PL240700B1 - Układ i sposób kalibracji matrycowego miernika luminancji - Google Patents

Abstract

Układ kalibracji matrycowego miernika luminancji, zawierający źródło światła, kulę całkującą, matrycowy miernik luminancji, komputer obsługujący miernik luminancji oraz robota kartezjańskiego charakteryzujący się tym, że źródło światła (1) jest zintegrowane z kulą całkującą (2) tak, że port wyjściowy (21) kuli całkującej stanowi emiter światła w układzie kalibracji matrycowego miernika luminancji, która to kula całkująca (2) jest zamocowana na poziomej, przesuwnej belce robota kartezjańskiego (5), w taki sposób, że emiter światła jest zwrócony w stronę matrycowego miernika luminancji i posiada dwa stopnie swobody w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny sensora matrycowego miernika luminancji (3) tak, że może się poruszać w dwóch prostopadłych kierunkach, natomiast matrycowy miernik luminancji (3) jest ustawiony na wprost robota kartezjańskiego (5) tak, aby oś optyczna miernika luminancji (3) znajdowała się możliwe blisko środka zakresu emitera światła w obu kierunkach, zaś odległość pomiędzy miernikiem luminancji (3), a płaszczyzną ruchu emitera światła na belce (52) robota kartezjańskiego (5) jest dostosowana do ogniskowej układu optycznego obiektywu miernika luminancji (3), rozdzielczości sensora matrycy oraz przewidywanego sposobu użycia miernika do pomiaru z bliskiej odległości lub z dalszego dystansu. Sposób kalibracji matrycowego miernika luminancji polegający na pomiarze poziomu luminancji światła wysyłanego przez emiter usytuowany w różnych lokalizacjach w stosunku do nieruchomego miernika, obliczeniu parametrów korekcji przez oprogramowanie miernika luminancji i zapisanie w pamięci komputera do wykorzystania podczas pomiaru luminancji.

Description

PL 240 700 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do kalibracji matrycowego miernika luminancji i sposób kalibracji matrycowego miernika luminancji.

Kalibracja matrycowego miernika luminancji jest niezbędna do przeliczenia surowych wartości pomiarowych, odczytanych z matrycy sensora, na jednostki fotometryczne. Kalibracja matrycowego miernika luminancji obejmuje między innymi obliczanie parametrów korekcji światła rozproszonego, winietowania układu optycznego obiektywu oraz korekcji geometrycznych zniekształceń obrazu wprowadzanych przez układ optyczny obiektywu.

Światło rozproszone powstaje w układzie optycznym na skutek wielokrotnych odbić wewnętrznych w układzie optycznym obiektywu oraz pomiędzy tylną powierzchnią układu optycznego, a powierzchnią matrycy sensora światłoczułego. W efekcie podczas pomiaru pojawia się niewielki sygnał w obszarach matrycy, na które nie pada bezpośrednio światło zewnętrzne. Ten niewielki sygnał jest źródłem błędu pomiarowego. Korekcja światła rozproszonego polega na odjęciu, dla każdego pojedynczego punktu matrycy, fałszywego sygnału od całkowitego mierzonego sygnału. Fałszywy sygnał może pochodzić od każdego innego punktu matrycy światłoczułej, dlatego w procedurze korekcji światła rozproszonego należy uwzględnić interakcje każdego punktu z każdym z pozostałych punktów.

Nierównomierności w rozkładzie sygnału na matrycy sensora światłoczułego wprowadza układ optyczny obiektywu miernika. Pomiary tego samego sygnału skierowanego na dwa różne obszary matrycy dają różne wartości. Największą czułość układ wykazuje w punkcie centralnym, a najmniejszą na jego brzegach, układając się w koncentryczny wzór. W miarę oddalania się od punktu centralnego czułość układu stopniowo maleje, co objawia się zmniejszeniem jasności na brzegach obrazu. Zjawisko to nosi nazwę winietowania. Spadek jasności na brzegach obrazu może wynosić od kilku do nawet kilkudziesięciu procent jasności w stosunku do centrum układu optycznego.

