專利名稱：便攜式統一眩光測量儀的制作方法
技術領域：
本發明主要對建筑照明的統一眩光指數進行測量，屬于光電檢測與儀器設計領域。
背景技術：
影響建筑照明質量的因素有很多，其中最主要的是眩光。眩光評價是建筑照明質量評價中重要而復雜的一環。目前，統一眩光指數測量沒有統一的標準，基本每個國家都有自己的測量方法。日本、加拿大等國采用視覺舒適率法，而英國應用的是眩光指數法，德國應用的是亮度曲線法(LC)法。中國早些年代采用的是亮度曲線法。但是，這個方法對于大面積、多燈具的建筑照明統一眩光評價顯得太復雜，需要大量的亮度曲線來判定。關于統一眩光指數測量的儀器，國內未見報道，美國曾有一公司研制了眩光指數測量裝置，但采用的是積分球技術，裝置體積龐大，更不便攜。本發明避免了上述種種缺點，能夠在十幾秒之內， 即可測出建造物內指定位置的統一眩光指數。
發明內容
便攜式統一眩光測量儀由光學成像系統(A)、圖像傳輸接口(B)、圖像處理模塊 (C)、校正模塊(D)、計算與傳輸系統(E)、CPU(F)、顯示系統(G)、電源模塊(H)組成。其結構如圖1所示。光學成像系統由超廣角鏡頭(1)、反光鏡(2)、CCD(3)、接收目鏡(4)、取景窗口、四棱鏡(6)、凸透鏡(7)、快門屏(8)組成。其結構如圖2所示。統一眩光指數的測量首先是用配有超廣角鏡頭的光學成像系統采集建筑照明下的圖像并通過圖像傳輸接口把所采集的圖像傳遞給圖像處理模塊。圖像處理模塊對光學成像系統采集圖像進行處理。由于統一眩光主要取決于進入人眼視線(超廣角鏡頭)的物體表面亮度，所以校正模塊會根據校正參數對處理后的圖像的亮度進行修正，使圖像中物體的表觀亮度與實際物體的表觀亮度相當。計算與傳輸系統對修正后的圖像計算統一眩光指數，然后將其值傳遞給CPU，CPU控制液晶屏顯示相關信息。該儀器檢測速度快，誤差小，便攜。
圖1系統組成框圖(A)光學成像系統(B)圖像傳輸接口(C)圖像處理模塊⑶校正模塊(E)計算與傳輸系統(F) CPU
(G)顯示系統(H)電源模塊圖2光學成像系統(1)超廣角鏡頭(2)反光鏡(3) CCD(4)接收目鏡(5)取景窗口(6)四棱鏡(7)凸透鏡(8)快門屏
具體實施例方式光學成像系統(A)采集建筑照明下的圖像，采集圖像時鏡頭的光軸與視線要重合。光線通過超廣角鏡頭(1)被反光鏡(2)反射到接收目鏡(4)，并通過凸透鏡(7)在四棱鏡(6)中發生全反射，最終所要采集的圖像出現在取景窗口(5)，當在取景窗口(5)確定好要采集的圖像時，讓反光鏡(2)順時針旋轉至水平，同時快門屏(8)也打開，要采集的圖像呈在CCD上，圖像傳輸接口(B)負責把采集的圖像傳遞給圖像處理模塊(C)。圖像處理模塊 (C)采用DSP6000芯片，VC編程，對光學成像系統(A)獲取的圖像進行濾波、增強、邊緣處理操作。通過多次試驗，統計CCD曝光量、圖像亮度、實物亮度之間的關系獲得矯正參數。校正模塊(D)會根據校正參數對DSP處理后的圖像的亮度進行修正，獲得修正圖像。計算與傳輸系統(E)對修正后的圖像計算統一眩光指數，具體計算方法是從修正圖像中讀取環境的背景亮度Lb與引起眩光物體(光源)的亮度La，并根據光源在圖中的位置、大小，來讀取其立體角ω，鏡頭到畫面中心的距離和燈具偏離視線的角度有關，而通過偏離視線的角度就可以定出位置指數P。根據公式(1)計算統一眩光指數
0.25 ^L2ωUGR 二 Slg^r" Σ^^公式(ι)
& L1 P2
bURG 一統一眩光指數La—觀察者方向眩光源亮度(cd/m2)Lb 一背景亮度(cd/m2)ω 一眩光源的表觀立體角P—眩光源的位置指數最后計算與傳輸系統(E)將URG值傳遞給CPU (F)，CPU (F)采用ATMEGA128集成芯片，由CPU控制液晶屏顯示相關信息。
權利要求
1.本發明是便攜式統一眩光測量儀，其特征為該測量儀由光學成像系統(A)、圖像傳輸接口(B)、圖像處理模塊(C)、校正模塊(D)、計算與傳輸系統(E)、CPU(F)、顯示系統(G)、 電源模塊組成(H)，功能對建筑照明的統一眩光指數進行測量。
2.如權利要求1所述，光學成像系統由超廣角鏡頭(1)、反光鏡(2)、CCD(3)、接收目鏡 (4)、取景窗口(5)、四棱鏡(6)、凸透鏡(7)、快門屏⑶組成，光通過超廣角鏡頭被反光鏡反射到接收目鏡，并通過凸透鏡在四棱鏡中發生全反射，最終所要采集的圖像出現在取景窗口，當在取景窗口確定好要采集的圖像時，讓反光鏡順時針旋轉至水平，同時快門屏也打開，要采集的圖像被攝在CCD上，圖像傳輸接口負責把采集的圖像傳遞給圖像處理模塊。
全文摘要
本發明主要對統一眩光指數進行測量，屬于光電檢測與儀器設計領域，適用于檢測建筑照明的統一眩光值。本發明由光學成像系統、圖像傳輸接口，圖像處理模塊、校正模塊、計算與傳輸系統、CPU、顯示系統、電源模塊組成。配有超廣角鏡頭的光學成像系統負責在預測位置采集引起統一眩光物體的圖像并通過圖像傳輸接口把圖像傳遞給圖像處理模塊，圖像處理模塊對其進行濾波、增強等處理。校正模塊會根據預先確定的校正參數對處理后的圖像的亮度進行修正，使圖像中物體的表觀亮度與實際物體的表觀亮度相當。計算與傳輸系統對修正后的圖像計算統一眩光指數，然后將其值傳遞給CPU，CPU控制液晶屏顯示相關信息。該儀器檢測速度快，誤差小、便攜。
文檔編號H04N5/232GK102183301SQ20111003889
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月16日 優先權日2011年2月16日
發明者姚清華, 安志勇, 張光偉, 曹秒, 石利霞, 肖作江, 高瑀含 申請人:長春理工大學