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灯扥研究论文

2023-03-04 23:44 来源:学术参考网 作者:未知

灯扥研究论文

  浅析舞台灯光技术

  摘要:本文笔者介绍了舞台灯光的发展,组成,舞台灯光控制系统结构及设备安装的位置与功能,并阐述了舞台灯光的配电、控制以及工程设计中相关的技术知识。
  关键字:舞台灯光,控制系统,通讯模块
  自从舞台产生,舞台照明随之成为舞台组成的部分。舞台照明,贵在突出视觉、写实、审美和表现四大要素。经历了多年演变。逐渐发展成今天比较完善和先进的照明系统。戏剧的第一个繁荣期,出现在两千多年前的古希腊。当时的剧场都是露天或半露天的。 舞台的照明都靠天上那巨大无比的“灯”— — 太阳, 所以只能在白天演出。而夜晚休息娱乐的需要、露天演出易受天气影响等客观弊端及戏剧的发展使舞台灯光成了人们必须解决的问题。
  剧场照明设计是否成功,是以舞台灯光的处理是否得当为标志。舞台灯光不仅要照亮演员,让观众看清面部表情、神态和动作,更重要的是充分运用照明技术,调动灯光操作等手段来强化艺术效果,使观众有身临其境之感。舞台灯光的安装部位、功能及灯具配置舞台灯光按其使用功能主要分为两种:可调光的调光回路;不可调光的直放回路。舞台照明方式一般分为三种:
  a。一般照明。指顶光和伸出式舞台作为部分顶光的吊点灯环,以及葡萄架上、天桥上的照明。
  b。重点照明。指面光、耳光、柱光、侧光、脚光、流动光和伸出式舞台的低角度面光、内(外)侧光、转台流动光以及乐池内设置的供接乐谱灯的低压插座。
  c。装饰照明。指天排光、地排光和舞台上使用的激光效果器、追光、流动音乐喷泉以及各式电脑灯。
  舞台灯光如此重要上面的叙述比较简单,下面从技术的角度进行剖析:
  舞台灯光控制系统结构可以大致分为三个模块;人机界面模块,主控机模块和底层控制模块。三大模块相互间利用RS485总线通讯,以固定的波特率传输数据。
  人机界面模块的功能主要是接收控制人员的控制指令,一般可以用简单的工控面板实现。该模块接收到指令以后不作指令的翻译,直接通过RS485总线传输按键信息到主控机模块。
  主控机是整个布光控制系统的核心部分,负责上层控制界面和底层硬件控制模块的联系。主控机在收到控制模块发来的按键信息后经过翻译, 形成二进制的控制的指令; 然后主控机依据收的指令和相关的控制模块地址组成一帧完整的数据,并通过RS485总线传输到下行总线上, 各底层控制模块再按地址匹配获取属于自己的数据。
  底层控制模块是直接控制舞台灯光动作的硬件设备。由于舞台灯光的数目一般比较多,因此控制模块的数量一般也在10~ 20之间, 所有的控制模块都挂靠在同一总线上,相互之间独立编程。当主控机向总线上发送数据时, 所有控制模块都接收到数据信息,并根据帧结构所包含的地址信息解析出属于自己的指令并执行之。
  舞台灯光控制系统控制模块其主要的功能有2方面: 一是和主控机的通讯, 接收来自上层的指令。二是根据指令控制硬件电路实现对灯光动作的控制。下面分别就这两个模块进行介绍。
  下面介绍一下接收通讯模块:
  ① 通讯方式选择
  由于控制信号相对简单,这里采用的是串行通讯方式。这种方式运用起来比较方便, 对外围器件要求不高, 半/全双功方式可自由选择。在异步方法中最重要的是波特率的设置。太高, 会增加单片机的负担,甚至不可实现;太低,会影响整个操作的响应速度。
  ② 传输标准选择
