CN109690264B - 用于基于摄像机的环境光估计的方法和系统 - Google Patents

Abstract

用于估计照明环境中的日光的量的照明单元（10）包括：光源（12）；配置成阻挡第一波长范围内的入射光的滤光器(330)，入射光包括日光入射光和非日光入射光两者；配置成接收滤过的入射光并产生检测信号（342）的摄像机（32），滤过的入射光在第一波长范围之外；以及与摄像机通信并配置成处理检测信号并估计日光入射光的量的控制器（22）。

Description

用于基于摄像机的环境光估计的方法和系统

技术领域

本公开一般涉及针对室内和户外照明系统的用于环境光的基于摄像机的估计的方法和系统。

背景技术

传感器驱动的照明单元用传感器来监测环境的特性，并利用传感器数据来控制照明单元的光源。传感器驱动的照明单元的最常见的示例是使用测量环境光水平的集成光电管来监测光水平的系统。例如，夜灯使用环境光来在环境光水平降低时打开并在环境光水平增加时关掉。类似地，智能街道照明使用检测到的环境光来确定何时打开和关掉光源。最经常地，光水平由朝天空定向的光电管监测以观察环境光条件。光电管被定向到哪个方向或哪个表面或区域被用于光水平监测主要取决于产品设计。在大多数设备中，环境光水平从其被监测的表面或区域和待被照亮的目标表面之间没有关系。

由于各种各样的原因，对于高级光控制来说，重要的是传感器驱动的照明单元和系统具有对环境光的贡献可能的最准确的估计。当前技术水平的照明系统和照明装置例如已为传感器嵌入了勒克斯计量功能以估计整体环境光，以便使得它们的集成照明和/或感测系统能够实现。然而这些传感器不考虑环境光的来源或各种贡献者。例如，诸如街灯和其它单元的户外照明系统不将日光的贡献与邻近光源或其它光源分开，并且在考虑整体环境光时当然不这么做。

因此，在本领域中持续需要传感器驱动的照明单元中的测量并表征环境光的各种贡献者的方法和系统，以便提供高级光控制。

发明内容

本公开涉及针对室内和户外照明系统的用于环境光的基于摄像机的估计的发明方法和装置。本文中的各种实施例和实现方式涉及具有彩色摄像机的照明单元，其具有允许可见光和近红外光通过的带阻滤光器。日光贡献例如可以使用红色、蓝色和/或绿色颜色通道的像素信息的信号处理来被分开或识别。这将环境光分成日光贡献与人工光贡献。照明单元于是可以利用更准确的环境光估计，以便调节由照明单元的光源发射的光的一个或多个特性。

通常，在一个方面中，提供用于估计照明环境中的日光的量的照明单元。照明单元包括：光源；配置成阻挡第一波长范围内的入射光的滤光器，其中入射光包括日光入射光和非日光入射光两者；配置成接收滤过的入射光并产生检测信号的摄像机，其中滤过的入射光在第一波长范围之外；以及与摄像机通信并配置成处理检测信号和估计日光入射光的量的控制器。

根据实施例，第一波长范围配置成阻挡非日光入射光的至少部分。根据另一实施例，第一波长范围配置成阻挡非日光入射光的全部。

根据实施例，第一波长范围的上限介于大约550和700 nm之间。根据实施例，第一波长范围的上限是大约650 nm。

根据实施例，控制器还配置成基于所估计的日光入射光的量来调节光源的参数。根据实施例，参数是由照明单元发射的光的强度。

根据实施例，摄像机配置成接收介于大约650和1000 nm之间的波长中的光。

根据实施例，摄像机包括红外传感器。

根据一方面，提供了用于估计照明环境中的日光的量的方法。该方法包括下述步骤：在照明单元处接收入射光，其中入射光包括日光入射光和非日光入射光两者；由照明单元的滤光器过滤入射光的第一波长范围；用照明单元的摄像机检测滤过的入射光以产生检测信号，其中滤过的入射光在第一波长范围之外；以及使用检测信号来估计日光入射光的量。

