隧道内视觉环境需求和智能照明系统研究

发布时间：2017-07-15 19:14

  本文关键词：隧道内视觉环境需求和智能照明系统研究

  更多相关文章： 暗适应 人因工程 模拟平台 瞳孔面积 适应时间

【摘要】：随着隧道总里程比重不断增加,事故的发生率也随之增加。因隧道结构的特殊性,人眼在洞口处产生特有视觉效应即“黑洞”和“眩光”效应,隧道内外亮度的急剧变化,人眼在短时间内无法适应易发生交通事故。针对隧道照明问题国内外相继制定标准规范。但从人体生理角度研究隧道照明安全问题目前还没有明确方法。从人体生理角度考虑何种方式更适合隧道照明安全一直以来得到广泛关注。对隧道建设的可持续发展有着重要的意义。从人体生理角度研究隧道照明安全问题其关键是人眼适应能力。本课题研究建立一个隧道暗适应模拟平台,克服借助实际隧道研究的局限性。模拟隧道环境光从强光至弱光过程中人眼的适应性过程。本实验装置采用LED集成光源产生高亮度及低亮度的环境光、采用CMOS图像传感器集成模块采集瞳孔变化图像。通过隧道暗适应模拟平台测量8名测试人员不同照度下瞳孔面积大小以及瞳孔从高亮度稳定状态下变为低亮度环境下适应时间。根据测量得出瞳孔面积与照度呈幂函数关系且瞳孔适应时间在12s-15s范围内。根据上述规律,瞳孔适应时间在12s-15s范围内根据隧道行车速度(40km/h)得出最小安全距离约为133m。即确保隧道行车安全情况下基于瞳孔适应时间隧道照明长度至少设置为133m,为隧道照明安全距离提供基于人体视觉生理因素的基本要求。结合人眼适应时间、行车速度、隧道照明距离及环境照度差确定隧道内安全照明距离为隧道照明环境的改善提供安全节能的光环境控制方案。
【关键词】：暗适应 人因工程 模拟平台 瞳孔面积 适应时间
【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】：TU113.666;R77
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序言8-11
• 1 绪论11-22
• 1.1 引言11-12
• 1.2 视觉生理12-15
• 1.2.1 视觉感光细胞12-13
• 1.2.2 视觉暗适应原理及过程13-14
• 1.2.3 视觉适应机制14-15
• 1.3 国内外隧道照明规范与现状15-21
• 1.3.1 国内外隧道照明规范15-19
• 1.3.2 隧道照明研究现状19-21
• 1.4 课题研究内容及创新点21
• 1.5 后续章节内容21-22
• 2 视觉对隧道照度变化适应测试方法22-27
• 2.1 国内外研究方法22-23
• 2.2 隧道照明研究方法不足23-24
• 2.3 视觉暗适应测试方法24-26
• 2.3.1 暗适应影响因素研究24-25
• 2.3.2 暗适应测试整体方案25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 隧道暗适应模拟平台设计27-41
• 3.1 隧道暗适应模拟平台设计27-30
• 3.2 光源选取及照度值确定30-36
• 3.2.1 实际隧道照度测量30-31
• 3.2.2 模拟平台照度值设计31-32
• 3.2.3 光源选择32-36
• 3.3 瞳孔采集系统36-40
• 3.3.1 图像传感器选取36-37
• 3.3.2 光学镜头选择37-40
• 3.4 隧道暗适应模拟平台实物图40
• 3.5 本章小结40-41
• 4 隧道照度适应性实验方法41-48
• 4.1 暗适应测试的整体布局及步骤41-42
• 4.1.1 隧道暗适应测试的整体布局41
• 4.1.2 模拟平台操作步骤41-42
• 4.2 采集图像处理42-43
• 4.3 照度与瞳孔面积数据关系43-45
• 4.4 瞳孔暗适应数据分析45-47
• 4.5 本章小结47-48
• 5 基于瞳孔变化规律的照明系统研究48-53
• 5.1 隧道照明设计指标48-50
• 5.2 隧道智能照明系统研究50-52
• 5.3 本章小结52-53
• 6 结论与展望53-55
• 6.1 结论53-54
• 6.2 工作展望54-55
• 参考文献55-58
• 附录A58-60
• 附录B60-61
• 附录C61-62
• 附录D62-63
• 附录E63-64
• 附录F64-65
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果65-67
• 学位论文数据集67

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本文编号：545344