一种通用流光溢彩灯带系统的制作方法

1.本发明涉及led灯带技术领域，尤其涉及一种通用流光溢彩灯带系统。


背景技术：

2.流光溢彩是一种液晶显示技术。通过实时监测画面的微妙变化，驱动电视机两侧的led智能灯光，根据屏幕内容变幻出绚丽多样的色彩，并将其延伸到液晶显示器(电视)屏幕之外，光彩流动突破屏幕限制，从而形成更为宽广的视觉欣赏范围，营造影院般的视觉享受。
3.不仅如此，led灯光亮度能够根据屏幕亮度的变化而变化，能够为人眼营造舒适的观看状态，即使长时间观看也不会造成眼部疲劳。如果关闭电视，处于待机模式，这时流光溢彩可以单独开启，能够显示动态和静态的光感效果，成为环境照明。
4.目前现有的led灯带技术，控制程序比较简单。多采用固定几种样式进行循环闪烁操作，或者通过红外遥控进行颜色切换与控制操作，显示效果无法很好的与显示屏进行匹配，无法达到比较好的视觉观赏效果。
5.针对流光溢彩显示技术目前主要有两种实现方式：
6.一种为飞利浦公司“ambilight流光溢彩电视”一体化设计方案，即背面led灯驱动电路集成在电视机里面。
7.另外一种方案为外置驱动盒电路，该驱动电路由电脑上位机软件截取电脑屏幕图像，电脑软件分析图像然后通过usb口发送给外置驱动盒电路。外置驱动盒电路再对led灯带进行颜色驱动显示。
8.目前两个流光溢彩灯带实现方式各有优劣，但目前普遍缺少一种通用化的实现方式。所谓的“流光溢彩电视”为定制化系统，无法与其他电视进行匹配。外置驱动盒电路需要配合电脑进行使用，离开了电脑处理平台则电路驱动盒无法运行。
9.中国专利申请号为：201610228932.0，申请日是:2016年04月13日，公开日是：2016年08月17日，专利名称为：一种多电路处理的led灯带节能控制系统，该发明公开了一种多电路处理的led灯带节能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的声音传感器、蜂鸣器、晶体管稳压滤波电路、信号接收处理电路和调光控制电路，与信号接收处理电路相连接的亮度传感器，与晶体管稳压滤波电路的输入端相连接的电源，以及与调光控制电路相连接的led灯带；所述信号接收处理电路包括信号接收电路和信号处理电路。本发明通过声音传感器对室内的声音的声波信号的接触，和亮度传感器对室内环境亮度信号的采集，同时，通过单片机对声波信号和亮度信号的分析处理，实现了对led灯带亮度的自动调节和自启闭，从而有效的节约了电力资源。
10.上述专利文献公开了一种多电路处理的led灯带节能控制系统，但是该发明对处理手段单一，无法处理图像和色彩信息，不能满足目前社会发展的需要。


