CN112556845B - 一种光环境测试分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光辐射测量技术领域，具体为一种光环境测试分析仪。本发明测试分析仪包括光接收模块、节律效应强度分析模块、空间视亮度评价模块、定向定位测量模块以及人机交互模块。光辐射照射到光接收模块获得测试光辐射，由节律效应强度分析模块计算获得等效视黑素勒克斯值指标，由空间视亮度评价模块计算获得空间视亮度评价指标；通过人机交互模块的控制面板选择测试模式、启动或退出测试状态、调用或删除测试数据，测量结果与储存设备可通过蓝牙传输。本发明基于人眼视黑素蛋白的感光特性，可直接测得具有方向或角度信息的节律效应强度，测量结果精确度高，仪器操作便捷且直观，便于普及推广。
Description
技术领域
本发明属于光辐射测量技术领域，具体涉及一种光剂量测试分析仪。
背景技术
光照不仅具有视觉作用，还产生非视觉生物效应，例如通过非视觉通道影响人体昼夜节律系统。然而，不恰当的人工照明以及现代社会的工作、生活方式使得原本由自然日光主导的人体节律调节机制变得脆弱，甚至引发睡眠紊乱、内分泌失调等一系列健康问题。因此，在室内应用节律健康照明，对于长期处于自然光照匮乏环境(如高纬度地区、地下空间、医养空间等)的人群的节律健康具有积极作用。
研究表明(D.M.Berson,F.A.Dunn,M.Takao,Phototransduction by retinalganglion cells that set the circadian clock,Science 295(2002)1070-1073.)，光的这一非视觉效应与光敏视网膜神经节细胞(ipRGCs)密切相关。不同于参与成像的视觉细胞，ipRGCs中具有感光能力的视黑素蛋白对波长480nm左右的蓝光最为敏感(考虑到32岁标准观察者晶状体光谱透射曲线，视黑素光谱光视效能函数Nm(λ)峰值为490nm)，相对视觉响应曲线V(λ)，节律效应的响应曲线Nm(λ)的峰值位于波长更短蓝光区域，两者存在较大差异。基于非视觉感光细胞ipRGCs的这一光敏特性，一些研究者以及照明行业国际标准提倡采用等效视黑素勒克斯值(EML)作为光的节律效应强度的量化指标。当前在光度学测试中基于视觉响应曲线V(λ)特点，普遍关注单位面积接受到的光通量，采用照度E值作为基本评价指标。然而，对于照明光生物效应的定量评价与检测，目前所有的光学测试仪器都无法直接表达节律效应强度量化值EML。
此外，传统的室内照明采用下照模式，追求高视觉作业效能，重点关注规范中提出的评价指标——水平照度；而基于非视觉功能的照明设计关注人眼角膜所接受到的光照刺激强度，因此，采用眼部照度(Ecor)这一指标对于从节律健康出发的室内光环境设计而言更为合理有效。同时，传统的水平面照度指标基于传统水平视觉作业方式，在一定程度上不适用于当前以视看自发光屏幕为主、视看垂直方向的视觉作业方式，无法准确地反映出空间视亮度。而眼部照度这一指标可更为合理地表征人们在室内空间中进行作业、交流时明亮感知情况，与空间视亮度密切相关。
针对当前室内照明关注水平面照度、忽视空间明亮程度的问题，C.Cuttle等人所著文章Towards the third stage of the lighting profession(Lighting Researchand Technology 2010；42:73-93.)中对室内空间明亮程度量化方式进行探索，提出了基于视觉需求提出室内空间明亮程度评价指标——室内表面平均出射度MRSE(Mean RoomSurface Exitance，单位lm/m2)。虽然Cuttle团队通过主观实验对MRSE与室内明亮程度的相关性进行了验证，但是该理论计算涉及数据量较大、计算繁琐，即使采用模拟计算也需要耗费大量时间，可应用程度不高。在MRSE的测量方式上，Cuttle认为可以根据特定视看位置、视看角度下的眼部照度情况进行判断：“以一个可将室内大部分空间纳入视野范围内的角度，在人眼垂直处放置照度计，并将手水平放置于照度计上部遮挡来自顶部的直接光，所读取的数值可近似表示MRSE值”。