根据一方面，提供了用于估计照明环境中的日光的量的照明系统。照明系统包括：照明单元，其包括光源和控制器；以及摄像机，其包括配置成阻挡第一波长范围内的入射光的滤光器，其中入射光包括日光入射光和非日光入射光两者，以及其中摄像机配置成接收第一波长范围之外的滤过的入射光以产生检测信号；其中控制器配置成从摄像机接收检测信号并处理检测信号以估计日光入射光的量。

如本文中出于本公开的目的而使用的，术语“LED”应被理解为包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管（OLED）、电致发光带等等。特别地，术语LED指所有类型的发光二极管（包括半导体和有机发光二极管），其可被配置成生成在红外光谱、紫外光谱和可见光谱各个部分（一般地包括从大约400纳米到大约700纳米的辐射波长）中的一个或多个中的辐射。LED的一些示例包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED（下面进一步讨论）。还应当领会，LED可以被配置和/或控制以生成具有针对给定光谱（例如，窄带宽、宽带宽）的各种带宽（例如，半高全宽或FWHM）和在给定通用颜色类别内的各种主波长的辐射。

例如，被配置为生成基本上白色光的LED（例如，白色LED）的一种实现方式可以包括许多管芯，其各自发射不同的电致发光光谱，所述不同的电致发光光谱组合地混合以形成基本上白色光。在另一种实现方式中，白光LED可以与磷光体材料相关联，该磷光体材料将具有第一光谱的电致发光转换为不同的第二光谱。在该实现方式的一个示例中，具有相对短波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦”磷光体材料，其进而辐射具有些许更宽光谱的更长波长辐射。

还应当理解，术语LED不限制LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上面所讨论的，LED可以指具有被配置成各自发射不同辐射光谱的多个管芯（例如，其可以是或可以不是单独可控的）的单个发光设备。而且，LED可以与磷光体相关联，该磷光体被视为LED（例如，一些类型的白色LED）的组成部分。一般而言，术语LED可以指封装的LED、未封装的LED、表面安装LED、板上芯片LED、T-封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括某类型的包装和/或光学元件（例如，漫射透镜）的LED等等。

术语“光源”应被理解为指各种辐射源中的任何一个或多个，包括但不限于基于LED的源（包括如上所定义的一个或多个LED）、白炽源（例如，白热丝灯、卤素灯）、荧光源、磷光源、高强度放电源（例如，钠蒸汽、汞蒸汽和金属卤化物灯）、激光、其它类型的电致发光源、高温发光源（例如，火焰）、烛发光源（例如，汽灯罩、碳弧辐射源）、光致发光源（例如，气体放电源）、使用电子饱和的阴极发光源、电发光源、晶体发光源、显像管发光源、热电发光源、摩擦发光源、声致发光源、辐射致发光源和发光聚合物。

给定的光源可以被配置成生成可见光谱内、可见光谱外或两者组合的电磁辐射。因此，术语“光”和“辐射”在本文中可互换地使用。此外，光源可以包括作为集成组件的一个或多个滤光器（例如滤色器）、透镜或其它光学组件。而且，应当理解光源可以被配置用于各种应用，包括但不限于指示、显示和/或光照。“光照源”是特别地配置成生成具有充足强度的辐射以有效光照内部或外部空间的光源。在该上下文中，“充足强度”是指在空间或环境中生成的在可见光谱中的充足辐射功率（在辐射功率或“光通量”的方面，通常采用单位“流明”来表示在所有方向上来自光源的总光输出）以提供环境光照（即，可以被间接感知并且可以例如在被完全或部分感知之前被反射离开各种居间表面中的一个或多个的光）。