技术实现要素：

11.有鉴于此，本发明在于提供一种显示效果可以与显示屏匹配，能够达到良好的视觉观赏效果的一种通用流光溢彩灯带系统。
12.为了实现本发明第一个目的，可以采取以下技术方案：
13.一种通用流光溢彩灯带系统，包括图像传感器、fifo缓存器、图像处理与颜色识别模块、mcu、无线传输模块、led灯带、电源模块；所述图像传感器用于采集图像信息，所述fifo缓存器，用于对数据信息缓冲处理，所述图像处理与颜色识别模块，用于对图像信息和图像色彩分析处理；所述mcu用于图像和色彩信息进行识别和处理；所述无线传输模块用于信息无线传输；
14.所述图像传感器通过fifo缓存器将图像信息传输至该图像处理与颜色识别模块，所述图像处理与颜色识别模块将处理后的信息传输至所述mcu；该mcu分别控制所述led灯带和无线传输模块；所述电源模块对图像传感器、图像处理与颜色识别模块、mcu、无线传输模块、led灯带提供电源。
15.所述mcu为arm单片机。
16.所述图像传感器包括cmos或ccd摄像头。
17.所述图像传感器包括图像采集接口。
18.所述图像处理与颜色识别模块通过颜色(灰度)公式提取图像统计特征；该颜色(灰度)公式为：
19.其中，设s(x
i
)为图像p的某一特征值为x
i
的像素个数，为图像p中总的像素数，对s(x
i
)做归一化处理，式中n为某一特征取值的个数。
20.所述灯带包括至少两个rgb灯珠串联组成，该led灯带还包括有驱动模块。
21.所述无线传输模块包括wifi蓝牙一体化模块。
22.所述mcu还包括声音传感器，所述mcu控制该声音传感器。
23.所述声音传感器包括音量控制模块，所述mcu通过该音量控制模块控制所述声音传感器。
24.本发明提供的技术方案的有益效果是:1)本发明通过通过mcu、、图像处理与颜色识别模块识别控制该图像传感器采集的图像和色彩信息，根据屏幕内容变幻出绚丽多样的色彩，并将图像色彩信息延伸到液晶显示器(电视)屏幕之外，光彩流动突破屏幕限制，从而形成更为宽广的视觉欣赏范围，营造影院般的视觉享受；2)本发明led灯带光亮度能够根据屏幕亮度的变化而变化，能够为人眼营造舒适的观看状态，即使长时间观看也不会造成眼部疲劳；3)、本发明如果关闭电视，处于待机模式，这时流光溢彩可以单独开启，能够显示动态和静态的光感效果，成为环境照明；4)本发明可以与电视相匹配，使看电视的视觉效果体验感更强。
附图说明
25.图1为本发明实施例一种通用流光溢彩灯带系统方框图。
具体实施方式
26.下面结合附图及本发明的实施例对发明作进一步详细的说明。
27.实施例1
28.参看图1，一种通用流光溢彩灯带系统，包括图像传感器1、fifo缓存器2、图像处理与颜色识别模块3、mcu4、无线传输模块51、led灯带6、电源模块7；所述图像传感器1用于采集图像信息，所述fifo缓存器，用于对数据信息缓冲处理，所述图像处理与颜色识别模块，用于对图像信息和图像色彩分析处理；所述mcu用于图像和色彩信息进行识别和处理；所述无线传输模块用于信息无线传输；
29.所述图像传感器1通过fifo缓存器2将图像信息传输至该图像处理与颜色识别模块3，所述图像处理与颜色识别模块3将处理后的信息传输至所述mcu4；该mcu4分别控制所述led灯带6和无线传输模块5；所述电源模块7对图像传感器1、图像处理与颜色识别模块3、mcu4、无线传输模块5、led灯带6提供电源。
30.本实施例中，电源模块7包括电源适配器，将220v市电转化为直流电压，提供电源。
31.本实施例中，优选地，所述mcu4为arm单片机。
32.本实施例中，优选地，所述图像传感器1包括cmos或ccd摄像头。
33.本实施例中，进一步优选地，所述图像传感器1包括图像采集接口12。
34.本实施例中，本发明在显示屏12前放置一个图像传感器1，所述图像传感器1角度可以通过万向架进行随意调整。该图像传感器1能够实时采集显示器画面并将数据传输给所述mcu4进行处理。
35.所述mcu可以包括图像传感器采集接口11与fifo缓存器2，通过图像处理与颜色识别模块3，该mcu4能够识别显示器画面的主体颜色并驱动四周led灯带6进行颜色同步显示，以达到流光溢彩实现效果。
36.本实施例中，本发明主要包括mcu4、图像传感器1、无线传输模块51以及led灯带6，本发明通过图像传感器1采集显示器12的图像信息，并传输给mcu4进行图像处理与颜色识别，实时驱动led灯带6达到与显示器画面12主题颜色同步效果。
37.所述无线传输模块51可以外接手机等控制终端，用户通过手机等控制住终端通过无线传输模块51进行通讯，以便达到通过手机等控制终端控制led灯带6的目的。
38.本实施例中，所述图像传感器模块1包括cmos/ccd摄像头，例如：500w像素的ov5640图像传感器。该图像传感器1通过镜头生成光学图像投射到传感器表面，然后转化为电信号，经过a/d(模数转换)转变为数字图像信号，输出给mcu4进行处理。
39.本实施例中，所述mcu4包括arm单片机，例如：stm32系列单片机。所述图像传感器1包括图像采集接口12，该图像采集接口12能够对图像传感器模块1传输的数字图像信号进行预处理，并且预处理结果送入fifo缓存器2中进行缓存。
40.本实施例中，所述mcu4通过控制该图像处理与颜色识别模块3程序，处理fifo缓存器2中的图像数据，能够实时高效识别显示器12画面颜色，并驱动led灯带6进行同步显示。
41.实施例2
42.参看图1，与上述实施例的不同之处在于，本发明所述所述图像处理与颜色识别模块3通过颜色(灰度)公式提取图像统计特征；该颜色(灰度)公式为：
43.其中，设s(x
i
)为图像p的某一特征值为x
i
的像素个数，为图像p中总的像素数，对s(x
i
)做归一化处理，式中n为某一特征取值的个数。
44.本实施例中，图像p的该特征直方图为，式中n为某一特征取值的个数，事实上，直方图就是图像p某一特征的概率分布，可把p(x)看做x的概率密度函数，则x的k阶矩定义为：mk＝∫x
k
p(x)dx(k＝0,1,
……
)，k阶中心矩阵定义为：
45.uk＝∫(x-m1)p(x)dx(k＝0,1,
……
)。
46.根据上述理论图像处理与颜色识别，采用小波变换理论。由于小波变换具有时频局部化特征，所以小波变换不仅可以描述图像的全局特征，也可以描述图像的局部特征，不易受到噪声的干扰，因而在识别物体图像颜色时有更高的识别率。
47.本实施例中，优选地，所述无线传输模块5包括wifi、蓝牙一体化模块51。
48.所述wifi蓝牙一体化模块51包括有wifi与蓝牙传输协议栈，用户手机通过该模块能够在线控制led灯带6的工作模块与颜色变化等信息。
49.本实施例中，优选地，所述灯带6包括至少两个rgb灯珠串联组成，该led灯带6还包括有驱动模块61。
50.所述led灯带6实际上可以由若干个rgb灯珠串联组成，该led灯带6设有驱动引脚供所述mcu4进行颜色控制。
51.实施例3
52.与上述实施例的不同之处在于，所述mcu4还包括声音传感器42，所述mcu4控制该声音传感器。
53.优选地，所述声音传感器42包括音量控制模块41，所述mcu4通过该音量控制模块41控制所述声音传感器42。
54.所述声音传感器42能够感知外界音量变化，该mcu4通过音量识别与控制程序能够实时同步控制led灯带6明暗变化。
55.所述声音传感器42能够将外界音量大小转化为对应的数字信号，并传输给该mcu4进行信号处理。
56.所述mcu4根据该声音传感器42传输的音量大小信号，相应的驱动led灯带6明暗程度，以达到更好的视觉观赏效果。
57.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。