由于空间内光照分布并非完全均匀，视看方向、视看位置上的差异都将使眼部照度值发生变化，从而造成MRSE测量结果或存在较大误差，因此，MRSE理论在实际应用方面存在较大困难。此外，当前照度测试仪器仅可接收测量点180°内的光辐射，无法通过定位、定向地测量获得准确的360°全范围的眼部照度平均值。
由于现有仪器及技术无法满足以光环境健康需求为导向、重点关注空间视亮度的室内照明研究、设计以及应用工作，在一定程度上阻碍了光的节律效应在照明领域中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直观的用以测定光的节律效应强度以及室内空间明亮程度的光环境测试分析仪。
本发明提供的光环境测试分析仪，由光接收模块(01)、节律效应强度分析模块(02)、空间视亮度评价模块(03)、定向定位测量模块(04)、以及人机交互模块(05)组成；其中：
所述光接收模块(01)，包括余弦修正照度探头(101)、修正滤光片模组(102)、光电转换模块(103)、光谱探头(104)、CCD矩阵(105)；所述修正滤光片模组(102)，可根据不同测量需求采用V(λ)、Nm(λ)修正滤光片，或中性滤光片模组；发光体发射光辐射照射到光接收模块(01)，光辐射依次通过余弦修正照度探头(101)和可替换的修正滤光片模组(102)，光源光谱按照修正模组的光谱响应曲线形成有效测试光辐射，然后进入光电转换模块(103)；光谱探头(104)则将光辐射信息传递至CCD矩阵(105)，从而实现对光谱数据进行采集分析；
所述节律效应强度分析模块(02)，包括算法1模块(201)；节律效应强度分析模块(02)通过余弦修正探头(101)将接收到的光信号传递至Nm(λ)修正滤光片(102)进行筛选，从而获得有效光辐射信息；经过光电转换模块(103)后传输至算法1模块(201)，由算法1模块(201)进行积分计算处理，得出视黑素等效勒克斯EML；或直接使用中性滤光片模组(102)，测试不加修正的全光谱光辐射信息，通过软件处理获得视黑素等效勒克斯EML；
所述定位定向测量模块(04)，基于常规室内空间90°阴角进行构造设计(如附图2所示)，包括激光测距仪(401)、脚架(402)、云台(403)或陀螺仪(404)；通过激光测距仪(401)、脚架(402)、云台(403)或陀螺仪(404)对目标测量点位置进行准确定位，测量并记录空间的长、宽、高尺寸三维空间参数信息，以及实际探头测量的方向、高度、角度等定向定位信息；所述定位定向模块(04)可独立于空间视亮度评价模块(03)、节律效应强度分析模块(02)，独立进行三维空间参数测量，或为空间视亮度评价模块(03)、节律效应强度分析模块(02)提供具有定向定位信息的视黑素等效勒克斯EML、照度值(E)、光谱能量分布(SPD)；
所述空间视亮度评价模块(03)，包括算法2模块(301)、算法3模块(302)、算法4模块(303)；根据定向定位测量模块(04)实际测量的三维空间尺寸数据、以及指定方向角度下照度；带测光经过余弦修正探头(101)、滤光片(102)、光电转换模块(103)后传输至算法2模块(301)，经过算法2模块(301)的积分计算，获得照度值E；该照度测量可独立于定位定向测量模块(04)进行运作，直接获得无定向定位信息的照度值E，或集合定位定向测量模块(04)的定向定位信息，对0°至360°范围内的照度进行测量。
