用於體育場的照明系統的製作方法

2023-05-27 04:38:22

本發明一般涉及光或照明系統和方法，並且特別涉及具有與運動場（arena）或體育場照明系統相兼容的照明強度均勻性控制的照明系統。

背景技術：

在類似於Philips Arena Vision產品的高端運動場（場地、球場或體育場）照明中，大量的燈具被分布在運動場或體育場周圍，以嘗試在場地或球場上創建統一光強度。例如，足球場可以具有照明計劃或設計，其中照明系統包含100以上的燈具，每一個燈具位於體育場上並在球場上具有期望瞄準點，以嘗試提供合適的照明效果。在體育場和運動場中，體育運動區利用所謂的球場照明來照明，以創建良好照明的環境。尤其對於類似於奧運會或者足球或橄欖球的世界錦標賽的廣播事件來說，（與觀眾定位（position）相關的，但是對於照相機定位來說，甚至更重要的）來自各個角度的照明的均勻性是設計中的關鍵要求。典型地，照明系統規劃師生成光計劃，其包含每一個燈具的信息諸如燈具的類型、燈具的安裝位置和方位（orientation）以及瞄準點（典型地，相對於體育運動區的中心而言）。這個照明計劃嘗試生成統一的或均勻的照明效果。均勻性要求典型地利用從各個角度覆蓋整個場地或體育運動區的具有窄的和較寬的光束角度的燈具的組合來滿足。燈具布局和角度的設計當前是利用軟體工具來支持的手工活動，其中軟體工具基於燈具、其相對於體育運動區的定位（X,Y,Z）、其確切方向以及所採用的光學器件來計算球場上的平均、最小和最大光級別（level）。利用儘可能少的燈具來創建良好的均勻球場照明仍是專家的創造性藝術。

基於照明計劃，安裝者將燈具安裝在體育場設施中。在這個階段中，安裝者也必須使用照明計劃中所定義的照明計劃方位值將燈具指向場地中的期望瞄準位置。

從燈具位置中，安裝者具有場地的清晰概覽，但是很難精準地確定瞄準地點（spot）。燈具的對準容易出錯，並且利用這些燈具所生成的光束圖案可能難以對準和組合來提供預期或期望的均勻照明效果。已具有若干方案來嘗試克服這樣的問題。美國專利US5586015例如通過為HID燈具提供反射器解決了在體育場地上創建照明的均勻性的同一問題，其中利用燈在反射器內的方位和定位，生成實質上橢圓形的光圖案。在被投射在體育場地的比賽表面（playing surface）上時，橢圓形的光圖案轉換成實質上圓形的圖案，這慮及多個光輸出在比賽場地級別上的更統一且有效的重疊。然而，這樣的方法並不啟用所實現的照明計劃的微調來提供均勻的照明效果。此外，這樣的系統一旦被實現將難以控制。

技術實現要素：

上面的擔憂利用如通過權利要求書所定義的發明來解決。

根據本發明的實施例，提供一種用於體育場的光系統，該光系統包括：至少一個傳感器，其被配置成確定體育場內的多個位置的光強度值；多個電子可控燈具，其中至少一個電子可控燈具被配置成基於所接收的控制參數來生成指向體育場內的多個位置中的至少一個位置的光；控制器，其被配置成從至少一個傳感器接收光強度值，進一步被配置成基於來自體育場內的多個位置的光強度值來確定光強度差，並被配置成基於光強度差來挑選至少一個電子可控燈具並為至少一個電子可控燈具生成控制參數，以嘗試減少光強度差。

在這樣的實施例中，光系統可以利用被配置成使用合適的控制參數來控制電子可控燈具的控制器來克服可能的光強度均勻性差。基於以來自多個體育場位置的光強度值為基礎的光強度值差來生成控制參數。以這樣的方式，用於控制光系統的控制環路可以就地克服照明失敗和故障以及啟用實際上實現的照明系統的微調。本文所述的示例表徵多個位置和以來自多個位置的光強度值為基礎的光強度差。來自任何多個位置的光強度差或光強度導數(derivation)此外可以定義體積或面積。將明白：光強度差值可以利用所測量的光強度值之間的差來計算或通過利用將所測量的光強度值與絕對或參考值進行比較而確定差值來計算。

光強度差可以是通過組合配對的光強度值之間的光強度差所生成的面積或體積光強度差。以這樣的方式，多個位置的光強度差可以用於生成其中跨越利用傳感器所監視的整個面積或體積來控制體育場照明的閉環系統。此外，在這樣的實施例中可以增強相鄰位置光差或誤差的效果。

控制器可以被配置成通過組合基於來自體育場內數量大於兩個的位置的光強度值的多個光強度差來確定組合的光強度差，並且進一步被配置成基於組合的光強度差來為照亮體育場內的這些位置的電子可控燈具生成控制參數。

每一個位置的光強度值可以包括代表分別從兩個分開的方向感測到的光強度的至少兩個方向分量，並且光強度差以來自每一個方向的每一個位置的光強度值的組合之間的差為基礎。

來自每一個方向的每一個位置的光強度值的組合可以包括：每一個位置的光強度值的線性或非線性組合，以便為每一個位置生成單個光強度值；每一個位置的光強度值的添加（appending），以便為每一個位置生成光強度值方向分量的陣列。在本文所述的這樣的實施例中，傳感器和控制器被配置成基於定向照明強度差而非一般照明強度來控制燈具的操作並因此能夠控制照明，以致來自不止單個方向或視角的照明強度是均勻的並因此能夠校正生成特定的定向效應的陰影和反射表面。

至少一個傳感器可以包括至少兩個照相機，每一個照相機位於體育場內不同的已知定位上並被配置成從不同的查看方位來查看多個位置，以致每一個照相機被配置成為每一個位置確定光強度值方向分量。以這樣的方式，通過從體育場內的不同視角捕獲圖像，每一個位置可以具有與多個位置中的每一個位置相關聯的多個光強度值，從而準許執行更複雜的光均勻性控制。

