空间分辨光谱和可见/近红外光谱的番茄颜色等级判别

比较分析空间分辨光谱和单点可见/近红外光谱（可见/短波近红外光谱和中波近红外光谱）对番茄颜色的识别能力。根据番茄表面和内部颜色将600个样品分为6个等级（green, breaker, turning, pink, light red和red）。分别利用新型空间分辨光谱系统（550~1 650 nm）,可见/短波近红外光谱仪（400~1 100 nm）和中波近红外光谱仪（900~1 700 nm）采集番茄的空间分辨（spatially-resolved, SR）光谱和单点可见/近红外（SP Vis/NIR）光谱,建立番茄等级的偏最小二乘判别（PLSDA）模型,比较其对番茄颜色等级的预测效果。结果表明, SR光谱组合可在最佳单一SR光谱基础上进一步提高番茄颜色的识别能力,对番茄表面颜色和内部颜色的识别率可分别达到98.8%和84.6%。光源-检测器距离较近的SR光谱对番茄表面颜色的识别有帮助,而光源-检测器距离较远的SR光谱能较好的判别番茄内部颜色。SP NIR光谱在对番茄表面颜色判别中与SR光谱具有一定可比性,其分类准确率可达到95%,但SP Vis/NIR光谱在对番茄内部颜色识别中具有较低的分类准确率,分类结果远不如SR光谱,说明SR光谱比SP Vis/NIR光谱对番茄颜色的判别更具潜力。     

半导体激光船舶号灯颜色属性的设计与仿真

为了提高现行船舶号灯在复杂光环境中的可识别性,更好地保障船舶夜航安全,运用色度学及半导体激光器的发光原理,设计了一种新型船舶号灯。选取长度大于等于50 m的机动船的右舷灯和桅灯为实验对象,在三维实体建模软件（Lighttools）环境下建立右舷灯和桅灯的实体模型,并对这2种号灯的半导体激光器光谱区波长、光谱权重、功率、光线数量、光线追迹阈值等参数进行设置,模拟了不同接收距离处灯光的颜色属性。模拟结果表明:半导体激光号灯右舷灯颜色刺激纯度为1;半导体激光号灯中桅灯光色的色品坐标与参考白光（色品坐标为（1/3,1/3））接近,二者均符合《国际海上避碰规则》对号灯颜色属性的要求。     

TCS230颜色传感器模糊识别算法

针对TCS230颜色传感器对颜色的RGB频率值采集速度快、精度高而难以精确判断具体颜色的问题,提出了融入模糊算法进行颜色识别的方法。采用可编程的TCS230颜色传感器搭建的非接触式的RGB频率值的采集电路,对采集到的RGB频率值进行模糊化,根据由离线的样本数据确定出的模糊关系进行计算,得出模糊输出,最终解模糊并清晰化后就可以得出物体的颜色。通过智能小车的颜色识别实验表明,采用该方法在颜色识别方面准确度高,计算量少,能较为理想的进行颜色的识别分类。     

基于数码相机的多探头颜色检测系统

由LED光源、传光光纤、探头、数码相机和计算机组成颜色系统,用计算机获得被测物体表面颜色图像并应用LabVIEW软件来识别点颜色的RGB值.光源为多个探头提供光,且多根传光光纤共用1台数码相机,实现少数终端情况下同时对大面积物体或多个物体的表面颜色进行多点检测,提高了检测效率.     

基于Hough变换和颜色特征的预瞄准技术研究

为实现激光通信终端地面验证实验中终端的自动对准,提出了一种基于图像识别的预瞄准方法.该方法首先基于颜色特征提取出图像中的指示光斑与标尺光斑,根据标尺光斑的尺寸,建立图像与实物的比例关系,并预估出目标圆的半径像素值.然后,基于Hough变换原理识别出图像中的通信终端通光中心位置,并与指示光斑进行比较计箅出补偿角度.将补偿角传给运动控制卡,控制指示光瞄准目标终端.最后,启动攻瑰曲线扫描,捕获信标光后完成预瞄准过程.实验结果表明:该方法能准确识别目标,计算时间为0.94 s,并具有良好的抗干扰能力.基本满足通信终端自动识别、快速对准的设计要求.     

