三合一多功能积分球光源制造技术

三合一多功能积分球光源，应用于光学相机定标及测试领域，为了解决现有技术中光学相机定标效率低、光谱定标像元数少、颜色定标仅限于24色、颜色定标精度低的问题，溴钨灯光源组件、LED光源组件、可调光源组件、光谱辐射计，分别安装到积分球壳体前半球上；供电电源分别与溴钨灯光源组件、LED光源组件和可调光源组件连接；控制单元与可调光源组件和供电电源相互连接；主控计算机分别与光谱辐射计和控制单元相互连接；该积分球光源与目前的三种定标系统相比，光学相机在一种状态下完成三种定标，提高光学相机定标效率，实现全部像元的光谱定标，大于60种颜色的颜色定标，提高颜色定标精度。实现光学相机定标利益的最大化。

Three - one - one - function integral ball light source

Three in one function of integrating sphere source, applied to optical camera calibration and testing field, in order to solve the existing technology in optical camera calibration efficiency, spectral calibration, color calibration of pixel number only 24 color, color calibration accuracy, the bromine tungsten lamp light source, LED light source assembly, adjustable light source module, spectral radiometer, were installed to integral ball shell before the hemisphere; the power supply and the bromine tungsten lamp light source, LED light source assembly and adjustable light source assembly is connected; the control unit and the adjustable light source module and the power supply are connected with each other; the main control computer is respectively connected with the spectral radiometer and the control unit are connected with each other the integrating sphere source; compared with the three kinds of calibration system at present, three kinds of optical camera calibration in a state, improve the efficiency of optical camera calibration, spectral calibration of all pixels The color calibration is greater than the 60 color, and the precision of the color calibration is improved. Realize the maximization of the interest of the optical camera calibration.

