一种蓝牙控制的摄影光绘装置
技术领域
本发明涉及一种蓝牙控制的摄影光绘装置。
背景技术
目前，光绘摄影主要使用的工具局限于手电筒、蜡烛、手机屏幕、普通LED、燃烧的钢丝棉等简单发光体，人手持发光体在空中运动的同时配合相机的长时间曝光来绘制不同的图案。但是，现在使用的光源可控制性不强，大部分都是颜色与亮度比较单一，并不可灵活调节同时操作也相对繁琐，导致现在的光绘摄影具有不能绘制复杂图形，操作不灵活且成功率低等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种蓝牙控制的摄影光绘装置，该装置可将图片文件利用手机APP进行数据处理后通过蓝牙通信协议传输给单片机并控制LED灯条来实现图像的呈现，该装置不仅能完成普通图像光绘，还可以绘制一系列图像序列帧来实现动画效果，这样不仅使光绘能完成复杂图形的绘制，而且也大大提升了效率与创作空间。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种蓝牙控制的摄影光绘装置，包括铝型材棒体，及设置在所述铝型材棒体内的LED灯条，及设置在所述铝型材棒体顶部、并封闭所述LED灯条的柔光罩，在所述铝型材棒体的下方活动设置有条形连接件，所述条形连接件的侧面与所述铝型材棒体之间配合有紧固旋钮，所述铝型材棒体的下方连接有把手，所述铝型材棒体的两端设置有橡胶堵头；所述铝型材棒体的底部具有一个安装槽，在所述安装槽内安装有控制器，在所述控制器内集成有单片机电路模块，所述单片机电路模块包括有单片机、电源模块、MCU模块、OLED模块、蓝牙接口、光绘开关、蜂鸣器和Flash模块，所述单片机分别连接所述电源模块、MCU模块、OLED模块、蓝牙接口、光绘开关、蜂鸣器和Flash模块，所述控制器的外部设置有LED接口和电源开关，所述光绘开关通过所述LED接口连接所述LED灯条，所述电源开关和所述LED接口均连接所述电源模块。
电源模块：直流3.7V，可充电锂电池。
MCU模块：单片机控制芯片。
OLED模块：显示当前光绘文件相关信息。
LED接口：控制电路与LED灯条接口，主要功能为供电和数据传输。
蓝牙接口：用于与手机设备的蓝牙通讯，接受与反馈数据。
光绘开关：触发电路，触发单片机开始执行设置参数来控制LED发光，也可利用无线控制器实现相同功能。
蜂鸣器：由于该装置需要在黑暗中操作，对光线敏感，因此需要蜂鸣器通过声音传递系统状态。
Flash模块：存储功能，手机发送过来的图像文件存放在该模块中，单片机从Flash中读取数据并执行。
作为优选的技术方案，所述铝型材棒体的底部设置有一个旋转支座，所述旋转支座与所述铝型材棒体之间紧固有螺丝，所述把手配合在所述旋转支座内，所述把手与所述旋转支座之间配合有螺栓。
作为优选的技术方案，所述把手的底部设置有连接三角架或轨道用的螺纹孔。
作为优选的技术方案，所述LED灯条上均布有LED灯珠，所述LED灯珠为七彩LED灯珠。
作为优选的技术方案，所述柔光罩为平形或拱形，所述柔光罩为乳白色或透明PVC塑料制成。
本发明的有益效果是：该装置可将图片文件利用手机APP进行数据处理后通过蓝牙通信协议传输给单片机并控制LED灯条来实现图像的呈现，该装置不仅能完成普通图像光绘，还可以绘制一系列图像序列帧来实现动画效果，这样不仅使光绘能完成复杂图形的绘制，而且也大大提升了效率与创作空间，同时基于手机客户端控制更为简便高效，相比传统光绘模式可以绘制出复杂图案与动画，可定制性强、操作简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的局部放大图；
图3为色彩模式原理图；
图4为图像模式原理图；
图5为动画模式原理图；
图6为把手和铝型材棒体的配合示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1、图2和图6所示的一种蓝牙控制的摄影光绘装置，包括铝型材棒体1，及设置在所述铝型材棒体1内的LED灯条8，及设置在所述铝型材棒体1顶部、并封闭所述LED灯条8的柔光罩3，在所述铝型材棒体1的下方活动设置有条形连接件6，所述条形连接件6的侧面与所述铝型材棒体1之间配合有紧固旋钮7，所述铝型材棒体1的下方连接有把手4，所述铝型材棒体1的两端设置有橡胶堵头2；所述铝型材棒体1的底部具有一个安装槽（未图示），在所述安装槽内安装有控制器5，在所述控制器5内集成有单片机电路模块（未图示），所述单片机电路模块包括有单片机、电源模块、MCU模块、OLED模块、蓝牙接口、光绘开关、蜂鸣器和Flash模块，所述单片机分别连接所述电源模块、MCU模块、OLED模块、蓝牙接口、光绘开关、蜂鸣器和Flash模块，所述控制器的外部设置有LED接口（未图示）和电源开关（未图示），所述光绘开关通过所述LED接口连接所述LED灯条，所述电源开关和所述LED接口均连接所述电源模块。
