嵌入式系统相关色温快速计算方法技术方案

本发明专利技术提供了一种嵌入式系统相关色温快速计算方法。所述方法中的u、v值表，是由1000K至4999K色温的u、v值表和5000K至25000K色温的u、v值表，再添加900K色温和26000K色温的u、v值合并完成，其中900K色温和26000K色温的u、v值用于色温区域划分；该表中的u、v值直接存储于便携式测量仪器中微处理器的闪存中；在针对被测光源的相关色温计算中，可以直接获取表中数据，加快运算速度。

Fast calculation method of correlation color temperature in embedded system

The invention provides a fast calculation method for the correlation color temperature of an embedded system. The method of u, V value is from 1000K to 4999K, u, V color value and 5000K to 25000K U V, the color temperature of the table, and then add the 900K color temperature and color temperature of 26000K u, the V value of the merger is completed, including 900K 26000K u, color temperature and color temperature V value for color area partition; in the table u, V value is directly stored in the microprocessor portable measuring instruments in flash memory; in the calculation for temperature measured light source, can directly access the data in the table, accelerate the speed of operation.

【技术实现步骤摘要】
嵌入式系统相关色温快速计算方法
本专利技术涉及嵌入式系统相关色温快速计算方法。
技术介绍
光源在温度T时所呈现的颜色与在某一温度Tc时的黑体颜色相同时，则称Tc为该光源的色温度。如果光源在温度T时的相对光谱功率分布所决定的色度坐标，不在色品图的黑体温度轨迹上，而在此轨迹的附近。这时，用色度坐标与其最靠近的黑体温度表示该光源的温度，称之为该光源的相关色温。光源(相关)色温的计算方法由光源的三刺激值X、Y、Z，计算光源在CIE1931-XYZ色品图中的x、y：计算CIE1960UCS均匀色度坐标系中的色坐标u、v值：在CIE1960UCS均匀色度图中，每种光源对应一个独立的色坐标(u，v)。当黑体的温度从较低的值逐渐升温至∞K，在UCS色度图中，代表黑体光色的色坐标点将会形成一段连续的曲线(如图1所示)，称为黑体色轨迹。在均匀色度图中，等相关色温线是一系列垂直于黑体色轨迹(曲线)的直线簇。相关色温计算方法较多，主要相关论文如下：《光源相关色温计算方法的讨论》比较了内插法、三角形垂足法、逐次逼近法计算相关色温的精度；其中逐次逼近法是精度最高的相关色温计算方法；《光源相关色温算法的比较研究》比较了三角垂足插值法、黑体轨迹的Chebyshev法、模拟黑体轨迹弧线法、McCamy近似公式法计算相关色温的精度；《光源相关色温计算方法的研究》利用遗传模拟退火算法得到的计算色温和相关色温的经验公式为，是一种近似的计算方法；《关于光源颜色温度标定方法的讨论》主要关注颜色温度标准灯及其标定和测试方法；《白光LED光学仿真中的相关色温计算》采用逐点逼近法计算相关色温，重点关注TracePro光学软件对白光LED的模拟仿真；《LED光源相关色温计算新方法》通过等点间隔和等几何距离间隔，相关色温计算速度较快且精度高；《二分法优化计算LED光源相关色温》采用多重二分的计算方法快速计算相关色温。在光源相关色温测量中，积分式测量方法是应用光学滤光片组将探测器的光谱响应曲线匹配成CIE推荐的XYZ光谱三刺激值曲线，探测器可以对被测光源的光谱组成进行快速积分测量。积分式测量仪器特点是系统简易，性价比高，测量速度快，可靠性高。作为相关色温的便携式测量仪器采用积分式测量方法，获得被测光源的XYZ，进而计算相关色温。便携式测量仪器采用嵌入式系统设计，采用单片机、MCU等而不是PC作为核心处理器，因此计算能力受限，对于较为复杂的计算过程，则需要较长的时间，不适用便携式测量仪器的快速测量功能。因此研究适应于嵌入式系统的快速且高精度的相关色温计算方法，具有重要意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够快速获得相关色温的嵌入式系统相关色温快速计算方法。为此，本专利技术采用以下技术方案：1、嵌入式系统相关色温快速计算方法，其特征在于它包括以下步骤：1.1建立黑体和标准照明体D在不同色温时的u、v值表以黑体和标准照明体D为标准光源，计算黑体和标准照明体D在不同色温时的u、v值，并保存为色温的u、v值表。计算过程中将色温分为五种情况，分别为小于1000K，大于等于1000K小于5000K，大于等于5000K小于7000K，大于等于7000K小于等于25000K，大于25000K；由计算机编程计算后获得从1000K到25000K色温的u、v值表，间隔为1K；1.1.1黑体的u、v值计算包括以下步骤(1)、由普朗克定律计算得到的黑体发射光的相对光谱功率：其中：T为黑体的绝对温度(K)；λ为波长(nm)；c1为第一辐射常数，c1＝3.741844×10-12W·cm2；c2为第二辐射常数，c2＝1.438833cm·K；(2)、由黑体相对光谱功率分布P(λ)，根据下式计算黑体的三刺激值X、Y、Z：其中Δλ＝5nm；(3)、由(3)式计算CIE1931-XYZ色品图中的色品坐标x、y，并由(4)式计算CIE1960UCS均匀色度坐标系中的色品坐标u、v值；(4)、对于按上述过程计算黑体1000K到4999K色温的三刺激值X、Y、Z，x、y、u、v，间隔为1K，建立黑体从1000K到4999K色温的u、v值表，间隔为1K；1.1.2标准照明体D的u、v值计算包括以下步骤(1)、针对5000K到25000K色温，采用标准照明体D的色品坐标，当色温在5000K到6999K之间：(2)、当色温在7000K到25000K之间：(3)、针对5000K到25000K色温，采用(7)式计算u、v值：(4)、建立标准照明体D从5000K到25000K色温的u、v值表，间隔为1K；1.1.3存储u、v值表嵌入式系统相关色温快速计算方法中的u、v值表，是由1.1.1建立的1000K至4999K色温的u、v值表和由1.1.2建立的5000K至25000K色温的u、v值表，再添加900K色温和26000K色温的u、v值合并完成；其中900K色温和26000K色温的u、v值用于色温区域划分；该表中的u、v值直接存储于便携式测量仪器中微处理器的闪存(FlashMemory)中；在针对被测光源的相关色温计算中，可以直接获取表中数据，加快运算速度；1.2计算被测光源的相关色温1.2.1计算被测光源的色品坐标对于一个被测光源的色品坐标x0、y0，由(7)式计算u0、v0值；1.2.2色温分区(1)、分别计算被测光源的u0、v0和色温u、v值表中900K及1000K色温的u、v值距离平方E900K和E1000K：ET＝(u0-uT)*(v0-vT)(8)其中uT、vT分别表示某色温的u、v值；ET表示被测光源的u、v值和u、v值表中某色温的u、v值的距离平方，如果E900K<E1000K，则被测光源的相关色温设定为0；(2)、由(8)式分别计算被测光源的u0、v0和色温的u、v值表中25000K及26000K色温的u、v值距离平方E25000K及E26000K；如果E26000K<E25000K，则被测光源的相关色温设定为0；(3)、从色温u、v值表中获得5000K及5001K色温的u、v值：u5000K＝＝0.209144，v5000K＝0.325443，u5001K＝0.209133，v5001K＝0.325433；用式(8)计算被测光源的u0、v0和色温u、v值表中的5000K及5001K的u、v值距离平方E5000K及E5001K，如果E5000K<E5001K，设定为被测光源的相关色温处在低色温区域，否则设定为高色温区域；1.2.3相关色温快速计算采用McCamy近似公式计算被测光源的相关色温T的近似值：根据下式计算该相关色温值的麦勒德值(mired)：mired＝1000000/T(10)根据所设定的高、低色温区域，低色温区域的相关色温最大值为4999K，高色温区域的相关色温最小值为5000K；在所述麦勒德值正负1个麦勒德的范围内，获取色温表中所有u、v值，并分别计算距离平方，求出最短距离，则该色温值为被测光源的相关色温。本专利技术具有以下优点：1、针对光源的相关色温测量，划定常用光源的相关色温区间，对于超出计算范围的以0K表示。在计算范围内，分别以黑体和标准照明D作为参考标准，并以5000K为参考标准的划分阈值，提高了相关色温计算精度；2、由预处本文档来自技高网...

