阅读灯照度计和成像亮度计测试方法的对比及分析

汽车内舱阅读灯既要保证能够提供给乘坐人员足够的照明亮度,又不能影响驾驶员的正常行驶,因此阅读灯的照度和色度尤为重要。本文介绍一种新型的阅读灯光学测试的方法,并与传统测试方法进行比较,为测试提供了新的思路。

CCD成像型亮度计测量方法研究

利用CCD成像的特点,通过分析CCD成像过程中亮度与数字图像灰度之间的关系,提出了CCD成像型亮度计的设计方法。使用积分球作为标准亮度光源,对CCD拍摄得到的数字图像中像素灰度值与实际亮度之间的关系进行标定,得到图像像素灰度与测量点亮度之间的对应关系,保证亮度测量的准确性。通过对不同曝光时间下亮度分布的测量,拓展CCD成像型亮度计的测量范围。同时为了保证不同曝光时间下亮度的测量精度,将不同曝光时间下的图像灰度结果与积分球产生的标准亮度进行对比,实现成像型亮度计的非线性校正。利用光度特征匹配方法,保证光度计的相对光谱灵敏度与标准光度观察者的光谱光效率接近,减小测量误差。根据CCD成像型亮度计的标定和测量原理,使用Visual C++编制相应的软件,并进行了标定和测量试验来验证CCD成像型亮度计的测量方法,取得了较好的效果。

一种成像式亮度计校正方法

采用图像传感器的成像式亮度计可通过短焦距成像物镜实现大视场和空间分辨的亮度测量,但仍存在图像传感器像素非线性响应,短焦物镜产生的强烈渐晕效应及图像边缘畸变等问题。因此提出了一种成像式亮度计校正方法,利用标准辐射源法进行线性校正与平场校正,以获得线性修正系数和平场校正矩阵,通过几何坐标标定法获得畸变校正矩阵。采用焦距为12 mm的物镜及200万pixel的图像传感器搭建了成像式亮度计,经校正后完成了液晶显示屏发光亮度测量,与商用分光辐射亮度计进行了对比测试,测量相对误差不超过±2%,实现了大视场高精度空间分辨亮度测量。

成像式亮度计亮度测量结果的不确定度评定

本文介绍了成像式亮度计的示值测量结果不确定度的评定与表示。

CMOS成像式亮度计的暗电流校准方法

器件自身存在的暗电流,会导致CMOS成像式亮度计的亮度测量结果产生误差。因此,提出一种CMOS成像式亮度计的暗电流校准方法。通过分析不同程控参数下暗幅图像灰度值变化情况,确定成像式亮度计的程控参数;在此基础上,采集图像灰度值和标准亮度值,建立亮度测量模型。将校准后的成像式亮度计应用在手柄发光字符的亮度检测上,结果表明,成像式亮度计的亮度测量误差在5%以内,满足实际工业测量需求。

基于成像方法LED有效辐亮度测量系统设计

从有效辐亮度出发,采用模拟人眼成像的电荷耦合元件成像仪和光谱仪相结合的方式,建立了发光二极管有效辐亮度测量系统.参照光生物安全标准中的测试要求,从理论上分析了传统亮度计在进行光生物安全测试时的不足,采用传统的亮度计和本文设计的模拟人眼成像的亮度计结合光谱仪系统测试两种典型发光二极管.测试时先进行模拟人眼成像,再结合光谱仪对有效辐亮度进行测量,最后两种亮度计的测试结果进行了分析.结果表明:采用传统亮度计测量白光发光二极管有效辐亮度值为81.8W/m2·sr,平均强度为23.3cd,蓝光发光二极管的平均强度仅为2.42cd,蓝光发光二极管有效辐亮度值为262W/m2·sr;而采用成像仪和光谱仪结合的系统测得的白光发光二极管有效辐亮度为137.0W/m2·sr.显然,白光发光二极管的有效辐亮度比蓝光发光二极管的有效辐亮度值小,采用传统的亮度计用于光生物安全测试会低估被测发光二极管的光生物危害性,采用新设计系统则会更加精确地测出发光二极管的有效辐亮度值,满足发光二极管的辐射安全测量要求.

微型显示器子像素亮度测试方法研究

为满足微型显示器对子像素亮度和色度参数的测试需求,本文将显微物镜引入到成像亮度计方案中,利用高分辨率黑白相机、XYZ三色滤光片和显微物镜等器件,设计并研制了一套显微成像彩色亮度计,实现了微米量级目标的测试。对手机屏幕、微型显示器及标准刻线板进行了测试,实验结果表明,当采用3100万像素分辨率相机和50倍显微镜头时,可实现尺寸小于0.1μm的样品亮度色度测试,校准后亮度测试误差小于1%,不确定度为2.5%(k=2)。

