，经过手机检测对比，不断缩小与摄影者设定的亮度色温色差差值，最终实现要求的亮度色温、色差值的辅助光源发光产生装置。

说明书

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及自适应辅助光源发光产生装置及辅助光源调节方法。

背景技术

现代摄影技术中，摄影背景光的亮度色温色差对成像的影响重要性是不言而喻的。亮度的不同，直接影响摄影的清晰度、对比度以及艺术效果。摄像机的感光元件不具备人眼独特的适应性，所以，对光源色温的要求比较严格。色温的变化必须在规定的平衡色温允许偏差范围内，一旦超出该范围，就会导致摄像机录制的画面色彩还原失真。色温高画面偏蓝，色温低则画面偏红。光源色温的高低也影响着摄像机所拍摄景物颜色的明亮程度，即同一景物在不同色温的光源照明下，会呈现出不同的明亮程度。背景光的色差信号也就是RGB三原色的比例将严重影响成像的颜色、对比度或追求的艺术效果。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的第一个目的是提供一种效果好且方便使用的自适应辅助光源发光发生装置，本发明的第二个目的是提供一种自适应辅助光源的调节方法。

为了实现上述第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

自适应辅助光源发光发生装置，包括检测控制装置、LED控制电路和辅助光源，所述检测控制装置采用具有拍照功能的智能终端，所述检测控制装置通过蓝牙模块与LED控制电路进行数据传输，所述蓝牙模块采用CC2540芯片，所述检测控制装置采集辅助光源的亮度色温色度信息以便于LED控制电路驱动调整辅助光源；所述LED控制电路包括电源电路、主芯片、复位电路、时钟电路、软件下载电路和控制接口，所述电源电路采用7.5V锂电池经过78L05以及LM1117-3.3稳压提供整个LED控制电路的电源，所述主芯片采用具有20KFLASH存储程序的STM32F103RBT6芯片，所述复位电路采用RC复位电路；所述时钟电路采用8MHz晶振主频，时钟采用32.768KHz；所述软件下载电路采用RS232串口；所述主芯片上还连接有色温、色差、亮度控制电路及TFT接口；所述辅助光源采用多组LED拼接结构。

作为优选方案：所述辅助光源包括L型板材和大功率贴片LED，所述大功率贴片LED分别设置在L型板材的两个侧边上以及连个侧边的连接处。

作为优选方案：所述辅助光源采用八节或六节LED光棒首尾相连的结构或者采用八节或六节LED光棒并排相连的结构。

为了实现上述第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种自适应辅助光源的调节方法，采用手机、LED控制电路、蓝牙模块和辅助光源，包括以下步骤：

S1.根据不同场景需求，选择环形辅助光源，L形辅助光源或者矩形辅助光源，并且将LED控制电路与分别与蓝牙模块和辅助光源相连接；

S2.将手机与LED控制电路通过蓝牙模块相无线连接，进行多点通信；

S3. 在手机上设置需要的色温、色差、亮度值，并通过蓝牙发送给LED控制电路；

S4.LED控制电路将接受到的数值与预先调试的LED色温、色差、亮度值所需要的LED电压有效值进行查表比对，然后通过PWM波输出相应的电压有效值来控制色温、色差，根据色温色差相互之间的关系，首先调节色温值，然后根据影响色温最大的单色LED，来调节其他色彩的色差比例；最后通过继电器控制白光源的输出，结合PWM波输出相应的电压有效值来控制亮度调整；

S5.手机通过摄像头检测辅助光源的色温、色差、亮度值，并且将检测到的数值与之前设置的数值相比较，若两组数值有误差，则返回S4继续调整，若两组数值没有误差，则将该组数据保存。

本发明通过手机检测亮度色温色差软件，根据摄影者的亮度色温色差的设定值，通过蓝牙系统发送到LED辅助发光装置，通过电路不断调节该发光装置产生的色温、色差值，经过手机检测对比，不断缩小与摄影者设定的亮度色温色差差值，最终实现要求的亮度色温、色差值的辅助光源发光产生装置。

附图说明

图1是本发明原理框图。

图2是本发明的小系统硬件电路图。

图3是本发明的蓝牙节点电路图。

图4是本发明的色温、色差、亮度控制电路及TFT接口。

图5是本发明的工作流程图。

图6是本发明检测控制装置、LED控制电路以及辅助光源的组网流程图。

图7是本发明的LED辅助光源结构设计图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-图7所示的自适应辅助光源发光发生装置，包括检测控制装置、LED控制电路和辅助光源，所述检测控制装置采用具有拍照功能的智能终端，所述检测控制装置通过蓝牙模块与LED控制电路进行数据传输，所述蓝牙模块采用CC2540芯片，所述检测控制装置采集辅助光源的亮度色温色度信息以便于LED控制电路驱动调整辅助光源；所述LED控制电路包括电源电路、主芯片、复位电路、时钟电路、软件下载电路和控制接口，所述电源电路采用7.5V锂电池经过78L05以及LM1117-3.3稳压提供整个LED控制电路的电源，所述主芯片采用具有20KFLASH存储程序的STM32F103RBT6芯片，所述复位电路采用RC复位电路；所述时钟电路采用8MHz晶振主频，时钟采用32.768KHz；所述软件下载电路采用RS232串口；所述主芯片上还连接有色温、色差、亮度控制电路及TFT接口；所述辅助光源采用多组LED拼接结构。

