1.本专利属于图像处理技术领域，具体而言涉及一种基于多基色光谱叠加过程的环境光照模拟系统。


背景技术：

2.led光源因其环保、节能、使用寿命长、色彩丰富等优点，或作为信号指示灯用或作为照明光源使用，广泛应用在各行各业。家用照明方面，随着大健康、智能家具、健康照明等新词的出现，人们对家用照明灯光也有了新的要求，如要求色温、亮度等可调，甚至可实现智能控制等。商业照明方面，大型商场中的品牌服饰店、珠宝店、手机等消费电子展示旗舰店等对能够忠实再现色彩的环境照明也要求越来越高，如照明灯光的显色指数不低于85等。成像技术与影像复制行业相对要求更高，摄像头相关行业对成像设备成像色彩标定中要求光源的光谱符合标准、如符合国际照明协会规定的标准光谱功率分布等；影像复制行业对照明环境的要求，显色指数cri大于95等。新业态的新需求，推动了以led为基色的混合光源技术的发展，市场上出现了2基色、4基色等色温及亮度可调的光源，不同程度上满足了部分市场的需求。
3.近几年来，以led为基色的多通道混合光源研究，提出上了日程，该技术发展目标趋向于模拟日光光谱的应用技术开发：1)为满足成像技术领域标准光色标定的使用，需要一款科学级的光源，该光源需光谱可调，光谱范围不仅仅在380-780nm的可见光范围内，应拓展到红外940nm更甚者到1050nm；2)为满足健康照明、智能照明等的使用需求，光源的色温及亮度需智能可调，模拟日光色温从早到晚的变化，如色温的调节范围需实现1600-25000范围等；3)为满足影像再现与复制业的标准化照明环境的需求，光源光谱功率分布需符合cie a、b、c、d50、d55、d65、d75等标准光源的规定，显色指数不低于90，且能提供的照度不低于3000lux等。
4.以led为基色的混合色光光源，主要目的是实现色温与亮度可调，可以分为两种：一种是以色坐标为目标值的匹配方式，另一种是以光谱为目标的匹配方式。色坐标的匹配方式是同色异谱色，目前主要有两基色、四基色的等。两基色混光是指参与混合的基色由2个led灯组成，如冷白led和暖白led的混合，混合色光的色温调节范围只能在两个基色色温之间。四基色混光是指参与混合的基色由4个led灯组成，如rgb+白色(暖白或者冷白)，相对于两基色的来说，四基色混合显色指数得到提高，色坐标的匹配精度提高很多，且色温调节范围广，由于匹配同一色温时的四基色系数解不唯一，导致光谱不固定或者光谱分布范围不理想。以光谱为目标的匹配方式期望同色同谱匹配，参与混合的基色需要多个，如有采用11、14、15通道的方案，通过优选不同峰值波长的led，波长范围350-700nm或者400-730nm，实现光谱功率分布可调。多通道混光在硬件上需要优选基色led，需要解决多少个、单个的分布范围如何等。多通道混光在软件上需要开发光谱匹配的算法，光谱匹配精度是一个挑战，需要统筹led基色的光谱的分布属性，同时也受限于led光谱的分布状态。多通道混光的方式相对于低通道的来说，解决了显色指数低、色坐标匹配精度低、色温误差大等问题，并
且从概念上实现了光谱配光的模拟，是目前光源配色技术的一个研究方向和解决方案。
5.依照色度学计算理论，两基色混合色光的色温只能在两个基色色温之间，匹配同一色温时，所用基色的份数不变，解是唯一的，但有时偏离黑体轨迹远，色差大于0.005，不满足国标对色坐标精度的要求，显色指数低，适合于普通家用照明使用。
6.四基色的相对于两基色的来说，显色指数可以提高，色坐标的匹配精度也提高很多，且色温调节范围广，匹配黑体色坐标时，若配置循环校正算法，色坐标可距离黑体轨迹很近，视觉上光色较好，且大多情况可以满足国标精度的要求，但匹配同一色温或者色坐标时，参与混色的基色可能有多组系数，解不唯一，光谱难以固定。
7.以光谱为目标的匹配方式期望同色同谱匹配，参与混合的基色需要多个，如10多个，无论是基色的选择还是匹配光谱的算法难度都很大。并且受到现有led基色光谱的限制，以较高精度实现cie标准光源光谱分布匹配的算法或者产品较少。目前多通道led色光混合的方式可完成cie标准光源的匹配，但与cie a、cie b、cie d系列等光谱曲线的差别仍十分明显，并且受限于可选的led数量和基色光谱分布特性，还不能或很难完成日光光谱的模拟。


