专利名称：一种中间视觉光度计的制作方法
技术领域：
一种中间视觉光度计
技术领域：
本实用新型属于光辐射测量领域，具体涉及一种中间视觉光度计。背景技术：
当人眼光刺激的亮度在约lOcd/m2以上时，主要由人眼锥体细胞获得的视觉称明视觉或锥体细胞视觉，CIE规定的明视觉光视效率函数V( λ)是目前光度学计算、测量和照 明设计的基础和依据。光刺激的亮度约在O.Olcd/m2以下，即在暗适应情况下主要由杆体 细胞获得的视觉称暗视觉或杆体细胞视觉，CIE也于1951年规定了暗视觉光视效率函数 V' (λ )，暗视觉光视效率函数曲线相对于明视觉光视效率函数曲线向短波方向移动。当照 明亮度在明视觉和暗视觉之间时，即亮度在0. 01cd/m2 lOcd/m2之间时，比如夜间道路照 明和交通照明等，属于中间视觉状态，在这种状态下人眼的锥体细胞和杆体细胞同时活动 并相互作用。中间视觉的光视效率函数Vm( λ)与具体照明水平相关，在夜间照明等中间视 觉条件下，光视效率函数相对于明视觉光视效率函数发生偏移，如均使用明视觉光度学标 准，则会在光度测量计算以及照明设计中产生不恰当的甚至是错误的结果。
实用新型内容为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型旨在提供一种使用方便且测量精度较高 的中间视觉光度计及测量中间视觉的方法。为了达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案一种中间视觉光度计，其特征在于包括一个用于测量光谱功率分布的光谱仪，一 个光谱响应灵敏度与CIE规定的明视觉光视效率函数V( λ)相匹配的明视觉光度探头，一 个光谱响应灵敏度与CIE规定的暗视觉光视效率函数V' ( λ )相匹配的暗视觉光度探头， 所述光谱仪、明视觉光度探头和暗视觉光度探头都与微电子处理单元电连接。明视觉光度 探头和暗视觉光度探头可分别通过一个用于将模拟信号转换为数字信号的转换电路与所 述微电子处理单元电连接。上述的光谱仪是由阵列探测器作为光电转换单元的快速光谱仪。或者上述光谱仪是由单色仪和单通道光电传感器作为主要元件组成的机械扫描 式光谱仪，所述的单通道光电传感器件通过一个信号处理电路与所述微电子处理单元连接。本实用新型的中间视觉光度计，将各个中间视觉光度学计算模型中的几个要素 明视觉光度量、暗视觉光度量和光谱的测量装置有机结合到一起，只需一次光信号采样，微 电子处理单元就可以得到所有要素的量值，可通过软件计算出中间视觉的光度量。该中间 视觉光度计使用方便，适用于现有的任何一种中间视觉光度学模型。上述中间视觉光度计可使用下述方法测量中间视觉光度量用所述光谱仪测量被 测光的相对光谱功率分布Ptu)，由所述明视觉光度探头测量被测光的明视觉光度量，由 所述暗视觉光度探头测量被测光的暗视觉光度量；由测得的Pt ( λ )，CIE规定的明视觉光视效率函数ν(λ)，CIE规定的暗视觉光视效率函数V' (λ)以及所述明视觉光度探头的相 对光谱灵敏度Srel(X)和暗视觉光度探头的相对光谱灵敏度S' Μ (λ)，用公式计算出明 视觉光谱修正系数K和暗视觉光谱修正系数K'，并将测得的明视觉光度量G乘以光谱修正 系数K得到修正的明视觉光度量G。，将测得的暗视觉光度量G’乘以光谱修正系数K'得到 修正的暗视觉光度量G。’，由G。和G。’根据模型公式计算出中间视觉光度值。在本方法中，参与中间视觉光度值计算的明视觉光度量和暗视觉光度量都经由相应的光谱修正系数修正，有光度探头的光谱失匹配误差大大降低，因此最后得到的中间视 觉光度值也具有较高的测量精度。综上所述，本实用新型的中间视觉光度计，将各个中间视觉光度学计算模型中的几个要素明视觉光度量、暗视觉光度量和光谱的测量装置有机结合到一起，只需一次光信 号采样，就可得到中间视觉光度量。该中间视觉光度计使用方便，适用于现有的任何一种中 间视觉光度学模型。并且可实用光谱修正方法，大幅降低光度探头的光谱失匹配误差，提高 了中间视觉光度量测量精度。
