CN109618479A - 光源参数测量方法、装置、照明系统和终端设备 - Google Patents
光源参数测量方法、装置、照明系统和终端设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开了一种光源参数测量方法、装置、照明系统和终端设备,用于解决相关技术中光源参数测量麻烦的问题。该方法包括:采集颜色传感器针对待测光源的信号值,所述颜色传感器包括至少6个响应通道;对采集到的信号值进行预处理,所述预处理包括归一化处理和正态化处理;根据预处理后的信号值构建模型特征,并根据所述模型特征确定所述待测光源的光源类型;将所述模型特征和确定出的光源类型输入所述显色指数预测模型,得到所述待测光源的显色指数。
Description
技术领域
本发明实施例涉光源参数测量领域,尤其涉及一种光源参数测量方法、装置、照明系统和终端设备。
背景技术
在智能照明、智慧照明等领域,为了实现智能化照明,通常需要测量照明设备的光源参数,如颜色参数、显色指数等。相关技术中,通常是采用光谱仪等进行测量。虽然光谱仪能够精确测量光源的光源参数等,但是光谱仪等因测量原理复杂,存在测量麻烦的问题;且光谱仪体积大,价格昂贵,因此不适合大规模应用在智能照明中。因此,有必要提供一种简单的、用于光源参数测量的技术方案。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种光源参数测量方法、装置、照明系统和终端设备,用于解决相关技术中光源参数测量麻烦的问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供一种光源参数测量方法,包括:采集颜色传感器针对待测光源的信号值,所述颜色传感器包括至少6个响应通道;对采集到的信号值进行预处理,所述预处理包括归一化处理和正态化处理;根据预处理后的信号值构建模型特征,并根据所述模型特征确定所述待测光源的光源类型;将所述模型特征和确定出的光源类型输入所述显色指数预测模型,得到所述待测光源的显色指数。
进一步的,采集颜色传感器针对待测光源的信号值之后,所述方法还包括:根据采集到的信号值和预设的转换系数,得到所述待测光源的三刺激值;根据所述三刺激值,得到所述待测光源的色坐标、色温和照度中的至少一种。
进一步的,得到所述待测光源的三刺激值之前,所述方法还包括:根据所述颜色传感器针对多个第一基准光源的信号值,以及光谱仪针对所述多个第一基准光源的三刺激值,计算得到所述转换系数。
进一步的,将所述模型特征和确定出的光源类型输入所述显色指数预测模型之前,所述方法还包括:根据所述颜色传感器针对多个第二基准光源的信号值,以及所述多个第二基准光源的显色指数进行模型训练,生成所述显色指数预测模型。
进一步的,所述至少6个响应通道的数量是6~18;所述至少6个响应通道对应的波长在可见光的波长范围内均匀分布。
进一步的,所述至少6个响应通道均为窄带响应通道。
进一步的,所述颜色传感器分别在第一波长取值范围、第二波长取值范围和第三波长取值范围内,均至少对应有1个响应通道;其中,所述第一波长取值范围为435~455nm,所述第二波长取值范围为545~565nm,所述第三波长取值范围为590~610nm。
为实现上述目的,本发明实施例提供一种光源参数测量装置,包括颜色传感器、信号预处理模块、特征构建模块、光源类型分类模块和显色指数预测模块,其中,所述颜色传感器,用于输出针对待测光源的信号值,所述颜色传感器包括至少6个响应通道;所述信号预处理模块,用于对所述颜色传感器输出的信号值进行预处理,所述预处理包括归一化处理和正态化处理;所述特征构建模块,用于根据预处理后的信号值构建模型特征;光源类型分类模块,用于根据所述模型特征确定所述待测光源的光源类型;所述显色指数预测模块,用于将所述模型特征和确定出的光源类型输入所述显色指数预测模型,得到所述待测光源的显色指数。
进一步的,所述装置还包括颜色参数测量模块,用于根据采集到的信号值和预设的转换系数,得到所述待测光源的三刺激值;根据所述三刺激值,得到所述待测光源的色坐标、色温和照度中的至少一种。
进一步的,所述颜色参数测量模块,还用于根据所述颜色传感器针对多个第一基准光源的信号值,以及光谱仪针对所述多个第一基准光源的三刺激值,计算得到所述转换系数。
进一步的,所述装置还包括模型训练模块,用于根据所述颜色传感器针对多个第二基准光源的信号值,以及所述多个第二基准光源的显色指数进行模型训练,生成所述显色指数预测模型。
进一步的,所述至少6个响应通道的数量是6~18;所述至少6个响应通道对应的波长在可见光的波长范围内均匀分布。
进一步的,所述颜色传感器为窄带颜色传感器。
