[发明专利]一种光环境测试分析仪

权利要求书

1.一种光环境测试分析仪，其特征在于，由光接收模块(01)、节律效应强度分析模块(02)、空间视亮度评价模块(03)、定向定位测量模块(04)以及人机交互模块(05)组成；其中：

所述光接收模块(01)，包括余弦修正照度探头(101)、修正滤光片模组(102)、光电转换模块(103)、光谱探头(104)、CCD矩阵(105)；所述修正滤光片模组(102)根据不同测量需求采用V(λ)、N_m(λ)修正滤光片，或中性滤光片模组；发光体发射光辐射照射到光接收模块(01)，光辐射依次通过余弦修正照度探头(101)和可替换的修正滤光片模组(102)，光源光谱按照修正模组的光谱响应曲线形成有效测试光辐射，然后进入光电转换模块(103)；光谱探头(104)则将光辐射信息传递至CCD矩阵(105)，从而实现对光谱数据进行采集分析；

所述节律效应强度分析模块(02)，包括算法1模块(201)；节律效应强度分析模块(02)通过余弦修正探头(101)将接收到的光信号传递至N_m(λ)修正滤光片(102)进行筛选，从而获得有效光辐射信息；经过光电转换模块(103)后传输至算法1模块(201)，由算法1模块(201)进行积分计算处理，得出视黑素等效勒克斯EML；或直接使用中性滤光片模组(102)，测试不加修正的全光谱光辐射信息，通过软件处理获得视黑素等效勒克斯EML；

所述定位定向测量模块(04)，基于室内空间90°阴角进行构造设计，包括激光测距仪(401)、脚架(402)、云台或陀螺仪(403)；通过激光测距仪(401)、脚架(402)、云台或陀螺仪(403)对目标测量点位置进行准确定位，测量并记录空间的长、宽、高尺寸三维空间参数信息，以及实际探头测量的方向、高度、角度这些定向定位信息；所述定位定向模块(04)独立于空间视亮度评价模块(03)、节律效应强度分析模块(02)，独立进行三维空间参数测量；或为空间视亮度评价模块(03)、节律效应强度分析模块(02)提供具有定向定位信息的视黑素等效勒克斯EML、照度值(E)、光谱能量分布(SPD)；

所述空间视亮度评价模块(03)，包括算法2模块(301)、算法3模块(302)、算法4模块(303)；根据定向定位测量模块(04)实际测量的三维空间尺寸数据、以及指定方向角度下照度；带测光经过余弦修正探头(101)、滤光片(102)、光电转换模块(103)后传输至算法2模块(301)，经过算法2模块(301)的积分计算，获得照度值E；该照度测量独立于定位定向测量模块(04)进行运作，直接获得无定向定位信息的照度值E，或集合定位定向测量模块(04)的定向定位信息，对0°至360°范围内的照度进行测量；

所述照度值E在集合定位定向测量模块(04)获得0°至360°范围内的照度测量结果后，通过算法3模块(302)进一步进行平均处理，获得可表征人眼在空间中所接收光照刺激强度的柱面照度值E_cor，即柱面照度值；或对0°至180°范围内的照度结果进行平均处理，获得半柱面照度值；

所述照度值E在集合定位定向测量模块(04)中获得的定向定位信息后，由数据线传输至算法4模块(303)，由算法4模块(303)计算得出空间明亮度评价指标(MRSE)；

所述算法1模块(201)的计算式为：

EML＝72983.25∫P(λ)N_m(λ)dλ

其中，P(λ)为光谱功率分布，N_m(λ)为非视觉感光细胞ipRGCs中实际视黑素的光谱敏感特性函数；

所述算法2模块(301)的具体计算公式如下：

式中，A为仪器探头感光面面积，Φ值计算公式如下：

Φ＝683∫P(λ)V(λ)dλ；

所述算法3(302)的具体计算式为：

算法4模块(303)的具体内容如下：

通过测量地面与墙面交线中点处在对角方向下所测得的照度值、墙面与墙面交线中点处在对角方向下所测得的照度值，以及顶面与墙面交线中点处在对角方向下所测得的照度值，以三组与室内空间几何尺寸相关的系数α、β、γ进行修正调整、取平均值等处理，最终获得准确度较高的MRSE测量值；算法4模块(303)所使用具体计算公式为：

其中，E_{ww_mean}表示对于墙面与墙面四条交线的中点处，以对角方向进行测量照度值后取平均；E_{12_mean}表示对于地面长边与墙面两条交线的中点处、天花长边与墙面两条交线的中点处，以对角方向进行测量照度值后取平均；E_{34_mean}表示对于地面短边与墙面两条交线的中点处、天花短边与墙面两条交线的中点处，以对角方向进行测量照度值后取平均。