Kolejną wadą układu optycznego obiektywu, wymagającą korekcji jest dystorsja optyczna. Deformuje ona i wygina fizycznie proste linie i sprawia, że wydają się one zakrzywione na obrazie. Obraz prostokąta może mieć kształt poduszkowaty, beczkowaty lub ich kombinację. Geometryczne zniekształcenie obrazu uniemożliwia poprawne odtworzenie proporcji i wymiarów obiektów na obrazie. Korekcja dystorsji wymaga więc przekształcenia obrazu tak, aby linie proste w realnym świecie były również proste na obrazie.

W celu wyeliminowania błędów pomiarowych wynikających z wad układu optycznego miernika luminancji konieczne jest przeprowadzenie kalibracji, czyli ustalenie relacji między wartościami wielkości mierzonej, a wartościami reprezentowanymi przez jednostki arbitralne wyrażające poziom luminancji zmierzonej przez miernik.

Proces kalibracji światła rozproszonego polega na obliczeniu jaki jest wpływ światła padającego na konkretny punkt matrycy, na wszystkie pozostałe punkty matrycy sensora światłoczułego. W tym celu należy oświetlić pojedyncze piksele i mierzyć światło rozproszone we wszystkich pozostałych. Jednakże taka realizacja nastręcza bardzo dużych trudności i w praktyce nie jest możliwa do przeprowadzenia. Dlatego procedura kalibracji światła rozproszonego zakłada uproszczoną wersję, w które oświetlamy tylko niektóre obszary matrycy badając, jak rozkłada się światło rozproszone w pozostałych punktach. Drugim uproszczeniem jest to, że nie oświetlamy pojedynczych pikseli, a całą grupę kilkudziesięciu lub kilkuset pikseli w celu zwiększenia ilości światła docierającego do matrycy.

Wreszcie trzecie uproszczenie polega na wielokrotnym przelaniu sygnału w oświetlanym miejscu, ze względu na fakt, że udział światła rozproszonego z pojedynczego obszaru w całym obrazie jest w praktyce niemierzalny. Dopiero sumaryczny wpływ wielu oświetlanych obszarów lub też jednego dużego obszaru ma zauważalny i mierzalny efekt. Zadanie oświetlenia wybranych obszarów lub punktów matrycy światłoczułej miernika jest zazwyczaj realizowane za pomocą statycznej siatki punktowych źródeł światła, na przykład diod LED, lub też za pomocą goniometru na którym zamontowany jest matrycowy miernik luminancji skierowany na statyczne źródło światła.

Kalibracja nierównomierności układu optycznego polega na pomiarze procentowego spadku jasności dla każdego punktu matrycy światłoczułej w stosunku do centralnego obszaru i zastosowaniu odpowiedniego współczynnika korekcyjnego w celu wyrównania mierzonego poziomu luminancji. W tym celu należy cały obszar matrycy oświetlić równomiernym sygnałem, a następnie dla każdego punktu obliczyć korekcję, jako stosunek wartości zmierzonej do wartości oczekiwanej. Możliwe jest także oświetlenie wybranych punktów matrycy równomiernym źródłem światła, a następnie obliczenie za pomocą

PL 240 700 B1 interpolacji korekcji dla wszystkich punktów matrycy światłoczułej. Do realizacji procesu kalibracji wykorzystywane są matowe materiały o możliwie dużym współczynniku rozpraszania światła w celu uzyskania powierzchni o jednolitej luminancji. Powierzchnie te mogą być podświetlone od tyłu lub też oświetlone od przodu, to jest po tej samej stronie, po której znajduje się miernik luminancji. Innym sposobem jest wykorzystanie źródła światła w postaci wzorca luminancji realizowane na bazie kuli całkującej z odpowiednio dobraną średnicą portu wyjściowego.

Korekcja dystorsji układu optycznego polega na wykonaniu pomiaru obrazu zawierającego regularne kształty, np. siatkę lub szachownicę, a następnie obliczeniu, w oparciu o punkty charakterystyczne tej siatki, przekształcenia przywracającego pierwotne zależności geometryczne. W celu prezentacji obrazu kalibracyjnego można wykorzystać powierzchnie z precyzyjnie nadrukowaną siatką lub monitory o wysokiej rozdzielczości.

