LED驱动电路、电源及教室节能照明系统、方法、介质

技术领域

本发明涉及节能照明技术领域，尤其是涉及一种LED驱动电路、电源及教室节能照明系统、方法、介质。

背景技术

随着科技和经济的发展，教室内灯具也得到了更新换代，目前，更新产品主要以LED作为主要的光源，但是现有LED照明电路主要采用直接利用直流电源驱动LED发光的方式，并不能很好的实现对照明强度的自适应调节，在市电出现波动时，容易导致发光出现波动。此外，现有的教室照明灯具，通常也只能以单一的亮度进行照明，容易造成极大能源浪费。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种LED驱动电路，能够实现自适应调节，减少光照波动的情况。

本发明还提出了一种LED驱动电源及教室节能照明系统、方法、计算机可读存储介质。

根据本发明的第一方面实施例的LED驱动电路，包括：

输入整流单元，其输入端用于接入照明交流电源；

变压器单元，其初级具有第一绕组、第二绕组，次级具有第三绕组；所述第一绕组的一端与所述输入整流单元的输出端电性连接，另一端用于电性连接MOS管的源极；所述第二绕组的一端与地线电性连接；所述第三绕组的一端与地线电性连接；

谐振脉冲控制单元，具有驱动工作电压端、驱动脉冲输出端、反馈信号接收端；所述第二绕组的另一端通过整流稳压电路与所述驱动工作电压端电性连接；所述驱动脉冲输出端与所述MOS管的栅极电性连接，所述MOS管的漏极与地线电性连接；

输出整流单元，其输入端与所述第三绕组的另一端电性连接，输出端用于电性连接LED照明单元的一端；

采样电阻，其一端与所述LED照明单元的另一端电性连接，另一端与地线电性连接；

反馈单元，具有反馈输入端、基准电压端和反馈输出端，所述反馈输入端与所述采样电阻的所述一端电性连接，所述基准电压端用于接入基准电压，所述反馈输出端与所述反馈信号接收端电性连接；所述谐振脉冲控制单元用于根据所述采样电阻的所述一端的电压变化调整所述驱动脉冲输出端的输出状态。

根据本发明实施例的LED驱动电路，至少具有如下有益效果：

通过采样电阻可以将流经LED照明单元的电流转换为电压，进而可以通过反馈单元进行反馈，以使得谐振脉冲控制单元可以根据电流波动调整谐振脉冲的占空比，从而避免LED照明单元的光照出现较大波动，并且，本发明实施例的LED驱动电路通过硬件电路实现自适应调节，可以保证调节的实时性和稳定。

根据本发明的一些实施例，所述反馈单元包括：

运算放大单元，其正输入端用于接入所述基准电压，负输入端与所述采样电阻的所述一端电性连接；

光耦模块，其第一输入端用于接入第二工作电压，第二输入端与所述运算放大单元的输出端电性连接，第一输出端与所述反馈信号接收端电性连接，第二输出端与地线电性连接。

根据本发明的第二方面实施例的LED驱动电源，包括：

如上述的LED驱动电路；

本地控制单元，分别与所述采样电阻的所述一端、所述基准电压端电性连接；

本地载波通讯模块，用于通过提供所述照明交流电源的照明交流电源线与主控制器进行载波通讯。

根据本发明实施例的LED驱动电源，至少具有如下有益效果：

由于LED驱动电源采用了上述实施例的LED驱动电路的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。并且，通过本地控制单元可以调整基准电压的电压值从而实现对照明灯具照明强度的调节，同时，通过本地载波通讯模块可以实现本地控制单元与主控单元之间的载波通讯，从而可以为主控单元可以统一调控多个照明灯具奠定基础，且采用载波通讯的方式，也不用增加额外的线材成本和人工成本。

根据本发明的第三方面实施例的教室节能照明系统，包括：

多个照明灯具，每个所述照明灯具接包括灯罩和灯管，所述灯管包括灯管壳体以及皆设置于所述灯管壳体内的所述LED照明单元和如上述的LED驱动电源，且所述LED驱动电源位于所述灯管壳体内的一侧；所述灯管壳体两端设置有电源卡接端子，所述输入整流单元输入端与所述电源卡接端子电性连接，所述灯管壳体通过两端的所述电源卡接端子卡接至所述灯罩中；

主控装置，包括供电电压检测单元、可调压装置、主控载波通讯模块和主控制单元；所述可调调压装置的输入侧用于接入市电，输出侧用于输出所述照明交流电源，所述可调压装置可调整所述照明交流电源的供电电压值；所述供电电压检测单元用于检测所述照明交流电源的供电电压值；所述主控载波通讯模块用于通过所述照明交流电源线与每个所述照明灯具中的本地载波通讯模块进行数据交互；所述主控装置用于根据所述供电电压值调整所述可调压装置输出的所述照明交流电源的供电电压值。

