一种控制多光源强度的算法

Question

我们在10x10网格中有多个灯光，每个灯光都可以控制强度1到10。这些灯光的目标是一面墙，我们的目标是在用户定义强度值的墙上图像的某个范围内具有均匀的强度。一个限制是，只有给定光的直接相邻光才会影响光直接照射到墙上区域的图像强度。

我认为(并希望)这是一个已知的问题，但找不到任何好的参考来解决这个问题。任何提示或线索都将不胜感激。

Answer 1

我认为由此产生的强度是一些邻灯的线性组合。例如，Ix，y=a*Lx，y+b*(Lx-1，y+Lx+1，y+Lx，y-1+Lx，y-1)+c*(Lx-1，y-1 +...)，其中a，b，c是一些系数。所以有一个由100个方程和100个未知变量组成的线性系统。如果系数是已知的，这个问题就可以解决。

更复杂的模型-灯强度矩阵与点扩散函数的卷积。这可能需要复杂的信号重建方法。

Answer 2

这就需要一种遗传算法的方法:不需要太多的麻烦，你就可以定制它，以考虑到你的灯的特性，以及墙上任何想要的照明功能。

更新:更具体地说，如果OP已经有一些关于一个灯的光强度函数的信息，那么编程方面将是乏味的，但简单明了。如果不是，那么需要的是一种获取该信息的方法。要做到这一点，一种方法是获得一个光电二极管，只测量从中心到外围的光强度，其中一个灯打开安装的方式将在实际应用中。根据物理设置使用任何合适的采样间隔--一英寸、六英寸、一英尺等等。使用该信息，OP可以基于一个灯创建光强度的函数。

我没有特别推荐的光电二极管，但它们不会那么贵，因为乐高Mindstorms可以读取它们的读数。我在下面的评论中确实说错了--实际上可能会对灯上的十个强度设置中的每一个都进行一次测量，并且我明确地假设所有灯的性能大致相同。

从那里，我们可以在数学上构建由100个任意强度的灯引起的光强度模式的更大函数--一个函数，我们可以将100个数字(表示灯的设置)插入其中，并得到结果光强度的良好近似值。最后，我们可以使用遗传算法来优化该函数的输入，以便均匀强度模式高度拟合。

不过要小心--这句话真正的最佳表达可能是“所有的灯都关了”。

(如果你对你的摄影比我更有信心，相机也许能用。但无论哪种方式，如果没有灯设置的强度模式的详细知识，这都不是一个可以解决的问题。)