董铂龙

基于粒子群算法的最优照度均匀度LED阵列设计

董铂龙

（四川大学机械工程学院，四川 成都 610000）

通过设计LED阵列排布，使得接收平面上的照度均匀度最大，这对LED照明系统具有十分重要的意义。不同于传统的数值计算的方法，此次采用粒子群算法来进行LED阵列排布的优化，使其在接收平面上的照度均匀度最大。首先推导了线性LED阵列的照度分布函数，并通过对比度来对照度分布函数的均匀度进行评价。然后采用粒子群算法求取均匀度最大时的LED排布，并同数值计算得到的结果进行比较，验证粒子群算法的可行性。

粒子群算法；LED阵列；最优照度均匀度；对比度

1 引言

LED阵列是将多个LED按某种规律的排列方式进行排列组合而成的光源。这种光源常用于单一LED光源无法提供所需光强的场合，如室内室外照明，或者对光照区域、光照角度等有特殊要求的场合，如摄影光源、机器视觉光源等。

而在LED阵列的应用过程中，很多情况下都对LED阵列在照射表面上的照度均匀度有较高的要求。例如在机器视觉过程中，可以采用矩形LED阵列，LED阵列的照度均匀度会直接影响到相机拍摄的图片的质量[1]。又例如，在尘埃浓度测试中，LED阵列光源的光照度均匀性会直接影响尘埃浓度的检测精度[2]。此外，在针孔检测、生活照明、光照加热等领域也需要通过LED阵列实现较高的光照度的均匀度。

LED阵列的光照均匀度与单个LED的光照强度曲线、LED之间的排列方式、LED的电流大小、照射平面到发光平面之间的距离等有关。……