基于智能移动终端的色度照度测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光谱分析仪器技术领域，具体涉及一种基于智能移动终端的色度照度测量装置。
【背景技术】
[0002]目前色度照度测量的方法主要有两种:三刺激测量法和分光测量法。
[0003]三刺激测量法使用三片光谱敏感度吻合CIE三刺激值配色函数曲线的滤光片。但是传感器精度与CIE曲线的吻合度总是有限的，一些小的误差偏离会存在于测量仪器的敏感度曲线上。在测量一些整个可见光谱段放射连续能量的光源时，这些小的误差可以被忽略掉。然而，如果光谱的谱线比较特殊或带宽非常窄，那么测量就可能出现较大误差。因此，三滤光片测色仪通常不适用于测量谱线特殊的光源，如高压放电灯，或是谱线带宽非常狭窄的光源，如LED。
[0004]分光型测量法是测量光源光谱能量分布的最理想仪器，不仅能测量辐射度值或光度值，还可以测量色度值。这种仪器测量光源的辐射光谱，并计算得到所需的参数。无论是使用光栅分光，还是用棱镜分光，仪器测得的光源数据都是一致的。无热能辐射体，能量分布带宽非常狭窄的一些物体，都只能使用分光辐射度计测量。目前主流的色度测量仪器为柯尼卡美能达的色度照度仪，采用的是分光型测量法。但是这种仪器价格比较贵，体积比较大，不够便携。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型针对现有色度照度测量装置成本昂贵及便携性不足的问题，提出一种新型结构的色度照度测量装置。
[0006]为了达到上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0007]一种基于智能移动终端的色度照度测量装置，其中，包括:
[0008]光路系统，用于将待测光源发出的光线，按照不同的波长绕射成不同的出射角度，再聚焦入射到智能移动终端；
[0009]智能移动终端，接收由光路系统入射的光并拍摄为图片，根据拍摄的图片信息计算待测光源的色度和照度。
[0010]其中，所述光路系统包括:
[0011]准直模块，用于将待测光源发出的光线转换为平行光；
[0012]分光模块，用于将所述平行光按照不同的波长绕射成不同的出射角度；
[0013]聚焦模块，用于将所述光学分光模块射出的光聚焦后入射到智能移动终端。
[0014]其中，所述准直模块包括依次连接的余弦校正器和准直透镜。
[0015]其中，所述分光模块包括一衍射光栅。
[0016]其中，所述聚焦模块包括一聚焦透镜。
[0017]其中，所述智能移动终端包括:
[0018]图像传感器阵列，对应于多个像素；所述图像传感器阵列接收由聚焦模块入射的光并拍摄为图片，不同波长的光聚焦于不同的像素位置；
[0019]存储单元，用于存储预标定的像素-波长关系数据和灰度-发光强度关系数据；
[0020]计算单元，首先将所述图片的RGB值转换为每个像素的灰度值，获取图片的灰度-像素关系曲线；再根据所述预标定的像素-波长关系数据和灰度-发光强度关系数据，将图片的灰度-像素关系曲线换算为光源的发光强度-波长关系曲线；最后根据发光强度-波长关系曲线，按照CIE1931标准算法计算出光源的色度，通过强度积分算法计算出光源的照度。
[0021]其中，所述智能移动终端兼容1S、Android或WP系统。
[0022]其中，所述智能移动终端为智能手机或平板电脑。
[0023]其中，所述图像传感器阵列包括CMOS图像传感器。
[0024]其中，所述光路系统的尺寸为55?65_X35?45_X35?45_。
[0025]本实用新型提供的色度照度测量装置，着眼于将光机模块(光路采集系统)与智能手机等智能移动终端结合，使其具有更强的便携性、更低的成本以及更便捷的数据共享通道，同时仍具备常规色度检测所需的光谱分辨率，从而更为广泛地应用于日常的现场快速检测当中。
【附图说明】
[0026]图1是本实用新型提供的色度照度测量装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0027]随着移动互联网时代的到来，以智能手机为代表的移动设备已发展成为智能数据终端，这对于硬件开发的影响是深远的，各种与智能手机结合的设备不断推出，可以完成各种传感数据的采集、分析、上传等。目前的光谱检测设备仍然是一个独立完整的硬件系统，包括光机、电路、显示外设等。对于智能手机而言，自带摄像头电路，能拍摄可见光光谱，手机屏幕则是显示外设，基于此，本实用新型着眼于将光机模块(光路采集系统)与智能手机等智能移动终端结合，再辅以智能移动终端软件，即可实现基于智能手机的色度照度检测
目.ο
[0028]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
[0029]参阅图1，本实施例提供的色度照度测量装置包括光路系统I和智能移动终端2。其中:
[0030]光路系统I主要包括准直模块11、分光模块12和聚焦模块13。准直模块11，用于将待测光源发出的光线转换为平行光，本实施例中，如图1所示的，准直模块11包括依次连接的余弦校正器111和准直透镜112。其中余弦校正器111是由聚四氟乙烯加工成半球状，其使的外界进入的光变得更加均匀后出射。分光模块12用于将所述平行光按照不同的波长绕射成不同的出射角度，本实施例中，分光模块12主要是采用一衍射光栅将平行光衍射区分不同波长的光。聚焦模块13用于将所述光学分光模块12射出的光聚焦后入射到智能移动终端2，本实施例中，聚焦模块13主要包括一聚焦透镜。
