一种光源空间光辐射分布测量方法及测量系统与流程

本发明属于光辐射测量领域，尤其涉及一种光源空间光辐射分布测量方法及测量系统。

背景技术：

1、光源的空间光辐射分布测量用于获得光源在不同空间位置或者方向下的光度、辐射度、光量子或光谱辐射度量值。这些计量体系可以相互转化，例如光度值和辐射度值之间可以通过国际照明委员会（cie）标准化的人眼光视效率函数

v(

λ）建立联系，为了简化表达，本文件中采用光度值来表述，例如照度、光强、亮度等。目前业内常用的方法是使用分布光度计测量空间光强分布。分布光度计由转台和照度探测器组成，照度探测器在距离被测对象较远的地方测量照度并通过距离平方反比关系得到发光强度，即i=e·d2，其中，i为被测对象在照度探测器方向上的发光强度，d为被测对象到照度探测器的距离，e为照度探测器所测得的照度值。在该测量中，被测对象中的光源参考中心被置于转台的旋转中心，并调节光源的姿态使得初始状态下光源参考中心到照度探测器之间角度即为（0,0）方向，这样在测量过程中转台的旋转角度就能够作为光强方向。

2、然而被测对象的安装和对准过程比较繁琐，若参考中心对准出现偏差，则很容易带来测量误差；另一方面，光源参考中心较难确定，具有复杂发光面（体）的被测对象参考中心的确定存在很大复杂性。此外，近年来大型多个特定光源组合的被测对象越来越多，例如多层航标灯、贯穿式车灯等。针对这些复杂被测对象，一般需要将单个特定光源作为一个独立评价单元，测量每个特定光源的空间光辐射分布；若按照传统测量方法，将每个特定光源的参考中心对准分布光度计的转动中心，就要求分布光度计具备足够大的尺寸、承载能力和配重能力，大幅提升了仪器成本和测量操作难度，且完成一次完整的测量往往需要很长的测量时间。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种光源空间光辐射测量方法及光源空间光辐射测量系统，针对被测对象中的任意一个特定光源都能够实现快速、高效和高精度的空间分布对准测量。本发明不仅能够解决发光面（体）复杂的特定光源的精确对准问题；还能克服因被测对象尺寸较大而无法将其特定光源对准机械承载装置的转动中心的难题；并且也能同时测量包含两个或以上特定光源的被测对象，分别获得每个特定光源的空间光辐射分布。

2、为方便理解，本发明所述的特定光源是指被测对象中特别规定的发光光源，它可以是整体被测对象中可以被明确定义的发光光源部分，一般具有清晰且独立的边界。在本发明中，被测对象是刚性的，特定光源在被测对象中的相对位置和形状保持不变。

3、本发明公开了一种光源空间光辐射分布测量方法，具有面阵传感器和镜头的成像测量装置面对具有一个或者多个特定光源的被测对象，且成像测量装置与被测对象两者可做运动轨迹给定的相对运动（旋转运动和/或平移运动和/或给定轨迹的任意运动），被测对象和成像测量装置分别安装在机械承载装置上，在被测对象和成像测量装置处于不同的相对方位下，成像测量装置获得被测对象的特定光源的空间光辐射分布，具体步骤如下：

4、s1：成像测量装置采集来自被测对象（或者说来自特定光源）的光辐射，面阵传感器获得光辐射图像；改变成像测量装置与被测对象的相对方位，获得在多个不同方位下的光辐射图像；

5、s2：根据（任意一个方位的）光辐射图像的像元的位置和响应值，计算出与该像元所对应的来自被测对象的特定光源的光辐射在成像测量装置入瞳处的照度；

6、s3：根据步骤s1和步骤s2，计算得到特定光源在多方位的光辐射量值的分布。

7、本发明利用成像测量装置获得被测对象的光辐射图像（如图1所示，对应步骤s1）。如图2所示，基于光路可逆原理，成像测量装置的每个像元通过镜头的入瞳，在物方空间“看”到了一个特定的小区域（视场单元），这个区域的大小取决于像元的尺寸、镜头的焦距以及物距，像元接收到的光，正是从这个特定空间区域发出的；当物距足够远时，该特定小区域可视为一个点；镜头的入瞳限制了光线的进入范围，对于单个像元而言，它只能接收来自物方对应点、且能穿过入瞳的光线；在具体测量中，给定曝光时间内像元对光信号的响应不仅正比于对应物方小区域（视场单元）的亮度，也正比于其入瞳位置的通量，且像元对于入射通量的响应度是能够被事先标定的；同时，物方空间的一个特定点（视场单元）到入瞳中心的入射方向唯一地映射到像面上的一个特定坐标位置（像元位置）；理想情况下，该入射方向可以通过像元位置与等效焦距计算得到，实际成像测量装置中可能需要标定来修正畸变影响。

