一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法及系统与流程

1.本发明属于智能控制，自动识别技术领域，具体涉及一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法及系统。


背景技术：

2.随着科技的发展，电子产品融入到生活中的各个角落，极大地便利了人类的工作与生活。如今社会的教育和科研领域得到了前所未有的重视，在教学环境中的科学与健康也被反复地引起社会舆论，通过科学技术提高教学环境的方便性和舒适性，以保各方人员在证工作和学习的过程中身体的健康得到有力的保障，是当今社会所呼吁的。
3.然而，在布置有电子教学屏的教室，电子教学屏的使用多种多样，而灯具普遍都没办法智能地配合电子教学屏工作，从而使得教室中的灯光控制总需要人为地机械地进行，同时这种人为机械的对灯具进行开关，容易使得教室中的各个人员的眼睛在适应教室内部亮度变化的过程中产生疲倦，不利于教室的工作效率和教育效率。进一步地，电子教学屏的亮度会直接影响教室中各个位置的照度，而教室中各个位置与教学屏投射位置的距离和角度不同，导致各个课桌之间的照度不同步。如果课桌的照度不同步，容易影响课桌使用者在作业或者学习上对色彩或者颜色的辨别或者认识，对课桌使用者的作业表现造成影响，不利于课桌使用者之间的公平性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
5.为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，所述方法包括以下步骤：
6.获取第一信号；
7.根据第一信号获得亮灯模式；
8.通过亮灯模式对灯进行调节。
9.进一步地，获取第一信号的方法是：以单个教室或多功能室为单元，每个教室或多功能室配置一个配置有自组网的边缘控制面板，以一个教室或多功能室作为一个单元，以边缘控制面板作为单元中一个灯管控系统的边缘管理器，边缘控制面板内置控制和管理程序来实现对设备的识别，设备属性识别，设备位置与功能识别，设备组网，灯控设备对教室或多功能室灯和黑板灯分组和绑定控制，灯控设备对教室窗帘的分组和绑定控制，执行各控制模式和照明场景，测量设备的状态，对设备初始化等功能。
10.进一步地，获取第一信号的方法是：感知电子教学屏设备装置中包含电能传感器，感知电子教学屏设备装置通过电能传感器测量电子教学屏设备的电能的变化来判定电子教学屏设备是否处于工作状态或者关闭状态，把判定获得的结果作为第一信号；第一信号包括启动信号和关闭信号，通过自组网传输到室内的灯控管理系统。
11.然而紧紧通过判断电子教学屏设备是否处于工作状态获取的第一信号信息量单薄，无法对电子教学屏工作的内容或者形式进行识别。
12.为了进一步对电子教学屏工作的内容或者形式进行识别，优选地，以教室中的一个课桌作为一个作业节点，以教室中的一个照明灯作为一个调度节点；获取第一信号的方法是，在教室中的照明灯的数量为ln，在教室中课桌的数量为dn，在教室中的每个课桌上布置有照度传感器，照度传感器实时地测量出当前课桌所在位置的照度illm；同时每个课桌上有测距仪，测距仪实时地测量课桌到一个照明灯的直线距离dlds；课桌上的测距仪到地面的距离为第一高度值fht,照明灯到地面的距离为第二高度值sht；计算获得一个调度节点与一个作业节点的第一影响量值fiv,结合一个作业节点的各个第一影响量值构成一个序列作为该作业节点的第一影响序列fils，fils＝[fiv
i1
]，i1∈[1，ln]，其中i1为调度节点序号，以fiv
i1
表示作业节点与第i1个调度节点之间的第一影响量值，计算获得第一感知量fssv，其中fils(i2)代表第一影响序列中第i2个元素，i2为累加变量；将fssv与fils构成一个元组作为第一信号fsgl，周期性地测量并且获得第一信号fsgl。
[0013]
进一步地，根据第一信号获得亮灯模式的方法是：亮灯模式包括第一模式和第二模式；感知电子教学屏设备装置系统接收到第一信号后，对所得第一信号进行判断，如果第一信号为启动信号，执行第一模式，所述第一模式为屏显模式；如果第一信号为关闭信号，执行第二模式，第二模式包括上课模式等其他模式；当同一时刻的各个fsgl的fssv的算术平均值比各个fsgl的fssv的中位数大的时候，第一信号为启动信号，否则为关闭信号；
[0014]