驾驶员暗适应测试仪的研究

驾驶员暗适应测试仪由单片计算机系统、暗箱、强光产生部分及视标显示等部分组成。被测者在强光刺激之后,进入黑暗状态。同时测试仪开始计时,至被测者看清视标时停止计时。所计得的时间为其暗适应时间。测试仪测试的结果可显示在显示器上也可由打印机打印。实测结果表明驾驶员的暗适应时间有较显著的差异     

基于高斯凸优化与光幕双约束的退化场景复原

针对雾霾和沙尘天气下的场景退化问题,提出一种基于高斯模型凸优化与光幕双约束的退化场景复原算法.首先根据景深与场景亮度和饱和度之间的相关关系,利用高斯模型和凸优化估计景深;其次通过对大气光幕与场景关系作深入分析,结合最小通道平滑和景深衰减双约束获得退化场景的大气光幕;然后通过亮通道先验以及局部大气光的改进求解获得大气光值;最后基于复原模型对退化场景进行复原处理,并对沙尘场景进行颜色修正,进而实现场景复原.实验结果表明,所提算法的复原场景亮度适宜,颜色自然,细节信息丰富,在定量指标中也可以取得理想的评分,有效解决退化场景出现的偏色和细节丢失等问题.     

基于彩色结构光的自由曲面三维重建方法

彩色结构光三维重建过程中,系统的非线性耦合以及待测曲面的拓扑结构等均会对结构光解码产生影响,从而导致调制条纹漏检和颜色码误识别.为解决这一问题,提出一种基于彩色编码结构光的三维重建方法.利用YUV颜色通道对调制条纹进行滤波差分投影处理,通过调制条纹的波形分布提取中心特征线;利用颜色聚类方法精确获取调制条纹的颜色码信息值...     

基于反应时间的中间视觉道路照明功率密度分析及显色性能研究

给出了一种在人眼中间视觉条件下道路照明光源安全节能性能分析的研究方法.通过构建基于中间视觉行车行为反应时间模拟测试系统,建立了人眼中间视觉条件下的光视光效模型,获得了中间视觉下的光视光效曲线.并通过该模型,给出了基于照明功率密度LPD的光源节能性评价方法.从色度学理论出发,选用Luv均匀颜色空间,基于显色指数的光源显色性评价分析计算方法,探讨了不同主波长光源的相对光谱功率分布变化对光源颜色的影响,建立了光源主波长与显色指数的函数关系表达式,可计算获得人眼敏感度与光源颜色各个波长点的关系.对上述方法进行了反应时间模拟测试实验和道路照明图像清晰度计算实验验证,数据分析与计算结果表明,在中间视觉条件下,以540～ 550 nm为主波长的白绿色照明光源的功率密度和显色性最佳.     

人耳辨识非语言声目标能力的实验研究

以主观听觉测试实验为手段,研究人耳听觉系统辨识能力与声音特性、评价主体训练程度及噪声干扰的关系.实验结果发现：人耳辨识声音能力主要由声信号的谱时结构决定,人耳对于谐音信号的辨识能力明显强于非谐音,对于稳态信号的辨识能力略强于瞬态信号;评价主体的训练可以提高辨识效果及准确性,但与声音特性密切相关;不同的噪声干扰对人耳目标辨识能力的影响主要取决于声音频谱结构;比对测听方式能提高非受训人员的辨识准确性,但不影响受训人员的辨识效果. 关键词： 听觉系统 主观听觉测试 目标辨识     