8、根据步骤s1中所获取的任意一个方位的光辐射图像，可以得到与各个像元相对应的来自物方被测对象的各个小区域（视场单元）光辐射在成像测量装置入瞳处的照度，表示为式（1）。

9、 (1)

10、式中：

11、为与像元对应的物方特定点（视场单元）在成像测量装置入瞳处产生的照度；

12、为像元对入射光辐射通量的响应信号值；

13、为像元对入射通量的响应度，事先已经过校准；

14、为入射光辐射方向和入瞳面法线（也即成像测量装置光轴）所成的角度；

15、

d为成像测量装置的入瞳直径。

16、进一步限定被测对象中的一个特定光源，通过对特定光源所对应像元区域所有像元测量值的累加，能够获得该特定光源整体在成像测量装置入瞳处产生的（总）照度值（对应步骤s2）。利用步骤s1中成像测量装置与被测对象的相对方位和步骤s2的照度测量值，计算得到特定光源在对应方位的光辐射量值；对足够多相对方位测量的光辐射图像，获得特定光源在多方位的光辐射量值的分布（即空间光辐射分布）（对应步骤s3）。

17、本发明所述的镜头可为单片透镜，也可为多片透镜组合构成的复杂成像镜头。成像测量装置的入瞳是光学系统接收外界光辐射的等效孔径，为所有入射光线进入光学测量系统的共同入口；对于完成对焦的成像测量装置，入瞳的空间位置固定且明确。

18、作为一种技术方案，步骤s3所述的光辐射量值包括但不限于：照度、强度、亮度；即通过上述技术方案，测量获得特定光源的照度、强度或者亮度值的空间分布。空间光强分布是目前业内最广泛应用的，具有标准化的表达格式；特定光源在某一方位的发光强度值可以通过在该方位获得的照度和距离计算得到，公式表达为，其中为发光强度，d为照度测量距离，为照度测量面与光强方向之间的夹角，上述测量距离和角度一般以特定光源参考中心为中心来表述。照度分布则需要指定被照面的空间位置以及法线方向，常用的被照面是垂直于特定光源光轴的平面，可以通过等照度图或数据的方式给出。特定光源的亮度值与方向相关，可以通过强度除以投影面积来获得。

19、光辐射量值根据计量体系不同，包括但不限于光度量（光谱加权函数为人眼光视效率函数）、辐射度量（光谱加权函数为感兴趣波段范围内具有相同光谱效率的归一化曲线）、光谱辐射度量、光子量（光谱加权函数为光子能量倒数）或者与指定光谱函数加权的辐射度量值。上述测量步骤s2中所提及的“照度”是为方便陈述的该类型量值统称，对应到上述计量体系分别为：光照度、辐射照度、光谱辐照度、光子通量密度（也称为光子辐照度）和指定光谱函数加权的辐照度；而步骤s3所述的光辐射量值，其所对应的计量体系与步骤s2中的相同或者针对被测特定光源具有明确的转换关系。为便于表述，本说明书全文统一以光度计量体系为例进行说明。

20、作为一种技术方案，所述成像测量装置与被测对象的相对运动采用以下任意一种运动方式或者两种方式的组合：被测对象参考中心位于机械承载装置的转动中心，成像测量装置围绕被测对象相对转动，和/或者，成像测量装置与被测对象发生相对平动。上述相对运动的实现方式可以通过被测对象或成像测量装置其中任意一方的运动或者两方的运动来实现，比如相对转动可以通过被测对象转动而成像测量装置保持静止来实现，通过成像测量装置围绕被测对象的转动而被测对象保持静止来实现，或者通过被测对象绕垂直轴自转而成像测量装置围绕被测对象的转动来实现等；类似的，相对平动也可以通过仅被测对象平动、仅成像测量装置平动或者二者在不同维度上平动来实现。