然而上述第一信号获得亮灯模式对灯光的分析层次低下，只能达到根据电子教学屏设备的开关进行分析，无法对电子教学屏工作的内容或者形式进行识别，为了进一步对电子教学屏工作的内容或者形式进行识别，根据第一信号获得亮灯模式的方法还可以是：根据第一信号获得亮灯模式的方法是，在作业节点获得第一信号fsgl后，识别第一信号fsgl中第一个元素为当前时刻的第一感知量fssv，计算各个作业节点在tzne内的各个fssv构成第一感知序列fvlst，其中tzne为感知期，tzne取值范围为[10s,60s]；当第一感知序列的中位数大于第一感知序列的算数平均数，则认为该作业节点处于感知溢出态，否则处于感知常态；当各个作业节点均处于感知溢出态，则亮灯模式为观影模式，否则亮灯模式为宣讲模式；可以敏锐地对电子教学屏工作的形式进行识别，通过衡量电子教学屏投放内容的变化，综合性识别播放内容为静止内容还是视频形式内容，识别并且避开简单由画面跳换或转变导致的非视频照度浮动因素，加强视频是类型播放识别可行性，分辨速度快而且准确度高。
[0015]
优选地，为了进一步地识别并且避开简单由画面跳换或转变导致的非视频照度浮动因素，加强视频是类型播放识别可行性，根据第一信号获得亮灯模式的方法还可以是：作业节点获得第一信号fsgl后，识别第一信号fsgl中第一个元素为当前时刻的第一感知量fssv；计算获得当前时刻的感知差度dfss,dfss＝fssv－fssv’，其中fssv’为该作业节点上一个时刻获得的第一感知量；为各个时刻设定一个布尔变量作为浮动标签fflg，其方法是：当一个时刻获得的感知差度dfss＜0，则为该时刻的浮动标签fflg赋值true；当一个时刻获得的感知差度dfss＞0，则为该时刻的浮动标签fflg赋值false；当一个时刻获得的感知差
度dfss＝0，则该时刻的浮动标签沿用其上一个时刻的浮动标签；
[0016]
以从上n1个时刻或当前时刻的浮动标签fflg
n1
开始，迭代地重复查询上一个时刻的浮动标签fflg’，直到获得上n2个时刻的浮动标签fflg
n2
，满足fflg
n2
≠fflg
n1
的过程作为迭代查询模型，其中上n1个时刻作为迭代起始点，上n2个时刻作为迭代终止点，以n2作为迭代查询模型的输出值,当迭代查询模型被调用的时候没有说明迭代起始点，则以上一次运行迭代查询模型的输出值作为迭代起始点；
[0017]
以当前时刻作为迭代起始点调用迭代查询模型，所得的输出值为第一封闭时刻tn1，再以上tn1个时刻为迭代起始点调用迭代查询模型，所得的输出值为第二封闭时刻tn2，以fssv
tn1
和fssv
tn2
两个数值形成的区间作为第一封闭区间,其中fssv
tn1
和fssv
tn2
分别代表上tn1个时刻和上tn2个时刻的第一感知量；重复循环地调用迭代查询模型，获得的输出值为tnk,上tnk个时刻的第一感知量为fssv
tnk
,如果fssv
tnk
的值超出第一封闭区间，则跳出循环，否则继续进行循环；计算获得第一平衡长度fperd，fperd＝tnk’－tn1，其中tnk’代表跳出循环时获得的输出值；获得fssv
tnk’，计算获得感知骤变率dsv,
[0018][0019]
为各个作业节点分别计算获得感知骤变率dsv以及第一平衡长度fperd；以各个作业节点的感知骤变率dsv中的最大值作为骤变基量dsv
st
,计算获得第二平衡长度sperd,
[0020][0021]
其中i3和i4皆为累加变量，dsv
i3
和dsv
i4
分别代表第i3个作业节点和第i4个作业节点的骤变率；一个作业节点最近的sperd个时刻的浮动标签中赋值为true的数量为flgt，赋值为false的数量为flgf，如果该作业节点一个时刻的浮动标签赋值为true，则该时刻的浮动参值rt＝flgt/sperd,否则该时刻的浮动参值rt＝flgf/sperd；分别为各个作业节点计算获得当前时刻的第二感知量sssv，
[0022][0023]
其中i5为累加变量，rt
i5
代表的是第i5个时刻的浮动参值，mrt(fssv)为逻辑回归函数，mrt(fssv)＝(1/1+e
fssv
)-1
；设定一个模型作为模式甄别器件，如果所有作业节点均满足sssv≥sssv’则亮灯模式为观影模式，否则亮灯模式为宣讲模式。
[0024]
优选地，过亮灯模式对灯进行调节的方法是，如果亮灯模式为观影模式，则控制各个调度节点在clpsd时间内逐渐平滑熄灭，设定一段时间作为熄灯平缓时长clpsd，取值范围在[1s,5s]之间；如果亮灯模式为宣讲模式，则通过计算调度节点的响应度对各个调度节点进行照度异常识别；