Wspólną cechą charakterystyczną wymienionych powyżej systemów do kalibracji matrycowych mierników luminancji jest ich statyczny charakter. Zarówno siatki punktów świecących jak i obrazy do korekcji dystorsji muszą zostać zaprojektowane i wykonane specjalnie dla każdego obiektywu, który ma zostać skalibrowany. Co więcej, niezmienna musi pozostać odległość pomiędzy układem kalibracyjnym, a punktowym miernikiem luminancji, ponieważ zmiana tej odległości spowoduje, że światło zostanie skierowane na inne obszary matrycy światłoczułej.

W przypadku wykorzystania matrycy punktów świetlnych zachodzi trudność w realizacji jednolitego rozsyłu światła we wszystkich kierunkach. Jest technicznie trudne uzyskanie takiego efektu zarówno w przypadku diod LED jak i wszelkich rodzajów matówek.

Podobnie w przypadku realizacji korekcji nierównomierności układu optycznego, wykorzystanie jednolicie podświetlonej lub oświetlonej powierzchni nie zapewnia wysokiego współczynnika jednorodności ze względu na trudności techniczne w realizacji takich powierzchni.

W przypadku korekcji zniekształceń geometrycznych wprowadzonych przez układ optyczny prezentowane obrazy muszą mieć rozmiar dostosowany do konkretnego układu optycznego oraz odległości pomiarowej, ponieważ zmiana któregokolwiek z tych parametrów będzie pociągała za sobą konieczność dostosowania obrazu kalibracyjnego.

Z chińskiego opisu patentowego CN106558082 znane jest rozwiązanie dotyczące metody kalibracji specyficznej klasy kamer zwanych katadioptrycznymi, które są wykorzystywane między innymi widzeniu maszynowym, gdyż pozwalają na uzyskanie szerokiego pola widzenia. Kamera katadioptryczna łączy w sobie soczewki i lustra w celu uzyskania szerokiego pola widzenia. Opisana w wynalazku metoda dotyczy kalibracji takiej kamery w celu uzyskania parametrów obrazu, a w szczególności parametrów zidentyfikowanych w obrazie obiektów. Metoda zakłada prezentację obrazu kalibracyjnego w postaci trzech szachownic usytuowanych prostopadle względem siebie, a następnie znalezienie punktów charakterystycznych szachownic w obrazie kamery i wykorzystanie ich do obliczenia macierzy transformacji. Opisane rozwiązanie umożliwia wyłączne korekcję zniekształceń geometrycznych.

Celem rozwiązania według wynalazku było opracowanie sposobu kalibracji, która pozwala na korekcję wszystkich opisanych wyżej wad układu optycznego miernika luminancji jednocześnie oraz układu do realizacji tego sposobu.

Cel został osiągnięty przez zastosowanie do kalibracji matrycowego miernika luminancji układu pomiarowego z dynamicznym źródłem światła.

Układ kalibracji matrycowego miernika luminancji, zawierający źródło światła, kulę całkującą, matrycowy miernik luminancji, komputer obsługujący miernik luminancji oraz robota kartezjańskiego charakteryzuje się tym, że źródło światła jest zintegrowane z kulą całkującą tak, że port wyjściowy kuli całkującej stanowi emiter światła w układzie kalibracji matrycowego miernika luminancji, która to kula całkująca jest zamocowana na poziomej, przesuwnej belce robota kartezjańskiego, w taki sposób, że emiter światła posiada dwa stopnie swobody w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny sensora matrycowego miernika luminancji i może poruszać się w dwóch prostopadłych kierunkach, natomiast matrycowy miernik luminancji jest ustawiony na wprost robota kartezjańskiego tak, aby oś optyczna miernika znajdowała się możliwie blisko środka zakresu ruchu emitera światła w obu kierunkach, zaś odległość pomiędzy miernikiem luminancji, a płaszczyzną ruchu emitera światła jest dostosowana do ogniskowej układu optycznego obiektywu miernika luminancji, rozdzielczości sensora matrycy oraz przewidywanego sposobu użycia miernika do pomiaru z bliskiej odległości lub z dalszego dystansu.

