CN117011189A - 一种空间明亮度评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空间明亮度评价方法，属于光环境评价技术领域，本发明的方法包括：获取空间中各表面的实际面积和所述表面的特征角，计算得到各表面在观察者有效视野中的投影面积。通过投影面积计算相应表面在观察者视野范围内的权重，根据除发光面外各表面的平均亮度及其权重得到空间明亮指数。根据发光面的平均亮度及其权重和空间明亮指数得到空间明亮对比度。将空间明亮指数与预设的空间明亮指数阈值比较，将空间明亮度对比度与预设的空间明亮度对比度阈值比较，得到空间明亮度的评价结果。通过空间明亮指数和空间明亮度对比度两个参数对空间明亮度进行了量化处理，使空间明亮度的评价有了量化的指标，有利于对空间明亮度进行定量的研究。

Description

一种空间明亮度评价方法
技术领域
本发明属于光环境评价技术领域，具体涉及一种空间明亮度评价方法。
背景技术
随着照明领域产业和研究的迅速发展，包括光的非生物效应在内的更多光健康效应也被发现，人们对于光环境的要求已跨越传统的基本要求，进一步关注到了光品质与光健康的突破与创新。在此背景下，人们也对光环境评价提出了更高的要求，开始关注空间明亮度。良好的空间明亮度可以提高观察者的视觉舒适度，从而提高视觉功效与视觉观感。目前空间明亮度仍存在以下待改进的地方：
目前对空间明亮度的研究仅停留在提出概念这个层面，并没有对空间明亮度提出量化的方法，从而无法对空间明亮度进行定量地研究和评价。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种空间明亮度评价方法，本发明提供的方法步骤如下：
S1：获取空间中各表面的实际面积和所述表面的特征角，计算得到所述表面在观察者有效视野中的投影面积。其中，包括观察者有效视野中观察到的所有表面，有效视野为观察者当头部和眼睛静止不动时，观察者能察觉到的视野范围，此时双眼的水平视野为120°，左右视野各60°，垂直视野为90°，上下视野各45°。
S2：通过投影面积计算所述表面在观察者视野范围内的权重，获取所述表面的平均亮度，根据所述表面中除发光面外各表面的平均亮度及其权重得到空间明亮指数；
S3：根据所述表面中发光面的平均亮度及其权重和所述空间明亮指数得到空间明亮度对比度；
S4：将所述空间明亮指数与预设的空间明亮指数阈值比较，将所述空间明亮度对比度与预设的空间明亮度对比度阈值比较，当所述空间明亮指数大于或等于所述空间明亮指数阈值，所述空间明亮度对比度大于或等于所述空间明亮度对比度阈值时，空间明亮度的评价为舒适。
具体地，特征角为所述表面的法线和所述表面的中心与所述观察者眼睛连线的夹角，所述投影面积的计算公式为：Ai＝Si·cosγ，i＝1，2，...，其中，Ai为所述投影面积，Si为所述实际面积，γ为所述特征角。
具体地，S2中所述投影面积的权重计算公式为：其中，ci为所述权重，∑Ai为所述空间中所述表面的投影面积总和。
具体地，S2中根据所述表面中除发光面外各表面的平均亮度及其权重得到空间明亮指数的计算公式为：BSI＝∑ciBi，其中BSI为所述空间明亮指数，Bi为所述表面的平均亮度。
具体地，根据所述表面中发光面的平均亮度及其权重和所述空间明亮指数得到空间明亮度对比度的计算公式为：其中，BSC为所述空间明亮度对比度。
具体地，所述空间明亮指数阈值为30cd/m2，所述空间明亮度对比度阈值为0.5，所述空间明亮指数阈值基于空间明亮程度高的要求预设，所述空间明亮度对比度阈值基于室内无明显明暗对比的要求预设。
本发明的有益效果为：
通过空间明亮指数和空间明亮度对比度两个参数对空间明亮度进行了量化处理，使空间明亮度的评价有了量化的指标，有利于对空间明亮度进行定量的研究。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的空间明亮度评价方法的流程示意图；
图2为本发明中的有效视野的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
请参阅图1，一种空间明亮度评价方法的流程示意图，包括如下步骤：
S1：获取空间中各表面的实际面积和所述表面的特征角，计算得到所述表面在观察者有效视野中的投影面积。其中，有效视野为观察者当头部和眼睛静止不动时，观察者能察觉到的视野范围，此时双眼的水平视野为120°，左右视野各60°，垂直视野为90°，上下视野各45°。
S2：通过投影面积计算所述表面在观察者视野范围内的权重，获取所述表面的平均亮度，根据所述表面中除发光面外各表面的平均亮度及其权重得到空间明亮指数；
S3：根据所述表面中发光面的平均亮度及其权重和所述空间明亮指数得到空间明亮度对比度；
S4：将所述空间明亮指数与预设的空间明亮指数阈值比较，将所述空间明亮度对比度与预设的空间明亮度对比度阈值比较，当所述空间明亮指数大于或等于所述空间明亮指数阈值，所述空间明亮度对比度大于或等于所述空间明亮度对比度阈值时，空间明亮度的评价为舒适。
在本实施例中，空间明亮指数为观察者有效视野范围内，除灯具发光面亮度外所有表面亮度的几何平均值。简写为BSI，单位为(cd/m2)，BSI越大表示光环境越明亮。空间明亮度对比度为观察者有效视野范围内，除灯具发光面外所有表面亮度的几何平均值与所有表面亮度几何平均值的比值。简写为BSC，BSC越小表示光环境明暗对比越明显。空间明亮指数BSI评价光环境的明亮程度，为观察者感受到的间接光的强弱。空间明亮度对比度BSC评价光环境的明暗对比，为观察者感受到的间接光的强弱与所有光的强弱的比值。
具体地，S1中所述特征角为所述表面的法线和所述表面的中心与所述观察者眼睛连线的夹角，所述投影面积的计算公式为：Ai＝Si·cosγ，i＝1，2，...，其中，Ai为所述投影面积，Si为所述实际面积，γ为所述特征角。
具体地，S2中所述投影面积的权重计算公式为：其中，ci为所述权重，∑Ai为所述空间中所述表面的投影面积总和。