根据本发明实施例的教室节能照明系统，至少具有如下有益效果：

本发明实施例中照明灯具通过将LED驱动电源集成在灯管内，在出现灯具出现问题后，只需要通过更换灯管，即可完成故障排除，相较于传统的灯管与驱动电源分开设置的方式而言，极大降低了安装维护的难度，减少了安装维护的人工成本，并且多个灯管可以通过主控装置实现统一供电和控制，当出现长时间市电电压降低时，可以通过可调压装置调压，保证向照明灯具的供电电压，进一步保证灯具照明时亮度的稳定。

根据本发明的一些实施例，每个所述照明灯具的灯罩侧面皆设置有第一快接结构；所述教室节能照明系统还包括多个CCD摄像单元，每个所述CCD摄像单元皆设置于多方向转动安装座上，每个所述多方向转动安装座皆通过第二快接结构与所述第一快接结构安装至所述灯罩上；所述灯管壳体端部的金属固定结构上开设有通讯连接口，所述CCD摄像单元通过所述通讯连接口与所述灯管壳体内的本地控制单元电性连接；每个所述CCD摄像单元皆用于采集教室内墙面或地面的CCD图像数据。

根据本发明的一些实施例，所述主控装置还包括与所述主控制单元电性连接的显控装置。

根据本发明的第四方面实施例的教室节能照明方法，应用于如上述的教室节能照明系统，多个所述照明灯具在教室顶部呈二维布置，且位于外围的所述照明灯具上安装的所述CCD摄像单元的视野以斜向下的角度朝向教室墙面设置，位于中间区域的所述照明灯具上安装的所述CCD摄像单元的视野以俯视的角度朝向教室地面；每个所述照明灯具的照明区域包括独立照明区域和与相邻照明灯具重合的重叠照明区域，并确定每个所述独立照明区域和每个所述重叠照明区域与所述CCD摄像单元的视野的对应关系；

所述教室节能照明方法包括：

响应于光照调整指令，持续获取视野朝向教室墙面的每个所述CCD摄像单元采集的第一CCD图像数据和视野朝向教室地面的每个所述CCD摄像单元采集的第二CCD图像数据，并根据所述第一CCD图像数据和所述第二CCD图像数据确定每个所述独立照明区域和每个所述重叠照明区域对应的当前照明强度信息；

根据每个所述独立照明区域和每个所述重叠照明区域对应的当前照明强度信息调整多个所述照明灯具的照明功率，以使得调整后的每个所述独立照明区域和每个所述重叠照明区域对应的当前照明强度信息处于照明强度预设低门限和照明强度预设高门限之间，并生成光照调整完成指令，所述照明强度预设低门限至所述照明强度预设高门限之间为护眼照明强度范围；

响应于所述光照调整完成指令，停止采集所述第一CCD图像数据和所述第二CCD图像数据；

其中，所述根据所述第一CCD图像数据和所述第二CCD图像数据确定每个所述独立照明区域和每个所述重叠照明区域对应的当前照明强度信息，包括：

对所述第一CCD图像数据进行墙面图像提取，以得到墙面CCD图像数据；

对所述第二CCD图像数据进行地面图像提取，以得到地面CCD图像数据；

确定多张所述墙面CCD图像数据的灰度信息，并根据灰度信息确定区域墙面照明强度数据，所述区域墙面照明强度数据包括对应所述墙面CCD图像数据中每个区域的当前照明强度信息；

确定多张所述地面CCD图像数据的灰度信息，并根据灰度信息确定区域地面照明强度数据，所述区域地面照明强度数据包括对应所述地面CCD图像数据中每个区域的当前照明强度信息；

根据多个所述区域墙面照明强度数据和多个所述区域地面照明强度数据确定每个所述独立照明区域和每个所述重叠照明区域对应的当前照明强度信息。

根据本发明实施例的教室节能照明方法，至少具有如下有益效果：

采用CCD摄像单元采集光照信息，相较于使用光敏二极管、光敏电阻等单点检测光敏器件检测方式而言，可以更好的反应区域的光照强度，并且通过对直接采集的CCD图像数据中人影、桌椅等物体的裁剪，进而可以使用仅包含墙面特征或地面特征的CCD图像数据，从而可以准确的确定出教室中墙面和地面的灰度信息，并进一步确定当前照明强度信息，且各照明区域对应的照明灯具调整照明功率，从而使得教室内当前照明强度信息处于护眼照明强度范围。本发明实施例的教室节能照明方法直接根据教室内的当前照明强度信息来调整照明灯具的功率，而教室内本身便存在自然光，因此，本发明实施例实质上为增量照明的应用逻辑，从而可以有效的降低原本自然光光照充足区域部分照明灯具的能源消耗，从而可以极大的节约能源消耗。此外，本发明实施例中应用的摄像头采用了快接方式，当时出现故障时或需要维护时可以快速进行更换。

