对近场分布式光度测量方法及测量机理进行研究，基于自主搭建的近场光源发光特性测量装置采集平面光源不同方向的亮度图像，分析了近场光度参量之间的转换关系及亮度数据处理方法，最终实现了近场分布式平面光源空间光强分布测量。通过构建平面光源发光模型，基于光度学和几何光学原理分析发光平面各个方向的光线分布，完成对光源不同方向的发光状态表征。与远场测量相比，所提近场分布式测量方法结果与远场配光曲线吻合良好，在所采用成像式亮度计亮度相对误差优于6.51%的情况下，所测得的光强相对误差小于8.38%，0°配光曲线匹配指数高达98.33%，验证了所提方法在近场光度测量中的有效性。

从隧道照明亮度均匀度出发，以《公路隧道照明设计细则》的评价标准为约束条件，利用逐点法优化建立了一种基于隧道结构参数的灯具配光模型。通过DIALUX光学软件构建仿真隧道场景，将隧道结构参数代入该灯具配光模型计算出适配的灯具配光曲线，并对设计灯具的照明性能进行了实验验证。结果表明，采用该模型设计的照明灯具，可以保证隧道环境的平均照度、平均亮度、亮度均匀度和纵向亮度均匀度均满足国家评价标准。此外，在实验中通过调节多项隧道参数（布灯方式、灯具安装仰角和安装间距），对照明质量进行对比分析，得出设计灯具在初始隧道参数下照明质量和节能性均最佳的结论，验证了隧道灯具配光模型的高效性，并证明了该模型在隧道灯具设计领域具有很好的应用推广价值。

红外热辐射光源在光声光谱检测等领域具有重要的应用价值,明确其配光特性是后续光学系统设计的基础。根据水冷散热下红外热辐射光源辐射通量的变化规律,提出快速获取高功率红外热辐射光源配光特性的方法并对其进行相关验证。实验结果表明,光源辐射通量的最大值在80°的角度处,两侧的辐射通量缓慢减小,能量分散在0°~130°的角度范围内,其中54.5%的能量集中在50°~110°的角度范围内。在长时间稳定的辐射状态下对配光特性进行对比实验,验证快速测量方法的准确性和有效性。在ZEMAX软件中突破光源角度的限制,使用测得的数据建立模型并模拟实验流程进行验证。在缺少高功率红外热辐射光源配光曲线的情况下,所提方法可以简单快速地获取配光特性,为光学设计提供初始条件。

针对现有植物工厂采用的植物培养架照度、混色均匀度差导致农产品作物品质参差不齐的现状, 提出一种高混光、高混色均匀度的植物培养架设计方案。不同于光源在上种植面在下的培养架设计模式, 将红、蓝LED灯珠间隔排列阵列光源安装在植物种植平面上的凸台上, 并把培养架顶部设计成漫反射面。漫反射面的引入起到增加混光距离的作用, 提高光线耦合程度, 从而达到了提高混光、混色均匀度的效果。进一步引入光量子通量密度均匀度以及混色均匀度共同作为考察指标, 利用Taguchi方法设计并进行实验, 研究不同因子对植物种植区光源均匀性的影响, 再利用ANOVA理论分析了各因子对品质的影响程度多次优化后, 最终获得照度均匀度为94.58%、混色均匀度为90%、能量利用率为41.42%的最优系统设计方案。然后研究了不同配光曲线的灯珠对培养架均匀度的影响, 最后通过测量植物在不同高度时种植面和植物表面的照度及光谱的分布情况检测植物的生长是否会遮挡光线。结果表明该植物照明系统可以在植物生长过程中提供均匀的照明, 遮挡问题几乎可以忽略不计。

针对LED器件光强分布的测试方法,在传统光源配光曲线的测试原理的基础上,阐述了旋转法、多探测器法测试LED光强分布的方法。由于这些方法存在测试时间长、测量准确度低以及定标繁琐的缺陷,进而介绍了一种新型测试方法及装置,即通过CCD光度探测器接收光强度,经过CCD的光电转换功能将光强度信号转换为电信号,再通过成像系统软件便可得到整个半球面空间内壁的光强图。新的测试方法具有测试速度快、精度高、信息量丰富和直观性的显著优点。

提出了一种有效的图像修正方法, 用于修正用彩色CCD相机采集的LED显示屏图像。首先, 利用均匀标准白板逐像素点法对制造工艺使彩色CCD相机产生的曲面进行渐晕修正; 然后, 利用LED管芯配光曲线的分布规律修正由于相机采集位置的影响产生的偏差, 并给出了修正原理和修正的过程; 最后, 给出了实验数据及结论。修正后, 红、绿、蓝基色的均匀性均方差分别从4.0%减少到1.48%, 从3.1%减少到1.36%, 和从3.5%减少到1.39%。利用该方法修正过的LED图像既消除了相机本身的曲面产生的渐晕, 又消除了由于相机采集角度的影响产生的偏差, 是一种非常有效的LED显示屏CCD图像的修正方法, 实验结果基本符合修正的要求。

租赁屏一般由分时段采购的批量箱体组成，不同批次箱体的亮度差异、色域空间差异等导致了整体屏幕图像质量下降。本文首先用亮色度校正探讨解决不同批次间亮色度差异的方法，然后从不同角度观看、低灰图像显示以及LED光衰等几个角度分析了该方法存在的局限性，最后指出LED显示屏厂家需要在LED选灯、配光曲线、LED亮色度等多个方面控制生产工艺，配合逐点亮色度校正技术改善租赁屏的显示质量。

本文介绍了超大面积的全彩显示屏的关键器件——LED发光二极管的整体解决方案，总结了超大面积全彩显示屏LED的关键指标，以及此LED的设计及封装生产方案，对于控制和提高超大面积的全彩显示屏的制作和性能有比较大的指导意义。

LED灯具通常为阵列式排布的面光源，为实现对灯具光强分布进行准确测量，照度探测器需要距离待测灯具足够远，使得面光源可近似为点光源，该距离即为远场距离。针对目前对远场距离进行规定的多项国家标准相互间不统一，且标准只考虑灯具发光面最大尺寸单一参数等问题，对阵列排布式LED灯具的远场距离进行研究，计算了不同配光分布、阵列排布方式、阵列密度、阵列尺寸下灯具的远场距离，并详细分析各参数对远场距离的影响，给出远场距离设定的建议，为确定阵列型LED灯具远场距离的光强分布的准确测量提供参考。

为适应半导体产业的迅猛发展和环保节能的迫切要求，将LED作为一种新的能源方式应用到照明产业中。选取几种有代表性的LED路灯作为研究对象，根据各自不同形状的配光曲线，利用照明仿真软件Dialux对这些LED灯具在不同的布灯方式下在道路上的光照度分布情况进行模拟和分析比较，总结出适合于道路照明的LED路灯应具有的配光曲线特征，为LED灯具设计提供参考。