具体地，S2中根据所述表面中除发光面外各表面的平均亮度及其权重得到空间明亮指数的计算公式为：BSI＝∑ciBi，其中BSI为所述空间明亮指数，Bi为所述表面的平均亮度。
具体地，根据所述表面中发光面的平均亮度及其权重和所述空间明亮指数得到空间明亮度对比度的计算公式为：其中，BSC为所述空间明亮度对比度。
具体地，所述空间明亮指数阈值为30cd/m2，所述空间明亮度对比度阈值为0.5，所述空间明亮指数阈值基于空间明亮程度高的要求预设，所述空间明亮对比度阈值基于室内无明显明暗对比的要求预设。
以教室光环境为例，无法通过照度、眩光值等传统指标对教室光环境的空间明亮度进行评价，按照本发明的评价方法，得到某一教室光环境的空间明亮指数BSI为37.3cd/m2，空间明亮度对比度BSC为0.55，则该教室属于舒适的光环境。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种空间明亮度评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：获取空间中各表面的实际面积和所述表面的特征角，计算得到所述表面在观察者有效视野中的投影面积；
S2：通过所述投影面积计算所述表面在观察者视野范围内的权重，获取所述表面的平均亮度，根据所述表面中除发光面外各表面的平均亮度及其权重得到空间明亮指数；
S3：根据所述表面中发光面的平均亮度及其权重和所述空间明亮指数得到空间明亮度对比度；
S4：将所述空间明亮指数与预设的空间明亮指数阈值比较，将所述空间明亮度对比度与预设的空间明亮度对比度阈值比较，当所述空间明亮指数大于或等于所述空间明亮指数阈值，所述空间明亮度对比度大于或等于所述空间明亮度对比度阈值时，空间明亮度的评价为舒适。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中所述特征角为所述表面的法线和所述表面的中心与所述观察者眼睛连线的夹角，所述投影面积的计算公式为：Ai＝Si·cosγ，i＝1,2,…，其中，Ai为所述投影面积，Si为所述实际面积，γ为所述特征角。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中所述投影面积的权重计算公式为：其中，ci为所述权重，∑Ai为所述空间中所述表面的投影面积总和。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中根据所述表面中除发光面外各表面的平均亮度及其权重得到空间明亮指数的计算公式为：BSI＝∑ciBi，其中BSI为所述空间明亮指数，Bi为所述表面的平均亮度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述表面中发光面的平均亮度及其权重和所述空间明亮指数得到空间明亮度对比度的计算公式为：其中，BSC为所述空间明亮度对比度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间明亮指数阈值为30cd/m2，所述空间明亮度对比度阈值为0.5，所述空间明亮指数阈值基于空间明亮程度高的要求预设，所述空间明亮度对比度阈值基于室内无明显明暗对比的要求预设。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106546323A (zh) * 2016-11-08 2017-03-29 浙江工业大学 一种室内光环境健康程度评估方法
KR101895390B1 (ko) * 2017-08-30 2018-09-05 연세대학교 산학협력단 영상 대비 평가 장치 및 방법
CN108989779A (zh) * 2018-08-01 2018-12-11 北京数科技有限公司 一种投影设备的亮度调节方法、装置及电子设备
WO2022009512A1 (ja) * 2020-07-06 2022-01-13 三菱電機株式会社 明るさ感予測装置及び明るさ感予測プログラム
CN114765666A (zh) * 2021-01-12 2022-07-19 深圳市普渡科技有限公司 红外图像亮度评价、曝光控制方法、设备及介质
CN115495810A (zh) * 2021-06-18 2022-12-20 佛山电器照明股份有限公司 室内空间明亮感的评价方法、装置、设备及可读存储介质
CN116233380A (zh) * 2023-03-23 2023-06-06 复旦大学 一种亮度感知定量计算方法、系统、设备及介质

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106546323A (zh) * 2016-11-08 2017-03-29 浙江工业大学 一种室内光环境健康程度评估方法
KR101895390B1 (ko) * 2017-08-30 2018-09-05 연세대학교 산학협력단 영상 대비 평가 장치 및 방법
CN108989779A (zh) * 2018-08-01 2018-12-11 北京数科技有限公司 一种投影设备的亮度调节方法、装置及电子设备
WO2022009512A1 (ja) * 2020-07-06 2022-01-13 三菱電機株式会社 明るさ感予測装置及び明るさ感予測プログラム
CN114765666A (zh) * 2021-01-12 2022-07-19 深圳市普渡科技有限公司 红外图像亮度评价、曝光控制方法、设备及介质
CN115495810A (zh) * 2021-06-18 2022-12-20 佛山电器照明股份有限公司 室内空间明亮感的评价方法、装置、设备及可读存储介质
CN116233380A (zh) * 2023-03-23 2023-06-06 复旦大学 一种亮度感知定量计算方法、系统、设备及介质

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