术语“照明单元”在本文中被用来指包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定的照明单元可以具有各种用于（多个）光源的安装布置、机壳/外壳布置和形状、和/或电气和机械连接配置中的任意一种。此外，给定的照明单元可以可选地与涉及（多个）光源的操作的各种其它组件（例如，控制电路）相关联（例如，包括、耦合到和/或与其一起封装）。“基于LED的照明单元”指单独地或与其它非基于LED的光源结合地包括如上所讨论的一个或多个基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元指包括被配置成各自生成不同辐射光谱的至少两个光源的基于LED或非基于LED的照明单元，其中每个不同源光谱可以被称为多通道照明单元的“通道”。

在各种实施例中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(在本文中一般称为“存储器”，例如，易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM以及EEPROM、软盘、压缩盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实现方式中，存储介质可以用一个或多个程序来编码，所述一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上运行时，执行本文中所讨论的功能中的至少一些。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内或者可以是可移动的，使得存储在其上的一个或多个程序能够被加载到处理器或控制器中以便实现本文中所讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中以通用意义被用来指能够被用于对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。

在一个网络实现方式中，耦合到网络的一个或多个设备可以充当针对耦合到网络的一个或多个其它设备的控制器(例如，以主/从的关系)。在另一实现方式中，联网环境可以包括一个或多个专用控制器，其被配置成控制耦合到网络的设备中的一个或多个。一般地，耦合到网络的多个设备各自可以访问存在于一个或多个通信介质上的数据；然而，给定设备可以是“可寻址的”，因为它被配置成基于例如分配给它的一个或多个特定标识符(例如，“地址”)来与网络选择性地交换数据（即，从网络接收数据和/或向网络传输数据）。

本文中所使用的术语“网络”是指两个或更多个设备（包括控制器或处理器）的任何互连，其促进信息在耦合到网络的任何两个或更多个设备之间和/或多个设备之中的输送（例如，用于设备控制、数据存储、数据交换等）。如应当容易领会的，适于互连多个设备的网络的各种实现方式可以包括各种网络拓扑中的任何并且采用各种通信协议中的任何。此外，在根据本公开的各种网络中，两个设备之间的任何一个连接可以表示两个系统之间的专用连接，或者可替换地表示非专用连接。除了承载意在用于这两个设备的信息之外，这样的非专用连接可以承载未必意在用于这两个设备中的任一个的信息(例如，开放网络连接)。另外，应当容易领会，如本文中所讨论的设备的各种网络可以采用一个或多个无线、有线/线缆、和/或光纤链路来促进遍及网络的信息输送。

应领会，前述的概念与下文更详细地讨论的附加概念的所有组合(假如这样的概念并不相互矛盾)被预期作为本文中所公开的发明主题的部分。特别地，在本公开结尾处出现的所要求保护的主题的所有组合被预期作为本文中所公开的发明主题的部分。还应领会，也可能出现在通过引用并入的任何公开中的本文明确采用的术语应当被赋予与本文中所公开的特定概念最一致的意义。

附图说明

在附图中，相似的参考符号贯穿不同视图一般指的是相同的部件。此外，附图不一定按比例，相反重点一般在于说明本发明的原理。

图1是根据实施例的照明单元的示意性表示。

图2是根据实施例的照明系统的示意性表示。

图3是根据实施例的照明环境内的摄像机和滤光器的示意性表示。

图4是常规颜色传感器的光谱特性的曲线图。

图5是由根据实施例的照明单元分析的光的光谱特性的曲线图。

图6是根据实施例的用于环境光的基于摄像机的估计的方法的流程图。

具体实施方式

本公开描述了基于传感器的照明单元的各种实施例，该基于传感器的照明单元配置成确定对由照明单元检测的环境光的一个或多个贡献。更一般地，申请人已认识和领会到，将有益的是，提供将环境光分成日光贡献与人工光贡献的照明单元、设施或系统。利用本公开某些实施例的具体目标是，通过得到对检测到的环境光的日光贡献与非日光贡献的准确估计来提供高级光控制。

鉴于前述内容，各种实施例和实现方式涉及具有彩色摄像机的照明单元或系统，其包括允许可见光和近红外光通过的带阻滤光器。所接收的数据通过使用红色、蓝色和/或绿色颜色通道的像素信息的信号处理而被分析，并且对环境光的日光贡献被确定。照明单元然后至少部分地基于对检测到的环境光的日光贡献与非日光贡献的准确估计来控制一个或多个光源。

