一种基于用户生理参数的光源配光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于用户生理参数的光源配光系统，包括LED光源模块、亮度调节模块、参数输入模块及单片机模块，单片机模块包括存储子模块和处理器子模块；LED光源模块包括若干个发射波段的LED光源，每个光源的亮度功率均受亮度调节模块的控制；亮度调节模块与LED光源模块和处理器子模块相连；参数输入模块用于采集用户的年龄段及眼部信息，并传输给处理器子模块；存储子模块用于存储LED光源功率比例值及眼轴增量随LED光源功率比例变化的函数关系式；处理器子模块用于计算应输出的LED理想功率组合比例值，并控制亮度调节模块调节LED光源模块的功率比例。本发明专利技术采用的各波段光源的功率比是基于用户生理参数，引入神经网络训练的矩阵计算而得出的，其个性化定制具有智能性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于用户生理参数的光源配光系统
本专利技术涉及光源配光
，特别涉及一种基于用户生理参数的光源配光系统。
技术介绍
近视对人类视觉的威胁正在增加。近百年来，全球近视人口呈快速上升趋势。2010年全球近视患者为19.5亿(占全球人口比例28.3％)，到了2020年全球近视人数将达到26.2亿，到2050年全球近视人口将达世界总人口的一半(47.58亿)。近视已经成为严重影响公众健康及生活质量的公共卫生问题。近视由角膜屈光与眼轴长度失配引起，是威胁人眼视觉健康的重要因素。眼轴长度过长会严重影响患者的生活，还与近视性黄斑变性、视网膜脱落、青光眼、白内障等一系列致盲疾病密切相关。在影响眼轴生长的外界环境中，光环境的影响不容忽视。光环境通常用亮度、亮度分布、波长分布、频闪等参数描述。根据光源参数与眼轴增长的对应关系，通过设置照明显示产品的光源参数，使其产生合适的光环境，有望降低轴性近视的发病几率，改善人眼的视觉健康情况率。现有的配光系统，光源直接将固定不变的波段功率配比用于不同的用户，无法实现个性化定制。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于用户生理参数的光源配光系统。本专利技术采用以下技术方案：一种基于用户生理参数的光源配光系统，包括LED光源模块、亮度调节模块、参数输入模块及单片机模块，所述单片机模块包括存储子模块和处理器子模块；所述LED光源模块包括若干个发射波段的LED光源，每个光源的亮度功率均受所述亮度调节模块的控制；所述亮度调节模块与所述LED光源模块相连，用于控制所述LED光源的功率在整个输出功率中的百分比，所述亮度调节模块还与所述处理器子模块相连；所述参数输入模块用于采集用户的年龄段信息、眼轴长度信息、角膜曲率信息及前房深度信息，并传输给所述处理器子模块；所述存储子模块用于存储若干个LED光源功率比例值及眼轴增量随LED光源功率比例变化的函数关系式；所述处理器子模块用于计算应输出的LED光源理想功率组合比例值，控制所述亮度调节模块调节LED光源模块的功率比例。进一步地，所述亮度调节模块通过所述处理器子模块接收所述存储子模块内功率比例值，并控制所述LED光源模块。进一步地，所述LED光源均为可见波段，其发射波段可为：(465-485)nm、(625-645)nm、(645-665)nm、(705-725)nm。进一步地，所述存储子模块，其存储的年龄段AGE、眼轴长度AL、角膜曲率KR、前房深度ACD与所对应的最优光源组合kA、kB、kC、kD方程组如下：其中，4个波段分别用A、B、C、D指代，A指代(465-485)nm，B指代(625-645)nm，C指代(645-665)nm，D指代(705-725)nm；k'A、k'B、k'C、k'D分别表示由神经网络计算出的未经归一化处理的最优光源组合，Who和Wih为神经网络训练得到的矩阵参数。进一步地，所述处理器子模块从所述参数输入模块接收用户信息，利用所述存储子模块中储存的方程组计算出最适宜的光源组合比例，并控制所述亮度调节模块按照计算结果的功率调节所述LED光源发光。采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：1、本专利技术采用的各波段光源的功率比是基于用户生理参数，引入神经网络训练的矩阵计算而得出的，其个性化定制具有智能性；2、明确了影响人眼的眼轴长度的可见光波段，使照明显示光源的研制在半导体材料的选取方面，目标更加明确；3、首次建立了照明显示光源光谱与眼轴长度增量的定量关系，给照明显示光源的设计提供了易理解、可操作性强的理论支持。