根据本发明的一些实施例，所述根据每个所述独立照明区域和每个所述重叠照明区域对应的当前照明强度信息调整多个所述照明灯具的照明功率，包括：

若存在所述独立照明区域对应的当前照明强度信息低于照明强度预设低门限或高于照明强度预设高门限，调整所述独立照明区域对应的所述照明灯具的照明功率，以使得调整后所述独立照明区域的当前照明强度信息处于所述护眼照明强度范围内，且靠近所述护眼照明强度范围的中间值设置；

若存在所述重叠照明区域对应的当前照明强度信息低于所述照明强度预设低门限，确定所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，并根据当前照明强度信息的大小调高所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具的照明功率，以使得调整后的重叠照明区域对应的当前照明强度信息处于所述护眼照明强度范围；

若存在所述重叠照明区域对应的当前照明强度信息高于所述照明强度预设高门限，确定所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，并根据当前照明强度信息的大小调低所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具的照明功率，以使得调整后的重叠照明区域对应的当前照明强度信息处于所述护眼照明强度范围。

根据本发明的一些实施例，所述调整所述独立照明区域对应的所述照明灯具的照明功率，包括：

根据所述独立照明区域对应的当前照度信息、预先获取的照度调整变化曲线关系和所述护眼照明强度范围的中间值，确定第一功率调整值；其中，所述照度调整变化曲线关系表征照明灯具功率变化与照明强度变化之间的对应关系；

根据所述第一功率调整值调整照明功率。

根据本发明的一些实施例，所述根据当前照明强度信息的大小调高所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具的照明功率，包括：

根据所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，确定每个所述照明灯具对应的第一功率调整权重；

根据所述重叠照明区域对应的当前照度信息、预先获取的照度调整变化曲线关系和所述照明强度预设低门限，确定第二功率调整值；

根据每个所述照明灯具对应的第一功率调整权重对所述第二功率调整值进行划分，以得到所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的第三功率调整值；

根据每个所述照明灯具对应所述第三功率调整值调整照明功率。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，确定每个所述照明灯具对应的第一功率调整权重，包括：

确定所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息与所述照明强度预设低门限之间低门限照度差值；

根据多个所述低门限照度差值确定所述照明灯具对应的第一功率调整权重。

根据本发明的一些实施例，所述根据当前照明强度信息的大小调低所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具的照明功率，包括：

根据所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，确定每个所述照明灯具对应的第二功率调整权重；

根据所述重叠照明区域对应的当前照度信息、预先获取的照度调整变化曲线关系和所述照明强度预设低门限，确定第四功率调整值；

根据每个所述照明灯具对应的第二功率调整权重对所述第三功率调整值进行划分，以得到所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的第第五功率调整值；

根据每个所述照明灯具对应所述第五功率调整值调整照明功率。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，确定每个所述照明灯具对应的第二功率调整权重，包括：

确定所述重叠照明区域对应的每个所述照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息与所述照明强度预设低门限之间高门限照度差值；

根据多个所述高门限照度差值确定所述照明灯具对应的第二功率调整权重。

根据本发明的一些实施例，所述根据灰度信息确定区域墙面照明强度数据，包括：

根据所述灰度信息确定区域墙面照明中间强度数据；

获取与所述灰度信息对应的所述CCD摄像单元与墙面之间的夹角信息；

利用所述夹角信息对所述区域墙面照明中间强度数据进行修正，得到所述区域墙面照明强度数据。

根据本发明的一些实施例，所述教室节能照明方法还包括：

通过多个所述第一CCD图像数据和多个所述第二CCD图像数据确定是否存在人员信息；

根据所述人员信息调整多个所述照明灯具的亮灭状态。

根据本发明的一些实施例，所述光照调整指令每间隔光照调整预设时间生成一次。

根据本发明的第五方面实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第四方面实施例所述的教室节能照明方法。由于计算机可读存储介质采用了上述实施例的教室节能照明方法的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例提供的LED驱动电路的电路结构图；

图2是本发明一实施例提供的教室节能照明系统的系统图；

图3是本发明一实施例提供的照明灯具的立体结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的照明灯具的仰视结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的教室节能照明方法的流程图。

附图标记：

输入整流单元110、变压器单元120、谐振脉冲控制单元130、输出整流单元140、反馈单元150、本地控制单元160、本地载波通讯模块170、CCD摄像单元180、

供电电压检测单元210、可调压装置220、主控载波通讯模块230、主控制单元240、显控装置250、

灯罩310、第一快接结构311、灯管320、金属固定结构321、LED照明单元330。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，并非全部实施例。

参见图1所示，图1是本发明一个实施例提供的LED驱动电路的电路图，该LED驱动电路，包括：输入整流单元110、变压器单元120、谐振脉冲控制单元130、输出整流单元140、采样电阻和反馈单元150；

