[實用新型]一種直接測量前方路面平均亮度的亮度計

有效

• 申請號: 201921828125.8
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN210487075U
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 盧利根;張保洲
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01J1/02
• 分類號: G01J1/02;G01J1/04;G01J1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種直接測量前方路面平均亮度的亮度計，包括有物鏡、帶特征孔反射鏡、濾光片、探測器、信號處理與顯示單元、平面反射鏡和目視觀察系統。其中，物鏡、帶特征孔反射鏡、濾光片和探測器組成測量光路，物鏡、帶特征孔反射鏡、平面反射鏡和目視觀察系統組成目視觀察光路。帶特征孔反射鏡采用梯形特征孔，使亮度計實現了梯形測量視場，測量時可以通過目視觀察系統方便地將梯形視場與待測的視覺梯形路面區域瞄準、吻合，快速測量出前方路面的平均亮度。

技術領域

本實用新型屬于光輻射測量技術領域，涉及一種直接測量前方路面平均亮度的亮度計。

背景技術

道路照明作為功能性照明，其最重要的目的是為駕駛員和行人提供良好的視覺條件，保證其看清周圍環境，提高交通效率，避免夜間的交通事故。因此，對道路照明效果進行測量和評價是控制道路照明的有效保障。

評價一條道路(機動車道路)的照明指標主要指道路的平均亮度、亮度的均勻度。根據國家標準對公路照明測量方法的規定，在測量道路的平均亮度時，亮度測量范圍是距離測量點前方60～160米的路面區域。因此，在測量點觀察前方60米以外的長100米、具有一定寬度的路面時，由于不同距離處的路面橫向寬度對測量點的張角不同，在測量點所觀察到的待測區域將會是一個視覺梯形路面：路面寬度隨到測量點的距離增大而減小。而傳統的亮度計是點對點的亮度計，測量視場一般是圓形。當用點亮度計瞄準60米以外的道路時，由于光軸與路面夾角非常小，圓形測量視場覆蓋的是一個狹長的橢圓形路面區域，該橢圓形覆蓋區域與在測量點觀察到的視覺梯形路面不能吻合，或者局部覆蓋，或者過度覆蓋，都無法準確測量出道路平均亮度。

實際測量中，目前常用的一種辦法是，縮小點亮度計的視場角(如≤2′)，使得在點亮度計里觀察到的橢圓形覆蓋區域與待測路面區域相比要遠遠小得多，可以近似當做一個點來處理，因而在待測路面區域內可以均勻布置多個測量點(例如100個)，通過測量出每個測量點上的路面亮度，用它們的平均值來表征整個測量路面的平均亮度。然而，該方法也存在明顯的不足之處：它需要對所有測量點進行逐點掃描測量，會占用非常多的時間，測量效率較低。同時，也因為在每個測量點的測量上經歷了較長時間，使得在測量各點時的環境光照情況可能都不相同，因而會影響計算平均亮度的準確性。針對此，我們設計了一種能直接測量、快速獲得前方路面平均亮度的亮度計。

發明內容

鑒于在測量點所觀察到的待測區域是一個視覺上的梯形路面，本實用新型的目的是設計一種亮度計，其測量視場不是通常的圓形，而是梯形。通過該亮度計觀察前方60～160米的待測路面區域時，梯形視場能夠與待測的視覺梯形路面區域直接吻合，亮度計所測結果即是整體待測路面區域的平均亮度。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種直接測量前方路面平均亮度的亮度計，包括有物鏡、帶特征孔反射鏡、濾光片、探測器、信號處理與顯示單元、平面反射鏡和目視觀察系統。所述物鏡、帶特征孔反射鏡、濾光片和探測器組成測量光路，其中物鏡、濾光片和探測器均中心同軸、平行放置，探測器位于物鏡的焦面位置，濾光片緊貼探測器受光面固定在探測器前，帶特征孔反射鏡則位于物鏡和探測器中間的光路上，反射面朝向物鏡一側且傾斜放置；所述物鏡、帶特征孔反射鏡、平面反射鏡和目視觀察系統組成目視觀察光路，其中平面反射鏡放置于測量光路之外，反射面與帶特征孔反射鏡的反射面相對，能與帶特征孔反射鏡組成二次反射光路結構，目視觀察系統放置于平面反射鏡的反射面前方，接收平面反射鏡反射來的光線。

所述帶特征孔反射鏡是以平面反射鏡為基底，在上面穿透打孔，掏出某一特定形狀，從而成為帶特征孔的反射鏡。在本實用新型中，為了使亮度計的測量視場是梯形，特征孔采用梯形形狀。

由于在測量點觀察到的遠方路面在視覺上是一個上窄下寬的梯形路面，而根據物鏡成像原理，梯形路面會在物鏡之后成一個倒立的像。因此，為了使亮度計的梯形視場能夠與待測視覺梯形路面相吻合，所述帶特征孔反射鏡放置于光路中時，應使其特征孔成上寬下窄的倒梯形姿態。