[0025]
计算调度节点的响应度的方法是:分别从各个作业节点获得第一信号fsgl并从第一信号获取第一影响序列fils，将各个第一影响序列fils合并成一个序列并从大到小进行排序作为第二影响序列sils，sils＝[fiv
m4
]，其中m4为第一影响量值的序号，m4∈[1，ln
×
dn]，fiv
m4
为第m4个第一影响量值；计算响应域阈值argdr：
[0026]
argdr＝sils(m5),if sils(m5)＝max{sils(m5)-sils(m5+1)}
[0027]
其中m5为第一影响量值的序号，m5∈[1，ln
×
dn-1],max{}为最大值函数，sils(m5)代表sils中第m5个元素；
[0028]
获取一个调度节点与各个作业节点之间的第一影响量值fiv，并以其中各个元素中数值大于argdr的元素的数量为第一趋大值bgrn，计算获取响应fsed,其中第lt3个调度节点的响应度fsed(lt3)为：其中m6为累加变量，fiv
m6
代表一个调度节点与第m6个作业节点之间的第一影响量值；
[0029]
现有的智能灯光系统可以智能化地调节灯光，但无法满足对智能调光系统中对各个区域的灯光的均衡性进行识别或者鉴定，由于各个区域中的灯光存在交叉效果，不容易识别区域中影响照度或者亮度平衡输出的灯，本发明通过对教室中各个课桌的照度进行采集，并且结合各个课桌在位置上的聚合特征，对各个灯具提供的照明效果进行分析提取，将灯具和教室中的区域或者课桌群进行联系，从而精确地对灯具的照明效果的均衡性进行识别，对均衡性造成不友好影响的调度节点发出异常警告，保证了各个灯具在工作的过程中能正常工作并提供均衡的照明效果。
[0030]
为了进一步地识别照明效果的均衡性，计算调度节点的响应度的方法还可以是:分别从各个作业节点获得第一信号fsgl并从第一信号获取第一影响序列fils，计算两两作业节点之间的聚域度ctd；其中第dk1和dk2个作业节点之间的聚域度为ctd(dk1,dk2)：
[0031][0032]
其中m1为调度节点的序号，fils
dk1
(m1)和fils
dk2
(m1)分别代表第dk1个作业节点和第dk2个作业节点的第一影响序列中的第m1个元素；mfil
dk1
和mfil
dk2
分别代表第dk1个作业节点和第dk2个作业节点的第一影响序列的中位数；计算获得的所有聚域度的算术平均值作为聚域第一阈值fdr；结合各个作业节点的第一影响序列fils，以一个作业节点的fils作为一行建立一个矩阵作为作业场态wpst；
[0033]
计算获得一个调度节点lt1与一个作业节点dk3的第二影响量值siv(lt1,dk3),
[0034][0035]
其中m2为累加变量，wpst(lt1,dk3)表示作业场态的第dk3行的第lt1个元素，pz(lt1,dk3)为聚域指数，pz(lt1,dk3)的计算方法是:pz(lt1,dk3)＝cntt/dn；其中
[0036]
以wpst第lt1列中除去第dk3个元素外的元素从大到小排列形成的序列作为聚域第一算列zfmd；从zfmd的第一个元素对应的作业节点开始，进行归域判断运算，直到归域判断运算获得结果为false为止，获得的归域判断运算结果为true的数目为cntt；其中归域判断运算的方法是，以ctd(dk3,cp1)代表wpst的第lt1列中第dk3个元素对应的作业节点和要用归域判断运算的另一个作业节点cp1之间的聚域度，如果ctd(dk3,cp1)≥fdr，则归域判断运算结果为true，否则为false；
[0037]
调度节点根据第二影响量值siv计算响应度fsed，其中第lt2个调度节点的响应度fsed(lt2)为：
[0038]
[0039]
其中m3为累加变量，siv(lt2,m3)代表调度节点lt2与第m3个作业节点之间的第二影响量值；
[0040]
照度异常识别的方法是：获得调度节点的响应度后，以一个时间段作为平衡观测窗口tk,tk取值在5s-10s内取值；实时地获得各个调度节点的响应度，如果一个调度节点在tk内其响应度一直是所有调度节点的响应度中的最小值，则增加该调度节点对应的照明灯存在故障风险，将该照明灯的对应的序号发送到管理员的客户端。
[0041]