PL 240 700 B1

Korzystnym jest, że układ kalibracji matrycowego miernika luminancji jako źródło światła zawiera sterowane diody LED, co umożliwia płynną regulację jasności portu wyjściowego kuli całkującej w szerokim zakresie, od kilku do kilkudziesięciu tysięcy kandeli. Dzięki temu możliwa jest kalibracja obiektywów o różnej jasności.

Korzystnym jest, że port wyjściowy kuli całkującej w układzie do kalibracji matrycowego miernika luminancji jest wyposażony w zestaw wymiennych diafragm, dzięki czemu istnieje możliwość dostosowania charakterystyki geometrycznej źródła światła do rozdzielczości kalibrowanego matrycowego miernika luminancji oraz układu optycznego obiektywu.

Sposób kalibracji matrycowego miernika luminancji polegający na pomiarze poziomu luminancji światła wysyłanego przez emiter usytuowany w różnych lokalizacjach w stosunku do nieruchomego miernika, obliczeniu parametrów korekcji przez oprogramowanie miernika luminancji i zapisanie w pamięci komputera do wykorzystania podczas pomiaru luminancji, charakteryzujący się tym, że obejmuje następujące etapy:

a) na obszar obrazowania matrycowego miernika luminancji, przy pomocy oprogramowania kalibracyjnego, nakłada się siatkę punktów pomiarowych, dla których zostaną wykonane pomiary poziomu luminancji światła wysyłanego przez emiter światła, przemieszczający się przy pomocy robota kartezjańskiego w dwóch prostopadłych kierunkach, w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny sensora matrycowego miernika luminancji, przy czym ruch emitera światła jest sterowany przez oprogramowanie kalibracyjne za pośrednictwem kontrolera robota kartezjańskiego,

b) ustala się orientację płaszczyzny sensora matrycowego miernika luminancji względem płaszczyzny ruchu emitera światła na podstawie geometrycznych zależności, pomiędzy znanym przemieszczeniem emitera światła, a przemieszczeniem zmierzonym w obrazie matrycowego miernika luminancji,

c) ustala się położenie emitera światła w pierwszym punkcie pomiarowym przy pomocy oprogramowania kalibracyjnego, za pośrednictwem kontrolera robota kartezjańskiego,

d) automatycznie, przy pomocy oprogramowania kalibracyjnego rejestruje się obraz punktu pomiarowego, oblicza parametry korekcji dla tego punktu pomiarowego i zapisuje w pliku kalibracyjnym przechowywanym w pamięci komputera kontrolującego miernik luminancji,

e) przy pomocy oprogramowania kalibracyjnego, za pośrednictwem kontrolera robota kartezjańskiego ustala się położenie emitera światła w kolejnym punkcie pomiarowym i powtarza operacje wykonywane w pierwszym punkcie pomiarowym,

f) po wykonaniu pomiarów we wszystkich punktach pomiarowych, oblicza się parametry korekcji dla całej powierzchni matrycy miernika luminancji i zapisuje je w pliku kalibracyjnym przechowywanym w pamięci komputera kontrolującego matrycowy miernik luminancji.

