可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法發(fā)明內(nèi)容

可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法專利目的

《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》的第一發(fā)明目的在于克服2012年2月前相關(guān)技術(shù)的缺陷，提供一種能在可視化平臺(tái)上顯示切光片的切割位置及切割效果，進(jìn)而通過(guò)顯示屏直觀地展示給用戶的控制切光片的控制系統(tǒng)。第二發(fā)明目的在于提供一種僅需要選取一個(gè)控制點(diǎn)，通過(guò)該控制點(diǎn)，即可確定切光片的切割位置，并在可視化平臺(tái)上顯示切光片的切割位置及切割效果，進(jìn)而通過(guò)顯示屏直觀地展示給用戶，實(shí)現(xiàn)可視化控制切光片運(yùn)行的控制方法。

可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)方案

一種可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)，包括顯示屏、用于控制燈具切光片和光圈的燈光控制模塊、用于存儲(chǔ)切光片控制閾值參數(shù)和光圈參數(shù)的存儲(chǔ)模塊、切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述顯示屏與燈光控制模塊連接，所述存儲(chǔ)模塊與燈光控制模塊連接，所述切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與燈光控制模塊連接，所述切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接切光片。所述燈光控制模塊包括：初始化設(shè)置模塊，用于初始化各切光片的切割點(diǎn)位置，并向切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將各切光片移動(dòng)至初始位置，使切光片與光束相切；可視化平臺(tái)建立模塊，用于建立光圈圖像及初始光束圖像模擬的可視化平臺(tái)；切光片選擇模塊，用于通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件從存儲(chǔ)模塊中讀取切光片的參數(shù)，根據(jù)待投射的光斑形狀，選取對(duì)應(yīng)的切光片選擇待調(diào)節(jié)控制的切光片；控制點(diǎn)選取模塊，用于在可視化平臺(tái)上選取控制點(diǎn)并判斷該控制點(diǎn)是否有效；切割線繪制模塊，用于確定該切光片的切割線，并將其切割線顯示在顯示屏上；切割控制信號(hào)輸出模塊，用于將控制點(diǎn)的極坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)切光片的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)發(fā)送至該切光片的切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)而控制切光片移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置，以達(dá)到改變燈具投射光線的光束形狀的目的。所述燈光控制模塊還包括切割可視化模擬模塊，用于可視化模擬及顯示單個(gè)控制點(diǎn)對(duì)該所選切光片進(jìn)行切割的切割光束效果。所述顯示屏為觸摸顯示屏。所述切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)。

一種用于控制上述任一可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟：

1、初始化各切光片，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件驅(qū)動(dòng)燈具切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將各切光片移至初始位置，使各切光片在光圈所在的平面上的投影與光圈相切；

2、建立初始的可視化平臺(tái)，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件從存儲(chǔ)模塊中讀出燈具的光圈參數(shù)，根據(jù)光圈參數(shù)繪制出光圈圖像，在光圈圖像區(qū)域內(nèi)填充顏色模擬光束由光圈孔投射出來(lái)的光斑形狀，并將模擬的光斑形狀輸出并顯示在顯示屏上，形成初始的可視化平臺(tái)；

3、選擇切光片和確定切光片的控制點(diǎn)，包括以下步驟：

（3-1）用戶選擇一組預(yù)調(diào)節(jié)切光片，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件，從存儲(chǔ)模塊中讀取待調(diào)節(jié)切光片對(duì)應(yīng)的控制閾值參數(shù)，以初始的可視化平臺(tái)中光圈圓心為極點(diǎn)，以平行于所選取切光片的半徑為極軸建立極坐標(biāo)系；

（3-2）用戶在初始化的可視化平臺(tái)上選擇一個(gè)點(diǎn)作為控制點(diǎn)，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件，確定控制點(diǎn)的極坐標(biāo)P（ρ，θ）并判控制點(diǎn)是否有效，若該控制點(diǎn)無(wú)效則重新選擇另一點(diǎn)作為控制點(diǎn)，具體如下：

（3-2-1）根據(jù)控制點(diǎn)的極坐標(biāo)值P（ρ，θ），計(jì)算控切光片的切割點(diǎn)A、B的極坐標(biāo)值：AP/BP＝k；AP*BP＝（R ρ）*（R-ρ）；AP²＝R² ρ²-2Rρcos（α-θ）；BP²＝R² ρ²-2Rρcos（θ-β）；α≥β；其中，AP為切割點(diǎn)A到控制點(diǎn)P的距離值，BP為切割點(diǎn)B到控制點(diǎn)P的距離值，R為光圈圖像的半徑值，k為大于1的預(yù)設(shè)常數(shù)；ρ為控制點(diǎn)P的極徑，θ為控制點(diǎn)P的極角；α為所求的切割點(diǎn)A的極角，β為所求的切割點(diǎn)B的極角，得出切割點(diǎn)A的極坐標(biāo)值為A（R，α），切割點(diǎn)B的極坐標(biāo)值為B（R，β）；

（3-2-2）根據(jù)切割點(diǎn)A、B的極坐標(biāo)值，計(jì)算切光片的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ，切光片的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ計(jì)算方法下條件：當(dāng)α β＜2π時(shí)，Φ＝（π-α-β）/2；當(dāng)α β≥2π時(shí)，Φ＝（3π-α-β）/2；當(dāng)Φ≠π/2且Φ≠-π/2時(shí)：L＝R*（1-sin（β）-cos（β）*tan（Φ））；當(dāng)Φ＝π/2或Φ＝-π/2時(shí)，L＝0；其中，當(dāng)Φ＜0時(shí)，則切光片進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)Φ＞0時(shí)，則切光片進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；