进一步的,所述颜色传感器分别在第一波长取值范围、第二波长取值范围和第三波长取值范围内,均至少对应有1个响应通道;其中,所述第一波长取值范围为435~455nm,所述第二波长取值范围为545~565nm,所述第三波长取值范围为590~610nm。
进一步的,还包括:透镜和通信模块中的至少一种;其中,所述透镜,用于对所述待测光源进行匀光处理;以及所述通信模块,用于接收用来执行光源参数测量的控制指令。
进一步的,还包括:偏差计算模块,用于确定所述装置得到的光源参数的偏差值。
进一步的,还包括:照度系数确定模块,用于针对第三基准光源,基于标准光谱照度计的照度值和所述装置的照度值,计算得到所述装置的照度系数,所述照度系数用于确定所述待测光源的照度。
为实现上述目的,本发明实施例还提供一种照明系统,包括如上述各个方面所述的光源参数测量装置,还包括照明系统通信模块、控制端和照明设备;其中,所述控制端,用于通过所述照明系统通信模块,获得所述光源参数测量装置针对所述照明设备的光源参数;根据所述光源参数对所述照明设备进行控制和/或显示所述光源参数。
为实现上述目的,本发明实施例还提供一种终端设备,包括如上述各个方面所述的光源参数测量装置。
本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:通过采集颜色传感器针对待测光源的信号值,对采集到的信号值进行预处理后构建模型特征,根据模型特征确定待测光源的光源类型,将构建出模型特征和确定出的光源类型输入显色指数预测模型即可得到待测光源的显色指数,相对于现有技术中光谱仪测量显色指数的方法,因仅仅需要颜色传感器以及构建出的显色指数预测模型,显色指数的测量过程简单。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的光源参数测量方法流程示意图;
图2为本发明实施例提供的光源参数测量装置局部结构示意图;
图3为本发明实施例提供的光源参数测量装置具体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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。
如图1所示,本发明实施例提供一种光源参数测量方法,所述方法包括如下步骤:
S102:采集颜色传感器针对待测光源的信号值。
其中,上述颜色传感器包括至少6个响应通道,这多个(即上述至少6个)响应通道对应的波长在可见光的波长范围(380~780nm)内均匀分布。该处提到的均匀分布,可以是非严格意义上的均匀,例如,在一个具体的例子中,颜色传感器包括6个响应通道,这6个响应通道对应的波长分别为450nm,500nm,550nm,570nm,600nm,650nm。
可选地,上述颜色传感器分别在第一波长取值范围、第二波长取值范围和第三波长取值范围内,均至少对应有1个响应通道;其中,所述第一波长取值范围为435~455nm,所述第二波长取值范围为545~565nm,所述第三波长取值范围为590~610nm,单位均是nm。通过上述设置,能够比较准确地测量出待测光源的光源参数。
在一个具体的例子中,上述颜色传感器在445nm,555nm,600nm波长位置或傍边波长位置(峰值波长位置差≤10nm,进一步波长位置差≤5nm)均至少有一个响应通道,也即,在445nm波长位置或傍边波长位置至少有一个响应通道;在555nm波长位置或傍边波长位置至少有一个响应通道;在600nm波长位置或傍边波长位置至少有一个响应通道。
可选地,上述至少6个响应通道均为窄带响应通道,上述至少6个响应通道的半宽度均小于或等于预设值。在一个具体的例子中,上述颜色传感器的每一个响应通道对应的响应光谱的半宽度≤50.0nm,也即本发明生采用的是窄带响应的颜色传感器,能够比较准确地测量出待测光源的光源参数。
可以理解,在一定的数值范围内,颜色传感器包括的响应通道的数量越多,最终测量得到的光源参数的精度也越高。
但考虑到颜色传感器的响应通道的数量增多后,光源参数计算的复杂度也相应增加,因此,在一个优选的实施例中,上述颜色传感器的响应通道的数量是6~18,该6~18个响应通道分别对应的波长在可见光的波长范围内均匀分布。
通过上述颜色传感器的响应通道的数量设置,不仅能够提高颜色测量得到的光源参数的精度;同时将光源参数计算的复杂度控制在合理的范围内,节约计算处理过程中所需要的资源。
S104:对采集到的信号值进行预处理。
其中,上述预处理过程包括归一化处理和正态化处理等。
在一个具体的例子中,上述颜色传感器采集到的信号值是{T1,T2,T3,…,Ti},其中,i表示上述颜色传感器的响应通道的序号的最大值。