【技术保护点】
嵌入式系统相关色温快速计算方法，其特征在于它包括以下步骤：1.1建立黑体和标准照明体D在不同色温时的u、v值表以黑体和标准照明体D为标准光源，计算黑体和标准照明体D在不同色温时的u、v值，并保存为色温的u、v值表。计算过程中将色温分为五种情况，分别为小于1000K，大于等于1000K小于5000K，大于等于5000K小于7000K，大于等于7000K小于等于25000K，大于25000K；由计算机编程计算后获得从1000K到25000K色温的u、v值表，间隔为1K；1.1.1黑体的u、v值计算包括以下步骤(1)、由普朗克定律计算得到的黑体发射光的相对光谱功率：

【技术特征摘要】
1.嵌入式系统相关色温快速计算方法，其特征在于它包括以下步骤：1.1建立黑体和标准照明体D在不同色温时的u、v值表以黑体和标准照明体D为标准光源，计算黑体和标准照明体D在不同色温时的u、v值，并保存为色温的u、v值表。计算过程中将色温分为五种情况，分别为小于1000K，大于等于1000K小于5000K，大于等于5000K小于7000K，大于等于7000K小于等于25000K，大于25000K；由计算机编程计算后获得从1000K到25000K色温的u、v值表，间隔为1K；1.1.1黑体的u、v值计算包括以下步骤(1)、由普朗克定律计算得到的黑体发射光的相对光谱功率：其中：T为黑体的绝对温度(K)；λ为波长(nm)；c1为第一辐射常数，c1＝3.741844×10-12W·cm2；c2为第二辐射常数，c2＝1.438833cm·K；(2)、由黑体相对光谱功率分布P(λ)，根据下式计算黑体的三刺激值X、Y、Z：其中Δλ＝5nm；(3)、由(3)式计算CIE1931-XYZ色品图中的色品坐标x、y，并由(4)式计算CIE1960UCS均匀色度坐标系中的色品坐标u、v值；(4)、对于按上述过程计算黑体1000K到4999K色温的三刺激值X、Y、Z，x、y、u、v，间隔为1K，建立黑体从1000K到4999K色温的u、v值表，间隔为1K；1.1.2标准照明体D的u、v值计算包括以下步骤(1)、针对5000K到25000K色温，采用标准照明体D的色品坐标，当色温在5000K到6999K之间：(2)、当色温在7000K到25000K之间：

【专利技术属性】
技术研发人员：叶新怡，章致好，
申请(专利权)人：叶新怡，章致好，
类型：发明
国别省市：浙江,33