CN105758624A - 一种眩光测试方法及系统 - Google Patents

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CN105758624A CN201610223848.XA CN201610223848A CN105758624A CN 105758624 A CN105758624 A CN 105758624A CN 201610223848 A CN201610223848 A CN 201610223848A CN 105758624 A CN105758624 A CN 105758624A
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阮亚飞
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Abstract

本申请公开了一种室内眩光测试方法,包括:采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值;根据直角坐标系下的待测场景图像的亮度值识别光源区域和背景区域,计算光源区域对应的光源亮度值,背景区域对应的背景亮度值;将直角坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值;依据空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及光源位置指数;将空间极坐标系下得到的所述光源立体角、光源亮度值、光源位置指数以及背景亮度值代入所述预设场景相应的眩光值公式,得到预设场景相应的眩光值。这种方法有效提高了眩光值的测量速度以及测量精度。本申请还提供了一种眩光测试系统。

Description

一种眩光测试方法及系统
技术领域
本发明涉及技术领域,更具体地说,涉及一种眩光测试方法,还涉及一种眩光测试系统。
背景技术
眩光是指在照明环境中,由于视野中亮度分布或光源亮度值过高,光源部分的亮度和背景亮度存在着极端的对比以致引起观察者不舒适感觉或降低观察目标能力的视觉现象。其中,引起人的不舒适感的现象较不舒适眩光,引起视功能降低的现象叫做失能眩光。道路照明中的眩光,可能造成事故,带来交通方面的隐患,室内眩光会影响视度,轻者降低工作效率,重则完全丧失视力。不用程度的眩光引起了光污染,影响了人们的视觉环境,威胁人类的健康生活和工作效率。
随着LED技术的发展,LED在室内外照明中广泛应用,随之由LED高亮度带来的眩光问题越来越突出,对室内、室外眩光的现场测量的变的越来越紧迫。目前,国标GB50033-2013建筑采光设计标准和GB50034建筑照明设计标准分别规定了窗的不舒适眩光指数采用DGI评价,室内不舒适眩光采用UGR评价。不论是测何种公式定义下的眩光,都需要测到如下几个基本物理量:光源的空间位置、光源的面积即立体角、光源的亮度、背景的亮度,只要有了以上基本参数,就可以对任何定义的眩光进行分析、计算。
近年来,随着技术的进步,成像式亮度计逐步用于环境眩光测量,在利用成像亮度计进行室内、室外眩光测量时,只是能够一次性捕获整个场景的亮度分布图像,由于并没有结合室内环境光源三维空间位置例如光源对应测量位置的立体角,导致眩光无法直接测量。要想得到准确的眩光测量,只能通过人工对光源的三维空间坐标进行测量,进而计算准确的眩光值。然而,人工测量光源的三维空间位置需要很长时间,尤其对于复杂的室内照明环境,例如,对于大的工作场所内常常会有几百上千个灯具,为了得到眩光值而去花费大量的时间去测试灯具位置以及每个灯具的发光面积,导致浪费大量时间,降低工作效率。因此这种测量方法的测量速度慢,测量精度低。
因此,如何提高室内眩光值的测量速度以及测量精度是本领域技术人员急需要解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种室内眩光测试方法,这种方法提高了眩光值的测量速度以及测量精度。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种室内眩光测试方法,包括:
采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值;
根据所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值识别光源区域和背景区域,计算所述光源区域对应的所述直角坐标系下的光源亮度值,所述背景区域对应的所述直角坐标系下的背景亮度值;
将所述直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值;
依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及所述光源位置指数;
将所述空间极坐标系下得到的所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入所述预设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值。
