现有的颜色恒常性算法在常规场景中通常能获得准确、稳定的光源颜色估计结果，但在内容单一、具有大面积单一颜色表面的低颜色复杂度场景中仍有较大概率出现超容限的估测误差。利用设置于摄影镜头旁的环境光传感器，提出一种应用环境光传感器的颜色恒常性算法。首先建立传感器置信度评估模型，然后针对不同置信度设计基于颜色空间转换与基于传感器辅助中性色像素提取的两种光源颜色估计方法。此外，还建立包含传感器测量结果的数据集。测试结果表明，相比现有具有最高精度的同类算法，所提算法的角度误差均值、中位数、最差25%均值分别下降32%、21%、41%。所提算法应用于常规场景和低颜色复杂度场景时均具有优势。

不同于传统照明中对平面照度的测量,全景照度是一种对空间中可视物体整体照亮程度进行评价的参数。关于其测量方法,在介绍现有的基于照度计在六个维度上测量数值的近似估算法之外,提出了一种基于高动态范围全景图的亮度分布球函数分解法,并利用球形光源模型对这两种测量方法的准确性进行了比较。结果表明,相比前一种方法,后一种方法具有更强的鲁棒性,并将推动利用身边的数码设备对全景照度进行测量。

针对反射式电润湿显示器在不同环境光下, 对显示器上内容的清晰度、对比度的影响, 提出一种保留相邻灰度人眼视觉响应差的亮度校正方法.该方法保证其它环境光下的人眼对相邻灰度的响应差与参考环境光下的响应差一致.同时为实现电润湿显示器的精准调制, 将校正后的亮度进行二次校正, 非线性校正.采用本文方法校正后的电压与亮度曲线的关系更接近线性, 提高了电润湿显示器对比度, 增加图像细节, 优化了显示效果.

为了优化固态体积式真三维显示中的闪烁现象, 研究了环境光对于显示闪烁的影响。通过傅里叶变换在频域获得环境光与成像光信号叠加后的频域能量分布, 分析了环境光影响显示闪烁的原因。同时, 设计完成了两组视觉感知实验并进行统计分析。结果显示, 环境光的频率、最大光强及占空比对于真三维显示的闪烁程度有显著性影响, 显著性差异小于0.001。其中, 环境光的频率是影响显示闪烁的首要因素, 环境光频率与显示刷新率相匹配是消除环境光对闪烁影响的主要途径; 降低最大光强或提高占空比有助于消除闪烁。闪烁程度评价模型的评估结果与实验结果的相关系数大于0.99, 研究结果对于基于层叠屏的三维显示闪烁程度优化具有积极的启发和指导作用。

为了解决环境光和显示器色温对LCD显示器图像颜色再现有较大影响的问题, 提出一种基于LCD显示器光谱特性的图像颜色一致性方法。通过测量在不同环境光和色温下99个行业认可颜色的光谱, 总结出不同环境光和色温对LCD显示器图像颜色再现的光谱规律。利用不同环境光下的光谱叠加性及不同色温下的光谱对应规律, 实现了不同环境光和色温下的LCD显示器图像颜色一致性, 一致性后的图像平均主观评价Z得分为0.50。研究结果表明, 该方法能够很好地解决不同环境光和色温下的LCD显示器图像颜色的一致性问题。

为了解决二维人脸识别受环境光干扰，三维人脸识别依赖标定数据的问题，提出了一种基于相位测量轮廓术的人脸识别方法。首先使用相位测量轮廓术获得人脸的相位和反射率数据，相位图中暗含了人脸区域的三维信息，反射率图也排除了环境光的干扰，它们经过规范化后均可以直接使用传统二维识别方法进行人脸识别。在实验中，使用了主成分分析法和最近邻分类器进行人脸识别。实验结果表明，这种方法对人脸识别是有效的，对比二维灰度图和三维深度图有更好的识别效果。

为了研究在不同环境光下人眼辨色水平上的颜色视觉特性, 通过在液晶显示器上显示颜色刺激, 使用心理物理学中的恒常刺激法进行主观实验, 获取了CIE1976a*-b*平面上3名标准观察者在暗室、A光源和D50三种环境光下的5个基本颜色中心的主观实验数据。采用性能因子PF/3评价标准观察者的测试重复性和准确性, 根据主观实验拟合得到色度椭圆来表示辨色阈值实验的结果。实验结果表明: CIE1976a*-b*平面是视觉非均匀的; 在整体上, 人眼的辨色灵敏度随着外界光源色温的变大而变小; 人眼在三种环境光下的5个颜色中心区域, 红绿方向的视觉色差尺度均小于黄蓝方向。实验结果可以为均匀颜色空间和色差公式的改进提供原始数据。

提出了一种可克服背景光对田间光谱测量影响的方法。 采集田间水果光谱时, 环境背景光的干扰强, 难以获取样品有效光谱信息。 在田间采用套袋方式遮挡现场光线能得到较理想的结果, 但检测效率低, 仪器暗场校正和参考光谱校正等方法有利于减小模型误差, 但不能有效消除环境光照的干扰。 通过在测量探头前加装快门, 打开快门时测得样品在仪器光源和背景光共同作用下的现场光谱, 关闭快门时测得样品仅在现场环境光线作用下的背景光谱, 将背景光谱从现场光谱中扣除进行背景光校正。 利用偏最二乘法建立田间(背景光校正前、 后)以及室内样品光谱建立黄花梨糖度预测模型, 预测值与真实值的相关系数分别为0.1, 0.69, 0.92, 均方根误差分别为0.89°Brix, 0.42°Brix, 0.27°Brix, 预测集的RPD分别为0.79, 1.69, 2.58, 结果表明实验所采用的背景光校正方法可有效减小田间环境光照对黄花梨可见/近红外光谱采集的影响, 可用于田间水果的近红外光谱采集, 有利于充分发挥可见/近红外光谱技术在果实采收前的田间管理、 采收成熟度检测等方面的潜力。

表面等离子体共振(SPR)传感器已广泛应用于生物学、医学、化学、药物筛选以及环境监测、食品安全等领域。但SPR 传感系统检测样品时易受到来自光源、光电检测器等器件自身噪声及环境光噪声的影响，其中环境光噪声的影响尤为明显，因此SPR 传感器通常需要在遮光环境下进行操作，不利于现场的快速检测。为此，在自行研制的角度扫描型SPR 传感器基础上，重点研究环境光噪声的特性，提出一种统计平均滤波和低通滤波结合的数据处理方法来抑制日光灯照环境下的噪声干扰。检测磷酸盐(PBS)缓冲液的实验结果表明，该方法可使SPR 传感器在日光灯照环境下准确检测，相对遮光测量结果的误差为0.0027%。该方法可有效提高角度扫描型SPR 传感器抗环境光干扰能力，具有良好的应用和推广价值。