CN109186963A - 一种蓝光泄露的实时测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓝光泄露的实时测量方法，包括：设定存在蓝光泄露的阈值条件；对灯内表面反射的光和照到路面上的光形进行摄像；对灯内表面反射的光形进行摄像所得到的图片，经过数字图像处理，得到图片中各区域的蓝光比例，即第一蓝光比例；对照到路面上的光形进行摄像所得到的图片，经过数字图像处理，得到图片中各区域的蓝光比例，即第二蓝光比例；将第一蓝光比例和第二蓝光比例与所述阈值条件进行比较，并判定是否存在蓝光泄露。本发明的方法能够实时测量汽车激光前大灯蓝光泄露，结构简单，价格低廉。

Description

一种蓝光泄露的实时测量方法
技术领域
本发明涉及一种蓝光泄露的检测方法，特别涉及一种汽车激光前大灯的蓝光泄露实时测试方法，属于光电检测方法技术领域。
背景技术
目前运用激光光源可以制作汽车远光灯或辅助远光灯。激光白光的合成是通过蓝光激发荧光粉产生，在使用过程中难免会遇到外力或激光所产生的高能光束击碎、击穿荧光转换器件时，会有部分蓝光穿过裂隙直接到达外侧，此蓝光最终被投射到路面上，对人眼会造成永久性伤害。
因此我们需要研究汽车前大灯蓝光危害的实时检测装置，能够在检测到激光发生泄漏时，及时关闭激光光源，实现实时的安全检测和被动的安全防护，为激光光源在照明行业中提供安全保障。
目前，国内外标准，如CIE S 009/E:2002、IEC/TR62471-2-2009、IEC/TR 62778-2012，我国的GB/T 20145-2006等，均定义“蓝光加权辐射亮度”来描述蓝光危害的大小。根据这些标准，蓝光加权辐射亮度LB是由光源光谱辐射亮度L(λ)加权蓝光危害系数B(λ)得到：
蓝光加权辐射亮度测量的核心是测量标准规定的条件下，光源的光谱辐射亮度L(λ)。对应的测试装置如杭州远方光电股份有限公司的OST-300光辐射安全测试系统。但是，在实际测量中，测试装置主要是由亮度计和300nm到700nm范围的光谱仪组成，对于LED光源，要想得到准确的结果，光谱仪步长要求为0.2nm，光谱误差不大于3％，灯具需要放在导轨上，需要暗室，很明显，该方法条件过于苛刻，只能在实验室使用，无法满足汽车激光前大灯蓝光危害的实时评估。
饶丰研究过采用色温或蓝白比，与光源亮度相结合，得到蓝光危害曝辐值的方法，见江西科学，2014年8月，第32卷第4期和科学技术与工程，2014第32期。对于汽车前大灯，实时测量亮度比较困难，准确测量色温和蓝白比也不易，因此，本发明进一步深入研究，得到采用对汽车前大灯光形进行摄像，根据图片中光颜色分布，评估蓝光泄露的方法。
发明内容
本发明针对激光前大灯无合适的蓝光泄露测试方法，提出一种能够实时测量汽车激光前大灯蓝光泄露方法。
本发明的技术方案如下：
一种蓝光泄露的实时测量方法，包括：
设定存在蓝光泄露的阈值条件；
对灯内表面反射的光和照到路面上的光形进行摄像；
对灯内表面反射的光形进行摄像所得到的图片，经过数字图像处理，得到图片中各区域的蓝光比例，即第一蓝光比例；对照到路面上的光形进行摄像所得到的图片，经过数字图像处理，得到图片中各区域的蓝光比例，即第二蓝光比例；
将第一蓝光比例和第二蓝光比例与所述阈值条件进行比较，并判定是否存在蓝光泄露。
更进一步地，所述阈值条件为：整体光形的蓝光比例或区域蓝光比例高于设定值A1，或区域蓝光比例高于其他区域A2为蓝光比例异常。
更进一步地，所述A1的设定值为0.25，所述A2的设定值为0.31。
更进一步地，所述蓝光比例的计算方法为：
整体光形的蓝光比例：将图片分成红、绿和蓝三基色图片，计算蓝色图片中灰度大于10的部分灰度值之和，与彩色图片灰度大于10的像素灰度度之和相比较，得到蓝光比例；
区域蓝光比例：先将彩色图片中蓝色灰阶值在三基色灰阶值中比值最高的像素找出，计算周边100像素区域的蓝光灰度值之和，然后与图片中其他区域100个像素区域的灰度级相比较计算区域蓝光比例。
更进一步地，所述图片通过摄像头采集，所述摄像头至少为1个，当所述摄像头的数量为多个时，其中至少一只摄像头能够响应蓝光波段。
更进一步地，所述摄像头的摄像周期T不长于1分钟。
更进一步地，所述摄像头安装于灯内任意位置。
更进一步地，所述判定是否存在蓝光泄露包括：
如果第一蓝光比例异常，第二蓝光比例异常，判定为存在蓝光泄露；
如果第一蓝光比例异常，第二蓝光比例正常，判定为前大灯玻璃不干净，无蓝光泄露；
如果第一蓝光比例正常，第二蓝光比例异常，判定为路面吸收异常，无蓝光泄露。
本发明的有益效果如下：
本发明的方法能够实时测量汽车激光前大灯蓝光泄露，结构简单，价格低廉。
附图说明
图1是本发明蓝光泄露的实时测量方法的流程图；
图2是摄像头典型安装位置示意图；
图3是玻璃反射光光形图；
图4是测定路面光形图；
图5是汽车前照灯照射蓝色物体图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