體育場內的多個位置可以被分開至少以下之一：水平距離；垂直距離。換句話說，可以在任何合適的方向上並因此在場地或球場的體積而非面積上確定均勻性。

至少一個傳感器可以包括基本上在體育場球場表面上安裝的照相機，其中照相機可以被配置成捕獲包含多個位置的體育場的至少一部分的圖像，以及其中圖像包括每一個位置的光強度值。照相機因此可以在一些實施例中從用於記錄和捕獲體育場內的事件的TV照相機的視角中為體育場內的位置生成光強度值。光強度值可以基於圖像中的至少一個像素亮度值，圖像中的至少一個像素可以與位置相關聯。光強度值可以基於圖像中的至少一個像素黑色和白色亮度（luma（亮度））值，圖像中的至少一個像素可以與位置相關聯。在這樣的實施例中，圖像值的顏色分量對光強度值沒有貢獻並因而可以慮及諸如具有各種反射係數的多個表面之類的效果。以這樣的方式，典型地存在於大多數體育場中的單個照相機可以被採用作為光傳感器來確定體育場球場表面的光強度值並因此能夠創建系統而不需要部署附加的傳感器。此外，光強度值的單個照相機陣列可以採用任何合適的方式來安排。例如，光強度值陣列可以被安排為與5x5平方米的球場表面的網格（grid）相關聯的捕獲圖像的像素的分組。

至少一個傳感器包括至少以下之一：至少兩個光電傳感器，其位於結構上的不同高度上並被配置成為體育場內被分開垂直距離的至少兩個位置確定光強度值；和位於人體模型（mannequin）上的同一水平面上的至少兩個定向朝向（orientate）的光電傳感器，人體模型被配置成在體育場的表面上在多個位置之間進行移動，並且光電傳感器被配置成為體育場內被分開水平距離的多個位置確定定向光強度值。在這樣的實施例中，至少一個傳感器利用至少一個光電傳感器或光電檢測器來實現。以這樣的方式，可以實現更簡單且更便宜的控制或校準系統。將明白：具有許多合適類型的光電傳感器，諸如光電二極體、根據光強度來改變電阻的光電阻器或光敏電阻（LDR）、在被照亮時產生電壓和供應電流的光伏電池以及光電電晶體。此外，光電傳感器在一些實施例中可以是可移動來覆蓋體育場內的多個位置，或者可以具有被配置成監視多個位置的多個光電傳感器。在一些實施例中，光電傳感器可以位於結構上的不同高度上，以準許垂直和/或水平位置的多個光強度值並因此能夠執行對於空間的體積而非面積上的光強度均勻性的控制。

控制器可以被配置成為至少一個電子可控燈具生成控制參數來最小化光強度差。

控制器可以被配置成組合與體育場中的多個位置中的至少一個位置相關聯的光強度值，以生成與體育場內的多個位置中的至少一個位置相關聯的組合光強度值，以及其中基於來自體育場內的多個位置的光強度值的光強度差可以基於與多個位置中的至少一個位置相關聯的組合光強度值來確定。在這樣的實施例中，控制器能夠處理或組合來自照相機的位置的多個圖像。每一個圖像因此可以包括體育場內的位置的光強度值並通過組合與每一個位置相關聯的多個光強度值可以生成更複雜的光強度差值。例如，在一些實施例中，基於與取自多個照相機視角上的圖像的體育場內的位置相關聯的像素亮度值的平均值來生成位置的圖像光強度值。此外，在這樣的實施例中，該組合可以是線性組合，其中諸如（對於每一個方向）照明強度分量或照明強度差分量之類的方向分量被相加。然而，照明強度分量或照明強度差組合可以被實現為非線性組合，其中第一方向光強度（差）具有比第二方向光強度（差）更高的加權。此外，將明白：光強度差可以是線性差（b1-b2），其中b1和b2是第一和第二位置的強度級別，或者光強度差可以是非線性差諸如平方（歐幾裡德）差（b12-b22）或對數差。

至少一個電子可控燈具可以包括至少以下之一：可調光燈具；可移動燈具；光束定位可調燈具；和光束寬度可調燈具。

控制器可以包括被配置成存儲至少一個電子可控燈具的身份或地址以及與至少一個電子可控燈具相關聯的至少一個參數的存儲器，其中與至少一個電子可控燈具相關聯的至少一個參數包括至少以下之一：至少一個電子可控燈具的當前位置；至少一個電子可控燈具的當前調光級別；至少一個電子可控燈具的光束的當前方向；和至少一個電子可控燈具的光束的當前寬度，並且其中控制器可以被配置成基於光強度差以及與至少一個電子可控燈具相關聯的至少一個參數來生成用於至少一個電子可控燈具的控制參數。

控制器可以被配置成基於至少一個電子可控燈具的身份或地址來輸出用於至少一個可控燈具的控制參數。將明白：在這樣的實施例中，燈具的身份或地址將在照明計劃中被定義為識別燈具的定位、燈具的方位以及此外燈具的瞄準點。因此，基於這個信息，控制器可以確定哪一個燈具以及哪一個（些）燈具參數可以被調整來減小或者最小化基於來自這些位置的光強度值的光強度差。

控制器可以被配置成：在生成控制參數之後，從至少一個傳感器進一步接收光強度值；基於來自體育場內的多個位置的進一步光強度值，進一步確定附加的光強度差；以及基於附加的光強度差來生成至少一個電子可控燈具的進一步控制參數或進一步電子可控燈具的控制參數，以減少基於來自多個位置的光強度值的光強度差；並且重複進一步接收、進一步確定和生成，直至附加的光強度差低於閾值。將明白：在一些實施例中，閾值可以是任何合適的值並且可以是單個值、絕對值、針對光強度值之一的相對值、具有反映針對從不同方向感測到的照明強度差而言不同的閾值的分量的矢量值。

根據第二方面，提供一種用於控制用於體育場的光系統的方法，該方法包括：使用至少一個傳感器來確定體育場內的多個位置的光強度值；基於來自體育場內的多個位置的光強度值來確定光強度差；基於光強度差來挑選至少一個電子可控燈具並為至少一個電子可控燈具生成至少一個控制參數；使用至少一個電子可控燈具、基於至少一個控制參數來生成指向多個位置中的至少一個位置的光，其中至少一個控制參數被生成來嘗試減少基於來自多個位置的光強度值的光強度差。

