扩展光源对测量误差的影响
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光学实验中常见的测量误差光学实验是科学研究中常见的一种实验方法,它通过光的传播和相互作用来研究物质的性质和现象。
然而,在进行光学实验时,由于各种因素的影响,会产生一定的测量误差。
本文将探讨光学实验中常见的测量误差,并提出相应的解决方法。
首先,光源的不稳定性是导致测量误差的一个主要因素。
在光学实验中,常用的光源有激光器、白炽灯等。
然而,这些光源的输出功率会随着时间的推移而发生变化,从而影响测量结果的准确性。
为了解决这个问题,可以在实验开始前对光源进行预热,使其达到稳定状态;另外,还可以使用光功率稳定器来控制光源的输出功率,从而减小测量误差。
其次,光学元件的制造误差也是导致测量误差的一个重要原因。
在光学实验中,常用的光学元件有透镜、棱镜等。
然而,由于制造工艺的限制,这些光学元件的形状和尺寸可能存在一定的偏差,从而影响光的传播和相互作用。
为了解决这个问题,可以通过精密加工和检测技术来提高光学元件的制造精度;另外,还可以使用多个光学元件组合成光学系统,以减小单个光学元件的制造误差对测量结果的影响。
此外,环境条件的变化也会导致测量误差的产生。
在光学实验中,温度、湿度等环境因素会对光的传播和相互作用产生影响。
例如,在测量光的折射率时,温度的变化会导致折射率的变化,从而引起测量误差。
为了解决这个问题,可以在实验室中控制温度和湿度的变化,以减小环境条件对测量结果的影响;另外,还可以在实验过程中进行温度和湿度的测量,并对测量结果进行修正。
最后,测量仪器的精度和灵敏度也会对光学实验的测量结果产生影响。
在光学实验中,常用的测量仪器有光电探测器、干涉仪等。
然而,这些测量仪器的精度和灵敏度可能存在一定的误差,从而影响测量结果的准确性。
为了解决这个问题,可以使用精密的测量仪器,并进行仪器的校准和调试;另外,还可以进行多次测量,并取平均值来提高测量结果的准确性。
综上所述,光学实验中常见的测量误差主要包括光源的不稳定性、光学元件的制造误差、环境条件的变化以及测量仪器的精度和灵敏度。
led综合特性测试实验报告误差分析总光通量是测试光源各个方向的发射的光。
通常将光源放置于积分球的中心。
对于LED,常用的方法是把LED放在积分球壁的出口处。
这种测试方法通常叫“forward-looking”或2π法。
虽然大家普认同光通量,但是在这种2π的测试方法在不同的实验室之间的测试不一致性却相当普遍!
这种不一致性主要由于以下原因:
1,2π法的测试条件并没有完全确定,积分球越大,测试结果越好,但是许多实验室仍然使用较小的积分球,例如2inch的积分球。
2,所有的光,不论是那个方向上的,都应该被等效的测到。
然而许多积分球的设计却有着相当差的角度响应特性。
我们的实验结果表明,当转动LED改变LED的方位时,不同方位得到的测试结果差异可达5倍之多!
3,没有考虑LED本身,及其夹具对光的吸收和反射对测试结果的影响。
辅助灯经常用于补偿这种影响。
CIE127文件推荐使用辅助灯用于辐射通量和光通量的测试。
没有辅助灯,测试结果将出现较大的误差。
4,不能获得及时的校正,以及校正与测试的条件不完全一致。
通常的校正需要将设备送到工厂或校正实验室,进口设备则需要复杂的进出口手续和长途运输。
因此无法经常性进行校正,而且在校
正时,只按照通用的模式校正,不会考虑实际使用时的夹具、LED 的差异。
光源强度变化对图像检测精度的影响及其解决方法龚聪;徐杜【摘要】在图像测量系统中,光源强度的稳定性容易受其驱动电源扰动以及工作环境因素等的影响.针对光源强度的稳定性对图像尺寸检测精度的影响进行了理论分析,提出根据光源强度在一定范围内的变化动态调整像素当量值的方法,减小光源强度变化对测量精度的影响.经实验验证,能够有效提高图像尺寸测量系统的精度,其标准偏差达到δ=0.001 2 mm.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)013【总页数】4页(P236-239)【关键词】图像测量;尺寸检测;光源稳定性;像素当量值【作者】龚聪;徐杜【作者单位】广东工业大学信息工程学院,广州510006;广东工业大学信息工程学院,广州510006【正文语种】中文【中图分类】TP391.41光源作为图像测量系统中的关键部分之一,其主要目的是以合适的方式将光线投射到被测物体上,以突出图像检测所需要的信息。
在高精度图像尺寸检测系统中,合适的光照强度、光源强度的稳定性和光源的均匀性对采集的图像质量、图像边缘的精确提取与定位产生重要的影响,最终影响尺寸检测的精度。
本文仅就在合适的光照强度和均匀的光照情况下[1],从理论上分析了光源强度的变化对图像尺寸检测精度的影响,并提出通过光照强度在一定范围内的变化动态调整像素当量值的方法,从而减小光照强度变化对图像尺寸测量精度的影响,最后通过实验证明该方法能够提高图像尺寸测量系统的精度和稳定性。
1 图像尺寸测量系统以自主研发的汽车发动机气门尺寸图像检测系统[2]为实验平台。
该平台主要由图像扫描运动控制模块、线阵CCD数字相机及透射式照明光源、计算机等部分构成,其结构如图1所示。
本系统采用透视投影的原理,工件放置于电动位移台的夹具上,伺服电机带动位移台运动进行图像扫描,光源将被测物体轮廓投影到相机焦平面上,然后通过图像采集卡将图像传送给计算机进行后续的图像处理与运算。