（3-2-3）將計(jì)算所得的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ與預(yù)設(shè)置的控制閾值參數(shù)比較，所述控制閾值參數(shù)為最大推進(jìn)距離Lmax、最小推進(jìn)距離Lmin、最大旋轉(zhuǎn)角度Φmax、最小旋轉(zhuǎn)角度Φmin，若同時(shí)滿足如下條件，則該控制點(diǎn)為有效點(diǎn)，否則為無(wú)效點(diǎn)：Lmin≤L且L≤Lmax；Φmin≤Φ且Φ≤Φmax；其中，L為上一步驟計(jì)算所得的切光片的推進(jìn)距離，Φ為上一步驟計(jì)算所得的切光片的旋轉(zhuǎn)角度；Lmax為預(yù)設(shè)置的最大推進(jìn)距離，Lmin為預(yù)設(shè)置的最小推進(jìn)距離，Φmax為預(yù)設(shè)置的最大旋轉(zhuǎn)角度，Φmin為預(yù)設(shè)置的最小旋轉(zhuǎn)角度；其中，Φmax、Φmin的取值一般為Φmax∈（-π/2，π/2）、Φmin∈（-π/2，π/2），即Φ∈（-π/2，π/2）；Lmax、Lmin的取值一般為L(zhǎng)max∈（0，2R）、Lmin∈（0，2R），即L的取值范圍一般在于0-2R之間；

（3-2-4）重復(fù)步驟（3-2-1）——（3-2-3），確定其它預(yù)調(diào)節(jié)切光片的控制點(diǎn)；

4、將切光片運(yùn)行至對(duì)應(yīng)的位置對(duì)光圈進(jìn)行切割：通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件將各控制點(diǎn)的極坐標(biāo)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)切光片的控制信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)切光片至相應(yīng)位置，對(duì)光圈截面形狀進(jìn)行相應(yīng)的切割；控制點(diǎn)P的極坐標(biāo)值與該切光片的控制參數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換方法：當(dāng)α β＜2π時(shí)，Φ＝（π-α-β）/2；當(dāng)α β≥2π時(shí)，Φ＝（3π-α-β）/2；當(dāng)Φ≠π/2且Φ≠-π/2時(shí)：L＝R*（1-sin（β）-cos（β）*tan（Φ））；當(dāng)Φ＝π/2或Φ＝-π/2時(shí)，L＝0；其中，Φ為切光片的旋轉(zhuǎn)角度，當(dāng)Φ＜0時(shí)，則切光片進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)Φ＞0時(shí)，則切光片進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；L為切光片的推進(jìn)距離，α為切割點(diǎn)A的極角，β為切割點(diǎn)B的極角，R為光圈圖像的半徑值。

《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件計(jì)算、繪制該切光片的切割線并將該切割線在初始化平臺(tái)上輸出；切割線滿足如下條件：λ[sin（γ-β） sin（α-γ）]＝Rsin（α-β）。其中，λ為所求的切割線上任一點(diǎn)的極徑值，γ為所求的切割線上任一點(diǎn)的極角值，α為切割點(diǎn)A的極角，β為切割點(diǎn)B的極角。

《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括模擬切割步驟，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件對(duì)顯示屏上的光圈圖像進(jìn)行切割，將光圈的被切割部分的區(qū)域?qū)?yīng)的圖像進(jìn)行處理，具體包括如下步驟：

（8-1）選擇任一點(diǎn)作為檢測(cè)點(diǎn)，并確定檢測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)值，為M（t，d）；

（8-2）判斷該檢測(cè)點(diǎn)是否落在被切割區(qū)域內(nèi)，若是，則將該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值設(shè)置為背景色值并顯示，否則，該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值不做修改，并進(jìn)入下一步驟；檢測(cè)點(diǎn)是否落在被切割區(qū)域內(nèi)的判斷：若檢測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)值同時(shí)滿足以下條件，則該檢測(cè)點(diǎn)落在被切割區(qū)域內(nèi)：當(dāng)R≥L≥0時(shí)，α≥d≥β且t＞NO；當(dāng)L＞R，β＜π/2時(shí)，α≥d≥β或者t＜NO；當(dāng)L＞R，β＞π/2時(shí)，d≥α或者β≥d或者t＜NO；其中，L為步驟（3-2-2）所求得的切光片的推進(jìn)距離L，R為光圈圖像的半徑值；d為檢測(cè)點(diǎn)的極角，α為切割點(diǎn)A的極角，β為切割點(diǎn)B的極角，t為檢測(cè)點(diǎn)的極徑，NO為檢測(cè)點(diǎn)M、光圈圖像中心點(diǎn)O的連線與切割線的交點(diǎn)N到光圈圖像中心點(diǎn)O之間的距離值；

（8-3）判斷光圈圖像區(qū)域內(nèi)所有的點(diǎn)是否都已檢測(cè)完，若是，執(zhí)行步驟4，否則返回步驟（8-1），繼續(xù)檢測(cè)，直到所有點(diǎn)均已檢測(cè)完畢。

《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》方法的優(yōu)選方案，在步驟3中，對(duì)應(yīng)每組切光片各建立一個(gè)控制點(diǎn)有效區(qū)域，該控制點(diǎn)有效區(qū)域?yàn)榍泄馄挠行Э刂泣c(diǎn)的集合，具體步驟為：

（9-1）用戶任意選擇一組切光片，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件從存儲(chǔ)模塊中讀取該切光片的控制閾值參數(shù)；

（9-2）建立控制點(diǎn)有效區(qū)域，根據(jù)該切光片對(duì)應(yīng)的控制閾值參數(shù)，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件確定該切光片的控制點(diǎn)有效區(qū)域，并將其輸出顯示到顯示屏上，具體步驟為：

（9-2-1）選擇光圈圖像區(qū)域內(nèi)的任一點(diǎn)，作為控制檢測(cè)點(diǎn)，該控制檢測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)值P（ρ，θ）；

（9-2-2）根據(jù)步驟（3-2-1）~（3-2-3）的方法對(duì)該控制檢測(cè)點(diǎn)P進(jìn)行檢測(cè)，若該控制檢測(cè)點(diǎn)P為有效點(diǎn)，則進(jìn)入下一步驟，否則，進(jìn)入步驟（9-2-4）；

（9-2-3）對(duì)該控制檢測(cè)點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的像素值修改為提示顏色值；

（9-2-4）返回執(zhí)行步驟（9-2-1）~（9-2-3），直至所有的點(diǎn)均檢測(cè)完成；所有像素值為提示顏色值的控制檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域構(gòu)成所述的控制點(diǎn)有效區(qū)域；

（9-3）重復(fù)步驟（9-1）、（9-2），確定其它切光片的有效區(qū)域。

可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法有益效果

1、通過(guò)建立可視化平臺(tái)，且采用單一控制點(diǎn)的控制方式，具有控制簡(jiǎn)單、方便、快速、直觀等優(yōu)點(diǎn)。

2、可精確的確定控制點(diǎn)有效范圍，即有效點(diǎn)控制區(qū)域，并采用直觀的方式提示用戶操作，使得用戶操作便利，并能快速地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的切割效果。