所述铝型材棒体的底部设置有一个旋转支座9，所述旋转支座9与所述铝型材棒体1之间紧固有螺丝10，所述把手4配合在所述旋转支座9内，所述把手4与所述旋转支座9之间配合有螺栓11。
所述把手4的底部设置有连接三角架或轨道用的螺纹孔401。
所述LED灯条8上均布有LED灯珠（未图示），所述LED灯珠为七彩LED灯珠。
所述柔光罩为平形或拱形，所述柔光罩为乳白色或透明PVC塑料制成。
如图3所示，色彩模式按照如下步骤进行：
首先，本装置开机后会自动启用蓝牙接口，用户在手机端打开蓝牙功能，并连接到单片机的蓝牙接口。
在手机端打开App程序，选择色彩模式并设置参数，包括：颜色C、亮度B、倒计时时间D、蜂鸣器音量S，其中亮度B、倒计时时间D和蜂鸣器音量S为全局参数，一般不需要频繁修改。
颜色C为任意颜色，选择方式可以为从预制颜色中选择，也可以在色轮中用户自行选择，因为每个灯的颜色都是由红，绿，蓝三颜色合成而成，所以选取的颜色数据形式为3个0~255区间的数值，如白颜色值为(255，255，255)。
亮度B为LED灯条发光亮度，单片机通过控制输出电流实现LED灯条发光亮度B调节，取值范围为10%-100%。
倒计时时间D为LED发光前的倒计时，单位为秒，默认设置为0，每次倒计时通过蜂鸣器“嘀”一声进行提示。
蜂鸣器音量S控制同样通过单片机控制输出电流实现。
App将用户选择的颜色信息和设置参数打包为一种特定的.BIN格式文件，该格式文件内置了单片机控制所需的所有信息，包括图像信息和一些参数信息，经过压缩算法处理压缩后通过蓝牙协议直接发送至单片机中。
单片机接受.BIN文件后存储在FLASH模块的内存区域中，经过解压算法处理后读取内部图像数据和参数信息并加载到缓存区域，便于快速执行。
此时，准备就绪，LED灯条等待用户指令启动。
在用户按下触发按钮后单片机执行如下指令（以“颜色C:白色，亮度B:70%,倒计时时间D:3秒，蜂鸣器S:50%音量：50%”为例说明）：
蜂鸣器根据“倒计时时间D:3秒”参数每隔一秒发出“嘀”一声提示，单片机控制电流强度使蜂鸣器音量为50%，等待3声后程序开始执行。
单片机将白色数值（255，255，255）同时传递给LED灯条的每个LED灯珠，单片机控制电流强度使LED灯条发光亮度为50%，此时LED灯条开始发射白光。
当用户再此按下触发按钮时，蜂鸣器“嘀嘀”一声，单片机停止一切数据发送，因此LED灯条就停止发光。
当用户再此按下触发按钮时，单片机重新执行上述流程运作。
如图4所示，图像模式按照如下步骤进行：
首先，本装置开机后会自动启用蓝牙接口，用户在手机端打开蓝牙功能，并连接到单片机蓝牙接口信号。
在手机端打开App程序，选择图像模式并选取一张图像，图像选取有两种方式，一种为直接选择本地图库中的图像，第二种为调用手机镜头直接拍摄一张。图片选取后程序自动进行尺寸调整，因为LED灯条灯珠数量有限，大部分图像分辨率超过了LED显示范围，所以需要进行图像缩小处理，如图像尺寸为4000*2000，灯珠数量为100，则需要自动将图像尺寸等比例地缩小为200*100。
设置参数，包括：色温K、显示时间T、循环次数R、循环间隔Rt、亮度B、倒计时时间D、蜂鸣器音量S等，其中亮度B、倒计时时间D和蜂鸣器音量S为全局参数，一般不需要频繁修改。
色温K为一种颜色偏移功能，主要功能是为了解决以下场景问题：在某些场景需要后期矫正色温，而同时也容易导致光绘的图像偏色，如夜晚拍摄星空场景，为了颜色美观一般需要后期使星空偏蓝，在此操作下，光绘的图案也会偏蓝，导致偏色，为弥补这种情况可使图像预先设置为较高的色温如7500K，整体会呈现偏暖的效果，经过后期平衡后即可实现天空偏蓝图像也正常显示的效果。色温K参数设置几个预选选项供选择，如：2500K、3500K、4500K、5500K、6500K、7500K，实现图像冷调与暖调的色相偏移。
