[发明专利]一种精确获取光源相关色温的方法及系统

摘要

本发明公开了一种精确获取光源相关色温的方法及系统。在本方法及系统中，首先以倒数色温为依据在CIE 1960 UCS色品图获取并存储均匀分布的黑体色温及色品坐标数据；然后对输入的光源数据进行处理以获得光源的CIE 1960(u,v)色品坐标；最后通过缩小相关色温的搜索范围，并采用一种基于黄金分割搜索的最优化算法获取光源的相关色温；本发明解决了当前光源相关色温获取方法存在的不足，具有黑体色温及色品坐标数据存储量小且在CIE 1960 UCS色品图上均匀分布的优点，同时获取过程中未采用任何拟合方法，精度高，操作简便，计算成本低，且适用的光源色品坐标范围广。 1

主权项

1.一种精确获取光源相关色温的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取和存储黑体色温及色品数据：在CIE 1960 UCS色品图上，以一定倒数色温间隔选取倒数色温，计算其对应黑体轨迹的CIE 1960(u,v)色品坐标，并存储选取的倒数色温及对应黑体轨迹的CIE 1960(u,v)色品坐标数据；

S2：输入及处理测试光源数据：将输入的测试光源数据转换成测试光源的CIE 1960(u,v)色品坐标；

S3：色温优化：收缩色温搜索范围，采用一种基于黄金分割搜索的最优化方法获取测试光源的相关色温；

所述的步骤S1中获取和存储黑体色温及色品数据的具体建立过程包括以下步骤：

S101：在50～625MK^‑1倒数色温范围内以25MK^‑1为间隔选取24个倒数色温点，以尽可能保证在CIE 1960 UCS色品图上对应黑体轨迹的色品坐标均匀分布，并将选取的倒数色温点记为R_Ti，脚标Ti表示第i个倒数色温点；

S102：按照下式将步骤1)中各倒数色温点转换成以绝对温度表示的形式T_i；

S103：根据普朗克方程计算步骤S102中各色温点T_i对应黑体辐射的光谱功率分布S(λ,T_i)，其中，λ为可见光波长；

S104：计算步骤S103中各光谱功率分布S(λ,T_i)对应黑体的CIE 1931 XYZ三刺激值(X_i,Y_i,Z_i)；

S105：计算步骤S104中各CIE 1931 XYZ三刺激值(X_i,Y_i,Z_i)对应黑体的CIE 1960(u,v)色品坐标点(u_i,v_i)；

S106：将选取的各倒数色温点R_Ti和对应黑体的CIE 1960(u,v)色品坐标(u_i,v_i)存储，完成黑体色温及色品数据的获取和存储；

所述步骤S2中输入及处理测试光源数据具体包括以下几种情形：

S201：若输入的测试光源数据为测试光源的光谱功率分布，则需先由光谱功率分布计算测试光源的CIE 1931 XYZ三刺激值，然后再由其三刺激值获得测试光源的CIE 1960(u,v)色品坐标(u_t,v_t)；

S202：若输入的测试光源数据为测试光源的CIE 1931 XYZ三刺激值，则需由其三刺激值获得测试光源的CIE 1960(u,v)色品坐标(u_t,v_t)；

S203：若输入的测试光源数据为测试光源的CIE 1931(x,y)色品坐标(x_t,y_t)，则需按照下式获得测试光源的CIE 1960(u,v)色品坐标(u_t,v_t)；

S204：若输入的测试光源数据为测试光源的CIE 1976(u’,v’)色品坐标(u_t’,v_t’)，则需按照下式获得测试光源的CIE 1960(u,v)色品坐标(u_t,v_t)；

S205：若输入的测试光源数据为测试光源的CIE 1960(u,v)色品坐标(u_t,v_t)，则不作任何处理；

所述步骤S3中色温优化具体步骤为：

S301：计算测试光源的CIE 1960(u,v)色品坐标(u_t,v_t)与所述步骤S1中存储的各黑体轨迹CIE 1960(u,v)色品坐标点(u_i,v_i)间的欧几里得距离，记为Δuv_i，并通过Min(Δuv_i)获得最小距离，记为Δuv_m，其中，Min表示求最小值，m表示第m个倒数色温点，把Δuv_m对应的黑体倒数色温记为R_Tm；

若m＝1，则[R_Tm,R_Tm+1]即为经过缩小处理后的测试光源相关色温的搜索范围；

若m＝24，则[R_Tm‑1,R_Tm]即为经过缩小处理后的测试光源相关色温的搜索范围；

若m≠1且m≠24，则[R_Tm‑1,R_Tm+1]即为经过缩小处理后的测试光源相关色温的搜索范围；

将上述经过缩小处理后的搜索范围对应的三种情形一并记为[R_To,R_Tp]，其中，R_To代表搜索范围的左端点，R_Tp代表搜索范围的右端点；

S302：在步骤S301中的[R_To,R_Tp]搜索范围内，按照下式确定两个倒数色温点，分别记为R_Ta和R_Tb；

R_Ta＝R_To+(1‑s)(R_Tp‑R_To)

R_Tb＝R_To+s(R_Tp‑R_To)

式中为收缩系数，即黄金分割点；

S303：将步骤S302中的两个倒数色温点R_Ta和R_T