参考图1，在一个实施例中，提供了照明单元10，其包括一个或多个光源12，其中光源中的一个或多个可以是基于LED的光源。此外，基于LED的光源可具有一个或多个LED。可由一个或多个光源驱动器24驱动光源以发射预确定特性（即，颜色强度、色温）的光。适配成产生各种不同颜色的辐射的很多不同数量和各种类型的光源（全部是基于LED的光源、基于LED的光源和非基于LED的光源的独有或组合等）可以在照明单元10中被使用。根据实施例，照明单元10可以是任何类型的照明设施，包括但不限于夜灯、街灯、桌灯或任何其它的内部或外部照明设施。

根据实施例，照明单元10包括控制器22，其被配置或编程为输出一个或多个信号以驱动一个或多个光源12并由光源产生光的变化的强度、方向和/或颜色。例如，控制器22可被编程或配置为针对每个光源产生控制信号以独立地控制由每个光源产生的光的强度和/或颜色，以控制光源的组，或一起控制所有光源。根据另一方面，控制器22可控制其它专用电路，诸如光源驱动器24，其进而控制光源，以便改变它们的强度。控制器22可以是或具有例如处理器26，其使用软件而被编程以执行本文讨论的各种功能，并可结合存储器28而被利用。存储器28可存储数据，包括用于由处理器26执行的一个或多个照明命令或软件程序以及各种类型的数据，包括但不限于针对那个照明单元的特定标识符。例如，存储器28可以是包括一组指令的非瞬时性计算机可读存储介质，该组指令通过处理器26可执行，并且其使系统执行本文所述的方法的步骤中的一个或多个。

控制器22可被编程、结构化和/或配置为使光源驱动器24基于预确定数据（诸如环境光条件）及其它来调节光源12的强度和/或色温，如将在下文中更详细解释的。根据一个实施例，控制器22也可被编程、结构化和/或配置为使光源驱动器24基于由有线或无线通信模块接收的信息来调节光源12的强度和/或色温。无线通信模块可以是例如定位成与控制器22通信的Wi-Fi、蓝牙、IR、无线电或近场通信，或替代地，控制器22可与无线通信模块集成。

照明单元10还包括电源30，最典型地是AC电源，不过其它电源是可能的，包括DC电源、基于太阳能的电源或基于机械的电源及其它。电源可以与电源转换器可操作地通信，该电源转换器将从外部电源接收的功率转换成照明单元可使用的形式。为了向照明单元10的各种部件提供功率，它还可包括AC/DC转换器（例如，整流电路），其为了给光单元的部件供电的目的而从外部AC电源30接收AC功率并将它转换成直流电。此外，照明单元10可包括能量存储设备（诸如可再充电电池或电容器），其经由到AC/DC转换器的连接被再充电，并可在到AC电源30的电路断开时向控制器22和光源驱动器24提供功率。

此外，照明单元10包括摄像机32，其连接到控制器22的输入部并在照明单元10的附近收集环境光数据并可将那个数据传输到控制器22，或经由无线通信模块在外部传输。在一些实施例中，诸如图2中描绘的系统200，摄像机32远离照明单元10并将所得到的传感器数据传输到照明单元的无线通信模块。根据实施例，摄像机32在空间上被定位，以便实现一个或多个操作目标。这确保摄像机32针对其得到信息的照明环境内的区域适合于照明单元的功能。摄像机32可以是能够检测关于电磁辐射的信息的任何摄像机。例如，摄像机32可能能够检测某波长、波长范围和/或若干不同的波长。根据实施例，摄像机可包括RBG元件、红外（IR）元件、RGB和IR元件两者和/或其它元件。摄像机也可以是例如飞行时间（ToF）成像系统，以及能够检测电磁辐射的许多其它类型的成像系统。