  目前各种传输标准很多,但各有优缺点。由于布光系统作于演播厅,各种音响,电器的干扰会很多,因此,所选的传输方式应是抗干扰比较强的。由此考虑,在通讯距离为几十米到上千米时,选用RS485总线传输是比较理想的。485总线利用两条传输线,采取平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,加上接收器具有高的灵敏度,能检测低达200mV 的电压, 因此可以大大增强传输时的抗干扰能力,传输信号在千米以外可得到恢复。
  RS485总线使用方便,用一对双绞线即可实现多站联网构成分布式系统。它设备简单,价格低廉,能进行长距离通信,故在工程项目中获得了广泛的应用。
  ③ 收发器选择及使用
  在485总线上传输的是485电平,而单片机和主控微机只能识别TTL电平。这样,在两者间就必须有专用芯片设计转换电路,这就是收发器。收发器的种类很多,可根据需要转换不同的电平,这里只需要485一一TTL 电平间的转换。比较-g。用的是M ax48x系列, 和带隔离的Max148x系列。在应用中, 为减少通讯电路与其他电路间的干扰,必须要有隔离级。虽然可以直接使用较高档的带隔离级的485收发器, 但从价格考虑, 还是自行设计隔离电路更好。这里运用光电耦合器件,单独电源供给等手段实现隔离。在使用M ax483是要注意使能端的控制。收发器处于接收状态只有在/RE =0, 并且可移植性, 避免了不必要的重复工作。图2 中的模块功能管理层和硬件驱动和基本功能函数接口层同属于Opentv中间件。模块功能管理层是为方便编写用户应用程序, 按照一定的中间件函数接口标准编写的有关于音频、视频和频道操作管理和控制的函数。驱动与基本函数接口层是OpenTV 中间件的底层部分。这一层次的软件编写要根据具体的硬件驱动来进行相应的改动,目的是提供给模块功能管理层统一的驱动接口函数。
  ③ 操作系统和硬件驱动层
  本系统所采用的操作系统是pSOS;硬件驱动层主要针对各硬件模块, 提供相应的驱动程序。主要的驱动包括:Kernel模块,主要负责提供对进程的操作,诸如进程的创建和删除等;接口模块,包括I C接口操作控制,RS一232 串口通信,智能卡的控制等;音频模块;视频模块;OSD 模块;解复用模块;解码模块;Flash 驱动模块;TUNER 驱动模块。
  最后一步是机顶盒系统的调试:本系统的软件是在pSOS编译器的基础上编译完成的。整个测试框图如图3所示。系统利用了一个TS 码流发生器作为机顶盒的调试TS 源。TS 流通过QAM 调制器调制到信道中,QAM 信号送到机顶盒的前端进行QAM 解调, 再送入系统板中进行信源解码。TS流也可以直接通过系统板中的接口送入以对信源解码进行单独调试。系统个人电脑的测试是在PC + WINDOWS2000平台上进行的。而系统运行软件则在pSOS 实时操作系统环境下执行。编译好的可执行文件通过仿真RoM 从串口下装到硬件平台上的RAM 中, 然后系统将从RAM 中的某一固定地址读出并执行程序。由于本硬件平台没有提供网口, 所以pSOS 自带的在线调试功能并不能实现,调试信息只能通过执行程序过程中的输出信息得到。
  因此, 将硬件上的串口与个人计算机串口相连,程序运行过程中的调试信息可以显示在个人电脑的屏幕上,从而, 编程人员可以得到所需要的调试信息。
  [总结语]
  如今灯光系统控制已经由原来的人工操作进化为计算机管控。对舞美工作者计算机水平的提高也提出了现实的要求。相信随着灯光照明系统的不断更新完善和舞美工作者素质的日益提高将使我们的舞台更具时代气息。更具诱惑力,更加精彩。
  参考文献:
  [1]李海东《建筑电气》科学技术出版社2002
  [2]金长烈、柳得安、姚涵 《舞台灯光》机械工业出版社 2004
  [3]窦维平、马英俊《视觉设计色彩》东南大学出版社 2001
  [4]张文杰《影视照明》 科技技术出版社 2005

谁有关于“现代商业空间中的灯光设计研究”的论文啊!