3、對(duì)控制點(diǎn)到切光片位置的轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)了精確的算法，保證操作平滑且穩(wěn)定，且能夠控制切光片精確到位地移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的光圈截面切割效果，得到預(yù)期的光束形狀。

在舞臺(tái)燈光領(lǐng)域中，通常采用投射類(lèi)的燈具來(lái)投射光線，而燈具的光源投射開(kāi)口是固定的，要改變燈具投射光線的光束形狀，一般是通過(guò)旋轉(zhuǎn)切光片技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體為：在燈具的光線投射口處（即光圈四周處）設(shè)有四組切光片（上切光片，左切光片，下切光片，右切光片），該四組切光片能在一定范圍內(nèi)直行或旋轉(zhuǎn)，用來(lái)對(duì)光束截面的形狀進(jìn)行切割；燈光設(shè)計(jì)師通過(guò)燈光控制臺(tái)系統(tǒng)對(duì)這四組切光片進(jìn)行配置編排，并改變各切光片相對(duì)燈具軸線的位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)燈具的光線投射口大小，以切割光圈截面形狀，使得達(dá)到預(yù)期的光圈效果。

截至2012年2月，在燈光控制臺(tái)系統(tǒng)中，對(duì)切光片的控制主要有以下方式：（1）直接輸入?yún)?shù)值，即用戶通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制按鈕來(lái)輸入直接參數(shù)值，燈光控制臺(tái)系統(tǒng)中的中央處理器根據(jù)該參數(shù)值，向控制切光片的電機(jī)發(fā)送相關(guān)的控制命令，進(jìn)而通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)切光片運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置，對(duì)光圈截面進(jìn)行形狀切割，以達(dá)到改變燈具投射光線的光束形狀的目的，這種控制方式雖然能起到改變光束形狀的作用，但是，不夠直觀，用戶需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)輸入?yún)?shù)值，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不是很豐富的操作者，如果想要調(diào)節(jié)到預(yù)期的光束形狀，只能通過(guò)不斷地嘗試輸入不同的參數(shù)值直到達(dá)到預(yù)期效果為止，整個(gè)過(guò)程比較費(fèi)時(shí)間，且繁瑣，操作非常不便；（2）通過(guò)可視化互動(dòng)控制，通過(guò)在可視化平臺(tái)上針對(duì)每組切光片確定多個(gè)控制點(diǎn)，再將多個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)來(lái)拖動(dòng)一組切光片，這種方式雖然比前者直觀，但由于要確定多個(gè)控制點(diǎn)，因此，具有存在控制點(diǎn)較多、控制點(diǎn)有效范圍反饋不夠等缺陷。可見(jiàn)，相關(guān)技術(shù)中，對(duì)切光片的控制方式普遍存在著不夠直觀、操作不便等缺陷。

圖1為《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》燈光控制模塊結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》控制方法總體流程圖；

圖4是所建立的光圈圖像示意圖；

圖5是單一切光片的切割效果模擬圖；

圖6為判斷該檢測(cè)點(diǎn)是否落在被切割區(qū)域內(nèi)的原理示意圖；

圖7是《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》所示方法中采用單一控制點(diǎn)確定一條切光片位置的原理示意圖；

圖8是計(jì)算切光片的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ的原理示意圖；

圖9為切光片初始位置在光圈所在平面的投影示意圖。

《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》涉及舞臺(tái)燈具控制領(lǐng)域，具體涉及一種舞臺(tái)燈具切光片的可視化調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)以及應(yīng)用該系統(tǒng)可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具的方法。

1.一種可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)，其特征在于：包括顯示屏、用于控制燈具切光片和光圈的燈光控制模塊、用于存儲(chǔ)切光片控制閾值參數(shù)和光圈參數(shù)的存儲(chǔ)模塊、切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述顯示屏、存儲(chǔ)模塊和切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均與燈光控制模塊連接，所述切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接切光片；所述燈光控制模塊包括：初始化設(shè)置模塊，用于初始化切光片位置，并向切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將各切光片移動(dòng)至初始位置，使切光片與光束相切；可視化平臺(tái)建立模塊，用于建立模擬光圈圖像及初始光束圖像的初始化可視化平臺(tái)；切光片選擇模塊，用于通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件從存儲(chǔ)模塊中讀取切光片的參數(shù)，根據(jù)待投射的光斑形狀，選擇待調(diào)節(jié)控制的切光片；控制點(diǎn)選取模塊，用于在初始化可視化平臺(tái)上選取切光片的控制點(diǎn)并判斷該控制點(diǎn)是否有效；切割線繪制模塊，用于確定切光片的切割線，并將切割線輸出并顯示在顯示屏上；切割控制信號(hào)輸出模塊，用于將所選取的有效控制點(diǎn)的極坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為切光片的控制信號(hào)，并用該控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)切光片的切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)而控制切光片移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)，其特征在于所述燈光控制模塊還包括切割可視化模擬模塊，用于模擬并顯示切光片切割光束的效果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述顯示屏為觸摸顯示屏。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)。