参考图2，在一个实施例中，提供包括照明单元10的照明系统200。照明单元10可以是本文描述的或以其它方式设想的实施例的任何，并可包括结合图1所述的照明单元的部件的任何，诸如一个或多个光源12、光源驱动器24和控制器22，以及其它元件。照明系统200还包括远程摄像机32，其经由有线和/或无线通信链路与照明单元10通信。

参考图3，在一个实施例中，是照明系统或单元300的部分。电磁辐射从诸如日光310和/或一个或多个光源320的多个不同的源发射。一个或多个光源320可以是例如邻近的照明设施、建筑物中或上的灯、从各种表面反射的光或各种各样其它可能的光源中的任何。这个环境电磁辐射由摄像机32接收并如在本文所述的被分析。摄像机32包括滤光器330，其允许第一范围的某些频率通过滤光器，同时拒绝或衰减该第一范围之外的频率。例如，滤光器330可阻挡在高达至少实质上550 nm（优选地高达大约600 nm，甚至更优选地高达650 nm或700 nm）的波长范围内的入射电磁辐射内的入射可见光。滤过的入射光332然后由颜色传感器340感测，且图像数据、检测信号342被传输到控制器22用于处理和/或分析，包括对由摄像机检测的环境电磁辐射的日光贡献的识别。优选地，检测传感器340包括滤色器阵列，其产生如由RGB颜色传感器通常提供的红颜色信号、绿颜色信号和蓝颜色信号。

根据实施例，滤光器330被配置或选择成阻挡典型在从550到700 nm的范围内的预确定阈值波长的可见光。参考图4，例如是在没有滤光器的情况下的针对蓝光的灵敏度曲线B、针对绿光的灵敏度曲线G和针对红光的灵敏度曲线R的曲线图。虽然一些摄像机配备有阻红外滤光器以阻挡特别是在高于650 nm的波长范围内的红外光，以便避免来自可见光范围之外的光的影响，但根据实施例，摄像机32不包括这样的阻IR滤光器，其被移除。图4因此示出了日光和其它环境光源两者的贡献。特别地，邻近的LED通常配置成产生可见光谱的各种部分内的辐射，通常包括从大约400 nm到大约700 nm的辐射波长。

参考图5，在一个实施例中，是针对被允许通过滤光器330的光谱的灵敏度曲线R、G和B的曲线图。这个光的大部分将是直接和/或间接的环境日光。这是由颜色传感器340感测的滤过的入射光332。因为全部或大部分的非日光电磁辐射已由滤光器阻挡（包括但不限于介于大约400 nm到大约700 nm之间的大部分或全部的LED光），摄像机将检测完整的或大部分的入射日光电磁辐射。

根据另一实施例，摄像机包括红外（IR）传感器。例如，检测传感器340可以是红外传感器，或可以既是颜色传感器又是红外传感器。具有RGB和IR元件两者的摄像机可配置成得到RGB和IR信息两者，或可配置成只提供针对这个特定过程的一种类型的信息。根据实施例，如果滤光器330被配置或选择为阻挡典型在从550到700 nm的范围中的预确定阈值波长的可见光，则通过滤光器的电磁辐射332的大部分将是具有大约700 nm到1000 nm的波长的IR。因此，如果检测传感器340是具有RGB和IR元件两者的摄像机，则它可检测在高于滤光器的上限或阈值的范围内、优选在700 nm处或大约700 nm的RGB和IR信息两者。

根据实施例，检测处于滤光器范围之外的波长范围的RGB和IR信息两者的能力在摄像机或照明单元可被安装在很多不同位置的情况下是特别有益的。例如，如果照明单元可以或者被安装在内部，或者被安装在外部，则它可能需要检测RGB和IR信息两者。当照明单元安装在外部时，它可以单独利用来自摄像机32的IR信息。然而当照明单元安装在内部时，它可安装在具有膜或涂层的窗户或玻璃后面，该膜或涂层有意或非故意地减少进入窗户或玻璃的红外光的量。例如，一些膜或涂层可明显减少透射的红外光的量。在这个情形中，照明单元可以只利用来自摄像机32的RGB信息。

