基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法技术

本发明专利技术公开了基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法，通过现有的摄像头结构，建立若干不同的光源模型，并将光源模型加入到摄像头结构当中，同时任意两个光源模型间具有相同的灯珠数量或排列方式；输入红外光源的功率参数和波长范围；对不同的光源模型输出性能参数分布，同时根据所需的性能参数分布，从中挑出差别最小的光源模型；通过改变辐射角度和辐射功率使得性能参数分布尽可能的接近所需的性能参数分布；输出S4中的到的辐射角度和辐射功率的参数；通过修正参数对S5中的数据进行处理，并对实际处理后的数据进行应用。通过上述设置，能够快速准确的获得红外光源的发射角度和辐射功率参数，且具有选型过程成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法
本专利技术涉及光学模拟领域，具体为基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法。
技术介绍
传统的红外光源选型方式为根据经验选择适合的发光角度和功率的红外光源，然后拿到样品进行实际测试和评测，根据多个样品的实测对比得到满足需求的红外光源。传统的红外光源选型方法有以下缺点：①传统的选型方法只能根据经验大概选择角度和功率，无法直观得到所选红外光的辐照度分布，只能通过实际测试来获得，效率较低。②若红外灯板结构有变，比如红外灯数量、排列的变更，则不能靠经验来判断所需角度和辐射功率。③如果红外灯外部有结构反射或吸收红外光，会造成红外光光强减弱，也无法通过经验来准确判断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法，其能够快速准确的获得红外光源的发射角度和辐射功率参数，且具有选型过程成本低的优点。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法，包括以下步骤：S1、通过现有的摄像头结构，在光学模拟软件中建立若干不同的光源模型，并将光源模型加入到摄像头结构当中，同时任意两个光源模型间具有相同的灯珠数量或排列方式；S2、输入红外光源的功率参数和波长范围；S3、对不同的光源模型输出性能参数分布，同时根据所需的性能参数分布，从中挑出差别最小的光源模型；S4、通过改变辐射角度和辐射功率使得性能参数分布尽可能的接近所需的性能参数分布；S5、输出S4中的到的辐射角度和辐射功率的参数；S6、通过修正参数对S5中的数据进行处理，并对实际处理后的数据进行应用。通过上述技术方案，建立红外光源模型进行光路和辐照度模拟，输入红外光源的功率参数和波长范围，可与实际的红外光源发射效果相同；根据建立的红外光源模型，通过改变红外光源辐射功率和角度，可以在理论阶段准确的得到我们需要的红外灯的辐照度分布，从而得到所需的红外光源的关键参数，该参数包括发射角度和辐射功率；对于不同结构的灯板，包括灯板数量或者排列方式不同的灯板，可以通过光学仿真得与原红外辐照度分布一致的红外灯的发射角度和辐射功率，以便于选型。优选的，S4包括以下步骤：S4.1、若镜头视场角较大的可选择大辐射角度的红外光源进行初步仿真，若镜头视场角小的选择发射角度较小的红外光源进行初步仿真；S4.2、在角度调节过程中，每次调整20°；S4.3、优先调节发射角度，使得辐照度分布与对比光源一致。通过上述技术方案，能够用最少的调整次数达到目标要求，从而能够大大的提高选型的工作效率。优选的，所述性能参数为光强分布或空间亮度分布或辐照度分布。通过上述技术方案，上述几种参数的选择对于光源选型具有重要的参照意义。优选的，所述灯珠的数量为5或6或7或8。通过上述技术方案，灯珠的数量一般由功率来决定，在实际的应用实践当中，数目一般为5或6或7或8。优选的，排列分布方式包括但不仅限于环形或网格形。通过上述技术方案，排列分布需要遵循对称原则，否则辐照度分布会不对称，其他不限制。优选的，光源模型中的登出的初始发射角度为60°到120°。通过上述技术方案，根据经验选择60°到120°作为初始发射角，能够满足大部分需求，从而快速实现对于光源的选型优选的，所述灯珠的发射角度为30°或60°或80°或100°或120°。通过上述技术方案，上述发射角度的灯珠在市场上很常见，选择具有上述发射角度的灯珠，能够避免定制特殊发射角度的灯珠提高选型成本的问题，从而降低生产使用时的成本。优选的，同一光源模型中，排列分布有两种或三种或四种或五种不同发射角度的灯珠。通过上述技术方案，通过多种发射角度的灯珠的灯光的融合，选型出操作者需要的特殊发射角度的发射效果，降低使用成本。优选的，同一光源模型中，排列分布有两种不同发射角度的灯珠，且两种灯珠的发射角度与需要达到的目标发射角度的数值最为接近。通过上述技术方案，通过两种不同发射角度的灯珠进行灯光的融合，能够降低选型过程中的变量，从而能够提高选型的工作效率，例如需要得到类似75°发射角的发射效果，可通过与数值75°最为接近的发射角为60°和80°的灯珠进行灯光的融合。优选的，两种不同发射角度的灯珠在光源模型中均匀且对称分布。通过上述技术方案，均匀且对称分布能够保障具有两种不同发射角的灯珠的光能够最大程度的互相影响，从而达到需要的效果。现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)建立红外光源模型进行光路和辐照度模拟，输入红外光源的功率参数和波长范围，可与实际的红外光源发射效果相同；(2)根据建立的红外光源模型，通过改变红外光源辐射功率和角度，可以在理论阶段准确的得到我们需要的红外灯的辐照度分布，从而得到所需的红外光源的关键参数，该参数包括发射角度和辐射功率；(3)对于不同结构的灯板，包括灯板数量或者排列方式不同的灯板，可以通过光学仿真得与原红外辐照度分布一致的红外灯的发射角度和辐射功率，以便于选型；(4)可以根据仿真来得到不同发射角度红外灯结合后的效果，从而降低成本，这是由于目前市场现有的灯珠为30°，60°，80°，100°，120°，我们经常会遇到特定镜头视场角下，例如，需要达到类似75°发射角的效果，此时，我们使用发射角度60°光源，边缘亮度低，使用80°光源中心亮度会下降，所以会考虑采用80°和60°混合使用，可以减少定制灯珠的成本。附图说明图1为本专利技术中光源模型的结构示意图；图2为本专利技术中性能参数的分布结构示意图；图3为本专利技术的流程图；图4为本专利技术中光源的颜色分布图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-4，本专利技术提供的一种实施例：基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法，包括以下步骤：该方法中涉及到的光学模拟软件可以是，lighttools，zemax，codeV，comsol等软件，本实施例采用的是lighttools。S1、通过现有的摄像头结构，在光学模拟软件中建立若干不同的光源模型，并将光源模型加入到摄像头结构当中，同时任意两个光源模型间具有相同的灯珠数量或排列方式；S2、输入红外光源的功率参数和波长范围；S3、对不同的光源模型输出性能参数分布，同时根据所需的性能参数分布，从中挑出差别最小的光源模型；S4、通过改变辐射角度和辐射功率使得性能参数分布尽可能的接近所需的性能参数分布，包括以下步骤：S4.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、通过现有的摄像头结构，在光学模拟软件中建立若干不同的光源模型，并将光源模型加入到摄像头结构当中，同时任意两个光源模型间具有相同的灯珠数量或排列方式；/nS2、输入红外光源的功率参数和波长范围；/nS3、对不同的光源模型输出性能参数分布，同时根据所需的性能参数分布，从中挑出差别最小的光源模型；/nS4、通过改变辐射角度和辐射功率使得性能参数分布尽可能的接近所需的性能参数分布；/nS5、输出S4中的到的辐射角度和辐射功率的参数；/nS6、通过修正参数对S5中的数据进行处理，并对实际处理后的数据进行应用。/n