本发明的有益效果为：本发明提供一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法及系统，在不需要人为干预的情况下，通过系自动识别环境中各个设备的运行状况，自动地调节室内的照明亮度，可以精确地控制室内的光照，为室内工作或者学习提供健康的环境。敏锐地对电子教学屏工作的形式进行识别，通过衡量电子教学屏投放内容的变化，综合性识别播放内容为静止内容还是视频形式内容，识别并且避开简单由画面跳换或转变导致的非视频照度浮动因素，加强视频类型播放识别的可行性。同时精确地对灯具的照明效果进行监测，保证各个灯具在工作的过程中能提供均匀或者均衡的照明效果。
附图说明
[0042]
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
[0043]
图1所示为一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的流程图。
具体实施方式
[0044]
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0045]
如图1所示为一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，所述方法包括以下步骤：
[0046]
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，所述方法包括以下步骤：
[0047]
获取第一信号；
[0048]
根据第一信号获得亮灯模式；
[0049]
通过亮灯模式对灯进行调节。
[0050]
进一步地，获取第一信号的方法是：以单个教室或多功能室为单元，每教室或多功能室配置一个配置有自组网的边缘控制面板，以一个教室或多功能室作为一个单元，以边缘控制面板作为单元中一个灯管控系统的边缘管理器，边缘控制面板内置控制和管理程序来实现对设备的识别，设备属性识别，设备位置与功能识别，设备组网，灯控设备对教室或多功能室灯和黑板灯分组和绑定控制，灯控设备对教室窗帘的分组和绑定控制，执行各控制模式和照明场景，测量设备的状态，对设备初始化等功能。
[0051]
进一步地，获取第一信号的方法是：感知电子教学屏设备装置中包含电能传感器，感知电子教学屏设备装置通过电能传感器测量电子教学屏设备的电能的变化来判定电子教学屏设备是否处于工作状态或者关闭状态，把判定获得的结果作为第一信号；第一信号包括启动信号和关闭信号，通过自组网传输到室内的灯控管理系统。
[0052]
进一步地，根据第一信号获得亮灯模式的方法是：亮灯模式包括第一模式和第二模式；感知电子教学屏设备装置系统接收到第一信号后，对所得第一信号进行判断，如果第一信号为启动信号，执行第一模式，所述第一模式为屏显模式；如果第一信号为关闭信号，执行第二模式，第二模式包括上课模式等其他模式。
[0053]
进一步地，通过亮灯模式对灯进行调节的具体步骤如下：如果亮灯模式为屏显模式，对黑板灯或教室照明灯关闭或者调暗，和/或将窗帘进行调整或者关闭，使得室内的亮度合理；亮灯模式为屏显模式时，可以通过边缘控制面板或遥控器切换到上课模式或者其他模式。
[0054]
进一步地，通过亮灯模式对灯进行调节的具体步骤如下：如果亮灯模式为上课模式，则打开教室的黑板灯或教室照明灯，增加其输出的亮度到预设的亮度值。
[0055]
优选地，获取第一信号的方法是，在教室中的照明灯的数量为ln，在教室中课桌的数量为dn，在教室中的每个课桌上布置有照度传感器，照度传感器实时地测量出当前课桌所在位置的照度illm；同时每个课桌上有测距仪，测距仪实时地测量课桌到一个照明灯的直线距离dlds；课桌上的测距仪到地面的距离为第一高度值fht,照明灯到地面的距离为第二高度值sht；以教室中的一个课桌作为一个作业节点，以教室中的一个照明灯作为一个调度节点，计算获得一个调度节点与一个作业节点的第一影响量值fiv,结合一个作业节点的各个第一影响量值构成一个序列作为该作业节点的第一影响序列fils，fils＝[fiv
i1
]，i1∈[1，ln]，其中i1为调度节点序号，以fiv
i1
表示作业节点与第i1个调度节点之间的第一影响量值，计算获得第一感知量fssv，其中fils(i2)代表第一影响序列中第i2个元素，i2为累加变量；将fssv与fils构成一个元组作为第一信号fsgl，周期性地测量并且获得第一信号fsgl,。
[0056]