输入整流单元110，其输入端用于接入照明交流电源；

变压器单元120，其初级具有第一绕组、第二绕组，次级具有第三绕组；第一绕组的一端与输入整流单元110的输出端电性连接，另一端用于电性连接MOS管的源极；第二绕组的一端与地线电性连接；第三绕组的一端与地线电性连接；

谐振脉冲控制单元130，具有驱动工作电压端、驱动脉冲输出端、反馈信号接收端；第二绕组的另一端通过整流稳压电路与驱动工作电压端电性连接；驱动脉冲输出端与MOS管的栅极电性连接，MOS管的漏极与地线电性连接；

输出整流单元140，其输入端与第三绕组的另一端电性连接，输出端用于电性连接LED照明单元330的一端；

采样电阻，其一端与LED照明单元330的另一端电性连接，另一端与地线电性连接；

反馈单元150，具有反馈输入端、基准电压端和反馈输出端，反馈输入端与采样电阻的一端电性连接，基准电压端用于接入基准电压，反馈输出端与反馈信号接收端连接；谐振脉冲控制单元130用于根据采样电阻的一端的电压变化调整驱动脉冲输出端的输出状态。

参考图1，谐振脉冲控制单元130可以输出谐振脉冲，从而可以调整变压器单元120的第一绕组的电压状态，进而影响第二绕组和第三绕组的工作状态，而第二绕组输出电压可以整流稳压为12V电压向谐振脉冲控制单元130供电，供谐振脉冲控制单元130工作，第三绕组输出电压则可以进一步整流，然后为LED照明单元330提供照明。本发明实施例的LED驱动电路通过采样电阻可以将流经LED照明单元330的电流转换为电压，进而可以通过反馈单元150进行反馈，以使得谐振脉冲控制单元130可以根据电流波动调整谐振脉冲的占空比，从而避免LED照明单元330的光照出现较大波动，并且，本发明实施例的LED驱动电路通过硬件电路实现自适应调节，可以保证调节的实时性和稳定。

在一些实施例中，反馈单元150包括运算放大单元和光耦模块；

运算放大单元，其正输入端用于接入基准电压，负输入端与采样电阻的一端电性连接；

光耦模块，其第一输入端用于接入第二工作电压，第二输入端与运算放大单元的输出端电性连接，第一输出端与反馈信号接收端电性连接，第二输出端与地线电性连接。

参考图1，流经采样电阻的电流转换为电压后输出至运算放大单元中，与基准电压进行比较，从而可以在电流出现波动时通过运算放大单元输出需调整电压，并通过光耦模块进一步传输至谐振脉冲控制单元130，使得谐振脉冲控制单元130可以实现自适应调整。

本发明实施例还提出了一种LED驱动电源，包括如上述的LED驱动电路、本地控制单元160和本地载波通讯模块170；本地控制单元160，分别与采样电阻的一端、基准电压端电性连接；本地载波通讯模块170，用于通过提供照明交流电源的照明交流电源线与主控制器进行载波通讯。

本发明实施例的LED驱动电源由于LED驱动电源采用了上述实施例的LED驱动电路的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。并且，通过本地控制单元160可以调整基准电压的电压值从而实现对照明灯具照明强度的调节，同时，通过本地载波通讯模块170可以实现本地控制单元160与主控单元之间的载波通讯，从而可以为主控单元可以统一调控多个照明灯具奠定基础，且采用载波通讯的方式，也不用增加额外的线材成本和人工成本。

如图2所示，本发明实施例还提出了一种教室节能照明系统，包括多个照明灯具和主控装置；

多个照明灯具，每个照明灯具接包括灯罩310和灯管320，灯管320包括灯管壳体以及皆设置于灯管壳体内的LED照明单元330和如权利要求3的LED驱动电源，且LED驱动电源位于灯管壳体内的一侧；灯管壳体两端设置有电源卡接端子，输入整流单元110输入端与电源卡接端子电性连接，灯管壳体通过两端的电源卡接端子卡接至灯罩310中；

主控装置，包括供电电压检测单元210、可调压装置220、主控载波通讯模块230和主控制单元240；可调调压装置的输入侧用于接入市电，输出侧用于输出照明交流电源，可调压装置220可调整照明交流电源的供电电压值；供电电压检测单元210用于检测照明交流电源的供电电压值；主控载波通讯模块230用于通过照明交流电源线与每个照明灯具中的本地载波通讯模块170进行数据交互；主控装置用于根据供电电压值调整可调压装置220输出的照明交流电源的供电电压值。

