[發明專利]一種基于圖像處理的舞臺燈自動對焦系統及方法

有效

• 申請號: 201710922476.4
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107743194B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 蔣偉楷;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 廣州市浩洋電子股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H05B47/10;G05D3/12;G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 廣州潤禾知識產權代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 林偉斌

1.一種基于圖像處理的舞臺燈自動對焦系統，其特征在于，包括舞臺燈、攝像機和控制模塊，所述舞臺燈與控制模塊之間連接有用于傳遞并轉換信號的信號轉換器，所述攝像機用于實時采集舞臺燈投影出來的圖像，并把圖像傳送給控制模塊，所述控制模塊用于將圖像從空間域轉換到頻率域，并獲取頻率域中圖像的平均灰度值，并通過自動調節調焦通道的推桿值來改變圖像的平均灰度值，與上一幅頻率域圖像的平均灰度值進行比較，得到最大的平均灰度值，根據最大平均灰度值得到對應的調焦通道推桿值，并用此推桿值設置舞臺燈的調焦通道，即為圖像最清晰時的調焦通道數值，調焦通道的數值通過信號轉換器傳送給舞臺燈，舞臺燈根據調焦通道數值調節舞臺燈的清晰度，從而達到自動對焦的目的；

所述調焦通道推桿值的調節是從0至255，逐個加一進行調節，得到其對應的平均灰度值，并比較獲得最大的平均灰度值及對應的調焦通道數值；

從0開始調節調焦通道推桿值時，當獲得的平均灰度值比上一個圖像的平均灰度值大時，保存較大的平均灰度值及對應調焦通道推桿值，當連續獲得的平均灰度值比上一個圖像的平均灰度值小時，說明圖像的平均灰度值越來越小，圖像越來越模糊，此時則可以中止調節調焦通道推桿值，不必繼續增加到調焦通道推桿值255。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的舞臺燈自動對焦系統，其特征在于，所述信號轉換器為DMX512轉換器。

3.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的舞臺燈自動對焦系統，其特征在于，所述控制模塊設有OpenCV計算機視覺庫，用于處理攝像機采集的投影圖像。

4.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的舞臺燈自動對焦系統，其特征在于，所述控制模塊通過離散傅里葉變換將圖像從空間域轉換到頻率域。

5.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的舞臺燈自動對焦系統，其特征在于，所述攝像機為工業相機。

6.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的舞臺燈自動對焦系統，其特征在于，所述攝像機分辨率采用640*480。

7.一種應用于權利要求1-6任一項所述的基于圖像處理的舞臺燈自動對焦系統的自動對焦方法，其特征在于，其自動對焦步驟包括：S1：打開舞臺燈，舞臺燈工作并投射出圖像，預設好舞臺燈的燈光效果后，使舞臺燈按照此時的燈光效果投射出圖像；S2：攝像裝置采集舞臺燈投影出來的實像，并把圖像信息傳遞給控制模塊，控制模塊將采集圖像從空間域轉換到頻率域，并繪制頻域圖像，獲取頻率域圖像的平均灰度值VX；S3：增加一單元調節控制模塊上的調焦推桿值，攝像裝置再次采集舞臺燈投影出來的實像，并把圖像信息傳遞給控制模塊，控制模塊將采集圖像從空間域轉換到頻率域，并繪制頻率域圖像，獲得此時的平均灰度值VX+1，S4：將步驟S3獲得的平均灰度值VX+1分別與步驟S2獲得的平均灰度值VX比較，保存較大的平均灰度值和其對應的調焦通道推桿值；并返回重復步驟S2-S4，直至增加至最大的調焦推桿值255時停止增加調節調焦通道推桿值；S5：根據步驟S4得到的最大的平均灰度值所對應的調焦通道推桿值，用此推桿值設置舞臺燈的調焦通道，即為圖像最清晰時的調焦通道數值，控制模塊通過信號轉換器輸送此時調焦通道數值的信號給舞臺燈，舞臺燈接收調焦通道數值的信號并根據該調焦通道數值投影出清晰圖像，從而達到自動對焦的目的。

8.根據權利要求7所述的基于圖像處理的舞臺燈自動對焦系統的自動對焦方法，其特征在于，步驟S3中，調焦推桿值的調節范圍從0至255。