Układ do kalibracji według wynalazku pozwala na szybkie dostosowanie procedury kalibracyjnej do obiektywów o różnej długości ogniskowej. Zastosowanie kuli całkującej jako emitera światła zapewnia niemalże idealnie równomierny rozsył światła we wszystkich kierunkach niezależnie od kąta obserwacji. W układzie, w którym wykorzystuje się sterowane diody LED jako źródła światła możliwa j est płynna regulacja jasności portu wyjściowego kuli całkującej, stanowiący emiter światła układu, w zakresie od kilku do kilkudziesięciu tysięcy kandeli. Dzięki temu jest możliwa kalibracja obiektywów o różnej jasności. Przez zastosowanie wymiennych diafragm dla portu wyjściowego kuli całkującej uzyskuje się możliwość dostosowania charakterystyki geometrycznej emitera światła do rozdzielczości kalibrowanego matrycowego miernika luminancji oraz układu optycznego obiektywu miernika. Automatyczna lokalizacja punktów pomiarowych jest uproszczona ze względu na wysoki kontrastu pomiędzy źródłem światła, a tłem. Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia poglądowy rysunek układu do kalibracji matrycowego miernika luminancji, fig. 2 przedstawia widok robota kartezjańskiego z zamocowaną na nim kulą całkującą, której port wyjściowy stanowi emiter światła układu kalibracji miernika luminancji, fig. 3 przedstawia widok kuli całkującej z wymiennymi diafragmami, fig. 4 przedstawia widok źródła światła w postaci pierścienia LED oraz widok przekroju kuli całkującej, na którym pokazano usytuowanie pierścienia LED w kuli całkującej, fig. 5 przedstawia widok obrazu z matrycowego miernika luminancji z nałożoną siatka pomiarową i źródłem światła w centralnym punkcie pomiarowym, a fig. 6 przedstawia ideowy schemat sposobu kalibracji matrycowego miernika luminancji.

Układ do kalibracji matrycowego miernika luminancji zawiera źródło światła 1, umieszczone w kuli całkującej 2, matrycowy miernik luminancji 3 połączony z obsługującym go komputerem 4 oraz robota

PL 240 700 B1 kartezjańskiego 5. Kula całkująca 2 jest zamocowana na poziomej belce 51 robota kartezjańskiego 5, która to belka jest wyposażona w mechanizm przesuwny. Kula całkująca 2 może się przemieszczać się wzdłuż poziomej belki 51 robota kartezjańskiego oraz w kierunku pionowym wraz z poziomą belką 51. Położenie kuli całkującej 2 jest ustalane automatycznie przez oprogramowanie kalibracyjne, za pośrednictwem kontrolera 52 robota kartezjańskiego 5. Port wyjściowy 21 kuli całkującej 2 stanowi emiter światła w układzie kalibracji matrycowego miernika luminancji 3. Jako źródło światła 1 zastosowano pierścień LED 6 ze sterowanymi diodami LED, dzięki czemu jest możliwa płynna regulacja jasności portu wyjściowego 21 kuli całkującej 2 w szerokim zakresie, od kilku do kilkudziesięciu tysięcy kandeli. Regulacja jasności portu wyjściowego 21 kuli całkującej 2 odbywa się automatycznie, za pośrednictwem kontrolera źródła światła 22 sterowanego przez oprogramowanie kalibracyjne komputera 4 obsługującego matrycowy miernik luminancji 3. Możliwość regulacji jasności portu wyjściowego 21 kuli całkującej 2 pozwala kalibrować obiektywy o różnej jasności. Port wyjściowy 21 kuli całkującej 2 w układzie do kalibracji matrycowego miernika luminancji 3 jest wyposażony w zestaw wymiennych diafragm 7, dzięki czemu istnieje możliwość dostosowania charakterystyki geometrycznej źródła światła do rozdzielczości kalibrowanego matrycowego miernika luminancji 3 oraz układu optycznego obiektywu. Matrycowy miernik luminancji 3 jest ustawiony na wprost robota kartezjańskiego 5 tak, że oś optyczna miernika znajduje się możliwe blisko środka zakresu ruchu kuli całkującej 2 w obu kierunkach. Odległość pomiędzy matrycowym miernikiem luminancji 3 i płaszczyzną ruchu robota kartezjańskiego 5 jest dostosowana do ogniskowej układu optycznego obiektywu miernika luminancji 3, rozdzielczości sensora matrycy miernika luminancji 3 oraz przewidywanego sposobu użycia miernika 3 do pomiaru, z bliskiej odległości lub z dalszego dystansu. Na porcie wyjściowym 21 kuli całkującej 2, stanowiącym emiter światła układu kalibracyjnego, zamocowana jest diafragma 7, dobrana odpowiednio do rozdzielczości sensora matrycy miernika luminancji 3 oraz wielkości obrazowania. Kalibracja matrycowego miernika luminancji 3 w tak przygotowanym układzie przebiega w sposób opisany poniżej.