亮度计在台灯表面亮度测量中的应用

本文旨在探讨瞄点式亮度计与成像亮度计在台灯表面亮度测量中的应用。通过对比分析两种亮度计的工作原理、测量特点及其在台灯表面亮度测量中的实际应用,试验方法参照标准GB/T 9473-2022,得到两种亮度计的在实际测量中的优势和局限性。实验结果表明,成像亮度计全面反映表面亮度的分布情况,在复杂表面亮度测量中更具优势,而瞄点式亮度计适用于局部亮度的精确测量。

分段式高精度隧道洞外亮度测量方法研究

针对目前我国隧道洞外亮度测量方法存在操作复杂、成本高和测量误差较大等局限性,提出了一种基于网络相机的分段式高精度隧道洞外亮度测量方法。首先,利用网络相机对测量区域进行图像采集;然后,利用微型电脑(树莓派)对图像进行灰度化处理并计算出目标区域的灰度值;最后,利用经P199F成像式亮度计对网络相机进行亮度标定后的亮度与灰度的表达式计算出目标区域的实际亮度。为了进一步地提高测量精度,对亮度与灰度的表达式进行了分段处理。结果表明,测量误差可以控制在±3%以内,满足隧道洞外亮度测量的国标要求,并且目前已应用在广西境内的合那高速猪谷山隧道洞外亮度的测量中。

提高车载屏闪点测试可重现性方法研究

使用成像亮度计对防眩显示屏进行闪点测试已经成为共识,然而由于测试重现性的问题,仍然无法制定可操作性的测试规范。本文系统研究基于傅里叶变换的频域分离技术,并对相关的测试条件和设备的影响进行大量的试验对比。试验包括13种不同闪点值的防眩玻璃、2个不同ppi的显示屏,以及12种不同分辨率的相机镜头的组合,超过10000幅亮度图像。根据这些数据,对影响测试重现性的条件进行优化。依据此实验结果提出完整的闪点测试规范和条件,实现了高可重现性,可以作为汽车行业防眩车载屏闪点测试的标准规范,也可以用于其它需要闪点测试的应用。

光电成像式亮度计测量误差的评价方法

论述光电成像式亮度计在测量光亮度中所产生的匹配误差、红外和紫外响应误差、探测器非均匀照射的影响、疲劳误差、环境温度的影响及测量距离的变化所引起的误差等。

室内天然采光和人工光源照明场景不舒适眩光测量方法研究

室内照明场所是人们工作和生活的主要场所,营造一个健康舒适的照明环境尤为重要,眩光是评价照明质量的重要指标之一。室内大部分采用天然光为主,人工光源补充的形式照明。本文研究天然采光场景下,关闭和打开人工光源,室内照度、统一眩光UGR、窗的不舒适眩光DGI的变化情况。实验结果表明,评价室内不舒适眩光,白昼时天然采光和人工光源结合的场景,适合采用窗的不舒适眩光DGI来评价;夜晚只有人工光源照明时,适合采用统一眩光UGR评价,为室内照明场所光环境设计提供参考。

雨天路面反射特性的测试系统

介绍了在实验室内模拟降雨并进行雨天路面反射特性测试的系统及方法。该测试系统采用成像式的亮度测量方法,相比一般描点式的亮度测量方法,对于路面亮度测量具有更高准确度。亮度计可以实现0°~180°观察角度(C角度)扫描,卤钨灯光源可以实现0°~90°入射角度(γ角度)扫描。整个测量过程由计算机自动控制,从而使得亮度计和光源的角度扫描与数据获取和处理同步。按照目前国内路面材料现状,采集了20块不同材料、新旧的路面样品作为测量样本,设置三种不同潮湿程度对其反射特性进行了测试。由于测试过程中路面湿度会产生变化从而影响其反射特性,因此采用了多块路面样本进行循环错位测试然后拼接数据的方法,从而在保证测量准确度的同时优化了测量效率。

显示屏残影测试方法研究与应用

显示屏的残影现象影响其显示效果,其测试非常耗时,且测试成本高。本文研究总结了一些显示屏残影的测试评估方法,并分析这些方法的差异。每一种方法都会引起一些问题,考虑到测量本身耗时,而且有许多测试是不可逆的,所以在进行残影测量之前需要充分考虑每种方法的特点和不足。此外,本文也简要描述了与成像亮度计相关的,影响残影测试的参数。

近场分布式平面光源光强测试方法

对近场分布式光度测量方法及测量机理进行研究,基于自主搭建的近场光源发光特性测量装置采集平面光源不同方向的亮度图像,分析了近场光度参量之间的转换关系及亮度数据处理方法,最终实现了近场分布式平面光源空间光强分布测量。通过构建平面光源发光模型,基于光度学和几何光学原理分析发光平面各个方向的光线分布,完成对光源不同方向的发光状态表征。与远场测量相比,所提近场分布式测量方法结果与远场配光曲线吻合良好,在所采用成像式亮度计亮度相对误差优于6.51%的情况下,所测得的光强相对误差小于8.38%,0°配光曲线匹配指数高达98.33%,验证了所提方法在近场光度测量中的有效性。