一种基于亮度及色温测试的led灯具在线筛选方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种LED色温检测及LED灯具质量检测方法，属于LED检测技术领域。
【背景技术】
[0002] LED光源因其有着寿命长、能耗低、可靠性高、易于控制等特点，正在逐步取代白炽 灯及荧光灯照明市场，成为新一代照明光源。各国政府均在大力扶持白光LED的发展，不少 发达国家还由政府成立专项积极推行。随着近几年LED照明技术的快速发展，以及其应用 领域的逐步扩大，用户对LED照明产品有了更高的质量求，不仅要求LED灯具在寿命上有所 保证，而且要求其内部的LED灯珠在发光亮度以及颜色上有很好的一致性。由此便为LED 检测技术提出了一个难题。
[0003] 如今，对于LED的亮度及色温的测试要用到光谱仪、光度计、积分球等仪器，这些 仪器虽然有着测试精度高的优点，但它也有一些缺点，例如：仪器结构复杂、操作复杂、成本 高、测试速度慢等。因此这些仪器只能在实验室使用，应用在一些光学测试实验上面，没法 走向生产线。为了能走向生产线，它们就必须要有测试速度快、操作简单等特点。因此，为 了解决生产线上LED产品上的LED灯珠发光亮度及色温的一致性问题，本发明提出了一种 基于亮度及色温测试的LED灯具在线筛选方法。
【发明内容】
[0004] 鉴于LED灯具在线生产时其灯珠亮度及色温的一致性问题，本发明提供了一种基 于亮度及色温测试的LED灯具在线筛选方法，以弥补市场上LED灯具在线检测技术的一些 空缺。
[0005] 本发明提供的一种基于亮度及色温测试的LED灯具在线筛选方法，其包括：LED灯 珠RGB三基色光强数据采集和处理的方法、由RGB三基色光强计算LED灯珠色温的方法、根 据LED灯具上每一个LED灯珠的色温及光强对LED灯具进行筛选的方法。所述由RGB三基 色光强计算LED灯珠色温的方法包括：由RGB三基色光强计算出XYZ三刺激值的方法、由 XYZ三刺激值计算出色品坐标的方法、由色品坐标计算出LED灯珠色温的方法。所述的LED 灯具筛选方法包括：判断LED灯具的合格情况以及挑选出不合格LED灯具上不合格的LED 灯珠。
[0006] 本发明提供的一种基于亮度及色温测试的LED灯具在线筛选方法，包括如下几个 步骤：
[0007] I)对LED灯具上各LED灯珠的发光强度数据进行采集和处理；
[0008] II)将发光强度转换为XYZ三刺激值；
[0009] III)由XYZ三刺激值计算色品坐标；
[0010] IV)由色品坐标计算LED灯珠的色温；
[0011] V)根据LED灯具上各LED灯珠的色温及光强对LED灯具进行筛选；
[0012] VI)根据LED灯具上各LED灯珠的色温及光强挑选出不合格的LED灯珠。
[0013] 应了解的是，本发明所涉及的光强计算及色温计算结果并非精确的计算，其结果 只是对各LED灯珠的光强进行定性的分析。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明的LED灯具在线筛选方法流程图
[0015] 图2为本发明的RGB三基色光强采集系统框图
[0016] 图3为本发明的LED灯具及其灯珠的挑选流程图
【具体实施方式】
[0017] 如图1所示，本发明共包括：对LED灯具上各LED灯珠的发光强度数据进行采集和 处理、将发光强度转换为XYZ三刺激值、由XYZ三刺激值计算色品坐标、由色品坐标计算LED 灯珠的色温、根据LED灯具上各LED灯珠的色温及光强对LED灯具进行筛选、根据LED灯具 上各LED灯珠的色温及光强挑选出不合格的LED灯珠6个步骤。
[0018] 对于LED灯具上各LED灯珠的发光强度数据的采集和处理，本发明共分为两方面 进行。一方面是数据的采集，另一方面是数据的处理。如图2所示，对于光强数据的采集， 本发明所涉及的RGB三基色光强采集系统主要由4各部分组成，分别为滤光片、光电转换模 块、数据选择通道、光强数据采集模块。其工作原理为：在进行测试时，各LED灯珠发出的 光分别经过红光滤光片、绿光滤光片及蓝光滤光片滤光，滤光后分别由光电转换模块对红、 绿、蓝三种颜色的单色光进行光电转换（将光强信号转换为一定的电压信号），最后由光强 采集模块通过数据选择通道分别对红、绿、蓝三种光强对应的电压信号进行采集。
[0019] 由于驱动LED灯具的驱动电源中含有高平信号或工频信号，故对采集到的光强信 号需要进行滤波处理，其具体处理方法如下：
[0020] I)由光强采集模块通过数据选择通道分别对红、绿、蓝三种光强对应的电压信号 连续采集 10 次，所取值分别记作 vrQ，vrl，vr2, vr3, vr4, vr5, vr6, vr7, vr8, vr9;vgQ，vgl，vg2, vg3，Vg4, Vg5, Vg6, Vg7, Vg8, Vg9;Vb0, Vbl，Vb2, Vb3, Vb4, Vb5, Vb6, Vb7, Vb8, Vb9〇
[0021] II)对上述数据进行均值滤波计算得：
【主权项】