21、作为一种技术方案，所述成像测量装置对焦于承载被测对象的机械承载装置的转动中心。当被测对象安装在机械承载装置的转动中心时，成像测量装置实际对被测对象成像，被测对象中特定光源的（近场）发光点与面阵传感器中的像元形成一一对应的光学共轭成像关系。如图3所示的简化光路图，入瞳和出瞳在同一位置，镜头对机械承载装置的转动中心清晰对焦后，面阵传感器所在像面与经过转动中心并且平行于像面的物方平面光学共轭，当特定光源位于该物方平面内时，面阵传感器的像元的光学共轭点在特定光源上，例如像元a'、b'的光学共轭点a1和b1处于特定光源上。由于被测对象的旋转，被测光源的发光面会偏离上述物方平面，像元a'、b'的光学共轭点a1和b1位于特定光源近场，像元a'、b'所对应的视场单元与特定光源的交点a2和b2对应到像元a'、b'，在后续的计算中，a1与a2、a1与b2是相互等效的，对于景深范围足够大的成像测量装置，仍然可以对特定光源上的a2和b2点清晰成像。

22、作为一种技术方案，所述成像测量装置对焦于无穷远位置。在该对焦模式下，面阵传感器的感光面位于镜头的像方焦平面，如图4所示，根据几何光学成像原理，面阵传感器中的像元对于平行光束成像，物方各角度平行光与会聚到面阵传感器的对应像元，即物方入射角度与面阵传感器像元位置存在唯一映射关系。这种对焦模式适合于被测光源或其表观光源到成像测量装置非常远的远场空间光分布的测量。

23、作为一种技术方案，所述成像测量装置设有电动调焦机构，以所述电动调焦机构的调焦量作为光线计算依据，用于对测得的光辐射量值进行计算。具体的，所述电动调焦机构驱动镜头沿光轴方向做精准的轴向移动，实现对焦状态的连续调节；同时该机构可输出量化的调焦量参数，对应于成像测量装置的像距参数。在本方法的测量计算过程中，调焦量可作为核心光学参数代入运算：根据几何光学的物像共轭关系，已知系统焦距与调焦量（像距），可推导得到当前对焦对应的物距、成像倍率、物方入射光线角度映射关系等关键参数；在步骤s2计算入瞳处照度、步骤s3整合多方位光辐射量值分布时，将调焦量对应的光学换算系数代入计算。

24、如图2所示，在忽略像差影响时，坐标像元所对应的入射光源发光点到入瞳中心的方向和入瞳面法线（也即成像测量装置光轴）所成的角度(,)，可用式（2）和式（3）计算：

25、 (2)

26、式中：

27、为成像测量装置的等效像距；

28、，为面阵传感器沿两个方向的像素尺寸；

29、为面阵传感器中心，也即成像测量装置的光轴与面阵传感器交点处的像素坐标。

30、 (3)

31、上述像元位置所对应的物方发光点入射方向也可以通过一定物距下的标定获得，此时，根据电动调焦机构的调焦量也可以明确物距，调用相应定标系数。

32、作为一种技术方案，被测对象与成像测量装置之间的距离满足距离平方反比定律的适用条件，成像测量装置入瞳处的照度直接根据距离平方反比定律转换为辐射强度。

33、作为一种技术方案，所述被测对象包括两个或以上特定光源；在步骤s1的测量中，仅一个特定光源发射的光辐射被成像测量装置所探测，通过步骤s2和s3获得该特定光源在对应方位的光辐射量值；或者在步骤s1的测量中，两个或以上特定光源同时工作，通过步骤s2和s3计算出每个特定光源在各自对应方位的光辐射量值。值得说明的是，所述两个或以上特定光源可以是相互离散分布的，例如一个被测对象上安装了两个或以上独立的光源；上述两个或以上特定光源在物理空间上也可以存在一定连接关系，它们之间的间隙很小或者人为将一个整体化的被测对象分隔成若干特定光源。上述技术方案中，仅一个特定光源发射的光辐射被成像测量装置所探测可以通过电学控制方法使得仅一个特定光源工作，或者通过遮挡其它特定光源来实现。上述技术方案中，在两个或以上特定光源同时工作的情况下，采用具有面阵传感器的成像测量装置对两个或以上特定光源同时成像并采集光辐射图像，对于任一相对方位上获取的光辐射图像，能够首先框选出每个特定光源所各自对应的像元区域，从而分别计算每个特定光源在成像测量装置入瞳位置的照度值，进而通过多个相对方向的光辐射图像测量和分析获得各个特定光源的空间光辐射分布，上述技术方案不仅大幅提高了测量效率，而且解决了以往测量中难以单独控制某一个特定光源独立测量的难题。例如，对于一个led显示屏，由多个led单元模块拼接而成，可以通过本技术方案事先获得每个单元模块的空间光分布，而不需要遮挡其它模块。