参考图6，在一个实施例中，流程图示出用于估计环境电磁辐射中的日光的方法600。在步骤610中，提供照明单元10。照明单元10可以是本文所述的或以其它方式设想的实施例中的任何，并可包括结合图1和2所描述的照明单元的部件中的任何，诸如一个或多个光源12、光源驱动器24、控制器22和摄像机32，以及其它元件。根据实施例，照明单元缺少阻挡IR的滤光器，但包括只允许光谱的IR范围内的光到达摄像机的滤光器。换句话说，照明单元的摄像机只接收在大约650-700 nm到1000 nm的范围内的光。这例如通过减弱特定范围内的频率的带阻滤光器和/或允许特定范围内的频率的带通滤光器来实现。

在该方法的步骤620，照明单元接收环境电磁辐射。如图3所示，例如，电磁辐射可从多个不同的源（诸如，日光310和/或一个或多个光源320）发射。该一个或多个光源320可以是例如邻近的照明设施、建筑物中或上的灯、从各种表面反射的光或各种各样的其它可能的光源中的任何。典型地，日光310将包括具有低于和高于700 nm的波长的电磁辐射，而一个或多个光源320典型地将包括具有低于700 nm的波长的电磁辐射。

在该方法的步骤630，照明单元阻挡具有低于大约650-700 nm的波长的电磁辐射，并允许具有高于大约650-700 nm的波长的电磁辐射通过。这例如通过减弱特定范围内的频率的带阻滤光器和/或允许特定范围内的频率的带通滤光器实现。因为日光将包括具有低于和高于700 nm的波长的电磁辐射而非日光光源将典型包括具有低于700 nm的波长的电磁辐射，允许高于大约650-700 nm的波长通过将允许主要日光的检测。

根据实施例，可基于关于邻近照明单元的已知信息或光谱特性来选择和/或优化滤光器。例如，如果已知照明环境包含发射某波长光的大量照明单元，则滤光器可被选择为阻挡包括该某波长的一个或多个波长。根据另一实施例，滤光器是或包括放置在摄像机32之上的光学元件，其针对日光和照明环境中的其它已知和未知的光源的一个或多个偏振特性而被优化。根据又一实施例，根据照明环境中的已知光源的已知时间调制来修改和/或优化光学元件的一个或多个时间切换特性。

在该方法的步骤640，照明单元10的摄像机32检测通过滤光器330的光。摄像机32优选地检测红光、绿光和/或蓝光，不过摄像机和/或照明单元可以只使用那些通道中的一个或两个，以用于进一步的分析。摄像机32可将所得到的数据（诸如颜色和/或强度数据）传输到照明单元的处理器22。

在该方法的步骤650，照明单元10分析由摄像机32得到的数据，以便估计照明环境中的日光和人工电磁辐射的量。例如，系统可对红色、绿色和/或蓝色颜色通道的像素信息利用信号处理技术，以估计对照明环境的日光贡献。

根据实施例，除了估计对照明环境的日光贡献以外，照明单元或系统还可估计日光贡献与由照明单元检测的总入射光的比例。另外地或替代地，照明单元或系统还可估计非日光贡献与对由照明单元检测的总入射光的比例。例如，摄像机可在有和没有滤光器的情况下得到数据，并利用两组数据来估计日光贡献与由照明单元检测的总入射光的比例。例如，在没有滤光器的情况下，摄像机将表征照明环境中的总入射光。在有滤光器的情况下，摄像机将表征照明环境中的日光。通过比较这两者，照明系统可估计日光贡献与由照明单元检测的总入射光的比例。根据另一实施例，照明单元可包括多个传感器以得到这个信息，而不是在有和没有滤光器的情况下得到数据的摄像机。例如，照明单元可包括摄像机32以得到滤过的光的信息，并且还可包括第二摄像机或另一光传感器以得到和/或表征照明环境中的总入射光。