5.一種用于控制權(quán)利要求1-4任一所述可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟：（1）初始化切光片，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件驅(qū)動(dòng)燈具切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將切光片移至初始位置；（2）建立初始的可視化平臺(tái)，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件從存儲(chǔ)模塊中讀出燈具的光圈參數(shù)，根據(jù)光圈參數(shù)繪制出光圈圖像，在光圈圖像區(qū)域內(nèi)填充顏色模擬光束由光圈孔投射出來(lái)的光斑形狀，并將模擬的光斑形狀輸出并顯示在顯示屏上，形成初始的可視化平臺(tái)；（3）選擇切光片和確定切光片的控制點(diǎn)，包括以下步驟：（3-1）用戶選擇一組預(yù)調(diào)節(jié)切光片，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件，從存儲(chǔ)模塊中讀取待調(diào)節(jié)切光片對(duì)應(yīng)的控制閾值參數(shù)，以初始的可視化平臺(tái)中光圈圓心為極點(diǎn)，以平行于所選取切光片的半徑為極軸建立極坐標(biāo)系；（3-2）用戶在初始化的可視化平臺(tái)上選擇一個(gè)點(diǎn)作為控制點(diǎn)，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件，確定控制點(diǎn)的極坐標(biāo)P（ρ，θ）并判控制點(diǎn)是否有效，若該控制點(diǎn)無(wú)效則重新選擇另一點(diǎn)作為控制點(diǎn)，具體如下：（3-2-1）根據(jù)控制點(diǎn)的極坐標(biāo)值P（ρ，θ），計(jì)算控切光片的切割點(diǎn)A、B的極坐標(biāo)值：AP/BP=k；AP*BP=（R ρ）*（R-ρ）；AP²=R² ρ²-2Rρcos（α-θ）；BP²=R² ρ²-2Rρcos（θ-β）；α≥β；其中，AP為切割點(diǎn)A到控制點(diǎn)P的距離值，BP為切割點(diǎn)B到控制點(diǎn)P的距離值，R為光圈圖像的半徑值，k為大于1的預(yù)設(shè)常數(shù)；ρ為控制點(diǎn)P的極徑，θ為控制點(diǎn)P的極角；α為所求的切割點(diǎn)A的極角，β為所求的切割點(diǎn)B的極角，得出切割點(diǎn)A的極坐標(biāo)值為A（R，α），切割點(diǎn)B的極坐標(biāo)值為B（R，β）；（3-2-2）根據(jù)切割點(diǎn)A、B的極坐標(biāo)值，計(jì)算切光片的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ，切光片的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ計(jì)算方法如下：當(dāng)α β＜2π時(shí)，Φ=（π-α-β）/2；當(dāng)α β≥2π時(shí)，Φ=（3π-α-β）/2；當(dāng)Φ≠π/2且Φ≠-π/2時(shí)：L=R*（1–sin（β）–cos（β）*tan（Φ））；當(dāng)Φ=π/2或Φ=-π/2時(shí)，L=0；其中，當(dāng)Φ＜0時(shí)，則切光片進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)Φ＞0時(shí)，則切光片進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；（3-2-3）將計(jì)算所得的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ與預(yù)設(shè)置的控制閾值參數(shù)比較，所述控制閾值參數(shù)為最大推進(jìn)距離Lmax、最小推進(jìn)距離Lmin、最大旋轉(zhuǎn)角度Φmax、最小旋轉(zhuǎn)角度Φmin，若同時(shí)滿足如下條件，則該控制點(diǎn)為有效點(diǎn)，否則為無(wú)效點(diǎn)：Lmin≤L且L≤Lmax；Φmin≤Φ且Φ≤Φmax；Lmax為預(yù)設(shè)置的最大推進(jìn)距離，Lmin為預(yù)設(shè)置的最小推進(jìn)距離，Φmax為預(yù)設(shè)置的最大旋轉(zhuǎn)角度，Φmin為預(yù)設(shè)置的最小旋轉(zhuǎn)角度；（3-2-4）重復(fù)步驟（3-2-1）——（3-2-3），確定其它預(yù)調(diào)節(jié)切光片的控制點(diǎn)；（4）將切光片運(yùn)行至對(duì)應(yīng)的位置對(duì)光圈進(jìn)行切割：通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件將各控制點(diǎn)的極坐標(biāo)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)切光片的控制信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)切光片至相應(yīng)位置，對(duì)光圈截面形狀進(jìn)行相應(yīng)的切割。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：在進(jìn)行步驟（4）前，先通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件計(jì)算、繪制切光片的切割線并將該切割線在初始化平臺(tái)上輸出；切割線滿足如下條件：λ[sin（γ-β） sin（α-γ）]=Rsin（α-β）。其中，λ為所求的切割線上任一點(diǎn)的極徑值，γ為所求的切割線上任一點(diǎn)的極角值，α為切割點(diǎn)A的極角，β為切割點(diǎn)B的極角。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：還包括模擬切割步驟，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件對(duì)顯示屏上的光圈圖像進(jìn)行模擬切割，將光圈的被切割部分的區(qū)域?qū)?yīng)的圖像進(jìn)行處理，具體包括如下步驟：（8-1）選擇任一點(diǎn)作為檢測(cè)點(diǎn)，并確定檢測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)值，為M（t，d）；（8-2）判斷該檢測(cè)點(diǎn)是否落在被切割區(qū)域內(nèi)，若是，則將該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值設(shè)置為背景色值并顯示，否則，該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值不做修改，并進(jìn)入下一步驟；檢測(cè)點(diǎn)是否落在被切割區(qū)域內(nèi)的判斷：若檢測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)值同時(shí)滿足以下條件，則該檢測(cè)點(diǎn)落在被切割區(qū)域內(nèi)：當(dāng)R≥L≥0時(shí)，α≥d≥β且t＞NO；當(dāng)L＞R，β＜π/2時(shí)，α≥d≥β或者t當(dāng)L＞R，β＞π/2時(shí)，d≥α或者β≥d或者t其中，L為步驟（3-2-2）所求得的切光片的推進(jìn)距離L，R為光圈圖像的半徑值；d為檢測(cè)點(diǎn)的極角，α為切割點(diǎn)A的極角，β為切割點(diǎn)B的極角，t為檢測(cè)點(diǎn)的極徑，NO為檢測(cè)點(diǎn)M、光圈圖像中心點(diǎn)O的連線與切割線的交點(diǎn)N到光圈圖像中心點(diǎn)O之間的距離值；（8-3）判斷光圈圖像區(qū)域內(nèi)所有的點(diǎn)是否都已檢測(cè)完，若是，執(zhí)行步驟（4），否則返回步驟（8-1），繼續(xù)檢測(cè)，直到所有點(diǎn)均已檢測(cè)完畢。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：在步驟（3）中，對(duì)應(yīng)每組切光片各建立一個(gè)控制點(diǎn)有效區(qū)域，該控制點(diǎn)有效區(qū)域?yàn)榍泄馄挠行Э刂泣c(diǎn)的集合，具體步驟為：（9-1）用戶任意選擇一組切光片，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件從存儲(chǔ)模塊中讀取該切光片的控制閾值參數(shù)；（9-2）建立控制點(diǎn)有效區(qū)域，根據(jù)該切光片對(duì)應(yīng)的控制閾值參數(shù)，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件確定該切光片的控制點(diǎn)有效區(qū)域，并將其輸出顯示到顯示屏上，具體步驟為：（9-2-1）選擇光圈圖像區(qū)域內(nèi)的任一點(diǎn)，作為控制檢測(cè)點(diǎn)，該控制檢測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)值P（ρ，θ）；（9-2-2）根據(jù)步驟（3-2-1）~（3-2-3）的方法對(duì)該控制檢測(cè)點(diǎn)P進(jìn)行檢測(cè)，若該控制檢測(cè)點(diǎn)P為有效點(diǎn)，則進(jìn)入下一步驟，否則，進(jìn)入步驟（9-2-4）；（9-2-3）對(duì)該控制檢測(cè)點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的像素值修改為提示顏色值；（9-2-4）返回執(zhí)行步驟（9-2-1）~（9-2-3），直至所有的點(diǎn)均檢測(cè)完成；所有像素值為提示顏色值的控制檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域構(gòu)成所述的控制點(diǎn)有效區(qū)域；（9-3）重復(fù)步驟（9-1）、（9-2），確定其它切光片的有效區(qū)域。

