颜色测量仪器关键技术及其应用研究

发布时间：2017-09-12 11:39

  本文关键词：颜色测量仪器关键技术及其应用研究

  更多相关文章： 仪器仪表技术 光电积分测色仪 分光测色仪 滤光片匹配 光泽修正 反卷积算法

【摘要】：颜色测量是将颜色这一心理物理量量化的重要手段。颜色测量仪器作为光谱仪器的一个分支,与半导体、计算机等相关学科的发展紧密联系在一起。我国颜色测量仪器的发展水平一直落后于国外。随着目前半导体技术的发展和以LED为代表的新光源技术的进步,颜色测量仪器的发展有了新的契机。利用技术研发中的后发优势,尽快实现颜色测量仪器技术上的赶超,无论是对于技术本身,还是对于国内颜色测量仪器行业的发展,都有很重要的现实意义。本文讨论了颜色测量仪器相关技术,就一些关键问题提出了解决方案。在光电积分测色仪的研究中,针对目前技术手段中由于滤光片匹配精度低导致的示值误差较大的问题,提出了使用有色玻璃的漫入射透过率作为依据的计算模型算法。推荐了一种光电积分测色仪的结构设计,实验结果示值误差最大值△Y0.93,Ax0.0142,△y0.0172,已达到一级计量合格水平。在分光物体色测量仪器的研究中,针对目前测色仪器中普遍存在的SCE条件下测试结果的器间差问题,提出了一种依据物体表面光泽数据对SCE测试数据进行修正的测试结构和修正算法。基于此结构提出了一种基于LED复合光源和多角度采样的复现性优化设计的分光测色仪设计方案,采用d：8几何条件,兼容SCI/SCE测量条件。仪器实验结果误差最大值△Y0.67,△x0.0048,△y0.0016,达到一级计量合格水平。另外,由于目前的测色仪器复现性的评价方法不能充分的评价仪器复现性,本文提出了一种优化的多角度仪器复现性检定办法。分光光源颜色照度测量仪器的研究中,针对仪器采用微型光谱仪作为分光传感器的情况下余弦响应特性较差的情况,提出了一种采用光电积分和分光法结合的余弦响应特性优化设计方案。针对分光法光源颜色照度测量仪器由于光谱分辨率过低导致的测量结果光谱曲线畸变,提出了基于维纳滤波反卷积算法的光谱分辨率优化技术应用于仪器设计。通过实验对优化设计方案进行试验,测量结果中对不同光源测试最大色坐标偏差△x0.0035,△y0.0047,色温偏差最大值小于150K。
【关键词】：仪器仪表技术 光电积分测色仪 分光测色仪 滤光片匹配 光泽修正 反卷积算法
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH744.1
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-19
• 第1章 绪论19-31
• 1.1 课题背景19-20
• 1.2 颜色测量仪器简介20-24
• 1.3 国内外研究现状24-28
• 1.3.1 光电积分颜色测量仪器的国内外研究现状24
• 1.3.2 分光测色仪的国内外研究现状24-28
• 1.4 目前研究中存在的问题28-31
• 第2章 颜色测量仪器的理论基础31-49
• 2.1 测色仪器设计的理论基础31-35
• 2.1.1 光电积分颜色测量仪器的设计理论32
• 2.1.2 分光颜色测量仪器的设计理论32-35
• 2.2 颜色测量仪器的照明和观测几何条件35-39
• 2.3 光泽对颜色测量产生的影响39-48
• 2.3.1 光泽的理论分析40-43
• 2.3.2 d:8几何条件包含反射光测量结构(di:8°)的光泽影响43-44
• 2.3.3 d:8几何条件去除反射光测量结构(de:8°)的光泽影响44-45
• 2.3.4 0:45和45:0测量结构的光泽影响45-48
• 2.4 本章小结48-49
• 第3章 光电积分测色仪器的优化设计49-67
• 3.1 滤光片匹配的优化设计49-57
• 3.1.1 漫入射滤光片透过率的修正52-54
• 3.1.2 滤光片的漫入射光谱透过率的测量方法54-55
• 3.1.3 实验结果与分析55-57
• 3.2 光电积分测色仪器的设计57-66
• 3.3 本章小结66-67
• 第4章 分光颜色测量仪器的设计与优化67-104
• 4.1 光源部分68-71
• 4.2 分光传感器的选型和应用71-73
• 4.3 仪器波长定标73-75
• 4.4 仪器结构设计75-78
• 4.5 检定规程中复现性测试的优化方案78-83
• 4.6 基于多角度采样的复现性优化设计83-86
• 4.7 重复性优化设计86-88
• 4.8 光谱反射率定标88-89
• 4.9 基于光泽分析的SCE修正模型的设计89-100
• 4.9.1 基于光泽分析的修正模型理论分析91-93
• 4.9.2 修正模型的设计93-94
• 4.9.3 实验验证94-97
• 4.9.4 对其它SCE条件测试结构的器间差矫正97-100
• 4.10 仪器性能评价100-102
• 4.11 本章小结102-104
• 第5章 分光光源颜色照度测量仪器的研究104-125
• 5.1 光源色测量理论104-109
• 5.2 对光源颜色照度测量仪器的计量检定要求109-111
• 5.3 分光光源照度颜色测量仪器的余弦特性优化设计111-114
• 5.4 手持分光光源颜色照度测量仪器定标方法研究114-116
• 5.5 基于反卷积算法的光谱分辨率优化技术研究116-123
• 5.6 本章小结123-125
• 第6章 总结和展望125-127
• 参考文献127-132
• 攻读博士学位期间主要的研究成果132-133

【参考文献】

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本文编号：837010