所述照度值E在集合定位定向测量模块(04)获得0°至360°范围内的照度测量结果后，通过算法3模块(302)进一步平均处理，获得可表征人眼在空间中所接收光照刺激强度的柱面照度值(Ecor，即柱面照度值)，或对0°至180°范围内的照度结果进行平均处理，获得半柱面照度值。本发明中，柱面照度值测量功能可通过人机交互模块(05)中的控制面板(502)定义有限个测量角度数，在满足测量精确度需求的同时节省测量及计算用时，结果反馈高效精确。
所述照度值E在集合定位定向测量模块(04)中获得的定向定位信息后，由数据线传输至算法4模块(303)，由算法4模块(303)计算得出空间明亮度评价指标(MRSE)。
本发明中涉及的指定测量位置、测量方向具体为：在空间地面、墙面以及天花的各边中点位置，以其对角边中点位置作为测量朝向，对于常规长方体室内空间共需测量12点照度数据(对应长方体空间12条边中点)。
所述人机交互模块(05)，包括显示单元(501)、控制面板(502)、带存储功能的微处理器(503)、蓝牙模块(504)；在人机交互模块(05)中，所述光度信息、方向方位及角度、测量距离可在显示单元(501)显示；节律效应强度分析模块(02)、空间视亮度评价模块(03)以及定向定位模块(04)的测试结果均可通过数据线或蓝牙模块(504)传输至微处理器(503)储存。可通过数据控制线或蓝牙，控制面板(502)执行开始、停止、清零、存储操作；同时，可在控制面板输入测量角度、测量距离目标值，执行开始后通过数据控制线由定向定位模块自主调节脚架高度、云台角度至目标值。
本发明中，光辐射照射到光接收模块获得测试光辐射，由节律效应强度分析模块计算获得等效视黑素勒克斯值(EML)指标，由空间视亮度评价模块计算获得空间视亮度评价指标(MRSE)。分析仪由定位定向模块中的激光测距仪、脚架、云台、陀螺仪等模块进行定点定向测量，从而获得具有方向信息的照度值(E)、空间光谱能量分布(SPD)、表征人眼在空间中所接收光照刺激强度的柱面照度值(Ecor)；通过人机交互模块的控制面板选择测试模式，启动或退出测试状态，调用或删除测试数据，测量结果与储存设备可通过蓝牙传输。本发明基于人眼视黑素蛋白的感光特性，首次提供了可直接测得具有方向或角度信息的节律效应强度的光谱光度测试仪器，并提供了可量化评价空间视亮度的有效途径，上述测量结果精确度高、仪器操作便捷且直观、便于普及推广。
本发明的优点在于：
本发明中的光剂量计由于增加节律效应强度分析模块，提供了可以直观地观测光的节律效应强度的测试仪器，相对传统的仅关注国际照明学会CIE定义的明视觉光谱光视效率函数V(λ)的光度测试仪器，本发明亦关注由ipRGCs主导的非视觉生物效应对人体健康的潜在影响。同时，该功能内置的系统计算处理完成，或者以视黑素蛋白光谱敏感特性曲线Nm(λ)作为滤光片修正模组，具有较强的可扩展性。该节律效应强度分析模块可应用于从健康角度出发的常规室内空间，特别是缺乏自然光且有节律健康需求的地下空间、无窗空间，甚至可用于临床光疗、潜艇、航空等诸多领域。
本发明关注室内空间中的视亮度，基于可定向、定位的可自主定义的控制体系，通过室内空间明亮度评价模块，提供了可直观评价室内空间整体明亮度MRSE的测量方法以及测量仪器，并且可根据实际采样测试值，反馈调节照明现场的灯具光输出，为室内光环境品质提供了判断依据，更为现场照明设计体系提供了及时反馈。本发明中空间定位定向测量模块重点服务于室内光环境测试分析，同时可扩展成室外明亮度分析体系的一部分。与空间定位定向测量模块相结合的室内空间明亮度评价模块可获得空间中使用者在不同视觉作业条件下的眼部照度信息以及眼部照度值Ecor、半柱面照度，相对通过传统照度计测量实现方向、位置可控制，获得的结果更为精确更接近人眼真实视场，不仅为室内健康光环境评价提供了有效的量化，更对重点关注眼部照度的节律照明应用起到重要的推动作用。
附图说明
图1为本发明光环境测试分析仪构成示意图。
图2为基于室内空间90°阴角的构造设计示意图。
图3为本发明所涉及的两种光谱响应函数。
图4空间视亮度测量方法示意图。
