作者单位
摘要
辽宁科技大学计算机与软件工程学院, 辽宁 鞍山 114051
在照明领域中, LED已被证明是一种很有前途的人造光源, 其光谱可以用来合成日光光谱。 目前通过不同种类的LED合成日光光谱的关键问题是如何从LED数据库中选择LED型号和确定各型号LED的工作参数。 针对这一问题, 科学家们提出了通过各种数学模型来表示LED的光谱功率分布, 如高斯函数、 洛伦兹函数、 logistic功率峰函数等。 这些数学模型可以准确地反映出LED的非线性光谱特征, 包括峰值波长、 半高宽、 红移等。 但是通过数学光谱模型模拟的LED光谱与真实的LED光谱并不完全相同, 通过数学光谱模型模拟的LED光谱曲线都是轴对称的。 然而, 真实的蓝色和绿色LED光谱曲线在短波长的一面更陡, 在长波长的一面更缓, 红色LED光谱曲线则相反。 基于现有的多个LED的基础上提出了一个新的模拟日光光谱的方法。 通过设计一个滤光片和调节各个现有的LED光源的辐射量权重(LED光源的辐射量权重为当前LED光源的辐射量与该LED的最大辐射量的百分比)来进行仿真实验, 以此模拟出一个新的光源, 使其光谱与日光光谱相接近。 即将一个滤光片放置在多个LED的混合光源下, 通过滤光片的光谱透射率和各个LED光源的辐射量权重来限制光源的光谱, 使得修正后的多个LED混合光源的光谱尽可能的接近日光光源光谱。 因工业要求需要对滤光片的光谱透射率曲线进行平滑约束。 最后通过优化后的滤光片的光谱透射率求出各个LED光源的辐射量权重的最小二乘解, 从而得到各个最优的LED光源的辐射量权重。 通过仿真实验, 最后该方法得到的模拟日光光源的相关色温(CCT)为6 492 K, 目标光源的相关色温为6 503 K。 模拟日光光源光谱与日光光谱的拟合优度(R2)为0.992 6。 该方法对基于LED的日光光谱拟合的研究有重要的参考价值。
单色LED 日光光谱拟合 约束最小二乘解 平滑约束 Monochrome LEDs Solar spectral fitting Constrained least squares solution Smooth constraint 
光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2369
作者单位
摘要
辽宁科技大学计算机与软件工程学院, 辽宁 鞍山 114051
给定物体三刺激值, 重建物体反射率在跨媒体颜色复制领域有着重要应用。 常见的重建反射率算法包括基向量法、 维纳估计法、 加权伪逆方法等, 这些方法大多都是为了建立由低维度三刺激值或者RGB向高维度光谱反射率的映射关系, 以重建的反射率与原始反射率的接近程度为评价指标, 并且需要光谱反射率数据进行训练。 但是很多工业领域在产品设计时都需要考虑到颜色恒常性(CII)问题, 以保证产品颜色在不同光照条件下具有相近的颜色表现。 光谱反射率是决定物体颜色恒常的重要属性, 为解决重建反射率进行颜色复现后产生颜色恒常性问题, Takahama 和Nyatani提出具有颜色恒常性的线性规划光谱反射率重建方法, 测试结果发现该方法重建的反射率呈现出类似“台阶”的形状, 与实际物体色反射率差别太大。 之后, Berns等在Takahama和Nyatani算法基础上, 增加了色相角等约束, 但重建出的反射率波动太大。 Li和Luo提出具有光滑约束的二次规划颜色恒常性重建反射率算法, 重建的反射率具有光滑性, 比较接近实际物体色的反射率。 提出一种非线性约束优化方法重建物体反射率, 使之具有良好的颜色恒常性和光滑性。 文中使用标准Munsell色卡中1 560个色块测量的反射率数据集对新算法进行测试, 并与其他方法进行比较。 结果表明, 该方法不仅在重建反射率的颜色恒常性指标上远比Takahama和Nyatani方法, Berns等的方法以及Li和Luo的方法要好, 而且重建反射率与原始反射率接近程度指标: 均方根误差(RMSE)和拟合优度系数(GFC)也好于其他方法。 因此该新方法对重建反射率时具有颜色恒常性要求的行业有着重要的应用价值。
光谱反射率重建 颜色变换指数 非线性规划 色适应变换 颜色恒常性 Spectral reflectance reconstruction Color inconstancy index Nonlinear programming Chromatic adaptation transform Color constancy 
光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1044
作者单位
摘要
辽宁科技大学计算机与软件工程学院,辽宁 鞍山 114051
已有用蓝光发光二极管(LED)激发绿橙双色荧光粉的荧光粉涂覆型白光LED的中视觉发光效率最大化光谱优化问题,目标函数为最大化多个亮度水平下的平均中视觉发光效率,该优化模型是对相关色温(CCT)进行离散穷举,仅能获得固定色温下不同亮度水平的平均中视觉发光效率最大值。为了在不同亮度水平下获得最大中视觉发光效率,提出了一种目标函数简单的非线性约束优化模型,同时将CCT作为在一定范围内变化的优化参数。实验结果表明,该模型可以在满足显色指数、色彩保真度和给定中视觉亮度水平的要求下,获得最优的LED光谱,真正实现在指定亮度水平下中视觉发光效率最大化的目的。
视觉光学 发光二极管 显色指数 色彩保真度 中视觉 亮度可调 发光效率 
激光与光电子学进展
2022, 59(11): 1133001
张肖辉 1李雪萍 2高程 1,2王智峰 1,2[ ... ]李长军 1,2,*
作者单位
摘要
1 辽宁科技大学电子与信息工程学院, 辽宁 鞍山 114051
2 辽宁科技大学计算机与软件工程学院, 辽宁 鞍山 114051
显示器特征化是颜色管理的关键问题之一, 早期人们关注的是建立显示器驱动信号RGB和色度值XYZ之间的相互转换关系, 文献中讨论最多的是GOG和PLCC模型。 最近, 为了实现同色同谱再现, 显示器的光谱特征化成为研究的热点, 而且显示器的光谱特征化在多光谱图像的再现有着重要应用。 提出采用常用的GOG和PLCC模型进行光谱特征化。 虽然GOG和PLCC模型是常用的显示器特征化模型, 但文献还没有用这两个模型进行光谱特征化的讨论。 首先基于通道独立性和各通道色品坐标恒定性的假设证明了GOG和PLCC模型均可用于显示器光谱特征化。 然后基于目前常采用的专业显示器EIZO CG277和BENQ PG2401进行了比较研究, 同时也分别探讨了采用纯色和灰阶数据进行训练GOG和PLCC模型。 比较结果表明, 采用灰阶数据训练的GOG和PLCC模型分别好于采用纯色数据训练的GOG和PLCC模型; 不论从正向还是从逆向的角度考虑采用灰阶训练的PLCC模型的精度要比SRPPM和GOG模型高, 而且PLCC模型的逆向远比SRPPM的逆向简单。 因此建议采用灰阶数据训练的PLCC模型对液晶显示器进行光谱特征化。
