一种光源测量系统

技术领域

本申请涉及光源测量的技术领域，尤其涉及一种光源测量系统。

背景技术

现有技术中，想要测量实验室常用的光源本身一些参数指标的话，只能通过工程师进行手动测量分析，比如，光源点亮，工程师手动拿着光谱计贴近需要被测光源的表面去测量，并采集数据，收集完成后，把光谱计内部保存的数据手动导入到电脑上去分析，且收集到的被测光源的数据精度只能达到最小5nm，手动测量以及计算得到被测光源对应的参数数据可能存在计算结果的不精确，重复测试效率低且不准确，同时大大增加了工程师的工作量，因为整个获取参数数值的过程都是人工去完成的，而且工作量会随着需要测量的光源的数量增多而增多，无形中占据了整个测试流程一大部分时间，严重影响了整个测试的效率以及精确性，还有测量同一种光源参数的可重复性不是很好，因为人工去测试存在误差，不能保证两次的测试环境完全一致。同时也要求工程师要有专业的数学功底以及准确的判断能力，无形中也增加了很多测试的限制与要求。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种光源测量系统，实现了自动测量并计算被测光源的参数对应的数据，不仅可以节省很多的人工成本，还提高了测试数据的精度性，能够快速准确的得到被测光源的各个参数，整个测试流程全部自动化运行，无需人工干预，大大提高了测试工程师的测试效率，把工程师从繁杂的体力、脑力劳动中解放出来。

根据本申请的一个方面，提供了一种光源测量系统，该系统包括：放置于被测光源表面的测量设备，所述测量设备内包含有不同连续波段灵敏度组成的至少两个光传感器；其中，

点亮被测光源，通过所述至少两个光传感器协同采集所述被测光源的不同波长对应的光能量数据；

所述被测光源的不同波长对应的光能量数据进行归一化运算转换，得到所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据；

对所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行计算，得到所述被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy、照度Ev和色温TCP。

进一步地，上述光源测量系统中，所述对所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行计算，得到所述被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy和色温TCP，包括：

获取所述被测光源对应的光谱三刺激值CIE-XYZ；

通过所述被测光源对应的光谱三刺激值CIE-XYZ分别与所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行乘积并累计求和，得到所述被测光源的三刺激值XYZ；

对所述被测光源的三刺激值XYZ进行计算，得到所述被测光源的色坐标xy；

对所述被测光源的色坐标xy进行计算，得到所述被测光源的色温TCP。

进一步地，上述光源测量系统中，对所述被测光源的三刺激值XYZ进行计算，得到所述被测光源的色坐标xy，包括：

对所述被测光源的三刺激值XYZ通过对应的X、Y在XYZ总和中所占的比重进行计算，得到所述被测光源的色坐标xy。

进一步地，上述光源测量系统中，所述对所述被测光源的色坐标xy进行计算，得到所述被测光源的色温TCP，包括：

对所述被测光源的色坐标xy进行计算，得到用于计算色温的指数系数n，其中，所述指数系数n的计算公式为：

(x-0.332)/(y-0.1858)；

对所述指数系数n进行指数方程式计算，得到所述被测光源的色温TCP，其中，所述被测光源的色温TCP的计算公式为：

TCP＝-437*n^3+3601*n^2-6861*n+5514.31。

进一步地，上述光源测量系统中，所述对所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行计算，得到所述被测光源的照度Ev和色温TCP，包括：

获取所述被测光源对应的视觉函数vision；

通过所述被测光源对应的视觉函数vision分别与所述的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行乘积并累加求和后，乘以预设光照系数，得到所述被测光源的照度Ev。

与现有技术相比，本申请提供的一种光源测量系统，该系统包括：放置于被测光源表面的测量设备，所述测量设备内包含有不同连续波段灵敏度组成的至少两个光传感器；其中，点亮被测光源，通过所述至少两个光传感器协同采集所述被测光源的不同波长对应的光能量数据；所述被测光源的不同波长对应的光能量数据进行归一化运算转换，得到所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据；对所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行计算，得到所述被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy、照度Ev和色温TCP。在本申请中，解决了目前在光源测量领域存在的使用现有光谱计采集到的不同波长对应光能量大小的数据波长精度只能达到最小5nm的精度，采用本申请提供的一种光源测量系统可以达到波长1nm的光数据测量精度要求，由于测量的波长精度更高，使得计算得到的被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy、照度Ev以及色温TCP这几个参数的数据更加的精准有效，无需人工拿着光谱计手动去反复测量后把数据手动导出来经过复杂的公式去运算得到，这样会大大增加了的工程师的人力计算时间成本，上述几个参数都可以通过本申请提供的一种光源测量系统自动获取计算得到，这样可以节省很多的人工成本，提高了测试数据的精度性，能够快速准确的得到被测光源的各个参数，整个测试流程全部自动化运行，无需人工干预，大大提高了测试工程师的测试效率，把工程师从繁杂的体力、脑力劳动中解放出来。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本申请一个方面的一种光源测量系统在实际应用场景中的测试过程示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