步骤S104中对采集到的信号值进行归一化处理时,可以采用N阶范数的归一化处理方式,即,首先采用如下公式得到缩放因子F,
FN=T1 N+T2 N+T3 N+…+Ti N
然后,针对采集到的{T1,T2,T3,…,Ti}中的每一个信号值,均采用如下公式进行缩放,从而将和光通量相关的信号值,转化成和光通量无关的数值。
T′i=Ti/F
最后,采用如下公式,对归一化处理后的i个信号值Ti′进行正态化处理,
T″i=(T′-μ)/σ
上述公式中,μ是平均数,σ是标准差。其中,μ和σ可以是预先根据大量的相关样本集得到。
在一个具体的例子中,可预先得到上述颜色传感器针对多个基准光源的信号值;然后,针对每一个基准光源的信号值,采用上述归一化处理方式对其进行归一化处理;这样,根据上述多个基准光源归一化处理后的信号值,即可计算得到上述平均值μ和标准差σ。
本发明实施例中,通过对采集到的信号值进行归一化处理和正态化处理等,从而便于后续步骤中的模型特征构建以及确定待测光源的光源类型等。
S106:根据预处理后的信号值构建模型特征,并根据构建出的模型特征确定待测光源的光源类型。
其中,上述构建出的模型特征和预设的显色指数预测模型相匹配。
可选地,本发明实施例执行之前,可以根据上述颜色传感器针对多个基准光源的信号值,以及上述多个基准光源的显色指数进行模型训练,生成上述显色指数预测模型,该显色指数预测模型可以用来预测待测光源的显色指数。
其中,在模型训练时,上述多个基准光源的显色指数可以是通过光谱仪得到,光谱仪测量显色指数虽然过程复杂,但是能够保证显色指数的测量精度。在显色指数预测模型的建模时,通过光谱仪得到准确地显色指数,进一步提高模型训练的预测的准确性。可选地,上述显色指数预测模型可采用神经网络模型、回归树模型、广义线性回归模型等,或是以上模型的组合和堆叠。
这样,根据显色指数预测模型所需要的模型特征,对步骤S104预处理后的信号值进行特征构建,构建出显色指数预测模型所匹配的模型特征。构建出模型特征可以包括线性特征、非线性特征以及基于上述两种特征的组合特征,上述构建出的模型特征和预设的显色指数预测模型所需要的模型特征符合,也即该步骤构建出的模型特征和上述预设的显色指数预测模型相匹配。
在一个具体的实施方式中,可以采用如下特征构建公式,对步骤S104预处理后的多个信号值执行特征构建的操作:
{P}=h{f(T″i)+g(T″i)}
经过上述公式,即可将原有的i个信号值,转换为数量为L(L>=i)的特征集{P}。上述公式中,f(x)、g(x)和h(x)分别表示线性特征构建函数、非线性特征构建函数和组合特征构建函数。
可选地,在步骤S108之前,还可以根据构建出的模型特征确定所述待测光源的光源类型Y,其中,光源类型Y包括但不限于发光二极管(LED)、紧凑型荧光灯或日光灯(CFL)、高压气体放电灯(HID)、自然光等。
该实施例具体可以采用光源类型分类模型确定待测光源的光源类型Y,其中,光源类型分类模型可以是神经网络模型、支持向量机模型(SVM)、决策树模型、随机森林模型等,或是以上模型的组合和堆叠。光源类型分类模型的建模过程和上述显色指数预测模型的建模过程类似,在此不再赘述。
该实施例中,显色指数预测模型针对不同类型的光源设置有不同的权重系数,进而能够提高显色指数预测模型的预测精度。
S108:将模型特征和光源类型输入显色指数预测模型,得到待测光源的显色指数。
本发明实施例提供的光源参数测量方法,通过采集颜色传感器针对待测光源的信号值,对采集到的信号值进行预处理后构建模型特征,根据模型特征确定待测光源的光源类型,将构建出模型特征和确定出的光源类型输入显色指数预测模型即可得到待测光源的显色指数,相对于现有技术中光谱仪测量显色指数的方法,因仅仅需要颜色传感器以及构建出的显色指数预测模型,显色指数的测量过程简单。
以上述图1所示的实施例为基础,可选地,在步骤S102中采集颜色传感器针对待测光源的信号值之后,还可以包括如下步骤:
根据采集到的信号值和预设的转换系数,得到待测光源的三刺激值;
根据得到的上述三刺激值,得到所述待测光源的色坐标、色温和照度中的至少一种。
具体地,若采集到的信号值是{T1,T2,T3,…,Ti},其中,i表示响应通道的序号的最大值,则可以基于如下公式得到待测光源的三刺激值:
在该公式中,X,Y,Z分别表示待测光源的三刺激值;[Ksensor]是转换系数,具体可以是一矩阵系数。
具体地,在上述得到待测光源的三刺激值之后,可以分别采用如下公式得到待测光源的色坐标。
x=X/X+Y+Z
y=Y/X+Y+Z
在该处的两个公式中,x,y分别表示色坐标(x,y)的横坐标值和纵坐标值;X,Y,Z分别表示待测光源的三刺激值。
在得到待测光源的色坐标之后,还可以采用如下公式得到待测光源的色温CCT。