34、作为一种技术方案，在步骤s3中，对任一方位下的光辐射图像，识别特定光源所对应的像元区域，按照步骤s2得到该像元区域内所有像元分别对应的照度值并进行累加，获得特定光源在成像测量装置入瞳处的照度值。具体的，特定光源所对应的像元区域的识别包括两种方式：一种是通过图像边界特征限定识别，当特定光源成像边界清晰可区分时，通过图像阈值分割与边缘检测算法提取特定光源成像的闭合轮廓，以轮廓范围作为特定光源所对应的像元区域，适用于被测对象仅包含单个特定光源，或被测对象包含多个特定光源且各特定光源的成像区域相互独立、光学边界清晰可区分的场景；另一种是通过初始标定结合位姿映射推算识别，当多个特定光源紧密排布、无法通过图像特征直接区分时，预先在初始方位对应的光辐射图像中标定各特定光源的基准像元区域，再根据测量过程中被测对象与成像测量装置的相对方位变化，通过成像坐标映射推算当前方位下各特定光源的像元区域边界，进而提取得到各特定光源在当前方位下的有效像元区域。

35、作为一种技术方案，在不同方位下，使用光辐射探测器测量成像测量装置的入瞳处的照度值；将该光辐射探测器的实测照度值与成像测量装置获得的特定光源照度值相比较，得到校正系数；利用该校正系数校正步骤s3所获得的各个对应方位的光辐射量值。如上所述，光辐射量值包括但不限于光度照度、辐射度或者光量子通量密度等，通过在光辐射探测器前设置滤色片使得光辐射探测器的光谱响应度与对应计量体系的光谱加权函数相匹配。一般情况下，单通道的照度探测器的光谱匹配性能要优于成像测量装置中的面阵传感器。更进一步，本技术方案中的光辐射探测器也可以是光谱辐射计，通过测量入瞳处的光谱辐照度并与计量体系的光谱加权函数计算得到对应光照度值。通过这种方法，可以降低成像测量装置的光谱响应度的匹配度要求。在一些应用中，假设被测光源的光谱空间一致，则可以利用该校正系数实现不同计量体系之间的量值换算。

36、作为一种技术方案，通过以下方法之一确定光辐射图像中特定光源参考中心对应像元的位置坐标：特定光源所对应像元区域的几何中心；特定光源所对应像元区域的光辐射响应加权几何中心（简称为“质心”）；特定光源所对应像元区域中光辐射响应最大值所在像元位置；或者在特定光源实体上指定参考中心（按照有关标准或者为保持同类样品统一而指定），根据物像关系确定参考中心对应的像元位置（简称为“实体指定法”）。在本技术方案中，在某一方位下特定光源参考中心对应的像元的位置坐标可记为，通过几何中心法、质心法、最大响应法或者实体指定方法来确定任意一个方位下参考中心所对应的像元，其中质心法是考虑像素光通量加权后所确定的像元区域中心，像元区域中心坐标可通过式（4）和式（5）计算：

37、 (4)

38、 (5)

39、式中：

40、为每个像元所接收到的光通量；

41、a为特定光源的像元区域。

42、需要说明的是，特定光源可能包含若干个空间上相互离散的发光单元，这些离散的发光单元在测量时同时发光，最终测量的也是它们同时工作时综合的空间光分布效果。例如一个灯具上具有几个相互离散且同时工作的光源，将灯具整体作为被测的特定光源，考虑其空间光辐射性能。此时一般通过上述质心法、几何中心法或实体指定法来确定参考中心。

43、作为一种技术方案，在步骤s3中，根据特定光源参考中心对应像元的位置坐标获得特定光源到成像测量装置的主入射角度，结合获取该光辐射图像的方位，计算所述光辐射量值的对应方位的空间角度。在某一方位下与特定光源参考中心对应的像元的位置坐标记为，对应特定光源的主入射角度记为，这个角度是相对于成像测量装置的入瞳法线而言的。如图5所示，设成像测量装置获取光辐射图像的方位中的角度为，步骤s3中光辐射量值的方位以其特定光源参考中心的方向记为，并假设和的(0,0)方向重合或者平行。若参考中心像元位于成像测量装置光轴上，即，则可直接取的值；否则所述特定光源的光辐射量值方向是在方位角度上叠加主入射角度的偏转：首先将主入射角度转换到方位角度的同一个坐标系得到，再叠加方位角度，得到，如式（6）所示。