优选地，根据第一信号获得亮灯模式的方法是，在作业节点获得第一信号fsgl后，识别第一信号fsgl中第一个元素为当前时刻的第一感知量fssv，计算各个作业节点在tzne内的各个fssv构成第一感知序列fvlst，其中tzne为感知期，tzne取值范围为[10s,60s]；当第一感知序列的中位数大于第一感知序列的算数平均数，则认为该作业节点处于感知溢出态，否则处于感知常态；当各个作业节点均处于感知溢出态，则亮灯模式为观影模式，否则亮灯模式为宣讲模式；
[0057]
可以敏锐地对电子教学屏工作的形式进行识别，通过衡量电子教学屏投放内容的变化，综合性识别播放内容为静止内容还是视频形式内容，识别并且避开简单由画面跳换或转变导致的非视频照度浮动因素，加强视频是类型播放识别可行性，分辨速度快而且准确度高。
[0058]
优选地，为了进一步地识别并且避开简单由画面跳换或转变导致的非视频照度浮动因素，加强视频是类型播放识别可行性，根据第一信号获得亮灯模式的方法还可以是：作业节点获得第一信号fsgl后，识别第一信号fsgl中第一个元素为当前时刻的第一感知量
fssv；计算获得当前时刻的感知差度dfss,dfss＝fssv－fssv’，其中fssv’为该作业节点上一个时刻获得的第一感知量；为各个时刻设定一个布尔变量作为浮动标签fflg，其方法是：当一个时刻获得的感知差度dfss＜0，则为该时刻的浮动标签fflg赋值true；当一个时刻获得的感知差度dfss＞0，则为该时刻的浮动标签fflg赋值false；当一个时刻获得的感知差度dfss＝0，则该时刻的浮动标签沿用其上一个时刻的浮动标签；
[0059]
以从上n1个时刻或当前时刻的浮动标签fflg
n1
开始，迭代地重复查询上一个时刻的浮动标签fflg’，直到获得上n2个时刻的浮动标签fflg
n2
，满足fflg
n2
≠fflg
n1
的过程作为迭代查询模型，其中上n1个时刻作为迭代起始点，上n2个时刻作为迭代终止点，以n2作为迭代查询模型的输出值,当迭代查询模型被调用的时候没有说明迭代起始点，则以上一次运行迭代查询模型的输出值作为迭代起始点；
[0060]
以当前时刻作为迭代起始点调用迭代查询模型，所得的输出值为第一封闭时刻tn1，再以上tn1个时刻为迭代起始点调用迭代查询模型，所得的输出值为第二封闭时刻tn2，以fssv
tn1
和fssv
tn2
两个数值形成的区间作为第一封闭区间,其中fssv
tn1
和fssv
tn2
分别代表上tn1个时刻和上tn2个时刻的第一感知量；重复循环地调用迭代查询模型，获得的输出值为tnk,上tnk个时刻的第一感知量为fssv
tnk
,如果fssv
tnk
的值超出第一封闭区间，则跳出循环，否则继续进行循环；计算获得第一平衡长度fperd，fperd＝tnk’－tn1，其中tnk’代表跳出循环时获得的输出值；获得fssv
tnk’，计算获得感知骤变率dsv,
[0061][0062]
为各个作业节点分别计算获得感知骤变率dsv以及第一平衡长度fperd；以各个作业节点的感知骤变率dsv中的最大值作为骤变基量dsv
st
,计算获得第二平衡长度sperd,
[0063][0064]
其中i3和i4皆为累加变量，dsv
i3
和dsv
i4
分别代表第i3个作业节点和第i4个作业节点的骤变率；一个作业节点最近的sperd个时刻的浮动标签中赋值为true的数量为flgt，赋值为false的数量为flgf，如果该作业节点一个时刻的浮动标签赋值为true，则该时刻的浮动参值rt＝flgt/sperd,否则该时刻的浮动参值rt＝flgf/sperd；分别为各个作业节点计算获得当前时刻的第二感知量sssv，
[0065][0066]
其中i5为累加变量，rt
i5
代表的是第i5个时刻的浮动参值，mrt(fssv)为逻辑回归函数，mrt(fssv)＝(1/1+e
fssv
)-1
；设定一个模型作为模式甄别器件，如果所有作业节点均满足sssv≥sssv’则亮灯模式为观影模式，否则亮灯模式为宣讲模式；
[0067]
优选地，过亮灯模式对灯进行调节的方法是，如果亮灯模式为观影模式，则控制各个调度节点在clpsd时间内逐渐平滑熄灭，设定一段时间作为熄灯平缓时长clpsd，取值范围在[1s,5s]之间；如果亮灯模式为宣讲模式，则通过计算调度节点的响应度对各个调度节
点进行照度异常识别；
[0068]
