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一种基于传感器阵列测量光通量和光的均匀性的方法技术

技术编号:41369247 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-20 10:15
本发明专利技术创造涉及一种基于传感器阵列测量光通量和光的均匀性的方法,包括有控制处理中心和垂直设置的光照测试平台,所述光照测试平台内设置有若干呈“十”字形阵列分布的光学传感器,所述控制处理中心用于接收并处理所述光学传感器反馈的光学参数数据;该光学参数数据包括有色温、照度、色坐标、色偏差值、色度空间不均匀性,同时该设备可根据测量不同探测点的照度计算光学参数的光束角、泛光角、光通量和光的均匀性,相比较于现有技术,本发明专利技术具有更高测量光学的效率,其可以为灯具的生产实验以及品控测量都带来很大的方便性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造涉及灯具光学测量,尤其涉及一种基于传感器阵列测量光通量和光的均匀性的方法


技术介绍

1、因需要满足各式各样的舞台表演,现在人们对舞台灯光效果提出了更高的要求,为了满足舞台灯实际生产实践和光学实验需求,因此需要对各类灯具的各个特征照射点的光学参数进行测量;传统测量方式是需要测试员使用测光仪c-7000手动移动到不同照射点进行光学参数的测量,并对所测的光学项目进行逐一记录,这样测量加记录数据时间消耗大,人工选点误差不可控,严重影响工厂高效率运作,因此我们急需研发一种高效率测量光学数据的设备。


技术实现思路

1、本专利技术创造为解决上述技术问题之一,提供一种基于传感器阵列测量光学的设备、应用设备测量光束角和泛光角的方法以及应用该设备测量光通量和光的均匀性的方法,其可以快速测量传感器阵列分布的各点位测量光学数据,从而提高测量效率。

2、为解决上述技术问题,本专利技术创造提供如下技术方案:

3、一种基于传感器阵列测量光学的设备,包括有控制处理中心和垂直设置的光照测试平台,所述光照测试平台内设置有若干呈“十”字形阵列分布的光学传感器,所述控制处理中心用于接收并处理所述光学传感器反馈的光学参数数据;所述控制处理中心上建立xy坐标系,位于“十”字形阵列中心位置的传感器设置在xy坐标系的中心o点并将其编号为a0;其余一部分所述光学传感器依次排列设置在xy坐标系的x正半轴上,并沿着远离中心o点方向依次编号为a1、a2...an;其余一部分所述光学传感器依次排列设置在xy坐标系的x负半轴上,并沿着远离中心o点方向依次编号为c1、c2...cn;其余一部分所述光学传感器依次排列设置在xy坐标系的y正半轴上,并沿着远离中心o点方向依次编号为b1、b2...bn;剩余部分所述光学传感器依次排列设置在xy坐标系的y负半轴上,并沿着远离中心o点方向依次编号为d1、d2...dn。

4、作为优选的实施方式,进一步限定为,位于x轴上的且相邻的两个所述光学传感器的探测点之间的间距l1相等;位于y轴上的且相邻的两个所述光学传感器的探测点之间的间距l2相等,且l1=l2。

5、作为优选的实施方式,进一步限定为,所述光学参数数据包括有色温、照度、色坐标、色偏差值和色度空间不均匀性,所述设备可根据测量不同探测点的照度计算光学参数的光束角、泛光角、光通量和光的均匀性。

6、一种应用所述设备测量光束角和泛光角的方法,作为优选的实施方式,进一步限定为,包括有如下步骤:

7、步骤1,调整待测灯具与光照测试平台之间距离,将待测灯具的发光源o'照射在所述光照测试平台并形成光斑,并将所述光斑的中心点与xy坐标系的中心o点重合,所有所述光学传感器采集光学参数数据,其中包括有光学传感器a0采集中心o点的中心照度;

8、步骤2,所述控制处理中心接收并处理光学传感器的光学参数数据,所述控制处理中心根据所述光学传感器的阵列顺序,依次询查50%的中心照度的测量点,并将该测量点分别设定为e和f点;或/和询查10%的中心照度的测量点, 并将该测量点设定为g和h点;