附图1是CIE规定的明视觉相对光谱光视效率曲线ν(λ)和CIE规定的暗视觉相 对光谱光视效率曲线；附图2是本实用新型的一个实施例示意图。
具体实施方式
一种中间视觉光度计，包括一个由阵列探测器1-1作为光电转换器件的快速光谱 仪1，该快速光谱仪1中采用凹面平场光栅1-3对被测光分光。一个光谱响应灵敏度与CIE 规定的明视觉光视效率函数V( λ )相匹配的明视觉光度探头2，一个光谱响应灵敏度与CIE 规定的暗视觉光视效率函数V' (λ)相匹配的暗视觉光度探头3，所述光谱仪与微电子处 理单元4电连接，所述明视觉光度探头2和暗视觉光度探头3分别与所述微电子处理单元4 电连接。微电子处理单元4与上位计算机电连接，在计算机软件中存储CIE规定的明视觉 和暗视觉光谱视效函数ν(λ)和V' (λ )，已知的明视觉探头和暗视觉探头的相对光谱灵 敏度Sm1(X)和S' Μ (λ)，绝对光谱功率分布的计算公式，光谱解析修正算法以及中间视 觉光度学模型的算法和相关参数。光谱仪通过光信号采集装置1-2测量被测光的相对光谱功率分布Pt ( λ )，在被测 光的空间光谱分布一致时光信号采集装置可处于任何可接受光信号的位置。明视觉光度探 头2和暗视觉光度探头在同一几何条件下测量被测光，得到被测光的明视觉光度量G和暗 视觉光度量G’。由测得的Pt ( λ )，已知的明视觉光视效率函数V ( λ )，暗视觉光视效率函数 V' (λ)以及所述明视觉光度探头的相对光谱灵敏度Srel(X)和暗视觉光度探头的相对光 谱灵敏度S' Μ (λ)，计算出明视觉光谱修正系数K和暗视觉光谱修正系数K'，并将测得 的明视觉光度量G乘以光谱修正系数K得到更为精确的明视觉光度量G。，将测得的暗视觉 光度量G’乘以光谱修正系数K'得到更为精确的暗视觉光度量G。’。由明视觉光度量G。和 暗视觉光度量G。’，根据中间视觉光度学模型计算中间视觉光度值。
权利要求一种中间视觉光度计，其特征在于包括一个用于测量光谱功率分布的光谱仪(1)，一个光谱响应灵敏度与CIE规定的明视觉光视效率函数V(λ)相匹配的明视觉光度探头(2)，一个光谱响应灵敏度与CIE规定的暗视觉光视效率函数V′(λ)相匹配的暗视觉光度探头(3)，所述光谱仪(1)、明视觉光度探头(2)和暗视觉光度探头(3)与微电子处理单元(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的中间视觉光度计，其特征在于所述的光谱仪(1)是由阵列 探测器(1-1)作为光电转换单元的快速光谱仪(1)。
3.根据权利要求1所述的中间视觉光度计，其特征在于所述光谱仪(1)是由单色仪 和单通道光电传感器组成的机械扫描式光谱仪。
专利摘要本实用新型公开了一种中间视觉光度计，包括光谱仪，一个明视觉光度探头和一个暗视觉光度探头，三者与同一微电子处理单元电连接。只需一次测量，就可得到中间视觉光度量，使用方便，适用于现有的任何一种中间视觉光度学模型。并且该使用新型的中间视觉光度计可使用光谱修正方法，大幅降低光度探头的光谱失匹配误差，能够得到精确的中间视觉光度量量值。
文档编号G01J3/28GK201555659SQ20092019746
公开日2010年8月18日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者潘建根 申请人:杭州远方光电信息有限公司