[0031]智能移动终端2可以是智能手机或平板电脑，其兼容1S、Android或WP等操作系统。智能移动终端2至少包括图像传感器阵列21、计算单元22和存储单元23。其中的图像传感器阵列21优选为目前主流的CMOS图像传感器。
[0032]具体地，图像传感器阵列21对应于多个像素，图像传感器阵列21接收由聚焦模块13入射的光并拍摄为图片，不同波长的光聚焦于不同的像素位置；图像传感器所摄图片即反映了待测光源的光谱分布。
[0033]存储单元23主要用于存储预标定的像素-波长关系数据和灰度-发光强度关系数据。其中，采用汞灯波长标定光源标定像素-波长关系，采用卤钨灯标准辐射光源标定灰度-发光强度关系。
[0034]计算单元22首先接收图像传感器阵列21所拍摄的图片的信息，将所述图片的RGB值转换为每个像素的灰度值，获取图片的灰度-像素关系曲线。然后调取存储单元23中的预标定的像素-波长关系数据和灰度-发光强度关系数据，将图片的灰度-像素关系曲线换算为光源的发光强度-波长关系曲线。最后根据发光强度-波长关系曲线，按照CIE1931标准算法计算出光源的色度(包括色坐标、色温、显色指数等参数)，通过强度积分算法计算出光源的照度。
[0035]按照以上实施例提供的色度照度测量装置，将光机模块(光路系统)与智能手机等智能移动终端结合，使其具有更强的便携性、更低的成本以及更便捷的数据共享通道，同时仍具备常规色度检测所需的光谱分辨率，从而更为广泛地应用于日常的现场快速检测当中。其中的光路系统(光机模块)的尺寸可以设计为55?65mm (L) X 35?45mm (W) X 35?45mm (H)，重量在10g以内，光谱分辨率为4nm，具有体积小，重量轻，便携化的特点，并且完全能够满足色度照度分析的要求。
[0036]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，包括: 光路系统，用于将待测光源发出的光线，按照不同的波长绕射成不同的出射角度，再聚焦入射到智能移动终端； 智能移动终端，接收由光路系统入射的光并拍摄为图片，根据拍摄的图片信息计算待测光源的色度和照度。
2.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，所述光路系统包括: 准直模块，用于将待测光源发出的光线转换为平行光； 分光模块，用于将所述平行光按照不同的波长绕射成不同的出射角度； 聚焦模块，用于将所述光学分光模块射出的光聚焦后入射到智能移动终端。
3.根据权利要求2所述的基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，所述准直模块包括依次连接的余弦校正器和准直透镜。
4.根据权利要求2所述的基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，所述分光模块包括一衍射光栅。
5.根据权利要求2所述的基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，所述聚焦模块包括一聚焦透镜。
6.根据权利要求1-5任一所述的基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，所述智能移动终端包括: 图像传感器阵列，对应于多个像素；所述图像传感器阵列接收由聚焦模块入射的光并拍摄为图片，不同波长的光聚焦于不同的像素位置； 存储单元，用于存储预标定的像素-波长关系数据和灰度-发光强度关系数据； 计算单元，首先将所述图片的RGB值转换为每个像素的灰度值，获取图片的灰度-像素关系曲线；再根据所述预标定的像素-波长关系数据和灰度-发光强度关系数据，将图片的灰度-像素关系曲线换算为光源的发光强度-波长关系曲线；最后根据发光强度-波长关系曲线，按照CIE1931标准算法计算出光源的色度，通过强度积分算法计算出光源的照度。
7.根据权利要求6所述的基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，所述智能移动终端兼容1S、Android或WP系统。
8.根据权利要求7所述的基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，所述智能移动终端为智能手机或平板电脑。
9.根据权利要求6所述的基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，所述图像传感器阵列包括CMOS图像传感器。
10.根据权利要求2所述的基于智能移动终端的色度照度测量装置，其特征在于，所述光路系统的尺寸为55?65mmX 35?45mmX 35?45mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于智能移动终端的色度照度测量装置，包括：光路系统，用于将待测光源发出的光线，按照不同的波长绕射成不同的出射角度，再聚焦入射到智能移动终端；智能移动终端，接收由光路系统入射的光并拍摄为图片，根据拍摄的图片信息计算待测光源的色度和照度。本实用新型着眼于将光机模块与智能手机等智能移动终端结合，使其具有更强的便携性、更低的成本以及更便捷的数据共享通道。
【IPC分类】G01J3-50, G01J1-42
【公开号】CN204313959
【申请号】CN201420868807
【发明人】张国栋, 林慧
【申请人】深圳先进技术研究院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月31日