一種基于主客觀實驗數據的LED照明質量評價方法及系統，包括輸入針對發光樣本采用預設LED照明評價角度所得的主觀實驗數據，對每組發光樣本的主觀得分均值進行統計；對于各組發光樣本，以光譜輻射度計測量光譜功率分布，截取可見波長范圍的數據，計算客觀評價指標；通過多元非線性擬合方法，構建不同發光樣本條件下主觀得分均值與對應客觀評價指標之間的關聯性模型；對于待評價的發光樣本，以光譜輻射度計測量其光譜功率分布，截取可見波長范圍的數據，計算客觀評價指標，依據關聯性模型得到對應得分估計值，實現光源照明質量的表征。本發明專利技術提供了一種具有使用靈活且具有針對性的LED照明質量評價方法，可保障評價準確率，且實施方便。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于LED智能照明
，具體涉及一種基于主客觀實驗的LED照明質 量評價方法及系統。
技術介紹
LED光源具有發光效率高、使用壽命長、節能環保、光強可調等優點，并且具有較好 的顏色渲染效果，因而在普通照明領域應用日益普及。其中，如何科學合理的對LED光源照 明質量進行定量評價，是現階段照明領域的一大熱點問題。國際照明委員會CIE將光源的 顯色性定義為"與參照標準照明體相比較，某一光源對物體顏色外貌所產生的效果"，設定 并推薦將顯色指數CRI (Color Rendering Index)作為照明業界的統一標準，用以對光源照 明質量進行客觀量化表征。然而，由于此類評價方法存在計算所需標準色樣飽和度整體偏 低、計算色空間均勻差等問題，其在現階段光源照明質量客觀表征問題上存在明顯不足。此 外，鑒于顯色指數評價方法并未考慮新型LED光源的光譜功率分布特性，故該方法在LED光 源照明質量表征方面的不合理性尤為明顯。 針對上述問題，業界正試圖對現有評價方法加以改進與優化。由于傳統的顯色 指數CRI僅僅考慮了物體顯色的自然程度，并未考慮其它主觀因素，故現有研究在討論 照明質量評價方法時，常綜合考慮顏色偏好度（color preference)、顏色區分度（color discrimination)、顏色調和度（color harmony)等因素，并分別提出了色域面積指數 GAI (Gamut Area Index)、全光譜指數 FSCI (Full-spectrum Color Index)以及色彩質量指 數CQS(Color Quality Scale)等評價方法，以期更為全面的對光源的照明質量進行評價。 參考文獻 I. Wendy Davis, Yoshi Ohno. Approaches to color rendering measurement. Journal of Modern Optics, 2009(56):1412 - 1419. 參考文獻 2. Rea, M ;Deng，L. ;Wolsey，R. NLPIP Lighting Answers: Lighting Sources and Color ；Rensselaer Polytechnic Institute: Troy, NY, 2004. 參考文獻 3. Wendy Davis，Yoshi Ohno. Color quality scale. Optical Engineering 2010 ；49:033602. 然而，由于LED照明質量評價問題受觀察者主觀差異及照明質量評價角度等因素 影響較大，故現有方法在目前多元化照明應用場合經常存在較為嚴重的不適用性。為此，業 界普遍認為，對于對照明質量要求較高的應用場合，如博物館照明、藝術館照明等，應以具 體問題具體分析為原則，提出具有較強針對性的LED照明質量評價方法及系統。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決
技術介紹
中所述問題，提出一種基于主客觀實驗數據的 LED照明質量評價方法及系統。 本專利技術的技術方案提供一種基于主客觀實驗數據的LED照明質量評價方法，包括 以下步驟： 步驟1，輸入針對發光樣本采用預設LED照明評價角度所得的主觀心理物理學實 驗數據，設有M組發光樣本，主觀心理物理學實驗數據包括P個觀察者分別對M組發光樣本 的主觀得分；所述發光樣本的生成方式為，利用預設的LED光源發光控制方式驅動LED光源 發光，調節出M種光源，投射到代表性色彩樣本上； 步驟2,根據步驟1中輸入的主觀心理物理學實驗數據，對每組發光樣本中各觀察 者的主觀得分均值S進行統計計算； 步驟3,對于步驟1中各組發光樣本，以光譜輻射度計測量光譜功率分布，截取可 見波長范圍的數據；發光樣本的光譜功率分布測量過程中，測量距離和步驟1中LED光源與 代表性色彩樣本間距離一致； 步驟4,以步驟3中測量整理所得各發光樣本光譜功率分布數據為基礎，分別計算 各發光樣本所對應的客觀評價指標，所述客觀評價指標包括色域面積指數GAI、全光譜指數 FSCI以及色彩質量指數CQS ; 步驟5,通過多元非線性擬合方法，構建步驟2中不同發光樣本條件下主觀得分均 值S與步驟4中對應客觀評價指標之間的關聯性模型如下， S = C^C2In(CQS)+C3In (GAI)+C4In (FSCI) 其中，C1, C2, C3, C4為擬合系數，InO表示取對數； 步驟6,對于任意待評價的發光樣本，以光譜輻射度計測量其光譜功率分布，截取 可見波長范圍的數據，計算對應的色域面積指數GAI、全光譜指數FSCI以及色彩質量指數 CQS，依據步驟5中構建的關聯性模型，得到其對應主觀心理物理學得分估計值，實現光源 照明質量的表征。 