分布光度測(cè)量系統(tǒng)是測(cè)量燈具或光源空間光度分布特性的重要手段,然而由于測(cè)量空間和消光材料吸收率的局限性,致使測(cè)量環(huán)境中存在著大量的雜散光,從而降低了光度測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此,本文提出了物理消雜結(jié)構(gòu)和誤差修正算法相結(jié)合的手段來(lái)提高光度測(cè)量的準(zhǔn)確性。論文針對(duì)雜散光對(duì)光度測(cè)量系統(tǒng)的影響,采用幾何光學(xué)分析法和雜散光輻射理論,對(duì)光度測(cè)量系統(tǒng)的雜散光進(jìn)行溯源分析;根據(jù)雜散光反射傳輸特性,結(jié)合近似絕對(duì)黑體結(jié)構(gòu)理論和吸光度加和理論,設(shè)計(jì)了具有高折反效果的凹型窄光闌陣列消雜模型;由于此結(jié)構(gòu)在不同光闌間隔對(duì)雜散光反射吸收的效果不同,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)粒子群算法（Adaptive Inertia Weight Particle Swarm Optimization,AIPSO）搜索光闌最優(yōu)間隔,來(lái)構(gòu)建最優(yōu)凹型窄光闌陣列模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)雜散光的有效抑制。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)雜散光抑制后,殘留雜散光的固有誤差以及系統(tǒng)老化的所帶來(lái)的時(shí)變誤差問(wèn)題,采用了點(diǎn)源透射率（Point Source Transmint,PST）的方法對(duì)雜散光所引起的系統(tǒng)誤差分布特性進(jìn)行分析;根據(jù)PST對(duì)系統(tǒng)誤差分布特性的近似估計(jì),考慮到光度數(shù)據(jù)的... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1分布光度計(jì)式測(cè)量系統(tǒng)

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文4仿真軟件，根據(jù)光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)物模型，搭建仿真模型進(jìn)行仿真，來(lái)驗(yàn)證光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否有誤并找出系統(tǒng)中雜散光誤差的主要來(lái)源，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。例如，法國(guó)對(duì)POLEDR進(jìn)行了雜散光仿真分析，結(jié)果表明由于第一片透鏡邊緣未涂黑，導(dǎo)致像面產(chǎn)生了亮環(huán)，因此在POLEDR-1中進(jìn)行了改進(jìn)，避免了亮環(huán)的產(chǎn)生[24]。北京空間機(jī)電研究所針對(duì)“高分四號(hào)衛(wèi)星”的R-C相機(jī)的內(nèi)外視場(chǎng)的雜散光問(wèn)題，采用視場(chǎng)外太陽(yáng)規(guī)避分析的方法和視場(chǎng)內(nèi)雜散光系數(shù)分析的方法來(lái)分析了系統(tǒng)雜散光，并詳細(xì)闡明了設(shè)計(jì)了遮光罩、檔光環(huán)、消光筒等雜散光抑制結(jié)構(gòu)具體細(xì)節(jié)要求[25]。1.2.2雜散光抑制的常規(guī)手段采用幾何光學(xué)、雜光輻射特性以及雜散光分析軟件光學(xué)系統(tǒng)的雜散光進(jìn)行溯源分析，以明確雜散光來(lái)源；在此基礎(chǔ)上，可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的雜散光抑制模型，來(lái)抑制雜散光對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的影響；在光學(xué)系統(tǒng)上常用的雜散光抑制手段如下：（1）雜散光抑制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如：遮光罩、消光環(huán)、各種光闌等消光結(jié)構(gòu)；雜散光抑制結(jié)構(gòu)可以根據(jù)雜散光的傳輸特性，通過(guò)阻斷或者改變雜散光的傳輸路徑，來(lái)抑制散射及漫反射光線對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的干擾；例如，2016年，宋延嵩等人針對(duì)激光準(zhǔn)直系統(tǒng)中的雜散光問(wèn)題，設(shè)計(jì)了3種不同結(jié)構(gòu)的消光環(huán)[26]，通過(guò)提高光線在準(zhǔn)直系統(tǒng)中的折反效果，從而來(lái)抑制雜散光對(duì)準(zhǔn)直系統(tǒng)的影響，如圖1-2所示。圖1-2激光準(zhǔn)直系統(tǒng)三種消光環(huán)結(jié)構(gòu)Fig.1-2Structureofthreekindsofextinctionringsaboutthecollimatingsystem（2）對(duì)關(guān)鍵光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行消雜處理，如在結(jié)構(gòu)表面涂覆吸收光性較好的啞光黑漆或涂層、在光學(xué)元件表面設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)增大表面粗糙度以及設(shè)

