ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ СРЕДСТВО ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СВЕТОВЫХ СЦЕН Российский патент 2015 года по МПК H05B37/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к инструментальному средству освещения и способу задания параметров освещения множества источников света.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В патенте US 7502034 раскрыто устройство управления системой освещения, содержащее оборудование сопоставления для автоматического захвата пространственных позиций источников света в окружающей обстановке и формирователь системы освещения для создания светового шоу с помощью источников света.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению предложено инструментальное средство освещения для задания параметров освещения множества источников света, содержащее процессор, соединяемый со множеством источников света, процессор выполнен с возможностью управления параметрами освещения каждого из множества источников света, блок хранения позиций, соединенный с процессором, для хранения пространственных позиций множества источников света, систему камер, соединенную с процессором, для предоставления вида по меньшей мере части сцены, освещенной множеством источников света, при этом процессор выполнен с возможностью сопоставления области просмотра системы камер и найденной пространственной позиции одного или более из множества источников света. Например, процессор может быть выполнен с возможностью управления областью просмотра системы камер в зависимости от найденной пространственной позиции. Этот вариант осуществления предоставляет возможность выбора источника света и настройки его параметров освещения, а также предоставление визуальной обратной связи по выполненным настройкам даже в случае, когда оператор инструментального средства освещения не имеет непосредственного вида области, освещенной этим источником света. В дополнительном варианте осуществления возможно выбирать область просмотра с использованием камеры, после чего система сопоставляет эту область просмотра с найденными пространственными позициями одного или более из множества источников света и предоставляет пользователю управление соответствующими источниками света.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу задания параметров освещения множества источников света, содержащему нахождение пространственной позиции одного или более из множества источников света, сопоставление области просмотра системы камер с найденной пространственной позицией, область просмотра содержит по меньшей мере часть сцены, освещенной множеством источников света, и управление параметрами освещения одного или более из множества источников света.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение будет пояснено более подробно ниже на примерных вариантах осуществления со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

фиг.1 изображает схему первого варианта осуществления инструментального средства освещения согласно изобретению;

фиг.2 изображает схему второго варианта осуществления инструментального средства освещения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Существует множество программных инструментальных средств, которые используются для создания световых сцен или только для назначения параметров источникам света, таким как лампы. Эти инструментальные средства типично показывают последовательности мозаичных элементов (ячеек), где каждый элемент обозначает лампу. Используя такое программное обеспечение, пользователь должен хранить в уме "карту", так что он знает, какая фактическая лампа какому элементу принадлежит. Даже если он может запомнить, настройку какой лампы он изменяет, нелегко увидеть эффект изменений, которые он делает в сцене освещения, когда лампа не находится на линии его взгляда.

Гораздо проще управлять решением, предложенным в вариантах осуществления согласно настоящему изобретению инструментального средства освещения или способа установки параметров освещения.

На фиг.1 показан схематичный вид использования варианта осуществления инструментального (программного) средства освещения. Инструментальное средство освещения используется для задания параметров освещения множества источников 1 света для того, чтобы создавать сцену освещения в окружающей обстановке, освещаемой источниками 1 света, например в комнате. Источники 1 света управляются индивидуально процессором 2, например, путем управления одним или более из параметров, включающих в себя, но не ограничивающихся этим, интенсивность, цвет, оттенок, насыщенность, направление освещения, апертуру и т.д.

Блок 3 хранения позиций находится на связи с процессором 2 и может хранить данные о пространственной позиции каждого из множества источников 1 света. Данные о местоположении могут быть в форме пространственных координат или других релевантных параметров.

Система 4 камер также находится на связи с процессором 2 для того, чтобы получать вид обстановки, освещенной источниками 1 света. Система 4 камер в варианте осуществления на фиг.1 снабжена одной управляемой камерой 5. Например, камера 5 может быть камерой с регулируемым полем обзора и может управляться по панорамированию, масштабированию и/или наклону, чтобы предоставлять различные виды освещенной обстановки. Камера 5 может быть оборудована (электрическими) моторами, чтобы (дистанционно) управлять этими параметрами камеры.

В варианте осуществления, как показано схематически на фиг.2, система 4 камер управляет множеством камер 5. В одном варианте каждая из камер 5 имеет фиксированное поле обзора, и процессор 2 может выбирать одну из множества камер 5, чтобы управлять областью просмотра системы 4 камер. В дополнительном варианте осуществления камеры 5 могут управляться по одному или более параметрам (панорамирование, наклон, масштабирование), и процессор 2 может обрабатывать принятые данные. Обработка данных может принимать множество форм, и в дополнительном варианте осуществления она включает в себя объединение видов от различных камер 5. В еще одном варианте осуществления она может быть расширена посредством дополнительного управления параметрами панорамирования, наклона, масштабирования одной или более из камер 5 в комбинации с объединением видов от различных камер 5.