商业展示中的灯光配置设计 在商店里,左右顾客作出购买决定的是他所看到的商品,而这种 视觉印象往往是由灯光的配置所决定的。那么,设计师怎样通过 灯光的巧妙配置,来塑造一个有特性和吸引力的、令人愉快并有 安全感的商业空间环境呢? 一、 作为设计师,首先要明确灯光设计的目的有以下几点: 1. 提高顾客的情绪,刺激他们探寻的兴致; 2. 对环境照明及对展品照明的不同处理; 3. 尽量保持商品在自然光下的特性; 4. 用灯光来调整不够完美的建筑空间; 5. 避免眩光,使购物者在其中感觉舒适和安全; 6. 避免平淡和单一,应使各种灯具得到平衡的应用。 7. 提高灯具的配置效率,减少浪费。 二、 基本的功能要求 1. 吸引顾客的注意力; 2. 创造展示的趣味性和戏剧性; 3. 创造一种积极的购物环境; 4. 灯光应有对顾客的引导性; 5. 使展示平面具有灵活性; 6. 灯光配置应首先与平面布置和材料应用相配合; 7. 整体照明环境与重点展示区的灯光对比。 三、 作为照亮整个空间的环境灯光,需要考虑灯光的照度,色 彩的表达性与 装饰性,以及装饰光的照度,色彩的表达性与修 饰性,以及装饰光的数量。一般的情况下,销售的商品越昂贵, 其商业环境光照度越低,而对被展示物品的颜色的表达性与修饰 性越好,装饰灯的数量越多(参见表1)。顾客的第一印象十分 重要,当大脑还没有作出任何决定时,视线已经被吸引,或明或 暗与众不同的印象,是顾客对它及周围的环境的亮度作比较的结 果: 应用范围 建议的照度 照度(Lux) 专卖店:很低 150以下 高档商场:低 150-300 一般店铺:一般 300-500 超级市场:高 750以上 橱窗、特卖区:很高 3000-30000 颜色的心理作用是明显的。例如红色、橘红色会刺激人们的食欲 ,因此常常用在食品店的门头。色彩在塑造空间性格时作用非凡 。 作为装饰性的照明,从华丽的吊灯到发光灯槽,它们对视线的吸 引均远远大于它们本身的照明功能,从而成为一种吸引顾客的装 饰手法,使得处在该环境空间中的物品较周围区域的物品更具竞 争力。 四、 环境照明设计的技术手法 1. 在较小的空间中应尽量把灯具藏进顶棚;而在较宽敞的空间 应把灯具拿出来,并让它能照射到360O。 2. 用光线来强调墙面和顶棚,会使小空间变大;而要想使大空 间变小获得私密感,可用吊灯,或使四周墙面较暗,并用射灯强 调出展品。 3. 强调顶棚。用向上的灯照在浅色的表面上,会使较低的空间 显高;相反用吊灯向下投射,则使较高的空间显低。 4. 用灯光强调浅色的反向墙面,会在视觉上延展一个墙面,从 而使较狭窄的空间显得较宽敞;而采用深色的墙面,并用射灯集 中地照射展品,会减少空间的宽敞感。 五、 局部照明 局部照明,通常包括橱窗、陈列架及柜台的照明。局部照明是为 了强调顾客对商品的结构、肌理及色彩的印象。越昂贵的商店, 对这种局部照明的对比性和要求越高。射灯因其灵活性,常被当 作完成此类照明的主要灯具。射灯的光柱以不同的角度照射商品 ,会产生不同的效果。一般来讲,从一侧射来的光,比从正前方 或后方射来的光能更好地反映物体的结构、肌理和色彩。 六、总而言之,根据不同的色彩需要,灯具位置(墙面或顶棚) 以及照度,选择合适的灯具是设计师最重要的任务。成功的商业 展示的灯光设计取决于设计师与业主的良好沟通,以及各种保证 安全性、可视性、高品质、充分的数量、合理的能源消耗的技术 手法。 