RGB灯的配色校准系统与方法与流程

本发明实施例涉及RGB灯技术，尤其涉及一种RGB灯的配色校准系统与方法。

背景技术：

随着科技的不断发展和人类生活环境的日益丰富多彩，人们对灯光以及灯光色彩的需求日益多种多样，在实际生活、工作、娱乐、庆祝、演出、宴会、聚会等多种场合中，人们不仅需要单一的环境色彩，人们更多的是需要多种多样五颜六色的环境氛围。为满足人们多样化的需求，彩色灯及其技术不断发展。常见的彩灯是由红色(Red)、绿色(Green)、蓝色(Blue)三种颜色混合而得到的，由红色、绿色、蓝色三种颜色混合得到的彩灯，常被称为RGB灯。RGB三原色形成的色彩系统，几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。通过将RGB三原色按照不同的比例和强弱进行混合，可以产生自然界的各种色彩。

在当前的彩灯配制中，通常是根据已知的色彩RGB配制参数来设置彩灯的颜色，但是对于每个彩灯，在其实际发光时，每个彩灯的R、G、B三色发光元件的发光亮度等实际值与其理论值是有差异的，而每个发光元件的微小的差异又是难以避免和各不相同的，因此，即使是对相同构造结构的每个彩灯设置相同的RGB配制参数，也难以保证每个彩灯的色彩和亮度的一致。同时，对于彩灯，随着使用时间的推移，彩灯的色彩和亮度等特性会发生衰减，使使用一段时间后的彩灯无法达到其初始的色彩和亮度等特性。此种问题，尤其在使用多个彩灯时，会产生明显的视觉差异。

目前，基于RGB配色的彩灯缺少一种校准方法，而且由于硬件驱动以及发光灯珠元件之间的差异，很难做到彩灯较好的一致性。因此，需要一种方法来解决彩灯配色无法校准的问题，进而解决彩灯显示一致性差的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种RGB灯的配色校准系统与方法，以解决现有的RGB彩灯配色一致性差且无法校准的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种RGB灯的配色校准系统，包括：RGB灯设备、用于控制所述RGB灯设备按照额定最大光通量发射三色光的终端设备，以及用于检测所述RGB灯设备发出的三色光的实际最大光通量的检测设备，所述终端设备分别与所述RGB灯设备和所述检测设备连接；

所述RGB灯设备用于根据所述实际最大光通量和所述额定最大光通量确定所述三色光的脉冲宽度调制PWM占空比。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述检测设备通过所述终端设备与所述RGB灯设备连接，所述检测设备通过所述终端设备将所述三色光的实际最大光通量发送给所述RGB灯设备。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述RGB灯设备包括至少一个配色接、至少一个RGB发光模块和处理器，所述配色接口和所述RGB发光模块分别与所述处理器连接；

所述终端设备通过所述配色接口向所述RGB灯设备发送控制指令，所述处理器通过所述配色接口接收所述控制指令，并根据所述控制指令控制所述RGB发光模块按照额定最大光通量发射所述三色光。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述RGB灯设备包括校准接口，所述终端设备与所述校准接口连接，并通过所述校准接口将所述三色光的实际最大光通量写入给所述RGB灯设备。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述处理器还与所述校准接口连接，所述处理器通过所述校准接口获取所述三色光的实际最大光通量；

所述处理器用于根据所述三色光的所述实际最大光通量和所述额定最大光通量的比值，确定所述三色光的光通量校准系数，并根据所述光通量校准系数、RGB值、RGB混色标准配比和所述额定最大光通量，确定所述三色光的PWM占空比。

