光環(huán)境測試系統(tǒng)精確性研究.pdf

1、建筑物理環(huán)境品質與人們工作學習生活關系十分密切。其中，建筑光環(huán)境對人的健康狀態(tài)和心理感受影響很大，照明新技術的普及也關系到低碳經(jīng)濟的發(fā)展與資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建立?？茖W的光環(huán)境評價與合理的光環(huán)境設計，必須建立在對其物理特性的研究基礎之上，隨著計算機與數(shù)字圖像技術在科技領域的廣泛應用，光環(huán)境測試也沿著這個方向行進。
　　光環(huán)境測試系統(tǒng)正是一套以計算機技術、數(shù)字相機成像技術為基礎，集多項功能于一體的光環(huán)境綜合指標測試工具，也是

2、導師與其研究生們傾注了多年研究心血的科技成果結晶。因此，測試系統(tǒng)前期標定流程各主要環(huán)節(jié)的控制研究，對保障系統(tǒng)精確性并完善其功能是十分有必要的。
　　研究開始階段從多角度出發(fā)，對光環(huán)境測試系統(tǒng)標定過程相關理論與技術進行了文獻歸納，通過相關章節(jié)進行了有機的闡述，為研究光環(huán)境測試系統(tǒng)精確性及相關應用測試提供了理論基礎及參考依據(jù)；在標定實驗過程中，通過大量的標定樣本研究，基于數(shù)碼相機自身特性，提出光環(huán)境測試系統(tǒng)標定實驗過程中天然光變化狀況

3、、大動態(tài)范圍、暗環(huán)境拍攝過程中的抖動、圖像中光源感光范圍（光暈與霧擋現(xiàn)象）、白平衡等影響因素。通過對它們的研究，結合實驗操作流程、相關技術理論、標定數(shù)據(jù)，制定了相應條件下的改善及應對措施，并對標定實驗方案、實驗流程、儀器操作、注意事項等方面進行了規(guī)范化說明。
　　在光環(huán)境測試系統(tǒng)標定過程的圖像采集與數(shù)據(jù)處理研究階段，基于色度學、數(shù)碼相機圖像特性及計算機圖像處理內容基礎，總結提出此階段圖像處理分析、RGB轉換系數(shù)的修正、色坐標測算、

4、光圈及快門速度的變化影響、標值穩(wěn)定性5個研究節(jié)點，分別進行了較深入的研究探討，并就各自內結論；同時，定過程ISO容得出相應除了在傳統(tǒng)光源條件下進行標定外，還對LED光源條件下測試系統(tǒng)進行了標定。在此階段的研究中，基于實踐數(shù)據(jù)及計算方法之間的推導關系，本文就數(shù)字化標定圖像數(shù)據(jù)采集及處理過程，提出制定了相應的計算機標定程序流程結構圖，并介紹了光環(huán)境標定程序主要功能及相應操作方法。
　　在對光環(huán)境測試系統(tǒng)標定的研究過程中，從測試系統(tǒng)灰度

5、范圍的確定方法、基于相機普通鏡頭下的物體視場角推導展開了探討；在測試系統(tǒng)功能擴展方面，研究了采用時間頻率法的三基色+白色LED光源調光實驗、建筑環(huán)境設計中的模擬標定可行性方案，均獲得預期效果并得出相關結論。
　　本文創(chuàng)新點包括：
　　光環(huán)境測試系統(tǒng)標定實驗環(huán)節(jié)中，基于數(shù)碼相機技術特征及不同環(huán)境下的大量實驗操作經(jīng)歷，提出操作過程中的影響因素類型，通過對測試結果影響的量化分析，提出相應控制原則，并制定出一套關于實驗方案、實驗流程

6、、儀器操作、注意事項的規(guī)范化操作流程。
　　數(shù)據(jù)采集處理環(huán)節(jié)中，本文就圖像處理對測試精度的影響進行了量化分析；通過對數(shù)碼相機光圈值及快門速度連續(xù)變化拍攝實驗的標定數(shù)據(jù)研究，推導出數(shù)碼相機標定及使用過程中光圈值與快門速度正常工作范圍的計算方法；同時，基于對實踐數(shù)據(jù)及計算方法的研究，提出數(shù)字化數(shù)據(jù)采集處理的標定流程，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集處理過程的計算機化。
　　在對光環(huán)境測試系統(tǒng)標定的過程中，提出如何準確合理的定義測試系統(tǒng)灰度范圍的實