参考图4，照明灯具采用一体化灯具，LED驱动电源整体设置在灯管320内，并位于灯管320的一侧，灯管320的两侧通常设置为金属固定结构321以固定灯管320玻璃部分结构，LED驱动电源可以整体设置在金属固定结构321内，两端的金属固定结构321端面上设置有电源卡接端子，进而可以通过电源卡接端子与灯罩310内的电源卡接座实现电性连接，进而可以让本地载波通讯模块170可以通过照明交流电源线与主控装置实现载波通讯。

对于主控装置，供电电压检测单元210可以检测可调压装置220输出侧的供电电压值，进而可以在输出侧电压降低时间较长时，通过可调压装置220提升电压，保证照明灯具一侧用电电压的稳定性。

本发明实施例中照明灯具通过将LED驱动电源集成在灯管320内，在出现灯具出现问题后，只需要通过更换灯管320，即可完成故障排除，相较于传统的灯管320与驱动电源分开设置的方式而言，极大降低了安装维护的难度，减少了安装维护的人工成本，并且多个灯管320可以通过主控装置实现统一供电和控制，当出现长时间市电电压降低时，可以通过可调压装置220调压，保证向照明灯具的供电电压，进一步保证灯具照明时亮度的稳定。

在一些实施例中，可调压装置220可以采用副边可以调整位置的变压器，通过驱动电机转动即可完成电压调整。需要说明的是，市电出现短暂小波动，则不会对照明造成影响，如果出现长时间的降低或抬高，则可以通过可调压装置220完成调压。

在一些实施例中，每个照明灯具的灯罩310侧面皆设置有第一快接结构311；教室节能照明系统还包括多个CCD摄像单元180，每个CCD摄像单元180皆设置于多方向转动安装座上，每个多方向转动安装座皆通过第二快接结构与第一快接结构311安装至灯罩310上；灯管壳体端部的金属固定结构321上开设有通讯连接口，CCD摄像单元180通过通讯连接口与灯管壳体内的本地控制单元160电性连接；每个CCD摄像单元180皆用于采集教室内墙面或地面的CCD图像数据。CCD摄像单元180可以采集CCD图像数据，而利用CCD图像数据的灰度信息可以反应区域的光照强度信息，通常光照强度信息与灰度信息成正相关关系。参考图3，CCD摄像单元180通过第二快接结构与第一快接结构311可以快速固定在照明灯具上，并且可以通过多方向转动安装座调整视野方向。第一快接结构311可以设置为灯罩310侧面的螺孔，螺孔可以设置为多个，第二快接结构可以设置为螺栓结构，进而可以通过改变螺栓结构连接的螺孔改变安装位置。此外，为了便于将采集的CCD图像数据传输至主控装置，金属固定结构321上开设有通讯连接口，CCD摄像单元180可以在连接通讯连接口后通过通讯连接口进一步连接至本地控制单元160。

参考图2，在一些实施例中，主控装置还包括与主控制单元240电性连接的显控装置250。显控装置250可以便于对所有灯光进行控制，同时也可以在出现故障后，及时供相关人员发现以及查阅。显控装置250可以采用液晶触摸屏，也可以采用显示器加按键的组合结构。

参考图5，本发明实施例还提出了一种教室节能照明方法，教室节能照明方法包括以下步骤：

响应于光照调整指令，持续获取视野朝向教室墙面的每个CCD摄像单元180采集的第一CCD图像数据和视野朝向教室地面的每个CCD摄像单元180采集的第二CCD图像数据，并根据第一CCD图像数据和第二CCD图像数据确定每个独立照明区域和每个重叠照明区域对应的当前照明强度信息；

根据每个独立照明区域和每个重叠照明区域对应的当前照明强度信息调整多个照明灯具的照明功率，以使得调整后的每个独立照明区域和每个重叠照明区域对应的当前照明强度信息处于照明强度预设低门限和照明强度预设高门限之间，并生成光照调整完成指令，照明强度预设低门限至照明强度预设高门限之间为护眼照明强度范围；

