[發明專利]一種實現擴展光源照明系統自動優化的方法

有效

• 申請號: 201510628352.6
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105205270B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 李瀟;高淑梅;錢維瑩;孔艷;黃逸峰
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

1.一種實現擴展光源照明系統自動優化的方法，其特征在于，所述主要設計步驟，如下：所使用的擴展光源，是COB型LED、陣列型LED、鈉光燈、鹵素燈和金鹵燈中的一種，或兩種及以上的組合；

(1)在點光源近似條件下，利用網格劃分法通過Matlab軟件快速計算出初始照明系統表面P_i數據點，其中i＝0,1,...,I；

(2)根據所用光源的特性，在初始輪廓上少量選取優化輪廓點m_j(x_j,z_j)，其中j＝0,1,...,J；

(3)將所選輪廓點m_j的橫縱坐標分別加入優化參量δ進行調整，設調整后的輪廓坐標為M_j(x_j+Δ_j,z_j+ΔZ_j ) ；

(4)調整坐標M_j，通過DDE通信，從Matlab傳輸至TracePro中，進而利用TracePro宏語言(Scheme)對M_j進行放樣實現光學系統及擴展光源的直接輸入；

(5)光線追跡后，通過DDE通信將TracePro中目標面的均勻度U、光效η傳輸至Matlab中，建立目標評價函數MF，式中權重ω₁,ω₁∈[0,2]且ω₁+ω₂＝2；

MF＝2-(ω₁·U+ω₂·η)；針對勻照度、光線準直擴展源系統進行設計；當優化勻照度系統時，目標函數中的權重ω₁為2、ω₂為0；當優化光線準直系統時，ω₁為0、ω₂為1；

(6)目標評價函數MF的大小與優化參量δ有關，并且評價函數越小照明效果則越好，因此，可由人工智能算法對優化參量δ進行全局求解，快速生成擴展光源照明系統。

2.根據權利要求1所述的擴展光源照明系統優化方法，其特征在于,所采用的整體技術方案如下：針對初始照明系統輪廓進行微調，使其適用于擴展光源系統；通過Matlab與TracePro聯合編程，控制相關人工智能算法進行優化，快速地使初始照明系統輪廓收斂至擴展光源系統輪廓處；而所述照明系統的結構，為旋轉對稱的透鏡、反光杯或兩者的組合，或是其他具有旋轉對稱構造的系統。

3.根據權利要求1所述的擴展光源照明系統優化方法，其特征在于，所述使用的DDE通信，具體表述如下：當Matlab作為客戶機時，通過DDE函數對TracePro服務器進行相應控制；而TracePro作為服務器，通過客戶機調用TracePro宏語言(Scheme)對其本身進行控制，交互地，實現自動聯用優化。

4.根據權利要求1所述的擴展光源照明系統優化方法，其特征在于，所述對優化輪廓點進行放樣的方法，是三次樣條插值曲線(cubic-spline)，或b樣條曲線(b-spline)，或連續樣條(spline)曲線放樣方法。

5.根據權利要求1所述的擴展光源照明系統優化方法，其特征在于，所使用的人工智能算法為基本粒子群算法、基本遺傳算法、粒子群改良算法及遺傳改良算法中的一種，且所采用的基本算法都由Matlab軟件進行編程處理。