[发明专利]一种优化灯珠光谱的控制方法及系统

说明书

本发明提供一种优化灯珠光谱的控制方法及系统，所述优化灯珠光谱的控制方法包括以下步骤：步骤S1，输入灯珠中各个LED发光器件的光谱特性；步骤S2，根据目标光谱的输出需求，计算灯珠实际输出光谱与所述目标光谱之间的夹角余弦值，取所述夹角余弦值最接近于1时所对应的实际输出光谱为光谱计算值；步骤S3，通过所述光谱计算值控制所述灯珠中各个LED发光器件的正向电流强度。本发明既能满足目标光谱所需要的光谱输出总值，又能尽量提高实际输出光谱与目标光谱之间的相似程度的光谱计算值，本发明能够快速地使用现有LED灯珠输出需要的目标光谱，成本低，周期短，能够很好地拓展了LED灯珠的用途，满足用户的个性化需求。

技术领域

本发明涉及一种光谱控制方法，尤其涉及一种优化灯珠光谱的控制方法，并涉及采用了该优化灯珠光谱的控制方法的控制系统。

背景技术

目前市场上常见的RGB和RGBW类LED灯珠，在一个灯珠内集成了R灯珠、G灯珠、B灯珠和W灯珠，即集成了红、绿、蓝、白等多种发光LED的发光元器件，各发光元器件的光谱特点各不相同，如图2所示，图2中左边分别为蓝光、绿光和红光的光谱图，右边为合成的光谱图。

现有的量产LED灯珠中一般有固定的光谱特点。但是在某些照明场景下会对光谱提出特殊的需要，例如植物生长照明需要在某些光谱频段进行增强；目前对这类特殊的需求，只能通过灯珠生产厂商，以定制灯珠或者通过多个灯珠进行合成的方式来满足，这种方式存在一些缺陷：一是实现周期长；二是定制生产或多个灯珠合成的成本非常高；三是只能固定满足一种光谱频段的需求，不能灵活变更。

申请人之前也对LED灯珠的光谱合成提出了通过方差和最小的计算方式来实现输出的光谱与目标光谱之间能量差最小，但这种办法并不能保证二者的光谱是最相似的，因此，在实际应用中，仍然不能很好地满足实际的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够快速实现优化灯珠光谱，并尽量提高实际输出光谱与目标光谱之间的相似程度的控制方法，并进一步提供采用了该优化灯珠光谱的控制方法的控制系统。

对此，本发明提供一种优化灯珠光谱的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，输入灯珠中各个LED发光器件的光谱特性；

步骤S2，根据目标光谱的输出需求，计算灯珠实际输出光谱与所述目标光谱之间的夹角余弦值，取所述夹角余弦值最接近于1时所对应的实际输出光谱为光谱计算值；

步骤S3，通过所述光谱计算值控制所述灯珠中各个LED发光器件的正向电流强度。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S2包括以下子步骤：

步骤S201，将目标光谱的目标频段输出值记为T，对T进行归一化；

步骤S202，计算并读取所有达到目标光谱的最低输出总值L的实际输出光谱；

步骤S203，计算各个实际输出光谱分别与所述目标光谱之间的夹角余弦值；

步骤S204，将计算得到的夹角余弦值与预存的余弦列表进行比较，保留所述夹角余弦值最接近于1时所对应的实际输出光谱的记录，并将其作为当前的光谱计算值。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S201包括以下子步骤：

步骤S2011，将所述目标光谱划分为401个计算区间，得到目标光谱的目标频段输出值T[0....400]，然后对目标光谱的频段输出值T[0...400]进行归一化至[0...1]的取值范围内；

步骤S2012，对各个LED发光器件的正向电流强度百分比[Pr,Pg,Pb,Pw]进行从0％到100％的轮询计算；