可选的，所述RGB灯设备与所述终端设备无线连接。

第二方面，本发明实施例还提供一种RGB灯的配色校准方法，包括：

终端设备向RGB灯设备发送控制指令，所述控制指令用于指示所述RGB灯设备按照额定最大光通量发射三色光；

所述RGB灯设备接收所述控制指令，并根据所述额定最大光通量发射所述三色光；

所述检测设备检测所述三色光的实际最大光通量，并将所述实际最大光通量发送给所述RGB灯设备；

所述RGB灯设备根据所述实际最大光通量和所述额定最大光通量，确定所述三色光的脉冲宽度调制PWM占空比。

在第二方面的一种可能的实现方式中，所述RGB灯设备根据所述实际最大光通量和所述额定最大光通量，确定所述三色光的PWM占空比，具体包括：

所述RGB灯设备根据所述实际最大光通量和所述额定最大光通量的比值，确定所述三色光的光通量校准系数；

所述RGB灯设备根据所述光通量校准系数、RGB值、RGB混色标准配比和所述额定最大光通量，确定所述三色光的PWM占空比。

在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述RGB灯设备根据所述实际最大光通量和所述额定最大光通量的比值，确定所述三色光的光通量校准系数，具体包括：

所述RGB灯设备根据公式确定红光的光通量校准系数Kr；

所述RGB灯设备根据公式确定绿光的光通量校准系数Kg；

所述RGB灯设备根据公式确定蓝光的光通量校准系数Kb；

其中，所述Φ(Remax)为红色单色光的额定最大光通量，所述Φ(Gemax)为绿色单色光的额定最大光通量，所述Φ(Bemax)为蓝色单色光的额定最大光通量，所述Φ(Rbmax)为红色单色光的实际最大光通量，所述Φ(Gbmax)为绿色单色光的实际最大光通量，所述Φ(Bbmax)为蓝色单色光的实际最大光通量。

在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述RGB灯设备根据所述光通量校准系数、RGB值、RGB混色标准配比和所述额定最大光通量，确定所述三色光的PWM占空比，具体包括：

所述RGB灯设备根据公式确定红光的PWM占空比R(PWM％)；

所述RGB灯设备根据公式确定绿光的PWM占空比G(PWM％)；

所述RGB灯设备根据公式确定蓝光的PWM占空比B(PWM％)；

其中，所述Rin为红色单色光的目标RGB值，所述Gin为绿色单色光的目标RGB值，所述Bin为蓝色单色光的目标RGB值，所述Φ(Rb)为红色单色光的混色标准配比，所述Φ(Gb)为绿色单色光的混色标准配比，所述Φ(Bb)为蓝色单色光的混色标准配比。

本发明实施例提供的RGB灯的配色校准系统与方法，通过设置RGB灯设备、用于控制RGB灯设备按照额定最大光通量发射三色光的终端设备，以及用于检测RGB灯设备发出的三色光的实际最大光通量的检测设备，终端设备分别与RGB灯设备和检测设备连接，其中，RGB灯设备用于根据实际最大光通量和额定最大光通量确定三色光的脉冲宽度调制PWM占空比，进而发出校准后的RGB光通量，从而实现对RGB灯设备的光通量的准确校准，确保每个RGB灯的色彩和亮度的一致性。

附图说明

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的RGB灯配色校准系统实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的RGB灯配色校准系统实施例二的结构示意图；

图3为本发明提供的RGB灯配色校准方法实施例一的流程图；

图4为本发明提供的RGB灯配色校准方法实施例二的流程图。

附图标记说明：

10：RGB灯设备；

20：终端设备；

30：检测设备；

110：配色接口；

120：RGB发光模块；

130：处理器；

140：校准接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的RGB灯的配色校准系统，终端设备向RGB灯设备发送控制指令，控制RGB灯设备以额定最大光通量发射三色光，检测设备检测RGB灯设备发出的三色光的实际最大光通量，并将该实际最大光通量发送给RGB灯设备，以使RGB灯设备根据三色光的额定最大光通量和实际最大光通量来确定三色光的PWM占空比，进而发出校准后的RGB光通量，从而实现对RGB灯设备的光通量的准确校准，确保每个RGB灯的色彩和亮度的一致性。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明提供的RGB灯配色校准系统实施例一的结构示意图，包括：终端设备20、检测设备30、RGB灯设备10。其中，终端设备20分别与RGB灯设备10和检测设备30连接，终端设备20用于控制RGB灯设备10按照额定最大光通量发射三色光，检测设备30用于检测RGB灯设备10发出的三色光的实际最大光通量，RGB灯设备10用于根据实际最大光通量和额定最大光通量确定三色光的脉冲宽度调制PWM占空比。