• 實(shí)施例1

參照?qǐng)D1-2所示，《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)，包括顯示屏、用于控制燈具切光片和光圈的燈光控制模塊、用于存儲(chǔ)切光片控制閾值參數(shù)和光圈參數(shù)的存儲(chǔ)模塊、切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，顯示屏、存儲(chǔ)模塊和切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均與燈光控制模塊連接，所述切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接切光片；其中顯示屏優(yōu)選為觸摸顯示屏，切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選為步進(jìn)電機(jī)；其中存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)燈具的地址數(shù)據(jù)、燈具光圈的參數(shù)、切光片的地址數(shù)據(jù)、切光片的參數(shù)、切光片的控制閾值參數(shù)（包括切光片的最大推進(jìn)距離Lmax、最小推進(jìn)距離Lmin、最大旋轉(zhuǎn)角度Φmax、最小旋轉(zhuǎn)角度Φmin）等數(shù)據(jù)；顯示屏用于顯示該控制系統(tǒng)與用戶交互的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括光圈圖像等構(gòu)成的可視化平臺(tái)、切割效果模擬圖像等。燈光控制模塊用于初始化切光片，選取控制點(diǎn)并判斷控制點(diǎn)是否有效、選取切光片、計(jì)算切光片的切割線、建立可視化平臺(tái)、將控制點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)并輸出該信號(hào)控制切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等，燈光控制模塊包括：初始化設(shè)置模塊，用于初始化各切光片的切割點(diǎn)位置，并向切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將各切光片移動(dòng)至初始位置，使切光片與光束相切；可視化平臺(tái)建立模塊，用于建立光圈圖像及初始光束圖像模擬的可視化平臺(tái)；切光片選擇模塊，用于通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件從存儲(chǔ)模塊中讀取切光片的參數(shù)，根據(jù)待投射的光斑形狀，選擇待調(diào)節(jié)控制的切光片；控制點(diǎn)選取模塊，用于在初始化可視化平臺(tái)上選取切光片的控制點(diǎn)并判斷該控制點(diǎn)是否有效；切割線繪制模塊，用于確定切光片的切割線，并將切割線顯示在顯示屏上；切割控制信號(hào)輸出模塊，用于將所選取的有效控制點(diǎn)的極坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為切光片的控制信號(hào)，并用該控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)切光片的切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)而控制切光片移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置。

切割可視化模擬模塊，用于可視化模擬及顯示所選切光片切割光束的效果。

參照?qǐng)D3-8所示，《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制方法包括以下步驟：

1、初始化各切光片，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制系統(tǒng)中的軟件，初始化設(shè)置模塊向切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將各切光片移動(dòng)至初始位置，使切光片處于光束相切處，此時(shí)，切光片不對(duì)光束進(jìn)行任何切割，光束完整地由光圈孔投射出來(lái)，其形成的光斑形狀與光圈孔的形狀一致，一般為圓形，上、下切光片處于水平，左、右切光片處于垂直，如圖9所示。

2、建立初始的可視化平臺(tái)，具體包括以下步驟：（2-1）通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件，可視化平臺(tái)建立模塊從存儲(chǔ)模塊中讀取燈具的光圈參數(shù)，根據(jù)燈具的光圈參數(shù)，繪制光圈圖像，并將繪制好的光圈圖像輸出到顯示屏上；（2-2）通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件，可視化平臺(tái)建立模塊在繪制好的光圈圖像區(qū)域內(nèi)進(jìn)行顏色填充（將光束圖像所在區(qū)域的各像素點(diǎn)的像素值均設(shè)置為光束顏色值，優(yōu)選為白色），所填充區(qū)域用于模擬光束由光圈孔投射出來(lái)的光斑形狀，光圈圖像與顏色填充區(qū)域形成初始光束圖像；將初始光束圖像輸出到并顯示在顯示屏上，形成初始的可視化平臺(tái)，如圖4所示，其中1表示光圈圖像。

3、選擇切光片和確定切光片的控制點(diǎn)，包括以下步驟：

（3-1）用戶選擇一組預(yù)調(diào)節(jié)切光片，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件，從存儲(chǔ)模塊中讀取待調(diào)節(jié)切光片對(duì)應(yīng)的控制閾值參數(shù)，以初始的可視化平臺(tái)中光圈圖像的圓心為極點(diǎn)，以與所選取切光片初始狀態(tài)平行的半徑為極軸建立極坐標(biāo)系；其中上切光片對(duì)應(yīng)極坐標(biāo)系以與上切光片平行且指向右向的半徑為極軸，左切光片對(duì)應(yīng)極坐標(biāo)系以與左切光片平行且指向上方的半徑為極軸，下切光片對(duì)應(yīng)極坐標(biāo)系以與下切光片平行且指向左向的半徑為極軸，右切光片對(duì)應(yīng)極坐標(biāo)系以與右切光片平行且指向下的半徑為極軸；

（3-2）用戶在初始化的可視化平臺(tái)上選擇一個(gè)點(diǎn)作為控制點(diǎn)，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件，確定控制點(diǎn)的極坐標(biāo)P（ρ，θ）并判控制點(diǎn)是否有效，若該控制點(diǎn)無(wú)效則重新選擇另一點(diǎn)作為控制點(diǎn)，具體如下：