显示时间T为LED完成图像显示所需的时间，单片机会根据图像尺寸和显示时间T自动算出每两列数据的间隔时间，具体算法为：首先获取图像长度，如图像原始尺寸为边长L1=4000，宽度H1=2000，灯珠个数为100个，则在App中自动处理后图像尺寸为边长L2=200，高度L2=100,根据图像长度L2和显示时间T即可得到每两列数据的间隔时间Ft=L2/T。
根据以上信息单片机还可以计算出光绘的图像在实际空间中的长度Ls，假设LED灯条长度为1米，根据上面数据信息，则光绘的图像在实际空间中的长度Ls=2米。
循环次数R是一张图像的循环显示次数，默认设置为0，既不循环。
循环间隔Rt为每两次循环的间隔时间，默认设置为0。
亮度B为LED灯条发光亮度，单片机通过控制输出电流实现LED灯条发光亮度B调节，取值范围为10%-100%。
倒计时时间D为LED发光前的倒计时，单位为秒，默认设置为0，每次倒计时通过蜂鸣器“嘀”一声进行提示。
蜂鸣器音量S控制同样通过单片机控制输出电流实现。
App将用户选择的图像数据和设置参数打包为一种特定的.BIN格式文件，该格式文件内置了单片机控制所需的所有信息，包括图像信息和一些参数信息，经过压缩算法处理压缩后通过蓝牙协议直接发送至单片机中。
单片机接受.BIN文件后存储在FLASH模块的内存区域中，经过解压算法处理后读取内部图像数据和参数信息并加载到缓存区域，便于快速执行。
此时，准备就绪，LED灯条等待用户指令启动。
在用户按下触发按钮后单片机执行如下指令（以“色温K:3500，显示时间T：10S，循环次数：2次，循环间隔2s，亮度B:70%,倒计时时间D:3秒，蜂鸣器S:50%”为例说明）：
蜂鸣器根据“倒计时时间D:3秒”参数每隔一秒发出“嘀”一声提示，单片机控制电流强度使蜂鸣器音量为50%，等待3声后程序开始执行。
单片机将经过色温K:3500K偏移处理的图像的第一列矩阵数据:
DATA1=[(255，255，255)(253,152,122)…(135,86,128)(156,221,102)]传递给LED灯条显示，每个灯珠按顺序显示一组数据，单片机控制电流强度使LED灯条发光亮度为50%，此时LED灯条开始发光。
10秒后图像显示完成，开始执行循环间隔：2S的倒计时，蜂鸣器“嘀”“嘀”倒计时两声后，单片机重新将上面的图像数据发送给LED显示。
10秒后第二张图像显示完成，蜂鸣器“嘀嘀”一声，单片机停止一切数据发送，因此LED灯条就停止发光。
如果中途用户再此按下触发按钮时，单片机同样停止一切数据发送。
当用户再此按下触发按钮时，单片机重新执行上述流程运作，如果用户在光绘第二张图像时停止后重新触发按钮则从头重新执行该设置。
如图5所示，动画模式按照如下步骤进行：
首先，LED灯条开机后会自动启用蓝牙接口，用户在手机端打开蓝牙功能，并连接到单片机蓝牙接口信号。
在手机端打开App程序，选择图像模式并选取图像序列，图像序列选取有三种方式：
一种为直接选择本地图库中的Gif图像，用户选择需要提取的帧数量N，这里帧数量N的单位为%，如N=50%即提取50%数量的图像帧，如一张Gif由120帧图像组成，N=50%时则程序每2张图像提取一张图像，共提取60张，该设置主要为提升光绘效率。程序自动提取Gif图像中的帧序列后将图像列表显示给用户，用户再筛选起始帧进行定位，然后程序将每帧图像调整尺寸，如每帧图像尺寸为400*200，LED灯珠数量为100，则缩小每帧尺寸为200*100。
第二种为直接选择手机中图像序列，该序列要求命名规范，如frame001.jpg，frame002.jp…frame120.jpg，当用户直接选择第一张或其中某一张时，程序自动根据文件名规律选择相应帧序列后将图像列表显示给用户，用户再筛选起终帧进行定位，然后程序将每帧图像调整尺寸。
第三种为调用手机镜头直接录制一段视频，视频长度一般不超过5秒。影片拍摄后用户进行简单剪辑，选取起终点，选择需要提取的帧数量N（见上面第一种方法中所述）。选取后程序自动进行尺寸调整。
设置参数，包括：色温K、显示时间T、自动反向Ar、亮度B、倒计时时间D、蜂鸣器音量S等，其中亮度B、倒计时时间D和蜂鸣器音量S为全局参数，一般不需要频繁修改。