所述辅助光源包括L型板材和大功率贴片LED，所述大功率贴片LED分别设置在L型板材的两个侧边上以及连个侧边的连接处。所述辅助光源也可采用八节或六节LED光棒首尾相连的结构或者采用八节或六节LED光棒并排相连的结构。

一种自适应辅助光源的调节方法，采用手机、LED控制电路、蓝牙模块和辅助光源，包括以下步骤：

S1.根据不同场景需求，选择环形辅助光源，L形辅助光源或者矩形辅助光源，并且将LED控制电路与分别与蓝牙模块和辅助光源相连接；

S2.将手机与LED控制电路通过蓝牙模块相无线连接，进行多点通信；

S3. 在手机上设置需要的色温、色差、亮度值，并通过蓝牙发送给LED控制电路；

S4.LED控制电路将接受到的数值与预先调试的LED色温、色差、亮度值所需要的LED电压有效值进行查表比对，然后通过PWM波输出相应的电压有效值来控制色温、色差，根据色温色差相互之间的关系，首先调节色温值，然后根据影响色温最大的单色LED，来调节其他色彩的色差比例；最后通过继电器控制白光源的输出，结合PWM波输出相应的电压有效值来控制亮度调整；

S5.手机通过摄像头检测辅助光源的色温、色差、亮度值，并且将检测到的数值与之前设置的数值相比较，若两组数值有误差，则返回S4继续调整，若两组数值没有误差，则将该组数据保存。

该系统包括基于手机的亮度、色温及色差检测装置、无线蓝牙收发系统、控制LED辅助光源发光亮度、色温、色差控制电路、创新的LED辅助光源结构设计。其设计如下:

（1）基于手机的亮度、色温及色差检测装置

测光器配置参数多由所使用相机系统决定。LED偏量则可以由测光模块输出或者外部测试结果获得。默认测试反射光。可安装配件测试入射光。通过Log方法生成图片把快门、光圈、ISO以及场景记录下来。使用Hold按钮暂停测光，暂时显示测得信息。使用校正按钮，进入校准模式，检测LED组之间的偏差进行矫正。

（2）基于STM32的LED控制电路

该电路实现功能如下：1）基于STM32的嵌入式系统2）与手机APP的多点蓝牙通信。3）

三色（RGB）LED的色温、色差控制。4）白光源的亮度控制。

具体实施如下：

1） 基于STM32的嵌入式系统最小系统

该系统包括STM32的电源电路设计、主芯片设计、复位电路设计、时钟电路设计、

软件下载接口设计、控制接口设计。电源电路设计通过7.5伏锂电池经过78L05以及LM1117-3.3稳压输出3.3伏，提供嵌入式系统电源。主芯片采用STM32F103RBT6芯片实现，该芯片具有多路A/D、D/A、PWM波以及串口控制，适合该电路的控制接口类型。具有20KFLASH存储程序，适合程序编程大小。复位电路设计采用RC实现。时钟电路采用8MHz晶振主频设计，时钟采用32.768KHz，实现最高频率72MHz的接口速度。软件下载电路通过RS232串口实现。

2） 与手机APP的多点蓝牙通信实施方法如下：

通过STM32嵌入式系统控制CC2540节点蓝牙模块来实现蓝牙4.0协议组网。在蓝牙4.0网络结构中，每个设备都有一个48位的设备地址，进行组网时，从设备通过广播将自己的地址发送给主设备，主设备通过扫描获取从设备地址信息存入数据结构体中，以后通过该结构体绑定需要通信的特定从设备。通信完成后解除绑定。通过蓝牙组网实现一个手机对多个背景光源的色温、色差、亮度控制，实现了分布式网络控制的目的，同时提高了控制的稳定性。

3） 三色（RGB）LED的色温色差控制

首先通过蓝牙系统，STM32系统接收到手机APP要求的LED的色温、色差、亮度值，

根据预先调试的LED色温、色差、亮度值所需要的LED电压有效值进行查表比对，然后通过PWM波输出相应的电压有效值来保证色温、色差控制。根据色温色差相互之间的关系，首先保证色温值，然后根据影响色温最大的单色LED，来决定其他两种色彩的色差比例。

该电路包括PWM 控制电压有有效值以及通过继电器控制整体的亮灭以及采用TFT输出控制节点的状态信息。

4） 白光源的亮度控制

通过继电器控制白光源的输出控制，结合PWM波输出相应的电压有效值来实现亮度调整。

（3）创新的LED辅助光源结构设计

市场上的LED辅助光源多采用LED光棒结构，该结构会造成光源的整体均匀度不一样，

在整个平面很难实现一致的色温色差值。通过如下的结构设计，会很大程度的改善这一缺点。

在L字形或半圆形的板材上立体的安装led：以L型管为例，分为这3排led区域。可以分别安装3200K黄色、5500K白色，RGB彩色，大功率led贴片作为闪光灯等不同类型的led。

或者采用6或8节led组构成环形光源，也可采用6或8节led组构成矩形光源，也可采用6或8节led组构成条形光源。

通过不同结构的LED光源结构，能有效的改善特定区域光源参数一致性的问题。为自适应辅助光源发光产生装置产生一致的背景光源色温、色差、亮度值提供结构了结构设计保证。

通过上述具有很强创新性的发明，为现代摄影的背景光辅助设计提供了具有自动化、智能化精确控制的自适应辅助光源发光产生装置。

应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。