优选地,在上述室内眩光测试方法中,采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值之前,还包括:
采集标定场景图像的亮度值;
根据所述标定场景的图像亮度值计算成像系统中直角坐标系下的每个像素点对应的位置坐标(i,j),其中,i为像素点的横坐标,j为像素点的纵坐标。
优选地,在上述室内眩光测试方法中,采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值,具体包括:
采集在直角坐标系下的原始图像数据,所述原始图像数据包括在长曝光时间内采集的背景原始图像数据,且在短曝光时间内采集的光源原始图像数据;
将所述原始图像数据进行灰度转换得到灰度图像数据;
将所述灰度图像数据进行亮度校准处理得到所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值。
优选地,在上述室内眩光测试方法中,将所述灰度图像数据进行亮度校准处理之前,还包括:
采集均匀发光光源的亮度图像值;
将所述亮度图像值进行平场修正,得到成像系统每个像素点对应的亮度修正图像值;
调用所述亮度修正图像值,将所述亮度修正图像值与所述灰度图像数据结合,形成平场修正后的灰度图像数据。
优选地,在上述室内眩光测试方法中,根据所述待测场景图像的亮度值识别并隔离光源区域和背景区域,计算所述光源区域对应的光源亮度值,所述背景区域对应的背景亮度值,具体包括:
根据所述待测场景图像的亮度值计算所述成像系统中每个像素点对应的亮度值;
对所有所述像素点对应的亮度值求平均,得到亮度阈值;
将大于所述亮度阈值的像素点之和识别为所述光源区域,将小于所述亮度阈值的像素点之和识别为所述背景区域;
计算所述光源区域的亮度平均值得到直角坐标系下所述光源亮度值La(i,j),计算所述背景区域的亮度平均值得到直角坐标系下所述背景亮度值Lb(i,j)。
优选地,在上述室内眩光测试方法中,将所述直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值,具体包括:
根据每个像素点的位置对应关系,将所述直角坐标系下的每个像素点对应的位置坐标(i,j)转换为空间极坐标系下的每个像素点对应的位置坐标
依据所述空间极坐标系下的每个像素点对应的位置坐标将所述直角坐标系下的光源亮度值La(i,j)以及所述背景亮度值Lb(i,j)转换为空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值θ为所述光源区域中某个像素点在人眼视线方向上的方位角,为所述光源区域某个像素点在人眼视线方向上的视场角。
优选地,在上述室内眩光测试方法中,依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及所述光源位置指数,具体包括:
依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域中每个像素点的亮度值;
依据所述光源区域中每个像素点的亮度值计算每个像素点的光源立体角
依据所述每个像素点的光源立体角计算在所述光源立体角Ω(α,β)以及光源位置指数p。
优选地,在上述室内眩光测试方法中,将所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值,具体包括:
若所述预设场景为室内无窗,则眩光值公式为:
U G R = 8 L o g 0.25 L b Σ L a 2 Ω p 2
若所述预设场景为室内有窗,则眩光值公式为:
D G I = 10 lgΣG n , G n = 0.478 L S 1.6 ( ∫ d Ω p 2 ) 0.8 L b + 0.07 Ω 0.5 L a
其中,UGR为室内统一眩光指数,DGI为窗的不舒适眩光值,Ω为所述光源立体角,La为所述光源亮度值,Lb为所述背景亮度值,p为所述光源位置指数。
本发明还提供了一种眩光测试系统,包括:
亮度计,用于采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值;
光源识别装置,用于根据所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值识别光源区域和背景区域,计算所述光源区域对应的所述直角坐标系下的光源亮度值,所述背景区域对应的所述直角坐标系下的背景亮度值;
空间极坐标转化装置,用于将所述直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值;
眩光分析装置,用于依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及所述光源位置指数;将所述空间极坐标系下得到的所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入所述预设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值。