В обоих вариантах осуществления на фиг.1 и фиг.2 дисплей 6 находится на связи с процессором 2, причем этот дисплей выполнен с возможностью отображения управляемой области просмотра системы 4 камер. В альтернативном варианте осуществления дисплей 6 соединяется с системой 4 камер, и отображаемые изображения управляются процессором 2 через систему 4 камер.

Инструментальное средство освещения, как описано, может быть использовано, чтобы задавать параметры освещения для множества источников 1 света, например, находить пространственную позицию одного или более из множества источников 1 света, сопоставлять область просмотра системы 4 камер и найденную пространственную позицию, чтобы получать вид по меньшей мере части сцены, освещенной множеством источников 1 света, и управлять параметрами освещения каждого из множества источников 1 света.

Пространственные позиции могут быть сохранены в поисковой таблице (например, в блоке 3 хранения позиций), которую инструментальное средство освещения использует, чтобы сопоставлять каждое представление лампы в пользовательском интерфейсе (например, на дисплее 6 или как часть блока 8 ввода оператора) с ее координатами в пространстве. Когда пользователь выбирает UI-представление лампы 1, которую он хочет отредактировать, инструментальное средство освещения использует эту поисковую таблицу, чтобы заставлять моторизованную камеру 5 осуществлять масштабирование и панорамирование на эту лампу 1 или область, в которой лампа 1 создает эффект. Вид "в реальном времени" с камеры 5 показывается пользователю, позволяя пользователю непосредственно видеть эффект каких-либо изменений, которые он делает.

Наоборот, инструментальное средство освещения может быть сконструировано так, что когда пользователь изменяет вид с камеры 5 или выбирает отдельную часть в виде камеры, то лампа, соответствующая представлению в пользовательском интерфейсе, указывается пользователю (т.е. те же связи между позицией источника света и пользовательским интерфейсом).

Настоящее инструментальное средство освещения может быть функционально расширено так, что найденные координаты используются, чтобы обновлять план освещения в программном обеспечении (т.е. сохраняются в памяти процессора 2), так что этот план синхронизируется с установкой в реальном мире множества источников 1 освещения, решая проблему наличия плана освещения в программном обеспечении, который не находится в соответствии с реальной ситуацией.

Процессор 2 способен находить пространственную позицию одного или более из множества источников 1 света и управлять областью просмотра системы 4 камер в зависимости от найденных данных о местоположении.

Процессор 2 находится на связи с системой 4 камер и принимает данные изображения. Эти данные изображения могут быть дополнительно обработаны процессором 2, например, чтобы масштабировать конкретную часть области просмотра, объединять виды множества камер 5 и т.д. Масштабирование конкретной части области просмотра может включать в себя увеличение и уменьшение изображения. Кроме того, обработка данных изображения может включать в себя операцию наклона для того, чтобы объединять различные изображения, исходящие от камер 5, под различным углом обзора.

Данные в блоке 3 хранения позиций, т.е. пространственные позиции множества источников 1 света, могут быть предварительно запрограммированы. В дополнительном варианте осуществления процессор 2 выполнен с возможностью приема и сохранения данных пространственной позиции, например, с использованием блока 8 ввода оператора, соединенного с процессором 2, как показано в варианте осуществления на фиг.2. В альтернативном варианте осуществления процессор выполнен с возможностью определения пространственных позиций множества источников 1 света, например, с помощью технологий обработки изображения по изображениям, полученным одной или более камерами 5 системы 4 камер. Этот последний вариант осуществления может также быть использован, чтобы обнаруживать, какой источник 1 света находится в поле обзора (выбранной) камеры 5. Это может быть использовано оператором, чтобы использовать конкретную камеру, чтобы выбирать источник 1 света (например, изменяя вид с камеры, или чтобы выбирать конкретную область на виде с камеры). Процессор 2 выполнен с возможностью сопоставления этого вида с сохраненными пространственными местоположениями источников 1 света и выбора лучшего соответствия. Процессор 2 может затем обеспечивать оператора пользовательским интерфейсом для управления параметрами освещения этого конкретного источника 1 света (и возможно также обновленной областью просмотра системы 4 камер).

В конкретном примере процессор 2 управляет каждым из множества источников 1 света, чтобы излучать свет, и обнаруживает, где в окружающей обстановке и благодаря какой из камер 5 этот источник 1 света является видимым. Эта технология называется калибровкой в темной комнате и подразумевает, что в затемненной комнате лампы 1 переключаются автоматически по одной и их местоположения обнаруживаются с помощью анализа изображения. Этот способ является полностью автоматическим, но требует затемненной комнаты. Такая система и способ описаны, например, в патентной публикации США US 7502034.