確定光強度差可以包括：通過組合配對的光強度值之間的光強度差來確定面積或體積光強度差。

確定光強度值可以包括為每一個位置確定至少兩個方向分量，每一個方向分量可以代表從分開的方向感測到的光強度，以及其中確定光強度差可以包括基於來自每一個方向的每一個位置的光強度值的組合之間的差來確定光強度差。

組合來自每一個方向的每一個位置的光強度值可以包括：生成每一個位置的光強度值的線性或非線性組合，以便為每一個位置生成單個光強度值；每一個位置的光強度值的添加，以便為每一個位置生成光強度值方向分量的陣列。該方法可以進一步包括基於至少一個電子可控燈具的身份或地址來輸出用於至少一個電子可控燈具的參數。

生成至少一個控制參數可以包括：生成至少一個電子可控燈具的控制參數，以最小化基於來自多個位置的光強度值的光強度差。

使用至少一個傳感器來確定體育場內的多個位置的光強度值可以包括：使用照相機來捕獲包含多個位置的體育場的至少一部分的圖像，其中圖像可以包括多個位置中的每一個位置的光強度值。

光強度值可以基於圖像中的至少一個像素亮度值，圖像中的至少一個像素可以與位置相關聯。光強度值可以基於圖像中的至少一個像素黑色和白色亮度（luma）值，圖像中的至少一個像素可以與位置相關聯。

使用照相機來捕獲包含多個位置的體育場的至少一部分的圖像可以包括：使用基本上在體育場球場表面上安裝的至少一個照相機來捕獲圖像，其中圖像可以包括多個位置中的每一個位置的光強度值，圖像可以包括與多個位置相關聯的光強度值的陣列。

捕獲體育場的至少一部分的圖像可以包括分別從至少兩個照相機捕獲至少兩個圖像，每一個照相機位於體育場內不同的已知定位上，其中來自各自照相機的每一個圖像可以包括來自定義方向的與多個位置中的每一個位置相關聯的光強度值。

該方法可以包括：組合與體育場中的多個位置中的至少一個位置相關聯的從定義方向感測到的光強度值，以生成與體育場內的多個位置中的至少一個位置相關聯的組合光強度值，並且基於來自多個位置的光強度值來生成光強度差可以包括：基於與多個位置中的至少一個位置相關聯的組合光強度值來確定光強度差。

使用至少一個傳感器來確定體育場內的多個位置的光強度值可以包括以下之一：使用至少兩個被配置成在多個位置之間進行移動的定向朝向的光電傳感器來確定體育場內的多個位置的定向光強度值；以及使用位於人體模型上的至少兩個定向朝向的光電傳感器來確定體育場內的多個位置的定向光強度值。

使用至少一個傳感器來確定體育場內的多個位置的光強度值可以包括：確定代表分別從兩個分開的方向感測到的光強度的至少兩個方向分量。

確定基於來自體育場內的多個位置的光強度值的光強度差可以包括：確定包括代表分別從兩個分開的方向感測到的光強度之差的至少兩個方向差分量的光強度差。

基於光強度差來為至少一個電子可控燈具生成至少一個控制參數可以包括：生成控制參數來最小化基於從第一方向感測到的來自多個位置的光強度值的光強度差和基於從第二方向感測到的來自多個位置的光強度值的光強度差的組合。基於從第一方向感測到的來自多個位置的光強度值的光強度差和基於從第二方向感測到的來自多個位置的光強度值的光強度差的組合可以包括利用第一加權因子和第二加權因子進行的組合，其中第一加權因子與基於從第一方向感測到的來自多個位置的光強度值的光強度差相關聯，而第二加權因子與基於從第二方向感測到的來自多個位置的光強度值的光強度差相關聯。

體育場內的多個位置可以被分開至少以下之一：水平距離；垂直距離。

至少一個電子可控燈具可以包括至少以下之一：可調光燈具；可移動燈具；光束定位可調燈具；以及光束寬度可調燈具。

該方法可以包括：存儲至少一個電子可控燈具的身份或地址；和存儲與至少一個電子可控燈具相關聯的至少一個參數，其中與至少一個電子可控燈具相關聯的至少一個參數可以包括至少以下之一：至少一個電子可控燈具的當前位置；至少一個電子可控燈具的當前調光級別；至少一個電子可控燈具的光束的當前方向；和至少一個電子可控燈具的光束的當前寬度，其中生成至少一個控制參數可以包括：基於光強度差以及與至少一個電子可控燈具相關聯的至少一個參數來生成至少一個電子可控燈具的控制參數。

該方法可以包括：基於至少一個電子可控燈具的身份或地址來輸出控制參數。

該方法可以包括：在生成控制參數之後，從至少一個傳感器接收進一步光強度值；從進一步光強度值中確定基於來自體育場內的多個位置的光強度值的附加光強度差；基於附加光強度差來生成至少一個電子可控燈具的進一步控制參數或進一步電子可控燈具的控制參數；以及重複接收、確定和生成，直至附加光強度差低於閾值。

根據第三方面，提供一種用於體育場的光系統，光系統包括至少一個處理器以及包括一個或多個程序的電腦程式代碼的至少一個存儲器，至少一個存儲器和電腦程式代碼被配置成：利用至少一個處理器，導致調試系統至少：使用至少一個傳感器來確定體育場內的多個位置的光強度值；基於來自體育場內的多個位置的光強度值來確定光強度差；基於光強度差來挑選至少一個電子可控燈具並為至少一個電子可控燈具生成至少一個控制參數；使用至少一個電子可控燈具、基於至少一個控制參數來生成指向多個位置中的至少一個位置的光，其中至少一個控制參數被生成來嘗試減小基於來自多個位置的光強度值的光強度差。

確定光強度差可以導致系統通過組合配對的光強度值之間的光強度差來確定面積或體積光強度差。

確定光強度值可以包括為每一個位置確定至少兩個方向分量，每一個方向分量可以代表從分開的方向感測到的光強度，以及其中確定光強度差可以導致系統基於來自每一個方向的每一個位置的光強度值的組合之間的差來確定光強度差。

組合來自每一個方向的每一個位置的光強度值可以導致系統：生成每一個位置的光強度值的線性或非線性組合，以便為每一個位置生成單個光強度值；添加每一個位置的光強度值，以便為每一個位置生成光強度值方向分量的陣列。