44、 (6)

45、的计算过程如下：在任意方位下，成像测量装置的光轴方向与重合，利用这一关系，将任意入射成像测量装置的在笛卡尔坐标系中表示时，其z轴方向与方向相同，通过向量计算进行转化，如式（7）所示。

46、 (7)

47、作为一种技术方案，在初始方位下，所述机械承载装置的转动中心到成像测量装置入瞳中心的距离已知，在其他任意一个方位下，根据特定光源到成像测量装置的主入射角度，计算特定光源参考中心到成像测量装置入瞳中心的照度测量距离。作为具体实施方案，在一个初始方位下，根据已知的机械承载装置的转动中心到成像测量装置入瞳中心的距离，通过光辐射图像计算特定光源参考中心与机械承载装置的转动中心的距离，在其它任意一个方位下，利用特定光源到成像测量装置的主入射角度，通过三角函数关系计算得到照度测量距离；或者在一个初始方位下，通过对应光辐射图像计算特定光源参考中心与机械承载装置的转动中心的方位关系，在其它方位下，根据相对于初始方位的方位改变量，通过空间位置关系计算得到照度测量距离。

48、如上所述，距离是通过照度计算强度的必要因素。机械承载装置的转动中心到成像测量装置入瞳中心的距离作为测量系统的参数是明确已知的，或者至少在一个初始状态下是明确的，后续由于发生相对转动或者平动，也能够确定的运动轨迹简单计算得到。如上所述，机械承载装置的转动中心也是可以被明确定义的，例如当机械承载装置具有两个正交旋转轴时，选取转轴交点为转动中心。当步骤s1中所述相对运动为平动时，特定光源到成像测量装置入瞳中心的距离计算一般基于简单三角函数关系就可以得到；而当相对运动包括相对转动时，则该测量距离的计算会复杂得多。设机械承载装置的转动中心到成像测量装置入瞳中心的距离记为r，当特定光源始终正入射成像测量装置入瞳时，参考中心到入瞳中心的测量距离始终为r。在特定光源主入射方向斜入射的情况下，测量距离也与r发生偏离，若r足够大而偏离角较小时测量距离偏差可以忽略；也可进一步利用三角函数关系计算出测量距离。具体可使用以下方法：在一个初始方位下，通过光辐射图像计算参考中心到转动中心的距离或者方位关系，为了便于计算，可以选取光辐射图像中特定光源主入射角度最大时作为初始方位，此时可认为被测光源参考中心到转动中心的连线与成像测量装置垂直，如图6和图7所示，在初始方位下，通过三角函数关系来获得特定光源参考中心与转动中心的距离，而特定光源参考中心到成像测量装置入瞳中心的距离则为。当相对初始方位转过()角度时，会形成一个由转动中心、特定光源参考中心和成像测量装置入瞳中心形成的新的三角形，其中，两个边长r已知，不变，而一个夹角能够通过光辐射图像获得，那么利用三角函数关系就能获得三角形其它边长，也即得到特定光源参考中心到入瞳中心的测量距离

d。另一种方法为：在上述初始方位下获得参考中心与转动中心的方位关系，以转动中心为原点，参考中心的位置可以记为(xr,yr,zr)，如上该位置坐标能通过初始方位下的三角函数关系获得，如(,0,0)，照度测量点位置可表示为(0,0,r)；在相对初始方位转过()角度时，确定此时照度测量的空间方位坐标可表示为，转动中心和参考中心位置不变，则照度测量距离d()能根据特定光源参考中心和照度测量点的空间位置坐标计算得到。

49、作为一种技术方案，在步骤s1之前包括以下步骤：调节被测对象在机械承载装置中的安装位姿，并在一个或以上方位采集测量被测对象的光辐射图像，采用以下至少一种条件确定初始方位：特定光源参考中心对应像元的位置坐标偏离成像测量装置光轴的距离，光辐射图像中特定光源所对应的像元区域面积，或者特定光源在成像测量装置入瞳处产生的照度值。

