一种可以自动调节光强的舞台灯光系统的

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一种可以自动调节光强的舞台灯光系统的制作方法

[0001]
本发明属于舞台照明设备领域,涉及自动追光技术,具体是一种可以自动调节光强的舞台灯光系统。


背景技术:

[0002]
运用舞台灯光设备和技术手段,随着剧情的发展,以光色及其变化,显示环境、渲染气氛,突出中心人物,创造舞台空间感和时间感,塑造舞台演出的外部形象,并提供必要的灯光效果。
[0003]
现有的舞台灯光通常是由人工调配,并且随着舞台表演中剧情的推动,光照强度需要不断调节,现有的光照强度调节方式一般是人工手动调节,这种方式过于依赖人工操作,光强调节不够智能化。


技术实现要素:

[0004]
本发明的目的在于提供一种可以自动调节光强的舞台灯光系统;
[0005]
本发明需要解决的技术问题为:如何提供一种可以自动调节光照强度的舞台照明系统。
[0006]
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0007]
一种可以自动调节光强的舞台灯光系统,包括灯具安装座,所述灯具安装座内部开设有凹槽,所述凹槽内侧壁设有处理器,所述处理器通信连接有采集模块、追光分析模块、追光校验模块、光强调节模块、存储模块以及控制模块;
[0008]
所述光强调节模块对光线的强度进行自动调节的具体调节过程包括以下步骤:
[0009]
x1:获取表演现场配乐的声音信号,对声音信号进行分出处理,得到一帧一帧的声音信息并将其标记为syp,p=1,2,
……
,k,对每一帧声音信息做傅里叶变换处理,变换周期为l1毫秒;
[0010]
x2:获取到每一帧声音信息的分贝值fbp与频率值plp,通过差值计算得到每一帧声音信息与后一帧声音信息的分贝差值fbc与频率差值plc;
[0011]
x3:通过公式tjx=λ
×
fbc+θ
×
plc得到调节系数tjx,其中λ与θ均为预设比例系数,通过存储模块获取调节系数阈值tjxmax,当tjx的绝对值小于等于tjxmax时,判定光照强度不需要调节;当tjx的绝对值大于thxmax时,判定光照强度需要调节;
[0012]
当tjx的值为正值时,判定音效削弱,光强调节模块向控制模块发送光照强度下降指令,控制模块接收到光照强度下降指令后控制灯管光照强度降低;
[0013]
当tjx的值为负值时,判定音效增强,光强调节模块向控制模块发送光照强度上升指令,控制模块接收到光照强度上升指令后控制灯管光照强度增强;通过对表演现场的音效信息进行捕捉分析,自动对光照强度与音乐走向进行匹配,不需要人工手动对光照强度进行调节,舞台表演自由度高。
[0014]
进一步地,所述凹槽内顶壁固定安装有驱动电机,所述驱动电机输出端固定安装
有转轴,所述转轴远离驱动电机的一端穿过凹槽的内底壁并延伸至灯具安装座的外部,所述转轴位于灯具安装座外部一端的外表面固定安装有均匀分布的风叶,所述凹槽内顶壁与内底壁之间通过轴承活动连接有转杆,所述凹槽内顶壁通过轴承活动连接有连接柱,所述连接柱底部穿过凹槽内底壁并延伸至灯具安装座的外部,所述连接柱位于灯具安装座的一端固定安装有连接架,所述连接架底部设置有灯罩,所述灯罩内壁设置有灯座,所述灯座上设置有灯管,所述灯管与灯座的连接处连接有导线,所述导线远离灯管的一端穿过灯罩的内壁并与外接电源相连接,所述连接柱外表面固定安装有安装板,所述安装板(12)底部固定安装有电动推杆,所述电动推杆输出端与灯罩外表面相铰接,所述连接柱与转轴位于凹槽内部一端的外表面分别固定安装有第一齿轮与第二齿轮,所述转杆外表面固定安装有第三齿轮,所述转杆位与转轴与连接柱之间,所述第一齿轮、第二齿轮均与第三齿轮相啮合。
[0015]
进一步地,所述采集模块包括设置在灯罩底部的红外摄像头以及设置在移动目标上的红外发生器,红外发生器用于发射红外信号,红外摄像头接收到红外信号并对红外信号进行捕捉。
[0016]
进一步地,所述追光分析模块用于对红外信号进行分析,具体分析过程包括以下步骤:
[0017]
s1:建立红外坐标系与捕捉坐标系,红外坐标系用于对移动目标发出的红外信号进行定位,捕捉坐标系用于通过红外信号控制灯光照射在对应位置,将红外坐标系与捕捉坐标系分别标记为a与b;
[0018]
s2:通过红外摄像头获取到移动目标在红外坐标系的坐标值a(i,j),将红外坐标系a中的x轴、y轴坐标值分别对捕捉坐标系b的x轴、y轴坐标值进行替换,得到捕捉坐标系的捕捉坐标b(i,j);
[0019]
追光分析模块将捕捉坐标b(i,j)发送至控制模块,控制模块通过捕捉坐标系b(i,j)控制驱动电机与电动推杆启动,对移动目标进行灯光追踪。
[0020]
本发明的有益效果:本发明具备下述有益效果:
[0021]
1、通过设置的光强调节模块可以根据音响效果对光照强度进行调节,由于舞台表演的过程中会有情绪高低起伏的区分,这种区分不仅体现在演员表演、音响效果,同时也体现在光照强度的强弱变换上,通过光强调节模块通过对音响的生意信号对光照强度进行调节控制,在自动追光的同时光照强度根据情节推进自动变换;
[0022]
2、通过追光分析模块可以对红外摄像头接收到的红外信号进行标记,通过控制模块控制驱动电机以及电动推杆控制灯具进行自动追光,这种追光方式可以完全替代人工手动追光操作,并且对移动目标进行定位反馈的方式不会影响到舞台上的自由创作,即使舞台上的演员不按照既定路线进行移动,灯具依然可以对舞台表演人员进行追光,舞台表演的艺术创作自由度较高。
附图说明
[0023]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]
图1为本发明原理框图;
[0025]
图2为本发明结构主视剖视图。
[0026]
图中:1、灯具安装座;2、凹槽;3、驱动电机;4、转轴;5、风叶;6、转杆;7、连接柱;8、连接架;9、灯罩;10、灯座;11、灯管;12、安装板;13、电动推杆;14、第一齿轮;15、第二齿轮;16、第三齿轮。
具体实施方式
[0027]
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028]
如图1-2所示,一种可以自动调节光强的舞台灯光系统,包括灯具安装座1,所述灯具安装座1侧面固定安装有安装块,所述安装块用于对灯具安装座1进行固定,所述安装块顶面与底面之间开设有螺纹孔,固定方式可以是通过螺栓与螺母固定连接,所述灯具安装座1内部开设有凹槽2,所述凹槽2内顶壁固定安装有驱动电机3,所述驱动电机3输出端固定安装有转轴4,所述转轴4远离驱动电机3的一端穿过凹槽2的内底壁并延伸至灯具安装座1的外部,所述转轴4位于灯具安装座1外部一端的外表面固定安装有均匀分布的风叶5,风叶5转动加速安装座下方的空气流通速度,对灯管11进行通风散热,所述凹槽2内顶壁与内底壁之间通过轴承活动连接有转杆6,所述凹槽2内顶壁通过轴承活动连接有连接柱7,所述连接柱7底部穿过凹槽2内底壁并延伸至灯具安装座1的外部,所述连接柱7位于灯具安装座1的一端固定安装有连接架8,所述连接架8包括一个横板以及两个侧板,两个侧板分别固定安装再横板的前后两侧,横板顶面与连接架8底部固定焊接,两个侧板之间设置有灯罩9,所述灯罩9与侧板之间通过固定杆相铰接,所述灯罩9内壁设置有灯座10,所述灯座10上设置有灯管11,灯管11为高频率射灯管11,灯管11与灯座10的连接处连接有导线,导线远离灯管11的一端穿过灯罩9的内壁并与外接电源相连接,连接柱7外表面固定安装有安装板12,所述安装板12底部固定安装有电动推杆13,所述电动推杆13输出端与灯罩9外表面相铰接,所述连接柱7与转轴4位于凹槽2内部一端的外表面分别固定安装有第一齿轮14与第二齿轮15,所述转杆6外表面固定安装有第三齿轮16,所述转杆6位与转轴4与连接柱7之间,所述第一齿轮14、第二齿轮15均与第三齿轮16相啮合;
[0029]
所述凹槽2内侧壁设有处理器,所述处理器通信连接有采集模块、追光分析模块、追光校验模块、光强调节模块、存储模块以及控制模块;所述采集模块包括设置在灯罩9底部的红外摄像头以及设置在移动目标上的红外发生器,红外发生器用于发射红外信号,红外摄像头接收到红外信号并对红外信号进行捕捉,所述追光分析模块用于对红外信号进行分析,具体分析过程包括以下步骤:
[0030]
s1:建立红外坐标系与捕捉坐标系,红外坐标系用于对移动目标发出的红外信号进行定位,捕捉坐标系用于通过红外信号控制灯光照射在对应位置,将红外坐标系与捕捉坐标系分别标记为a与b;
[0031]
s2:通过红外摄像头获取到移动目标在红外坐标系的坐标值a(i,j),将红外坐标系a中的x轴、y轴坐标值分别对捕捉坐标系b的x轴、y轴坐标值进行替换,得到捕捉坐标系的
捕捉坐标b(i,j);
[0032]
追光分析模块将捕捉坐标b(i,j)发送至控制模块,控制模块通过捕捉坐标系b(i,j)控制驱动电机3与电动推杆13启动,对移动目标进行灯光追踪。
[0033]
所述灯光校验模块包括视频分解单元与图像处理单元,所述灯光校验模块用于对追光效果进行校验,具体校验过程包括以下步骤:
[0034]
b1:通过红外摄像头对舞台表演视频进行拍摄,并将拍摄的视频信息发送至视频分解单元,视频分解单元将接收到的视频信息分解成一帧一帧的图像,并将分解的图像信息发送至图像处理单元;
[0035]
b2:图像处理单元对图像进行图像预处理得到图像平均灰度值,图像预处理包括图像增强与灰度变换,将图像平均灰度值标记为hdp,将图像中的光线照射面积标记为mgx,将图像中移动目标的面积标记为mym,通过公式得到面积占比mz,其中α为预设比例系数;