該系統可以進一步被導致來基於至少一個電子可控燈具的身份或地址來輸出至少一個電子可控燈具的參數。

包括具有計算機可讀程序代碼的計算機可讀存儲介質的電腦程式產品當被執行在計算機的至少一個處理器上時可以導致計算機實現本文所述的方法的步驟。

附圖說明

現在將參照附圖來詳細描述本發明的示例，其中：

圖1示意性地顯示根據一些實施例的示例照明系統；

圖2示意性地顯示根據一些實施例的包括作為光強度傳感器操作的單個照相機的示例照明系統；

圖3示意性地顯示根據一些實施例的包括作為光強度傳感器操作的多個照相機的示例照明系統；

圖4示意性地顯示根據一些實施例的包括作為光強度傳感器操作的光電傳感器的示例照明系統；

圖5示意性地顯示根據一些實施例的示例光電傳感器安裝；

圖6顯示根據一些實施例的控制如圖1-5所示的照明系統的方法的流程圖；和

圖7顯示根據一些實施例的控制如圖1-5所示的照明系統的進一步方法的流程圖。

具體實施方式

如所描述的概念提議與個別電子可控（例如個別可調光）的球場或場地照明燈具相組合的照明強度均勻性測量和控制裝置的實現方式。雖然已針對體育場或運動場諸如足球體育場描述以下示例，但是將明白：本文所述的裝置和方法能夠應用於各種大規模照明應用，諸如用於遊泳池場館和自行車館的照明。因而，在本文的文獻和權利要求書內的術語「運動場」或「體育場」應被廣義解釋來覆蓋任何建築或立面照明系統。這樣的建築或立面照明系統可以照亮表面，而表面可以是地面、水、結構或可以從照明系統接收光照（illumination）的任何其他表面。表面可以是平坦的、彎曲的、傾斜的、粗糙的、光滑的或具有任何特性。表面可以是自然發生的表面或可以是人造的。表面可以包括道路、公路、體育場、停車場、場地、公園、農場、土地、森林、跑道、倉庫、港口、煉油廠、鑽井架、船舶、加油站、鐵路、立交橋、收費廣場、貨櫃堆場、車店、矯正機構、機場、安全區、體育場所或任何其他表面。可以在室內或室外提供照明系統。在一些實例中，可以在室內高開間應用中使用照明單元。

至於圖1，根據一些實施例來顯示示例照明系統。圖1所示的照明系統包括至少一個光傳感器1。光傳感器可以是被配置成確定體育場內的多個位置的光強度值的任何傳感器、傳感器的網格或陣列。在本文所示的示例中，照明系統包括四個光傳感器，即第一光傳感器1、第二光傳感器1a、第三光傳感器1b和第四光傳感器1c。如本文所述，每一個光傳感器可以在一些實施例中被配置成監視或確定體育場內的一個或多個位置的光強度級別。例如，在一些實施例中，每一個光傳感器可以確定某範圍的位置或單個位置的光強度級別。此外，在一些實施例中，光傳感器是全向傳感器並因而被配置成確定非相對於方向定義的光強度值。在一些實施例中，光傳感器是方向傳感器並因而確定相對於方向的光強度值。在一些實施例中，光傳感器被配置成確定一個以上的方向的光強度值。將明白：在一些實施例中，至少位置之一可以是「參考」位置，換句話說，具有對照其來監視其他位置的參考光強度值的位置。這個「參考」位置例如可以是（場地或球場的）中心地點。光傳感器1可以被配置成根據任何已知的方式將光強度值傳遞至控制器3。一般地，針對水平和垂直光級別來討論光級別。意味著：光傳感器被適配成在水平或垂直面中感測光級別。在水平光傳感器的情況下，xy定位只具有一個值。在垂直光傳感器的情況下，它可以取決於傳感器所朝向的方向（源自360度）。明白：體育場照明系統的目標是為每一個位置提供良好的水平和垂直光照。垂直光照可以主要針對在球場上和在球場周圍使用的各個照相機定位來確定。

在一些實施例中，照明系統包括控制器3。控制器3被配置成從光傳感器接收光強度值並基於來自測量位置的光強度值來確定光強度差。在一些實施例中，控制器可以通過比較或確定所測量的光強度值之間的差或通過利用將測量的光強度值對照絕對值或參考值進行比較而確定差值來確定光強度差值。

控制器3在已確定體育場內的多個位置之間的至少一個光強度差之後則可以被配置成基於光強度差來為至少一個電子可控燈具生成控制參數。在一些實施例中，控制參數被配置成減小多個位置之間的光強度差。此外，在一些實施例中，控制參數被生成來最小化多個位置之間的光強度差。

在一些實施例中，控制器3可以包括光強度差確定器31。在一些實施例中，控制器3且具體地光強度差確定器31可以確定或相對光強度差，換句話說，比較體育場內的多個位置的配對或分組。在一些實施例中，通過將光強度值對照參考或絕對值進行比較來確定光強度差。在一些這樣的實施例中，參考光強度值被確定或被選擇（或被分配給位置之一）並基於這個參考光強度值來確定差值。在一些實施例中，控制器3且具體地光強度差確定器31可以被配置成基於體育場寬或「面積」光強度差值來確定光強度差。這個體育場寬或「面積」光強度差可以通過組合光強度差來確定。光強度差的組合可以生成體育場內的光強度或光強度差的2D或3D映射，從而使得控制器3能夠將照明單元或燈具適配成減小這些差。在一些實施例中，通過將配對或分組的所測量的強度值之間的絕對光強度差相加以確定照明均勻度以及是否要求任何調整或控制，可以生成組合例如體育場寬光強度差值。這例如可以通過測量在體育場「表面」或「體積」上的照明強度來實現。在測量之後，則基於在體育場上的測量來確定或量化照明強度的任何局部傾斜或峰值和體育場寬均勻性。隨後，在確定局部傾斜或峰值和體育場寬均勻性之後，啟用校正或控制來調整局部傾斜或峰值，以增加體育場寬照明強度均勻性，直至滿足均勻性閾值。

在一些實施例中，（在球場上的位置上）大量測量中的差值被確定，其中這些差被偏置，以致兩個相鄰或鄰近位置之間的任何光差或誤差產生當與遠程或遙遠位置之間的任何差相比時較大的總體差值。這是因為相鄰或鄰近誤差容易被觀察者「看到」。