而且，所述代表性色彩樣本中包含赤橙黃綠青藍紫各色樣本，代表性色彩樣本設 于暗室環境中，環境內除典型色彩樣本外，避免其他彩色物體存在；以色彩偏好為照明評價 角度，要求各觀察者從色彩偏好角度對不同發光樣本進行評分。 而且，M的取值應不小于5, P的取值不小于60。 而且，所述利用預設的LED光源發光控制方式驅動LED光源發光，調節出M種光 源，實現方式為，通過驅動保持照度不變，分別調節出M種光源，各種光源的色溫不同。 本專利技術還提供一種基于主客觀實驗數據的LED照明質量評價系統，包括以下模 塊： 評價數據輸入模塊，用于輸入針對發光樣本采用預設LED照明評價角度所得的主 觀心理物理學實驗數據，設有M組發光樣本，主觀心理物理學實驗數據包括P個觀察者分別 對M組發光樣本的主觀得分；所述發光樣本的生成方式為，利用預設的LED光源發光控制方 式驅動LED光源發光，調節出M種光源，投射到代表性色彩樣本上； 主觀得分均值統計模塊，用于根據評價數據輸入模塊中輸入的主觀心理物理學實 驗數據，對每組發光樣本中各觀察者的主觀得分均值S進行統計計算； 光譜功率分布測量模塊，用于對于各組發光樣本，以光譜輻射度計測量光譜功率 分布，截取可見波長范圍的數據；發光樣本的光譜功率分布測量過程中，測量距離和LED光 源與代表性色彩樣本間距離一致； 客觀評價指標計算模塊，用于以光譜功率分布測量模塊中測量整理所得各發光樣 本光譜功率分布數據為基礎，分別計算各發光樣本所對應的客觀評價指標，所述客觀評價 指標包括色域面積指數GAI、全光譜指數FSCI以及色彩質量指數CQS ; 多元非線性擬合模塊，用于通過多元非線性擬合方法，構建不同發光樣本條件下 主觀得分均值S與對應客觀評價指標之間的關聯性模型如下， S = C^C2In(CQS)+C3In (GAI)+C4In (FSCI) 其中，C1, C2, C3, C4為擬合系數，In()表示取對數； LED照明質量評價模塊，用于對于任意待評價的發光樣本，以光譜輻射度計測量其 光譜功率分布，截取可見波長范圍的數據，計算對應的色域面積指數GAI、全光譜指數FSCI 以及色彩質量指數CQS，依據多元非線性擬合模塊中構建的關聯性模型，得到其對應主觀心 理物理學得分估計值，實現光源照明質量的表征。 而且，所述代表性色彩樣本中包含赤橙黃綠青藍紫各色樣本，代表性色彩樣本設 于暗室環境中，環境內除典型色彩樣本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于主客觀實驗數據的LED照明質量評價方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，輸入針對發光樣本采用預設LED照明評價角度所得的主觀心理物理學實驗數據，設有M組發光樣本，主觀心理物理學實驗數據包括P個觀察者分別對M組發光樣本的主觀得分；所述發光樣本的生成方式為，利用預設的LED光源發光控制方式驅動LED光源發光，調節出M種光源，投射到代表性色彩樣本上；步驟2，根據步驟1中輸入的主觀心理物理學實驗數據，對每組發光樣本中各觀察者的主觀得分均值S進行統計計算；步驟3，對于步驟1中各組發光樣本，以光譜輻射度計測量光譜功率分布，截取可見波長范圍的數據；發光樣本的光譜功率分布測量過程中，測量距離和步驟1中LED光源與代表性色彩樣本間距離一致；步驟4，以步驟3中測量整理所得各發光樣本光譜功率分布數據為基礎，分別計算各發光樣本所對應的客觀評價指標，所述客觀評價指標包括色域面積指數GAI、全光譜指數FSCI以及色彩質量指數CQS；步驟5，通過多元非線性擬合方法，構建步驟2中不同發光樣本條件下主觀得分均值S與步驟4中對應客觀評價指標之間的關聯性模型如下，S＝C1+C2ln(CQS)+C3ln(GAI)+C4ln(FSCI)其中，C1,C2,C3,C4為擬合系數，ln()表示取對數；步驟6，對于任意待評價的發光樣本，以光譜輻射度計測量其光譜功率分布，截取可見波長范圍的數據，計算對應的色域面積指數GAI、全光譜指數FSCI以及色彩質量指數CQS，依據步驟5中構建的關聯性模型，得到其對應主觀心理物理學得分估計值，實現光源照明質量的表征。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉強，萬曉霞，彭小曼，熊偉斌，王琪，衛然，黃政，梁金星，
申請(專利權)人：武漢大學，
類型：發明
國別省市：湖北;42
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。