基于TracePro的发光二极管均匀照明光源设计

基于光学原理的三维无损测量在工业生产过程中被广泛应用,论文采用光学仿真模拟软件Tracepro进行照明光源的模拟仿真,在保证光照强度的同时,实现图像采集方案对光照均匀度的要求。通过分析光源的排列方式、层数,照射角度以及照射角度与实际被测场景的对应调整关系,确定各因素对光照均匀度的影响。通过仿真分析可得,在半径200mm的圆形设定视场内,当光源以四层正六边形排布,在与被测物垂直距离为500mm,照射角度为9°时,光照均匀度达到94.67%。根据仿真结果进行照明系统构建并进行实验,实验结果与仿真结果相符合。     

LED路灯道路模型与照明仿真分析

针对目前LED路灯的道路照明问题,该文采用DIALUX软件对道路照明方案进行模型建立,以雷士照明灯具库为例,研究并分析在固定LED光源功率和配光曲线的前提下,LED路灯的照明效果是否满足国际照明标准CIE。根据光学仿真建模分析结果,得出影响LED路灯照明效果的关键因素:照明器的安装方式;LED灯杆的安装高度;LED灯杆的安装距离;照明器光源功率;照明器的配光曲线。并提出有效可行的LED道路照明解决方案,同时提高学生的学习兴趣和授课效果。     

民用机场LED停止排灯光学设计

随着LED光效的不断提升,其作为照明光源的技术也在不断探索发展中,这使得LED应用于民用机场灯光系统中成为可能.设计了一种民用机场滑行道LED停止排灯的光学系统,在光学设计软件Tracepro中建立模型进行了追迹模拟仿真,并通过分布式光度计测试其光学输出效果.实验结果证明,该系统结构可靠,光度学性能均达到国家标准的要求.该系统相比传统的卤钨灯光源,具有功率低、寿命长、抗震度好、低污染等优点,并且在提高整灯寿命的同时降低了整灯功率,符合国家"节能减排"的政策.     

布灯方式对隧道照明的影响

为了研究布灯方式对隧道照明的影响,采用照明设计软件DIALux设计了隧道模型。在隧道模型里,分别按对称布灯方式、交错布灯方式和中央布灯方式建立了照明系统,使用相同的LED灯具,进行了仿真试验。试验结果表明,中央布灯方式的路面照度、亮度及亮度均匀度最高,照明效果最好,交错布灯方式优于对称布灯方式。在满足路面照度、亮度及路面亮度均匀度要求的前提下,中央布灯方式可以使用较小功率的灯具,从而节省电能。     

大型LED双面广告灯箱矢量设计方法

针对发光二极管(LED)广告灯箱近距离、大面积、非对称照明的特点,提出一种基于配光曲线的LED广告灯箱反射面矢量设计方法.根据目标面照度分布要求,对比添加反射面前的目标面照度变化,得到满足均匀照明的广告灯箱配光曲线.使用剪裁法确定反射面的斜率,建立直射光线和反射光线的有效叠加和补偿,实现均匀照明的要求.运用LightTools软件对设计进行模拟仿真,结果表明:目标照度均匀度达到85%,能量利用率超过80%.     

刀具柱面Data Matrix码几何畸变的仿真分析

分析了刀具柱面Data Matrix (DM)码几何畸变的原理与过程,利用透视投影的方法建立了柱面DM码的几何畸变模型并对其进行仿真.结果表明,该模型较好地模拟了DM码在刀具柱面的几何畸变状况.通过仿真分析,获得了在一定曲率柱面上标刻DM码的合适尺寸以及采集过程中相机的合适几何参数.
     

基于多信息融合的失效DPM码识别

针对复杂生产流通过程中,传统算法无法对因防护不当和磨损污染等原因造成的金属刀具表面二维条码缺损和磨损等失效问题进行定位和识别的缺陷,设计了一个基于多信息融合的失效条码识别系统,完成刀具产品的识别和条码信息的提取.该系统利用图像传感器和重量传感器对刀具形状、残余条码纹理和重量等特征进行量化,提取高维特征向量.通过支持向量机与证据理论相结合,实现对失效条码的分类识别.实验结果表明,该系统能够对条码存在污损的刀具进行准确、快速地分类和识别,满足实际生产中的要求.     

基于微元能量映射的汽车LED近光灯透镜设计

针对常用汽车LED投射式照明系统近光灯光能利用率低的问题,根据非成像光学原理,研究了LED近光灯近光配光特性与光源光能量、光学自由曲面透镜参数之间的关系,在此基础上提出基于微元能量映射的LED汽车近光灯自由曲面透镜设计方法.为了验证该方法的可行性,利用切面迭代曲面构型法Rhino软件设计了汽车LED近光灯透镜,运用Tracepro光学软件构建了汽车LED近光灯照明系统,然后对该系统进行了计算机仿真.结果表明,所设计的LED近光灯自由曲面透镜产生的光型不但能满足近光灯法规要求,而且光能利用率较常用的汽车LED近光灯照明系统提高23.5%.     

LED光源在厂区景观照明中的应用探讨

厂区夜景作为厂区景观构成的重要部分,不仅仅满足夜间照明的需要,也是一个展现企业文化和精神风貌的窗口,通过借助现代LED照明技术,充分运用光的强弱变化,以及颜色搭配、折射反射等特点,营造出一种轻松、愉悦的氛围,克服职工夜晚对黑暗的恐惧,放松身心.本论述对LED在厂区景观照明中的应用进行了探讨,通过对LED光源特征进行分析,并结合其自身特点和优势,介绍了在厂区景观照明中的实际应用,以及在景观照明设计、LED装配、施工过程中的注意事项.     