1. 本发明所设及的一种基于亮度及色温测试的L邸灯具在线筛选方法，其特征在于包 括；一种L邸灯珠RGB=基色光强数据采集和处理的方法、一种由RGB=基色光强计算LED 灯珠色温的方法、一种根据Lm)灯具上每一个L邸灯珠的色温及光强对L邸灯具进行筛选 的方法。
2. 根据权利要求1所述，其特征在于所述的一种L邸灯珠RGB=基色光强数据采集和 处理的方法共分为两方面进行，一方面是光强数据的采集系统，另一方面是光强数据的处 理方法。
3. 根据权利要求2所述，其特征在于；所述的光强数据的采集系统主要由4个部分组 成，分别为滤光片、光电转换模块、数据选择通道、光强数据采集模块。
4. 根据权利要求2所述，其特征在于；所述的光强数据的处理方法包括数据滤波处理、 光强数据的计算。
5. 根据权利要求4所述，其特征在于；所述的滤波处理方法包括均值滤波和工频滤波， 最终第n个灯珠的红、绿、藍=种光强对应的电压信号可分别表示为：
6. 根据权利要求4所述，其特征在于：所述的光强数据的计算，其最终第n个灯珠的 红、绿、藍=种光强可表示为：
其中kr，kg，kb，br，br，br光强和电压之间的转换系数。
7. 根据权利要求1所述，其特征在于；所述的一种由RGB=基色光强计算L邸灯珠色 温的方法包括如下=个步骤： I) 使用CIE(国际照明委员会）推荐的RGB值转换为XYZ值的转换关系式得到XYZS 刺激值，其转换关系式如下所示：
其中参数R、G、B分别由替换； II) 使用CIE推荐的公式将XYZ值转换为色品坐标，其表达式如下：
III) 采用近似公式法将色品坐标转换为色温，其表达式如下所示： CCT= 499K3+3525K2+6823. 3K巧520. 33 其中K= (x-0. 3320)/(0. 1858-y)，CCT表示色温。
8.根据权利要求1所述，其特征在于：所述的一种根据L邸灯具上每一个L邸灯珠的 色温及光强对L邸灯具进行筛选的方法包括根据色温和光强对L邸灯具进行筛选及挑选出 不合格的灯珠，其具体步骤如下： I) 对L邸灯具上所有灯珠的色温进行编号，分别记作CCTi、CCT2. . .CCT。； II) 定义一个长度为n的一维数组C[n] (n等于L邸灯具上灯珠的个数）； III) 将CCTi、CCT2. . .CCT。由小到大进行排序，排序完成后按由小到大的顺序存入数组 C[n]中（最终最小色温值存入了C[0]中，最大值存入了C[n-1]中）； IV) 取出C[0]及C[n-1]中的色温值，计算出该两个色温的差是否大于用户设定的色 温阔值（色温阔值越小对L邸灯珠色温的一致性要求越高），若大于色温阔值，则认为色 温一致性不合格，从而L邸灯具不合格，继续挑选出不合格的灯珠；对数组C[n]中的所有 色温取均值，其均值记作C节T，取出数组C[n]中最大和最小的色温值CCTm"、CCTmw比较 (風-ccrmh)与（ccr"w-放）的大小，（妃r- (XTm,.。）大于（ccTm似-尿r) 则认为色温为CCTmi。的灯珠不合格，反之认为色温为CCT的灯珠不合格，并将不合格灯珠 的数据从数组C[n]中剔除，从步骤2开始重新挑选不合格的灯珠； V) 对灯具上所有灯珠的红、绿、藍=种光强分别作均值计算，计算公式如下；
VI) 若小于色温阔值，则分别求出每个灯珠的红、绿、藍S种光强与所有灯珠的红、绿、 藍=种光强的均值之间的差值的绝对值，然后再对所求出的差值的绝对值作求和运算，具 体计算公式如下：
其中在本发明中表示灯具中第n个灯珠的红、绿、藍S种光强与所有灯珠的红、绿、 藍=种光强的均值之间的差值的绝对值之和； VII) 定义一个长度为n的一维数组S[n](n等于L邸灯具上灯珠的个数），将值 …按由小到大的顺序依次存入数组S[n]中（最终最小色温值存入了S[0]中，最 大值存入了S[n-1]中）； VIII) 取出数组S[n]中的值，并比较S[n]数组中的最大值与用户设定的光强阔值（光 强阔值越小对LED灯珠光强的一致性要求越高）的大小，若S[n]数组中的最大值大于光强 阔值，则认为光强一致性不合格，从而L邸灯具不合格，且认为在S[n]数组中所有取值大于 用户设定的光强阔值对应的灯珠不合格，若小于光强阔值，则认为LED灯具合格。
【专利摘要】本发明涉及一种LED色温检测及LED灯具质量检测方法，属于LED检测技术领域。主要内容包括：LED灯珠RGB三基色光强数据采集和处理的方法、由RGB三基色光强计算LED灯珠色温的方法、根据LED灯具上每一个LED灯珠的色温及光强对LED灯具进行筛选的方法。所述由RGB三基色光强计算LED灯珠色温的方法包括：由RGB三基色光强计算出XYZ三刺激值的方法、由XYZ三刺激值计算出色品坐标的方法、由色品坐标计算出LED灯珠色温的方法。所述的LED灯具筛选方法包括：判断LED灯具的合格情况以及挑选出不合格LED灯具上不合格的LED灯珠。与现有技术相比，本发明具有对LED光源色温检测速度快，可判断LED灯具的合格情况、适用于LED灯具在线检测等特点。
【IPC分类】G01M11-02
【公开号】CN104849025
【申请号】CN201510102153
【发明人】陈亮, 徐珍宝, 沈洋, 周占春, 苏玲爱, 金尚忠, 董艳燕, 石岩, 杨凯, 邹细勇
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月9日