Kalibrację matrycowego miernika luminancji 3 prowadzi się w układzie opisanym powyżej.

Oprogramowanie kalibracyjne nakłada na obraz z miernika luminancji 3 siatkę 8 punktów pomiarowych, dla których zostaną wykonane pomiary luminancji wykorzystane następnie do obliczenia parametrów korekcji światła rozproszonego, nierównomierności układu optycznego lub zniekształceń geometrycznych. Następnie płaszczyznę sensora matrycowego miernika luminancji 3 ustawia się równoległe do płaszczyzny ruchu robota kartezjańskiego, wykorzystując geometryczne zależności pomiędzy znanym przemieszczeniem emitera światła, a przemieszczeniem zmierzonym w obrazie matrycowego miernika luminancji 3. Następnym etapem jest automatyczne dopasowanie pozycji emitera światła, zainstalowanego na robocie kartezjańskim 5 do każdego z punktów pomiarowych 81 siatki 8. Program analizuje położenie emitera światła w obrazie z miernika luminancji 3 i na podstawie różnicy pomiędzy położeniem emitera światła, a położeniem punktu pomiarowego 81 dokonuje korekcji pozycji emitera światła na robocie kartezjańskim 5. Proces ten jest powtarzany dla każdego punktu pomiarowego 81. W kolejnym kroku, przy pomocy oprogramowania kalibracyjnego, za pośrednictwem kontrolera 52 robota kartezjańskiego 5 automatycznie ustala się położenie emitera światła w pierwszym punkcie pomiarowym, rejestruje obraz, oblicza parametry korekcji dla tego punktu pomiarowego i zapisuje wyniki obliczeń w pliku kalibracyjnym przechowywanym w pamięci komputera kontrolującego miernik luminancji, a następnie przemieszcza emiter światła do kolejnych punktów pomiarowych i powtarza operacje wykonywane w pierwszym punkcie pomiarowym, a po wykonaniu pomiarów we wszystkich punktach pomiarowych, oblicza parametry korekcji dla całej powierzchni matrycy miernika luminancji i zapisuje je w pliku kalibracyjnym przechowywanym w pamięci komputera kontrolującego miernik luminancji.

W celu korekcji światła rozproszonego emiter światła jest ustawiany w kolejnych puntach pomiarowych 81 i dla każdego punktu 81 mierzy się poziom luminancji w tym punkcie oraz poziom luminancji światła rozproszonego w pozostałych punktach 81, które w chwili pomiaru nie są oświetlane. Stosunek poziomu luminancji światła rozproszonego w punktach nieoświetlonych do poziom luminancji w oświetlonym punkcie pomiarowym określa wpływ oświetlenia danego obszaru matrycy na pojawienie się światła rozproszonego w pozostałych pikselach matrycy światłoczułej miernika luminancji. Na postawie uzyskanych danych pomiarowych tworzy się tablicę współczynników korekcji światła rozproszonego do wykorzystania w kalibracji matrycowego miernika luminancji.

Z kolei na podstawie wyników pomiarów poziomu luminancji światła wchodzącego do miernika luminancji w każdym punkcie pomiarowym 81 w odniesieniu do poziomu luminancji zmierzonego

Claims (4)

1. PL 240 700 B1 w punkcie centralnym tworzona jest macierz współczynników do korekcji nierównomierności układu optycznego. Przemnożenie wartości poziomu luminancji z każdego piksela przez odpowiadający mu współczynnik korekcji niweluje błędy pomiarowe wynikające z nierównomierności układu optycznego.

