[發明專利]基于遺傳算法對LED空間布局尋優的方法

在審

• 申請號: 202010580917.9
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111737917A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 王加安;孫善樂;顧偲雯;楊鴻基;李青青
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06T17/00;G06N3/12
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉松

本發明提供了一種基于遺傳算法對LED空間布局尋優的方法，包括以下步驟：構建三維空間模型；根據三維空間模型設置LED的排布方式；建立光照度適應度函數，以確定每個LED的照度適應值；建立光照度包絡函數，以確定LED在不同排布方式下的光照度值；根據照度適應值和光照度值得到LED在不同排布方式下的照度均勻度；基于遺傳算法確定照度均勻度最優時LED的排布方式；根據LED的最優排布方式計算三維空間模型內可見光的光功率。本發明能夠簡化計算過程、降低計算難度，從而能夠便于計算出室內可見光的光功率，并能夠保證計算過程封裝良好，此外，還能得到直觀的計算結果，便于后續的分析。

技術領域

本發明涉及LED光源布局技術領域，具體涉及一種基于遺傳算法對LED空間布局尋優的方法。

背景技術

在室內的可見光，其光功率是一個非常復雜的數學模型。室內的可見光功率和空間的形狀、空間的體積等大量因素存在關聯，因此，研究一種新式的、基于室內環境的可見光分布優化的方法十分有意義。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的目的在于提出一種基于遺傳算法對LED空間布局尋優的方法，能夠簡化計算過程、降低計算難度，從而能夠便于計算出室內可見光的光功率，并能夠保證計算過程封裝良好，此外，還能得到直觀的計算結果，便于后續的分析。

為達到上述目的，本發明實施例提出了一種基于遺傳算法對LED空間布局尋優的方法，包括以下步驟：構建三維空間模型；根據所述三維空間模型設置所述LED的排布方式；建立光照度適應度函數，以確定每個所述LED的照度適應值；建立光照度包絡函數，以確定所述LED在不同排布方式下的光照度值；根據所述照度適應值和所述光照度值得到所述LED在不同排布方式下的照度均勻度；基于所述遺傳算法確定所述照度均勻度最優時所述LED的排布方式。

根據本發明實施例提出的基于遺傳算法對LED空間布局尋優的方法，通過構建三維空間模型，并根據三維空間模型設置LED的排布方式，然后建立光照度適應度函數，以確定每個LED的照度適應值，并建立光照度包絡函數，以確定LED在不同排布方式下的光照度值，最后根據照度適應值和光照度值得到LED在不同排布方式下的照度均勻度，并基于遺傳算法確定照度均勻度最優時LED的排布方式，由此，能夠簡化計算過程、降低計算難度，從而能夠便于計算出室內可將的光功率，并能夠保證計算過程封裝良好，此外，還能得到直觀的計算結果，便于后續的分析。

另外，根據本發明上述實施例提出的基于遺傳算法對LED空間布局尋優的方法還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述三維空間模型為室內空間模型，所述三維空間模型的XOY面設置為平面尺度，所述三維空間模型的Z軸設置為光照度。

進一步地，所述三維空間模型包括理想空間模型和變型空間模型，其中，所述理想空間模型中的LED安裝平面與照射平面之間為平行關系，所述變型空間模型中的LED安裝平面與照射平面之間為非平行關系。

進一步地，所述LED的排布方式包括理想排布方式和變型排布方式，其中，所述理想排布方式為所述LED均勻分布在所述三維空間模型的水平平面區域，所述變型排布方式為所述LED均勻分布在所述三維空間模型的斜頂平面區域。

根據本發明的一個實施例，所述光照度適應度函數為：

其中，F_i,j為最終的從第i個所述LED到第j個所述LED之間的適應度函數，R為排序函數。

根據本發明的一個實施例，對應所述理想空間模型，所述光照度包絡函數為：

G＝xcos(2πy)+ysin(2πx)

其中，G為光照照度，x和y為接受光照射的區域面積。