在该方法的可选步骤660，控制器利用所估计的日光和/或非日光贡献信息来调节或以其它方式适配光源的参数或由照明单元或系统发射的光特性。根据实施例，控制器可基于该估计来调节一个或多个光源的射束宽度、角度和/或强度。例如，控制器可在所估计的日光落在某阈值之下或之上时调节一个或多个光源，诸如打开或关掉灯。该信息也可用于控制一个或多个其它传感器的灵敏度和/或性能，以便减小误触发的影响。类似地，该信息可用于改变系统控制的照明环境的特征、参数或特性。例如，控制器可引导窗帘打开或闭合，或可引导照明环境内的物体从一个位置移动到另一位置。

虽然若干发明实施例已经在本文中被描述和示出，但是本领域普通技术人员将容易想到，用于执行所述功能和/或获得所述结果和/或本文中描述的优点中的一种或多种的各种其他方式和/或结构，并且每个这样的变化和/或修改被认为是在本文描述的发明实施例的范围之内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置就是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于发明教导被用于的具体的一种或多种应用。本领域技术人员将认识到，或能够使用不超出常规实验而确定本文所描述的特定发明实施例的许多等同。因此，要理解的是，前述实施例仅以示例的方式被提出，并且在所附权利要求书及其等同物的范围之内，发明实施例可以以不同于具体描述和要求保护的方式被实施。本公开的发明实施例涉及本文中描述的每个单独特征、系统、制品、材料、套件和/或方法。此外，两个或更多个这种特征、系统、制品、材料、套件和/或方法的任何组合都包括在本公开的发明范围内，条件是这样的特征、系统、制品、材料、套件和/或方法不相互矛盾。

如本文限定和使用的所有定义都应被理解为支配字典定义、通过引用并入的文件中的定义和/或有定义的术语的普通意义。

如本文中在说明书和权利要求中使用的不定冠词“一(a和an)”应被理解为是指“至少一个”，除非明确相反地指出。

如本文中在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应当被理解为是指这样联结的元件的“任一或两者”，即，在一些情况下结合地出现，并在其它情况下分离地出现的元件。使用“和/或”列出的多个元件应该以相同的方式来解释，即，这样联接的元件中的“一个或多个”。由“和/或”从句具体指出的元件之外的其他元件可以可选地出现，不论与那些具体指出的元件有关或无关。因此，作为非限制性示例，当与诸如“包括”的开放式语言结合来使用时，对“A和/或B”的引用可以在一个实施例中仅指A（可选地包括除B以外的元件）；在另一实施例中仅指B（可选地包括除A以外的元件）；在又一实施例中指A和B两者（可选地包括其它元件）；等等。

如本文中在说明书和权利要求书中所使用的，“或”应被理解为与上文定义的“和/或”具有相同的含义。例如，当分开列表中的项目时，“或”或“和/或”应被解释为包括性的，即，许多或一系列元件中包括至少一个，但还包括一个以上，且可选地包括其它未列出的项目。只有明确相反地指出的术语（诸如“仅一个”或“恰好一个”，或者在权利要求中使用时的“由……组成”）将指包括许多或一系列元件中的恰好一个元件。在一般情况下，当前面出现排他性术语（如“任一”，“之一”或“仅一个”或“恰好一个”）时，如本文中使用的术语“或”应仅被解释为表示排他性的选项(即，“一个或另一个但不是两者”)。当在权利要求书中使用时，“基本由……组成”应具有如专利法领域中所用的它的普通含义。

如本文中在说明书和权利要求书中所用的，与一列一个或多个元件有关的短语“至少一个”应理解为是指选自元件列表中的元件中的任何一个或多个的至少一个元件，但不一定包括元件列表内具体列出的每个元件中的至少一个，并且不排除元件列表中元件的任意组合。此定义还允许，可以可选地出现短语“至少一个”所指的元件列表内明确指出的元件之外的元件，无论与那些明确指出的元件相关或无关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”（或等同地“A或B中的至少一个”，或等同地“A和/或B中的至少一个”）可以在一个实施例中指至少一个（可选地包括多于一个）A而不存在B（并可选地包括B之外的元件）；在另一实施例中指至少一个（可选地包括多于一个）B，而不存在A（并可选地包括除A之外的元件）；在又一实施例中指至少一个（可选地包括多于一个）A和至少一个（可选地包括多于一个）B（并可选地包括其它元件）；等等。

