[發(fā)明專利]嵌入式系統(tǒng)相關(guān)色溫快速計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710072609.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN106908150B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉新怡;章致好
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 葉新怡;章致好
• 主分類號(hào): G01J3/52
• 分類號(hào): G01J3/52
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司33100
• 代理人: 劉曉春

1.嵌入式系統(tǒng)相關(guān)色溫快速計(jì)算方法，其特征在于它包括以下步驟：

1.1建立黑體和標(biāo)準(zhǔn)照明體D在不同色溫時(shí)的u、v值表

以黑體和標(biāo)準(zhǔn)照明體D為標(biāo)準(zhǔn)光源，計(jì)算黑體和標(biāo)準(zhǔn)照明體D在不同色溫時(shí)的u、v值，并保存為色溫的u、v值表；計(jì)算過程中將色溫分為五種情況，分別為小于1000K，大于等于1000K小于5000K，大于等于5000K小于7000K，大于等于7000K小于等于25000K，大于25000K；由計(jì)算機(jī)編程計(jì)算后獲得從1000K到25000K色溫的u、v值表，間隔為1K；

1.1.1黑體的u、v值計(jì)算包括以下步驟

(1)、由普朗克定律計(jì)算得到的黑體發(fā)射光的相對(duì)光譜功率：

P(λ,T)=c1λ-5(ec2/λT-1)-1---(1)]]>

其中：T為黑體的絕對(duì)溫度(K)；λ為波長(zhǎng)(nm)；c₁為第一輻射常數(shù)，c₁＝3.741844×10^-12W·cm²；c₂為第二輻射常數(shù)，c2＝1.438833cm·K；

(2)、由黑體相對(duì)光譜功率分布P(λ)，根據(jù)下式計(jì)算黑體的三刺激值X、Y、Z：

X=∫P(λ)x‾(λ)dλ=ΣP(λ)x‾(λ)ΔλY=∫P(λ)y‾(λ)dλ=ΣP(λ)y‾(λ)ΔλZ=∫P(λ)z‾(λ)dλ=ΣP(λ)z‾(λ)Δλ---(2)]]>

其中Δλ＝5nm；

(3)、由(3)式計(jì)算CIE1931-XYZ色品圖中的色品坐標(biāo)x、y，并由(4)式計(jì)算CIE1960UCS均勻色度坐標(biāo)系中的色品坐標(biāo)u、v值；

x=X/(X+Y+Z)y=Y/(X+Y+Z)z=Z/(X+Y+Z)---(3)]]>

u=6X/(X+15Y+3Z)v=6Y/(X+15Y+3Z)---(4)]]>

(4)、對(duì)于按上述過程計(jì)算黑體1000K到4999K色溫的三刺激值X、Y、Z，x、y、u、v，間隔為1K，建立黑體從1000K到4999K色溫的u、v值表，間隔為1K；

1.1.2標(biāo)準(zhǔn)照明體D的u、v值計(jì)算包括以下步驟

(1)、針對(duì)5000K到25000K色溫，采用標(biāo)準(zhǔn)照明體D的色品坐標(biāo)，當(dāng)色溫在5000K到6999K之間：

x=-4.6070109T3+2.9678106T2+0.09911103T+0.244063y=-3.000x2+2.870x-0.275---(5)]]>

(2)、當(dāng)色溫在7000K到25000K之間：

x=-2.0064109T3+1.9018106T2+0.24748103T+0.237040y=-3.000x2+2.870x-0.275---(6)]]>

(3)、針對(duì)5000K到25000K色溫，采用(7)式計(jì)算u、v值：

u=4x-2x+12y+3v=6y-2x+12y+3---(7)]]>

(4)、建立標(biāo)準(zhǔn)照明體D從5000K到25000K色溫的u、v值表，間隔為1K；

1.1.3存儲(chǔ)u、v值表

嵌入式系統(tǒng)相關(guān)色溫快速計(jì)算方法中的u、v值表，是由1.1.1建立的1000K至4999K色溫的u、v值表和由1.1.2建立的5000K至25000K色溫的u、v值表，再添加900K色溫和26000K色溫的u、v值合并完成；其中900K色溫和26000K色溫的u、v值用于色溫區(qū)域劃分；該表中的u、v值直接存儲(chǔ)于便攜式測(cè)量?jī)x器中微處理器的閃存(Flash Memory)中；在針對(duì)被測(cè)光源的相關(guān)色溫計(jì)算中，可以直接獲取表中數(shù)據(jù)，加快運(yùn)算速度；

1.2計(jì)算被測(cè)光源的相關(guān)色溫

1.2.1計(jì)算被測(cè)光源的色品坐標(biāo)

對(duì)于一個(gè)被測(cè)光源的色品坐標(biāo)x0、y0，由(7)式計(jì)算u0、v0值；

1.2.2色溫分區(qū)

(1)、分別計(jì)算被測(cè)光源的u0、v0和色溫u、v值表中900K及1000K色溫的u、v值距離平方E_900K和E_1000K：

E_T＝(u0-u_T)*(v0-v_T) (8)

其中u_T、v_T分別表示某色溫的u、v值；E_T表示被測(cè)光源的u、v值和u、v值表中某色溫的u、v值的距離平方，如果E_900K<E_1000K，則被測(cè)光源的相關(guān)色溫設(shè)定為0；

(2)、由(8)式分別計(jì)算被測(cè)光源的u0、v0和色溫的u、v值表中25000K及26000K色溫的u、v值距離平方E_25000K及E_26000K；如果E_26000K<E_25000K，則被測(cè)光源的相關(guān)色溫設(shè)定為0；

(3)、從色溫u、v值表中獲得5000K及5001K色溫的u、v值：u_5000K＝0.209144，v_5000K＝0.325443，u_5001K＝0.209133，v_5001K＝0.325433；用式(8)計(jì)算被測(cè)光源的u0、v0和色溫u、v值表中的5000K及5001K的u、v值距離平方E_5000K及E_5001K，如果E_5000K<E_5001K，設(shè)定為被測(cè)光源的相關(guān)色溫處在低色溫區(qū)域，否則設(shè)定為高色溫區(qū)域；

1.2.3相關(guān)色溫快速計(jì)算

采用McCamy近似公式計(jì)算被測(cè)光源的相關(guān)色溫T的近似值：

T=-437n3+3601n2-6861n+5514.31n=(x-0.3320)/(y-0.1858)---(9)]]>

根據(jù)下式計(jì)算該相關(guān)色溫值的麥勒德值(mired)：

mired＝1000000/T(10)

根據(jù)所設(shè)定的高、低色溫區(qū)域，低色溫區(qū)域的相關(guān)色溫最大值為4999K，高色溫區(qū)域的相關(guān)色溫最小值為5000K；在所述麥勒德值正負(fù)1個(gè)麥勒德的范圍內(nèi)，獲取色溫表中所有u、v值，并分別計(jì)算距離平方，求出最短距離，則該色溫值為被測(cè)光源的相關(guān)色溫。