CCT=437n3+3601n2+6831n+5517
在该公式中,变量n可以基于待测光源色坐标的横坐标值和纵坐标值计算得到:
n=x-0.3320/0.1858-y
具体地,在上述得到待测光源的三刺激值之后,还可以采用如下公式得到待测光源的照度illuminance。
illuminance=K照度×Y
在该公式中,K照度是常量,Y是待测光源的三刺激值中的绿原色刺激量。K照度可以是用标准光谱照度计,和本发明实施例提供的光源参数测量装置(后续实施例介绍)在基准光源相同位置上测试比对得到:
在该公式中,illuminancestd是标准光谱照度计针对上述基准光源的照度值,Ystd是本发明实施例提供的光源参数测量装置针对上述基准光源的照度值。
在上述实施例中计算待测光源的三刺激值时需要用到转换系数[Ksensor],可选地,在上述多个实施例之前,还可以包括如下步骤:
根据上述颜色传感器针对多个基准光源的信号值,以及光谱仪针对上述多个基准光源的三刺激值,计算得到转换系数[Ksensor]。
在计算转换系数[Ksensor]时,具体可以采用如下步骤:
a)预先选取多个不同光谱的基准光源(或称作基准灯),包括但不限于不同色温的LED灯、不同色温的荧光灯、不同色温的白炽灯以及不同色温的陶瓷金卤灯CDM等。
优选地,基准灯的数量≥n*颜色传感器的响应通道数,n≥1,n不局限于整数;上述基准灯的光通量范围可以是100~4000lm,或照度范围可以是100~4000lx。
优选地,在不同的光通量范围或照度范围内,至少包括有一个基准灯。或者说,上述多个基准灯的光通量在上述光通量范围内均匀分布,或者,上述多个基准灯的照度范围在上述照度范围内均匀分布。
b)把上述多个基准灯(每次放置一个基准灯,多个基准灯依次测量)和包含颜色传感器的器件同时放置在积分球内,基准灯放置在积分球中心,本发明实施例提供的光源参数测量装置(后续实施例介绍)放置在积分球内切面,受光方向正对积分球中心。积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体,又称光度球,光通球等,积分球的光经过内壁涂层多次反射,在内壁上形成均匀照度。
c)基准灯点亮稳定后,同时用光谱仪得到基准灯的基准光源的三刺激值{Xn,Yn,Zn};用本发明上述各个实施例提到的颜色传感器(包含在光源参数测量装置内)得到信号值{Tn1,Tn2,Tn3,...,Tni}。其中,序号n表示第n个基准灯,i表示颜色传感器的响应通道数的序号。
d)通过如下公式计算转换系数[Ksensor]
[Ksensor]=(M′M)-1(M′N)
其中,M和N分别参见如下公式:
上述各个实施例通过计算得到转换系数[Ksensor],并利用[Ksensor]来计算待测光源的色坐标、色温和照度等,由于在计算转换系数时采用了大量的基准灯,同时采用了测量精度较高的光谱仪,提高了得到的转换系数[Ksensor]的准确度,从而使基于该转换系数[Ksensor]得到的待测光源的色坐标、色温和照度等的精度较高。
与上述各个实施例提到的光源参数测量方法相对应,如图2和图3所示,本发明实施例还提供一种光源参数测量装置,该装置包括颜色传感器302和微控制单元MCU303,如图2所示,所述MCU303包括信号预处理模块201、特征构建模块202、光源类型分类模块203和显色指数预测模块204,其中,
所述颜色传感器302,可以用于输出针对待测光源的信号值,所述颜色传感器包括至少6个响应通道;
所述信号预处理模块201,可以用于对所述颜色传感器302输出的信号值进行预处理,所述预处理包括归一化处理和正态化处理;
所述特征构建模块202,可以用于根据预处理后的信号值构建模型特征;
光源类型分类模块203,可以用于根据所述模型特征确定所述待测光源的光源类型;
所述显色指数预测模块204,可以用于将所述模型特征和确定出的光源类型输入所述显色指数预测模型,得到所述待测光源的显色指数。
可选地,在其他的实施例中,上述信号预处理模块201、特征构建模块202、光源类型分类模块203和显色指数预测模块204还可以是集成在终端设备,如手机中,而并非是集成在本发明实施例的MCU中。
本发明实施例提供的光源参数测量装置,通过采集颜色传感器针对待测光源的信号值,对采集到的信号值进行预处理后构建模型特征,根据模型特征确定待测光源的光源类型,将构建出模型特征和确定出的光源类型输入显色指数预测模型即可得到待测光源的显色指数,相对于现有技术中光谱仪测量显色指数的方法,因仅仅需要颜色传感器以及构建出的显色指数预测模型,显色指数的测量过程简单。