在一些實施例中，光強度差值是單個（標量）值。例如，控制器3且具體地光強度差確定器31可以被配置成通過從第二位置的光強度值中減去第一位置的一個光強度值來確定光強度差值。然而，將明白：可以根據歐幾裡德距離來生成該差，換句話說，平方第一光強度值、平方第二光強度值以及隨後減去這兩個平方的光強度值並且隨後可選地對輸出執行平方根運算來生成該差。在一些實施例中，基於對數距離來確定該差。

光強度差確定器31此外可以被配置成接收包括方向分量的光強度值或從不同方向測量的位置的光強度值。例如，如果光強度值包括方向分量（X, Y, Z）的矢量，則光強度差值也可以包括方向分量的矢量。在一些實施例中，控制器3且具體地光強度差確定器31可以被配置成組合矢量分量來生成與配對的位置相關聯的單個標量光強度差值。在這樣的實施例中，通過對這些方向分量應用相等的加權，可以生成方向分量的組合來形成標量光強度差值。然而，通過對方向分量應用不相等的加權可以執行方向分量的組合。例如，與水平方向（X,Y）的光強度差值相比，垂直方向（Z）的光強度差值可以具有較低的加權。光強度差確定器31可以被配置成輸出光強度差值至諸如下面所討論的燈具選擇器33。

在一些實施例中，控制器3可以包括燈具選擇器33。燈具選擇器33可以在一些實施例中接收光強度差值並挑選或選擇將要控制的合適燈具。燈具選擇器33在一些實施例中可以基於已確定其上的光強度差值的位置（或定位）來挑選或選擇合適燈具。這在一些實施例中可以利用被配置成與存儲器4通信的燈具選擇器33來實現，其中存儲器包含照明計劃或基於照明計劃的信息。在本文所示的示例中，存儲器對於控制器而言是外部的，然而將明白：包含照明計劃或基於照明計劃的信息的存儲器或存儲裝置可以位於控制器內。照明計劃或基於照明計劃的信息例如可以定義或識別與燈具相關聯的身份或地址、燈具瞄準定位或位置、燈具的安裝位置和燈具的方位。換句話說，該信息可以確定瞄準點並且此外確定利用燈具所生成的光從中指向的方向。在一些實施例中，存儲器4可以進一步包括定義燈具當前操作參數諸如燈具強度（或調光值）、燈具方位（並因此，燈具當前光束瞄準）和燈具光束寬度的信息。燈具選擇器33和存儲器4因此可以被配置成作為查找表來操作並可以將這個傳遞至諸如下面討論的控制參數生成器35，其中在查找表中輸入是照明強度差的位置（和方向），而輸出是與位置（和方向）相關聯的合適燈具以及與燈具相關聯的當前操作參數。

在一些實施例中，控制器3可以包括控制參數生成器35。在一些實施例中，控制參數生成器35接收所挑選或所選擇的燈具和當前操作參數並生成控制參數來減小或最小化光強度差。能夠生成的示例控制參數例如是燈具強度（調光值）、（多個）燈具方位（並因此移動燈具的瞄準地點或位置）、燈具光束寬度和燈具光束形狀。控制參數生成器35在一些實施例中可以生成和輸出控制參數作為合適的消息。例如，控制參數生成器35可以被配置成根據已知照明控制協議諸如DMX、RDM或Art-Net來生成消息。在一些實施例中，控制參數生成器35可以進一步被配置成與存儲器4接口來基於所生成的控制參數輸出來更新所選擇的燈具的新的操作參數。

在一些實施例中，照明系統包括至少一個燈具5，其可以是任何合適的燈具類型和配置。在圖1所示的示例中，顯示三個燈具，即第一燈具5、第二燈具5a和第三燈具5b。然而，將明白：可以具有任何合適數量的如本文所述的所採用和所控制的燈具。在以下示例中，描述第一燈具5的控制，然而將明白：相同的方法可以針對位於體育場內的其他燈具來實現。燈具5經由合適的安裝點或夾具被安裝在體育場內並基於圍繞安裝點的一個或多個方位而被朝向瞄準點或地點。此外，在一些實施例中，安裝點或夾具可以被配置成可調的，以便改變燈具的（多個）方位。這個調整在一些實施例中是一維、二維或三維調整。合適的調整可以是以下的任何組合：圍繞水平軸的方位（傾斜調整）；圍繞垂直軸的方位（平移調整）；以及圍繞燈具的光軸的方位（滾動調整）。在一些實施例中，燈具5包括（或被耦合至）被配置成提供圍繞安裝點或夾具的（多個）可調方位的電動機。燈具5或被耦合至燈具5的光學器件可以進一步被配置成產生光束寬度或圖案。在一些實施例中，燈具5或被耦合至燈具5的光學器件可以被電子控制來產生可變的或可調的光束寬度或形狀。此外，燈具5可以被配置成能夠產生可變的或可調的光強度。例如，在一些實施例中，燈具5是可以被調光的LED泛光照明燈具。在一些實施例中，燈具5被耦合至控制器3並被配置成以影響燈具的可變或可調元素中的至少一個的控制參數的形式接收控制信號。

在一些實施例中，控制器3可以在燈具的調整或控制之後此外監視光強度值以及此外監視光強度差值，以確定是否要求任何進一步調整或控制。例如，在一些實施例中，（或用於配對的位置、面積或體積、或者體育場寬的）光強度差對照閾值進行比較。在滿足閾值並且光強度差低於閾值（換句話說，已滿足足夠的均勻性）時，則控制器可以停止或者移動至下一配對、面積或體積。在一些實施例中，控制器在停止之後可以在確定的時間周期之後被重新啟動（以檢查是否任何燈具已「漂移」離開其預期性能參數並因此導致照明問題），或者可以操作在連續監視任何新的光強度差的待機模式中。雖然本文顯示控制器以串行方式（一次一個）控制燈具，但是將明白：在一些實施例中，以並行方式來控制這些燈具，以致在多個位置具有光強度差的情況下，這些燈具在基本上相同的時間接收控制參數。