Двумя основными форматами, которые могут иметь данные (координаты), сохраненные в поисковой таблице (например, сохраненные данные пространственной позиции), являются пространственные координаты (например, X, Y, Z), например, относительно комнаты или другого окружения, или координаты вида с камеры (например, горизонтальное панорамирование, вертикальное панорамирование, масштабирование), ассоциированные с одной или более из камер 5. Последняя система координат предпочтительна, если позиция камеры 5 фиксирована. В этом случае координаты могут быть непосредственно введены в камеру 5, чтобы осуществлять масштабирование и панорамирование на лампу 1 или какой-либо эффект, создаваемый лампой 1.

В способе согласно варианту осуществления оператор вводит координаты вручную в инструментальное средство освещения, например, с использованием блока 8 ввода оператора. Например: он настраивает камеру 5 так, что она осуществляет панорамирование и масштабирование на конкретную лампу 1. С помощью инструментального средства освещения он затем выбирает представление этой лампы 1 в пользовательском интерфейсе. Наконец, он инструктирует инструментальное средство освещения о привязке (или ассоциировании) текущих координат камеры 5 к лампе 1 ("То, что вы видите сейчас, является лампой 1"). Этот вариант осуществления является простым, должен быть выполнен только один раз для каждой лампы 1 и может быть выполнен пошаговым способом для каждой из ламп отдельно, и предоставляет оператору полное управление: требуемые коэффициенты масштабирования и настройки панорамирования камеры 5, которые пользователь предпочитает, сохраняются для каждой лампы 1.

В другом варианте осуществления используется анализ изображения. Это, например, также может быть выполнено в комбинации с ранее упомянутой калибровкой в темной комнате.

После того как инструментальное средство освещения сдано в эксплуатацию, пользователь может выбирать лампу 1, которая должна управляться, либо выбирая ее из пользовательского интерфейса, либо щелкая по ее местоположению в изображении с камеры (которое отображается на дисплее 6). Затем управление соответствующей лампой становится доступным в пользовательском интерфейсе.

В дополнительном варианте осуществления инструментальное средство освещения содержит блок 7 определения местоположения, соединенный с процессором 2. Блок 7 определения местоположения может реализовывать один из вышеупомянутых вариантов осуществления для определения пространственных позиций множества источников света. В качестве дополнительных альтернатив, блок 7 определения местоположения может обнаруживать пространственные позиции на основе "кодированного света", в таком случае каждый источник 1 света излучает различный код, который невидим человеческому глазу, или на основе маяков, использующих радиочастоты (RF), или других беспроводных технологий, которые совмещены с каждым из источников света. Примеры систем кодированного света раскрыты, например, в международной патентной публикации WO2009/136312.

В варианте осуществления, использующем "кодированный свет", приемник кодированного света (например, такой как часть блока 7 определения местоположения на фиг.2) осуществляет панорамирование по комнате и считывает идентификаторы источников 1 света. Во время продвижения по комнате инструментальное средство освещения узнает координаты каждого источника 1 света.

Еще один вариант осуществления использует технологию ранжирования в лампах 1 (например, с использованием ультразвука, мощности RF-сигнала, времени прохождения RF-сигнала в обоих направлениях, импульсного радиовещания), чтобы создавать карту ламп 1 относительно камеры 5 (или камер 5).

В варианте осуществления, который показан на фиг.2, инструментальное средство освещения содержит блок 8 ввода оператора, соединенный с процессором 2. Блок 8 оператора может быть использован, чтобы принимать выбор одного из множества источников света, после чего процессор 2 находит ассоциированное пространственное местоположение в блоке 3 хранения позиций.

Настоящее изобретение может также быть осуществлено как компьютерный программный продукт, например, в форме кода программного обеспечения, сохраненного на носителе, таком как оптический диск (CD, DVD, BD), полупроводниковое запоминающее устройство (USB-накопитель, SD-карта и т.д.), который содержит исполняемые инструкции. Исполняемые инструкции позволяют процессору (например, компьютеру общего назначения, снабженному интерфейсной схемой) выполнять варианты осуществления способа, которые описаны выше.

Настоящее изобретение было описано выше в данном документе посредством подробного описания вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. В этих вариантах осуществления элементы могут быть заменены эквивалентными элементами, обеспечивающими аналогичную функциональность. Объем охраны изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами. Использованные ссылочные позиции ссылаются на варианты осуществления, описанные выше в данном документе, и не предназначены, чтобы ограничивать объем формулы изобретения каким-либо образом.

