[發明專利]基于單像素成像的亮度測量方法及裝置

在審

• 申請號: 202110594776.0
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113358220A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 曹良才;李兵
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42;G06T7/60
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 劉夢晴

1.一種基于單像素成像的亮度測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

搭建基于數字微反射鏡的單像素成像式亮度測量光路，且對入射CCD感光芯片的光譜響應靈敏度進行修正和與明視覺光視效率函數V(λ)進行匹配；

利用單像素傳感器采集待測發光裝置的一維編碼光場信號；

根據所述一維編碼光場信號基于單像素成像重建算法獲得所述待測發光裝置的二維光強分布；

利用光度學與幾何光學計算獲得待測發光裝置亮度信息。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于單像素成像重建算法獲得所述待測發光裝置的二維光強分布，包括：

根據所述數字微反射鏡調制的隨機強度圖像和所述一維編碼光場信號的二階相關性計算目標圖像的估計值。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述估計值的計算公式為：

其中，·表示N次測量的平均值，為所述估計值，P_i(x,y)為所述隨機強度圖像，S_i為一維強度信號。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用光度學與幾何光學計算獲得待測發光裝置亮度信息，包括：

根據光強分布與照度關系獲得虛擬像面照度值；

根據所述虛擬像面照度值計算所述待測發光裝置表面的亮度分布。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述待測發光裝置表面的亮度分布的計算公式為：

E＝ξL，

其中，L為所述待測發光裝置的亮度，τ為光學系統的透過率；f為會聚透鏡焦距，f_m＝f/D為系統的F數，D為孔徑直徑。

6.一種基于單像素成像的亮度測量裝置，其特征在于，包括：

搭建模塊，用于搭建基于數字微反射鏡的單像素成像式亮度測量光路；

修正模塊，用于對入射CCD感光芯片的光譜響應靈敏度進行修正和與明視覺光視效率函數V(λ)進行匹配；

采集模塊，用于利用單像素傳感器采集待測發光裝置的一維編碼光場信號；

計算模塊，用于根據所述一維編碼光場信號基于單像素成像重建算法獲得所述待測發光裝置的二維光強分布，并利用光度學與幾何光學計算獲得待測發光裝置亮度信息。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述計算模塊具體用于根據所述數字微反射鏡調制的隨機強度圖像和所述一維編碼光場信號的二階相關性計算目標圖像的估計值。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述估計值的計算公式為：

其中，·表示N次測量的平均值，為所述估計值，P_i(x,y)為所述隨機強度圖像，S_i為一維強度信號。

9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述計算模塊包括：

第一計算單元，用于根據光強分布與照度關系獲得虛擬像面照度值；

第二計算單元，用于根據所述虛擬像面照度值計算所述待測發光裝置表面的亮度分布。

10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述待測發光裝置表面的亮度分布的計算公式為：

E＝ξL，

其中，L為所述待測發光裝置的亮度，τ為光學系統的透過率；f為會聚透鏡焦距，f_m＝f/D為系統的F數，D為孔徑直徑。