可选地,作为一个实施例,所述MCU303还包括颜色参数测量模块(未图示),用于根据采集到的信号值和预设的转换系数,得到所述待测光源的三刺激值;根据所述三刺激值,得到所述待测光源的色坐标、色温和照度中的至少一种。
可选地,作为一个实施例,所述颜色参数测量模块,还用于根据所述颜色传感器针对多个第一基准光源的信号值,以及光谱仪针对所述多个第一基准光源的三刺激值,计算得到所述转换系数。
可选地,作为一个实施例,所述MCU303还包括模型训练模块(未图示),用于根据所述颜色传感器针对多个第二基准光源的信号值,以及所述多个第二基准光源的显色指数进行模型训练,生成所述显色指数预测模型204。
可选地,作为一个实施例,所述至少6个响应通道的数量是6~18;所述至少6个响应通道对应的波长在可见光的波长范围内均匀分布。
可选地,作为一个实施例,所述颜色传感器302为窄带颜色传感器。
可选地,作为一个实施例,所述颜色传感器分别在第一波长取值范围、第二波长取值范围和第三波长取值范围内,均至少对应有1个响应通道;其中,所述第一波长取值范围为435~455nm,所述第二波长取值范围为545~565nm,所述第三波长取值范围为590~610nm。
可选地,作为一个实施例,如图3所示,还包括:透镜301和通信模块中的至少一种;其中,所述透镜,用于对所述待测光源进行匀光处理;以及所述通信模块,用于接收用来执行光源参数测量的控制指令。
可选地,作为一个实施例,还包括:偏差计算模块(未图示),用于确定所述装置得到的光源参数的偏差值。
可选地,作为一个实施例,还包括:照度系数确定模块(未图示),用于针对第三基准光源,基于标准光谱照度计的照度值和所述装置的照度值,计算得到所述装置的照度系数,所述照度系数用于确定所述待测光源的照度。
根据本发明实施例的光源参数测量装置可以参照对应本发明实施例的光源参数测量方法的流程,并且,该光源参数测量装置中的各个单元/模块和上述其他操作和/或功能分别为了实现上述光源参数测量方法中的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
可选地,上述各个实施例提供的光源参数测量装置还可以包括有通信模块,例如,蓝牙模块或wifi模块。这样,上述各个实施例提供的光源参数测量装置可以单独作为测量装置使用,用来测量待测光源的光源参数;还可以由手机/iPad的APP进行控制和测量;也可以作为部件整合在照明系统中。
本发明实施例还提供一种照明系统(未图示),包括照明装置以及如上述各个实施例所描述的光源参数测量装置,还可以包括照明系统通信模块、控制端等。所述照明装置可以是装饰灯、吊灯、球泡灯、烛泡灯、G泡灯或筒灯等。在该照明系统中,通信模块可以为采用有线方式进行通信的模块,也可以为蓝牙、zigbee等无线模块。控制端,可以用于通过所述照明系统通信模块,获得所述光源参数测量装置针对所述照明设备的光源参数,进而根据光源参数对照明装置的照明进行开关、调节亮度等控制,能够实现智能化照明。可选地,上述控制端可以是手机等,还可以用来实时显示上述光源参数。本发明实施例提供的照明系统能够实现上述各个实施例相同或等同的技术效果,在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种终端设备(未图示),包括如上述各个实施例所描述的光源参数测量装置。该终端设备可以是手机、PC等,且对于前文中光源参数测量装置中的颜色传感器,其和终端设备可以使分离式设计,还可以是一体式设计。本发明实施例提供的终端设备能够实现上述各个实施例相同或等同的技术效果,在此不再赘述。
上述各个实施例介绍的是本发明实施例光源参数测量方法以及光源参数测量装置,以下结合一个实例进行介绍。
该实施实例中,本发明实施例提供的光源参数测量装置中,颜色传感器包括有6个响应通道,6个响应曲线的波峰位置分别在450nm,500nm,550nm,570nm,600nm,650nm;6个响应通道半宽度分别为40.8nm,41.0nm,42.2nm,43.8nm,30.0nm,42.0nm,均不超过50nm。
根据前文实施例介绍的转换系数[Ksensor]的测量方法,通过光谱仪以及大量的基准光源等,得到的转换系数[Ksensor]为:
通过标准光谱照度计和本发明实施例提供的光源参数测量装置,得到本发明实施例提供的光源参数测量装置的照度常量K照度为:
K照度=0.965
对某一款4000K的LED灯进行光源参数测量,光源参数测量装置的颜色传感器的信号值转化后为{34,43,85,107,118,82},通过前文提到的相关公式等计算得到该光源的光源参数分别是:
色坐标x,y(0.3811,0.3808);色温4012K;照度120.8lx;显色指数CRI是84.1。