白光和红绿蓝光LED可调光源研制

为了提高LED光源色温和亮度的调节精度和准确度,结合色温由低向高变化时光色所呈现的渐变特点,提出了一种低色温白光LED灯珠、高色温白光LED灯珠加红绿蓝光LED灯珠补偿式调光的方法.将色温分成三个部分进行调节,每个部分选用不同的LED灯珠组合来进行调光.实验结果表明:不同组合情况下的LED光源的初始输出色温相对于目标值的偏差范围在1％以内;亮度可以在保证色温不变的情况下独立进行调节,初始输出值与目标值的偏差范围在1％以内;经过微调之后可以达到目标值;达到了色温和亮度独立调节的要求;光源发光稳定,不会因为长时间工作而影响调节精度.     

非标准光源在颜色测量中的差异性分析

不同光源因光谱功率分布差异,具有不同色温、显色指数,测色差异很大。D65标准光源最接近日光光色,是国际照明委员会(CIE)推荐测色标准光源。但其价格昂贵、工作条件苛刻且不易得,实际测色中常用非标准光源代替。为了研究非标准光源的测色差异,设计了一套溶液比色系统,分别采用高压脉冲氙灯、LED灯、卤钨灯作为光源,亚硝酸盐显色实验为基础,以色度学原理计算3种光源的测色差异。结果显示,氙灯、LED灯光谱分布较为均匀,色度坐标接近等能白光E(0.33, 0.33), 测色比较接近真实颜色,而卤钨灯测色误差较大。氙灯与LED灯在L*a*b*空间测色平均色差ΔE_ab在10 NBS以内,两者与卤钨灯测色平均色差ΔE_ab在20 NBS以上。     

基于色差分析的中国淡彩绘画保护性照明光源

为得到博物馆照明光源对中国传统淡彩绘画的色彩影响规律,并确定不同类型中国传统淡彩绘画的最低损害光源,以3种博物馆典型照明光源作为实验光源,分组照射中国传统淡彩绘画模型试件,对模型试件的CIE LAB色度数据进行周期性测量。基于实验数据计算不同周期色差变化值,并绘制色差随曝光量的周期性衰变曲线。进而对色差值变化数据进行回归分析,拟合得到不同光源对4种淡彩绘画颜料的相对影响函数公式,提出不同光源对各类型淡彩绘画的相对影响系数。结果表明：3种照明光源对工笔淡彩绘画的影响系数为K_金卤灯：K_卤钨灯：K_WLED=1.00：0.92：0.84;对小青绿淡彩绘画的影响系数为K_金卤灯：K_卤钨灯：K_WLED=2.05：1.71：1.65;对水墨淡彩绘画的影响系数为K_金卤灯：K_卤钨灯：K_WLED=1.17：0.94：0.91。在淡彩绘画照明保护性照明光源选择时,应选择RYGB型WLED光源。     

环境光对谷氨酸钠溶液近红外激光拉曼光谱的影响

探讨了环境光,对谷氨酸钠溶液的近红外激光拉曼光谱的影响。研究表明不同的环境光,自然光和室内荧光灯光,均会对近红外拉曼光谱产生不同的干扰效应,存在着特征谱峰,倒峰或尖锐正峰。虽干扰表现不同,但都有影响,不能忽略。建议在进行溶液近红外激光拉曼光谱检测时,须在暗室或暗罩中进行,以完全隔离环境光的影响。     

Study of UV excited white light‐emitting diodes for optimization of luminous efficiency and color rendering index

Wavelength down‐converted white‐light sources excited by near ultraviolet light‐emitting diodes require specific phosphor properties in order to generate high‐quality white light (namely, light with good color rendition and stability of color coordinate). Simulation and experimental results are discussed, with particular emphasis on the spectral distribution property of red phosphor required to realize high values of luminous efficiency and color rendition. A peak wavelength of 610 nm and an FWHM of 80 nm for the spectral power distribution were proposed, and co‐doped phosphate materials were synthesized successfully. This can contribute to a white‐light source with a luminous efficiency of 45 lm/W and color rendering index greater than 90 at a color temperature of 5600 K and an operational current of 20 mA. (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

The linear and nonlinear optical effects of white light

An overview of our research group’s experimental and theoretical developments is provided on the linear and nonlinear optical effects of white light since 2003. Their work includes the experimental researches on the white light one-dimensional photovoltaic dark spatial solitons and the waveguides and directional couplers induced by them, the circular and elliptic white-light dark spatial solitons and the white-light photorefractive phase masks, two-dimensional white-light photonic lattices and the applicati...     