优选地,在上述眩光测试系统中,所述亮度计为单反亮度计、CCD成像亮度计或CMOS成像亮度计。
应用本发明所提供的室内眩光测试方法,在测量过程中将直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值,进而得到计算眩光值所需要的物理量,即空间极坐标系下的光源立体角、光源亮度值、光源位置指数以及背景亮度值,最终实现室内眩光测试,由于测试过程中结合了室内待测场景中光源的三维空间位置,提高了眩光测量准确性,同时,无需人工对室内待测场景中光源的位置进行测量,提高了眩光测试的速度。
在一种优选的实施方式中,在直角坐标系下,采集原始图像数据,所述原始图像数据包括在长曝光时间内采集的背景原始图像数据,且在短曝光时间内采集的光源原始图像数据,提高了测量动态范围,这种利用在不同的曝光时间下采集原始图像数据的高动态测量方法能够实现待测场景中的光源亮度值和背景亮度值的精确测量。
在另一优选的实施方式中,采集均匀发光光源的亮度图像值,将所述亮度图像值进行平场修正,得到成像系统每个像素对应的亮度修正图像值,平场拼接的校准技术,可以实现较大视场镜头的平场校准,消除由镜头渐晕效应带来的边缘测量结果偏差。
本发明还提供了一种眩光测试系统,能够提高室内眩光值的测量速度以及测量精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种室内眩光测试方法示意图;
图2为本发明实施例提供的一种室内眩光测试系统示意图;
图3为本发明实施例提供的一种CMOS传感器拍摄图片示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种室内眩光测试方法示意图。
在一种具体的实施方式中,本发明提供的一种室内眩光测试方法,包括以下步骤:
步骤S100:采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值;
首先,将亮度计固定在室内眩光的标准测量位置上,让亮度计对准待测场景,采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值,具体的方法及原理参考现有技术,此处不再赘述。采集到的待测场景图像中所有的像素点在直角坐标系下均对应相应的亮度值。
步骤S200:根据所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值识别光源区域和背景区域,计算所述光源区域对应的所述直角坐标系下的光源亮度值,所述背景区域对应的所述直角坐标系下的背景亮度值;
将待测场景图像中的像素点在直角坐标系下对应的亮度值进行分析,亮度值在阈值以上的像素点归为光源区域,亮度值在阈值以下的像素点归为背景区域,计算光源区域对应的光源亮度值以及计算背景区域对应的背景亮度值请参考现有技术,此处不再赘述。
步骤S300:将所述直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值;
首先将直角坐标系转换为空间极坐标系,像素点在直角坐标系的位置坐标相应的转换为空间极坐标系下的位置坐标,每个像素点的亮度值无论在直角坐标系还是在空间极坐标系下都相同,只是将空间极坐标系下的坐标变量来表示每个像素点的亮度值。
步骤S400:依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及所述光源位置指数;
依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算光源区域中的每个像素点对应光源视场角和方位角,利用每个像素点对应光源视场角和方位角计算整个光源区域对应的光源立体角,利用每个像素点对应光源视场角和方位角计算光源位置指数。
步骤S500:将所述空间极坐标系下得到的所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入所述预设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值。
不同的预设场景对应不同的眩光值计算公式,例如,在室内有窗的场景和室内无窗的场景对应不同的眩光值计算公式,所需要的物理量也不同,请参考现有技术,在此不再赘述。
应用本发明所提供的室内眩光测试方法,在测量过程中将直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值,进而得到计算眩光值所需要的物理量,即空间极坐标系下的光源立体角、光源亮度值、光源位置指数以及背景亮度值,最终实现室内眩光测试,由于测试过程中结合了室内待测场景中光源的三维空间位置,提高了眩光测量准确性,同时,无需人工对室内待测场景中光源的位置进行测量,提高了眩光测试的速度。
进一步的,在采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值之前,还包括:
步骤S001:采集标定场景图像的亮度值;