本实施例的终端设备20可以是智能手机、PC机、计算机或上位机等具有控制和通信功能的设备。

具体的，终端设备20向RGB灯设备10发送控制指令，该控制指令用于指示RGB灯设备10按照满电流、100％PWM发光，即该控制指令用于控制RGB灯按照额定最大光通量发射三色光。RGB灯设备10接收到终端设备20发送的控制指令之后，按照额定最大光通量发射三色光。检测设备30对RGB灯设备10发射的三色光进行检测，检测到RGB灯设备10发射的三色光的实际最大光通量。

可选的，本实施例的检测设备30在终端设备20的控制下开启，以检测RGB灯设备10发射的三色光的实际最大光通量。可选的，检测设备30还可以自带感光传感器，在感光传感器感测到RGB灯设备10发射的三色光时开启。

在本实施例中，检测设备30可以直接与RGB灯设备10连接(图中未示出)，将采集到的三色光的实际最大光通量发送给RGB灯设备10。

可选的，如图1所示，检测设备30通过终端设备20与RGB灯设备10连接，此时检测设备30也可以通过终端设备20将采集到的三色光的实际最大光通量发送给终端设备20，终端设备20再将三色光的实际最大光通量转发给RGB灯设备10。

RGB灯设备10接收到三色光的实际最大光通量后，RGB灯设备10(具体是RGB灯设备10中的处理器130)根据三色光的实际最大光通量和三色光的额定最大光通量确定三色光的PWM占空比。

例如，根据红光的实际最大光通量和红光的额定最大光通量确定红光的PWM占空比；根据绿光的实际最大光通量和绿光的额定最大光通量确定绿光的PWM占空比；根据蓝光的实际最大光通量和蓝光的额定最大光通量确定蓝光的PWM占空比，并按照校准后的三色光的PWM占空比调色，得到校准后的RGB光通量。

本实施例的终端设备20可以包括：发送模块、接收模块、配置模块。其中，配置模块可以用于配置RGB灯设备10的参数，发送模块用于发送指令信息到检测设备30和RGB灯设备10，接收模块用于接收检测设备30发出的信息。

可选的，终端设备20与RGB灯设备10，以及终端设备20与检测设备30均是通过有线连接。例如，可以通过数据线、网线等现有的任何连接方式进行连接。这样可以简化终端设备20、检测设备30、RGB灯设备10的功能结构，减少诸如无线通信模块的安装，可以有效降低系统成本，提高系统的可靠稳定性。

可选的，上述终端设备20与检测设备30之间，以及终端设备20与RGB灯设备10之间，可以是有线和无线混合连接的模式。例如，终端设备20与检测设备30之间采用有线连接，终端设备20与RGB灯设备10之间采用无线连接方式的组合。这种方式连接可以有效的集成终端设备20与检测设备30，在结构功能优化的情况下，使终端与检测设备30结构更紧凑，体积更小，更加便于移动式操作。这是因为，在一些对信号干扰较强的场合，通过有线方式连接，可以有效避免外界复杂环境对配色校准系统的干扰作用从而提高配色校准系统的可靠性。在一些RGB灯设备布置位置较特殊的场合，不方便通过有线方式连接时，可以通过无线连接实现灵活连接。

