基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像技術(shù)的光環(huán)境參數(shù)提取方法研究.pdf

1、本研究是國(guó)家自然科學(xué)基金“基于高動(dòng)態(tài)圖像技術(shù)的城市立交橋照明安全研究”的基礎(chǔ)研究。通過對(duì)現(xiàn)有道路光環(huán)境測(cè)量方法的研究發(fā)現(xiàn):傳統(tǒng)的道路光環(huán)境測(cè)量方法存在工作量大、耗時(shí)長(zhǎng)、對(duì)道路光環(huán)境進(jìn)行測(cè)試危險(xiǎn)性高等缺點(diǎn);而采用低動(dòng)態(tài)數(shù)字圖像測(cè)量光環(huán)境光度色度參數(shù),也存在無法記錄完整亮度信息的缺陷。因此,本文提出采用高動(dòng)態(tài)范圍圖像進(jìn)行光環(huán)境參數(shù)的提取。
　　論文通過對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍圖像技術(shù)及其在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用動(dòng)態(tài)研究,確定論文研究方向及思路;通過文獻(xiàn)分

2、析,結(jié)合研究對(duì)象的特點(diǎn)與要求,選擇獲取高動(dòng)態(tài)范圍圖像方法及圖像存儲(chǔ)格式。
　　文章從數(shù)碼相機(jī)的感光特性及成像原理出發(fā),結(jié)合光學(xué)、色度學(xué)原理確定從高動(dòng)態(tài)范圍圖像中提取光環(huán)境參數(shù)信息的原理和方法,并根據(jù)該原理進(jìn)行軟件編制。分別采用傳統(tǒng)方法和高動(dòng)態(tài)范圍圖像的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行光環(huán)境參數(shù)提取,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行SPSS數(shù)據(jù)相關(guān)性分析以及誤差分析,以研究高動(dòng)態(tài)范圍圖像方法的精確性。
　　精度實(shí)驗(yàn)研究表明:在亮度信息提取方面各測(cè)點(diǎn)的誤差均不

3、大于10％,對(duì)路面平均亮度測(cè)量效果更好,誤差在2%以下。而采用路面材料反射法測(cè)量路面照度,在路面材料反射系數(shù)可靠的情況下,路面照度的誤差不超過10%;采用亮度系數(shù)法,能較好反應(yīng)路面平均照度的狀況,誤差在2%以下。結(jié)果表明:采用該方法對(duì)光源在人眼處形成的照度進(jìn)行計(jì)算,比直接采用照度計(jì)測(cè)量更為可靠。
　　最后,論文采用高動(dòng)態(tài)范圍圖像獲取光環(huán)境參數(shù)的方法,分別對(duì)天津市的主干路(鞍山西道)、立交橋道路(賓悅橋、北營(yíng)門立交橋)光環(huán)境參數(shù)進(jìn)行