Изобретение относится к области светотехники. Инструментальное средство освещения для задания параметров освещения множества источников (1) света. Обеспечен процессор (2), который имеет возможность соединения с множеством источников (1) света и выполнен с возможностью управления параметрами освещения каждого из множества источников (1) света. Блок (3) хранения позиций соединяется с процессором (2) для хранения пространственных позиций множества источников (1) света. Система (4) камер соединяется с процессором (2) для предоставления вида по меньшей мере части сцены, освещенной множеством источников (1) света. Процессор (2) выполнен с возможностью сопоставления области просмотра системы (4) камер и найденной пространственной позиции одного или более из множества источников (1) света. Технический результат- упрощение управления источниками света.3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Инструментальное средство освещения для задания параметров освещения множества источников (1) света, содержащее:
процессор (2), соединяемый с множеством источников (1) света, причем процессор (2) выполнен с возможностью управления параметрами освещения каждого из множества источников (1) света,
блок (3) хранения позиций, соединенный с процессором (2), для хранения найденных пространственных позиций множества источников (1) света,
систему (4) камер, соединенную с процессором (2), для обеспечения вида по меньшей мере части сцены, освещенной множеством источников (1) света,
при этом процессор (2) выполнен с возможностью ассоциировать область просмотра системы (4) камер с найденной пространственной позицией одного или более из множества источников (1) света,
при этом процессор выполнен с возможностью управлять областью просмотра системы камер в зависимости от найденной пространственной позиции выбранного одного из множества источников (1) света.

2. Инструментальное средство освещения по п. 1, в котором процессор выполнен с возможностью обнаружения того, какая из найденных пространственных позиций одного или более из множества источников (1) света находится в области просмотра, и с возможностью предоставлять пользователю управление соответствующими источниками из множества источников (1) света.

3. Инструментальное средство освещения по п. 1 или 2, в котором система (4) камер содержит камеру (5) с регулируемым полем обзора.

4. Инструментальное средство освещения по п. 1 или 2, в котором система (4) камер содержит множество камер (5).

5. Инструментальное средство освещения по п. 4, в котором каждая из множества камер (5) имеет фиксированное поле обзора, при этом процессор (2) выполнен с возможностью управления областью просмотра системы (4) камер, выбирая одну из множества камер (5).

6. Инструментальное средство освещения по п. 1 или 2, в котором процессор (2) дополнительно выполнен с возможностью обработки данных, полученных от системы (4) камер.

7. Инструментальное средство освещения по п. 1 или 2, в котором процессор (2) дополнительно выполнен с возможностью приема пространственных позиций множества источников (1) света и сохранения пространственных позиций в блоке (3) хранения позиций.

8. Инструментальное средство освещения по п. 1 или 2, в котором система (4) камер дополнительно выполнена с возможностью определения пространственных позиций множества источников (1) света.

9. Инструментальное средство освещения по п. 1 или 2, которое дополнительно содержит блок (7) определения местоположения, соединенный с процессором (2), для определения пространственных позиций множества источников (1) света.

10. Инструментальное средство освещения по п. 1 или 2, которое дополнительно содержит блок (8) ввода оператора, соединенный с процессором (2), причем блок (8) ввода оператора выполнен с возможностью приема источника света, выбранного из множества источников (1) света, а процессор (2) выполнен с возможностью нахождения пространственного местоположения выбранного источника (1) света в блоке (3) хранения позиций.

11. Способ задания параметров света множества источников (1) света, содержащий этапы, на которых:
находят пространственную позицию одного или более из множества источников (1) света,
ассоциируют область просмотра системы (4) камер с найденной пространственной позицией, причем область просмотра содержит по меньшей мере часть сцены, освещенной множеством источников (1) света, и
управляют параметрами освещения одного или более из множества источников (1) света, при этом процессор выполнен с возможностью управления областью просмотра системы камер в зависимости от найденной пространственной позиции выбранного одного из множества источников (1) света.

12. Способ по п. 11, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью обнаружения того, какая из найденных пространственных позиций одного или более из множества источников (1) света находится в области просмотра, и с возможностью предоставлять пользователю управление соответствующими источниками из множества источников (1) света.

13. Способ по п. 11 или 12, дополнительно содержащий этап, на котором обрабатывают данные, полученные от системы (4) камер.

14. Способ по п. 11 или 12, дополнительно содержащий этапы, на которых:
принимают пространственные позиции множества источников (1) света и
сохраняют пространственные позиции.

15. Компьютерно-читаемый носитель, содержащий исполняемые компьютером инструкции для выполнения этапов способа задания параметров света множества источников света по п. 11.