随着国内光学实验室对于测试用到的各种光源本身参数测量标定的需求越来越大，一种能精准高效的完成自动化测量光源参数的测量方案应运而生，测试工程师只需要使用本发明自动化光源测量系统就可以自动计算得到被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy、照度Ev以及色温TCP这几个参数值，不再需要工程师去花费很大的人力与时间成本去手动计算上述几个参数数据，避免了工程师花费大量的时间去计算判断得到不准确的参数数据，而且采用本测量系统可以达到最小1nm数据采集精度，使得计算得到的上述几个被测光源的参数更加的精确，采用本光源测量系统可以大大减少工程师的工作量以及测试得到参数数据的准确度，大大提高了测试工程师的测试效率，把工程师从繁杂的体力、脑力劳动中解放出来。

在本申请的一个方面提出了一种光源测量系统中，该系统的实现软件可以包括但不限于通过C++等开发语言来完成。该系统包括：置于被测光源表面的测量设备，所述测量设备内包含有不同连续波段灵敏度组成的至少两个光传感器；其中，在测试被测光源的过程中，首先，点亮被测光源，通过所述至少两个光传感器协同采集所述被测光源的不同波长对应的光能量数据；然后，所述被测光源的不同波长对应的光能量数据进行归一化运算转换，得到所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据；最后，对精确采集到的所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行计算，得到所述被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy、照度Ev和色温TCP，不仅实现了对光源的数据收集波长精度可以达到最小1nm的精度，还可以自动化计算得到被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy、照度Ev和色温TCP，且整个测量系统自动化实现，无需人工参与，大大提高了光源测量的测量效率和减少了人力成本。

接着本申请的上述实施例，所述对所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行计算，得到所述被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy和色温TCP，具体包括：

获取所述被测光源对应的光谱三刺激值CIE-XYZ；

通过所述被测光源对应的光谱三刺激值CIE-XYZ分别与所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行乘积并累计求和，得到所述被测光源的三刺激值XYZ；

对所述被测光源的三刺激值XYZ进行计算，得到所述被测光源的色坐标xy；

对所述被测光源的色坐标xy进行计算，得到所述被测光源的色温TCP。

例如，若获取的被测光源的不同波长对应的光谱三刺激值CIE-XYZ分别A1、A2、A3、……A(m-1)和Am，同时所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据分别为V1、V2、V3、……V(m-1)和Vm，那么通过所述被测光源对应的光谱三刺激值CIE-XYZ：A1、A2、A3、……A(m-1)和Am分别与所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据：A1、A2、A3、……A(m-1)和Am进行乘积并累计求和，得到所述被测光源的三刺激值XYZ为如下公式：

被测光源的三刺激值XYZ＝A1*V1+A2*V2+A3*V3+……+A(m-1)*V(m-1)+Am*Vm。

然后，继续对所述被测光源的三刺激值XYZ进行计算，可以得到所述被测光源的色坐标xy；之后，还可以对所述被测光源的色坐标xy进行计算，得到所述被测光源的色温TCP，实现了对被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy和色温TCP这三个参数的计算和确定。

本实施例中，所述对所述被测光源的三刺激值XYZ进行计算，得到所述被测光源的色坐标xy，具体包括：

对所述被测光源的三刺激值XYZ通过对应的X、Y在XYZ总和中所占的比重进行计算，得到所述被测光源的色坐标xy。例如，被测光源的色坐标xy中的x＝X/(X+Y+Z)，被测光源的色坐标xy中的y＝Y/(X+Y+Z)，从而得到所述被测光源的色坐标xy。