同时,采用标准照度计和光谱仪等对上述LED灯进行测量,得到该光源的光源参数分别是:
色坐标x,y(0.3843,0.3834);色温3946K;照度117.6lx,显色指数CRI是83.6。
基于如下的偏差计算公式:
颜色偏差duv=sqrt((u_sensor-u_照度计)^2+(v_sensor-v_照度计)^2),其中,在计算颜色偏差时可以将色坐标的值由x y坐标系转换到u v坐标系中;
照度偏差=abs((照度值_sensor–照度值_照度计)/照度值_照度计)%;
显色指数偏差=abs(CRI_sensor–CRI_照度计);
得到本发明实施例提供的光源参数测量装置的偏差值:
颜色偏差duv=0.0015;照度偏差=2.7%;显色指数偏差=0.5。
基于对大量的光源进行偏差计算,得到本发明实施例提供的光源参数测量装置的:色坐标测量精度duv≤0.005;照度测量精度≤5%;显色指数测量精度|dCRI|≤2.0,具备较高的测量精度。
以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (19)
1.一种光源参数测量方法,其特征在于,所述方法包括:
采集颜色传感器针对待测光源的信号值,所述颜色传感器包括至少6个响应通道;
对采集到的信号值进行预处理,所述预处理包括归一化处理和正态化处理;
根据预处理后的信号值构建模型特征,并根据所述模型特征确定所述待测光源的光源类型;
将所述模型特征和确定出的光源类型输入所述显色指数预测模型,得到所述待测光源的显色指数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采集颜色传感器针对待测光源的信号值之后,所述方法还包括:
根据采集到的信号值和预设的转换系数,得到所述待测光源的三刺激值;
根据所述三刺激值,得到所述待测光源的色坐标、色温和照度中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,得到所述待测光源的三刺激值之前,所述方法还包括:
根据所述颜色传感器针对多个第一基准光源的信号值,以及光谱仪针对所述多个第一基准光源的三刺激值,计算得到所述转换系数。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,将所述模型特征和确定出的光源类型输入所述显色指数预测模型之前,所述方法还包括:
根据所述颜色传感器针对多个第二基准光源的信号值以及所述多个第二基准光源的显色指数进行模型训练,生成所述显色指数预测模型。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述至少6个响应通道的数量是6~18;
所述至少6个响应通道对应的波长在可见光的波长范围内均匀分布。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,
所述至少6个响应通道均为窄带响应通道。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述颜色传感器分别在第一波长取值范围、第二波长取值范围和第三波长取值范围内,均至少对应有1个响应通道;
其中,所述第一波长取值范围为435~455nm,所述第二波长取值范围为545~565nm,所述第三波长取值范围为590~610nm。
8.一种光源参数测量装置,其特征在于,包括颜色传感器、信号预处理模块、特征构建模块、光源类型分类模块和显色指数预测模块,其中,
所述颜色传感器,用于输出针对待测光源的信号值,所述颜色传感器包括至少6个响应通道;
所述信号预处理模块,用于对所述颜色传感器输出的信号值进行预处理,所述预处理包括归一化处理和正态化处理;
所述特征构建模块,用于根据预处理后的信号值构建模型特征;
所述光源类型分类模块,用于根据所述模型特征确定所述待测光源的光源类型;
所述显色指数预测模块,用于将所述模型特征和确定出的光源类型输入所述显色指数预测模型,得到所述待测光源的显色指数。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括颜色参数测量模块,用于
根据采集到的信号值和预设的转换系数,得到所述待测光源的三刺激值;
根据所述三刺激值,得到所述待测光源的色坐标、色温和照度中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述颜色参数测量模块,还用于根据所述颜色传感器针对多个第一基准光源的信号值,以及光谱仪针对所述多个第一基准光源的三刺激值,计算得到所述转换系数。
11.根据权利要求8至10任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括模型训练模块,用于
