本申请涉及灯光设备，尤其是一种灯光系统及其控制方法。
背景技术：
1、传统的灯光系统中，常常采用聚光灯、追光灯等，这些灯光设备具有较多局限性，例如调整角度和强度的不便，能耗较高等；
2、目前，在剧院的多舞台表演场景中，由于舞台灯光灯光环境复杂，多变的舞台灯光需求更加精确地控制光束的方向、形状和强度等，在灯光干扰影响视觉效果，传统技术灯光系统难以对灯光效果的精细化控制，灯光效果质量较差。
技术实现思路
1、为了解决上述缺陷之一，本申请提供一种灯光系统及其控制方法，以提升灯光效果的质量。
2、一种灯光系统，包括：发射阵列，相位测量模块，移相模块以及控制设备；
3、所述发射阵列，包括有多个光源排列形成的阵列，每个光源独立控制，各个光源在控制下进行发光并输出特定偏转角度的光束；
4、所述相位测量模块，用于检测各个光源发射的光波的相位参数，并将相位参数输出至控制设备；
5、所述移相模块，用于接收控制设备下发的各个光源的移相参数，并根据所述移相参数对相应光源发光的光波的相位参数进行移相处理；
6、所述控制设备，用于获取各个光源在目标点处期望的灯光效果，根据所述灯光效果计算发射阵列在目标点方向上产生所述灯光效果时各个光源对应的移相参数，并将所述移相参数下发至所述移相模块。
7、在一个实施例中，所述控制设备还用于计算各个光源的发光参数，并将所述发光参数发送至发射阵列；其中，所述发光参数包括亮度参数；
8、所述发射阵列根据所述发光参数控制各个光源进行发光。
9、在一个实施例中，所述控制设备用于获取光束照射的目标点，根据所述目标点确定对应的目标点方向；建立所述发射阵列的各个光源的光波波束形成权重向量的优化函数，在优化目标点方向的光波信号的约束条件下，求解所述优化函数得到各个光源对应的移相参数。
10、在一个实施例中，所述控制设备用于获取需要光束照射的第一目标点以及不需要光束照射的第二目标点，根据所述第一目标点和第二目标点确定对应的第一目标点方向和第二目标点方向；建立所述发射阵列的各个光源的光波波束形成权重向量的优化函数，在最大化第一目标点方向的光波信号和最小化第二目标点方向的光波信号的约束条件下，求解所述优化函数得到各个光源对应的移相参数。
11、在一个实施例中，所述优化函数包括如下：
12、
13、求解所述优化函数表示为：
14、
15、其中，w表示光束形成的权重向量，θ0为目标点方向，s(θ0)表示从目标方向接收到的光波信号，||w||1是l1范数，表示的是权重向量的绝对值之和，用于产生稀疏解，是l2范数的平方，表示的是权重向量的平方和，是l3范数的三次幂，表示的是权重向量的三次幂和，α、β、γ是正则化参数，j(w)表示波束形成误差的损失函数。
16、在一个实施例中，所述的灯光系统，还包括：接收模块，用于在目标点处实时检测周围环境的环境光强度，依据环境光强度实时计算目标点方向上的检测光束强度，并发送至控制设备；
17、所述控制设备还用于根据输出至发射阵列的发光参数实时计算各个光源发射到目标点处的期望光束强度，根据实时计算的期望光束强度与检测光束强度计算发射阵列的光源的发光参数调整值，根据所述发光参数调整值实时调整发射阵列的光源的发光参数，使得接收模块实时计算的检测光束强度跟随于期望光束强度。
18、在一个实施例中，所述控制设备还用于根据发光参数分别计算各个光源到目标点方向的光强度，根据各个光源的位置及目标点的位置分别计算每个光源到目标点方向的方向向量及其距离，根据各个光源的光强度和所述方向向量及其距离计算光源在所述目标点处的光强度贡献值，叠加各个光源在所述目标点处对应的光强度贡献值得到灯光设备在所述目标点处的期望光束强度。
19、在一个实施例中，所述期望光束强度的公式表示为：
20、
21、其中，i(θ,φ)是在目标点方向(θ,φ)上的光束强度，n是发射阵列中的光源数量，ai是第i个光源的光强度，(θi,φi)是第i个光源的方向；
22、所述检测光束强度的公式表示为：
23、