50、通常情况下，成像测量装置光轴在机械承载装置的位置关系是明确的，比如当机械承载装置具有两个正交的旋转轴时，以旋转轴交点为机械承载装置的转动中心，成像测量装置光轴对准该转动中心。在步骤s1之前，可通过调整被测对象的位姿，进而明确被测对象与转动中心的位姿关系：优选的，通过调整使特定光源的参考中心与机械承载装置的转动中心相重合，若成像测量装置与被测对象仅发生相对转动，则意味着在任意一个方位下，与特定光源参考中心对应的像元始终位于成像测量装置光轴上；若受到机械结构限制，无法将特定光源的参考中心置于机械承载装置的转动中心，可通过调节特定光源的安装位姿，将其参考中心调整至预设的指定方位上，例如使参考中心对应的像元位于像元位置的一个坐标轴上（例如图4中的xc方向），进而确定参考中心对应像元的位置坐标偏离光轴的距离。上述被测对象的安装位姿可以通过手动调节，也可以设置电动调节模块，该电动调节模块与整个测量系统的数据处理单元联动的情况下，实现自动对准，进一步减小人为操作误差。

51、初始方位即角度坐标系的（0, 0）基准方向，可采用三种判定条件进行确定：像元坐标偏差法：以特定光源参考中心所对应像元的位置坐标，与成像测量装置光轴中心的偏离距离作为判定依据，当偏离距离最小时标定为初始方位，一般适用于以特定光源正对方位作为角度基准的场景。像元区域面积法：以光辐射图像中特定光源所对应的像元区域面积作为判定依据，当该区域面积达到极值（最大值或最小值，视光学系统构型而定）时标定为初始方位，一般适用于发光面具有明确朝向的被测对象。入瞳照度法：以特定光源在成像测量装置入瞳处产生的照度值作为判定依据，当发光强度或照度值达到最大时标定为初始方位。

52、在初始方位的光辐射图像中标定特定光源的初始参考中心像元位置，根据成像测量装置相对于该初始方位的相对运动，能够计算其它任一方位下的特定光源参考中心像元。例如在相对运动仅有转动的情况下，初始方位下与特定光源参考中心对应的像元的位置坐标记为，其它相对于初始方位转过角度的特定光源参考中心对应的像元坐标则进行坐标旋转转换来确定，可用式（8）来计算：

53、 (8)

54、式中：

55、和分别为像元坐标距离中心像元的距离。

56、作为一种技术方案，采用光辐射探测器使用比步骤s1中方位间隔更小的步长按照相同运动轨迹测量多个方位下的照度，利用成像测量装置所获得的各个方位下的特定光源主入射角度，采用插值或者轨迹计算方式，确定在光辐射探测器的各个测量方位下特定光源入射光辐射探测器的主入射角度，并计算与光辐射探测器测量值相对应的特定光源不同方位的光辐射量值。所述轨迹测量计算是指上述根据方位的相对变化，计算特定参考中心的偏离过程。在实际测量过程中，光辐射探测器的测量要更加快捷方便，因此在需要更高的测量空间分辨率时，可以采用光辐射探测器来实现。若特定光源的参考中心位于转动中心，则无论插值还是轨迹计算，特定光源始终保持正入射；而当特定光源的参考中心位偏离转动中心时，则可以利用上述运动轨迹计算出在不同方位下，特定光源的主入射角度、特定光源的光辐射量值对应方位和照度测量距离。在实际操作中，若仅有相对转动，则可以将光辐射探测器的受光面正对转动中心，并且其到转动中心的距离与成像测量装置入瞳中心到转动中心的距离相同，从而通过与被测对象的相对转动即可实现与成像测量装置相同方位的照度测量。

57、基于上述光源空间光辐射分布测量方法，本发明还提供了一种光源空间光辐射测量系统，包括机械承载装置、成像测量装置和数据处理单元，所述成像测量装置包括镜头和面阵传感器；测量时，在机械承载装置的带动下，成像测量装置与被测对象做运动轨迹给定的相对运动；在任意一个方位，被测对象发出的光通过镜头成像在面阵传感器的像面上，形成光辐射图像；所述的成像测量装置和机械承载装置均与数据处理单元通讯连接，所述数据处理单元获取多个方位的光辐射图像，并计算在各个方位上被测对象中的特定光源在成像测量装置入瞳处产生的照度值，并进一步计算得到特定光源在多方位的光辐射量值的分布。本发明能够测量得到特定光源在入瞳处的照度值，计算出特定光源的主入射角度，对于任意被测对象，只需要将其安装在旋转台上并确保其特定光源处于成像测量装置的视场范围内，无需繁琐的位置和角度调节，即可实现高精度空间光辐射测量，不仅大幅度提高了测量效率，而且大幅降低人为安装对准误差。