根据所述颜色传感器针对多个第二基准光源的信号值以及所述多个第二基准光源的显色指数进行模型训练,生成所述显色指数预测模型。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,
所述至少6个响应通道的数量是6~18;
所述至少6个响应通道对应的波长在可见光的波长范围内均匀分布。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,
所述颜色传感器为窄带颜色传感器。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,
所述颜色传感器分别在第一波长取值范围、第二波长取值范围和第三波长取值范围内,均至少对应有1个响应通道;
其中,所述第一波长取值范围为435~455nm,所述第二波长取值范围为545~565nm,所述第三波长取值范围为590~610nm。
15.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,还包括:透镜和通信模块中的至少一种;
其中,所述透镜,用于对所述待测光源进行匀光处理;以及
所述通信模块,用于接收用来执行光源参数测量的控制指令。
16.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,还包括:偏差计算模块,用于确定所述装置得到的光源参数的偏差值。
17.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,还包括:照度系数确定模块,用于针对第三基准光源,基于标准光谱照度计的照度值和所述装置的照度值,计算得到所述装置的照度系数,所述照度系数用于确定所述待测光源的照度。
18.一种照明系统,其特征在于,包括如权利要求8至17任一项所述的光源参数测量装置,还包括照明系统通信模块、控制端和照明设备;
其中,所述控制端,用于通过所述照明系统通信模块,获得所述光源参数测量装置针对所述照明设备的光源参数;
根据所述光源参数对所述照明设备进行控制和/或显示所述光源参数。
19.一种终端设备,其特征在于,包括如权利要求8至17任一项所述的光源参数测量装置。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020147580A1 (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-23 | 欧普照明股份有限公司 | 光源参数测量方法、装置、照明系统和终端设备 |
CN113203551A (zh) * | 2021-04-05 | 2021-08-03 | 北京辑光照明科技有限公司 | 一种基于光源照度及色度信息的光照颜色分辨能力量化方法及系统 |
CN113692083A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-23 | 深圳市颖色摄影器材有限公司 | 一种自适应精准合光方法及其系统 |
CN116539285A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-08-04 | 深圳市海塞姆科技有限公司 | 基于人工智能的光源检测方法、装置、设备及存储介质 |
WO2024067041A1 (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 色温检测的方法、装置和电子设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103249205A (zh) * | 2012-02-09 | 2013-08-14 | 上海技磐光电科技有限公司 | Led灯具 |
US20140025340A1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | Lite-On Technology Corp. | Method for sorting a light source |
WO2016056522A1 (ja) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 光応答計測装置および光応答計測方法 |
CN105675148A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-06-15 | 温州佳易仪器有限公司 | 一种标准光源对色观察箱的光源校准检测方法 |
