道路照明光源的视觉功效与视疲劳机理的研究

发布时间：2017-04-04 21:03

  本文关键词：道路照明光源的视觉功效与视疲劳机理的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：良好的道路照明环境是保证夜间安全驾驶的一个重要因素。目前,新型光源技术和光生物效应理论发展迅速。为了研究和促进新型光源在道路照明领域的应用,本文分别从人眼的视觉角度和非视觉角度出发,基于中间视觉理论和光生物效应理论对不同光源的照明质量进行了系统的研究与验证。主要工作如下：(1)提出基于视觉功效法研究不同照明光源的静态视觉功效。首先研究了反应时间和视觉功效的关系,研发了反应时间测试系统；以光源、亮度、对比度、偏心角作为静态视觉功效实验的影响参数,设计并测量了65组不同实验条件的反应时间：拟合分析了反应时间与背景亮度、视标对比度和偏心角的变化关系,得出了不同光源在不同实验条件下的静态视觉功效；研究结果表明白光LED的静态视觉功效最优。(2)提出基于反应距离研究不同照明光源的动态视觉功效。首先研究了反应距离与动态视觉功效的关系,研发了动态速度下的视觉功效测试软件；在不同视标速度和背景亮度下进行了75组实验：重点研究分析了速度对动态视觉功效的影响,并对比分析了静、动态视觉功效；实验结果表明,白光LED的动态视觉功效最好,速度为60km/h的动态视觉功效相对最优。(3)提出基于闪光融合频率研究不同照明光源下的视疲劳机理。研发了闪光频率测试系统,在不同实验环境中进行了25组实验；基于实验数据分析得出了在不同亮度下光源对视疲劳的影响；研究结果表明,短波成分含量高的LED光源有助于降低疲劳感,实验结果符合光生物效应理论。(4)提出基于瞳孔直径研究不同照明光源下的视敏度。采用照相法测量瞳孔直径；在不同实验环境中进行了25组实验；基于实验数据分析了在不同照明亮度下光源对视敏度的影响：研究结果表明,瞳孔直径随亮度的增高呈波动式缩小,中、高色温光源下的视疲劳感和视敏度的综合性相对最好。
【关键词】：道路照明 光源 中间视觉 光生物效应 视觉功效 视疲劳
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.53
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 研究背景及意义12-14
• 1.1.1 论文来源12
• 1.1.2 研究背景12-13
• 1.1.3 研究意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.2.1 视觉系统与中间视觉理论研究综述14-15
• 1.2.2 非视觉系统与光生物效应理论研究综述15-18
• 1.3 研究内容及技术路线18-20
• 2 道路照明光源静态视觉功效的研究20-38
• 2.1 静态视觉功效原理分析20-22
• 2.1.1 视觉功效法20-21
• 2.1.2 反应时间和视觉功效的关系21-22
• 2.1.3 静态视觉功效测试原理22
• 2.2 静态视觉功效测试方案研究22-27
• 2.2.1 影响静态视觉功效的参数分析22-24
• 2.2.2 测试方案设计24-27
• 2.3 基于视觉功效法的反应时间测试系统27-32
• 2.3.1 测试系统构成27-29
• 2.3.2 反应时间测试硬件系统29-30
• 2.3.3 反应时间测试软件系统30-31
• 2.3.4 测试流程31-32
• 2.4 静态视觉功效研究结果分析32-37
• 2.4.1 背景亮度与反应时间的关系32-34
• 2.4.2 视标对比度与反应时间的关系34-35
• 2.4.3 视标偏心角与反应时间的关系35-37
• 2.5 本章小结37-38
• 3 道路照明光源动态视觉功效的研究38-52
• 3.1 动态视觉功效原理分析38
• 3.2 动态视觉功效测试方案38-42
• 3.2.1 影响动态视觉功效的参数分析38-39
• 3.2.2 测试方案设计39-42
• 3.3 动态视觉功效研究结果分析42-51
• 3.3.1 亮度对动态视觉功效的影响42-46
• 3.3.2 速度对动态视觉功效的影响46-51
• 3.3.3 静、动态视觉功效对比分析51
• 3.4 本章小结51-52
• 4 道路照明光源视疲劳的研究52-62
• 4.1 视疲劳研究原理分析52-53
• 4.2 闪光融合频率测试系统与测试方案53-58
• 4.2.1 测试系统构成53-54
• 4.2.2 闪光融合频率计54-55
• 4.2.3 测试方案55-58
• 4.3 视疲劳研究结果分析58-60
• 4.3.1 亮度对闪光融合频率的影响58-59
• 4.3.2 光源对闪光融合频率的影响59-60
• 4.4 本章小结60-62
• 5 道路照明光源视敏度的研究62-68
• 5.1 视敏度研究原理分析62
• 5.2 瞳孔测试方案62-64
• 5.2.1 瞳孔测试方法62-63
• 5.2.2 测试方案63-64
• 5.3 视敏度研究结果分析64-66
• 5.3.1 亮度对瞳孔直径的影响64-65
• 5.3.2 光源对瞳孔直径的影响65-66
• 5.4 光源对视疲劳抑制的综合分析66
• 5.5 本章小结66-68
• 6 结论与展望68-70
• 6.1 论文主要工作68-69
• 6.2 创新点69
• 6.3 研究展望69-70
• 参考文献70-74
• 附录A74-76
• 附录B76-78
• 附录C78-80
• 附录D80-82
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果82-86
• 学位论文数据集86

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