论光环境艺术构成 一、光的艺术作用 (一)、光艺术的起源 阳光、月光、星光和火光伴随着原始人 的生活,旭日与夕阳交替,白昼和黑夜循环,原始人在光的沐浴 下生成发育繁衍。火的发明使用,使人类进入了新的文明阶段, 火不仅用来照明、取暖、烧烤食物,到了晚间,原始人围着火堆 ,举起火把狂欢舞蹈,一堆堆火光映红了一张张欢乐而喜悦的脸 ,一串串舞动的火把构成火蛇巨龙,这就是人类早期的用光构成 的原始光艺术雏型。 随着火、蜡烛、油灯、汽灯、电灯等人工光源的发明创造,人类 跨越了一个又一个文明阶段进入了当今灯光照明高科技时代,由 于人工照明技术的迅速发展和人造光源的普及,人们的夜生活变 得越来越丰富多采,灯光艺术作为一种新的视觉艺术形式,把人 们的生活空间装点得更加美丽。在现代环境艺术设计、舞台艺术 设计、室内装饰等方面,灯光艺术已被广泛地应用。 (二)、光的艺术魅力 光照的作用对人的视觉功能的发挥极为 重要,因为没有光就没有明暗和色彩感觉,也看不到一切。光照 不仅是人视觉物体形状、空间、色彩的生理的需要,而且是美化 环境必不可缺少的物质条件。光照可以构成空间,又能改变空间 ;既能美化空间,又能破坏空间。不同的光照不仅照亮了各种空 间,而且能营造不同的空间意境情调和气氛。同样的空间,如果 采用不同的照明方式,不同的位置、角度方向,不同的灯具造型 ,不同的光照强度和色彩,可以获得多种多样的视觉空间效应: 如有时明亮宽敞,有时晦暗压抑;有时温馨舒适,有时烦躁不安 ;有时喜庆欢快,有时阴森恐怖;有时温暖热情,有时寒冷冷淡 ;有时富有浪漫情调,有时产生神秘感觉等等,光照的魅力可谓 变幻莫测。 在光照下,人和物就会产生明暗界面和阴影层次的变化,并在视 觉上赋予立体感。如果改变源的光谱成分、光通量、光线强弱、 投射位置和方向就会产生色调、明暗、浓淡、虚实、轮廓界面的 各种变化,这是运用光照艺术渲染环境艺术气氛和烘托人物性格 的重要手段。如同一头像摄影,如果取顶光直射照明,那么,人 脸给人以冷漠、严肃、阴森的感觉;如果取斜上方半侧光照明, 那么人脸轮廓分明给人以性格外向、精明能干的感觉;如果取多 光源散光照明,那么,给人以性格随和,心情愉快的感觉;如果 取向上直射照明,那么会给人以恐怖、凶残、愤怒的感觉。光雕 是现代造型艺术的新形式,有艺术家利用玻璃、冰块、透明塑料 等透光材料制成各种造形和灯具,光线从内部或外部照射,通过 投射光的透射、折射、反射等物理特性的充分发挥,构成光辉灿 烂的立体艺术,也有利用小型彩色灯泡、灯珠、霓虹灯、光导纤 维等灯具材料,直接构成五彩缤纷的灯光图案画面。 由灯光和音乐互相配合而创造的综合艺术在现代表演艺术和环境 艺术中十分流行,如现代摇滚歌星表演时,利用灯光照明的明暗 、色彩、强度,使整个舞台颜色瞬息万变,从而使歌迷们陶醉于 一种快节奏梦幻般的超现实世界。又如,灯光和音乐配合还用于 音乐喷泉、露天广场、歌舞厅、溜冰场以及商业建筑等环境艺术 气氛的渲染,设计师运用计算机控制灯光和音乐编制的程序,使 音乐的节奏同步配合灯光的强弱和摇曳,从而获得声、光、色的 综合艺术效果。 二、光构成原理 (一)、色光混合三定律 人眼睛不仅对单色光产生一种色觉, 而且对混合光也可以产生同样的色觉。例如520毫微米的单色光 刺激人眼产生绿色觉,将510毫微米与530毫微米的单色光混合刺 激人眼也可以产生绿色觉;又如580毫微米的单色光刺激人眼产 生黄色觉,将700毫微米的红光与510毫微米的绿光混合刺激人眼 也可以产生黄色觉,而且人眼感觉不出这两者之间有什么差别。 