图中标号：01为光接收模块，02为节律效应强度分析模块，03为空间视亮度评价模块，04为定向定位模块，05为人机交互模块；101为余弦修正探头，102为修正滤光片模组，103为光电转换模块，104为光谱探头，105为CCD矩阵；201为算法1；301、302、303分别为算法2、算法3、算法4；401为多向激光测距仪，402为脚架，403为云台或陀螺仪，404为水平电机；501为显示单元，502为控制面板，503为微处理器，504为蓝牙模块；(λ)为明视觉光谱光视效率函数，Nm(λ)为基于人体褪黑素抑制作用的光谱响应函数；Eww表示墙面与墙面四条交线的中点，Efw_1、Efw_2示对于地面长边与墙面两条交线的中点，Ecw_1、Ecw_2表示天花长边与墙面两条交线的中点处，Efw_3、Efw_4表示对于地面短边与墙面两条交线的中点，Ecw_3、Ecw_4表示天花短边与墙面两条交线的中点。
具体实施方式
图1为本发明的实施例示意图。由光接收模块(01)、节律效应强度分析模块(02)、空间视亮度评价模块(03)、定向定位模块(04)、以及人机交互模块(05)组成。
所述光接收模块包括光接收模块(01)包括余弦修正探头(101)、修正滤光片(102)、光电转换模块(103)、光谱探头(104)、CCD矩阵(105)。
发光体发光形成了照明光环境，光辐射照射到余弦修正探头(101)，余弦修正探头(101)采用180度视场角光学级高反射率的白色漫反射材料，可以保证探头不仅仅接收直射光辐射，还可以接收180°内各个方向照射到探头的光辐射。修正滤光片(102)采用带通滤光玻璃，根据特定的光谱响应曲线(V(λ)或Nm(λ))组合而成，滤去光辐射中无效的光谱成分，保留有效的光谱成分，光辐射透过修正滤光片(102)就形成有效测试光辐射。或无需替换修正滤光片，仅采用中性滤光片保留全光谱光辐射信息，根据测量需要，再采用算法1模块(201)、算法2模块(301)对光辐射信息进行软件修正处理。
节律效应强度分析模块(02)采用根据与非视觉效应相关的视黑素蛋白光谱敏感特性曲线Nm(λ)光视光效函数组合而成的修正滤光片(102)，滤去光辐射中无效的光谱成分，保留有效的光谱成分，光辐射透过修正滤光片模组就形成有效测试光辐射。图3给出了该滤光片模组修正的光谱响应函数。节律效应强度分析模块基于视黑素蛋白的光敏特性，接受到全波段的光谱功率信息后，计算入射光的光谱功率分布P(λ)与非视觉感光细胞ipRGCs中实际视黑素的光谱敏感特性函数Nm(λ)乘积，获得等效视黑素勒克斯值EML，从而对节律效应强度进行量化。具体计算公式如下：
EML＝72983.25∫P(λ)Nm(λ)dλ
该模块除通过算法获得EML值外，可替换修正滤光片(102)用于提取有效光辐射，即将实际照明光环境中的光谱信息通过滤光修正的形式，提取实际所需测量部分的光辐射信息，如国际照明学会CIE定义的传统明曲线V(λ)或与非视觉效应相关的视黑素蛋白光谱敏感特性曲线Nm(λ)光视光效函数修正滤光片。在实际使用过程中，一套测试设备可配备若干组修正滤光片模组，预制对应的定标数据进系统，即可以方便地选择替换不同种类的光剂量信息。通过采用非视觉响应曲线进行修正，本发明提供了可对光的节律效应强度进行有效测量的分析仪器，并且可通过人机交互显示面板实时反馈测量结果。
空间视亮度模块(03)中，算法3模块(302)、算法4模块(303)均基于算法2模块(301)的照度计算结果获得。该模块基于人眼视觉感光特性，通过光接收模块(01)滤光片(102)提取到有效光辐射、由光电转化模块(103)获得全波段的光谱功率信息，根据国际照明学会CIE定义的明视觉相应曲线V(λ)(附图3)计算获得照度值E。算法2模块(301)具体计算公式如下：
式中，A为本仪器探头感光面面积，Φ值计算公式如下：
Φ＝683∫P(λ)V(λ)dλ
