[发明专利]一种柱面光度测量装置及方法

权利要求书

1.一种柱面光度测量装置，其特征在于：

结构上包含柱面光屏、鱼眼相机、载物台以及相机支架、载物台支架，所述的柱面光屏为横截面为圆形或弧形的中空柱体，其长径比大于1，半径为R，内壁材料采用质地均匀的白色反射率漫反射材料；所述的载物台置于柱面光屏轴心线上且位于柱面光屏轴线中心一侧；所述的鱼眼相机光心位于柱面光屏轴心线上且位于载物台旁；鱼眼相机、载物台之间不互相遮挡，通过相机支架、载物台底座与柱面光屏共同固定在实验平台上。

2.根据权利要求1所述的一种柱面光度测量装置，其特征在于：所述鱼眼相机光轴与柱面光屏轴心重合。

3.根据权利要求1所述的一种柱面光度测量装置，其特征在于：所述鱼眼相机光轴与柱面光屏轴线垂直。

4.根据权利要求1所述的一种柱面光度测量装置，其特征在于：所述柱面光屏上有通光孔，用于摄入照射光。

5.根据权利要求1所述的一种柱面光度测量装置的方法，其特征在于：使用漫反射材质的柱面光屏作为光度测量的载体，配合以鱼眼相机对柱面光屏各方向的反射光强进行采样，通过反射光强Icam求出照射在该方向的入射光强Ilight；以样本点S为坐标原点，建立世界坐标系(x,y,z)，同时建立样本球坐标系(ρ,θ,φ)；以相机光心C点为原点，建立相机球坐标系(r,α,β)；以拍摄到的相片中心点P为基准，建立图像坐标系(u,v)；通过图像坐标(u,v)与样本球坐标(ρ,θ,φ)之间的转换关系，求出光强Ilight与坐标角度(θ,φ)之间函数关系Ilight(θ,φ)；所述图像坐标(u,v)与样本球坐标(ρ,θ,φ)之间的坐标变换的过程为：图像坐标(u,v)→相机球坐标(r,α,β)→世界坐标(x,y,z)→样本球坐标(ρ,θ,φ)；通过反射光强Icam求出照射在该方向的入射光强Ilight的方法是：使用亮度均匀的标准点光源进行，放置于样本点S处照明柱面光屏内壁，使相机获得一副灰度图像作为基准：Iref，来自样本的出射光照亮柱面光屏内壁，使用鱼眼相机获得柱面光屏内壁图像Icam，得到Ilight＝Icam/Iref。