[0036]
b3:通过存储模块调取面积占比系数阈值mzmax与mzmin,当mz≥mzmax时,判定追光校准结果为准确,追光校验模块向处理器发送追光准确信号;
[0037]
当mz≤mzmin时,判定追光校准结果为不准确,追光校验模块向处理器发送校验不准确信号;
[0038]
当mzmin<mz<mzmax时,判定追光校验结果为不确定,追光校验模块向处理器发送追光不确定信号,同时追光校验模块对追光校验结果进行深度分析,深度分析具体包括以下步骤:
[0039]
b31:将图像信息放大并将放大后的图像信息标记为对比图像,将对比图像通过图像分解技术分解为v个区域,v=1,2,
……
,n,将v个区域中含有探照光线但不完全被探照光线覆盖的区域标记为co,o=1,2,
……
m,获取区域co中每个区域的平均灰度值并将c区域的平均灰度值标记为coh;
[0040]
b32:通过存储模块获取深度分析中的灰度阈值cohmax,将平均灰度值coh大于灰度阈值cohmax的区域数量标记为w,通过公式得到追光覆盖系数xzg,其中β为预设比例系数;
[0041]
b33:通过存储模块获取到追光覆盖系数阈值xzgmax,将追光覆盖系数xzg与追光覆盖系数阈值xzgmax进行比较,若xzg<xzgmax,则判定追光校准结果为准确,追光校验模块向处理器发送追光准确信号;若xzg≥xzgmax,则判定追光校准结果为不准确,追光校验模块向处理器发送追光不准确信号。
[0042]
所述光强调节模块用于根据表演现场的音效对光线的强度进行自动调节,具体调节过程包括以下步骤:
[0043]
x1:获取表演现场配乐的声音信号,对声音信号进行分出处理,得到一帧一帧的声音信息并将其标记为syp,p=1,2,
……
,k,对每一帧声音信息做傅里叶变换处理,变换周期为l1毫秒;
[0044]
x2:获取到每一帧声音信息的分贝值fbp与频率值plp,通过差值计算得到每一帧声音信息与后一帧声音信息的分贝差值fbc与频率差值plc;
[0045]
x3:通过公式tjx=λ
×
fbc+θ
×
plc得到调节系数tjx,其中λ与θ均为预设比例系数,通过存储模块获取调节系数阈值tjxmax,当tjx的绝对值小于等于tjxmax时,判定光照强度不需要调节;当tjx的绝对值大于thxmax时,判定光照强度需要调节;
[0046]
当tjx的值为正值时,判定音效削弱,光强调节模块向控制模块发送光照强度下降指令,控制模块接收到光照强度下降指令后控制灯管11光照强度降低;
[0047]
当tjx的值为负值时,判定音效增强,光强调节模块向控制模块发送光照强度上升指令,控制模块接收到光照强度上升指令后控制灯管11光照强度增强;通过对表演现场的音效信息进行捕捉分析,自动对光照强度与音乐走向进行匹配,不需要人工手动对光照强度进行调节,舞台表演自由度高。
[0048]
一种可以自动调节光强的舞台灯光系统,在使用时,通过红外摄像头获取到移动目标在红外坐标系的坐标值a(i,j),将红外坐标系a中的x轴、y轴坐标值分别对捕捉坐标系b的x轴、y轴坐标值进行替换,得到捕捉坐标系的捕捉坐标b(i,j),追光分析模块将捕捉坐标b(i,j)发送至控制模块,控制模块通过捕捉坐标系b(i,j)控制驱动电机3与电动推杆13启动,实现对移动目标进行灯光追踪;追光校验模块可以对追光效果进行校验,并且在追光效果不符合要求时及时给出反馈,通过初步校验与深度校验结合的方式,保证了追光效果校验结果的准确性,对初步校验结果为不确定的图像进行深度校验分析,通过图像预处理得到图像灰度平均值,并计算出各区域的覆盖面积占比,从而对不确定图像的追光效果进行进一步的判断,光强调节模块可以根据音响效果对光照强度进行调节,由于舞台表演的过程中会有情绪高低起伏的区分,这种区分不仅体现在演员表演、音响效果,同时也体现在光照强度的强弱变换上,通过光强调节模块通过对音响的生意信号对光照强度进行调节控制,在自动追光的同时光照强度根据情节推进自动变换。
[0049]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
[0050]
上述公式均是归一化处理取其数值,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。
[0051]
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0052]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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标签: #照明工业产品的制造及其应用技术