光谱中色光混合是一种加色混合,用3种原色光:红(R)、绿( G)、蓝(B)、按一定比例混合可以得到白色光或光谱上任意一 种光。格拉斯曼将色光混合现象归纳为三条定律:补光律、中间 色津、代替律。 补色律--每一种色光都有另一种同它相混合而产生白色的色光, 这两种色光称为互补色光。例如蓝光和黄光,绿光与紫光,红光 与青光混合都能产生白光。 中间律--两种非补色光混合则不能产生白光,其混合的结果是介 乎两者之间的中间色光。例如红光与绿光,按混合的比例不同, 可以和到介乎两者之间的橙、黄、黄橙等色光。 代替律--看起来相同的颜色却可以由不同的光谱组成。只要感觉 上是相似的颜色,都可以相互代替。例如颜色光A=色光B,色光 C=色光D,则A+C=B+D;又如A+B=C,而X+Y=B,则A+(X+Y)=C, 如:A(黄光)=B(红光+绿光),C(青光)=D(蓝光+绿光), A(黄光)+C(青光)=B(红光+绿光)+D(蓝光+绿光),其结 果是A(黄光)+C(青光)=淡绿光,B(红光+绿光)+D(蓝光+ 绿光)=红光+绿光+蓝光+绿光=白光+绿光=淡绿光。这就是代替 律。它在色彩光学上是一条非常重要的定律,现代色度学就是以 此为理论基础而建立的。色光混合定律属于加色混合,它与染料 、颜料的混合相反,后者为减色混合,其混合的规律也完全相反 。 (二)、三原色光混合 色彩物理理论中的加色法混合理论证明 ,红、绿、蓝三原色光等量混合时产生白光;红光与绿光等量混 合产生黄光;红光与蓝光等量混合产生品红;绿光与蓝光等量混 合产生青光。如果用字母R、G、B、Y、M、C、W分别代表红、绿 、蓝、黄、品、青、白,则可以由下式得出混合结果: 绿光(2G)+红光(2R)→黄光(Y) 红光(2R)+蓝光(2B)→ 品红光(M) 蓝光(2B)+绿光(2G)→青光(C) 红光(2R)+绿光(2G)+蓝光(2B)→白光(W) 如果三原色光 以二比一的比例混合,其结果如下: 红光(2R)+绿光(1G)→橙色 红光(1R)+绿光(2G)→黄绿 红光(2R)+蓝光(1B)→曙红 红光(1R)+蓝光(2B)→紫红 绿光(2G)+蓝光(1B)→翠绿 绿光(1G)+蓝光(2B)→天蓝 因为黄、品、青分别为红、绿、蓝色光的间色,因此也可表示为 : 2R+Y=2R+(2R+2G)=4R+2G→2R+G(橙) 2G+Y=2G+(2R+2G)=4G+2R→2G+R(黄绿) 2R+M=2R+(2B+2R) =4R+2B→2R+B(曙红) 2B+M=2B+(2B+2R)=4B+2R→2B+R(紫红) 2G+C=2G+(2B+2G) =4G+2B→2G+B(翠绿) 2B+C=2B+(2B+2G)=4B+2G→2B+G(天蓝) 如图45所示,凡通过 等边三角形中心点相对的两色互为补色关系,其混合的结果如下 : 蓝光(2B)+黄光(2G+2R)=2B+2G+2R→白光 天蓝(2B+G)+橙 光(R+G)=2B+2G+2R→白光 青光(2B+2G)+红光(2R)=2B+2G+2R→白光 翠绿(2G+B)+曙 红(2R+B)=2B+2G+2R→白光 绿光(2G)+品红(2B+2R)=2B+2G+2R→白光 黄绿(2G+R)+紫 红(2B+R)=2B+2G+2R→白光 字数限制也,1万多字,发不完,有兴趣联系我

