夜景照明亮度比例视觉适宜性评价仿真研究

夜景照明设备的整体亮度跨度较小,且存在很多限高区域,导致环境中整体亮度较差,为了提高夜景照明亮度与人眼视觉的适宜性,提出了夜景照明亮度比例视觉适宜性评价方法。通过夜景照明观测建模数据的标准化处理,采集夜景照明的亮度信息,利用二维数据矩阵分解所得信息,确定夜景照明的环境因素,利用亮度监测模型,计算亮度数据的统计量,完成夜景照明亮度的监测。根据视觉感知的亮度与照明设备亮度之间的关系,计算出光照强度对比度,将驱动电源安装到夜景照明设备中,调节夜景照明亮度比例。将人眼视觉范围划分成多个区域,计算出视觉适宜度判定准则,依据人眼视觉可以承受的亮度与照明亮度的映射关系,定义夜景照明亮度的空间函数,通过夜景照明亮度通道适宜度叠加,实现夜景照明亮度比例视觉适宜性评价。实验结果表明,上述方法适用于夜景照明亮度比例视觉适宜性评价,可以提高评价结果准确性。

一种色温及亮度可调的均匀光源研究

均匀光源对成像系统定标和校正而言至关重要,除光源的均匀性外,对亮度、色温等参数的精准调节也有重要意义。本文介绍了一种基于冷白与暖白LED混光的计算方法与装置。充分利用LED光源的可控性和冷暖白光LED的混光技术,通过调节冷暖白光LED的电流,采集光源输出的亮度与色温数据,建立电流与亮度、色温的对应关系。利用MATLAB的样条插值函数网格细化整个数据模型,最后以亮度、色温为目标值,反向求出相对应的冷暖白光LED的电流值。实验表明,在亮度±200 cd/m^(2)、色温±50 K的误差值设定下,混色光源亮度的起伏小于2%,相关色温偏差在±30 K以内,光源面亮度均匀度大于96%。

照明水平、亮度对比和视标大小对视觉功能的影响

本研究在不同背景照度条件下对不同大小、不同对比度的兰道尔环的辨认进行了实验。主要结果表明:(1)视觉作业水平的提高依赖于视标大小、对比度和背景照度这三个变量及其相互间的关系;在视觉作业水平一定时,视标大小、对比度和背景照度存在着两两对应的代偿关系;(2)以中国人为被试的RCS结果与国外欧美人为被试的CIE推荐的结果基本一致,但前者在低亮度范围内要明显高于后者。

基于物联网视频流的公路隧道实时洞外亮度测量方法研究

针对传统洞外亮度测试方法存在的耗时长、工作量大等问题,提出一种基于物联网视频流的实时洞外亮度测量方法。该方法通过摄像机采集图像数据,利用4G网络或Wi-Fi实时远程传输,利用程序对图像画面进行灰度化处理得到图像的灰度值,并利用亮度计对摄像机进行光学标定,得出曝光量与灰度值之间的具体函数关系,即亮度回归方程计算得到目标区域的亮度值。并通过摄像机灰度的距离修正,有效降低测量误差,减小了摄像机亮度的距离效应。本文所提出的测量方法适用于大多数山岭公路隧道洞外亮度的测量,具有低成本,安装快捷,便于远程监控,传输稳定,抗干扰能力强的特点。

公路隧道照明中阈限亮度差研究

对比显示系数能够衡量公路隧道照明方式和照明质量,为了得到对比显示系数需要先确定阈限亮度差的取值情况。基于对比显示系数与阈限亮度差之间的关系,采用定值刺激法通过计算机模拟完成阈限亮度差实验。实验分别得到了正负亮度对比、小目标物呈现时间2s情况下不同识别几率时的阈限亮度对比数据,经统计分析得到正负亮度对比下的阈限亮度差数学模型;最后依据观察者年龄、小目标物正负亮度对比和小目标物呈现时间来修正阈限亮度差。

