一种用于检测脉冲驱动方式下led视觉亮度的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED视觉亮度检测领域，尤其涉及一种用于检测脉冲驱动方式下LED视觉亮度的方法及装置。
【背景技术】
[0002]相对于白织灯、荧光灯等传统光源，LED具有低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短(开关特性好)、对环境无污染、多色发光、显色性能好等优点，是值得推广的新光源。
[0003]长期以来，LED都采用恒定电流驱动，评判LED照明效果的主要指标是光通量(光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和)。但照明总归是人的视觉感官的效应，人眼所能感觉到的光亮度(以下称视觉亮度)是衡量照明实际效果的重要因素。在传统恒流驱动方式下，光通量与视觉亮度是成正比的，因此，仅仅采用光通量就可以很好的评价视觉亮度。
[0004]随着LED驱动技术的不断发展，目前提出了一种采用脉冲驱动方式并利用人眼的视觉暂留效应从而提高LED照明效果的新方案。所谓人眼视觉暂留效应是指人的眼睛对亮度变化存在着一个视觉惰性，当每秒钟亮度变化超过25次时，人的眼睛会感到光不是闪动的。而LED具体良好开关特性，当以一定占空比的脉冲驱动LED时，只要脉冲频率比人眼对亮度变化的视觉感光更快，理论上，视觉亮度与脉冲幅值成一定正比例关系，在一般情况下，脉冲幅值越高，人眼的视觉亮度就越亮。因此，采用脉冲驱动方式，使LED芯片瞬时工作电流更大，从而提高了 LED瞬时发光强度，利用人眼的视觉残留效应，使人眼内的视觉亮度始终保持在瞬时发光强度的照明效果状态；同时由于LED芯片处于间歇工作状态，通过LED芯片的电流时间短、耗电少、发热小，在同等视觉亮度下可以达到降低LED功耗，延长LED寿命以及减少散热结构件的目的。
[0005]对上述两种驱动方式做了系列LED照明效果试验结果显示:采用脉冲驱动方式在达到同等视觉亮度的情况下光通量更低且所需驱动的功率更小，因此，在脉冲驱动方式下，光通量已无法正确评价人眼所感受到的视觉亮度，但现有技术中没有一种能够客观评判视觉亮度量化的方法和仪器设备。因为所谓的视觉亮度属于主观感受，现有技术是通过人眼主观目测法评价视觉亮度，存在一定的主观倾向性，同时个体差异也会造成评价视觉亮度的差异，从而导致无法客观确定视觉亮度与LED驱动方式之间的关系。随着计算机模拟人眼视觉技术的不断发展，计算机能够针对人眼视锥和视杆细胞不同的生理反应机制，在不同亮度环境下建立起亮度与响应的变化，从而为客观评价视觉亮度提供了一种新思路。
[0006]故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研宄，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，确有必要提供一种能够客观评判视觉亮度量化的LED视觉亮度的检测方法和装置。
[0008]为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案为:
[0009]一种用于检测脉冲驱动方式下LED视觉亮度的方法，包括以下步骤:
[0010]接入基准LED光源，以恒流驱动方式驱动该基准LED光源产生基准光束；
[0011]接入被测LED光源，以脉冲驱动方式驱动该被测LED光源产生被测光束，所述脉冲驱动方式中脉冲频率不小于24Hz ；
[0012]将基准光束和被测光束完整输入至一光学成像装置，使所述基准光束和所述被测光束完全透射或反射至所述光学成像装置的输出端并在该输出端中成像形成两个相互独立的发光面；
[0013]在所述光学成像装置的输出端处安装一图像摄取装置以便能够摄取该输出端中的成像图像；
[0014]通过图像分析处理计算出所述被测LED光源相对于基准LED光源的视觉亮度。
[0015]优选地，所述光学成像装置为陆末-布洛洪光度计或积分球。
[0016]优选地，所述脉冲驱动方式中脉冲频率为10Hz至500Hz ；
[0017]用所述图像摄取装置模拟人眼视觉并以不小于每秒25张的速度摄取图像。
[0018]优选地，所述被测LED光源的驱动功率与和所述基准LED光源的驱动功率相等。
[0019]优选地，所述被测LED光源的照度与和所述基准LED光源的照度相等。
[0020]优选地，所述基准LED光源为功率可调光源，根据图像分析处理结果可调节所述基准LED光源的功率，使所摄取两种驱动方式下的图像中发光亮度基本一致。
