[发明专利]偏振光式视度测量仪

说明书

技术领域：

本发明偏振光式视度测量仪属于视觉光学仪器。在照明工程和技术中可以定量的评价照明的数量和质量，可以定量的测量视觉疲劳，也可以在海上航行、航空飞行方面用来定量的测量各种气候条件下特殊目标的视度(能见度或可见度)。

背景技术：

过去在航海方面，为了能够衡量出不同自然(阴暗或雾气)条件下观测目标(敌舰或障碍物)，曾经利用光楔来制做光学仪器。但是随着科学发展也早已被淘汰。近代在照明工程和技术中均用多人的主观评价来评估照明的数量即照度(光线)够不够多，照明质量够不够好(是否眩光等)。这类主观评价不是定量的，是不准确的，是靠大多数人感觉统计的结果。随着照明科学的迅速发展，这种评价方法不太适应工程技术的需要。本发明偏振光式视度测量仪是在这种情况下适时而生。它采用光学原理和有关技术解决了视感觉的定量的测量问题。

发明内容：

视度(Visibility)，也称可见度或能见度，它表示人们看目标(物体)的清楚程度。对于有正常视觉条件的人来说，目标的视度与该目标的物理条件及其所处的物理环境有关。一个目标要能够被看见，就要有一定的大小即在一定观察距离条件下的一定视角α、该目标与其背景要有一定的亮度(包括色彩)对比度C、和一定的照明条件(照明质量和数量)下的照度值E。偏振光式视度测量仪，以下简称本视度仪，本视度仪就是用来测量处在上述各不同物理条件下目标视度的仪器。

视度是一个视觉上的心理物理量，它是上述三个物理量的函数。即V＝f(α、C、E)。当上述条件之一恶化到一定程度时，即达到目标刚刚被看见又刚刚被看不见时，就是该目标的临界可见条件。一个可以看清楚的目标其可见条件，一定要高于其临界可见条件。高出的程度越大其视度也越大。当视角和照度一定时，对比度就可以用来衡量目标的视度。本视度仪就是用改变对比度的办法来测量视度的。目标的视度定义为该目标的对比度高出其临界对比度的倍数，定义用下述公式(1)表示：

V=CC′---(1)]]>

公式(1)中：V---视度；C---对比度；C′---临界对比度当视角和照度一定时，该目标的临界对比度C′是一定的。当目标的对比度等于临界对比度时，视度等于1，即临界条件时视度等于1。

偏振光式视度测量仪就是用偏振光原理改变目标与其背景的对比度达到临界对比度以达到测量目标视度的仪器。本视度仪就是通过改变检偏器相对于起偏棱镜的转角就可以调节并达到目标的临界可见条件。从达到临界可见条件时转过的角度就可以计算出该目标的视度值。如果该转角为β，则视度值V与β的关系如下公式(2)：

V=1cos2β---(2)]]>

附图说明：

以下结合附图说明本发明视度仪的原理、构造及其应用。

附图1、偏振光式视度测量仪的光学原理图；

附图2、用偏振光式视度测量仪测量目标视度的工作原理图；

附图3、本发明偏振光式视度测量仪的主体构造图；

附图4、本发明偏振光式视度测量仪的运算显示器电路框图

附图1表示了偏振光式视度测量仪的光学原理图。从被观测目标1出来的自然光通过起偏棱镜2后起偏成两束偏振光。该两束光经过检偏器3时可以改变着它们的光强度。其后到达观测者的眼睛时，被看到的目标4可以被改变达到临界视觉条件。于是就可以达到测量视度的目的。

如何达到临界视觉条件，见附图2。附图2a是未经过光学系统时目标及其背景的亮度分别为L_t和L_b。