还应当理解，除非明确相反地指出，否则在包括本文所要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，方法的步骤或动作的顺序不一定限于该方法的步骤或动作被叙述的顺序。

在权利要求书中，以及在上述说明书中，所有过渡性短语（诸如“包括”、“包含”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“由……构成”以及类似词语）将被理解为是开放式的，即，意指包括但不限于。如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节中所记载的，只有过渡性短语“由……组成”和“基本由……组成”应分别是封闭或半封闭的过渡性短语。

Claims (11)

1.一种用于估计照明环境中的日光的量的照明单元（10），所述照明单元包括：

光源（12）；

滤光器（330），其配置成阻挡第一波长范围内的入射光，其中所述入射光包括日光入射光和非日光入射光两者，所述第一波长范围配置成阻挡所述非日光入射光的至少部分，并且所述第一波长范围的上限介于550 nm和700 nm之间；

摄像机（32），其配置成接收滤过的入射光并产生检测信号（342），其中所述摄像机包括RBG元件，所述滤过的入射光在所述第一波长范围之外，并且所述检测信号包括红颜色信号、绿颜色信号和蓝颜色信号中的至少一个；以及

控制器（22），其与所述摄像机通信并配置成处理所述检测信号并估计日光入射光的量。

2.如权利要求1所述的照明单元，其中所述控制器还配置成基于所估计的日光入射光的量来调节所述光源的参数。

3.如权利要求1所述的照明单元，其中所述摄像机配置成接收介于所述第一波长范围的上限和1000 nm之间的波长中的光。

4.如权利要求1所述的照明单元，其中所述摄像机包括红外传感器。

5.一种用于估计照明环境中的日光的量的方法（600），所述方法包括下述步骤：

在照明单元（10）处接收（620）入射光，其中所述入射光包括日光入射光和非日光入射光两者；

由所述照明单元的滤光器（330）过滤（630）所述入射光的第一波长范围，其中所述第一波长范围配置成阻挡所述非日光入射光的全部，并且所述第一波长范围的上限介于550 nm和700 nm之间；

用所述照明单元的摄像机（32）检测（640）滤过的入射光以产生检测信号（342），其中所述摄像机包括RBG元件，所述滤过的入射光在所述第一波长范围之外，并且所述检测信号包括红颜色信号、绿颜色信号和蓝颜色信号中的至少一个；以及

使用所述检测信号来估计（650）日光入射光的量。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述第一波长范围的上限是650 nm。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述摄像机配置成接收介于所述第一波长范围的上限和1000 nm之间的波长中的光。

8.如权利要求5所述的方法，还包括下述步骤：

基于所估计的日光入射光的量来调节（660）所述照明单元的参数。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述参数是由所述照明单元发射的光的强度。

10.如权利要求5所述的方法，其中所述摄像机包括红外传感器。

11.一种用于估计照明环境中的日光的量的照明系统（200），所述照明系统包括：

照明单元（10），其包括光源（12）和控制器（22）；以及

摄像机（32），其包括配置成阻挡第一波长范围内的入射光的滤光器（330），所述第一波长范围配置成阻挡非日光入射光的至少部分，所述第一波长范围的上限介于550 nm和700nm之间，并且所述入射光包括日光入射光和非日光入射光两者，其中所述摄像机包括RBG元件，所述摄像机配置成接收所述第一波长范围之外的滤过的入射光以产生检测信号（342），并且所述检测信号包括红颜色信号、绿颜色信号和蓝颜色信号中的至少一个；

其中所述控制器配置成从所述摄像机接收所述检测信号并处理所述检测信号以估计日光入射光的量。

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