针对激光前大灯无合适的蓝光泄露测试方法的问题，本发明提供一种蓝光泄露的实时测量方法，包括：设定存在蓝光泄露的阈值条件；对灯内表面反射的光和照到路面上的光形进行摄像；对灯内表面反射的光形进行摄像所得到的图片，经过数字图像处理，得到图片中各区域的蓝光比例，即第一蓝光比例；对照到路面上的光形进行摄像所得到的图片，经过数字图像处理，得到图片中各区域的蓝光比例，即第二蓝光比例；将第一蓝光比例和第二蓝光比例与所述阈值条件进行比较，并判定是否存在蓝光泄露。本发明的方法能够实时测量汽车激光前大灯蓝光泄露，结构简单，价格低廉。
实施例一
在前大灯内部反光瓦上按装微型摄像头，可以是1只彩色摄像头，其红、绿、蓝滤光片可以自定义，可以与市面常见的相同，也可以不相同；可以是2只或2只以上单色摄像头，其中至少一只摄像头能够响应蓝光波段。
安装位置可以是灯内任意位置。典型位置如图2所示。
摄像头能够对前大灯玻璃内表面反射的光和照到路面上的光形进行摄像。
当激光前大灯工作时，摄像头开始工作，摄像周期T不应少于1分钟，即每分钟至少摄像一次。
(1)经过前大灯玻璃内表面反射的光，图片传入数字图像处理单元，得到图片中各区域的蓝光比例
(2)前大灯在路面上成像传入数字图像处理单元，得到图片中各区域的蓝光比例。
定义整体光形的蓝光比例或区域蓝光比例高于设定值0.25，或区域蓝光比例高于其他区域0.31为蓝光比例异常，即存在蓝光泄露的阈值条件。
一、如果(1)的蓝光比例异常，(2)的蓝光比例也异常，判定为存在蓝光泄露。
二、如果(1)的蓝光比例异常，(2)的蓝光比例正常，判定为前大灯玻璃不干净，无蓝光泄露。
三、如果(1)的蓝光比例正常，(2)的蓝光比例异常，判定为路面吸收异常，无蓝光泄露。
蓝光比例计算方法是：
整体光形的蓝光比例：采用MATLAB将图片分成红、绿和蓝三基色图片，计算蓝色图片中灰度大于10的部分亮度之和，与彩色图片图片灰度大于10的像素亮度之和相比较，得到蓝光比例；
区域蓝光比例：先将彩色图片中蓝色灰阶值在三基色灰阶值中比值最高的像素找出，计算周边100像素区域的蓝光灰度值之和，然后与图片中其他区域100个像素区域的灰度级相比较计算区域蓝光比例。
实施例二
本实施例包括一只激光前大灯，在灯具内位置2安装彩色摄像头，测定反射光时光形如图3所示。
MATLAB软件读入后，判定总体和区域均蓝光比例0.2左右，无明显异常。测定路面光形如图4所示。
正前方灯光照亮部位(红色区域)也不存在蓝光异常。因此，判定无蓝光泄露。
当前照灯照射到蓝色物体上时，正前方灯光照亮部位部分区域存在蓝光异常。但是玻璃反射光无蓝光泄露，因此，判定无蓝光泄露，是照射到了蓝色物体上。汽车前照灯照射蓝色物体如图5所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蓝光泄露的实时测量方法，其特征在于，包括：
设定存在蓝光泄露的阈值条件；
对灯内表面反射的光和照到路面上的光形进行摄像；
对灯内表面反射的光形进行摄像所得到的图片，经过数字图像处理，得到图片中各区域的蓝光比例，即第一蓝光比例；对照到路面上的光形进行摄像所得到的图片，经过数字图像处理，得到图片中各区域的蓝光比例，即第二蓝光比例；
将第一蓝光比例和第二蓝光比例与所述阈值条件进行比较，并判定是否存在蓝光泄露。
2.根据权利要求1所述的蓝光泄露的实时测量方法，其特征在于，所述阈值条件为：整体光形的蓝光比例或区域蓝光比例高于设定值A1，或区域蓝光比例高于其他区域A2为蓝光比例异常。
3.根据权利要求2所述的蓝光泄露的实时测量方法，其特征在于，所述A1的设定值为0.25，所述A2的设定值为0.31。
4.根据权利要求1所述的蓝光泄露的实时测量方法，其特征在于，所述蓝光比例的计算方法为：
整体光形的蓝光比例：将图片分成红、绿和蓝三基色图片，计算蓝色图片中灰度大于10的部分灰度值之和，与彩色图片灰度大于10的像素灰度之和相比较，得到蓝光比例；
区域蓝光比例：先将彩色图片中蓝色灰阶值在三基色灰阶值中比值最高的像素找出，计算周边100像素区域的蓝光灰度值之和，然后与图片中其他区域100个像素区域的灰度级相比较计算区域蓝光比例。
5.根据权利要求1所述的蓝光泄露的实时测量方法，其特征在于，所述图片通过摄像头采集，所述摄像头至少为1个，当所述摄像头的数量为多个时，其中至少一只摄像头能够响应蓝光波段。
6.根据权利要求1所述的蓝光泄露的实时测量方法，其特征在于，所述摄像头的摄像周期T不长于1分钟。
7.根据权利要求1所述的蓝光泄露的实时测量方法，其特征在于，所述摄像头安装于灯内任意位置。
8.根据权利要求1所述的蓝光泄露的实时测量方法，其特征在于，所述判定是否存在蓝光泄露包括：
如果第一蓝光比例异常，第二蓝光比例异常，判定为存在蓝光泄露；
如果第一蓝光比例异常，第二蓝光比例正常，判定为前大灯玻璃不干净，无蓝光泄露；
如果第一蓝光比例正常，第二蓝光比例异常，判定为路面吸收异常，无蓝光泄露。
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