本实施例中，所述对所述被测光源的色坐标xy进行计算，得到所述被测光源的色温TCP，具体包括：

对所述被测光源的色坐标xy进行计算，得到用于计算色温的指数系数n，其中，所述指数系数n的计算公式为：

(x-0.332)/(y-0.1858)；

对所述指数系数n进行指数方程式计算，得到所述被测光源的色温TCP，其中，所述被测光源的色温TCP的计算公式为：

TCP＝-437*n^3+3601*n^2-6861*n+5514.31，实现了基于所述被测光源的色坐标xy来计算得到所述被测光源的色温TCP。

接着本申请的上述实施例，所述对所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行计算，得到所述被测光源的照度Ev和色温TCP，具体包括：获取所述被测光源对应的视觉函数vision；通过所述被测光源对应的视觉函数vision分别与所述的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行乘积并累加求和后，乘以预设光照系数，得到所述被测光源的照度Ev，实现对被测光源的照度Ev的计算和确定。

为了克服现有光学实验室中测试需要用到的一些光源本身参数数据测定只能通过人工去测量然后导入数据计算得到这个问题，而且采集到的光源数据波长最小精度只能达到5nm，本申请的一个方面提供了一种光源测量系统，本申请的目的就是可以自动化收集被测光源的不同波长对应的光能量大小的数据，并且波长的精度可以达到最小1nm的精度，自动化的把收集到的数据经过一定的运算计算得到该被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy、照度Ev以及色温TCP这几个参数值，不在需要工程师去手动测量以及导入数据结合复杂的运算公式计算得到，避免了工程师花费大量的时间去计算得到不是很准确的数据，采用本申请提供的自动化光源测量系统可以大大减少了工程师的工作量以及参数的准确度，大大提高了测试工程师的测试效率，把工程师从繁杂的体力、脑力劳动中解放出来。如图1所示，为本申请的一个方面提供了一种光源测量系统在实际应用场景中的测量过程，具体步骤如下所示：

步骤1、点亮被测光源，把测量所需的测量设备放置在该被测试光源的表面；

步骤2、测量设备内部由不同连续波段灵敏度组成的多个光传感器，协同收集被测光源的不同波长(包括但不限于波长范围为380nm-780nm，精度1nm)对应的用于体现光能量大小的光能量数据；

步骤3、把步骤2中收集到的被测光源不同波长对应光能量数据通过归一化运算转化成不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据；

步骤4、通过被测光源对应的光谱三刺激值CIE-XYZ分别与被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据的乘积并累加求和可以计算得到被测光源的三刺激值XYZ；

步骤5、由被测光源的三刺激值XYZ通过对应的X、Y在XYZ总和中占的比重可以计算得到被测光源的色坐标xy的值；

步骤6、通过被测光源对应的视觉函数vision与被测光源对应的光谱相对能量功率分布数据的乘积并累加求和后，乘以一个预设光照系数就可以计算得到被测光源的照度Ev；

步骤7、根据步骤5计算得到的被测光源的色坐标xy值经过公式：(x-0.332)/(y-0.1858)计算得到一个指数系数n，然后通过该指数系数n指数方程式可以计算得到被测光源的色温TCP，其中，被测光源的色温TCP的计算公式为：TCP＝-437*n^3+3601*n^2-6861*n+5514.31。

综上所述，本申请提供的一种光源测量系统，该系统包括：放置于被测光源表面的测量设备，所述测量设备内包含有不同连续波段灵敏度组成的至少两个光传感器；其中，点亮被测光源，通过所述至少两个光传感器协同采集所述被测光源的不同波长对应的光能量数据；所述被测光源的不同波长对应的光能量数据进行归一化运算转换，得到所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据；对所述被测光源的不同波长对应的光谱相对能量功率分布数据进行计算，得到所述被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy、照度Ev和色温TCP。在本申请中，解决了目前在光源测量领域存在的使用现有光谱计采集到的不同波长对应光能量大小的数据波长精度只能达到最小5nm的精度，采用本申请提供的一种光源测量系统可以达到波长1nm的光数据测量精度要求，由于测量的波长精度更高，使得计算得到的被测光源的三刺激值XYZ、色坐标xy、照度Ev以及色温TCP这几个参数的数据更加的精准有效，无需人工拿着光谱计手动去反复测量后把数据手动导出来经过复杂的公式去运算得到，这样会大大增加了的工程师的人力计算时间成本，上述几个参数都可以通过本申请提供的一种光源测量系统自动获取计算得到，这样可以节省很多的人工成本，提高了测试数据的精度性，能够快速准确的得到被测光源的各个参数，整个测试流程全部自动化运行，无需人工干预，大大提高了测试工程师的测试效率，把工程师从繁杂的体力、脑力劳动中解放出来。

需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

另外，本申请的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。而调用本申请的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本申请的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。