至於圖2-4，顯示在諸如圖1所示的照明系統內實現的各種光傳感器配置。例如，圖2顯示其中使用頭頂（overhead）照相機101來實現至少一個傳感器的照明系統。照相機101可以是被配置成捕獲圖像並將圖像傳遞至控制器3的任何合適的照相機或成像裝置。圖2顯示在其之內具有球場或場地（在這個示例中，足球場）並且照相機101基本上位於頭頂的體育場100。照相機101在一些實施例中可以被耦合至固定定位或可移動夾具。在圖2所示的示例中，照相機101被配置成捕獲球場或場地區域的圖像。優選地，照相機101的視野是這樣的，以致利用照相機所捕獲的圖像的中心是場地的中心點或地點。照相機101此外可以被配置有鏡頭或光學器件來啟用照相機的視野的調整，諸如縮放操作，以致照相機被配置成在第一縮放級別上利用較寬的視野來捕獲第一圖像或圖像集合以啟用粗調控制，並且在第二縮放級別上利用較窄的視野來捕獲第二圖像或圖像集合以啟用微調控制。頭頂照相機圖像包括確定或定義場地或球場上的位置的光強度值的像素數據。在一些實施例中，圖像可以在控制器3之前或在控制器3上進行處理。例如，在一些實施例中，圖像被處理來只提取定義黑色和白色亮度值的luma值。將明白：可以實現黑色或白色亮度（或黑色或白色強度）值的使用，其中如同在競技體育場中的多個表面上生成體育場照明。在這樣的實施例中，通過變換至黑與白色強度值，減小由於各個表面的反射係數的影響而產生的差。此外，在一些實施例中，像素數據可以進行組合來針對地區而非單個像素位置產生光強度值。例如，如圖2所示，球場或場地可以被分成位置網格，並且與每一個網格元素相關聯的像素值被組合來產生光強度值的網格或陣列。這些光強度值隨後可以被傳遞至控制器103。

控制器103可以接收網格或陣列光強度值並確定光強度差。例如，控制器103可以被配置成挑選鄰近或相鄰網格元素配對並確定配對的強度值之間的光強度差。然而，如本文所述，將明白：光強度差值的確定可以基於任何合適的方案或方法。例如，光強度差值可以通過計算位置和所有鄰近網格元素之間總的光強度差來確定。

控制器103隨後可以被配置成從照明計劃中識別合適燈具並生成（調整）與燈具相關聯的控制參數。例如，控制器可以識別和挑選與較亮位置相關聯的燈具並生成控制參數來調光所挑選的燈具。所挑選的燈具105隨後可以接收控制參數並調光所生成的光強度。

在一些實施例中，這些操作可以被重複或被循環，直至配對的鄰近光強度值之間的光強度差值低於所確定的閾值。此外，在一些實施例中，隨後可以針對進一步位置來重複或循環這些操作，直至所有的位置或區域具有低於所確定的閾值的光強度差。將明白：閾值可以具有定向偏差。在一些實施例中，這些操作可以針對非鄰近位置分組或對照參考或絕對值來執行或附加執行，直至體育場寬光強度差值也低於所確定的閾值。

至於圖3，顯示照明系統的進一步示例，其中至少一個傳感器利用定位在遍及體育場的不同位置上的多個照相機來實現並被配置成從不同的視角且因此從不同的方向來捕獲體育場的圖像。圖3顯示體育場200，其類似於體育場100，但是包括三個照相機。第一照相機201a位於球場或場地的角落之一的後面，第二照相機201b位於球場的相鄰角落的後面，並且第三照相機201c位於球場的相對端的後面。這些照相機201a、201b、201c中的每一個可以被配置成捕獲圖像並將這些圖像發送至控制器203。每一個圖像可以是整個或部分的球場（或體育場）的圖像並被配置，以致這些照相機中的至少兩個照相機捕獲覆蓋範圍重疊的圖像。照相機201a、201b、201c可以被配置有如針對照相機101所描述的類似的光學器件或鏡頭並且此外在將圖像數據發送至控制器之前以本文所述的類似方式來處理圖像數據。

控制器203被配置成從照相機201a、201b、201c接收圖像。在知道照相機201a、201b、201c的位置和照相機201a、201b、201c的視野的情況下，控制器203可以被配置成從圖像內的像素強度（或分組的像素強度）值中映射體育場內的位置的光強度值。此外，控制器203可以從重疊視野中確定其中具有多個光強度值的位置。在一些實施例中，多個光強度值可以進行組合來產生平均光強度值或標量值。這個組合可以是任何合適的組合，諸如線性組合、加權貢獻組合、平方或對數組合。在一些實施例中，這個組合將生成矢量值，其中矢量的每一個分量是由照相機（或從照相機位置所定義的方向中）所確定的定位的光強度值。

在已確定體育場中的位置的光強度值的情況下，控制器則可以應用與本文所述的方法相類似的方法來確定光強度差值。在其中光強度值是矢量值的一些實施例中，則光強度差值也可以是具有方向分量的矢量值。例如，對於位置A來說，第一照相機能夠確定Xa的強度值，第二照相機能夠確定Ya的強度值，並且第三照相機能夠確定強度值Za，而在位置B上，第一照相機能夠確定Xb的強度，第二照相機能夠確定Yb的強度值，並且第三照相機能夠確定Zb的強度值。這兩個位置之間的光強度差的示例能夠是標量值D=(Xa-Xb)+(Ya-Yb)+(Za-Zb)​或矢量值D=(Xa-Xb),(Ya-Yb),(Za-Zb​)。將明白：標量值的生成改進控制處理，這是因為其產生從各個方向或位置中所體驗的強度值的平均並因此不限於來自單個視角的感測誤差。

已生成光強度差值的控制器隨後可以使用光強度差值和光強度差發生在其上的體育場中的位置的知識以及照明計劃或基於照明計劃的信息的知識來挑選將要控制的合適燈具。矢量值光強度差值的生成此外可以用於選擇或挑選合適燈具。由於典型地在各個位置上將具有多個燈具，其中這些燈具具有瞄準體育場中的同一位置或地點的方向，所以光強度差值的定向性可以使得控制器能夠挑選在特定方向上生成光的燈具，以便嘗試校正發生在特定方向或軸上的光強度差。