亮度和速度协同下公路隧道口路段驾驶舒适度研究

为探究山区双车道公路隧道口路段驾驶心理负荷的变化特性,本文采用实车试验的研究手段,招募27名驾驶人作为被试,选择重庆市境内的9座隧道作为试验场景,采集驾驶人、车辆和驾驶环境的行车数据,使用驾驶人的心率增长率表征驾驶心理负荷。通过数据分析,对驾驶人在隧道口路段的驾驶心理负荷与亮度和速度的相关性进行研究。结果表明,山区双车道公路隧道入口段的驾驶心理负荷大于出口段;在环境亮度小于500 cd·m^(-2)时,驾驶心理负荷对亮度的变化更为敏感,进而提出亮度变化率的计算公式,当亮度变化率在60%时,黑洞和白洞效应对驾驶人的心理影响趋于相同;在隧道口路段,速度对驾驶心理负荷具有放大效应;根据驾驶心理负荷值,划分隧道口路段的驾驶舒适度区间,提出基于驾驶舒适度需求的亮度变化率和速度的安全阈值,并给出计及亮度变化率和隧道口净空高度的亮度曲线。

中国人眼光谱相对视亮度函数的研究——Ⅳ.亮度级对光谱相对视亮度的影响

本研究主要采用闪烁光度法得到四个亮度级上的相对视亮度曲线。以此为基准进而又作出了相应亮度级上最小可觉明度差别阈限曲线。所得结果表明随亮度级增高,光谱相对视亮度发生变化:在可见光谱中段,保持不变,两端降低。

基于51单片机外部中断的亮度可调手电筒设计

介绍了51单片机中断系统的结构,对基于51单片机外部中断的亮度可调节手电筒的硬件电路和控制程序进行了设计,并利用Keil C51和Proteus软件对硬件电路和控制程序进行了软硬件联调仿真实验。实验结果表明:设计的基于单片机外部中断的亮度可调手电筒电路能满足控制要求。

驾车接近隧道过程中驾驶员的适应亮度变化规律

在驾车接近隧道过程中,驾驶员的适应亮度随视野内景物的变化而变化。基于驾驶员视觉适应进行隧道照明设计需要掌握驾驶员在接近隧道过程中适应亮度的变化规律,为此,以4座隧道为测试对象,对驾驶员在不同时段驾车接近隧道过程中距隧道一个停车视距内不同位置处的适应亮度进行了实测研究。结果发现,驾驶员在不同测试时段接近同一隧道过程中,其适应亮度变化规律基本相似;驾驶员在接近隧道的过程中,适应亮度逐渐降低,但其适应亮度的降低不是线性的,从驾驶员距隧道洞口20-30m开始,适应亮度下降的速率变大。

基于等效光幕亮度理论的隧道入口段亮度计算方法

为了获得更加合理的隧道入口段亮度设计值,首先分析了隧道入口段亮度的确定方法,指出了Adrian和Augdal提出的等效光幕亮度计算方法中,都因为忽略了某些计算项而造成得到的极坐标圆环边界视角存在一定的误差;为解决该问题,提出采用数值积分的方法确定各圆环边界的对应视角,并给出了计算得到的各圆环边界视角值和由此得到的等效光幕亮度计算式;以重庆某隧道为例,采用基于数值积分的等效光幕亮度计算式和该隧道洞外景物亮度计算得到了该隧道的入口段亮度。

多投影面显示系统亮度均衡的实现

由多个投影面形成的大屏幕显示系统存在诸如不同的投影机之间的亮度响应不一致、拼接重叠区的高亮带以及同一个投影面内的亮度差异等亮度不平衡的问题。针对这些问题,分别采用了直接逼近、二次曲线衰减及μ比例修正算法和相应的实现方法,对这类显示系统的投影面间的亮度匹配、边缘融合以及投影面内的亮度均衡进行实现,并提出亮度偏差对均衡效果进行衡量。