技术实现要素：

8.鉴于此，为解决上述技术问题或部分技术问题，提供一种基于多基色光谱叠加过程的环境光照模拟光源，以从光谱叠加的角度模拟环境的光源特性。
9.为了解决上述问题，本专利提供的技术方案包括：
10.一种基于多基色光谱叠加过程的环境光照模拟光源，其特征在于包括：箱体，所述箱体由不透光的材料构成；集成电路板，所述集成电路板包括多个六边形拼的电路板单元，各个单元之间以拼接的方式铺设在所述箱体内；led基色灯珠，包括多个通道的led基色灯珠，每个通道中的led基色灯珠的光谱特性相同；多个led灯珠均匀设置在所述集成电路板的每一个单元上；电源控制器，设置在所述箱体上，与所述集成电路板和led灯珠电连接。
11.优选地，led基色灯珠整体的发光光谱范围涵盖可见光的光谱范围。
12.优选地，每个电路板单元上均安装有六个led基色灯珠；六个led基色灯珠分别具有不同的光谱参数。
13.优选地，至少两块电路板单元上的led灯珠具有不完全相同的光谱参数。
14.优选地，所述电源控制器产生直流电，输送给基色灯珠的直流电的电流精度在0.002ma以内。
15.优选地，所述箱体的一个面上设置有柔光板。
16.优选地，所述箱体的内壁为黑色。
17.优选地，还包括，环境光传感器，所述环境光传感器设置在所述箱体顶部的四角上。
18.优选地，同一个通道的led灯珠与同一个电源控制器相连。
19.本专利采用不同通道的灯珠来模拟环境光源的光谱特性，能够从光谱模拟的角度再现环境光源。
附图说明
20.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本专利具体实施方式中一种基于多基色光谱叠加过程的环境光照模拟光源的结构示意图；
22.图2是本专利具体实施方式中led基色光源的结构示意图；
23.图3是本专利具体实施方式中led基色光源的结构示意图；
24.图4是本专利具体实施方式中箱体底面的灯板布置结构示意图。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.为便于对本技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本技术实施例的限定。
27.本具体实施方式中提供一种基于多基色光谱叠加过程的环境光照模拟光源系统，以模拟目标照明环境。在本具体实施方式中提供的系统优选地包括光源装置1和作为虚拟装置的模拟装置两部分。
28.所述光源装置1包括：封装箱体2、多个led基色光源3、集成线路板4、电源控制器5、环境光测量传感器6以及柔光板7。
29.所述封装箱体2整体由不透光的材料构成，在本具体实施方式中，箱体可以采用金属、塑料、或者是强度较高的纸制成。所述箱体一方面起到承载各个部件的作用，另一方面起到阻挡光源的作用。所述箱体包括底板8、侧板9、和顶板10，在本具体实施方式中箱体呈现为如图1所示的长方体形状，但是箱体的形状不限于此，包括圆台、圆筒、圆柱、棱台、棱柱、立方体，等等。所述箱体内壁是黑色，且与外界绝光。
30.在本具体实施方式中，如图1所示，集成线路板4，所述集成电路板铺设在所述箱体的底板上，集成电路板4优选地为多个六边形单元拼接而成，六边形排列发光均匀性更趋于环形，均匀性好，各模块之间可以单独控制也可以协同控制。在本具体实施方式中，通过六边形形成各个模块，这样方便光源的拼装，可以根据需要来调整和加减相应的模块。并且，由于六边形具有较高的稳定性而且近似于圆形，因此光源的均一性好。
31.所述多色led基色光源8包括多个led灯珠11，所述电路板和灯珠均与电源连接，所述灯珠为led灯珠，包括窄带led灯珠和宽带led灯珠。由此形成混合光源，其光谱涵盖范围不少于360-830nm。优选地，所述led灯珠设置在所述六边形单元的角部位置，优选6个基色的led灯珠设置在一个模块上。这样，可以相对均匀而且又较为稳定地排列所述led灯珠，得到较好的混色效果。所述led灯珠是环境光照模拟系统不可或缺的元件。
32.电源控制器5，设置在所述箱体上，与所述集成电路板4和led灯珠12电连接，给所
述led灯珠11供电。所述电源控制器产生直流电，并且为了光源稳定之需，要求控制输送给基色灯的直流电的电流精度在0.002ma以内，且具有较好的线性。
33.环境光传感器6，所述环境光传感器设置在所述箱体的顶部，优选地设置在所述箱体顶部的四角上，这样可以测量多个位置上的环境光参数，以从多个点考虑所述环境光源的性能。所述环境光传感器包括测量光谱的光谱仪、色温计、照度计。通过这些传感器测量相应位置的光谱功率分布、色温、照度等。
34.柔光板7，所述柔光板设置在所述封装箱体2上表面的开口上。柔光板是混合光的发光面，能够打散单颗led灯光线或者线路板模块上的综合光源，完成空间混合，具有一定的均匀性，如发光面被分为“九宫格”四角与中心的差低于5％。