[发明专利]一种基于色度学的电磁环境频谱可视化方法

说明书

本发明涉及一种基于色度学的电磁环境频谱可视化方法，属于电磁环境态势可视化领域，通过将待测电磁频谱的频率信息和信号功率进行可视化转换，将待测电磁频谱的频率信息转换为色相，信号功率转换为亮度，单频信号的频谱用纯色表示，多信号的频谱用混合色表示，可实现电磁频谱频域和能域分布的直观显示，进一步呈现电磁环境态势，解决了目前电磁态势可视化方法中没有频域信息，无法对频域展示，更不能可视化的问题。

技术领域

本发明属于电磁环境态势可视化领域，主要涉及一种基于色度学的电磁环境频谱可视化方法。

背景技术

电磁态势是客观、准确、直观、生动表征电磁环境时域、频域、空域以及能量域当前状态和未来趋势的特性量，是频谱管理的一个重要依据。如何系统而直观地描述电磁频谱一直是电磁频谱监测的难题，同时也是指挥员正确把握电磁态势、进行准确指挥的瓶颈。可视化技术作为一种最直观且容易理解的表现形式，其发展将给指挥员带来思维方式和认知方式的根本性变换。

目前大部分在用的电磁态势可视化方法只覆盖时域、空域和能量域，对能量域进行可视化映射，将其转换为符合人眼识别的RGB值，并在三维空间随着时间改变进行展示。然而这种态势可视化方法缺少频域信息，无法对频域展示，更不能可视化。随着用频设备的增多，不同设备所发射信号的频率不同，电磁态势对频域信息展示的需求大大提高。

频域可视化的方法主要包括频谱图、瀑布图及三维空间频谱显示。这些方法虽然直接显示了电磁频谱，但是数据量大，只是对频谱简单地展现，可视性弱，不利于指挥员对电磁环境态势快速理解。因此，提供一种有效的电磁环境频谱可视化方法，将电磁环境频谱的频率信息和信号功率进行可视化转换，解决目前电磁态势可视化方法中没有频域信息，无法对频域展示，以及不能可视化的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种基于色度学的电磁环境频谱可视化方法，将电磁频谱的频率信息转换为色相，信号功率转换为亮度，解决了目前电磁态势可视化方法中没有频域信息、无法对频域展示、更不能可视化的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于色度学的电磁环境频谱可视化方法，包括以下步骤：

S1、获取可见光光谱的原始xyz三刺激值和待测电磁环境频谱的频率信息；

S2、将步骤S1所述频率信息转换为频谱XYZ三刺激值

S3、建立频谱XYZ三刺激值的预处理值R'G'B'；

S4、对步骤S3所述预处理值进行数据分析获得中间值R”G”B”；

S5、建立电磁环境频谱的信号功率与颜色亮度的对应关系，基于信号功率与颜色亮度的对应关系获取所述待测电磁环境频谱的颜色亮度；

S6、将步骤S4获取的中间值按预设比例放大，得到待测电磁环境频谱最终显示的RGB值。

优选的，步骤S1中所述可见光光谱的波长覆盖380-780nm。

优选的，步骤S2中所述频谱XYZ三刺激值获得的具体步骤包括：

将步骤S1所述原始xyz三刺激值映射到所述频率信息，得到频谱XYZ三刺激值；

进一步的，所述映射关系为单向映射。

优选的，步骤S3中所述获得预处理值的具体步骤为：

获取电磁环境的频谱参数，经过步骤S2所述电磁频谱XYZ三刺激值表征，获得所述电磁频谱XYZ三刺激值与预处理值的转换关系，

所述转换关系公式为：

其中，R'、G'、B'为步骤S3所述预处理值。