半導體光源產品質量監督檢測中心（廣東）

路燈測量在路面亮度評估方面的挑戰

隨著LED路燈的推廣普及，大量的新裝LED路燈對路面照明有了更高的要求。路燈測試需要對路面亮度和照度進行評估。根據現行道路照明設計標準CJJ45-2006，衡量路面照明質量性能指標包括路面平均亮度、路面亮度總均勻度、路面亮度縱向均勻度、路面平均照度、路面照度均勻度、路面維持平均亮度（照度）、眩光閥值增量最大值、環境比等。由于測試方法的復雜性，大多數LED路燈路面性能測試以照度指標為主要內容，亮度性能測試的研究較少，按照標準方法進行測試對LED路燈來進行路面亮度測試的就更少。

路面亮度是評價路面照明質量的重要參數之一，CJJ45-2006標準中路面亮度測試按照國際照明委員會(簡稱CIE)有關規定在路面上預先設定的點上測得各點亮度的值，并以此為基礎計算路面平均亮度、路面亮度總均勻度、路面亮度縱向均勻度。由于亮度測試過程中對測試的環境要求比較高，路面行駛的車輛會對LED路燈的路面亮度測試造成較大的影響，因此測試需要封路進行，由于CIE要求路面的測試點布置較多,達到30點每測試段，因此測試一段4車道的路面費時較長，因此，進行路面亮度測試會對道路正常交通造成較大的阻礙。

為解決路面亮度測試面臨的問題，東莞質檢中心與柯尼卡美能達合作，按照CIE的相關標準要求，依托其全國唯一的戶外LED路燈測試場，通過測試場的建設達到了LED路燈的路面照明質量測試的“統一測試環境，統一測試設備，統一測試方法”的三個統一。

CIE路面亮度測試方法

根據CIE140道路照明計算方法的規定，道路亮度測試的布點方式如圖1所示：

圖1. 路面亮度測試的布點位置	圖2. 路面亮度測試的觀察者位置

其中，S為兩盞路燈的間距，N為布點的排數，D為測試點之間的距離，布點的測試位置編號為1-30，詳見圖1，測試者的位置如圖2所示。其中，Wt 為路寬，測試點距離被測路段的距離為60米，如圖3所示：

圖3. 路面亮度測試觀察者距離測試路段的距離

路面亮度測試研究

本實驗在東莞質檢中心路燈戶外測試場進行，按照CIE140規定的測試方法，分別用點式亮度計和成像亮度計對路面亮度相關指標進行測試，測試環境如圖4所示，測試在晚上20點進行，背景照度<0.12 Lx。

圖4. 路燈戶外測試場	圖5. 樣點分布方法及瞄點順序

點式亮度計測量：

測試現場的兩盞LED路燈間距30米，燈桿高度為12米，測試單車道的亮度相關指標。按傳統測量方法，在距離儀器60米外的路面，取30米長的單車道為評估區域，按縱軸方向每隔3米布一個點，共設3條縱軸，評估區域里共30個樣點。在測量時，以CS-2000A按橫向從左到右，由近至遠，呈Z字形順序瞄點。如圖5所示。

用點式亮度計如分光輻射度計CS-2000A( 在0.1度測量角設置下，保證精度的最低測量亮度為0.05cd/m²，遠低于路面最低亮度0.5 cd/m²）測量60米外的亮度分布，儀器被置于1.5米的高度，用標準鏡頭，選擇0.1度測量角進行測量，亮度計測量速度設置為Fast。

通過點式亮度計的目鏡觀察，把觀察區域完全覆蓋所觀察的樣點，則讀出數據為該樣點的平均亮度值。用分光輻射亮度計CS-2000A讀取了30個樣點的亮度值后，對這些樣點所在的區域進行亮度指標的評估。

成像式亮度計測量：

實驗中，東莞質檢中心還使用柯尼卡美能達的二維色彩亮度計CA-2000(保證精度的最低測量亮度為0.1cd/m²，遠低于路面最低亮度0.5 cd/m²）測量路面。CA-2000具有百萬像素CCD，高分辨率顯示的特點，可幫助操作人員清晰地拍下路面圖片，通過圖片可觀察到路面每個像素點的亮度參數。

圖5. 用二維色彩亮度計CA-2000測路面場景	圖6：測試指定區域內的亮度參數

二維色彩亮度計CA-2000的設置為：配長焦鏡頭，設置980×980分辨率，搭配三腳支架，置于相同的高度和位置進行測量。用CA-2000對60米外的路面進行3次測量，在軟件中分析選擇區域的亮度變化。通過軟件選取需要了解的區域，并由軟件直接得出該區域的亮度平均值、最大值、最小值。

在同等條件下取3次的測量數據分析，然后以亮度的最小值和平均值計算出選擇區域的亮度均勻性以及路面的縱向均勻度。在路面的成像效果圖上，按照標準要求取指定測試路段中間的縱向亮度最小值比最大值，測試效果如圖7所示：

圖7：測試指定區域內的縱向均勻度	圖8：指定區域的偽彩色顯示圖

如圖8所示，正方形框選區域為指定測量區域，通過偽彩色顯示圖(用顏色表示不同亮度區間)進行分析,可以更直觀的看出該區域的亮度分布,深藍色是亮度較低的區域,淺藍色是亮度較高的區域,綠色則是該區域最高亮度的區域。

通過觀察所測量的區域，可選取區域里的每個像素的亮度和色度數據，更高效、快捷地實現測量與評估。而且成像亮度計也滿足照明用亮度計的性能條件，測量數據重復性高、穩定性好，適合路面和室內的燈光測量。

產品信息