9、步骤3,若测量点e、f、g和h均位于x轴或y轴的光学传感器的探测点位置,所述控制处理中心根据已知距离oo'和距离ef或oe或of,计算出光束角∠eof,根据已知距离oo'和距离gh或go或oh,计算出泛光角∠goh;若测量点e、f、g和h有一个或一个以上没有位于x轴或y轴的光学传感器的探测点位置,则需要执行步骤4-1或步骤4-2;

10、步骤4-1,所述控制处理中心根据光学传感器采集到的照度数据询查并确定50%的中心照度的测量点位于相邻两个所述光学传感器的探测点之间,所述控制处理中心通过数学上的线性插值法来确定50%的中心照度的测量点在这相邻两个所述光学传感器之间的确切位置,并记录该点为e或f点位置;或/和所述控制处理中心根据光学传感器采集到的照度数据询查并确定10%的中心照度的测量点位于另外相邻两个所述光学传感器的探测点之间,所述控制处理中心通过数学上的线性插值法来确定10%的中心照度的测量点在这相邻两个所述光学传感器之间的确切位置,并记录该点为g或h点位置;根据已知距离oo'和距离ef或距离of或距离oe,计算出光束角∠eof;根据已知距离oo'和距离gh或og或oh,计算出泛光角∠goh;

11、步骤4-2,所述控制处理中心读取x轴或y轴上的每个光学传感器测量的照度数据,所述控制处理中心通过数学上的曲线拟合法来确定50%的中心照度的测量点在相邻两个所述光学传感器之间的确切位置,并记录该点为e或f点位置;或/和所述控制处理中心通过数学上的曲线拟合法来确定10%的中心照度的测量点在另外相邻两个所述光学传感器之间的确切位置,并记录该点为g或h点位置;根据已知距离oo'和距离ef或距离of或距离oe,计算出光束角∠eof;根据已知距离oo'和距离gh或og或oh,计算出泛光角∠goh。

12、作为优选的实施方式,进一步限定为,在步骤4-1中,设定和分别为距离中心o点的第n个和第n+1个光学传感器探测点的照度,为中心o点照度,需满足,其中,k=10%或k=50%,

13、参考线性插值法公式,可得,其中,,,l=l1=l2;若k=50%,则lxy为中心o点与50%的中心照度的测量点之间的距离,即oe或of的距离;若k=10%,则lxy为中心o点与10%的中心照度的测量点之间的距离,即og或oh的距离。

14、作为优选的实施方式,进一步限定为,在步骤4-2中,设定拟合公式y=f(x)=ax2+bx+c,其中,y为中点距离探测点x距离的照度,x为距离中点的距离,同时设定yj为x轴或y轴上第j个光学传感器测量的照度,j为沿着从左至右的x轴方向的或沿着从下至上y轴方向的第j个光学传感器的探测点,其中1≤j≤2n+1;根据最小二乘法,求差值;当差值取最小值时,根据求导公式,即  ;,即 ;,即,求得a值、b值和c值并代入拟合公式y=f(x)=ax2+bx+c,当y等于50%的中心照度时,求得x值为距离of或距离oe;当y等于10%的中心照度时,求得x值为距离og或oh。

15、作为优选的实施方式,进一步限定为,在步骤1中,将光斑缩放成光点,将光点直射至中心o点,之后再将光点放大以形成光斑,测量光斑的半径r;或将光斑直接照射在光照测试平台上,以光斑的边缘为界线,在光照测试平台上画出两条位于界线内且不重合的最长直线,取两条直线的交点作为光斑中点,将整个“十”字形阵列的光学传感器的中心位置移动至光斑中点位置。

16、作为优选的实施方式,进一步限定为,还包括有步骤5,所述控制处理中心根据步骤4-1或步骤4-2算法优化后的照度数据处理并生成三维立体图。

17、一种应用所述设备测量光通量和光的均匀性的方法,作为优选的实施方式,进一步限定为,包括有如下步骤:

18、步骤1,调整待测灯具与光照测试平台之间距离,将待测灯具的发光源o'照射在所述光照本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于传感器阵列测量光通量和光的均匀性的方法,其特征在于,该方法基于传感器阵列的设备实现,所述设备包括有控制处理中心和垂直设置的光照测试平台,所述光照测试平台内设置有若干呈“十”字形阵列分布的光学传感器,所述控制处理中心用于接收并处理所述光学传感器反馈的光学参数数据;所述控制处理中心上建立XY坐标系,位于“十”字形阵列中心位置的传感器设置在XY坐标系的中心O点并将其编号为A0;其余一部分所述光学传感器依次排列设置在XY坐标系的X正半轴上,并沿着远离中心O点方向依次编号为A1、A2...An;其余一部分所述光学传感器依次排列设置在XY坐标系的X负半轴上,并沿着远离中心O点方向依次编号为C1、C2...Cn;其余一部分所述光学传感器依次排列设置在XY坐标系的Y正半轴上,并沿着远离中心O点方向依次编号为B1、B2...Bn;剩余部分所述光学传感器依次排列设置在XY坐标系的Y负半轴上,并沿着远离中心O点方向依次编号为D1、D2...Dn;应用所述设备测量光学的步骤如下:

2.根据权利要求1所述测量光通量和光的均匀性的方法,其特征在于,所述光通量Ψ计算根据公式,其中,为第i个测量点的照度,所述9个坐标点(0,0)、(0.5R,0)、(0,0.5R)、(-0.5R,0)、(0,-0.5R)、(0,-0.9R)、(0.9R,0)、(0,0.9R)、(-0.9R,0)依次排列的序号分别对应i=1、2...9;所述光的均匀性计算根据公式。

3.根据权利要求2所述测量光通量和光的均匀性的方法,其特征在于,所述9个坐标点依次分别对应光学传感器编号为A0、A10、B10、C10、D10、D18、A18、B18、C18。

4.根据权利要求1所述测量光通量和光的均匀性的方法,其特征在于,在步骤1中,将光斑缩放成光点,将光点直射至中心O点,之后再将光点放大以形成光斑,测量光斑的半径R。

5.根据权利要求1所述测量光通量和光的均匀性的方法,其特征在于,在步骤1中,将光斑直接照射在光照测试平台上,以光斑的边缘为界线,在光照测试平台上画出两条位于界线内且不重合的最长直线,取两条直线的交点作为光斑中点,将整个“十”字形阵列的光学传感器的中心位置移动至光斑中点位置。

6.根据权利要求1所述测量光通量和光的均匀性的方法,其特征在于,位于X轴上的且相邻的两个所述光学传感器的探测点之间的间距L1相等;位于Y轴上的且相邻的两个所述光学传感器的探测点之间的间距L2相等,且L1=L2。

7.根据权利要求1所述测量光通量和光的均匀性的方法,其特征在于,所述光学参数数据包括有色温、照度、色坐标、色偏差值和色度空间不均匀性,所述设备还可根据测量不同探测点的照度计算光学参数的光束角、泛光角。

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【技术特征摘要】

1.一种基于传感器阵列测量光通量和光的均匀性的方法,其特征在于,该方法基于传感器阵列的设备实现,所述设备包括有控制处理中心和垂直设置的光照测试平台,所述光照测试平台内设置有若干呈“十”字形阵列分布的光学传感器,所述控制处理中心用于接收并处理所述光学传感器反馈的光学参数数据;所述控制处理中心上建立xy坐标系,位于“十”字形阵列中心位置的传感器设置在xy坐标系的中心o点并将其编号为a0;其余一部分所述光学传感器依次排列设置在xy坐标系的x正半轴上,并沿着远离中心o点方向依次编号为a1、a2...an;其余一部分所述光学传感器依次排列设置在xy坐标系的x负半轴上,并沿着远离中心o点方向依次编号为c1、c2...cn;其余一部分所述光学传感器依次排列设置在xy坐标系的y正半轴上,并沿着远离中心o点方向依次编号为b1、b2...bn;剩余部分所述光学传感器依次排列设置在xy坐标系的y负半轴上,并沿着远离中心o点方向依次编号为d1、d2...dn;应用所述设备测量光学的步骤如下:

2.根据权利要求1所述测量光通量和光的均匀性的方法,其特征在于,所述光通量ψ计算根据公式,其中,为第i个测量点的照度,所述9个坐标点(0,0)、(0.5r,0)、(0,0.5r)、(-0.5r,0)、(0,-0.5r)、(0,-0.9r)、(0.9r,0)、(0,0.9r)、(-0...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈其佑周亮胡泽洲陈晓文
申请(专利权)人:广东熠日照明科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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