基于上述照度测量结果以及定向定位测量模块(04)所获得的定向定位信息，可进一步获得眼部照度Ecor。其中，定向定位测量模块(04)具体包括L型的多向激光测距仪(401)、脚架(402)构成的定位模块，以及由云台、陀螺仪(403)、水平电机(404)构成的定向模块。其中，所述多向激光测距仪(401)为L型构造，测量方向包括沿L型的两直角边方向以及垂直于该L型所在平面的两个方向(如附图2所示)。定向定位测量模块(04)执行照度以及光谱功率密度分度测量命令时，可通过云台或陀螺仪(403)实现0°至360°或0°至180°范围内的照度数值测量，并通过计算对设定范围内的照度测量结果算法3模块(302)进行平均处理，从而获测量得眼部照度值Ecor(即柱面照度值)、半柱面照度。所述算法3(302)具体计算式为：
该测量方法以测量点所在水平面0°至360°为测量范围，在该范围内分成n个等间距角度，共n个测量点，第n点所测得的照度值为En。对于半柱面照度，则以测量点所在水平面0°至180°为测量范围，在该范围内分成n-1个等间距角度，共n个测量点。上述测量点具体数量值n可通过控制面板(502)自主定义或以默认设置进行测量。
空间视亮度评价模块(03)，基于定向定位测量模块(04)的测量结果，通过室内空间视亮度计算程序算法4模块(303)获得用于评价室内空间整体明亮程度的MRSE值。具体内容如下：首先，针对常规室内空间，可于室内表面各边中心位置(共12个测量点)以对角线方向为角度，进行定点定向的间接光照度测量E。其次，通过数理分析获得各测量点下所获得的间接光照度值E与MRSE理论值的比例关系，基于该比例关系以及空间的对称性特点，通过测量地面与墙面交线中点处在对角方向下所测得的间接光照度值、墙面与墙面交线中点处在对角方向下所测得的间接光照度值以及顶面与墙面交线中点处在对角方向下所测得的间接光照度值，以三组与室内空间几何尺寸相关的系数α、β、γ进行修正调整、取平均值等(算法4模块(303))处理，最终获得准确度较高的MRSE测量值。算法4模块(303)所使用具体计算公式为：
其中，Eww_mean表示对于墙面与墙面四条交线的中点处，以对角方向进行测量间接光照度值后取平均；E12_mean表示对于地面长边与墙面两条交线的中点处、天花长边与墙面两条交线的中点处，以对角方向进行测量间接光照度值后取平均；E34_mean表示对于地面短边与墙面两条交线的中点处、天花短边与墙面两条交线的中点处，以对角方向进行测量间接光照度值后取平均，具体测量方法如附图4所示；算法4模块(303)所使用的修正调整系数α、β、γ在常见室内空间尺寸下的取值如下表1所示：
表1
对于上述表格以外的其他长宽高几何尺寸，算法模块将采用线性插值法计算其对应的系数值，可满足多种空间条件下的测量需求。
定向定位测量模块(04)执行空间视亮度测量命令时，可通过多向激光测距仪(401)垂直于该L型所在平面的两个方向的测距结果、脚架(402)辅助可精确定位出目标测量点(即各边中点)，并由激光测距仪(401)获得室内空间的长、宽、高尺寸值。基于激光测距仪(401)在其两直角边方向上的测距结果，该模块将计算出该点位置所对应的测量角度(即对边中点方向)，该角度计算结果将传输至水平电机模块(404)、陀螺仪(403)，从而调整至目标方向，实现自动化精确测量。该测量角度也可通过控制面板根据实际空间布局进行手动调整。
基于定向定位测量模块(04)在本发明中的应用，空间视亮度评价模块(03)可获得来自既定角度、既定位置下的探头的光辐射数据，通过本发明中的室内空间视亮度计算程序算法4模块(303)，从而获得可用于评价室内空间整体明亮程度的MRSE值。在多种室内空间尺寸、反射率组合以及光源分布下，本发明所获得的测量结果与MRSE理论计算值误差较小，提供了可对当前常规的室内空间明亮度进行量化的便捷途径。