【技术实现步骤摘要】
三合一多功能积分球光源
本技术涉及一种集辐射定标、光谱定标和颜色定标于一体的三合一多功能积分球光源，应用于光学相机定标及测试领域。
技术介绍
光学相机通过辐射定标、光谱定标和颜色定标，获取辐射响应度、动态范围、信噪比、响应均匀性、光谱响应度、光谱响应范围、颜色校正系数等参数，通过以上参数的应用，可以明显提升相机的成像能力。目前光学相机的辐射定标、光谱定标和颜色定标分别采用3套装置完成。辐射定标采用积分球光源完成，该积分球光源一般用多只溴钨灯、多只氙灯、可调溴钨灯光源或可调氙灯光源组成，其特点是积分球光源输出的是具有连续光谱的辐射光源。光谱定标一般采用单色仪与准直系统组合的定标装置，一般只能对部分像元进行光谱定标，而不能完成对全部像元的光谱定标。颜色定标一般采用24色标准色板法完成定标，该方法定标结果与采用的照明光源相关，且颜色的种类仅限于24色，颜色定标精度低。光学相机在全部定标过程中需要分别对准3套设备，定标效率低，且定标过程中仅能完成部分像元的光谱定标、颜色种类仅限于24色。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中光学相机定标效率低、光谱定标像元数少、颜色定标仅限于24色、颜色定标精度低的问题，提供一种集辐射定标、光谱定标和颜色定标于一体的积分球光源。该积分球光源在原有辐射定标积分球光源的基础上增加多种波长的LED光源，使其具备三种定标功能于一体，提高定标效率，实现全部像元的光谱定标，大于60种定标颜色，提高颜色定标精度。本技术解决技术问题的方案是：三合一多功能积分球光源，包括积分球壳体、溴钨灯光源组件，LED光源组件，可调光源组件、光谱辐射计、供电电源、控制单元和主控计算机，其特征是，溴钨灯光源组件、LED光源组件、可调光源组件、光谱辐射计，分别安装到积分球壳体前半球上；供电电源分别与溴钨灯光源组件、LED光源组件和可调光源组件连接；控制单元与可调光源组件和供电电源相互连接；主控计算机分别与光谱辐射计和控制单元相互连接。主控计算机发送通讯传输控制指令，控制单元接受到控制指令后控制供电电源，供电电源分别开关溴钨灯光源组件、LED光源组件和可调光源组件内的光源；控制单元接受到控制指令后控制可调光源组件的光栏运动，调节入射到积分球内的辐射通量，与溴钨灯光源组件组合实现多种亮度等级输出；主控计算机控制光谱辐射计实时采集积分球光源输出的光谱辐射亮度和颜色信息，为光学相机定标提供标准辐射亮度和标准颜色数值。积分球壳体，其包括积分球球形腔体，积分球支撑架，积分球光源开口，多个溴钨灯光源组件安装孔，多个LED光源组件安装孔，光谱辐射计安装孔和可调光源组件安装孔；积分球支撑架，其在前后两个半球的连接处与积分球球形腔体连接，用于支撑积分球球体；积分光源开口，其位于前半球的最前端，且与地面垂直；溴钨灯光源安装孔，其为前半球远离积分光源开口的位置，沿圆弧均匀分布多个溴钨灯光源安装孔，用于安装溴钨灯光源组件；在溴钨灯光源安装孔和积分球开口之间，沿圆弧均匀分布多个LED光源组件安装孔，用于安装LED光源组件；光谱辐射计安装孔安装在靠近积分球出光口的位置；可调光源组件安装孔安装在积分球的前半球的下端，用于安装可调光源组件。积分球球形腔体，其内表面喷涂硫酸钡等高漫反射率涂层。积分球支撑架是由铝型材制成U型支撑结构。积分光源开口的开口直径为600mm。本技术的有益效果为：该积分球光源在原有辐射定标积分球光源的基础上增加具有多种波长的LED光源组件，使其具备辐射定标、光谱定标和颜色定标三种功能于一体的积分球光源，与目前的三种定标系统相比，光学相机在一种状态下完成三种定标，提高光学相机定标效率，实现全部像元的光谱定标，大于60种颜色的颜色定标，提高颜色定标精度。实现光学相机定标利益的最大化。附图说明图1是本技术三合一多功能积分球光源组成示意图。图2是本技术积分球壳体示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细说明。如图1所示，三合一多功能积分球光源，包括积分球壳体1、溴钨灯光源组件2，LED光源组件3，可调光源组件4、光谱辐射计5、供电电源6、控制单元7和主控计算机8。溴钨灯光源组件2、LED光源组件3、可调光源组件4、光谱辐射计5，分别安装到积分球壳体1前半球对应的安装孔内。供电电源6分别与溴钨灯光源组件2、LED光源组件3和可调光源组件4连接。供电电源6与控制单元7相连。控制单元7与可调光源组件4相连。主控计算机8与光谱辐射计5相连。主控计算机8与控制单元7相连。主控计算机8发送通讯传输控制指令，控制单元7接受到控制指令后控制供电电源6，分别开关溴钨灯光源组件2、LED光源组件3，可调光源组件4内的溴钨灯光源。主控计算机8与控制单元7通过通讯传输控制指令，控制单元7接受到控制指令后控制可调光源组件4的光栏运动，调节入射到积分球内的辐射通量，与溴钨灯光源组件2组合实现多种亮度等级输出。主控计算机8控制光谱辐射计5实时采集积分球光源输出的光谱辐射亮度和颜色信息，为光学相机定标提供标准辐射亮度和标准颜色数值。如图2所示，三合一多功能积分球光源壳体1，是中空的球体，包括积分球球形腔体1-1，积分球支撑架1-2，积分球光源开口1-3，多个溴钨灯光源组件安装孔1-4，多个LED光源组件安装孔1-5，光谱辐射计安装孔1-6，可调光源组件安装孔1-7。所有开口面积小于积分球内表面面积的5％。积分球球形腔体1-1，球体内径2.0m，内表面喷涂硫酸钡等高漫反射率涂层。积分球支撑架1-2，是由铝型材制成U型支撑结构，在前后两个半球的连接处利用螺丝与积分球球形腔体1-1连接，用于支撑积分球球体。积分光源开口1-3位于前半球的最前端，开口直径600mm，与地面垂直。溴钨灯光源组件安装孔1-4，为前半球远离开口的位置，沿圆弧均匀分布40个溴钨灯光源组件安装孔1-4，用于安装溴钨灯光源，溴钨灯光源组件2通过螺丝固定在溴钨灯光源安装孔1-4上。在溴钨灯光源组件安装孔1-4和积分球开口1-3之间，沿圆弧均匀分布30个LED光源组件安装孔用于安装LED光源组件3，同样利用螺丝连接，方便安装和更换。光谱辐射计安装孔1-6安装在靠近积分球出光口的位置，可调光源组件安装孔1-7安装在积分球的前半球的下端，用于安装可调光源组件4。溴钨灯光源组件2安装到积分球壳体1的溴钨灯光源组件安装孔1-4上，为积分球光源提供连续光谱的入射光源，经积分球内表面高反射率涂料多次漫反射后，在积分球出光口形成均匀的郞伯辐射源。LED光源组件3，安装到积分球壳体的LED光源组件安装孔1-5上，是利用多种波长的LED光源组合在一起的光源组件。可调光源组件4，安装到积分球壳体的可调光源安装孔1-7上，利用组件内的可调光栏实现等色温连续调光。光谱辐射计5，安装到积分球壳体1的光谱辐射计安装孔1-6上，经过标准光谱辐射量值传递，监视三合一多功能积分球光源输出的光谱辐射亮度、颜色等。供电电源6，为溴钨灯光源组件2、可调光源组件4内的光源、LED光源组件3提供供电电源。控制单元7，接收主控计算机8的控制指令，通过控制供电电源6，控制溴钨灯光源组件2、可调光源组件4内的光源、LED光源组件3的LED光源的开光，控制可调光源组件4的可调光栏。主控机计算机8，为三本文档来自技高网...