可选的，终端设备20与RGB灯设备10，以及终端设备20与检测设备30还可以通过无线连接，无线连接可以是通过现有已知的通讯连接方式，如BLE(蓝牙低能耗)、WiFi(无线网)、Bluetooth(蓝牙)、ZigBee(紫蜂协议)、Z-Wave、LoRa(物理层或无线调制用于建立长距离通信链路)、NB-IOT(基于蜂窝的窄带物联网)等的任一种。

可选的，终端设备20还可以包括显示模块，用于显示当前RGB灯设备10的配置参数和当前接收的信息，并可以查找显示历史记录信息。

优选的，终端设备20还包括可以用于指示信号连接状态的指示模块，通过指示模块，可以实时得到终端设备20与系统内其它设备的互联状态，便于在发生异常故障时，可以及时迅速的查找异常点，从而提高本实施例配色校准系统的运营维护便捷性。

本实施例的检测设备30可以包括：检测模块、发送模块、接收模块。其中，检测模块和发送模块可以是通过内部电路板进行连接，检测模块和接收模块也可以通过内部电路板进行连接。检测模块用于检测RGB灯设备10发出的实际最大光通量，发送模块用于发送检测到的实际最大光通量给终端设备20，无接收模块用于接收终端设备20发送的检测指令。具体的，当接收模块接收到终端设备20发送的检测指令后，通过内部电路触发检测模块进行光通量检测，检测模块在检测到RGB灯设备10发出的实际最大光通量后，通过内部电路传递实际最大光通量给发送模块，发送模块在得到实际最大光通量后启动发送功能，将实际最大光通量信息发送给终端设备20。

可选的，上述检测设备30中的检测模块、发送模块与接收模块的连接还可以是通过现有已知的任何其他连接方式连接，在本实施例中不做限制。例如：可通过总线BUS方式连接，这样可以便于不同模块的集成，简化检测设备30的制造过程，提高批量制造中的合格品率，降低废品，同时可便于不同模块在后期的维护和更替，是维护简便，成本更低。

当终端设备20与检测设备30可以通过无线连接时，终端设备20中和检测设备30中的发送模块可以为无线发送模块，终端设备20中和检测设备30中的接收模块可以无线接收模块。

可选的，上述检测设备30还可以包括指示模块，指示模块用于指示检测设备30的运行状态信息。

本发明实施例提供的RGB灯的配色校准系统，通过设置RGB灯设备、用于控制RGB灯设备按照额定最大光通量发射三色光的终端设备，以及用于检测RGB灯设备发出的三色光的实际最大光通量的检测设备，终端设备分别与RGB灯设备和检测设备连接，其中，RGB灯设备用于根据实际最大光通量和额定最大光通量确定三色光的脉冲宽度调制PWM占空比，进而发出校准后的RGB光通量，从而实现对RGB灯设备的光通量的准确校准，确保每个RGB灯的色彩和亮度的一致性。

图2为本发明提供的RGB灯配色校准系统实施例二的结构示意图，在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例的RGB灯设备10包括至少一个配色接口110、至少一个RGB发光模块120和处理器130，所述配色接口110和所述RGB发光模块120分别与处理器130连接，并通过所述配色接口110向所述RGB灯设备10发送控制指令，所述处理器130通过所述配色接口110接收所述控制指令，并根据所述控制指令控制所述RGB发光模块120按照额定最大光通量发射所述三色光。

具体的，如图2所示，本实施例的RGB灯设备10，包括至少一组RGB发光模块120，至少一个配色接口110和处理器130，其中，处理器130分别与每个RGB发光模块120和每个配色接口110连接。

其中，配色接口110用于接收终端设备20发送的控制指令，并将控制指令发送给处理器130，处理器130根据控制指令控制RGB发光模块120发射三色光。

例如，当配色接口110接收到的终端设备20发送的控制指令为指示RGB灯设备10按照额定最大光通量进行发光。配色接口110将接收到控制指令发送给处理器130，处理器130解析该控制指令，并根据该控制指令控制RGB发光模块120以额定最大光通量进行发光。