步骤S002:根据所述标定场景的图像亮度值计算成像系统中直角坐标系下的每个像素点对应的位置坐标(i,j),其中,i为像素点的横坐标,j为像素点的纵坐标。
将亮度计安装到拍摄标定场景图像对应的位置上,通过拍摄标定场景图像来标定亮度计自身成像系统中直角坐标系下的每个像素点对应的位置坐标(i,j),对成像系统中每个像素点的位置坐标进行预先标定,目的是便于后续空间极坐标系的转换。
具体的,上述步骤S100中,采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值,具体包括:
步骤S101:采集直角坐标系下的原始图像数据,所述原始图像数据包括在长曝光时间内采集的背景原始图像数据,且在短曝光时间内采集的光源原始图像数据;
由于受限于亮度计本身的动态范围影响,在一次拍摄中其测量范围是有限,例如,单反亮度计拍摄的亮度范围可能是1到14000左右,但是室内场景的亮度范围可能在0.5到50万左右,因此单一的拍摄方式无法满足现场测试的要求。高动态拍摄模式分别采用了不同的曝光时间拍摄同一场景画面,通过长曝光时间内采集待测场景中低亮度部分的数据即背景原始图像数据,然后再采用短曝光时间内采集待测场景中高亮度部分的数据即光源原始图像数据,这样就可以显示从0.5到50万亮度范围内的拍摄。通过采用高动态的测量方式,短曝光时间下采集的图像可以将光源原始图像数据即光源原始图像亮度值的最大值提高十倍,短曝光时间下采集的图像可以将光源原始图像数据即光源原始图像亮度值降低十倍,因此整个高动态算法的动态范围为(1400000:1)。
步骤S102:将所述原始图像数据进行灰度转换得到灰度图像数据;
如果亮度计采用单反亮度计,则首先将所述原始图像数据分解为RGB三通道数据,解析所述RGB三通道数据中的感光区域数据和/或非感光区域数据;对所述非感光区域数据进行暗电流修正,和/或对所述感光区域数据进行缺陷像素点修正,得到修正后的RGB三通道数据,对所述修正后的RGB三通道数据进行暗电流处理和缺陷处理得到灰度图像。由于每幅测量画面中不感光区域部分的信号强度为单反亮度计的背景噪声,提取单反亮度计原始数据中非感光区域数据,将此部分数据扣除,作为对原始数据的暗电流修正,能够消除单反亮度计的背景噪声。分析提取RGB三通道数据的平均值,检测测量画面中信号强度偏离此平均值较大的点为缺陷像素点,记录缺陷像素点的信息,对缺陷像素点进行中值滤波处理,进行缺陷像素修正,优化图像的质量。
如果亮度计采用CMOS传感器或者CCD传感器,则直接将原始图像数据进行灰度转换得到灰度图像数据。在进行灰度凸显数据转换之前,还需要对原始图像数据进行暗电流修正。如图3所示,CMOS传感器边缘暗区C为非感光区域,A区为感光区域,B区为缓冲区,取CMOS传感器边缘区域C区的信号强度的平均值作为暗电流,扣除边缘暗区C区提取的非感光数据,进行暗电流修正,暗电流修正不受环境温度的影响。
步骤S103:将所述灰度图像数据进行亮度校准处理得到所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值。所述待测场景图像的亮度值包括待测场景图像的光源亮度值以及待测场景图像的背景亮度值。亮度校准处理请参考现有技术,在此不再赘述。
进一步的,在步骤S103之前,还包括:
采集均匀发光光源的亮度图像值;
将所述亮度图像值进行平场修正,得到成像系统每个像素点对应的亮度修正图像值;
调用所述亮度修正图像值,将所述亮度修正图像值与所述灰度图像数据结合,形成平场修正后的灰度图像数据。
将平场修正后的灰度图像数据再进行亮度校准处理得到直角坐标系下的待测场景图像的亮度值。
对大视场成像亮度计进行平场修正通常采用图像拼接以及多次测量的方法,首先使亮度计在每个位置都拍摄到均匀光源,得到多次测量的均匀发光光源的亮度图像值,然后将拍摄的均匀光源的全部画面拼接,得到成像系统每个像素点对应的亮度修正图像值,调用所述亮度修正图像值,将所述亮度修正图像值与所述灰度图像数据结合,形成平场修正后的灰度图像数据。
具体的,上述步骤S200中,根据所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值识别光源区域和背景区域,计算所述光源区域对应的光源亮度值,所述背景区域对应的背景亮度值,具体可以包括以下步骤:
步骤201:根据所述待测场景图像的亮度值计算所述成像系统中每个像素点对应的亮度值;
步骤202:对所有所述像素点对应的亮度值求平均,得到亮度阈值;
步骤203:将大于所述亮度阈值的像素点之和识别为所述光源区域,将小于所述亮度阈值的像素点之和识别为所述背景区域;
步骤204:计算所述光源区域的亮度平均值得到直角坐标系下所述光源亮度值La(i,j),计算所述背景区域的亮度平均值得到直角坐标系下所述背景亮度值Lb(i,j)。
具体的,上述步骤300中,将所述直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值,具体包括以下步骤:
步骤301:根据每个像素点的位置对应关系,将所述直角坐标系下的每个像素点对应的位置坐标(i,j)转换为空间极坐标系下的每个像素点对应的位置坐标