附图说明图1为本专利技术基于用户生理参数的光源配光系统结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一如图1所示，一种基于用户生理参数的光源配光系统，包括LED光源模块、亮度调节模块、参数输入模块及单片机模块，所述单片机模块包括存储子模块和处理器子模块；所述LED光源模块包括若干个发射波段的LED光源，每个光源的亮度功率均受所述亮度调节模块的控制；所述亮度调节模块与所述LED光源模块相连，用于控制所述LED光源的功率在整个输出功率中的百分比，所述亮度调节模块还与所述处理器子模块相连；所述参数输入模块用于采集用户的年龄段信息、眼轴长度信息、角膜曲率信息及前房深度信息，并传输给所述处理器子模块；所述存储子模块用于存储若干个LED光源功率比例值及眼轴增量随LED光源功率比例变化的函数关系式；所述处理器子模块用于计算应输出的LED光源理想功率组合比例值，控制所述亮度调节模块调节LED光源模块的功率比例。所述亮度调节模块通过所述处理器子模块接收所述存储子模块内功率比例值，并控制所述LED光源模块。所述LED光源均为可见波段，其发射波段可为：(465-485)nm、(625-645)nm、(645-665)nm、(705-725)nm。所述存储子模块，其存储的年龄段AGE、眼轴长度AL、角膜曲率KR、前房深度ACD与所对应的最优光源组合kA、kB、kC、kD方程组如下：其中，4个波段分别用A、B、C、D指代，A指代(465-485)nm，B指代(625-645)nm，C指代(645-665)nm，D指代(705-725)nm；k'A、k'B、k'C、k'D分别表示由神经网络计算出的未经归一化处理的最优光源组合，Who和Wih为神经网络训练得到的矩阵参数。Who和Wih为神经网络训练得到的矩阵参数，其获得方式是基于大样本量神经网络训练(N＝1374),这些被试年龄段范围布在7～55岁，角膜曲率范围为39～47D，前房深度ACD范围为2.5～3.5mm，眼轴长度AL范围为21～28mm；测量他们生活的光环境的光谱能量分布，扣除其他波段背景而仅保留(465-485)nm、(625-645)nm、(645-665)nm、(705-725)nm波段并进行归一化；将样本的90％作为训练集，10％作为测试集，最终训练的神经网络准确度为92.3％。其中，Who和Wih的部分取值范围如下表：所述处理器子模块从所述参数输入模块接收用户信息，利用所述存储子模块中储存的方程组计算出最适宜的光源组合比例，并控制所述亮度调节模块按照计算结果的功率调节所述LED光源发光。实施例二将出生1周、体重70g-90g的健康豚鼠分为2组(A组和B组)，每组20只。所有实验和方法都严格遵守相关规定。饲养与处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于用户生理参数的光源配光系统，其特征在于：包括LED光源模块、亮度调节模块、参数输入模块及单片机模块，所述单片机模块包括存储子模块和处理器子模块；/n所述LED光源模块包括若干个发射波段的LED光源，每个光源的亮度功率均受所述亮度调节模块的控制；/n所述亮度调节模块与所述LED光源模块相连，用于控制所述LED光源的功率在整个输出功率中的百分比，所述亮度调节模块还与所述处理器子模块相连；/n所述参数输入模块用于采集用户的年龄段信息、眼轴长度信息、角膜曲率信息及前房深度信息，并传输给所述处理器子模块；/n所述存储子模块用于存储若干个LED光源功率比例值及眼轴增量随所述LED光源功率比例变化的函数关系式；/n所述处理器子模块用于计算应输出的LED光源理想功率组合比例值，控制所述亮度调节模块调节LED光源模块的功率比例。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于用户生理参数的光源配光系统，其特征在于：包括LED光源模块、亮度调节模块、参数输入模块及单片机模块，所述单片机模块包括存储子模块和处理器子模块；
所述LED光源模块包括若干个发射波段的LED光源，每个光源的亮度功率均受所述亮度调节模块的控制；
所述亮度调节模块与所述LED光源模块相连，用于控制所述LED光源的功率在整个输出功率中的百分比，所述亮度调节模块还与所述处理器子模块相连；
所述参数输入模块用于采集用户的年龄段信息、眼轴长度信息、角膜曲率信息及前房深度信息，并传输给所述处理器子模块；
所述存储子模块用于存储若干个LED光源功率比例值及眼轴增量随所述LED光源功率比例变化的函数关系式；
所述处理器子模块用于计算应输出的LED光源理想功率组合比例值，控制所述亮度调节模块调节LED光源模块的功率比例。


2.如权利要求1所述的一种基于用户生理参数的光源配光系统，其特征在于：所述亮度调节模块通过所述处理器子模块接收所述存储子模块内功率比例值，并控制所述LED光源模块。


3.如权利要求2所述的一种基于用户生理参数的光源配光系统，其特征在于：所述LED光源均为可见波段，其发射波段可为：(...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建奇，郝文涛，曾珊珊，曲翔宇，张玉，
申请(专利权)人：北京阳明智道光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11