响应于光照调整完成指令，停止采集第一CCD图像数据和第二CCD图像数据；

其中，根据第一CCD图像数据和第二CCD图像数据确定每个独立照明区域和每个重叠照明区域对应的当前照明强度信息，包括：

对第一CCD图像数据进行墙面图像提取，以得到墙面CCD图像数据；

对第二CCD图像数据进行地面图像提取，以得到地面CCD图像数据；

确定多张墙面CCD图像数据的灰度信息，并根据灰度信息确定区域墙面照明强度数据，区域墙面照明强度数据包括对应墙面CCD图像数据中每个区域的当前照明强度信息；

确定多张地面CCD图像数据的灰度信息，并根据灰度信息确定区域地面照明强度数据，区域地面照明强度数据包括对应地面CCD图像数据中每个区域的当前照明强度信息；

根据多个区域墙面照明强度数据和多个区域地面照明强度数据确定每个独立照明区域和每个重叠照明区域对应的当前照明强度信息。

为了更好的描述本发明实施例的教室节能照明方法，这里对应用的教室节能照明系统进行进一步描述，本实施例的教室节能照明系统中，多个照明灯具在教室顶部呈二维布置，且位于外围的照明灯具上安装的CCD摄像单元180的视野以斜向下的角度朝向教室墙面设置，位于中间区域的照明灯具上安装的CCD摄像单元180的视野以俯视的角度朝向教室地面；每个照明灯具的照明区域包括独立照明区域和与相邻照明灯具重合的重叠照明区域，并确定每个独立照明区域和每个重叠照明区域与CCD摄像单元180的视野的对应关系。需要说明的是，对于重叠区域进行确定时，需要考虑光照的角度，因光照角度过大时，光照衰减较多，因此，不考虑会对重叠区域中的当前光照强度信息产生影响，因此，在确定光照强度信息时只需要按照一定的角度和照明灯具的高度来确定重叠区域，例如只考虑0至30度区域。

自然光的变化通常不会出现突变，因此不需要一直对照明灯具的光照强度进行调整，本实施例中采用定时生成光照调整指令的方式，来触发光照调整。

在检测到光照调整指令后，CCD摄像单元180开始持续采集第一CCD图像数据和第二CCD图像数据，一直持续到检测到光照调整完成指令停止。在采集到第一CCD图像数据和第二CCD图像数据后，会从第一CCD图像数据和第二CCD图像数据中去除干扰物的影响，仅截取墙面部分和地面部分得到墙面CCD图像数据和地面CCD图像数据，之后则可以获取墙面CCD图像数据和地面CCD图像数据的灰度信息，并根据灰度信息确定出光照强度，得到当前照明强度信息。得到所有的墙面CCD图像数据和地面CCD图像数据对应区域的当前光照强度信息后，则可以利用CCD摄像单元180与每个独立照明区域和每个重叠照明区域的对应关系，确定出每个独立照明区域和每个重叠照明区域对应的当前光照强度信息，最后，则可以根据每个独立照明区域和每个重叠照明区域对应的当前光照强度信息对每个照明灯具进行功率调整，以使得每个独立照明区域和每个重叠照明区域对应的当前光照强度信息都处于护眼照明强度范围内。此外，对于照明功率的调整，可以通过调整运算放大单元的基准电压来实现。

本发明实施例的教室节能照明方法采用CCD摄像单元180采集光照信息，相较于使用光敏二极管、光敏电阻等单点检测光敏器件检测方式而言，可以更好的反应区域的光照强度，并且通过对直接采集的CCD图像数据中人影、桌椅等物体的裁剪，进而可以使用仅包含墙面特征或地面特征的CCD图像数据，从而可以准确的确定出教室中墙面和地面的灰度信息，并进一步确定当前照明强度信息，且各照明区域对应的照明灯具调整照明功率，从而使得教室内当前照明强度信息处于护眼照明强度范围。本发明实施例的教室节能照明方法直接根据教室内的当前照明强度信息来调整照明灯具的功率，而教室内本身便存在自然光，因此，本发明实施例实质上为增量照明的应用逻辑，从而可以有效的降低原本自然光光照充足区域部分照明灯具的能源消耗，从而可以极大的节约能源消耗。此外，本发明实施例中应用的摄像头采用了快接方式，当时出现故障时或需要维护时可以快速进行更换。

在一些实施例中，根据每个独立照明区域和每个重叠照明区域对应的当前照明强度信息调整多个照明灯具的照明功率，包括：

若存在独立照明区域对应的当前照明强度信息低于照明强度预设低门限或高于照明强度预设高门限，调整独立照明区域对应的照明灯具的照明功率，以使得调整后独立照明区域的当前照明强度信息处于护眼照明强度范围内，且靠近护眼照明强度范围的中间值设置；

若存在重叠照明区域对应的当前照明强度信息低于照明强度预设低门限，确定重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，并根据当前照明强度信息的大小调高重叠照明区域对应的每个照明灯具的照明功率，以使得调整后的重叠照明区域对应的当前照明强度信息处于护眼照明强度范围；

若存在重叠照明区域对应的当前照明强度信息高于照明强度预设高门限，确定重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，并根据当前照明强度信息的大小调低重叠照明区域对应的每个照明灯具的照明功率，以使得调整后的重叠照明区域对应的当前照明强度信息处于护眼照明强度范围。

在实际调整时，若需要先对独立照明区域进行调整，且调整时会直接将独立照明区域内的当前光照强度调整至护眼照明强度范围的中间值附近，便可以停止调整。并且因为每个独立照明区域都对应一个照明灯具，因此，此调整过程极快。