节律效应强度分析模块(02)、空间视亮度评价模块(03)、定向定位测量模块(04)的测量结果可通过蓝牙模块(504)或数据线传输至人机交互模块(05)，上述测量结果均储存于微处理器模块(503)，并可通过显示单元(501)进行结果读取，并在控制面板(502)执行开始，停止，清零，存储操作。
光接收模块(01)可将照射到探头(101)的光辐射通过滤光片(102)处理，获得有效光辐射，再经过光电转化模块(103)中的光电池将光信号转化为电参数。同时，光谱探头(104)将光辐射传递至CCD矩阵(105)，以采集不同波长的光信号强度。其中，光电池采用硅光或硒光电池，光电池在接收到光辐射后，会形成电流传输至算法1模块(201)或算法2模块(301)，通过电子式电能计实现光能积分，或者是通过RC积分电路的硬件实现积分，持续的光辐射会引起光电池持续电能输出，通过电能计或硬件积分电路实现电能的储存，电能储存的数值大小通过预先标定，即可以表达为连续光辐射的剂量数值大小。
数据控制线包含数据传输线和控制命令传输线组成，采用串行方式传输，数据传输线将微处理器存储或运算获得的数据信息传输至人机交互模块。被测光剂量信息可在显示单元显示。控制面板可以通过数据控制线的控制命令传输线对带存储功能的微处理器发出数据读取指令，测试开始、停止指令，测试数据清零、存储指令，修正滤光片模组响应函数选调指令，积分时间设定指令等相关操作指令。
Claims (6)
1.一种光环境测试分析仪，其特征在于，由光接收模块(01)、节律效应强度分析模块(02)、空间视亮度评价模块(03)、定向定位测量模块(04)以及人机交互模块(05)组成；其中：
所述光接收模块(01)，包括余弦修正照度探头(101)、修正滤光片模组(102)、光电转换模块(103)、光谱探头(104)、CCD矩阵(105)；所述修正滤光片模组(102)根据不同测量需求采用V(λ)、Nm(λ)修正滤光片，或中性滤光片模组；发光体发射光辐射照射到光接收模块(01)，光辐射依次通过余弦修正照度探头(101)和可替换的修正滤光片模组(102)，光源光谱按照修正模组的光谱响应曲线形成有效测试光辐射，然后进入光电转换模块(103)；光谱探头(104)则将光辐射信息传递至CCD矩阵(105)，从而实现对光谱数据进行采集分析；
所述节律效应强度分析模块(02)，包括算法1模块(201)；节律效应强度分析模块(02)通过余弦修正探头(101)将接收到的光信号传递至Nm(λ)修正滤光片(102)进行筛选，从而获得有效光辐射信息；经过光电转换模块(103)后传输至算法1模块(201)，由算法1模块(201)进行积分计算处理，得出视黑素等效勒克斯EML；或直接使用中性滤光片模组(102)，测试不加修正的全光谱光辐射信息，通过软件处理获得视黑素等效勒克斯EML；
所述定位定向测量模块(04)，基于室内空间90°阴角进行构造设计，包括激光测距仪(401)、脚架(402)、云台或陀螺仪(403)；通过激光测距仪(401)、脚架(402)、云台或陀螺仪(403)对目标测量点位置进行准确定位，测量并记录空间的长、宽、高尺寸三维空间参数信息，以及实际探头测量的方向、高度、角度这些定向定位信息；所述定位定向模块(04)独立于空间视亮度评价模块(03)、节律效应强度分析模块(02)，独立进行三维空间参数测量；或为空间视亮度评价模块(03)、节律效应强度分析模块(02)提供具有定向定位信息的视黑素等效勒克斯EML、照度值(E)、光谱能量分布(SPD)；
所述空间视亮度评价模块(03)，包括算法2模块(301)、算法3模块(302)、算法4模块(303)；根据定向定位测量模块(04)实际测量的三维空间尺寸数据、以及指定方向角度下照度；带测光经过余弦修正探头(101)、滤光片(102)、光电转换模块(103)后传输至算法2模块(301)，经过算法2模块(301)的积分计算，获得照度值E；该照度测量独立于定位定向测量模块(04)进行运作，直接获得无定向定位信息的照度值E，或集合定位定向测量模块(04)的定向定位信息，对0°至360°范围内的照度进行测量；