色温K为一种颜色偏移功能，主要功能是为了解决以下场景问题：在某些场景需要后期矫正色温，而同时也容易导致光绘的图像偏色，如夜晚拍摄星空场景，为了颜色美观一般需要后期使星空偏蓝，在此操作下，光绘的图案也会偏蓝，导致偏色，为弥补这种情况可使图像预先设置为较高的色温如7500K，整体会呈现偏暖的效果，经过后期平衡后即可实现天空偏蓝图像也正常显示的效果。色温K参数设置几个预选选项供选择，如：2500K、3500K、4500K、5500K、6500K、7500K，实现图像冷调与暖调的色相偏移。
显示时间T为LED完成图像显示所需的时间，单片机会根据图像尺寸和显示时间T自动算出每两列数据的间隔时间，具体算法为：首先获取图像长度，如图像原始尺寸为边长L1=4000，宽度H1=2000，灯珠个数为100个，则在App中自动处理后图像尺寸为边长L2=200，高度L2=100,根据图像长度L2和显示时间T即可得到每两列数据的间隔时间Ft=L2/T。
根据以上信息单片机还可以计算出光绘的图像在实际空间中的长度Ls，假设LED灯条长度为1米，根据上面数据信息，则光绘的图像在实际空间中的长度Ls=2米。
自动反向Ar的作用是在完成一帧图像的绘制后，下一帧图像以与前一帧相反的数据读取方式读取并输出，如一张图像有120列，分别为[D0,D1…D119,D120]，第一帧读取方式为D0，D1…D119，D120，第二帧读取方式为D120,D119…D1,D0。这样的好处是用户从A点移动到B点后下一帧图像可以直接从B点返回A点，提升光绘的效率，该参数默认设置为OFF。
循环次数R是一张图像的循环显示次数，默认设置为0，既不循环。
循环间隔Rt为每两次循环的间隔时间，默认设置为0。
亮度B为LED灯条发光亮度，单片机通过控制输出电流实现LED灯条发光亮度B调节，取值范围为10%-100%。
倒计时时间D为LED发光前的倒计时，单位为秒，默认设置为0，每次倒计时通过蜂鸣器“嘀”一声进行提示。
蜂鸣器音量S控制同样通过单片机控制输出电流实现。
App将用户选择的图像数据和设置参数打包为一种特定的.BIN格式文件，该格式文件内置了单片机控制所需的所有信息，包括图像信息和一些参数信息，经过压缩算法处理压缩后通过蓝牙协议直接发送至单片机中。
单片机接受.BIN文件后存储在FLASH模块的内存区域中，经过解压算法处理后读取内部图像数据和参数信息并加载到缓存区域，便于快速执行。
此时，准备就绪，LED灯条等待用户指令启动。
在用户按下触发按钮后单片机执行如下指令（以120帧图像，“色温K:3500，显示时间T：10S，自动反向Ar：ON，亮度B:70%,倒计时时间D:3秒，蜂鸣器S:50%”为例说明）：
蜂鸣器根据“倒计时时间D:3秒”参数每隔一秒发出“嘀”一声提示，单片机控制电流强度使蜂鸣器音量为50%，等待3声后程序开始执行。
单片机将经过色温K:3500K偏移处理的图像的第一列矩阵数据:
DATA1=[(255，255，255)(253,152,122)…(135,86,128)(156,221,102)]传递给LED灯条显示，每个灯珠按顺序显示一组数据，单片机控制电流强度使LED灯条发光亮度为50%，此时LED灯条开始发光。
10秒后图像显示完成，开始执行下一帧图像：3S的倒计时，蜂鸣器“嘀”“嘀”“嘀”倒计时3声后，单片机将下一帧图像数据反向顺序DATA2=[(156,221,102), (135,86,128)…(253,152,122), (255，255，255)]发送给LED显示。
第120张图像显示完成，蜂鸣器“嘀嘀”一声，单片机停止一切数据发送，因此LED灯条就停止发光。
如果中途用户再此按下触发按钮时，单片机暂定当前帧图像的数据发送。
当用户再此按下触发按钮时，单片机仅重新执行当前帧的运行流程，不会重新返回第一帧图像。
本发明的有益效果是：该装置可将图片文件利用手机APP进行数据处理后通过蓝牙通信协议传输给单片机并控制LED灯条来实现图像的呈现，该装置不仅能完成普通图像光绘，还可以绘制一系列图像序列帧来实现动画效果，这样不仅使光绘能完成复杂图形的绘制，而且也大大提升了效率与创作空间，同时基于手机客户端控制更为简便高效，相比传统光绘模式可以绘制出复杂图案与动画，可定制性强、操作简单。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。