遗传算法在LED光源光谱匹配技术中的应用-论文.pdf

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1、第43卷第7期光子学报Vo1．43No．72014年7月ACTAPHOTONICASINICAJuly2014doi：10．3788／gzxb201443O7．0730003遗传算法在LED光源光谱匹配技术中的应用甘汝婷，郭震宁，林介本，曾茂进，杨菲菲，颜稳萍，林木川(华侨大学信息科学与下程学院，福建厦门361021)摘要：为利用单色LED实现CIE—D65标准光源、AM1．5标准太阳光目标光谱的匹配，提出简单遗传算法作为光谱匹配算法，通过求解超定方程组的非负最小二乘解，优化不同峰值波长、峰值波长间隔、半高宽的单色

2、LED匹配光源组合，达到光源光谱匹配的目的．仿真实验表明：该算法拟合的相关指数达0．99以上，模拟光谱与目标光谱基本吻合；匹配光源的峰值波长间隔越小，光谱拟合性越好，但结合工程应用需要，峰值波长要选取适中；所提遗传算法运行速度快、效率高、拟合误差小，可广泛应用于植物照明、医疗照明等特殊照明领域的光谱匹配仿真试验和工程实践．关键词：LED；光谱匹配优化；遗传算法；超定方程组；非负最小二乘解；相关指数；峰值波长中图分类号：TP391．75；0432文献标识码：A文章编号：1004—4213(2014)07—073000

3、3—6TheGeneticAlgorithmintheApplicationoftheLEDLightSourceSpectralMatchingTechnologyGANRu—ting，GUOZhen—ning，LINJie—ben，ZENGMao—jin，YANGFei—fei，YANWen—ping，LINMu—chuan(CollegeofInformationScienceandEngineering，HuaqiaoUniversity，Xiamen，Fian361021，China)Abstract：T

4、orealizethetargetspectrummatchingofCIE-D65standardilluminantandAM1．5standardsolarspectrumbyemployingmonochromaticLED，asimplegeneticalgorithmasthespectralmatchingalgorithmwasproposed，bysolvingnon—negativeleastsquaresolutionofoverdeterminedequations，thecombinati

5、onofmonochromaticLEDlightsourcewithdifferentpeakwavelength，peakwavelengthintervalandfullwidthathalfmaximumwasoptimized，andthelightsourcespectralmatchingwasachieved．SimulationresultsshowthatthefittingcorrelationindexiSabove0．99，thefittingspectrumiSconsistentbas

6、icallywiththetargetspectrum．Thesmallertheinterva1ofspectralmatchingpeakwavelengthis，thebetterthespectralfittingeffectis，tOmeettheneedsofengineeringapplication，thepeakwavelengthneedstobeselectedmoderately．Theproposedalgorithmrunsfast，hashighefficiencyandsmallfi

7、ttingerror，anditcanbewidelyusedinthespectralmatchingsimulationtestandengineeringpracticeforspeciallightingfieldssuchasplants1ighting，medicallightingandSOon．Keywords：LED；Spectrummatchingoptimization；Geneticalgorithm；Overdeterminedequations；Non-negativeleastsqua

8、resolution；Correlationindex；PeakwavelengthOCISCodes：230．367O；300．6170；15O．1135；300．6470疗、机器视觉等特殊照明领域的研究受到广泛关注．应0引言用LED的窄波段特性，能根据人们的需要采用不同波随着光电技术的发展，发光二极管(Light段的LED模拟产生各种形状的光谱分布，因此