一种基于空间光场的亮度测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于空间光场的亮度测试系统及方法，利用传统亮度计的标定方法事先对CCD进行标定，以此计算关系为图像灰度与亮度的对应关系，进而通过光场重聚焦算法得到所需焦平面上的图像，再将其转换成相应平面上的亮度分布，通过调整重聚焦的相关参数可以得到不同焦平面的图像及其亮度分布，在测量亮度时不需要进行对焦，操作十分简便，并且可以快速、实时捕捉空间亮度信息，匹配不同的测量需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间光场的亮度测试系统及方法
本专利技术涉及一种基于空间光场的亮度测试系统及方法，属于显示器件测量领域。
技术介绍
随着显示、照明等技术的高速发展，光环境的组成也越来越多样化，而对光环境的准确测量与评价也显得尤为重要。光环境的评价涉及多种指标，比如亮度、照度、光谱、频闪等等，其中，亮度作为光环境评价的一项重要指标，长期以来一直广受关注，如何便捷、准确地测量亮度，是一个非常关键的问题。对于亮度测量的研究由来已久，取得了一些成果，目前市面上已有多种亮度计可供选择。比较常见的亮度计有遮光筒亮度计、瞄点式亮度计以及CCD成像亮度计等，其中遮光筒亮度计的特点是制造简单，使用方便，不足之处是它的测量准确度不高，探测器接收面很小，只有当圆筒小孔半径小于筒长的十分之一时才能保证有一定的准确度；瞄点式亮度计带有目镜瞄准系统，视场立体角可变换，并且可以调焦，测量准确度较高，但它的测量范围很小，只能测量瞄准点处的亮度，并且操作比较繁琐；CCD成像亮度计允许同时对空间上相关联的多个点进行亮度测量，它采用与CIE匹配的三色滤光片进行亮度和色度测量，可以显示图像中每个像素的CIE色坐标和色温，数秒内摄取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空间光场的亮度测试系统，其特征在于，包括成像模块(1)和主机(2)，所述成像模块(1)包括光轴平行的主透镜(3)和微透镜阵列(4)，微透镜阵列(4)的另一侧设有光电耦合器(5)，光电耦合器(5)所得信号数据再由主机(2)计算出空间光场的亮度。

【技术特征摘要】
1.一种基于空间光场的亮度测试系统，其特征在于，包括成像模块(1)和主机(2)，所述成像模块(1)包括光轴平行的主透镜(3)和微透镜阵列(4)，微透镜阵列(4)的另一侧设有光电耦合器(5)，光电耦合器(5)所得信号数据再由主机(2)计算出空间光场的亮度。2.根据权利要求1所述的基于空间光场的亮度测试系统，其特征在于，所述微透镜阵列(4)位于主透镜(3)焦平面处，所述光电耦合器(5)位于微透镜阵列(4)焦平面处。3.一种基于时域变换法空间光场亮度测试方法，包括光轴平行的主透镜和微透镜阵列，微透镜阵列的另一侧设有CCD，其特征在于，包括以下步骤：1)利用点亮度计对CCD进行图像灰度值与亮度值的标定；2)确定重对焦平面与微透镜阵列的距离关系，将光场坐标双平面参数化；3)建立主透镜平面、CCD平面、重聚焦平面的二维几何关系；4)将上述二维几何关系拓展到四维光场；5)将四维光场对主透镜平面进行积分，得到重聚焦平面的图像；6)根据事先标定好的图像灰度与亮度的对应关系对得到的重对焦图像进行再处理，将其转换为所需焦平面上的亮度分布图。4.根据权利要求3所述的基于时域变换法空间光场亮度测试方法，其特征在于，所述步骤2)中将主透镜平面视为u-v面，将CCD平面视为x-y面，两平面之间的距离F即是主透镜的焦长，L表示入射光线强度，入射光线记为L(u,v,x,y)。5.根据权利要求4所述的基于时域变换法空间光场亮度测试方法，其特征在于，所述步骤3)中光线通过主透镜平面位置(u,v)，之后到达CCD平面位置(x,y)，最后到达重聚焦平面，在二维情况下，其几何关系为：上式中LF(x,u)表示全光函数，特指某一条光线。LαF表示同一条光线在重聚焦平面上的交点，F'为主透镜到重聚焦平面的距离。6.根据权利要求5所述的基于时域变换法空间光场亮度测试方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇宁，李帅，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32