光環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)精確性研究.pdf

1、建筑物理環(huán)境品質(zhì)與人們工作學(xué)習(xí)生活關(guān)系十分密切。其中，建筑光環(huán)境對(duì)人的健康狀態(tài)和心理感受影響很大，照明新技術(shù)的普及也關(guān)系到低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的建立。科學(xué)的光環(huán)境評(píng)價(jià)與合理的光環(huán)境設(shè)計(jì)，必須建立在對(duì)其物理特性的研究基礎(chǔ)之上，隨著計(jì)算機(jī)與數(shù)字圖像技術(shù)在科技領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，光環(huán)境測(cè)試也沿著這個(gè)方向行進(jìn)。
　　光環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)正是一套以計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字相機(jī)成像技術(shù)為基礎(chǔ)，集多項(xiàng)功能于一體的光環(huán)境綜合指標(biāo)測(cè)試工具，也是

2、導(dǎo)師與其研究生們傾注了多年研究心血的科技成果結(jié)晶。因此，測(cè)試系統(tǒng)前期標(biāo)定流程各主要環(huán)節(jié)的控制研究，對(duì)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(duì)光環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)定過程相關(guān)理論與技術(shù)進(jìn)行了文獻(xiàn)歸納，通過相關(guān)章節(jié)進(jìn)行了有機(jī)的闡述，為研究光環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)精確性及相關(guān)應(yīng)用測(cè)試提供了理論基礎(chǔ)及參考依據(jù)；在標(biāo)定實(shí)驗(yàn)過程中，通過大量的標(biāo)定樣本研究，基于數(shù)碼相機(jī)自身特性，提出光環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)過程中天然光變化狀況

3、、大動(dòng)態(tài)范圍、暗環(huán)境拍攝過程中的抖動(dòng)、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(duì)它們的研究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作流程、相關(guān)技術(shù)理論、標(biāo)定數(shù)據(jù)，制定了相應(yīng)條件下的改善及應(yīng)對(duì)措施，并對(duì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)流程、儀器操作、注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行了規(guī)范化說明。
　　在光環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)定過程的圖像采集與數(shù)據(jù)處理研究階段，基于色度學(xué)、數(shù)碼相機(jī)圖像特性及計(jì)算機(jī)圖像處理內(nèi)容基礎(chǔ)，總結(jié)提出此階段圖像處理分析、RGB轉(zhuǎn)換系數(shù)的修正、色坐標(biāo)測(cè)算、

4、光圈及快門速度的變化影響、標(biāo)值穩(wěn)定性5個(gè)研究節(jié)點(diǎn)，分別進(jìn)行了較深入的研究探討，并就各自內(nèi)結(jié)論；同時(shí)，定過程ISO容得出相應(yīng)除了在傳統(tǒng)光源條件下進(jìn)行標(biāo)定外，還對(duì)LED光源條件下測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定。在此階段的研究中，基于實(shí)踐數(shù)據(jù)及計(jì)算方法之間的推導(dǎo)關(guān)系，本文就數(shù)字化標(biāo)定圖像數(shù)據(jù)采集及處理過程，提出制定了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)標(biāo)定程序流程結(jié)構(gòu)圖，并介紹了光環(huán)境標(biāo)定程序主要功能及相應(yīng)操作方法。
　　在對(duì)光環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)定的研究過程中，從測(cè)試系統(tǒng)灰度

5、范圍的確定方法、基于相機(jī)普通鏡頭下的物體視場(chǎng)角推導(dǎo)展開了探討；在測(cè)試系統(tǒng)功能擴(kuò)展方面，研究了采用時(shí)間頻率法的三基色+白色LED光源調(diào)光實(shí)驗(yàn)、建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中的模擬標(biāo)定可行性方案，均獲得預(yù)期效果并得出相關(guān)結(jié)論。
　　本文創(chuàng)新點(diǎn)包括：
　　光環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，基于數(shù)碼相機(jī)技術(shù)特征及不同環(huán)境下的大量實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)歷，提出操作過程中的影響因素類型，通過對(duì)測(cè)試結(jié)果影響的量化分析，提出相應(yīng)控制原則，并制定出一套關(guān)于實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)流程

6、、儀器操作、注意事項(xiàng)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(duì)測(cè)試精度的影響進(jìn)行了量化分析；通過對(duì)數(shù)碼相機(jī)光圈值及快門速度連續(xù)變化拍攝實(shí)驗(yàn)的標(biāo)定數(shù)據(jù)研究，推導(dǎo)出數(shù)碼相機(jī)標(biāo)定及使用過程中光圈值與快門速度正常工作范圍的計(jì)算方法；同時(shí)，基于對(duì)實(shí)踐數(shù)據(jù)及計(jì)算方法的研究，提出數(shù)字化數(shù)據(jù)采集處理的標(biāo)定流程，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集處理過程的計(jì)算機(jī)化。
　　在對(duì)光環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)定的過程中，提出如何準(zhǔn)確合理的定義測(cè)試系統(tǒng)灰度范圍的實(shí)