[发明专利]一种基于自由曲面的深海照明灯设计方法及设计系统

权利要求书

1.一种基于自由曲面的深海照明灯设计方法，其特征在于，包括下述步骤：

确立深海目标照度分布函数；

根据所述深海目标照度分布函数计算配光曲面的离散面型点；

根据所述离散面型点进行B样条曲面拟合获取初始面型结构；

对所述初始面型结构进行优化处理得到优化面型结构；及

判断所述优化面型结构是否满足照明要求，若是，完成深海照明灯设计；若否，重复上述步骤。

2.根据权利要求1所述的基于自由曲面的深海照明灯设计方法，其特征在于，其中，在确立深海目标照度分布函数的步骤中，具体为：根据深海中光的吸收、衰减特性方程I＝I₀e^{-(α(λ)+β(λ))L}，确定不同工作状态下，目标面的照度随照明角度、空间位置以及探测距离变化的分布函数，其中λ-光波长，I-经过衰减后的光强，I₀-衰减原始光强，α(λ)-光的吸收系数，β(λ)-光的散射系数，L-衰减路径。

3.根据权利要求2所述的基于自由曲面的深海照明灯设计方法，其特征在于，其中，在根据所述深海目标照度分布函数计算配光曲面的离散面型点的步骤中，具体为：根据所述深海目标面的照度分布，建立光源面与目标面的能量网格映射模型，然后根据斯涅耳定律，确定配光曲面的离散面型点分布。

4.根据权利要求3所述的基于自由曲面的深海照明灯设计方法，其特征在于，其中，在根据所述离散面型点进行B样条曲面拟合获取初始面型结构的步骤中，具体为：根据配光曲面的离散面型点进行B样条曲面拟合，利用UG构建深海照明灯的初始面型结构。

5.根据权利要求4所述的基于自由曲面的深海照明灯设计方法，其特征在于，其中，在对所述初始面型结构进行优化处理得到优化面型结构的步骤中，具体为：

构建面型优化函数；及

根据所述优化函数对所述初始面型结构进行优化处理得到优化面型结构。

6.根据权利要求5所述的基于自由曲面的深海照明灯设计方法，其特征在于，其中，在构建面型优化函数的步骤中，具体为：基于蒙特卡洛模拟法进行照明系统的光线追迹得出照度分布的仿真结果，通过计算仿真设计结果与理论结果的偏差，以面型点为变量构建面型优化函数。

7.一种基于自由曲面的深海照明灯设计系统，其特征在于，包括：

照度分布模块，用于确立深海目标照度分布函数；

计算模块，用于根据所述深海目标照度分布函数计算配光曲面的离散面型点；

拟合模块，用于根据所述离散面型点进行B样条曲面拟合获取初始面型结构；

优化模块，用于对所述初始面型结构进行优化处理得到优化面型结构；及

判断模块，用于判断所述优化面型结构是否满足照明要求。