（3-2-1）根據(jù)控制點(diǎn)的極坐標(biāo)值P（ρ，θ），計(jì)算控切光片的切割點(diǎn)A、B的極坐標(biāo)值，所述切割點(diǎn)為切光片與光束圓周的交點(diǎn)（在可視化平臺(tái)中，切割點(diǎn)為切割線與光圈圖像圓周的交點(diǎn)），切割線為切光片對(duì)光束形狀（光斑形狀）的切割邊；切割點(diǎn)A、B具體計(jì)算方法如下：AP/BP＝k；AP*BP＝（R ρ）*（R-ρ）；AP²＝R² ρ²-2Rρcos（α-θ）；BP²＝R² ρ²-2Rρcos（θ-β）；α≥β；其中，AP為切割點(diǎn)A到控制點(diǎn)P的距離值，BP為切割點(diǎn)B到控制點(diǎn)P的距離值，R為光圈圖像的半徑值，k為大于1的預(yù)設(shè)常數(shù)；ρ為控制點(diǎn)P的極徑，θ為控制點(diǎn)P的極角；α為所求的切割點(diǎn)A的極角，β為所求的切割點(diǎn)B的極角，得出切割點(diǎn)A的極坐標(biāo)值為A（R，α），切割點(diǎn)B的極坐標(biāo)值為B（R，β）；

（3-2-2）根據(jù)切割點(diǎn)A、B的極坐標(biāo)值，計(jì)算切光片的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ，切光片的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ計(jì)算方法下條件：當(dāng)α β＜2π時(shí)，Φ＝（π-α-β）/2；當(dāng)α β≥2π時(shí)，Φ＝（3π-α-β）/2；當(dāng)Φ≠π/2且Φ≠-π/2時(shí)：L＝R*（1-sin（β）-cos（β）*tan（Φ））；當(dāng)Φ＝π/2或Φ＝-π/2時(shí)，L＝0；其中，當(dāng)Φ＜0時(shí)，則切光片進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)Φ＞0時(shí)，則切光片進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；

（3-2-3）將計(jì)算所得的推進(jìn)距離L以及旋轉(zhuǎn)角度Φ與預(yù)設(shè)置的控制閾值參數(shù)比較，所述控制閾值參數(shù)為最大推進(jìn)距離Lmax、最小推進(jìn)距離Lmin、最大旋轉(zhuǎn)角度Φmax、最小旋轉(zhuǎn)角度Φmin，若同時(shí)滿足如下條件，則該控制點(diǎn)為有效點(diǎn)，否則為無(wú)效點(diǎn)：Lmin≤L且L≤Lmax；Φmin≤Φ且Φ≤Φmax；Lmax為預(yù)設(shè)置的最大推進(jìn)距離，Lmin為預(yù)設(shè)置的最小推進(jìn)距離，Φmax為預(yù)設(shè)置的最大旋轉(zhuǎn)角度，Φmin為預(yù)設(shè)置的最小旋轉(zhuǎn)角度；其中，Φmax、Φmin的取值一般為Φmax∈（-π/2，π/2）、Φmin∈（-π/2，π/2），即Φ∈（-π/2，π/2）；Lmax、Lmin的取值一般為L(zhǎng)max∈（0，2R）、Lmin∈（0，2R），即L的取值范圍一般在于0-2R之間；具體計(jì)算原理如圖8所示，圖中，假設(shè)CD為切光片的初始位置，GH為切光片推進(jìn)后的位置（G、H分別為切光片推進(jìn)后與光圈圓周的交點(diǎn)），AB為切光片旋轉(zhuǎn)后的位置（A、B分別為切光片旋轉(zhuǎn)后與光圈圓周的交點(diǎn)），則圖中EF線段長(zhǎng)度則代表切光片的推進(jìn)距離L，∠HFB為所求的切光片的旋轉(zhuǎn)角度Φ，∠B₀OA＝α，∠B₀OB＝β；切光片的推進(jìn)距離L的計(jì)算：圖中，過(guò)B做CD的垂直線段B₀B₂，則可以推導(dǎo)出L＝EF＝B₂B₁＝B₂B₀-BB₀-B₁B＝R-R*sin（β）-R*cos（β）*tan（Φ）＝R*（1-sin（β）-cos（β）*tan（Φ））；切光片的旋轉(zhuǎn)角度Φ的計(jì)算：當(dāng)α β＜2π時(shí)，如圖8所示，作∠BOA的角平分線OI，則OI⊥AB，可推導(dǎo)出∠HFB＝∠IOF，故Φ＝∠IOF＝π/2-（∠BOA/2 ∠B₀OB）＝（π-α-β）/2；同理，當(dāng)α β≥2π時(shí)，可以推導(dǎo)出，Φ＝（3π-α-β）/2；

（3-2-4）重復(fù)步驟（3-2-1）——（3-2-3），確定其它預(yù)調(diào)節(jié)切光片的控制點(diǎn)。

4、將切光片運(yùn)行至對(duì)應(yīng)的位置對(duì)光圈進(jìn)行切割：通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件將各控制點(diǎn)的極坐標(biāo)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)切光片的控制信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)切光片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)切光片至相應(yīng)位置，對(duì)光圈截面形狀進(jìn)行相應(yīng)的切割；控制點(diǎn)P的極坐標(biāo)值與該切光片的控制參數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換方法：當(dāng)α β＜2π時(shí)，Φ＝（π-α-β）/2；當(dāng)α β≥2π時(shí)，Φ＝（3π-α-β）/2；當(dāng)Φ≠π/2且Φ≠-π/2時(shí)：L＝R*（1-sin（β）-cos（β）*tan（Φ））；當(dāng)Φ＝π/2或Φ＝-π/2時(shí)，L＝0；其中，Φ為切光片的旋轉(zhuǎn)角度，當(dāng)Φ＜0時(shí)，則切光片進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)Φ＞0時(shí)，則切光片進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；L為切光片的推進(jìn)距離，α為切割點(diǎn)A的極角，β為切割點(diǎn)B的極角，R為光圈圖像的半徑值。

《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》方法的優(yōu)選方案，在進(jìn)行步驟4前，先通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件計(jì)算、繪制切光片的切割線并將該切割線在初始化平臺(tái)上輸出；切割線滿足如下條件：λ[sin（γ-β） sin（α-γ）]＝Rsin（α-β）。其中，λ為所求的切割線上任一點(diǎn)的極徑值，γ為所求的切割線上任一點(diǎn)的極角值，α為切割點(diǎn)A的極角，β為切割點(diǎn)B的極角；通過(guò)該步驟，可以較為直觀的顯示切割的大致效果。