【技术特征摘要】
1.基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、通过现有的摄像头结构，在光学模拟软件中建立若干不同的光源模型，并将光源模型加入到摄像头结构当中，同时任意两个光源模型间具有相同的灯珠数量或排列方式；
S2、输入红外光源的功率参数和波长范围；
S3、对不同的光源模型输出性能参数分布，同时根据所需的性能参数分布，从中挑出差别最小的光源模型；
S4、通过改变辐射角度和辐射功率使得性能参数分布尽可能的接近所需的性能参数分布；
S5、输出S4中的到的辐射角度和辐射功率的参数；
S6、通过修正参数对S5中的数据进行处理，并对实际处理后的数据进行应用。


2.根据权利要求1所述的基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法，其特征在于：S4包括以下步骤：
S4.1、若镜头视场角较大的可选择大辐射角度的红外光源进行初步仿真，若镜头视场角小的选择发射角度较小的红外光源进行初步仿真；
S4.2、在角度调节过程中，每次调整20°；
S4.3、优先调节发射角度，使得辐照度分布与对比光源一致。


3.根据权利要求2所述的基于光学模拟软件的红外摄像头中红外光源选型的方法，其特征在于：所述性能参数为光强分布或空间亮度分布或辐照度分布。

【专利技术属性】
技术研发人员：李枭宁，
申请(专利权)人：杭州涂鸦信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33