步骤302:依据所述空间极坐标系下的每个像素点对应的位置坐标将所述直角坐标系下的光源亮度值La(i,j)以及所述背景亮度值Lb(i,j)转换为空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值θ为所述光源区域中某个像素点在人眼视线方向上的方位角,为所述光源区域某个像素点在人眼视线方向上的视场角。
由于因此,已知直角坐标系下的光源亮度值La(i,j)和背景亮度值Lb(i,j),和每个像素点对应的位置坐标就可以得到以为变量表示的光源亮度值和背景亮度值。
具体的,上述步骤400中,依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及所述光源位置指数,具体为:
步骤401:依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域中每个像素点的亮度值;
步骤402:依据所述光源区域中每个像素点的亮度值计算每个像素点的光源立体角
步骤403:依据所述每个像素点的光源立体角计算在所述光源立体角Ω(α,β)以及光源位置指数p。
具体的计算过程为:对每个像素点的光源立体角在光源区域的面积上进行积分,得到光源立体角Ω(α,β),在空间极坐标系下的所述光源位置指数p=exp[(35.2-0.31889α-1.22e12α/9)10-3β+(21+0.26667α2)10-5β2];
(α,β)为空间极坐标下光源区域的位置坐标,α为所述光源区域在人眼视线方向上的方位角,β为所述光源区域在人眼视线方向上的视场角,θ为所述光源区域中某个像素点在人眼视线方向上的方位角,为所述光源区域某个像素点在人眼视线方向上的视场角。
具体的,上述步骤500中,将所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值,具体为:
将所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值,具体为:
若所述预设场景为室内无窗,则眩光值公式为:
U G R = 8 L o g 0.25 L b Σ L a 2 Ω p 2
若所述预设场景为室内有窗,则眩光值公式为:
D G I = 10 lgΣG n , G n = 0.478 L S 1.6 ( ∫ d Ω p 2 ) 0.8 L b + 0.07 Ω 0.5 L a
其中,UGR为室内统一眩光指数,DGI为窗的不舒适眩光值,Ω为所述光源立体角,La为所述光源亮度值,Lb为所述背景亮度值,p为所述光源位置指数。
本发明还提供一种眩光测试系统,包括:
亮度计101,用于采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值;
光源识别装置102,用于根据所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值识别光源区域和背景区域,计算所述光源区域对应的光源亮度值,所述背景区域对应的背景亮度值;
空间极坐标转化装置103,用于将所述直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值;
眩光分析装置104,用于依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及所述光源位置指数;将所述空间极坐标系下得到的所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入所述预设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值。
优选的,亮度计可以为单反亮度计、CCD成像亮度计或CMOS成像亮度计。
进一步的,眩光测试系统还包括亮度转换分析装置,能够对原始数据进行暗电流修正、缺陷像素点的修正、平场和亮度修正,最终得到高动态亮度画面。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种室内眩光测试方法,其特征在于,包括:
采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值;
根据所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值识别光源区域和背景区域,计算所述光源区域对应的所述直角坐标系下的光源亮度值,所述背景区域对应的所述直角坐标系下的背景亮度值;
将所述直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值;
依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及所述光源位置指数;
将所述空间极坐标系下得到的所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入所述预设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值。