可选的，本实施例的配色接口110可以是针对RGB发光模块120整体的一个配色接口110，也可以是针对R、G、B三色分别对应的三个配色接口110。配色接口110用于接收终端设备20发送控制指令。例如，在终端设备20上选择设定RGB(255，255，255)(白色)控制指令，并通过无线通讯模块将该控制指令发送到RGB灯设备10的配色接口110。配色接口110将接收的控制指令发送给处理器130，处理器130控制RGB灯发光模块发出额定最大光通量的白色光。

可选的，本实施例的RGB灯设备10包括校准接口140，所述终端设备20通过所述校准接口140与所述RGB灯设备10连接，并通过所述校准接口140将所述三色光的实际最大光通量写入给所述RGB灯设备10。

具体的，如图2所示，本实施例的RGB灯设备10还包括校准接口140，终端设备20与该校准接口140连接。检测设备30检测到RGB灯设备10的实际最大光通量之后，将该实际最大光通量发送给终端设备20。接着，终端设备20通过校准接口140，将该实际最大光通量写入RGB灯设备10中，例如写入RGB灯设备10的处理器130中。

继续参照图2，本实施例的RGB灯设备10中的处理器130与所述校准接口140连接，所述处理器130通过所述校准接口140获取所述三色光的实际最大光通量。

处理器130用于根据所述三色光的所述实际最大光通量和所述额定最大光通量的比值，确定所述三色光的光通量校准系数，并根据所述光通量校准系数、RGB值、RGB混色标准配比和所述额定最大光通量，确定所述三色光的PWM占空比。

具体的，RGB灯设备10中的处理器130通过配色接收终端设备20发送的控制指令，并根据以额定最大光通量发射三色光，检测设备30检测RGB灯设备10发射的三色光，并将检测到的RGB灯设备10发射的三色光的实际最大光通量发送给终端设备20。终端设备20再通过RGB灯设备10的校准接口140将RGB灯设备10发射的三色光的实际最大光通量发送给RGB灯设备10的处理器130。

接着，处理器130将三色光的额定最大光通量和实际最大光通量的比值，确定为三色光的光通量校准系数。

例如，根据公式确定红光的光通量校准系数Kr；

根据公式确定绿光的光通量校准系数Kg；

根据公式确定蓝光的光通量校准系数Kb；

其中，所述Φ(Remax)为红色单色光的额定最大光通量，所述Φ(Gemax)为绿色单色光的额定最大光通量，所述Φ(Bemax)为蓝色单色光的额定最大光通量，所述Φ(Rbmax)为红色单色光的实际最大光通量，所述Φ(Gbmax)为绿色单色光的实际最大光通量，所述Φ(Bbmax)为蓝色单色光的实际最大光通量。

然后，处理器130根据上述各光通量校准系数、RGB值、RGB混色标准配比和所述额定最大光通量，确定三色光的PWM占空比，具体可以是：

根据公式确定红光的PWM占空比R(PWM％)；

根据公式确定绿光的PWM占空比G(PWM％)；

根据公式确定蓝光的PWM占空比B(PWM％)；

其中，所述Rin为红色单色光的目标RGB值，所述Gin为绿色单色光的目标RGB值，所述Bin为蓝色单色光的目标RGB值，所述Φ(Rb)为红色单色光的混色标准配比，所述Φ(Gb)为绿色单色光的混色标准配比，所述Φ(Bb)为蓝色单色光的混色标准配比。