光源光输出波动的准确测量及其影响因素中国照明网技术论文·电光源摘要:本文定义了表征光源光输出波动的三个参数:波动深度、闪烁指数和调制深度。
比较了线性照度传感器、光敏二极管、普通照度计探头和光电倍增管四种探测器用于测量光波动的优缺,发现照度传感器能满足测量要求,而在简单测量时可以采用光敏二极管。
用照度传感器对各种常用光源的波动深度进行测量,发现钨丝灯的波动深度为6%~31%,随功率的增大而下降。
对荧光灯,电感镇流时波动深度高达42%~48%;使用高质量的电子镇流器时波动深度可以<10%。
方波电子镇流的金属卤化物灯光波动<3% ,小于电感镇流的1/20。
分析了光源瞬时功率波形与光波动的相关性,发现要使光波动深度小,要求荧光灯电子镇流器的直流母线要平滑,高强度气体放电灯瞬时功率的过零时间越短越好。
关键词:光波动;波动深度;闪烁指数;调制深度;过零时间Measurement Methods and Impact Factors for Light OutputFluctuation of Light Sources中国照明网技术论文·电光源AbstractFluctuation depth (FD) , flicker index and modulation depth were defined to characterize the light variations of light s ources. F our detectors were compared , including linear illuminance sens or (LIS) , photodiode , conventional illuminance detector and photomultiplier. The results show LIS is the best detector for flicker measurement and photodiode may als o be used in simple measurement . The FD and flicker index of generally2 used light s ources were measured with LIS. The FD of tungstenfilament lamps is 6 %~31 % and decreases with increasing power. F or fluorescent lamps driven by magnetic ballast , the FD is 42 %~48 %; and< 10 % by high quality electronic ballast . The FD of metal halide lamps driven by electronic ballast with rectangular waveform is < 3 % , which is lower than 1?20 of that driven by magnetic ballast . The relationship between the power waveform and light flicker is analyzed.F or electronic ballast of fluorescent lamps , in order to reduce the FD the 50 Hz modulation has to be smooth , and for that of high intensity discharge lamps the zero passage at current reverse needs to be as shot as possible.中国照明网技术论文·电光源Key words : light fluctuation ; fluctuation depth ; flicker index ; modulation depth ; zero passage time中国照明网技术论文·电光源中国照明网技术论文·电光源1 引言中国照明网技术论文·电光源光输出波动是指光源在交流或脉动直流电源的驱动下, 随着电流幅值的周期性变化,光通量、照度或亮度发生相应的变化,在人的视觉上表现为频率100 Hz的光的周期性闪烁,简称为光波动,俗称频闪。
1概述LED 灯具有节约能源、照明效果好等特点,随着LED 灯的广泛应用,LED 灯的质量检测工作越来越受到人们的关注。
在LED 灯的检测工作中,新型LED 光通量测试系统应用很广泛。
在LED 光通量的测试中由于环境因素、人为因素等多种因素的影响下会使光通量的测试结果存在误差,从而影响对LED 灯质量控制工作的准确度。
2LED 光通量检测的现状LED 产品是一种由发光二极管构成的产品,它具有体积小、可循环利用、节约能源等特点。
传统的LED 光通量测试仪器是光度计和积分球这两类仪器,在进行光通量测试时通常采用积分球仪器测试法进行测试工作,主要是由于该方法操作方便、成本低而被广泛应用,但该类方法在测量时存在着很多测量问题。
2.1积分球测试的热量不易散失问题用传统的积分球测试光通量的过程中,由于积分球处于密闭状态使得测试过程中LED 灯产生的热量无法得到有效散失,令测试结果产生误差。
LED 光通量测试结果与温度有着重要的联系,根据有关数据显示温度每上升10摄氏度光通量将会降低3%,因而在测试光通量时应严格控制所处环境温度。
因此,积分球测试的热量不易散失问题会严重影响光通量测试结果。