《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》方法的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括模擬切割步驟，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件對(duì)顯示屏上的光圈圖像進(jìn)行模擬切割，將光圈的被切割部分的區(qū)域?qū)?yīng)的圖像進(jìn)行處理，具體包括如下步驟：

（8-1）選擇任一點(diǎn)作為檢測(cè)點(diǎn)，并確定檢測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)值，為M（t，d）；

（8-2）判斷該檢測(cè)點(diǎn)是否落在被切割區(qū)域內(nèi)，若是，則將該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值設(shè)置為背景色值并顯示，否則，該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值不做修改，并進(jìn)入下一步驟；檢測(cè)點(diǎn)是否落在被切割區(qū)域內(nèi)的判斷：若檢測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)值同時(shí)滿足以下條件，則該檢測(cè)點(diǎn)落在被切割區(qū)域內(nèi)：當(dāng)R≥L≥0時(shí)，α≥d≥β且t＞NO；當(dāng)L＞R，β＜π/2時(shí)，α≥d≥β或者t＜NO；當(dāng)L＞R，β＞π/2時(shí)，d≥α或者β≥d或者t＜NO；其中，L為步驟（3-2-2）所求得的切光片的推進(jìn)距離L，R為光圈圖像的半徑值；d為檢測(cè)點(diǎn)的極角，α為切割點(diǎn)A的極角，β為切割點(diǎn)B的極角，t為檢測(cè)點(diǎn)的極徑，NO為檢測(cè)點(diǎn)M、光圈圖像中心點(diǎn)O的連線與切割線的交點(diǎn)N到光圈圖像中心點(diǎn)O之間的距離值；

（8-3）判斷光圈圖像區(qū)域內(nèi)所有的點(diǎn)是否都已檢測(cè)完，若是，執(zhí)行步驟4，否則返回步驟（8-1），繼續(xù)檢測(cè)，直到所有點(diǎn)均已檢測(cè)完畢；

該步驟能夠清晰地顯示經(jīng)切光片切割后的光束效果。

• 實(shí)施例2

該實(shí)施例相對(duì)于實(shí)施例1的改進(jìn)在于，對(duì)于步驟3確定控制點(diǎn)的步驟中，對(duì)應(yīng)每個(gè)切光片各建立有一個(gè)控制點(diǎn)有效區(qū)域，該控制點(diǎn)有效區(qū)域?yàn)榍泄馄挠行Э刂泣c(diǎn)的集合，也就是說(shuō)，當(dāng)確定了所選擇的切光片，則在可視化平臺(tái)上顯示出該控制點(diǎn)有效區(qū)域，用戶只需在該有效區(qū)任選一點(diǎn)即為有效控制點(diǎn)，無(wú)須再判斷該點(diǎn)是否有效，便于提示用戶快速操作，建立控制點(diǎn)有效區(qū)域的步驟具體為：

（9-1）用戶任意選擇一組切光片，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件從存儲(chǔ)模塊中讀取該切光片對(duì)應(yīng)的控制閾值參數(shù)；

（9-2）建立控制點(diǎn)有效區(qū)域，根據(jù)該切光片對(duì)應(yīng)的控制閾值參數(shù)，通過(guò)預(yù)設(shè)置在燈光控制模塊中的軟件確定該切光片的控制點(diǎn)有效區(qū)域，并將其輸出顯示到顯示屏上，具體步驟為：

（9-2-1）選擇光圈圖像區(qū)域內(nèi)的任一點(diǎn)，作為控制檢測(cè)點(diǎn)，該控制檢測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)值P（ρ，θ）；

（9-2-2）根據(jù)步驟（3-2-1）、（3-2-2）、（3-2-3）的方法對(duì)該控制檢測(cè)點(diǎn)P進(jìn)行檢測(cè)，若該控制檢測(cè)點(diǎn)P為有效點(diǎn)，則進(jìn)入下一步驟，否則，進(jìn)入步驟（9-2-4）；

（9-2-3）對(duì)該控制檢測(cè)點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的像素值修改為提示顏色值；

（9-2-4）返回執(zhí)行步驟（9-2-1）~（9-2-3），直至所有的點(diǎn)均檢測(cè)完成；所有像素值為提示顏色值的控制檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域構(gòu)成所述的控制點(diǎn)有效區(qū)域，作為優(yōu)選，所述提示顏色值為透明色值，即在有效點(diǎn)所在區(qū)域上增加一層透明色，作為控制點(diǎn)有效區(qū)域；

（9-3）重復(fù)步驟（9-1）、（9-2），確定其它切光片的有效區(qū)域。

《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》所述控制方法的原理：

1、單一控制點(diǎn)確定一條切光片位置的算法原理：如圖7所示，對(duì)過(guò)圓（即光圈圖像）內(nèi)任意一點(diǎn)P的弦AB（即切割線AB），加以約束要求線段AP為線段PB的k（k＞1）倍，再加以約束要求弦AB在圓內(nèi)呈順時(shí)針?lè)较蚺帕校瑢?duì)任意給定P點(diǎn)，這樣的弦AB僅存在一條，具體為：半徑為R的以O(shè)為圓心的圓內(nèi)，以圓心O點(diǎn)為極點(diǎn)，水平向右方向半徑為極軸方向，過(guò)極坐標(biāo)為（ρ，θ）的P點(diǎn)的弦AB，假使?jié)M足線段AP/BP＝k，則再根據(jù)相交弦定理有AP*BP＝（R ρ）*（R-ρ），可知有確定的AP、BP解。這樣三角形AOP、POB各邊長(zhǎng)已經(jīng)確定，可以得到∠AOP（即切割點(diǎn)A的極角α）、∠POB（即切割點(diǎn)B的極角β）的值，再加上弦AB的順時(shí)針約束去掉一個(gè)解，那么A、B點(diǎn)的極坐標(biāo)分別為（R，∠AOP θ）、（R，θ-∠POB）。

2、有效范圍：同樣的，通過(guò)上述約束，對(duì)于任意弦AB，可以唯一確定點(diǎn)P。所以我們可以根據(jù)切光片的有效配置范圍確定這樣的控制點(diǎn)的范圍并且通過(guò)交互界面進(jìn)行提示。