CN106304527A (zh) * | 2015-06-08 | 2017-01-04 | 欧普照明股份有限公司 | 一种照明控制系统和照明控制方法 |
CN106872146A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-06-20 | 中国测试技术研究院 | 一种光源相关色温和显色指数分析方法 |
WO2019245208A1 (ko) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 삼성전자 주식회사 | 이미지의 광원의 타입을 결정하는 전자 장치 및 방법 |
-
2019
- 2019-01-18 CN CN201910047279.1A patent/CN109618479B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103249205A (zh) * | 2012-02-09 | 2013-08-14 | 上海技磐光电科技有限公司 | Led灯具 |
US20140025340A1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | Lite-On Technology Corp. | Method for sorting a light source |
CN103543003A (zh) * | 2012-07-17 | 2014-01-29 | 光宝电子(广州)有限公司 | 光源筛检方法 |
WO2016056522A1 (ja) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 光応答計測装置および光応答計測方法 |
CN106304527A (zh) * | 2015-06-08 | 2017-01-04 | 欧普照明股份有限公司 | 一种照明控制系统和照明控制方法 |
CN105675148A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-06-15 | 温州佳易仪器有限公司 | 一种标准光源对色观察箱的光源校准检测方法 |
CN106872146A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-06-20 | 中国测试技术研究院 | 一种光源相关色温和显色指数分析方法 |
WO2019245208A1 (ko) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 삼성전자 주식회사 | 이미지의 광원의 타입을 결정하는 전자 장치 및 방법 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020147580A1 (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-23 | 欧普照明股份有限公司 | 光源参数测量方法、装置、照明系统和终端设备 |
CN113203551A (zh) * | 2021-04-05 | 2021-08-03 | 北京辑光照明科技有限公司 | 一种基于光源照度及色度信息的光照颜色分辨能力量化方法及系统 |
CN113692083A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-23 | 深圳市颖色摄影器材有限公司 | 一种自适应精准合光方法及其系统 |
WO2024067041A1 (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 色温检测的方法、装置和电子设备 |
CN116539285A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-08-04 | 深圳市海塞姆科技有限公司 | 基于人工智能的光源检测方法、装置、设备及存储介质 |
CN116539285B (zh) * | 2023-07-06 | 2023-09-01 | 深圳市海塞姆科技有限公司 | 基于人工智能的光源检测方法、装置、设备及存储介质 |
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Publication number | Publication date |
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