[0021]优选地，所述被测LED光源由多组LED灯珠串组成，在脉冲驱动方式下，不同组的LED灯珠串分时错开导通。
[0022]优选地，所述被测LED光源由4组LED灯珠串组成，所述脉冲驱动方式中脉冲频率为100Hz，占空比为12.5%，脉冲幅值为所述恒流驱动方式中标准恒流值的2倍。
[0023]本发明还公开了一种用于检测脉冲驱动方式下LED视觉亮度的装置，包括:
[0024]一基准LED光源发生装置，用于以恒流驱动方式驱动该基准LED光源发生装置进而产生基准光束；
[0025]一光学成像装置用于将基准LED光源发出的基准光束和被测LED光源发出的被测光束完整输入并使所述基准光束和所述被测光束完全反射至该光学成像装置的输出端并在该输出端中成像形成两个相互独立的发光面；
[0026]—图像摄取装置安装在所述光学成像装置的输出端，用于摄取所述输出端中的成像图像；
[0027]以及一处理模块，用于进行图像分析处理计算出所述被测LED光源相对于基准LED光源的视觉亮度。
[0028]优选地，所述光学成像装置为陆末-布洛洪光度计或积分球。
[0029]与现有技术相比较，采用本发明的技术方案，通过将被测LED光源和基准LED光源在光学成像装置中成像，从而可以在同意背景下采集被测LED光源和基准LED光源照明效果的图像，通过图像的分析处理从而能够客观评判并量化出脉冲驱动方式下LED的视觉亮度。
【附图说明】
[0030]图1为本发明一种用于检测脉冲驱动方式下LED视觉亮度的方法的流程框图。
[0031]图2为陆末-布洛洪光度计的组成原理结构框图。
[0032]图3为本发明一种用于检测脉冲驱动方式下LED视觉亮度的装置的原理框图。
[0033]如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
[0036]参见图1，所示为本发明一种用于检测脉冲驱动方式下LED视觉亮度的方法的流程框图，包括以下步骤:
[0037](I)接入基准LED光源，并以恒流驱动方式驱动基准LED光源产生基准光束；
[0038]基准LED光源采用恒流驱动方式，在该方式下，光通量与视觉亮度是成正比的，因此，采用光通量可以量化标称视觉亮度，进而可以以此为标准标称出脉冲驱动方式下的LED视觉亮度。
[0039](2)接入被测LED光源，以脉冲驱动方式驱动被测LED光源产生被测光束；为了充分利用人眼视觉暂留效应，脉冲驱动方式中脉冲频率不小于24Hz，使人的眼睛感觉不到LED光得闪动。
[0040](3)将基准光束和被测光束完整输入至一光学成像装置，光学成像装置由光学透镜结构或者光学反射结构组成，包括两个具有密封结构的光输入接口，使入射的基准光束和被测光束能够全部进入光学成像装置。光学成像装置内的光学透镜结构或者光学反射结构使基准光束和被测光束完全透射或者反射至所述光学成像装置的输出端并在该输出端中成像形成两个相互独立的发光面，从而使基准光束和被测光束在同一背景下形成两个独立发光面，有利于亮度的检测，大大降低了后续图像处理的难度。
[0041](4)在所述光学成像装置的输出端处安装一图像摄取装置以便摄取该输出端中的成像图像；图像摄取装置可以为任何机器视觉装置，比如照相机、摄像头、机器视觉装置等。通过图像摄取装置连续摄取输出端中的成像图像，选取被测光束亮度最亮的一张作为后续图像分析处理的图像，因为脉冲频率不小于24Hz的情况，人眼感觉不到光的闪动；通过图像摄取装置模拟人眼并摄取光学成像装置中的图像，其所摄取图像基本可以代表人眼的视觉亮度。
[0042](5)通过图像分析处理测出所述被测LED光源相对于基准LED光源的视觉亮度。
[0043]在一种优选的实施方式中，光学成像装置为陆末-布洛洪光度计，参见图2，所示为陆末-布洛洪光度计的组成原理结构框图，其中，D是表面涂有氧化镁或硫酸钡粉末的白色漫反射屏，SO是基准LED光源发出的基准光束，S是被测LED光源发出的被测光束，它们分别射入反射屏D的两侧并反射至Ml和M2。Ml和M2为对称放置的反射镜，P是由两块直角棱镜组成的陆末立方体，其中一个棱镜的斜面只有在中央部分是平面，使两棱镜在中央部分(图2中画斜线的区域)形成光学接触，而边缘部分两棱镜间留有较大空隙。Ml和M2将两侧的漫反射光反射到陆末立方体上，在输出端E中可观察到两个相互独立的发光面，其中，视场中央部分的光来自基准LED光源S0，而边缘部分则来自被测LED光源S。在输出端E处安装图像摄取装置，可通过摄取输出端E中的成像图像计算出视觉亮度。
[0044]在另一种优选的实施方式中，光学成像装置为积分球。积分球内壁涂有白色均勾漫反射层，球心处分别放置基准LED光源