【技术保护点】
三合一多功能积分球光源，包括积分球壳体、溴钨灯光源组件，LED光源组件，可调光源组件、光谱辐射计、供电电源、控制单元和主控计算机，其特征是，溴钨灯光源组件、LED光源组件、可调光源组件、光谱辐射计，分别安装到积分球壳体前半球上；供电电源分别与溴钨灯光源组件、LED光源组件和可调光源组件连接；控制单元与可调光源组件和供电电源相互连接；主控计算机分别与光谱辐射计和控制单元相互连接。

【技术特征摘要】
1.三合一多功能积分球光源，包括积分球壳体、溴钨灯光源组件，LED光源组件，可调光源组件、光谱辐射计、供电电源、控制单元和主控计算机，其特征是，溴钨灯光源组件、LED光源组件、可调光源组件、光谱辐射计，分别安装到积分球壳体前半球上；供电电源分别与溴钨灯光源组件、LED光源组件和可调光源组件连接；控制单元与可调光源组件和供电电源相互连接；主控计算机分别与光谱辐射计和控制单元相互连接。2.根据权利要求1所述的三合一多功能积分球光源，其特征在于，主控计算机发送通讯传输控制指令，控制单元接受到控制指令后控制供电电源，供电电源分别开关溴钨灯光源组件、LED光源组件和可调光源组件内的光源；控制单元接受到控制指令后控制可调光源组件的光栏运动，调节入射到积分球内的辐射通量，与溴钨灯光源组件组合实现多种亮度等级输出；主控计算机控制光谱辐射计实时采集积分球光源输出的光谱辐射亮度和颜色信息，为光学相机定标提供标准辐射亮度和标准颜色数值。3.根据权利要求1或2所述的三合一多功能积分球光源，其特征在于，积分球壳体，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：任建伟，
申请(专利权)人：吉林省远大光学检测技术有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22