本发明实施例提供的RGB灯的配色校准系统，通过在RGB灯设备设置至少一个配色接口和至少一个RGB发光模块，使得终端设备通过配色接口与RGB灯设备连接，并通过配色接口控制RGB发光模块按照额定最大光通量发射三色光。同时，在RGB灯设备中设置校准接口，以使终端设备通过该校准接口与RGB灯设备连接，并通过该校准接口将三色光的实际最大光通量写入给RGB灯设备中，这样RGB灯设备中的处理器可以根据三色光的实际最大光通量和额定最大光通量的比值，确定三色光的光通量校准系数，并根据光通量校准系数、RGB值、RGB混色标准配比和额定最大光通量，确定三色光的PWM占空比，进而实现对三色光的PWM占空比的准确确定，进一步提高对RGB灯配色的准确性。

图3为本发明提供的RGB灯配色校准方法实施例一的流程图。如图3所示，本实施例的方法可以包括：

S101、终端设备向RGB灯设备发送控制指令，所述控制指令用于指示所述RGB灯设备按照额定最大光通量发射三色光。

本实施例的执行主体为上述实施例所述的RGB灯的配色校准系统。

S102、所述RGB灯设备接收所述控制指令，并根据所述额定最大光通量发射所述三色光。

S103、所述检测设备检测所述三色光的实际最大光通量，并将所述实际最大光通量发送给所述RGB灯设备。

S104、所述RGB灯设备根据所述实际最大光通量和所述额定最大光通量，确定所述三色光的脉冲宽度调制PWM占空比。

本实施例的方法，被上述实施例所述的RGB灯的配色校准系统执行，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图4为本发明提供的RGB灯配色校准方法实施例二的流程图。在上述实施例的基础上，上述S104具体可以包括：

S201、RGB灯设备根据所述实际最大光通量和所述额定最大光通量的比值，确定所述三色光的光通量校准系数。

具体可以是：RGB灯设备根据公式确定红光的光通量校准系数Kr；

RGB灯设备根据公式确定绿光的光通量校准系数Kg；

RGB灯设备根据公式确定蓝光的光通量校准系数Kb；

其中，所述Φ(Remax)为红色单色光的额定最大光通量，所述Φ(Gemax)为绿色单色光的额定最大光通量，所述Φ(Bemax)为蓝色单色光的额定最大光通量，所述Φ(Rbmax)为红色单色光的实际最大光通量，所述Φ(Gbmax)为绿色单色光的实际最大光通量，所述Φ(Bbmax)为蓝色单色光的实际最大光通量。

可选的，上述S201还可以是根据上述公式的任一种变形来确定三色光的光通量校准系数，例如，对三个光的实际最大光通量和额定最大光通量的比值进行修订，将三个光的实际最大光通量和额定最大光通量的比值与修订系数的乘积作为三色光的光通量校准系数。可选的，还可以在对三个光的实际最大光通量和额定最大光通量进行过滤，将过滤后的三个光的实际最大光通量和额定最大光通量比值作为确定三色光的光通量校准系数。

S202、RGB灯设备根据所述光通量校准系数、RGB值、RGB混色标准配比和所述额定最大光通量，确定所述三色光的PWM占空比。

具体可以是：RGB灯设备根据公式确定红光的PWM占空比R(PWM％)；

RGB灯设备根据公式确定绿光的PWM占空比G(PWM％)；

RGB灯设备根据公式确定蓝光的PWM占空比B(PWM％)；

其中，所述Rin为红色单色光的目标RGB值，所述Gin为绿色单色光的目标RGB值，所述Bin为蓝色单色光的目标RGB值，所述Φ(Rb)为红色单色光的混色标准配比，所述Φ(Gb)为绿色单色光的混色标准配比，所述Φ(Bb)为蓝色单色光的混色标准配比。

需要说明的是，上述公式只是一种具体的实现方式，本实施例不限于此，即可以通过对上述公式进行变形，根据变形后的公式确定三色光的PWM占空比。即本实施例对三色光的PWM占空比的具体方法不做限制，只要是RGB灯设备根据光通量校准系数、RGB值、RGB混色标准配比和额定最大光通量，确定三色光的PWM占空比即可。

本实施例的方法，被上述实施例所述的RGB灯的配色校准系统执行，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。