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文5計(jì)低反射率膜系統(tǒng)用于光學(xué)表面等。例如：在POLEDR-1中，通過(guò)對(duì)第一片透鏡邊緣進(jìn)行黑色處理，可以有效的避免了亮環(huán)的產(chǎn)生（3）通過(guò)設(shè)置光學(xué)陷阱來(lái)改進(jìn)光機(jī)結(jié)構(gòu)，盡量減少一級(jí)雜散光的被照射面，，抑制雜散光的影響[27]；例如，2017年，周昭等人搭建微型拉曼光譜儀仿真模型[28]，通過(guò)對(duì)微型拉曼光譜儀進(jìn)行光線仿真追跡分析，從而分析得出雜散光影響的主要來(lái)源，根據(jù)雜散光傳輸特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并改進(jìn)了V型光學(xué)陷阱來(lái)對(duì)微型拉曼光譜儀的雜散光進(jìn)行抑制，抑制之后的雜散光線降低了50%，如圖1-3所示。圖1-3V型光學(xué)陷阱雜散光抑制結(jié)果Fig.1-3ResultsofstraylightsuppressioninV-shapedopticaltraps在光學(xué)系統(tǒng)上，雜散光抑制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要是利用光學(xué)分析理論對(duì)系統(tǒng)的雜散光進(jìn)行理論分析，在此基礎(chǔ)上，采用光學(xué)仿真軟件對(duì)系統(tǒng)雜散光的傳輸路徑仿真追跡分析，根據(jù)理論及仿真分析結(jié)果來(lái)指導(dǎo)抑制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及改進(jìn)；并進(jìn)行多次優(yōu)化和反復(fù)迭代實(shí)驗(yàn)，來(lái)得到適用于某一光學(xué)系統(tǒng)雜散光抑制的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。1.2.3分布光度測(cè)量系統(tǒng)概述分布式光度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)是光源空間分布特征測(cè)量的專用系統(tǒng)，系統(tǒng)的核心設(shè)備是分布光度計(jì)（也被稱為變角光度計(jì)）。分布式光度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)的原理是：將被測(cè)光源或發(fā)光體置于一個(gè)不存在反射、散射以及折射的理想球形腔體當(dāng)中，將被測(cè)光源點(diǎn)燃，光線照射在球體內(nèi)壁；根據(jù)立體角的計(jì)算方法，將球體表面均分成若干個(gè)小面積，測(cè)量并記錄每一個(gè)面積上的光照度，并根據(jù)光強(qiáng)反比定律可求得被測(cè)發(fā)光體在此空間上的光強(qiáng)分布數(shù)據(jù)，同時(shí)，也可根據(jù)單位面積光照度疊加定律求得被測(cè)發(fā)光體的總通量以及區(qū)域光通量[29]。根據(jù)分布光測(cè)量系統(tǒng)的原理可以設(shè)計(jì)出不同結(jié)構(gòu)的測(cè)量系統(tǒng)，目前，常用的分布光度測(cè)量系統(tǒng)有

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]空間外差拉曼光譜儀的光柵多級(jí)衍射雜散光分析與抑制方法[J]. 李員赫,楊超,薛常喜,李曉天,馬振予.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]多角度偏振成像儀雜散光仿真分析[J]. 韓琳,李雙,洪津,駱冬根,孫亮,張苗苗.  大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[3]改進(jìn)PSO算法優(yōu)化LSSVM模型的短期客流量預(yù)測(cè)[J]. 陸文星,李楚.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(18)
[4]傅里葉變換光譜儀多次反射雜光對(duì)調(diào)制度的影響分析[J]. 陳芳,高超,徐彭梅.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(09)
[5]基于多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的局部放電特高頻時(shí)延定位誤差修正算法[J]. 周南,羅林根,高兆麗,沈大千,盛戈皞,江秀臣.  高電壓技術(shù). 2018(11)
[6]大氣散射對(duì)地表雙向反射分布函數(shù)反演的影響與修正[J]. 陳川,易維寧,崔文煜,黃紅蓮.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(07)
[7]前向臨邊大氣探測(cè)成像光譜儀光譜雜散光修正[J]. 李占峰,王淑榮,黃煜,薛慶生.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[8]用于點(diǎn)源透射比測(cè)試的光電探測(cè)裝置設(shè)計(jì)及檢測(cè)[J]. 張寧,葉露,宋瑩.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]側(cè)面遮攔式日暈光度計(jì)的雜散光理論分析（英文）[J]. 孫明哲,張紅鑫,劉維新,夏利東.  光子學(xué)報(bào). 2017(12)
[10]基于EM-EKF算法的RBF-AR模型參數(shù)估計(jì)（英文）[J]. 席燕輝,彭輝,莫紅.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(09)

博士論文
[1]多角度偏振成像儀雜散光特性與校正研究[D]. 張苗苗.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]焊接接頭疲勞壽命智能評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用研究[D]. 鄒麗.大連交通大學(xué) 2017
[3]大口徑多光譜變焦光學(xué)系統(tǒng)雜散光分析與抑制技術(shù)研究[D]. 梅超.中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所） 2014

碩士論文
[1]基于視覺(jué)仿真的列車客室照明設(shè)計(jì)[D]. 沈鵬.北京交通大學(xué) 2019
[2]基于雙向散射分布函數(shù)的白光LED熒光涂層精確建模及應(yīng)用[D]. 陳家曉.華南理工大學(xué) 2017
[3]衍射光柵雜散光測(cè)試儀模型設(shè)計(jì)及性能評(píng)價(jià)方法研究[D]. 翟珊珊.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2013



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