天空背景亮度测量系统的研制

研制了一台用于实时测量天空背景辐亮度的大气辐射测量设备(DTL-1),该设备具有全天空扫描与给定方向测量两种测量模式,可完成400～1 000nm波段积分辐亮度的测量。基于DTL-1系统组成结构原理图,详细说明了各功能部件的研制方案,给出了仪器的各项主要技术指标。对仪器进行了光谱辐亮度定标与恒定亮度下测量稳定性的测试实验;选取不同地区的天空辐亮度实测数据与MODTRAN5理论计算值进行了对比分析。结果表明:DTL-1稳定性测试的平均辐亮度示值为36.496W/m2.sr,均方根误差为0.463W/m2.sr,与MODTRAN软件模拟结果比较其相对误差在20%以内,能够满足科研与实际应用对天空背景辐亮度测量可靠性和精度的要求。

上海市区环境亮度及建筑物泛光照明亮度调查

对上海市区夜间环境亮度分布进行了一次调查,共计测量了11处环境亮度和16幢泛光照明大楼的立面亮度.这11处环境可分成商业区、行政区、休闲区和居住区等四类,并列举了室外照明过高的影响.16幢泛光照明建筑的立面亮度和主观评价也列表给出.为了便于对建筑的泛光照明效果的评价进行量化比较,提出了一则经验公式,可试作量化评价的工具,并结合上海市夜景环境亮度的具体测量结果,给出了建筑物泛光照明亮度的推荐值,以供讨论.

显示器件亮度测量影响因素研究

亮度作为显示器件的关键技术指标之一,其测量结果的准确度易受多种因素影响。本文根据测量的设备、环境、方法及显示器件亮度的空间特性、时间特性、光谱特性等,对显示器件亮度的影响因素进行分析。

基于成像光谱仪的光亮度精确测量方法研究

为了快速精确测量平板显示器的光亮度,采用基于线性渐变滤光片的成像光谱仪进行了理论分析和实验验证,讨论了以线性渐变滤光片为核心的成像光谱仪的原理、结构及应用特点,建立了光源光亮度-输出灰度值的数学转换模型,以及基于LED积分球光源和分光光谱辐射亮度计的成像光谱仪光谱定标与辐射定标装置,得到了目标的光谱立方体数据,并计算出目标各点的绝对光谱功率分布曲线。结果表明,测量显示屏的相对示值误差小于3%,达到了国标光亮度测量所规定的一级测量精度要求,实现了对面光源光亮度的快速精确测量。该研究为优化显示器行业的质量控制和产品调控提供了有利参考。

中间视觉条件下亮度对视力清晰度影响的“E”方法测定

本文通过分析道路照明的设计标准并结合视力表这一评价尺度,提出一个新的实验方法,在中间视觉条件下进行亮度对视力清晰度影响的测定实验。分析了在目标物、背景亮度相互改变的情况下,视力清晰度的变化规律。

VDT作业中屏面背景亮度与对比度的交互作用

VDT的亮度对比度和屏面亮度在对操作者视觉功能的影响中,存在着交互作用。VDT的最佳对比度和适宜对比度范围随屏面亮度水平而变化,提高屏面亮度可以使最佳对比度值和适宜对比度范围向低对比度端偏移。评价VDT显示质量,主观评价法具有与作业绩效指标同样的价值。

隧道入口段不同颜色路面照明亮度试验对比研究

为了缓解“黑洞效应”对行车安全的不利影响,采用现场测量试验和仿真模拟相结合的方法,研究隧道入口段彩色路面对其照明亮度的影响规律。研究结果表明:不同颜色彩色路面对隧道入口段整体环境的亮度均造成不同程度的提升,其中黄色路面提升效果最明显;隧道入口段高压钠灯提供的环境、路面亮度均比LED灯高;布灯间距对亮度有显著影响,但其增加并未与彩色路面亮度提升成比例关系。研究结果可为高速公路隧道工程的明色化路面设计提供参考。

视觉亮度理论及其图像特性研究

利用图像法研究了视觉亮度随目标亮度和背景亮度变化的规律,得出了视觉亮度随目标亮度变化图像以及视觉亮度随背景亮度的变化图像及其特征,为照明系统定量设计提供了理论依据。

视觉亮度在博物馆照明设计中的运用

利用图像分析法研究了视觉亮度随目标亮度和背景亮度变化的规律。并将此规律运用于博物馆照明设计中,得到了既有利于文物保护又能提供良好视觉环境的照明设计数据。