CN103528801B - Led灯具统一眩光值光学测量装置 - Google Patents

Abstract

一种LED灯具统一眩光值光学测量装置，包括激光测距仪(1)、角度仪(2)、成像镜头(3)、高分辨率CCD(4)、微处理器(5)、显示器(6)。激光测距仪(1)投射出激光到达目标LED灯具(7)，同时测得激光测距仪(1)到目标LED灯具(7)的观察距离。角度仪(2)输出激光测距仪(1)的激光方向偏离水平方向的视角角度值到微处理器(5)。成像镜头(3)将目标LED灯具(7)和其周围景物的光线成像到高分辨率CCD(4)上，微处理器(5)根据高分辨率CCD(4)上拍摄的图像、观察距离、视角角度计算出灯具的不舒适眩光的统一眩光值。本发明对实际使用环境的室内外灯具的不舒适眩光的统一眩光值进行精确测量，进而规范灯具的安全使用。

Description

LED灯具统一眩光值光学测量装置

【技术领域】

本发明涉及一种灯具统一眩光值光学测量装置，尤其涉及一种LED灯具统一眩光值光学测量装置。

【背景技术】

由于LED的节能性和环保型，LED灯具的使用越来越多。但是，LED灯具也存在一个使用上的缺陷，也就是，LED的发光能量集中于一点，LED灯具使用时很容易给人们带来照明环境的不舒适。工作场所良好的照明设施不仅仅局限于提供良好的作业可见度，更重要的是提供给人感觉舒适的光环境。眩光是由视野内的过高亮度或过强对比度造成，会影响人对物体的视觉成像。在灯具使用的标准中，都有明确的不舒适眩光等级的要求。

根据国际标准CIE117-1995灯具的不舒适眩光等级的要求，灯具的不舒适眩光等级可以用CIE统一眩光值(UGR)表示。统一眩光值是度量处于视觉环境中的照明装置发出的光对人眼引起不舒适感主观反应的心理参量，其计算公式如下：

$\mathrm{UGR}=8\log (\frac{0.25}{L_b}\·\mathrm{\Σ}\frac{L^2\·\mathrm{\ω}}{p^2})$

其中L_b是背景亮度(cd/m²)，L是观察者眼睛方向的每个光源的发光部分的亮度(cd/m²)，ω是观察者眼睛方向内每个光源的发光部分的立体角；p是每个独立光源的古斯(Guth)位置指数，与其距离视线的偏移量有关。古斯(Guth)位置指数表示眩光源出现的位置对不舒适眩光的影响。

目前，灯具表征不舒适眩光等级的统一眩光值都是通过计算机软件计算得到，CN102183301A公告了一种便携式统一眩光测量仪，利用光学成像测量系统，通过成像系统的参数和图像分析的方式来计算统一眩光指数，检测速度快，便于携带。但该专利没有给出古斯位置指数和灯具立体角的测量和计算方法，仅依靠图像分析获取古斯位置指数和目标灯具对应立体角，精度不高。此外，未再发现有对上述不足进行改进的资料报道和实物面市。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种LED灯具统一眩光值光学测量装置。

解决上述技术问题采用如下技术方案：

一种LED灯具统一眩光值光学测量装置，包括激光测距仪、角度仪、成像镜头、高分辨率CCD、微处理器、显示器；光测距仪、角度仪、高分辨率CCD、显示器分别和微处理器相连接，激光测距仪投射出激光到达目标LED灯具，然后激光测距仪将测得的距离值输出到微处理器；角度仪将激光测距仪的激光方向相对于水平方向的偏离角度值输出到微处理器；成像镜头将目标LED灯具和其周围景物的光线成像到高分辨率CCD上，高分辨率CCD将拍摄的图像输出到微处理器上；微处理器根据目标图像、目标LED灯具的亮度和背景亮度、角度仪测得的角度值计算出灯具的不舒适眩光的统一眩光值，并将统一眩光值输出到显示器上。