3、保證操作平滑以及穩(wěn)定：上述數(shù)學(xué)模型中，越是接近圓心（O）的點(diǎn)P，對(duì)弦AB的影響越靈敏，只要我們采用合適的系數(shù)k，就可以保證P點(diǎn)距離圓心O有一定的距離，進(jìn)而保證操作的平滑以及穩(wěn)定。

2021年6月24日，《可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)及其控制方法》獲得第二十二屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B

用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法專利目的

《用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法》公開(kāi)一種用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法，可用于多種物料在多種復(fù)雜工況的下干燥運(yùn)行過(guò)程，可自行調(diào)整參數(shù)、控制效果好、提高干燥效率、顆粒收得率高、細(xì)粉少。

用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)方案

《用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法》公開(kāi)一種用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)設(shè)置在流化床床身旁，通過(guò)管道和電路連接流化床床身，控制流化床運(yùn)作，其特點(diǎn)是，該控制系統(tǒng)包含：風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)通過(guò)管道連接上述的流化床床身；風(fēng)速檢測(cè)儀，該風(fēng)速檢測(cè)儀設(shè)置在連接上述的風(fēng)機(jī)與流化床床身的管道中；出風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)儀，該出風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)儀設(shè)置在連接上述的風(fēng)機(jī)與流化床床身的管道外壁上；空氣處理單元，該空氣處理單元通過(guò)管道連接上述的流化床床身；溫度調(diào)節(jié)器，該溫度調(diào)節(jié)器設(shè)置在上述的空氣處理單元上；進(jìn)風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)儀，該進(jìn)風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)儀設(shè)置在連接上述的溫度調(diào)節(jié)器與流化床床身的管道上；流化床壓差表和物料溫度和濕度監(jiān)測(cè)儀，該流化床壓差表和物料溫度和濕度監(jiān)測(cè)儀分別設(shè)置在上述的流化床床身上；以及，控制柜，該控制柜通過(guò)電纜分別與上述的風(fēng)機(jī)、風(fēng)速檢測(cè)儀、出風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)儀、空氣處理單元、溫度調(diào)節(jié)器、進(jìn)風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)儀、流化床壓差表和物料溫度和濕度監(jiān)測(cè)儀電路連接。

上述的控制柜內(nèi)設(shè)有控制單元、分別與上述的控制單元電路連接的風(fēng)機(jī)變頻器、風(fēng)量調(diào)節(jié)器和輸入輸出模塊。

上述的控制單元包含主控模塊，以及分別與該主控模塊電路連接的風(fēng)量控制模塊、流化床溫度控制模塊、抖袋控制模塊、空氣處理單元控制模塊和干燥終止控制模塊；

上述的流化床溫度控制模塊、抖袋控制模塊和空氣處理單元控制模塊組成干燥控制模塊；

上述的風(fēng)量控制模塊還電路連接上述的風(fēng)機(jī)變頻器；

上述的流化床溫度控制模塊還電路連接上述的溫度調(diào)節(jié)器；

上述的抖袋控制模塊還電路連接設(shè)置在上述的流化床床身上的抖袋系統(tǒng)；

上述的空氣處理單元控制模塊還電路連接上述的空氣處理單元；

上述的干燥終止控制模塊還電路連接流化床。

一種用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法，其特點(diǎn)是，該方法包含以下步驟：

步驟1初步預(yù)先設(shè)定工藝參數(shù)，該工藝參數(shù)包含：風(fēng)量初始目標(biāo)值、終點(diǎn)判定方式以及相應(yīng)的值、溫度調(diào)節(jié)器開(kāi)度值、進(jìn)風(fēng)溫度、抖袋控制參數(shù)；

步驟2根據(jù)設(shè)定的工藝參數(shù)，流化床控制系統(tǒng)啟動(dòng)，控制流化床對(duì)物料進(jìn)行干燥；

步驟3根據(jù)干燥時(shí)間和流化床壓差表所檢測(cè)到的流化床內(nèi)壓差值，調(diào)整風(fēng)量實(shí)時(shí)目標(biāo)值；

步驟4主控模塊將流化床風(fēng)量實(shí)時(shí)目標(biāo)值、風(fēng)量測(cè)量值、物料溫度、進(jìn)風(fēng)溫度和出風(fēng)溫度進(jìn)行線性化、歸一化；

步驟5主控模塊采用PID方法調(diào)整參數(shù)，控制風(fēng)機(jī)和溫度調(diào)節(jié)器；

步驟5.1主控模塊采用PID方法對(duì)風(fēng)量實(shí)時(shí)目標(biāo)值和風(fēng)量測(cè)量值進(jìn)行修正，風(fēng)量控制模塊依據(jù)修正后的值調(diào)整風(fēng)機(jī)變頻器的控制量，調(diào)整風(fēng)機(jī)的工作；

步驟5.2主控模塊采用PID方法對(duì)物料溫度、進(jìn)風(fēng)溫度和出風(fēng)溫度進(jìn)行修正，流化床溫度控制模塊依據(jù)修正后的值調(diào)整溫度調(diào)節(jié)器的開(kāi)度，調(diào)節(jié)流化床內(nèi)部溫度；

步驟6干燥終止控制模塊判斷流化床運(yùn)作狀態(tài)是否滿足終點(diǎn)判定值，若是，則控制流化床的干燥過(guò)程結(jié)束，若否，則繼續(xù)進(jìn)行干燥，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。

用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法改善效果

《用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法》用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法其優(yōu)點(diǎn)在于，《用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法》控制系統(tǒng)適用于多種物料在多種復(fù)雜工況的下干燥運(yùn)行過(guò)程，可用于多種特性的物料干燥，可自行調(diào)整參數(shù)、算法合理、控制效果好；采用PID方法實(shí)時(shí)修正工藝參數(shù)，可縮短干燥時(shí)間，提高干燥效率，同時(shí)，顆粒收得率高，細(xì)粉少，干燥質(zhì)量好； 控制方法驅(qū)動(dòng)流化床自動(dòng)工作，減少人員勞動(dòng)強(qiáng)度，不需要人工干預(yù)。

《用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法》涉及一種機(jī)械、電子、控制和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體涉及一種用于固體制劑干燥的流化床自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法。