[发明专利]一种模拟人眼感知亮度检测系统与方法

权利要求书

1.一种模拟人眼感知亮度检测系统，其特征在于，包括孔径光阑（1）、成像镜头（2）、光学滤光器（3）、光电图像传感器（4）、基座（9）及数据处理系统（5）；所述孔径光阑（1）的中心法线、光电图像传感器（4）的中心法线、光学滤光器（3）的中心法线均与成像镜头（2）的光轴重合；所述孔径光阑（1）、成像镜头（2）、光学滤光器（3）、光电图像传感器（4）均安装于基座（9）上，所述光学滤光器（3）位于光电图像传感器（4）前；光学滤光器（3）的光谱透射比与成像镜头（2）的光谱透射比和光电图像传感器（4）的光谱响应组合后的相对光谱响应与人眼光谱光视效率函数一致；所述数据处理系统（5）与光电图像传感器（4）相连，用于提取光电图像传感器（4）测量的图像数据，将测量图像的像素从视场中心到外围按不等面积分区，分成一系列的视场微分区(4-2)，分区的面积按照人眼视网膜从中央凹中心至外围的感光细胞密度倒数的比例关系进行分割，视场中心对应于视网膜中央凹中心，计算每一视场微分区(4-2)上的亮度值，得到图像单元亮度；其中每一视场微分区(4-2)上的亮度值由该视场微分区(4-2)中心所对应周围像素的亮度计算，即得到图像单元亮度。

2.根据权利要求1所述的一种模拟人眼感知亮度检测系统，其特征在于，所述孔径光阑（1）位于成像镜头（2）前方焦点上；成像镜头(2）的焦距f与光电图像传感器(4)的像素间距d有关联，焦距f大于。

3.根据权利要求 1或2所述的一种模拟人眼感知亮度检测系统，其特征在于，所述成像镜头(2）的焦距f与光电图像传感器(4)测量的总视场范围有关联，焦距f小于，D是光电图像传感器(4)光敏面的短边尺寸，是测量图像的总视场范围。

4.根据权利要求1所述的一种模拟人眼感知亮度检测系统，其特征在于，所述基座（9）上还装有测距激光器(6)和平移机构（7）， 所述测距激光器(6)的测量光束与成像镜头（2）的光轴平行，并指向测量目标（A）方向；所述测距激光器(6)的测距起点位置与孔径光阑（1）对应的入瞳一致；所述孔径光阑（1）和成像镜头（2）与基座（9）固定连接，光电图像传感器（4）安装在平移机构（7）上，可沿成像镜头（2）光轴方向移动，移动的位置根据测距激光器(6)的距离信息而改变。

5.根据权利要求1所述的一种模拟人眼感知亮度检测系统，其特征在于，还包括旋转运动台(8)，所述旋转运动台(8)包括眼动旋转运动台和/或头动旋转运动台。

6.根据权利要求5所述的一种模拟人眼感知亮度检测系统，其特征在于，所述基座（9）上装有眼动旋转运动台；眼动旋转运动台至少含有俯仰旋转轴和左右旋转轴， 俯仰旋转轴和左右旋转轴的轴线互相正交，且与成像镜头（2）的光轴互相正交；正交点位于孔径光阑（1）对应的入瞳中心后10mm处。

7.根据权利要求5所述的一种模拟人眼感知亮度检测系统，其特征在于，所述基座（9）上装有眼动旋转运动台；眼动旋转运动台至少含有俯仰旋转轴和左右旋转轴， 俯仰旋转轴和左右旋转轴的轴线互相正交；正交点与孔径光阑（1）对应的入瞳的中心重合。

8.根据权利要求5、6或7所述的一种模拟人眼感知亮度检测系统，其特征在于，所述基座（9）上还装有头动旋转运动台；头动旋转运动台含有可180度俯仰旋转的水平轴、与水平轴正交并可360度旋转的垂直轴；垂直轴与成像镜头（2）的光轴正交，且正交点位于水平轴与垂直轴正交点上方100mm至130mm之间。

9.根据权利要求5、6或7所述的一种模拟人眼感知亮度检测系统，其特征在于，所述基座（9）上还装有头动旋转运动台；头动旋转运动台含有可180度俯仰旋转的水平轴、与水平轴正交并可360度旋转的垂直轴；垂直轴与成像镜头（2）的光轴相互垂直但不相交且相分离27mm至36mm之间，且成像镜头（2）的光轴在垂直轴上垂直投影的垂足点位于水平轴与垂直轴正交点上方100mm至130mm之间。