已選擇合適燈具205的控制器203隨後可以生成被輸出至燈具的合適的控制參數來調整燈具的輸出並因此嘗試最小化或減小光強度差值。這在圖3中利用控制器203與瞄準利用照相機所監視的位置之一的挑選燈具205進行通信來顯示。

在本文針對一個或多個照相機的使用來生成光強度值所描述的示例中，將明白：在一些情形中，光強度值可以通過在體育場內的位置上放置反射標記或裝置並確定從反射標記或裝置中反射的光來確定。例如，在一些實施例中，（具有確定的反射率）人體模型被定位在體育場內的位置上。利用照相機來捕獲從人體模型中反射的光，並且基於從標記中反射的光的光強度值被確定。以這樣的方式，有可能從不只是表面反射中控制光強度均勻性並因此能夠確定表面層(surface level)光強度差和上表面層(above surface level)光強度差二者。

至於圖4，顯示照明系統的進一步示例，其中被配置成確定體育場內的多個位置的光強度值的傳感器利用位於體育場表面上或位於其上方的光電傳感器301來實現。光電傳感器301可以被配置成在定義位置上生成合適的光強度值並將這個值輸出至控制器303。在圖4所示的示例中，單個光電傳感器301被顯示成定位在單個位置上。在這樣的實施例中，光電傳感器301被配置成通過將光電傳感器從一個位置移動到另一位置來確定體育場內的多個位置的光強度值。例如，光電傳感器可以被固定到可以在體育場的表面上移動的結構上，以收集體育場的光強度值。體育場的表面可以是比賽區域，諸如場地或跑道或池面，但是也可以包括或定義體育場內的座位區域或其他區域。將明白：這些位置可以被水平間隔開。換句話說，這些差在X-Y平面上進行確定。在一些實施例中，這些位置可以被垂直間隔開。換句話說，這些位置利用Z軸上的差來分布。這些位置可以被分開水平和垂直位移二者來定義可以在其上監視照明強度值的可變性的體積而非面積。在這樣的實施例中，光電傳感器或光電檢測器可以是任何合適類型的光電傳感器，諸如光電二極體、根據光強度來改變電阻的光電阻器或光敏電阻（LDR）、在被照亮時產生電壓和供應電流的光伏電池以及光電電晶體。在一些實施例中，光電傳感器的運動可以通過在可移動夾具、輪式裝置或軌道式裝置上安裝光電傳感器並將夾具或裝置從一個位置移動到另一位置來進行自動化或半自動化並且或自主地或遠程地進行控制。在一些實施例中，可移動夾具或裝置進一步被配備有合適的定位或位置估計裝置來在體育場內正確地定位它自己。例如，光電傳感器可以被安裝在配備有GPS定位裝置的輪式裝置上並被配置成從一個位置移動到另一位置，從而發送與每一個位置相關聯的光強度值。雖然傳感器可以被實現為非定向傳感器，但是在一些實施例中光電傳感器是在開槽外殼內的定向光電傳感器或光電傳感器，以產生定向光強度值輸出。在一些實施例中，在希望進行監視的各個位置上採用多個光電傳感器。例如，在一些實施例中，網或網孔（mesh）位於體育場球場的表面上方，該網或網孔具有被安排在網或網孔內的定義定位上的光電傳感器，以便在定義位置上提供合適的光強度值。

至於圖5，顯示示例光電傳感器裝置。在第一示例中，光電傳感器被安排在合適的結構或夾具401上。該結構或夾具401在其上面已安裝在表面上方的定義高度上並在X-Y平面中具有四個方向分量的第一分組的光電傳感器411以及位於表面層上並在X-Y平面中具有四個方向分量的第二分組的光電傳感器421。雖然分組的光電傳感器411、421被顯示成在X-Y平面中具有方向分量，但是將明白：這些光電傳感器可以具有包括Z分量的任何合適的方向分量。此外，圖5顯示第二示例光電傳感器裝置451。第二示例裝置451是具有位於頭部高度上的光電傳感器461、位於胸部高度上的光電傳感器471和位於表面481上的光電傳感器481的假人或人體模型。以這樣的方式，可以生成被觀察者「體驗」的地區的光強度值。將明白：光電傳感器可以位於人體模型上的任何合適的高度上。

如本文所示，在一些實施例中，光電傳感器可以位於處於結構上的不同高度上以準許垂直和/或水平位置的光強度值並因此能夠執行對於空間的體積而非面積上的光強度均勻性的控制。

明白：在一些實施例中，一種以上類型或安排的傳感器可以進行組合來提供合適的光強度值。例如，光電傳感器可以與照相機圖像光強度值進行組合，或者在體育場上方安裝的照相機的光強度值可以與來自安裝在體育場周圍的多個其它照相機（或者可以被認為是在體育場周圍安裝的多個照相機之一）的光強度值進行組合。

至於圖6，顯示流程圖，其顯示實現一些實施例的第一照明系統均勻性控制方法。

至少一個傳感器可以被配置成確定體育場內的多個位置的光強度值。

在圖6中利用步驟501來顯示確定體育場內的多個位置的光強度值的操作。

控制器可以被配置成接收體育場內的多個位置的光強度值並從這些光強度值中生成光強度差值。

在圖6中利用步驟503來顯示確定體育場內的多個位置的光強度差值的操作。

控制器隨後可以基於多個位置和光強度差值來挑選或選擇合適燈具。

在圖6中利用步驟505來顯示挑選或選擇合適燈具的操作。

控制器隨後可以基於光強度差值來為所挑選的電子可控燈具生成合適的控制參數，以便減小多個位置之間的光強度差。如本文所述，光強度差值可以是局部差值或面積或體育場寬差值。控制參數隨後可以被輸出至燈具或至被耦合至燈具的控制器來調整燈具的操作參數。

在圖6中利用步驟507來顯示為所挑選或所選擇的燈具生成合適控制參數的操作。

控制器在一些實施例中隨後可以實現檢查或複查（review）操作，其中控制器接收多個位置的新的光強度值、生成光強度差值並確定是否光強度差值在所確定的閾值內。

在圖6中利用步驟509來顯示在生成控制參數之後複查或檢查新的光強度差值的操作。

當新的光強度差值在所確定的閾值內時，則控制器可以對於將要監視的接下來位置（或下一個區域）停止或重複這些操作。

當新的光強度差值大於閾值時，則控制器可以重複或循環返回到基於位置和差值來選擇燈具並且進一步生成附加控制參數來進一步嘗試減小或最小化基於多個位置中的光強度值的光強度差值。換句話說，在一些實施例中，該方法循環返回或連結到步驟505並隨後執行步驟507和509。