色品恒定性 最大值光谱辐亮度 液晶显示器 灰阶数据 光谱特征化 Chromaticity constancy Maximum spectral radiance Liquid crystal display Neutral-point data Spectral characterization 
光谱学与光谱分析
2020, 40(8): 2392
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronics and Information Engineering, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China
2 School of Computer and Software Engineering, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China
3 Department of Optics, Faculty of Sciences, University of Granada, Granada 18071, Spain
4 School of Design, University of Leeds, Leeds LS2 9JT, UK
5 Datacolor, Lawrenceville, NJ 08648, USA
Most viable modern chromatic adaptation transforms (CATs), such as CAT16 and CAT02, can trace their roots both conceptually and mathematically to a simple model formulated from the hypotheses of Johannes von Kries in 1902, known as the von Kries transform/model. However, while the von Kries transform satisfies the properties of symmetry and transitivity, most modern CATs do not satisfy these two important properties. In this Letter, we propose a generalized von Kries transform, which satisfies the symmetry and transitivity properties in addition to improving the fit to most available experimental visual datasets on corresponding colors.
corresponding colors von Kries transform chromatic adaptation transforms CAT02 CAT16 
Chinese Optics Letters
2020, 18(3): 033301
作者单位
摘要
辽宁科技大学计算机与软件工程学院, 辽宁 鞍山114051
研究了仪器函数形状稍微偏离对称三角形情形下的三刺激值计算问题,探索了其对应的最优加权表。结果发现,最优权重可以通过求解三个系数矩阵的线性方程组来得到,且系数矩阵是对称正定三对角矩阵。将本课题组前期研究获得的最优加权表方法推广到仪器函数形状为非对称三角形的情形。仿真结果表明,对于10 nm和20 nm测量间隔,最优加权表方法的精度优于三点和五点校正方法;对于5 nm测量间隔,最好的计算方法是先对测量数据进行三点校正,再使用直接选取方法计算三刺激值。
光计算 三刺激值 仪器函数 加权表 带宽校正 最优加权表法 
光学学报
2020, 40(5): 0520002
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016
2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049
A semi-blind image restoration algorithm is proposed based on reduced non-convex approximation of Luminita Vese and Tony Chan's (C-V) denoising model. Compared with C-V denoising model, we modify the fidelity term and add a term on point spread function (PSF). The function depends on two variables: the image function to be restored u and the standard deviation of Gaussian kernel to be estimated \sigma. Then the problems consist in solving a system with two coupled equations. Compared with the Leah Bar's semi-blind image restoration model which must solve three coupled equations, our method only needs to solve two equations. Furthermore, the estimation of f by our algorithm is superior to Leah Bar's algorithm. The experimental results demonstrate that the proposed method is effective.
Mumford-Shah模型 半盲图像复原 非凸逼近 100.1830 Deconvolution 100.3020 Image reconstruction-restoration 100.3190 Inverse problems 
Chinese Optics Letters
2008, 6(6): 405

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