汽车前照灯技术论文

汽车前照灯是在夜间行驶的主要照明装置,远近光形的好坏和照射方向对汽车夜间安全行驶起着重要的作用。下面是我整理的汽车前照灯技术论文,希望你能从中得到感悟!

汽车前照灯检测技术探讨

摘要:汽车前照灯是在夜间行驶的主要照明装置,远近光形的好坏和照射方向对汽车夜间安全行驶起着重要的作用。因此,为保障机动车运行安全,应对前照灯的有关性能进行严格检验。本文就汽车前照灯远近光检测技术进行了分析。

关键词:汽车;前照灯;检测

中图分类号:U46 文献标识码:A

前照灯是汽车在夜间或在能见度较低的条件下,为驾驶员提供行车道路照明的重要设备,也是驾驶员发出警示、进行联络的灯光信号装置。所以,前照灯必须有足够的发光强度和正确的照射方向。目前各大汽车检测站普遍采用先进的CCD成像技术和DSP图像处理相结合的方法进行汽车前照灯远近光的检测,从而达到汽车前照灯的自动跟踪光轴、发光强度、远光中心坐标、近光拐点坐标以及光轴偏角等特征参数的检测。

1 汽车前照灯远近光发光特点及作用

1.1 前照灯远光灯的发光特点

为了防止前照灯对司机和路人造成眩目,前照灯的灯具需要经过特别的设计,使灯具的发光性能达到一定的标准。所谓发光特性是指灯具发射可见光的光度(照射角度和发光强度)分布,其照射角度随方向而改变,常用发光强度分布曲线来表示。正常情况下,汽车前照灯远光发光特性,其光度分布如椭圆形状在上下方向和左右方向基本对称,越靠近中心点,照射度越大。

1.2 前照灯近光灯的发光特点

典型的前照灯近光的发光特性为非规则几何形状,具有明显的明暗截止线,在明暗截止线的左上方有一个比较暗的暗区,在明暗截止线的右下方有一个比较亮的亮区。其发光强度最强的区域在明暗截止线的右下方,光强最大的区域中心点,照度最大,并以这个中心点为中心,形成一定的等照度曲线。前照灯近光图可表示为图1,近光产生明显的明暗截止线,其水平部分在V-V′的左侧,右侧为与水平线向上15°的斜线或向上成45°的斜线。明暗线转折点处称为拐点。根据前照灯远近光的光形分布的特点,传统的前照灯远光检测技术以仪器检测为主,大多利用远光光斑图形的对称性,利用上下左右对称分布的光电池对光轴中心进行检测。而由于近光光斑图形的非对称性,无法使用测量远光的方法对近光进行单独检测,通常利用图像分析的办法来获取明暗截止线拐点的位置来测取远近光各个特征参数,为汽车驾驶员提供准确的数据。

汽车夜间行驶时,前照灯远光能照亮前100m处一定范围内高2m的物体,这样才能保证司机发现前方有障碍物时,及时采取制动或绕行措施,让停车距离在视距之内,确保行车安全。

2 汽车前照灯检测技术发展

汽车前照灯检测技术,从早期的屏幕观察检测,到后来的仪器检测,发展到现在用的CCD和数字图像处理(DSP)相结合的检测技术,都具备智能化、自动化检测技术水平。

2.1 屏幕法检测

简单的屏幕检测,就是在被测灯前方10m处垂挂一屏幕,在屏幕上按照标准要求画好光束照射位置点和线,把受检车辆的前照灯光打开,照射在屏幕上,用肉眼观察该光束的位置是否符合标准要求,可测近光和远光。这种方法的特点是设备简单,不需要软件处理系统,对场地和环境要求高、但效率较低,而且依赖人的主观判断的程度比较大,检测结果一致性较差,误差大。因此在大流量的检测线上,很少使用这种检测方法。

