CN103323431B - 一种透射密度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及透射密度检测方法，公开了一种更接近人眼感官的透射密度检测方法，包括检测光源、探测器、观测背景光光源，通过对检测光源进行探测器校正和人眼感应校正，将检测对象放于检测光源与探测器之间，进行分波段多次采样测量，所得结果积分、加权，本发明的优点在于，相比于现有的测量方法，能够获得更接近人眼感官的透射密度。

Description

一种透射密度检测方法

技术领域

    本发明涉及透射密度检测方法，特别涉及一种更接近人眼感官的透射密度检测方法。

背景技术

现有技术中，有人提出视觉密度，公开了一种人眼光谱视效率的测量方法:                                                ，其中，为光源的光谱能量分布，为光谱光视效率，为光谱透射率。该方法为最接近的现有技术。

由于观测背景光源与检测光源的光谱分布是不同的，在现有技术中的检测方法得到的是检测光源下的透射密度，而不是观测背景光源下的透射密度，两者存在必然区别。上述检测方法没有考虑到，在不同的光源及亮度下的感应曲线是不同的，缺少对光源的非线性关系优化。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种透射密度检测方法，充分考虑人眼和仪器对不同光源的响应系数，能够测量出更接近人眼感官的透射密度。

为实现上述目的，本发明通过采用以下技术方案实现的：

一种透射密度检测方法，包括检测光源、探测器、观测背景光光源，包括以下步骤：

将检测对象放于检测光源与探测器之间，进行分波段多次采样测量，所得结果积分、加权；

所述测量数据代入如下公式，得出透射密度值R：

R=lg

式中：R₁为检测光源发射的光透过检测对象后的加权总亮度，R₂是检测光源的加权总亮度；

分别用下式表示：                                             

R₁=，

R₂=；

其中，=

     =

式中：为特定的取样光谱波长，

为波段下检测光源发射的光透过检测对象后，探测器的测量值，

     为波段下的探测器对检测光源亮度的测量值，

     为波段下观测背景光光源亮度值，

     为波段下人眼的响应系数。

所述检测对象的透射率为。

进一步，分波段测量采用多个不同波段的带通滤光片，置于检测对象与探测器之间。

进一步，分波段测量还可采用多个不同波段的光源。

更进一步，考虑人眼的可见光范围，只在380~700nm范围内进行采样和积分计算，计算值为R₁=，R₂=。

更进一步，所述检测光源发射的光透过检测对象后的加权总亮度还可以为R₁=，式中为经探测器感应曲线校正后的透射率。

更进一步，所述所述检测光源发射的光透过检测对象后的加权总亮度还可以为R₁=，为经人眼感应曲线校正后的感应亮度。

本发明的检测方法的增益效果在于，通过对检测光源进行探测器校正和人眼感应校正，进行分波段多次采样测量，积分、加权，能够获得更接近人眼感官的透射密度。

附图说明

图1为本发明实施例的测量原理图。

图2为本发明实施例中选用LED光源对应人眼的响应曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术特征做进一步的阐述。

图1所示为本发明实施例的测量原理图。包括检测光源、探测器、观测背景光光源，将检测对象放于检测光源与探测器之间，进行分波段多次采样测量，所得结果积分、加权，并最终显示出来。分波段测量时，可采用多个不同波段的带通滤光片或不同波段的光源，实际中考虑人眼的可见光范围，只在380~700nm范围内进行采样和积分计算。在本实施例中，分波段测量采用多个不同波段的带通滤光片，检测光源通过检测对象后，穿过特定的带通滤光片被探测器接收，并得出初步的测量结果，所得测量结过根据本发明的方法进行积分、加权，最终得出接近人眼的透射密度。

图2所示为LED光源对应人眼的响应曲线。选用LED光源作为检测光源，取波长380~700nm平均分为40段波长区间，选用医用干式胶片作为检测对象，这里的分波段测量采用多个不同波段的光源。取LED光源，测量得出光源亮度的测量值，放入医用干式胶片后进行测量，得出光源透过检测对象后的测量值，测量观测背景光光源的亮度值，及记录对应人眼的响应系数，改变波段按相同方法一一进行测量统计测量结果，讲上述结果进行运算，得出最终的透射密度值。为了提高测量的准确性，获得更接近人眼感官的透射密度，可以通过探测器感应曲线进行校正得出更精确的透射率，通过人眼感应曲线校正得出更精确地感应亮度。

基于本发明构思的变化并不仅限于上述实施方式，应当理解为，任何本领域内的技术人员，在不背离本发明权利要求的精神和范围之内，所作出无创造性的改变，都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种透射密度检测方法，包括检测光源、探测器、观测背景光光源，其特征在于包括以下步骤：

将检测对象放于检测光源与探测器之间，进行分波段多次采样测量，所得结果积分、加权；

所述测量数据代入如下公式，得出透射密度值R：

$R=\lg \frac{R_2}{R_1}$

式中：R₁为检测光源发射的光透过检测对象后的加权总亮度，R₂是检测光源的加权总亮度；

分别用下式表示：

R₁＝∫g(x)dx，

R₂＝∫h(x)dx；

其中， $g\left(x\right)=\frac{f_1\left(x\right)}{f_2\left(x\right)}{f}_3\left(x\right)f_4\left(x\right)$

h(x)＝f₃(x)f₄(x)

式中：x为特定的取样光谱波长，

f₁(x)为dx波段下检测光源发射的光透过检测对象后，探测器的测量值，

f₂(x)为dx波段下的探测器对检测光源亮度的测量值，

f₃(x)为dx波段下观测背景光光源亮度值，

f₄(x)为dx波段下人眼的响应系数。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测对象的透射率为

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，分波段测量采用多个不同波段的带通滤光片，置于检测对象与探测器之间。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，分波段测量采用多个不同波段的光源。

5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，只在380～700nm范围内进行采样和积分计算，计算值为 $R_1={\∫}_{380}^{700}\frac{f_1\left(x\right)}{f_2\left(x\right)}{f}_3\left(x\right)f_4\left(x\right)\mathrm{dx},R_2={\∫}_{380}^{700}{f}_3\left(x\right)f_4\left(x\right)\mathrm{dx}.$

6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测光源发射的光透过检测对象后的加权总亮度还可以为R₁＝∫F₅(f₁(x),f₂(x))f₃(x)f₄(x)dx，式中F₅为经探测器感应曲线校正后的透射率。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述检测光源发射的光透过检测对象后的加权总亮度还可以为R₁＝∫F₆(F₅(f₁(x),f₂(x))f₃(x))dx，F₆为经人眼感应曲线校正后的感应亮度。