计算调度节点的响应度的方法是:分别从各个作业节点获得第一信号fsgl并从第一信号获取第一影响序列fils，将各个第一影响序列fils合并成一个序列并从大到小进行排序作为第二影响序列sils，sils＝[fiv
m4
]，其中m4为第一影响量值的序号，m4∈[1，ln
×
dn]，fiv
m4
为第m4个第一影响量值；计算响应域阈值argdr：
[0069]
argdr＝sils(m5),if sils(m5)＝max{sils(m5)-sils(m5+1)}
[0070]
其中m5为第一影响量值的序号，m5∈[1，ln
×
dn-1],max{}为最大值函数，sils(m5)代表sils中第m5个元素；
[0071]
获取一个调度节点与各个作业节点之间的第一影响量值fiv，并以其中各个元素中数值大于argdr的元素的数量为第一趋大值bgrn，计算获取响应fsed,其中第lt3个调度节点的响应度fsed(lt3)为：其中m6为累加变量，fiv
m6
代表一个调度节点与第m6个作业节点之间的第一影响量值；
[0072]
现有的智能灯光系统可以智能化地调节灯光，但无法满足对智能调光系统中对各个区域的灯光的均衡性进行识别或者鉴定，由于各个区域中的灯光存在交叉效果，不容易识别区域中影响照度或者亮度平衡输出的灯，本发明通过对教室中各个课桌的照度进行采集，并且结合各个课桌在位置上的聚合特征，对各个灯具提供的照明效果进行分析提取，将灯具和教室中的区域或者课桌群进行联系，从而精确地对灯具的照明效果的均衡性进行识别，对均衡性造成不友好影响的调度节点发出异常警告，保证了各个灯具在工作的过程中能正常工作并提供均衡的照明效果。
[0073]
为了进一步地识别照明效果的均衡性，计算调度节点的响应度的方法还可以是:分别从各个作业节点获得第一信号fsgl并从第一信号获取第一影响序列fils，计算两两作业节点之间的聚域度ctd；其中第dk1和dk2个作业节点之间的聚域度为ctd(dk1,dk2)：
[0074][0075]
其中m1为调度节点的序号，fils
dk1
(m1)和fils
dk2
(m1)分别代表第dk1个作业节点和第dk2个作业节点的第一影响序列中的第m1个元素；mfil
dk1
和mfil
dk2
分别代表第dk1个作业节点和第dk2个作业节点的第一影响序列的中位数；计算获得的所有聚域度的算术平均值作为聚域第一阈值fdr；结合各个作业节点的第一影响序列fils，以一个作业节点的fils作为一行建立一个矩阵作为作业场态wpst；
[0076]
计算获得一个调度节点lt1与一个作业节点dk3的第二影响量值siv(lt1,dk3),
[0077][0078]
其中m2为累加变量，wpst(lt1,dk3)表示作业场态的第dk3行的第lt1个元素，pz(lt1,dk3)为聚域指数，pz(lt1,dk3)的计算方法是:pz(lt1,dk3)＝cntt/dn；其中
[0079]
以wpst第lt1列中除去第dk3个元素外的元素从大到小排列形成的序列作为聚域第一算列zfmd；从zfmd的第一个元素对应的作业节点开始，进行归域判断运算，直到归域判断运算获得结果为false为止，获得的归域判断运算结果为true的数目为cntt；其中归域判断运算的方法是，以ctd(dk3,cp1)代表wpst的第lt1列中第dk3个元素对应的作业节点和要用归域判断运算的另一个作业节点cp1之间的聚域度，如果ctd(dk3,cp1)≥fdr，则归域判断运算结果为true，否则为false；
[0080]
调度节点根据第二影响量值siv计算响应度fsed，其中第lt2个调度节点的响应度fsed(lt2)为：
[0081][0082]
其中m3为累加变量，siv(lt2,m3)代表调度节点lt2与第m3个作业节点之间的第二影响量值；
[0083]
照度异常识别的方法是：获得调度节点的响应度后，以一个时间段作为平衡观测窗口tk,tk取值在5s-10s内取值；实时地获得各个调度节点的响应度，如果一个调度节点在tk内其响应度一直是所有调度节点的响应度中的最小值，则增加该调度节点对应的照明灯存在故障风险，将该照明灯的对应的序号发送到管理员的客户端。
[0084]
本发明的实施例提供的一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统，该实施例的一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统实施例中的步骤。
