2021年新建國家計量基準之四：漫透射視覺密度基準裝置

編者按：

計量基準是國家量值的最高依據，也是保障全國量值準確可靠的源頭。黨中央、國務院高度重視計量體系和計量能力建設，將計量基準等作為國家重要戰略資源。2021年，市場監管總局依照《計量法》有關規定，新批準建立5項國家計量基準，填補了我國相關領域最高測量能力空白，對推動科學技術創新、促進產業轉型升級、保障改善民生具有重要意義。市場監管總局組織有關單位和專家撰寫了科普宣傳圖文，使社會各界更好明白計量、理解計量、支持計量、用好計量。 

漫透射視覺密度基準裝置

近日，市場監管總局批準啟用漫透射視覺密度基準裝置（國基證〔2021〕第087號），替代原基準裝置（國基證〔2002〕第087號），其測量范圍和測量不確定度達到國際先進水平，填補了我國漫透射視覺密度量值復現與傳遞能力的空白，為漫透射視覺密度量值的準確測量和利用提供技術支撐。 

漫透射視覺密度是國家標準化組織定義的用于定值圖像視覺效果的量值，廣泛應用于視覺感知、智能顯示等前沿人工智能領域，在無損檢測、醫學影像、安防監控等傳統領域也有大量的量值溯源的需求。 

圖1 漫透射視覺密度定值的圖像技術服務國計民生 

圖像視覺技術與人的生活體驗息息相關，在近年來的主流新興領域中，均有大量的前沿視覺技術涌現。例如新型智能顯示領域的大屏顯示技術，手機、pad等各種終端顯示技術等，人工智能領域的導航攝像頭、虛擬現實、增強現實等視覺模組技術等。這些技術五花八門，令人眼花繚亂，是否都是安全、可靠和舒適的呢？又如何評價其技術水平的高低并對其進行質量控制乃至監管呢？要解決這一問題，需要透過這些令人眼花繚亂的技術，去挖掘背后底層的技術共性基礎，建立一個統一的評價平臺。這些視覺技術的共性是人眼的視覺感知，而產生視覺感知的物理基礎是人眼的視覺特性和被觀測物體（稱為物方）對光的作用特性。能夠將這兩種特性融合在一起的物理量即為評價視覺技術最合適的技術基礎，光學密度即為這樣的物理量。計量作為科技評價和質控的技術基礎，在國民經濟的各個行業構建了技術支撐的體系。因此建立計量體系中新的光學密度國家基準，以及與各類新興視覺技術的有效鏈條，就可以解決上述問題。 

圖2 漫透射視覺密度基準裝置 

漫透射視覺密度作為從光和物體相互作用的角度定義視覺感知的量值，是國際標準化組織視覺技術國際標準的核心物理量，具有國家最高量值標準——國家基準的地位。隨著視覺技術的發展，其內涵從攝影膠片視覺向新型智能顯示、人工智能視覺模組等新興領域拓展。這些新興領域視覺技術對光學密度的計量需求從一維向二維，從標準圖像向成像，從三刺激值顏色向多光譜、從人眼視覺向機器視覺變化。同時，其量值溯源極端化。 

圖3自主研制的核心器件--光纖半球發射器 

漫透射視覺密度基準即為適應此類變化及其量值溯源極端化的需求，滿足視覺技術的評價與質量控制監管的需要而建立。該基準按照ISO5新定義規定的技術條件重新研制，并采用了自主研制的核心器件光纖半球發射器，建立符合國際新定義的基準裝置，改變舊裝置不符合新定義的情況，擴展測量范圍，提高不確定度水平，完善了計量體系。2018年，漫透射視覺密度基準參加了歐亞國際計量組織（COOMET）組織的國際比對，實現量值的國際等效一致。 

漫透射視覺密度基準的建立，解決了以漫透射視覺密度定值的圖像視覺技術相關領域的量值溯源需求，支撐了包括新型顯示、人工智能視覺模組、光學系統制造商、互聯網智能平臺儀器質控、醫學影像和無損檢測等相關行業的技術發展，為推動經濟社會高質量發展提供堅實基礎。