所述照度值E在集合定位定向测量模块(04)获得0°至360°范围内的照度测量结果后，通过算法3模块(302)进一步进行平均处理，获得可表征人眼在空间中所接收光照刺激强度的柱面照度值Ecor，即柱面照度值；或对0°至180°范围内的照度结果进行平均处理，获得半柱面照度值；
所述照度值E在集合定位定向测量模块(04)中获得的定向定位信息后，由数据线传输至算法4模块(303)，由算法4模块(303)计算得出空间明亮度评价指标(MRSE)；
所述算法1模块(201)的计算式为：
EML＝72983.25∫P(λ)Nm(λ)dλ
其中，P(λ)为光谱功率分布，Nm(λ)为非视觉感光细胞ipRGCs中实际视黑素的光谱敏感特性函数；
所述算法2模块(301)的具体计算公式如下：
式中，A为仪器探头感光面面积，Φ值计算公式如下：
Φ＝683∫P(λ)V(λ)dλ；
所述算法3(302)的具体计算式为：
算法4模块(303)的具体内容如下：
通过测量地面与墙面交线中点处在对角方向下所测得的照度值、墙面与墙面交线中点处在对角方向下所测得的照度值，以及顶面与墙面交线中点处在对角方向下所测得的照度值，以三组与室内空间几何尺寸相关的系数α、β、γ进行修正调整、取平均值等处理，最终获得准确度较高的MRSE测量值；算法4模块(303)所使用具体计算公式为：
其中，Eww_mean表示对于墙面与墙面四条交线的中点处，以对角方向进行测量照度值后取平均；E12_mean表示对于地面长边与墙面两条交线的中点处、天花长边与墙面两条交线的中点处，以对角方向进行测量照度值后取平均；E34_mean表示对于地面短边与墙面两条交线的中点处、天花短边与墙面两条交线的中点处，以对角方向进行测量照度值后取平均。
2.根据权利要求1所述的光环境测试分析仪，其特征在于，所述人机交互模块(05)包括显示单元(501)、控制面板(502)、带存储功能的微处理器(503)、蓝牙模块(504)；在人机交互模块(05)中，光度信息、方向方位及角度、测量距离在显示单元(501)显示；节律效应强度分析模块(02)、空间视亮度评价模块(03)以及定向定位测量模块(04)的测试结果均通过数据线或蓝牙模块(504)传输至微处理器(503)储存；通过数据控制线或蓝牙，控制面板(502)执行开始、停止、清零、存储操作；同时，可在控制面板输入测量角度、测量距离目标值，执行开始后通过数据控制线由定向定位测量模块自主调节脚架高度、云台角度至目标值。
3.根据权利要求1所述的光环境测试分析仪，其特征在于，涉及指定测量位置、测量方向，具体为：在空间地面、墙面以及天花的各边中点位置，以其对角边中点位置作为测量朝向；对于常规长方体室内空间为长方体空间12条边中点，测量该12点照度数据。
4.根据权利要求1所述的光环境测试分析仪，其特征在于，算法4模块(303)所使用的修正调整系数α、β、γ在室内空间尺寸下的取值如下表1所示：
表1
5.根据权利要求4所述的光环境测试分析仪，其特征在于，算法4模块(303)中，对于表1以外的其他长宽高几何尺寸，采用线性插值法计算其对应的系数值。
6.根据权利要求1所述的光环境测试分析仪，其特征在于，所述定向定位测量模块(04)执行空间视亮度测量命令时，所述多向激光测距仪(401)为L型构造，通过多向激光测距仪(401)垂直于该L型所在平面的两个方向的测距结果、脚架(402)辅助精确定位出目标测量点，即各边中点，并由激光测距仪(401)获得室内空间的长、宽、高尺寸值；基于激光测距仪(401)在其两直角边方向上测距结果，计算出该点位置所对应的测量角度，即对边中点方向，该角度计算结果将传输至水平电机(404)、云台或陀螺仪(403)，从而调整至目标方向，实现自动化精确测量。
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