58、作为一种技术方案，所述机械承载装置包括旋转台，所述旋转台与数据处理单元通讯连接；所述被测对象或成像测量装置安装在旋转台上，在旋转台带动下，成像测量装置与被测对象发生相对转动。

59、作为一种技术方案，所述光源空间光辐射测量系统还包括平移台，所述被测对象或成像测量装置安装在平移台上；所述平移台包括平移驱动机构，所述平移驱动机构与数据处理单元通讯连接，用于带动被测对象或成像测量装置进行平移运动。在一种具体实施方式中，所述被测对象安装在平移台上，数据处理单元根据在一个或以上方位下获得的光辐射图像，分析被测对象中特定光源的参考中心，若该参考中心相对于成像测量光轴发生偏移，则数据处理单元控制平移驱动机构带动平移台上的被测对象移动，实现参考中心与转动中心的对准。在另一种具体实施方式中，所述被测对象安装在旋转台上，成像测量装置安装在平移台上，所述平移台包括线性移动导轨，在数据处理单元控制下，所述成像测量装置沿预设线性移动导轨做直线平动，进而完成不同测量距离的扫描测量。

60、作为一种技术方案，还包括电动调焦机构，所述电动调焦机构设置于成像测量装置上，与成像测量装置的镜头传动配合；所述电动调焦机构与数据处理单元通讯连接。在一种具体实施方案中，所述电动调焦机构采用高精度步进电机配合丝杆导轨组件，其动力输出端与所述成像测量装置的镜头组传动连接，并固定于成像测量装置的主框架上；所述面阵传感器则相对主框架固定设置。工作时，所述数据处理单元根据预设的对焦参数，向所述电动调焦机构发送驱动指令，使其驱动所述镜头组相对于所述面阵传感器沿光轴方向做精准的轴向位移，从而实现自动对焦。

61、作为一种技术方案，还包括一个或以上光辐射探测器，所述光辐射探测器与数据处理单元通讯连接，并且所述光辐射探测器的受光面中心到机械承载装置转动中心的距离和成像测量装置入瞳中心到机械承载装置转动中心的距离相同，光辐射探测器受光面的法线方向经过机械承载装置的转动中心。通过该技术方案，能够通过与被测对象的相对转动，能够将光辐射探测器切入与成像测量装置光接收相同的方位进行测量。

62、作为一种技术方案，在光辐射探测器前设置视场光阑，使得光辐射探测器所接收的光辐射入射角度范围与成像测量装置的测量视场范围相同或接近。该技术方案使得在同一个方位上，光辐射探测器与成像测量装置所接收到的光束保持一致，从而实现上述校正功能。

63、作为一种技术方案，所述的光辐射探测器包括但不限于：照度探头，和/或辐射度探头，和/或快速光度探测器，和/或光谱辐射计及其取样装置。

64、作为一种技术方案，在机械承载装置和成像测量装置之间设置消杂光光阑，消杂光光阑的尺寸略大于成像测量装置的测量视场。

65、作为一种技术方案，所述机械承载装置中设有稳定光输出的校准光源。所述校正光源可对成像测量装置进行校准。

66、本发明的有益效果：利用成像测量装置在各个方位获得被测对象的光辐射图像，不仅能够得到其入瞳处的照度值，而且能够获取特定光源发光点的主入射角度，从而得到该特定光源在对应方位的光辐射量值；通过本发明的技术方案，对于任意被测对象，只需要将其安装在机械承载装置上，而无需繁琐的位置和角度调节，即可实现高精度空间光辐射测量，不仅大幅度提高了测量效率，而且避免或大幅降低人为安装对准带来的测量误差，尤其适用于发光面复杂而无法简单明确其参考中心的光辐射源。本发明技术方案还解决了因尺寸较大而无法将光源参考中心置于转动中心测量的难题，通过光辐射图像所提供的信息能够准确计算得到被测对象特定光源在各个对应方位的照度、强度或者亮度值的空间分布；该技术方案还能实现同时工作的两个或以上特定光源的精确测量，分别获得每个特定光源的空间光辐射分布，而无需遮挡或者电控关闭。