[0085]
所述一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统的示例，并不构成对一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0086]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统运行系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统可运行系统的各个部分。
[0087]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种用于感知电子教学屏状态的灯场景控制方法的系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器
件、或其他易失性固态存储器件。
[0088]
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

技术特征：
1.一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取第一信号；根据第一信号获得亮灯模式；通过亮灯模式对灯进行调节。2.根据权利要求1所述的一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，其特征在于，获取第一信号的方法是：以单个教室或多功能室为单元，每教室或多功能室配置一个配置有自组网的边缘控制面板，以一个教室或多功能室作为一个单元，以边缘控制面板作为单元中一个灯管控系统的边缘管理器，边缘控制面板内置控制和管理程序来实现对设备的识别，设备属性识别，设备位置与功能识别，设备组网，灯控设备对教室或多功能室灯和黑板灯分组和绑定控制，灯控设备对教室窗帘的分组和绑定控制，执行各控制模式和照明场景，测量设备的状态，对设备初始化等功能。3.根据权利要求1所述的一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，其特征在于，获取第一信号的方法是：感知电子教学屏设备装置中包含电能传感器，感知电子教学屏设备装置通过电能传感器测量电子教学屏设备的电能的变化来判定电子教学屏设备是否处于工作状态或者关闭状态，把判定获得的结果作为第一信号；第一信号包括启动信号和关闭信号，通过自组网传输到室内的灯控管理系统。4.根据权利要求1所述的一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，其特征在于，根据第一信号获得亮灯模式的方法是：亮灯模式包括第一模式和第二模式；感知电子教学屏设备装置系统接收到第一信号后，对所得第一信号进行判断，如果第一信号为启动信号，执行第一模式，所述第一模式为屏显模式；如果第一信号为关闭信号，执行第二模式，第二模式包括上课模式等其他模式。5.根据权利要求1所述的一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，其特征在于，通过亮灯模式对灯进行调节的具体步骤如下：如果亮灯模式为屏显模式，对黑板灯或教室照明灯关闭或者调暗，或将窗帘进行调整或者关闭，使得室内的亮度合理；亮灯模式为屏显模式时，可以通过边缘控制面板或遥控器切换到上课模式或者其他模式。6.根据权利要求1所述的一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，其特征在于，通过亮灯模式对灯进行调节的具体步骤如下：如果亮灯模式为上课模式，则打开教室的黑板灯或教室照明灯，控制其输出亮度到预设的亮度值。7.根据权利要求1所述的一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，其特征在于，获取第一信号的方法是：在教室中的照明灯的数量为ln，在教室中课桌的数量为dn，在教室中的每个课桌上布置有照度传感器，照度传感器实时地测量出当前课桌所在位置的照度illm；同时每个课桌上有测距仪，测距仪实时地测量课桌到一个照明灯的直线距离dlds；课桌上的测距仪到地面的距离为第一高度值fht,照明灯到地面的距离为第二高度值sht；以教室中的一个课桌作为一个作业节点，以教室中的一个照明灯作为一个调度节点，计算获得一个调度节点与一个作业节点的第一影响量值fiv,结合一个作业节点的各个第一影响量值构成一个序列作为该作业节点的第一影响序列fils，fils＝[fiv