一种LED灯具统一眩光值光学测量装置，所述的成像镜头为可调节的成像透镜组；所述的微处理器根据高分辨率CCD拍摄的图像计算出目标灯具成像的像素分布和背景亮度的像素分布；微处理器的计算单元根据成像镜头的焦距以及激光测距仪测得的距离值计算出目标LED灯具的亮度值、背景亮度值和目标LED灯具对应的立体角，再结合角度仪测得的视角的角度值，通过公式计算单元计算出不舒适眩光的统一眩光值，最后输出显示信号到显示器上。

本发明的有益效果是：本LED灯具统一眩光值光学测量装置是一种手持式可用于LED灯具实际使用场景的测量设备，采用图像分析的手段对LED灯具在实际使用场景下的不舒适眩光的统一眩光值进行高精度的测量。本装置测量精度高、易于携带，为灯具的规范使用提供了一种更加可靠的测试手段。

【附图说明】

图1为本发明的LED灯具统一眩光值光学测量装置结构示意图。

图2为本发明的统一眩光值的计算流程。

【具体实施方式】

本发明下面结合实施例并参照附图作进一步详述：参见图1，一种LED灯具统一眩光值光学测量装置，包括激光测距仪1、角度仪2、成像镜头3、高分辨率CCD4、微处理器5、显示器6；光测距仪1、角度仪2、高分辨率CCD4、显示器6分别和微处理器5相连接，激光测距仪1投射出激光10到达目标LED灯具7，然后激光测距仪1将测得的距离值输出到微处理器5；角度仪2将激光测距仪1的激光方向相对于水平方向的偏离角度值输出到微处理器5；成像镜头3将目标LED灯具7和其周围景物8的光线9成像到高分辨率CCD4上，高分辨率CCD4将拍摄的图像输出到微处理器5上；微处理器5根据目标图像、目标LED灯具7的亮度17和背景亮度18、角度仪2测得的角度值计算出灯具的不舒适眩光的统一眩光值，并将统一眩光值输出到显示器6上。

参见图2，本LED灯具统一眩光值光学测量装置，所述的成像镜头3为可调节的成像透镜组；所述的微处理器5根据高分辨率CCD4拍摄的图像11计算出目标LED灯具7成像的像素分布12和背景亮度的像素分布13。微处理器5的计算单元16根据成像镜头3的焦距14以及激光测距仪1测得的距离值15计算出目标灯具7的亮度值17、背景亮度值18和目标LED灯具7对应的立体角19，再结合角度仪2测得的视角的角度值20，通过公式计算单元21计算出不舒适眩光的统一眩光值，最后输出显示信号22到显示器6上。

Claims (1)

1.一种LED灯具统一眩光值光学测量装置，其特征在于，包括激光测距仪(1)、角度仪(2)、成像镜头(3)、高分辨率CCD(4)、微处理器(5)、显示器(6)；光测距仪(1)、角度仪(2)、高分辨率CCD(4)、显示器(6)分别和微处理器(5)相连接，激光测距仪(1)投射出激光到达目标LED灯具(7)，然后激光测距仪(1)将测得的距离值输出到微处理器(5)；角度仪(2)将激光测距仪(1)的激光方向相对于水平方向的偏离角度值输出到微处理器(5)；成像镜头(3)将目标LED灯具(7)和其周围景物的光线成像到高分辨率CCD(4)上，高分辨率CCD(4)将拍摄的图像输出到微处理器(5)上；微处理器(5)根据目标图像、目标LED灯具(7)的亮度(17)和背景亮度(18)、角度仪(2)测得的角度值计算出灯具的不舒适眩光的统一眩光值，并将统一眩光值输出到显示器(6)上；

所述的成像镜头(3)为可调节的成像透镜组；所述的微处理器(5)根据高分辨率CCD(4)拍摄的图像(11)计算出目标LED灯具(7)成像的像素分布(12)和背景亮度的像素分布(13)；微处理器(5)的计算单元(16)根据成像镜头(3)的焦距(14)以及激光测距仪(1)测得的距离值(15)计算出目标LED灯具(7)的亮度值(17)、背景亮度值(18)和目标LED灯具(7)对应的立体角(19)，再结合角度仪(2)测得的视角的角度值(20)，通过公式计算单元(21)计算出不舒适眩光的统一眩光值，最后输出显示信号(22)到显示器(6)上。