Improvement of color-rendering characteristics of white light emitting diodes by using red quantum dot films

Red quantum dot (QD) films were applied to a conventional white light-emitting-diodes (LEDs) module consisting of 72 LEDs for improving color-rendering properties. Total three QD films with different QD concentrations, two diffuser plates, and six optical configurations were combined and investigated to find an optimized optical structure. QD films formed a red peak near 630 nm in the spectrum which significantly increased the overall color rendering index (CRI). The lateral optical cavity formed by a vertical QD wall and the vertical cavity formed by the diffuser plate and the reflection film in the lighting module played an important role in the improvement of the color-rendering properties. Especially, the adoption of the lateral optical cavity formed by the QD wall was an effective way to improve both efficiency and color rendering properties of the LED lighting. The present result suggests a new possibility of designing high-CRI LED light sources whose color properties can be tuned easily by simply applying and relocating QD components in conventional LED lightings.     

Color Appearance of a Patch Explained by RVSI for the Conditions of Various Colors of Room Illumination and of Various Luminance Levels of the Patch

Whenever we enter a space illuminated differently from a previous space whether in color or in illuminance, we can quickly adapt to the new atmosphere and can again perceive white for the originally white object; this is known as color constancy. This phenomenon is explained by rotation of the recognition axis of the recognized visual space of illumination (RVSI) toward the illumination color. The explanation then predicts that the color appearance of a test patch changes radically toward the opposite direction from the color of illumination when the physical property of the test patch is kept unchanged at a neutral white. This prediction was confirmed by Experiment 1, where eight different colors of illumination were employed. The test patch appeared very vivid in color and shifted toward the opposite direction from the color of the illumination. In RVSI theory the light source color mode is explained by the release of the test patch from the restriction of RVSI. The release can be achieved by increasing the luminance of the test patch and the color appearance of the patch should then return to its own color as it is no longer controlled by RVSI. In Experiment 2 these predictions were investigated by increasing the luminance of the test patch to a much higher level than that of the objects in the lit room fixed at an illuminance of about 1001x. The color appearance of the test patch indeed became the light source color and returned to the original neutral white. Emphasis was given in the course of the experiments that the subjects were observing the test patch presented in a real 3D space where the subjects also stayed inside so that they could properly construct RVSI for the space.     

采集舌象用光源的光谱研究

在中医舌诊中,传统的光源通常为自然光甚至烛光,易受气候,环境干扰,不利于医生获得正确的舌苔色泽信息。文章引进人造光源作为对自然光源的补充或直接应用人造光源来代替自然光,能得到稳定和真实的舌态图像,获得科学严谨的诊断结果。不同的光源由于其各异的辐射光谱功率分布,显色性Ra和色温Tc的不同对同一物体照明会产生不同的颜色。文章选择了四种人造光源,通过光谱分析和分别照明时拍摄的相同图像[1]、舌象,用舌象视觉计算比较的方法选出了最佳光谱对应的光源,并在多个光学参数,色坐标容差椭圆等色度学参数上进行比较,得出一种最接近于自然光的光源,即PHILIPS YPZ220/18-3U.RR.D型光源,其色温为6 500 K的光谱特性及光学参数最接近自然光源,可作为采集舌象时的照明标准光源。此方法可为选择人造标准光源替代自然日光提供理论和实验依据。