待对独立照明区域调整结束后，或不需要对独立照明区域进行调整，对重叠照明区域的当前照明强度进行调整，调整前如果进行了独立照明区域照明强度的调整，则需要重新获取一次所有独立照明区域和重叠照明区域的当前照度信息，再进行调整，调整过程中，首先需要考虑是超过护眼照明强度范围还是低于护眼照明强度范围，对于高于护眼照明强度范围的重叠照明区域，考虑到重叠照明区域是由多个照明灯具重叠照明得到，因此，需要先确定影响该重叠照明区域的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，当前照明强度信息越强的肯定对重叠照明区域影响较大，因此在调整时，需要调低更多的照明功率，这种调整方式，不会对当前照明强度信息处于护眼照明强度范围边缘的独立照明区域影响较大，从而避免出现因为重叠区域调整导致独立照明区域会出现脱离护眼照明强度范围的情况；同理，对于低于护眼照明强度范围的重叠照明区域，同样考虑到重叠照明区域是由多个照明灯具重叠照明得到，因此，需要先确定影响该重叠照明区域的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，当前照明强度信息越低的肯定对重叠照明区域影响较大，因此在调整时，需要调高更多的照明功率，这种调整方式，不会对当前照明强度信息处于护眼照明强度范围边缘的独立照明区域影响较大，从而避免出现因为重叠区域调整导致独立照明区域会出现脱离护眼照明强度范围的情况。

在一些实施例中，调整独立照明区域对应的照明灯具的照明功率，包括：

根据独立照明区域对应的当前照度信息、预先获取的照度调整变化曲线关系和护眼照明强度范围的中间值，确定第一功率调整值；其中，照度调整变化曲线关系表征照明灯具功率变化与照明强度变化之间的对应关系；

根据第一功率调整值调整照明功率。

在需要对独立照明区域进行调整时，以护眼照明强度范围的中间值作为目标，以照度调整变化曲线关系作为调整依据，从而可以快速确定从当前照度信息调整至护眼照明强度范围的中间值需要的第一功率调整值，进而可以直接根据第一功率调整值调整照明功率，使得照明灯具的当前照明强度信息变化至护眼照明强度范围的中间值。其中，照度调整变化曲线关系表征照明灯具功率变化与照明强度变化之间的对应关系可以预先在工厂中构建模拟场景获取，其主要是获得照明强度变化和灯具功率变化的对应关系，从而可以快速根据照明强度变化确定对应的功率变化，又照明功率与电流成正相关，因此，通过调整反馈单元150的基准电压即可调整照明功率。

在一些实施例中，根据当前照明强度信息的大小调高重叠照明区域对应的每个照明灯具的照明功率，包括：

根据重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，确定每个照明灯具对应的第一功率调整权重；

根据重叠照明区域对应的当前照度信息、预先获取的照度调整变化曲线关系和照明强度预设低门限，确定第二功率调整值；

根据每个照明灯具对应的第一功率调整权重对第二功率调整值进行划分，以得到重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的第三功率调整值；

根据每个照明灯具对应第三功率调整值调整照明功率。

当重叠照明区域的当前照度信息低于照明强度预设低门限值时，首先避免每个照明灯具调整后对独立照明区域的照明影响，例如因为调高功率致使某个独立照明区域超出照明强度预设高门限值；因此，在低于照明强度预设低门限值时，对高于照明强度预设低门限值越远的照明灯具需要少调整，基于此原则，则可以确定出重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的第一功率调整权重，同时，再利用重叠照明区域对应的当前照度信息、预先获取的照度调整变化曲线关系和照明强度预设低门限，确定第二功率调整值，通过对第二功率调整值利用第一功率调整权重进行划分，从而可以确定重叠照明区域对应的每个照明灯具的第三功率调整值，之后只需要每个照明灯具根据各自对应的第三功率调整值完成调整即可。

在一些实施例中，根据重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，确定每个照明灯具对应的第一功率调整权重，包括：

确定重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息与照明强度预设低门限之间低门限照度差值；

根据多个低门限照度差值确定照明灯具对应的第一功率调整权重。

在第一功率调整权重时，为了在根本上避免单个照明灯具对应的独立照明区域的当前光照强度信息超出照明强度预设高门限，这里利用独立照明区域的当前光照强度信息与照明强度预设低门限的低门限照度差值计算第一功率调整权重，并利用作为独立照明区域的当前光照强度信息与照明强度预设低门限的低门限照度差值作为第一功率调整权重重新分配依据，分配原则为低门限照度差值越大分配的第一功率调整权重越小，从而完成对所有的独立照明区域对应的照明灯具的第一功率调整权重的重新分配，这样对于某个独立照明区域的光照强度到达照明强度预设高门限时，基本便不会被分配任何权重，从而从根本上避免调整重叠照明区域对独立照明区域产生较大影响。并且，在一些实施例中，出现某个独立照明区域的光照强度到达照明强度预设高门限时，也可以直接将对应的第一功率调整权重赋值为零，从而从根本上避免超过照明强度预设高门限的情况出现，需要说明的是，理论上存在一个接近照明强度预设高门限的照明灯具时，通常在重叠区域会存在至少一个接近照明强度预设低门限的照明灯具，因此，直接赋值为零的操作，几乎不需要执行。