至於圖7，顯示進一步流程圖，其顯示在體育場寬基礎上控制照明系統均勻性的進一步方法。

至少一個傳感器可以被配置成確定體育場內的多個位置的光強度值。在這個示例中，至少一個傳感器被配置成確定體育場內某範圍的位置的光強度值，以便有效地產生體育場的光強度圖（map）。

在圖7中利用步驟601來顯示確定體育場內的光強度值的操作。

控制器在接收到光強度值來產生體育場的光強度圖的情況下被配置成確定體育場光強度差值。體育場光強度差值可以通過對照每一個位置的絕對光強度值來確定光強度值的差並隨後組合絕對差來生成。以這樣的方式，值的差是相對於絕對值而言而非相對值。

在圖7中利用步驟603來顯示體育場寬光強度差值的確定。

體育場寬光強度差值隨後被存儲。

在圖7中利用步驟605來顯示體育場寬光強度差值的存儲。

控制器隨後可以被配置成選擇或挑選燈具。所選擇或所挑選的燈具隨後被「讀取」來確定其當前操作參數，並且控制器生成控制參數來調整當前操作參數。在一些實施例中，基於照明計劃或者以照明計劃為基礎的信息來執行燈具的選擇或挑選，然而可以採用任何合適的挑選方法或算法。

在圖7中利用步驟607來顯示挑選和調整燈具的操作。

所挑選的燈具接收控制參數並基於控制參數來調整其操作參數。此外，至少一個傳感器隨後基於所調整的燈具操作參數來確定新的光強度值。這些新的光強度值可以被傳遞至控制器。

在圖7中利用步驟609來顯示在燈具的調整之後確定新的光強度值的操作。

控制器隨後可以被配置成基於新的光強度值來生成新的體育場寬光強度差值。

在圖7中利用步驟611來顯示生成新的體育場寬光強度差值的操作。

控制器隨後可以將新的體育場寬光強度差值與先前的光強度差值進行比較。在圖7中利用步驟613來顯示比較體育場寬光強度差值的操作。

如果新的光強度差值低於先前的光強度差值（換句話說，已具有光強度均勻性的一般改善），則存儲所調整的燈具參數。

在圖7中利用步驟615來顯示所調整的燈具參數的存儲。

控制器隨後可以比較新的光強度差值並確定是否其低於所確定的閾值，以便停止進一步控制。

在圖7中利用步驟617來顯示對照閾值來比較新的光強度差值的操作。

如果新的光強度差值小於閾值，則該操作或控制器可以停止進一步控制操作（換句話說，照明系統已達到所定義級別的均勻性）。

在圖7中利用步驟619來顯示在新的光強度差值小於閾值的情況下停止進一步控制的操作。

當新的光強度差值大於閾值時，則可以執行進一步挑選和調整操作。換句話說，該操作循環返回到步驟607。

當新的光強度差值大於先前的光強度差值時，則控制器可以丟棄新的所調整的燈具參數和/或將燈具操作參數重新調整到先前的燈具參數。

在圖7中利用步驟514來顯示丟棄新的燈具操作參數的操作。

該操作隨後可以循環返回到步驟607，其中可以執行進一步挑選和調整操作。

此外，一般而言，各個實施例可以在硬體或專用電路、軟體、邏輯或其任何組合中進行實現。例如，一些方面可以在硬體中進行實現，而其他方面可以在可以利用控制器、微處理器或其他計算設備執行的固件或軟體中進行實現，但是這些並不是限制示例。雖然本文所述的各個方面可以被圖示並被描述為框圖、流程圖或使用某一其他圖形表示來圖示和描述，但是眾所周知的是：本文所述的這些方框、裝置、系統、技術或方法可以在作為非限制示例的硬體、軟體、固件、專用電路或邏輯、通用硬體或控制器或者其他計算設備或其某種組合中進行實現。

本文所述的實施例可以利用由諸如在處理器實體中的裝置的數據處理器可執行的計算機軟體或利用硬體或者利用軟體與硬體的組合來實現。進一步，在這方面，應該注意：附圖中的邏輯流程的任何方框可以代表程序步驟或互連的邏輯電路、方框和功能或者程序步驟與邏輯電路、方框和功能的組合。軟體可以被存儲在物理媒體諸如內存晶片、在處理器內實現的內存塊、磁媒體諸如硬碟或軟盤以及光學媒體諸如例如DVD及其數據變體CD上。

存儲器可以具有適合於本地技術環境的任何類型並且可以使用任何合適的數據存儲技術諸如基於半導體的存儲設備、磁存儲設備和系統、光存儲設備和系統、固定存儲器和可移除存儲器來實現。數據處理器可以具有適合於本地技術環境的任何類型並且作為非限制示例可以包括通用計算機、專用計算機、微處理器、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、門級電路和基於多核處理器體系結構的處理器之中的一個或多個。

本文討論的實施例可以在各種組件諸如集成電路模塊中進行實踐。集成電路的設計大體上是高度自動化處理。複雜且強大的軟體工具可用於將邏輯級設計變換為準備在半導體襯底上蝕刻和形成的半導體電路設計。

通過研究附圖、公開內容和所附的權利要求書，本領域技術人員可以在實踐所請求保護的發明中明白和實施針對所公開實施例的其它變體。在權利要求書中，詞「包括」並不排除其他的元素或步驟，並且不定冠詞「一」或「一個」並不排除多個。在相互不同的從屬權利要求中闡述某些措施的純粹事實並不指示不能有利使用這些措施的組合。權利要求書中的任何參考符號不應被解釋為限制該範疇。在枚舉若干裝置的設備權利要求中，這些裝置之中的若干裝置可以利用同一項硬體來體現。在相互不同的從屬權利要求中闡述某些措施的純粹事實並不指示不能有利使用這些措施的組合。此外，在所附的權利要求書中，包括「至少以下之一：A；B；和C」的列表應該被解釋為（A和/或B）和/或C。