i1
]，i1∈[1，ln]，其中i1为调度节点序号，以fiv
i1
表示作业节点与第i1个调度节点之间的第一影响量值，计算获得第一感知量fssv，其中fils(i2)
代表第一影响序列中第i2个元素，i2为累加变量；将fssv与fils构成一个元组作为第一信号fsgl，周期性地测量并且获得第一信号fsgl,。8.根据权利要求1所述的一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，其特征在于，根据第一信号获得亮灯模式的方法是，在作业节点获得第一信号fsgl后，识别第一信号fsgl中第一个元素为当前时刻的第一感知量fssv，计算各个作业节点在tzne内的各个fssv构成第一感知序列fvlst，其中tzne为感知期，tzne取值范围为[10s,60s]；当第一感知序列的中位数大于第一感知序列的算数平均数，则认为该作业节点处于感知溢出态，否则处于感知常态；当各个作业节点均处于感知溢出态，则亮灯模式为观影模式，否则亮灯模式为宣讲模式。9.根据权利要求1所述的一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，其特征在于，通过亮灯模式对灯进行调节的方法是:如果亮灯模式为观影模式，则控制各个调度节点在clpsd时间内逐渐平滑熄灭，设定一段时间作为熄灯平缓时长clpsd，取值范围在[1s,5s]之间；如果亮灯模式为宣讲模式，则通过计算调度节点的响应度对各个调度节点进行照度异常识别；计算调度节点的响应度的方法是:分别从各个作业节点获得第一信号fsgl并从第一信号获取第一影响序列fils，将各个第一影响序列fils合并成一个序列并从大到小进行排序作为第二影响序列sils，sils＝[fiv
m4
]，其中m4为第一影响量值的序号，m4∈[1，ln
×
dn]，fiv
m4
为第m4个第一影响量值；计算响应域阈值argdr：argdr＝sils(m5),if sils(m5)＝max{sils(m5)-sils(m5+1)}其中m5为第一影响量值的序号，m5∈[1，ln
×
dn-1],max{}为最大值函数，sils(m5)代表sils中第m5个元素；获取一个调度节点与各个作业节点之间的第一影响量值fiv，并以其中各个元素中数值大于argdr的元素的数量为第一趋大值bgrn，计算获取响应fsed,其中第lt3个调度节点的响应度fsed(lt3)为：其中m6为累加变量，fiv
m6
代表一个调度节点与第m6个作业节点之间的第一影响量值；照度异常识别的方法是：获得调度节点的响应度后，以一个时间段作为平衡观测窗口tk,tk取值在5s-10s内取值；实时地获得各个调度节点的响应度，如果一个调度节点在tk内其响应度一直是所有调度节点的响应度中的最小值，则增加该调度节点对应的照明灯存在故障风险，将该照明灯的对应的序号发送到管理员的客户端。10.一种感知电子教学屏状态的灯场景控制系统，其特征在于，一种感知电子教学屏状态的灯场景控制系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求中的任意一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法中的步骤，所述一种感知电子教学屏状态的灯场景控制系统运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心的计算设备中。

技术总结
本发明属于智能控制，自动识别技术领域，本发明公开了一种感知电子教学屏状态的灯场景控制方法，在每个教室或多功能室内配置一个带组网的边缘控制面板，边缘控制面板以单个教室或多功能室为单元作为灯管控系统的边缘管理器；对环境里的设备进行识别和通信，获得设备的工作状态，最后根据工作状态对环境的亮度进行调节控制，通过系自动识别环境中各个设备的运行状况，自动地调节室内的照明亮度，可以精确地控制室内的光照，为室内工作或者学习提供健康的环境。供健康的环境。供健康的环境。


技术研发人员：区志杨 岑健林
受保护的技术使用者：广东中照光电科技有限公司 佛山市华全科技有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/8/14