[发明专利]嵌入式系统相关色温快速计算方法

摘要

本发明提供了一种嵌入式系统相关色温快速计算方法。所述方法中的u、v值表，是由1000K至4999K色温的u、v值表和5000K至25000K色温的u、v值表，再添加900K色温和26000K色温的u、v值合并完成，其中900K色温和26000K色温的u、v值用于色温区域划分；该表中的u、v值直接存储于便携式测量仪器中微处理器的闪存中；在针对被测光源的相关色温计算中，可以直接获取表中数据，加快运算速度。

主权项

嵌入式系统相关色温快速计算方法，其特征在于它包括以下步骤：1.1建立黑体和标准照明体D在不同色温时的u、v值表以黑体和标准照明体D为标准光源，计算黑体和标准照明体D在不同色温时的u、v值，并保存为色温的u、v值表；计算过程中将色温分为五种情况，分别为小于1000K，大于等于1000K小于5000K，大于等于5000K小于7000K，大于等于7000K小于等于25000K，大于25000K；由计算机编程计算后获得从1000K到25000K色温的u、v值表，间隔为1K；1.1.1黑体的u、v值计算包括以下步骤(1)、由普朗克定律计算得到的黑体发射光的相对光谱功率：P(λ,T)=c1λ-5(ec2/λT-1)-1---(1)]]>其中：T为黑体的绝对温度(K)；λ为波长(nm)；c1为第一辐射常数，c1＝3.741844×10‑12W·cm2；c2为第二辐射常数，c2＝1.438833cm·K；(2)、由黑体相对光谱功率分布P(λ)，根据下式计算黑体的三刺激值X、Y、Z：X=∫P(λ)x‾(λ)dλ=ΣP(λ)x‾(λ)ΔλY=∫P(λ)y‾(λ)dλ=ΣP(λ)y‾(λ)ΔλZ=∫P(λ)z‾(λ)dλ=ΣP(λ)z‾(λ)Δλ---(2)]]>其中Δλ＝5nm；(3)、由(3)式计算CIE1931‑XYZ色品图中的色品坐标x、y，并由(4)式计算CIE1960UCS均匀色度坐标系中的色品坐标u、v值；x=X/(X+Y+Z)y=Y/(X+Y+Z)z=Z/(X+Y+Z)---(3)]]>u=6X/(X+15Y+3Z)v=6Y/(X+15Y+3Z)---(4)]]>(4)、对于按上述过程计算黑体1000K到4999K色温的三刺激值X、Y、Z，x、y、u、v，间隔为1K，建立黑体从1000K到4999K色温的u、v值表，间隔为1K；1.1.2标准照明体D的u、v值计算包括以下步骤(1)、针对5000K到25000K色温，采用标准照明体D的色品坐标，当色温在5000K到6999K之间：x=-4.6070109T3+2.9678106T2+0.09911103T+0.244063y=-3.000x2+2.870x-0.275---(5)]]>(2)、当色温在7000K到25000K之间：x=-2.0064109T3+1.9018106T2+0.24748103T+0.237040y=-3.000x2+2.870x-0.275---(6)]]>(3)、针对5000K到25000K色温，采用(7)式计算u、v值：u=4x-2x+12y+3v=6y-2x+12y+3---(7)]]>(4)、建立标准照明体D从5000K到25000K色温的u、v值表，间隔为1K；1.1.3存储u、v值表嵌入式系统相关色温快速计算方法中的u、v值表，是由1.1.1建立的1000K至4999K色温的u、v值表和由1.1.2建立的5000K至25000K色温的u、v值表，再添加900K色温和26000K色温的u、v值合并完成；其中900K色温和26000K色温的u、v值用于色温区域划分；该表中的u、v值直接存储于便携式测量仪器中微处理器的闪存(Flash Memory)中；在针对被测光源的相关色温计算中，可以直接获取表中数据，加快运算速度；1.2计算被测光源的相关色温1.2.1计算被测光源的色品坐标对于一个被测光源的色品坐标x0、y0，由(7)式计算u0、v0值；1.2.2色温分区(1)、分别计算被测光源的u0、v0和色温u、v值表中900K及1000K色温的u、v值距离平方E900K和E1000K：ET＝(u0‑uT)*(v0‑vT)       (8)其中uT、vT分别表示某色温的u、v值；ET表示被测光源的u、v值和u、v值表中某色温的u、v值的距离平方，如果E900K<E1000K，则被测光源的相关色温设定为0；(2)、由(8)式分别计算被测光源的u0、v0和色温的u、v值表中25000K及26000K色温的u、v值距离平方E25000K及E26000K；如果E26000K<E25000K，则被测光源的相关色温设定为0；(3)、从色温u、v值表中获得5000K及5001K色温的u、v值：u5000K＝0.209144，v5000K＝0.325443，u5001K＝0.209133，v5001K＝0.325433；用式(8)计算被测光源的u0、v0和色温u、v值表中的5000K及5001K的u、v值距离平方E5000K及E5001K，如果E5000K<E5001K，设定为被测光源的相关色温处在低色温区域，否则设定为高色温区域；1.2.3相关色温快速计算采用McCamy近似公式计算被测光源的相关色温T的近似值：T=-437n3+3601n2-6861n+5514.31n=(x-0.3320)/(y-0.1858)---(9)]]>根据下式计算该相关色温值的麦勒德值(mired)：mired＝1000000/T      (10)根据所设定的高、低色温区域，低色温区域的相关色温最大值为4999K，高色温区域的相关色温最小值为5000K；在所述麦勒德值正负1个麦勒德的范围内，获取色温表中所有u、v值，并分别计算距离平方，求出最短距离，则该色温值为被测光源的相关色温。