一種優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器，包括三部分：光學(xué)檢測部分、數(shù)據(jù)處理部分、數(shù)據(jù)顯示部分，所述光學(xué)檢測部分包括用以余弦校正的平面圓形乳白玻璃和光譜傳感器，平面乳白玻璃的面積要完全覆蓋光譜傳感器的入射狹縫，所述數(shù)據(jù)顯示部分包括液晶顯示屏和操作按鍵，入射光透過平面圓形乳白玻璃進(jìn)入光譜傳感器的入射狹縫，數(shù)據(jù)處理部分從光譜傳感器中讀出被測光源信號的光譜信息，進(jìn)行之后的運(yùn)算。本發(fā)明的應(yīng)用不同種類的定標(biāo)光源對儀器進(jìn)行定標(biāo)，獲得不同的定標(biāo)模型。在對被測光源進(jìn)行測量時，根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)應(yīng)用算法選擇精度最高的定標(biāo)模型。將測試數(shù)據(jù)代入該模型進(jìn)行計算。
【專利說明】一種優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光源測量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度 測量儀器。

【背景技術(shù)】
[0002] 類似對物體反射色的測量，對光源的輻射強(qiáng)度和顏色屬性的測量有光電積分式和 分光光譜式兩種。
[0003] 光電積分式測量是采用濾光片匹配儀器相對光譜響應(yīng)的方法。在濾色片的設(shè)計 中，濾色片的相對光譜透過率應(yīng)滿足式（1)要求：

【權(quán)利要求】
1. 一種優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器，包括三部分：光學(xué)檢測部分（1)、 數(shù)據(jù)處理部分（2)、數(shù)據(jù)顯示部分（3)，其特征在于：所述光學(xué)檢測部分（1)包括用以余弦校 正的平面圓形乳白玻璃和光譜傳感器，平面圓形乳白玻璃的面積完全覆蓋光譜傳感器的入 射狹縫，所述數(shù)據(jù)顯示部分（3)包括液晶顯示屏和操作按鍵，入射光透過平面圓形乳白玻璃 進(jìn)入光譜傳感器的入射狹縫，數(shù)據(jù)處理部分（2)從光譜傳感器中讀出被測光源信號的光譜 信息，進(jìn)行之后的運(yùn)算。
2. 如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器，其特征在于：還 包括定標(biāo)數(shù)據(jù)庫，包括兩部分： (1) 標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)光源光譜形狀：使用待定標(biāo)儀器對所有的定標(biāo)光源進(jìn)行測量，選擇U30， D50，CWF，TL84，D65，D75，F(xiàn)，熒光燈，暖白LED，正白LED，冷白LED，鈉燈共12種光源作為定 標(biāo)光源，對所有12種定標(biāo)光源進(jìn)行測量后得到標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)光源光譜形狀矩陣X ; (2) 不同定標(biāo)光源下的強(qiáng)度定標(biāo)：通過控制光源的驅(qū)動電流強(qiáng)度，使光源發(fā)出不同強(qiáng)度 的光；待定標(biāo)光源發(fā)光穩(wěn)定后，使用待定標(biāo)儀器和高光譜分辨率標(biāo)準(zhǔn)儀器分別對定標(biāo)光源 進(jìn)行測量，獲得測量結(jié)果。
3. 如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器，其特征在于：其 中標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)光源光譜形狀矩陣X為：
其中，
代表第η種定標(biāo)光源測試譜線中第m個像元的強(qiáng)度值； 對矩陣X每行進(jìn)行歸一化得到歸一化后的標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)光源光譜形狀矩陣；

其中，
代表歸一化后的第η種定標(biāo)光源測試譜線中第m個像元的強(qiáng)度值； 計算方法為
式（5)。
4. 如權(quán)利要求2所述的優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器，其特征在于：對 其它不同定標(biāo)光源U30, D50, CWF，TL84, D65, D75, F，熒光燈，暖白LED，冷白LED，鈉燈重復(fù) 以上過程，得到待定標(biāo)儀器在不同定標(biāo)光源下不同波長處的定標(biāo)系數(shù)矩陣K和D，
其中，
分別為第k種定標(biāo)光源波長i處的定標(biāo)系數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器，其特征在于：所 述光譜傳感器測量得到被測光源的譜線，在定標(biāo)數(shù)據(jù)庫的形狀譜線中選擇與所測得譜線最 接近的譜線。
6. 如權(quán)利要求5所述的優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器，其特征在于：選 擇方法為：計算被測光源的譜線和已知定標(biāo)光源譜線之間的信息散度，兩條光譜X和Y越相 似，兩者的光譜信息散度
應(yīng)越接近零值； 信息散度的計算方法為： 假設(shè)兩條待測光譜分別為：

式（7) 其中，η為像元的序號，選擇的光譜傳感器的像元數(shù)是256個，則X和Y的取值為 0-255 ； 首先，根據(jù)光譜分布求得兩條光譜的概率分布，分別為

式（8) 其中，P、Q中的概率系數(shù)分別為

式（9) 然后，根據(jù)信息理論，求出光譜X和光譜Υ的自信息，如下所示：

式（10) 因此，我們可以得到，Y關(guān)于X的相對熵和Y關(guān)于X的相對熵分別為

式（11) 貝1J X和Υ的光譜信息散度為
式（12) 兩條光譜X和Υ越相似，兩者的光譜信息散度
應(yīng)越接近零值。
7. 如權(quán)利要求6所述的優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器，其特征在于：假 設(shè)定標(biāo)光源數(shù)譜線據(jù)庫中，共有m個定標(biāo)光源譜線，依次計算被測光源譜線和這m個譜線之 間的信息散度，得到m個信息散度值
，選擇其中絕對值的最 小值
對應(yīng)的定標(biāo)光源譜線就是 應(yīng)選擇的定標(biāo)模型譜線。
8. 如權(quán)利要求7所述的優(yōu)化定標(biāo)算法的分光光源顏色照度測量儀器，其特征在于：根 據(jù)選定的定標(biāo)光源譜線選擇定標(biāo)模型：如果
對應(yīng)的定標(biāo)光源譜線是正白LED光譜， 說明被測光源的譜線與正白LED光譜很相似，則應(yīng)選擇定標(biāo)過程中的正白LED定標(biāo)模型的
和
對于不同波長應(yīng)用I
，即可得到所需測量數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01J3/28GK104062010SQ201410297955
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】袁琨 申請人:杭州彩譜科技有限公司, 中國計量學(xué)院