基于小目標(biāo)可見(jiàn)度STV的LED路燈視覺(jué)研究.pdf

1、本論文主要是基于小目標(biāo)可見(jiàn)度概念，研究LED在道路照明中應(yīng)用基礎(chǔ)。本論文主要內(nèi)容是：首先進(jìn)行了基于單色光小目標(biāo)可見(jiàn)度視覺(jué)實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上建立了閾值亮度差光源光譜模型；然后以鈉燈與LED為背景光，進(jìn)行小目標(biāo)可見(jiàn)度視覺(jué)比較實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)視覺(jué)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)；并根據(jù)道路照明小目標(biāo)可見(jiàn)度標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行LED自由曲面反射器光學(xué)設(shè)計(jì)。
　　 在大量調(diào)研光源小目標(biāo)可見(jiàn)度和LED道路照明國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，提出采用投影法進(jìn)行小目標(biāo)可見(jiàn)度視覺(jué)實(shí)驗(yàn)。小目標(biāo)可

2、見(jiàn)度實(shí)驗(yàn)與其它視覺(jué)實(shí)驗(yàn)的主要不同點(diǎn)是小目標(biāo)可見(jiàn)度要求視覺(jué)目標(biāo)持續(xù)時(shí)間為0.2s，也就是視覺(jué)目標(biāo)出現(xiàn)0.2s后消失。以前實(shí)驗(yàn)大都采用較長(zhǎng)時(shí)間的刺激或靜態(tài)刺激。投影法小目標(biāo)可見(jiàn)度實(shí)驗(yàn)解決了觀測(cè)時(shí)間和位置移動(dòng)難題。投影法實(shí)驗(yàn)是通過(guò)電腦軟件編程控制視覺(jué)目標(biāo)持續(xù)時(shí)間、出現(xiàn)時(shí)間、對(duì)比度、背景亮度、背景光譜等參數(shù)，記錄受測(cè)人員的反應(yīng)，從而研究這些參數(shù)對(duì)小目標(biāo)可見(jiàn)度影響。投影法更符合小目標(biāo)可見(jiàn)度標(biāo)準(zhǔn)，也符合道路照明中，駕駛員視覺(jué)的真實(shí)情況。
　　

3、 本論文進(jìn)行了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室小目標(biāo)可見(jiàn)度視覺(jué)實(shí)驗(yàn)。首先利用窄帶濾色片與投影儀組合，在屏幕上形成單色視覺(jué)目標(biāo)和背景，研究探測(cè)幾率和反應(yīng)時(shí)間受背景亮度、對(duì)比度、背景光譜等參數(shù)的影響。利用上述單色光譜視覺(jué)功效實(shí)驗(yàn)與中間視覺(jué)理論，提出小目標(biāo)可見(jiàn)度閾值亮度差光源光譜模型，并采用此模型對(duì)鈉燈和LED燈具視覺(jué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修正，結(jié)果表明此模型可以修正光源光譜對(duì)小目標(biāo)可見(jiàn)度的影響。
　　 根據(jù)道路照明亮度標(biāo)準(zhǔn)和小目標(biāo)可見(jiàn)度標(biāo)準(zhǔn)，利用非成像光學(xué)理論進(jìn)行了

4、自由曲面反射器設(shè)計(jì)。首先根據(jù)非成像理論建立了反射器自由曲面的偏微分方程組，由于方程組比較復(fù)雜，將矢量偏微分方程組簡(jiǎn)化并代入柱面極坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)值求解。將方程數(shù)值解導(dǎo)入3D軟件生成自由曲面，并將其導(dǎo)入到光學(xué)軟件進(jìn)行光學(xué)模擬。
　　 本論文在上述實(shí)驗(yàn)室視覺(jué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了小目標(biāo)可見(jiàn)度場(chǎng)地實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)將鈉燈和LED燈具照明效果進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)采用灰色和彩色視覺(jué)目標(biāo)，由觀測(cè)者觀察視覺(jué)目標(biāo)并做出視覺(jué)效果評(píng)價(jià)，從而比較光源光譜對(duì)小目標(biāo)可見(jiàn)度的影

5、響。實(shí)驗(yàn)得到鈉燈和LED燈具灰色視標(biāo)視覺(jué)評(píng)價(jià)值與小目標(biāo)可見(jiàn)度關(guān)系曲線，并對(duì)兩種光源對(duì)灰色和彩色視標(biāo)可見(jiàn)度的影響進(jìn)行了比較。
　　 論文的創(chuàng)新之處在于：
　　 1)提出閾值亮度差光源光譜(TLLS)模型，采用單色光的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)將中間視覺(jué)與小目標(biāo)可見(jiàn)度相關(guān)聯(lián)后，使小目標(biāo)可見(jiàn)度能夠更準(zhǔn)確的適用于各種道路照明光源。
　　 2)設(shè)計(jì)了小目標(biāo)可見(jiàn)度標(biāo)準(zhǔn)的自由曲面反射器，利用非成像光學(xué)理論，進(jìn)行LED自由曲面反射器設(shè)計(jì)，反射器在