2.2积分球测试的自我吸收现象在使用积分球仪器测量光通量时,由于积分球仪器内部需要放置挡板、LED 灯光源、支撑物等许多物件,这些物品会对测量光通量的测量结果产生影响。
另外,在测试不同产品时产品由于体积大小不同,积分球的体积也应随产品进行变化,但通常积分球的体积会很小不便于测量工作的进行,从而也将会造成测试误差。
这类现象的发生使积分球测试LED 光通量的结果差强人意,建立完善的、新型的LED 光通量测试系统越来越重要。
[1]2.3采用积分球测试的其他误差影响应用传统的积分球测量是LED 光通量测试常用的方式,近年来研究发现LED 光通量的测试结果受响应的时间、外界温度、安放的方向、灯的大小等多因素控制,从而使LED 光通量测量的结果发生很大误差。
环境光照对光电子仪器测量性能影响研究光电子仪器在各个领域中被广泛应用,如光学测量、光学通信、光电探测等。
然而,环境光照作为一个常见的干扰因素,对光电子仪器的测量性能产生了重要的影响。
本文旨在探讨环境光照对光电子仪器测量性能的影响,并提供相关研究结果和解决方案。
首先,我们需要了解环境光照对光电子仪器测量性能的具体影响。
环境光照会引起如光电探测器暗电流、噪声、信号强度等方面的变化,从而影响光电子仪器的精度、灵敏度和动态范围等性能指标。
例如,环境光照会增加光电探测器的暗电流,降低信号与噪声比,从而降低仪器的灵敏度和精度。
此外,环境光照的强度和颜色也会影响光电信号的强度和光谱分布,进一步影响测量结果的准确性。
针对环境光照对光电子仪器测量性能的影响,研究人员已经提出了一系列的解决方案和技术手段。
首先,我们可以采用光电器件与环境照明光谱的匹配设计,选择适合的光电器件和滤光器,以降低环境光照的干扰。
例如,利用滤光技术,可以选择合适的滤光器来滤除不需要的波长光,以实现更好的测量结果。
其次,研究人员还可以通过改进光电器件的结构和材料,以提高其抗环境光照能力。
例如,在光电探测器的设计中添加遮光罩和抗反射膜,可以有效减少环境光照的影响。
另外,合适的仪器校准和标定也是提高光电子仪器测量性能的重要手段。
通过在不同环境光照条件下进行仪器校准和标定,可以建立准确的校正模型和修正算法,从而降低环境光照带来的测量误差。
同时,研究人员还可以借助数值模拟和实验验证相结合的方法,对环境光照带来的干扰进行深入研究,以进一步提高光电子仪器的测量性能。
此外,定期的维护和保养也是保证光电子仪器测量性能稳定的关键。
例如,定期清洁仪器表面和光学元件,保持其良好的工作状态和光学性能。
同时,对仪器内部的电子元件、光电器件等进行检查和更换,保证其正常工作并提高测量精度。
综上所述,环境光照是影响光电子仪器测量性能的重要因素,它会引起光电探测器暗电流、噪声、信号强度等方面的变化。
照明系统对图像检测精度影响的研究田原嫄;谭庆昌【摘要】光源是影响摄像质量十分关键的因素,采用不同的照明方法和光源分别进行实验.用CCD摄像机拍摄标准块规,然后利用递推平均滤波算法对采集到的图像进行滤波处理,减少噪声对边缘检测的干扰,利用一维灰度矩亚像素算法搜索标准块规上下两边缘,用求平均值法算出每幅图片中标准块规的厚度.实验结果表明,随着光源选择的变化,照明系统对图像检测精度的影响不同,采用背光照明并使用医用观察灯照明误差最小.%Light source is critical for photograph quality. Experiments with different illumination methods and light sources were conducted. Firstly, a photo of normal cube with CCD camera was taken. Secondly, iterative average filter method was used to deal with image collected to reduce interference caused by noise in detecting edge. Thirdly, ID gray moment sub-pixel method was used to detect edge of normal cube. Finally, average algorithm was used to calculate thickness of every normal cube to test the impact of illumination system on image detection accuracy. The test shows that illumination error of apheliotropic light for medical observation is the minimum.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2011(032)005【总页数】4页(P922-925)【关键词】照明系统;边缘检测;一维灰度矩亚像素算法;递推平均滤波算法【作者】田原嫄;谭庆昌【作者单位】东北电力大学机械工程学院,吉林吉林132012;吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春130025【正文语种】中文【中图分类】TN206;TP391.4引言在目前的机器视觉应用系统中,好的光源与照明[1]方案往往是整个系统成败的关键,起着非常重要的作用。