24、其中，e(θr,φr)是在目标点方向(θr,φr)上的检测光束强度，m是接收阵列中的光敏传感器数量，bj是第j个光敏传感器的灵敏度，(θrj,φrj)是第j个光敏传感器的位置。
25、在一个实施例中，所述计算发光参数调整值的公式为：
26、
27、其中，j(p,q)是基于检测光束强度和期望光束强度构建的目标函数，io是期望光束强度，if是实际生成的检测光束强度，是目标点方向，ki(p,q)是发光参数调整值，λ是正则化参数。
28、一种灯光系统的控制方法，包括：
29、获取各个光源在目标点处期望的灯光效果，并根据所述灯光效果计算发射阵列在目标点方向上产生所述灯光效果时各个光源对应的移相参数；
30、检测各个光源发射的光波的相位参数；
31、根据各个光源的移相参数，并根据所述移相参数对相应光源发光的相位参数光波进行移相处理；
32、控制所述发射阵列的各个光源进行发光并输出特定偏转角度的光束；其中，所述发射阵列包括有多个光源排列形成的阵列，且每个光源独立控制。
33、上述实施例的技术方案，通过相位测量模块检测各个光源发射的光波的相位参数；通过控制设备获取各个光源在目标点处期望的灯光效果，根据所述灯光效果计算发射阵列在目标点方向上产生所述灯光效果时各个光源对应的移相参数，通过移相模块接收控制设备下发的各个光源的移相参数，并根据移相参数对相应光源发光的光波的相位参数进行移相处理，发射阵列的各个光源在控制下进行发光并输出特定偏转角度的光束；该技术方案，可以能够更精确地控制光束的方向，对灯光光束进行精细化控制，为用户提供持续、稳定的高质量的灯光效果，适应多变的舞台需求。
34、进一步的，通过接收模块检测获取目标点方向上的检测光束强度，实时计算各个光源发射到目标点处的期望光束强度并计算发光参数调整值，以此去调整发射阵列的光源的发光参数，可以避免周围环境的光线干扰，提高了灯光设备的自适应调整能力，确保了光束的视觉效果。
35、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
1.一种灯光系统，其特征在于，包括：发射阵列，相位测量模块，移相模块以及控制设备；
2.根据权利要求1所述的灯光系统，其特征在于，所述控制设备还用于计算各个光源的发光参数，并将所述发光参数发送至发射阵列；所述发射阵列根据所述发光参数控制各个光源进行发光。
3.根据权利要求2所述的灯光系统，其特征在于，所述控制设备用于获取光束照射的目标点，根据所述目标点确定对应的目标点方向；建立所述发射阵列的各个光源的光波波束形成权重向量的优化函数，在优化目标点方向的光波信号的约束条件下，求解所述优化函数得到各个光源对应的移相参数。
4.根据权利要求3所述的灯光系统，其特征在于，所述控制设备用于获取需要光束照射的第一目标点以及不需要光束照射的第二目标点，根据所述第一目标点和第二目标点确定对应的第一目标点方向和第二目标点方向；建立所述发射阵列的各个光源的光波波束形成权重向量的优化函数，在最大化第一目标点方向的光波信号和最小化第二目标点方向的光波信号的约束条件下，求解所述优化函数得到各个光源对应的移相参数。
5.根据权利要求3所述的灯光系统，其特征在于，所述优化函数包括如下：
6.根据权利要求1-5任一项所述的灯光系统，其特征在于，还包括：接收模块，用于在目标点处实时检测周围环境的环境光强度，依据环境光强度实时计算目标点方向上的检测光束强度，并发送至控制设备；
7.根据权利要求6所述的灯光系统，其特征在于，所述控制设备还用于根据发光参数分别计算各个光源到目标点方向的光强度，根据各个光源的位置及目标点的位置分别计算每个光源到目标点方向的方向向量及其距离，根据各个光源的光强度和所述方向向量及其距离计算光源在所述目标点处的光强度贡献值，叠加各个光源在所述目标点处对应的光强度贡献值得到灯光设备在所述目标点处的期望光束强度。
8.根据权利要求6所述的灯光系统，其特征在于，所述期望光束强度的公式表示为：
9.根据权利要求6所述的灯光系统，其特征在于，所述计算发光参数调整值的公式为：
10.一种灯光系统的控制方法，其特征在于，包括：