2.如权利要求1所述的室内眩光测试方法,其特征在于,采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值之前,还包括:
采集标定场景图像的亮度值;
根据所述标定场景的图像亮度值计算成像系统中直角坐标系下的每个像素点对应的位置坐标(i,j),其中,i为像素点的横坐标,j为像素点的纵坐标。
3.如权利要求2所述的室内眩光测试方法,其特征在于,采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值,具体包括:
采集在直角坐标系下的原始图像数据,所述原始图像数据包括在长曝光时间内采集的背景原始图像数据,且在短曝光时间内采集的光源原始图像数据;
将所述原始图像数据进行灰度转换得到灰度图像数据;
将所述灰度图像数据进行亮度校准处理得到所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值。
4.如权利要求3所述的眩光测试方法,其特征在于,将所述灰度图像数据进行亮度校准处理之前,还包括:
采集均匀发光光源的亮度图像值;
将所述亮度图像值进行平场修正,得到成像系统每个像素点对应的亮度修正图像值;
调用所述亮度修正图像值,将所述亮度修正图像值与所述灰度图像数据结合,形成平场修正后的灰度图像数据。
5.如权利要求4所述的室内眩光测试方法,其特征在于,根据所述待测场景图像的亮度值识别并隔离光源区域和背景区域,计算所述光源区域对应的所述直角坐标系下的光源亮度值,所述背景区域对应的所述直角坐标系下的背景亮度值,具体包括:
根据所述待测场景图像的亮度值计算所述成像系统中每个像素点对应的亮度值;
对所有所述像素点对应的亮度值求平均,得到亮度阈值;
将大于所述亮度阈值的像素点之和识别为所述光源区域,将小于所述亮度阈值的像素点之和识别为所述背景区域;
计算所述光源区域的亮度平均值得到直角坐标系下所述光源亮度值La(i,j),计算所述背景区域的亮度平均值得到直角坐标系下所述背景亮度值Lb(i,j)。
6.如权利要求5所述的室内眩光测试方法,其特征在于,将所述直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值,具体包括:
根据每个像素点的位置对应关系,将所述直角坐标系下的每个像素点对应的位置坐标(i,j)转换为空间极坐标系下的每个像素点对应的位置坐标
依据所述空间极坐标系下的每个像素点对应的位置坐标将所述直角坐标系下的光源亮度值La(i,j)以及所述背景亮度值Lb(i,j)转换为空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值θ为所述光源区域中某个像素点在人眼视线方向上的方位角,为所述光源区域某个像素点在人眼视线方向上的视场角。
7.如权利要求6所述的室内眩光测试方法,其特征在于,依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及所述光源位置指数,具体包括:
依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域中每个像素点的亮度值;
依据所述光源区域中每个像素点的亮度值计算每个像素点的光源立体角
依据所述每个像素点的光源立体角计算在所述光源立体角Ω(α,β)以及光源位置指数p。
8.如权利要求7所述的室内眩光测试方法,其特征在于,将所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值,具体包括:
若所述预设场景为室内无窗,则眩光值公式为:
U G R = 8 L o g 0.25 L b Σ L a 2 Ω p 2
若所述预设场景为室内有窗,则眩光值公式为:
DGI=10lg∑Gn
其中,UGR为室内统一眩光指数,DGI为窗的不舒适眩光值,Ω为所述光源立体角,La为所述光源亮度值,Lb为所述背景亮度值,p为所述光源位置指数。
9.一种眩光测试系统,其特征在于,包括:
亮度计,用于采集直角坐标系下的待测场景图像的亮度值;
光源识别装置,用于根据所述直角坐标系下的待测场景图像的亮度值识别光源区域和背景区域,计算所述光源区域对应的所述直角坐标系下的光源亮度值,所述背景区域对应的所述直角坐标系下的背景亮度值;
空间极坐标转化装置,用于将所述直角坐标系下的光源亮度值以及所述背景亮度值转换为在空间极坐标系下的光源亮度值以及背景亮度值;
眩光分析装置,用于依据所述空间极坐标系下的光源亮度值计算所述光源区域对应的光源立体角以及所述光源位置指数;将所述空间极坐标系下得到的所述光源立体角、所述光源亮度值、所述光源位置指数以及所述背景亮度值代入所述预设场景相应的眩光值公式,得到所述预设场景相应的眩光值。
10.如权利要求9所述的眩光测试系统,其特征在于,所述亮度计为单反亮度计、CCD成像亮度计或CMOS成像亮度计。
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