发光亮度随环境改变的LED照明

高亮度白光LED的发明,使照明领域发生了重大变化.白光LED以其节能、环保和长寿命的特点成为了最有前途的照明灯.在照明领域白光LED成为增长最快的市场之一.文中介绍了LED的发展及其在照明领域的应用,LED在使用时的电流与电压变化情况,以及驱动和连接的方法.在使用白光LED灯照明时,由于环境中其他光源的影响,被照亮区域的照度不稳定,使人们容易视觉疲劳,本设计要达到的目的就是能够让白光LED灯可以自动调节亮度从而使被照亮区域的照度值稳定.所以设计了发光亮度可随环境改变的白光LED照明灯.采用反馈电路实现白光LED的自动调节,通过电位器实现对稳定照度的调节.制作出了满足此设计要求的白光LED的驱动和反馈控制电路,并对其性能进行测试和分析.     

短距离室外可见光数字传输系统研究

提出一种基于白光LED的短距离室外可见光数字传输系统,分析可见光室外通信信道特性及影响因素,采用恒流驱动电路实现亮度调节保证LED照度与通信稳定性,利用切换电路实现照明通信间切换,采用差分曼彻斯特编码来避免通信过程LED闪烁和保证光信号接收,并进行光路设计便于光路处理和干扰抑制。实验结果表明,系统实现了45 m室外可见光上无差错数字信号传输,工作稳定可靠且抗干扰能力强,为进一步研究室外可见光通信技术提供一定参考。     

接近式光刻衍射光场的快速计算机模拟

接近式光刻中一般采用柯勒照明系统,并采用蝇眼透镜形成多点光源均匀掩模面的光场分布.利用基尔霍夫衍射理论及多点光源的衍射光场非相干叠加方法,对光刻胶表面的衍射光场进行了快速计算机模拟,并与霍普金斯理论计算结果进行了分析比较.结果表明采用基尔霍夫衍射理论及多点光源的衍射光场非相干叠加的模型不仅快速而且也可以比较准确地模拟接近式光刻的衍射光场分布.     

一种用于光刻模拟的新光源模型

讨论提出用连续的光源描述函数代替0~1分布的光源函数精确描述光源光强分布,以提高光刻分辨率.在SPLAT的基础上应用新的光源特征函数,建立新的光源模型,并结合测试模板进行仿真.结果显示,新的模型在精度上有较为明显的改善,新光源特征函数有助于建立更为精确的光刻模型.     

柔性LED灯丝的发展进程与展望

柔性LED灯丝是一种新型的LED光源,将多颗倒装芯片串联封装在柔性透明基板制备成可任意弯曲与拉伸的灯丝,实现360°全角度发光。解决了刚性LED灯丝吸光、可塑性差、结构复杂、制造繁琐等问题,使LED灯丝得到进一步的应用与推广,推动了LED灯丝灯的发展。综述了柔性LED灯丝在封装结构、封装材料、封装工艺、散热技术等方面研究状况,对实际研究和应用有一定的指导意义。     

紫外光刻中部分相干光的传播及衍射效应

基于Hopkins公式,研究了接近式紫外光刻中扩展准单色光源经柯勒照明系统传播到掩模表面上任两点的复相干度,并建立相应的基于部分相干光理论的光刻模型.应用部分相干光的传播理论,研究掩模平面到光刻胶表面任意两点互强度的传播,进而得到光刻胶表面的光强分布.以此为基础,分析了由于掩模与光刻胶之间光的衍射效应而产生的光刻微结构的图形失真.给出了理论模型的计算模拟结果,并用实验对该理论模型的计算结果进行了验证.     

光线跟踪生成三维真实感景物

将全局光照模型和球冠光源模型结合起来,利用光线跟踪算法实现了由CSG树定义的任意复杂物体的真实感图形生成,模拟了阴影、透明、反射等多种效果,生成的画面具有很强的真实感,并利用包围框大大减少了计算量。     

公路隧道照明智能控制技术研究

为实现隧道内“灯光随车移动”控制技术,在隧道合适位置布设测速线圈,采用RBF神经网络模型预测相邻线圈间的车速。根据隧道特点建立隧道停车视距模型,从而确定了既符合实际又能保证行车安全的灯光长度。最后,给出照明灯智能控制思想。实例分析表明,当交通量低于3 000辆/天时,节能率能达到90%以上。     

光照度对光纤环绕制图像清晰度影响分析

在视觉测量技术中光照度是照明系统中的一个重要参数,选取合适的光强对视觉测量系统至关重要。为了进一步确定光纤检测系统的最佳光强,将针对不同光强对图像质量及系统的检测精度产生影响展开研究。首先通过调制光源电源模块产生十种不同的光照度,然后利用五种清晰度函数分别评价各个光强下采集光纤环图像的清晰程度,并计算每幅图像中对应点的光纤直径测量误差以确定检测精度。实验结果显示:当光通量为200 lm时,图像的清晰度最佳,系统的检测精度最高。研究通过优化光照度有效地提高了系统的精度,同时为搭建视觉测量系统时选择合适的光照度提供了一定的参考价值。     

多光源非均匀光照场景的颜色恒常性

针对多光源非均匀光照场景,提出了一种新的颜色恒常性解决方法.首先将场景图像划分成若干较小区域,分别对各区域光源颜色进行估计,然后根据各区域对场景光源颜色的贡献合并为一种复合光源颜色作为场景光源颜色的近似估计,最后通过对角模型重构图像.实验结果表明,扩展的方法能够更好地解决多光源非均匀光照等场景的颜色恒常性问题.