在一些实施例中，根据当前照明强度信息的大小调低重叠照明区域对应的每个照明灯具的照明功率，包括：

根据重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，确定每个照明灯具对应的第二功率调整权重；

根据重叠照明区域对应的当前照度信息、预先获取的照度调整变化曲线关系和照明强度预设低门限，确定第四功率调整值；

根据每个照明灯具对应的第二功率调整权重对第三功率调整值进行划分，以得到重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的第第五功率调整值；

根据每个照明灯具对应第五功率调整值调整照明功率。

当重叠照明区域的当前照度信息高于照明强度预设高门限值时，首先避免每个照明灯具调整后对独立照明区域的照明影响，例如因为调低功率致使某个独立照明区域低于照明强度预设低门限值；因此，在高于照明强度预设低门限值时，对低于照明强度预设高门限值越远的照明灯具需要少调整，基于此原则，则可以确定出重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的第二功率调整权重，同时，再利用重叠照明区域对应的当前照度信息、预先获取的照度调整变化曲线关系和照明强度预设高门限，确定第四功率调整值，通过对第四功率调整值利用第二功率调整权重进行划分，从而可以确定重叠照明区域对应的每个照明灯具的第五功率调整值，之后只需要每个照明灯具根据各自对应的第五功率调整值完成调整即可。

在一些实施例中，根据重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息，确定每个照明灯具对应的第二功率调整权重，包括：

确定重叠照明区域对应的每个照明灯具对应的独立照明区域的当前照明强度信息与照明强度预设低门限之间高门限照度差值；

根据多个高门限照度差值确定照明灯具对应的第二功率调整权重。

在第二功率调整权重时，为了在根本上避免单个照明灯具对应的独立照明区域的当前光照强度信息低于照明强度预设低门限，这里利用独立照明区域的当前光照强度信息与照明强度预设高门限的高门限照度差值计算第二功率调整权重，并利用作为独立照明区域的当前光照强度信息与照明强度预设高门限的高门限照度差值作为第二功率调整权重重新分配依据，分配原则为高门限照度差值越大分配的第二功率调整权重越小，从而完成对所有的独立照明区域对应的照明灯具的第二功率调整权重的重新分配，这样对于某个独立照明区域的光照强度到达照明强度预设低门限时，基本便不会被分配任何权重，从而从根本上避免调整重叠照明区域对独立照明区域产生较大影响。并且，在一些实施例中，出现某个独立照明区域的光照强度到达照明强度预设低门限时，也可以直接将对应的第二功率调整权重赋值为零，从而从根本上避免低于照明强度预设低门限的情况出现，需要说明的是，理论上存在一个接近照明强度预设低门限的照明灯具时，通常在重叠区域会存在至少一个接近照明强度预设高门限的照明灯具，因此，直接赋值为零的操作，几乎不需要执行。

在一些实施例中，根据灰度信息确定区域墙面照明强度数据，包括：

根据灰度信息确定区域墙面照明中间强度数据；

获取与灰度信息对应的CCD摄像单元180与墙面之间的夹角信息；

利用夹角信息对区域墙面照明中间强度数据进行修正，得到区域墙面照明强度数据。

需要说明的是，夹角信息会对灰度信息造成影响，因此，在存在CCD摄像单元180与墙面存在夹角时，需要利用夹角信息进行修正，其中，夹角信息表征的角度越大，则同样灰度对应的光照强度越小。

在一些实施例中，教室节能照明方法还包括：

通过多个第一CCD图像数据和多个第二CCD图像数据确定是否存在人员信息；

根据人员信息调整多个照明灯具的亮灭状态。

利用第一CCD图像数据和多个第二CCD图像数据可以直接检测教室中人员分布情况，在仔细场景下，可以将无人员的区域的照明灯具熄灭，以进一步节能。需要说明的是，该自动操作，可以通过在主控装置中输入自习时间来进行自动触发。此外，也可以通过显控装置250来进行人工触发。

在一些实施例中，光照调整指令每间隔光照调整预设时间生成一次。自然光变化是不会骤变的，因此，对于光照调整指令可以每间隔光照调整预设时间生成一次，例如：1分钟、10分钟等。

需要补充说明的是，本发明实施例中，在主控制单元240与本地控制单元160失去通讯时，当主控单元无法接收到CCD图像数据时，都可以通过显控装置250进行显示。每个LED驱动单元都可以设置唯一编码，以便主控单元执行上述的调光操作和报警操作。

此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制单元执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的教室节能照明方法，例如，执行以上描述的方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质或非暂时性介质和通信介质或暂时性介质。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘DVD或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。