[發明專利]一種舞臺燈光控制系統、打光燈燈頭驅動方法、標簽定位方法

在審

• 申請號: 201710975613.0
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107708273A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 包振山;張文博;胡德軒;李玉如;孔祥旻;柏鰻晏
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;G06K17/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明屬于舞臺照明技術領域，尤其涉及一種基于射頻識別(RFID)定位的舞臺燈光控制系統、打光燈燈頭驅動方法、標簽定位方法。

背景技術

隨著無線射頻識別技術的發展，RFID技術已被廣泛應用在物流追蹤、倉庫管理、門禁管理等多個方面。根據RFID系統的特性，基于RFID的定位技術相較于以往的技術更降低了成本，提高了安全性，提高了大量部署的可能性。目前，基于RFID技術的室內定位多為固定閱讀器，識別移動的標簽的方式，本發明提出一種思路更簡潔且針對舞臺效果可行性高的方案，即固定標簽，用移動中的閱讀器識別標簽完成定位。

目前，舞臺追光效果多為人力控制，追光的精準度不佳，且大量耗費人力資源。還有基于圖像處理的計算機控制的追光系統，需要工作人員在控制臺通過在實時畫面上移動鼠標的方式實現定位，依然不能將工作人員從限定空間解放，不利于現場觀測，靈活性差。同時，隨著當前智能設備的涌現，如何能將舞臺燈光控制與智能終端相結合，如何能通過科學的手段，準確的對舞臺表演人員進行追光，并實現靈活且多樣的舞臺燈光編排，已成為追求舞臺效果時亟需解決的問題。

本發明所提出的系統的優點在于：成本低廉、易于普及、實用性強。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，提供一種基于射頻識別(RFID)定位的舞臺燈光追隨系統。本發明采用了以下技術方案：

一種基于射頻識別(RFID)的舞臺燈光控制系統，其中：

該系統包括射頻識別(RFID)定位子系統、控制終端，和打光燈控制子系統，其中

所述射頻識別定位系統包括射頻識別標簽網、標簽閱讀器，標簽以一定間距部署在舞臺地面上，形成參考標簽網，閱讀器由演出人員隨身佩戴；

所述標簽閱讀器包括無線發射模塊；

所述無線發射模塊用于向打光燈控制子系統中的主控模塊發送無線信息；

所述打光燈控制子系統包括無線接收器、主控模塊、步進電機驅動模塊和發光模塊；

所述無線接收器用于接收標簽閱讀器和控制終端兩個方面的信息；

所述主控模塊，用于控制步進電機驅動模塊和發光模塊；

所述步進電機驅動模塊，用于驅動二自由度轉動模塊轉動；

所述發光模塊，用于產生光束并可以改變顏色；

所述控制終端包括：無線通信模塊、可編程燈光控制軟件；

無線通信模塊，用于向打光燈控制子系統中的主控模塊發送無線信息；

所述可編程燈光控制軟件，用于設置不同燈具的開關及顏色變化；其中

其中，主控模塊通過無線接收器接收閱讀器傳來的信息控制步進電機驅動模塊；通過接收控制終端的控制信息來控制發光模塊。

進一步地，所述射頻識別標簽網，由無源標簽構成，并以鑲嵌于可拆卸地毯或地板內的方式，按照場地形狀鋪設；標簽部署間距小于1米。

進一步地，所述標簽閱讀器的工作頻率為超高頻，并由需要被追光的演出人員隨身佩戴。

進一步地，所述無線發射模塊、無線通信模塊、無線接收模塊采用的是2.4G的工作頻段。

進一步地，所述控制終端是可編程觸摸屏。

進一步地，所述主控模塊采用STM32系列處理器，該處理器采用的內核為ARM Cortex-M3。

進一步地，采用運動軌跡預測算法進行追蹤定位。

一種標簽定位方法，其特征在于：

通過如下步驟獲得標簽的位置坐標：

步驟S1：給參考標簽網的每一個標簽賦予一個坐標信息，整個參考標簽網就構成了一個坐標系；

步驟S2：閱讀器進入參考標簽網，開始讀取周圍的標簽信息；

步驟S3：選取距離閱讀器最近的標簽作為該閱讀器當前的位置坐標N(a,b)；

步驟S4：將該位置坐標通過無線發射模塊發送給打光燈控制子系統。

一種打光燈燈頭驅動方法，其特征在于：

通過如下步驟驅動打光燈燈頭轉動：

步驟S1：主控模塊獲得被追蹤目標坐標M(x,y)后，結合現有打光燈當前的打光中心坐標N(a,b)，分析得到目標坐標與打光中心坐標的橫縱坐標之差：

橫坐標之差：

Δx＝x-a

縱坐標之差：

Δy＝y-b；