2.2 采用CCD感光检测技术

利用CCD摄像头的感光技术,将采集到的光信号转化为电信号的原理,并最终通过图像采集卡将模拟的电信号转化为数字信号,输出到计算机,由计算机数据处理系统进行处理,就可测出前照灯远光发光强度和近光偏移量。采用CCD对光检测技术,其检测精度完全可以满足国标±15′的要求。

2.3 数字图像处理DSP检测技术

这项新型的检测技术主要是把CCD摄像头采集到的模拟视频信号转化成数字视频信号,然后利用DSP(数字信号处理器)的数字视频采集卡及处理系统对数字视频信号根据需要进行数字运算和处理,以得到需要测量的参数。

从以上灯光检测技术的发展历程可以看出,随着电子技术和计算机技术的不断发展和普及,数字图像处理技术也得到了迅速的发展。到目前,各大汽车检测站用的较多的是利用CCD感光系统精确成像,采用DSP系统进行图像分析处理及电子控制技术,精确进行汽车前照灯远近光灯技术参数进行测试。DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理具有速度快,集成度高,接口方便等特点。

3 CCD感光系统的测量原理

3.1 成像原理

利用几何光学中的物像对应关系,使远处的大范围光强分布成为较小的可测量实像,用面阵CCD作为图像传感器,可以一次得到整个平面上的光强分布。

根据GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》中屏幕法的要求,前照灯利用几何光学中的物像对应关系,使远处(10m)屏幕上的大范围发光强度(光强)分布成为较小的可测量实像(1m处成像屏上),用面阵CCD作为图像传感器,可以一次得到整个平面上的光强分布。

前照灯可以认为是具有一定光强分布的面光源。前照灯在10m处光线会聚成像为AB。在光路中插人菲涅耳透镜组(假设等效为L)后,AB的光线实际会聚成实像为AB,如图2所示。

如果假设菲涅耳透镜的焦距为f,则有以下关系式:

选择合适比例的l和f彭阿以得到恰当的像,从而方便测量。

3.2 测量时的瞄准方式

空间角度的检测必须要获得2个点的位置,在光束偏角的测量中也不例外。在进行测之前,首先必须找到前照灯的位置或第一个光束参考点的位置。图3为瞄准前照灯方式的测量原理,这种测量方式是先利用CCD摄像头1找到前照灯的位置,然后用CCD摄像头2拍摄前照灯通过透镜成像后的光斑图像,分析其中的光轴位置(远光或近光),得到与零点相比的偏差,从而根据标定的数据得到实际前照灯的角度偏差值。

直接对准前照灯:

这种测量方式是先利用摄像头找到车灯的位置,然后拍摄成像后的光斑图像,分析其中的光轴位置(远光或近光),得到和零点相比的偏差,从而根据标定的数据得到实际的角度偏差值。

3.3 光强测量分析

由于在低照度下,CCD的输出电压与照度有良好的线性关系,这样CCD面元信号的数字量便可与外部光源照射到检测幕布上照度值联系起来了。根据测量时建立起来的关系数据库,根据空间采样后各像元的数字量即得出各点的光照强度。

3.4 角度测量分析

主要利用灯光(远光中心点、近光明暗截止线转角点)在屏幕上会有X的位移,经透镜成像后,在透镜像方焦平面上引起的成像点的位移X′可由CCD获得的数字化图像分析求出,进而推算出光轴偏转角度。利用远光照明的对称性,找到远光光斑的对称中心,然后在前照灯打开近光照明的条件下,模拟人眼的判断过程,对近光的拐点进行分析。同样的,在进行近光角度检测时,由于CCD图形具有分辨率高的优势,结合计算机技术,和光电池扫描的方法相比可以进行更为准确的拐点的搜寻。

结束语

综上所述,选用专业的图像处理芯片对前照灯近光光束配光图像进行分析处理,可准确确定近光光束明暗截止线转角和近光光束照射方向。

参考文献

[1]吴勇,邹颖.前照灯检测仪检测距离的探讨[J].汽车维护与修理,2005,12.

[2]赵彬.汽车前照灯检测过程中存在的问题及对策[J].无锡商业职业技术学院学报,2008,06.

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