基于小目標可見度STV的LED路燈視覺研究.pdf

1、本論文主要是基于小目標可見度概念，研究LED在道路照明中應(yīng)用基礎(chǔ)。本論文主要內(nèi)容是：首先進行了基于單色光小目標可見度視覺實驗，并在此基礎(chǔ)上建立了閾值亮度差光源光譜模型；然后以鈉燈與LED為背景光，進行小目標可見度視覺比較實驗和現(xiàn)場視覺評價實驗；并根據(jù)道路照明小目標可見度標準，進行LED自由曲面反射器光學(xué)設(shè)計。
　　 在大量調(diào)研光源小目標可見度和LED道路照明國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，提出采用投影法進行小目標可見度視覺實驗。小目標可

2、見度實驗與其它視覺實驗的主要不同點是小目標可見度要求視覺目標持續(xù)時間為0.2s，也就是視覺目標出現(xiàn)0.2s后消失。以前實驗大都采用較長時間的刺激或靜態(tài)刺激。投影法小目標可見度實驗解決了觀測時間和位置移動難題。投影法實驗是通過電腦軟件編程控制視覺目標持續(xù)時間、出現(xiàn)時間、對比度、背景亮度、背景光譜等參數(shù)，記錄受測人員的反應(yīng)，從而研究這些參數(shù)對小目標可見度影響。投影法更符合小目標可見度標準，也符合道路照明中，駕駛員視覺的真實情況。
　　

3、 本論文進行了兩個實驗室小目標可見度視覺實驗。首先利用窄帶濾色片與投影儀組合，在屏幕上形成單色視覺目標和背景，研究探測幾率和反應(yīng)時間受背景亮度、對比度、背景光譜等參數(shù)的影響。利用上述單色光譜視覺功效實驗與中間視覺理論，提出小目標可見度閾值亮度差光源光譜模型，并采用此模型對鈉燈和LED燈具視覺實驗進行修正，結(jié)果表明此模型可以修正光源光譜對小目標可見度的影響。
　　 根據(jù)道路照明亮度標準和小目標可見度標準，利用非成像光學(xué)理論進行了

4、自由曲面反射器設(shè)計。首先根據(jù)非成像理論建立了反射器自由曲面的偏微分方程組，由于方程組比較復(fù)雜，將矢量偏微分方程組簡化并代入柱面極坐標進行數(shù)值求解。將方程數(shù)值解導(dǎo)入3D軟件生成自由曲面，并將其導(dǎo)入到光學(xué)軟件進行光學(xué)模擬。
　　 本論文在上述實驗室視覺實驗的基礎(chǔ)上，進行了小目標可見度場地實驗。實驗將鈉燈和LED燈具照明效果進行比較。實驗采用灰色和彩色視覺目標，由觀測者觀察視覺目標并做出視覺效果評價，從而比較光源光譜對小目標可見度的影

5、響。實驗得到鈉燈和LED燈具灰色視標視覺評價值與小目標可見度關(guān)系曲線，并對兩種光源對灰色和彩色視標可見度的影響進行了比較。
　　 論文的創(chuàng)新之處在于：
　　 1)提出閾值亮度差光源光譜(TLLS)模型，采用單色光的反應(yīng)實驗將中間視覺與小目標可見度相關(guān)聯(lián)后，使小目標可見度能夠更準確的適用于各種道路照明光源。
　　 2)設(shè)計了小目標可見度標準的自由曲面反射器，利用非成像光學(xué)理論，進行LED自由曲面反射器設(shè)計，反射器在