   Do korekcji zniekształceń geometrycznych wykorzystywana jest relacja pomiędzy współrzędnymi punktów pomiarowych 81 w obrazie na matrycy miernika luminancji i odpowiadającymi im współrzędnymi pozycji emitera światła na robocie kartezjańskim 5. Punkty pomiarowe 81 siatki 8 w obrazie na matrycy miernika luminancji są rozłożone równomiernie, to jest w jednakowych odległościach między sobą. Wartości odchyleń od równomiernego rozkładu obliczonych pozycji emitera światła na robocie kartezjańskim 5 wskazują na zniekształcenia geometryczne i są wykorzystywane do korekcji obrazu w celu usunięcia zniekształceń. Zarejestrowane dane kalibracyjne są zapisywane w postaci tablicy przekształceń pomiędzy rzeczywistymi współrzędnymi punktu matrycy światłoczułej, a współrzędnym i w skorygowanym obrazie. Obliczone parametry korekcji są zapisywane w pamięci komputera kontrolującego miernik luminancji 3 i są wykorzystywane w trakcie pomiaru matrycowym miernikiem luminancji.

   Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ kalibracji matrycowego miernika luminancji, zawierający źródło światła, kulę całkującą, matrycowy miernik luminancji, komputer obsługujący miernik luminancji oraz robota kartezjańskiego, znamienny tym, że źródło światła (1) jest zintegrowane z kulą całkującą (2) tak, że port wyjściowy (21) kuli całkującej stanowi emiter światła w układzie kalibracji matrycowego miernika luminancji, która to kula całkująca (2) jest zamocowana na poziomej, przesuwnej belce (51) robota kartezjańskiego (5), w taki sposób, że emiter światła jest zwrócony w stronę matrycowego miernika luminancji i posiada dwa stopnie swobody w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny sensora matrycowego miernika luminancji (3) tak, że może się poruszać w dwóch prostopadłych kierunkach, natomiast matrycowy miernik luminancji (3) jest ustawiony na wprost robota kartezjańskiego (5) tak, aby oś optyczna miernika luminancji (3) znajdowała się możliwe blisko środka zakresu ruchu emitera światła w obu kierunkach, zaś odległość pomiędzy miernikiem luminancji (3), a płaszczyzną ruchu emitera światła na belce (52) robota kartezjańskiego (5) jest dostosowana do ogniskowej układu optycznego obiektywu miernika luminancji (3), rozdzielczości sensora matrycy oraz przewidywanego sposobu użycia miernika do pomiaru z bliskiej odległości lub z dalszego dystansu.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że jako źródło światła zawiera sterowane diody LED (6).
3. 3. Układ według zastrz.1, znamienny tym, że port wyjściowy (21) kuli całkującej (2) jest wyposażony w zestaw wymiennych diafragm (7).
4. 4. Sposób kalibracji matrycowego miernika luminancji polegający na pomiarze poziomu luminancji światła wysyłanego przez emiter usytuowany w różnych lokalizacjach w stosunku do nieruchomego miernika, obliczeniu parametrów korekcji przez oprogramowanie miernika luminancji i zapisanie w pamięci komputera do wykorzystania podczas pomiaru luminancji, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:

   a) na obszar obrazowania matrycowego miernika luminancji, przy pomocy oprogramowania kalibracyjnego, nakłada się siatkę punktów pomiarowych, dla których zostaną wykonane pomiary poziomu luminancji światła wysyłanego przez emiter światła, przemieszczający się przy pomocy robota kartezjańskiego w dwóch prostopadłych kierunkach, w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny sensora matrycowego miernika luminancji, przy czym ruch emitera światła jest sterowany przez oprogramowanie kalibracyjne za pośrednictwem kontrolera robota kartezjańskiego,

   b) ustala się orientację płaszczyzny sensora matrycowego miernika luminancji względem płaszczyzny ruchu emitera światła na podstawie geometrycznych zależności, pomiędzy znanym przemieszczeniem emitera światła, a przemieszczeniem zmierzonym w obrazie matrycowego miernika luminancji,

   c) ustala się położenie emitera światła w pierwszym punkcie pomiarowym przy pomocy oprogramowania kalibracyjnego, za pośrednictwem kontrolera robota kartezjańskiego,