[發明專利]用于獲取高動態范圍的光譜、空間和角度分解的輻射數據的方法和設備

有效

• 申請號: 200980102369.0
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101910826A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 米卡埃爾·林德斯特蘭德
• 申請（專利權）人: 米卡埃爾·林德斯特蘭德
• 主分類號: G01N21/57
• 分類號: G01N21/57;H01L27/146;G01N33/34;H04N3/15
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

1.一種獲取例如紙張的樣本的樣本表面的高動態范圍的光譜、空間和角度分解的輻射的方法，通過電磁輻照器將受到控制的光譜分布的電磁輻射輻照在樣本的樣本表面，并且使用電磁感應傳感器以記錄所反射的光譜分布而實現所述方法，其特征在于，

由樣本的樣本表面的多個空間上限定的部分表面來反射電磁場的強度的光譜分布，并記錄對于每個單獨的傳感器元件單獨地選擇的曝光時間段，從而將代表所記錄的高動態范圍的光譜分解的電磁輻射的信息容量編譯作為在測量過程中樣本的樣本表面內的部分表面的位置和對樣本施加的各個角度的函數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過三種校準來獲得輸入輻射和輸出信號之間的功能依賴性：i)單個的傳感器元件的響應曲線的特征描述，該特征描述可以通過下面的特征描述進行近似：A)暗電流，即，在關系式f(x)≈mx+b中表征b；及B)斜率，即，對于關系式f(x)≈mx+b優化m，從而當對x進行積分時，使函數z(x)＝abs(f(x)-(mx+b))最小化，其中abs()是絕對值，ii)作為單個的傳感器元件的曝光時間的函數的單個的傳感器元件的響應的特征描述，iii)單個的已飽和的傳感器元件的誤差空間傳播的特征描述。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，通過在保護傳感器不受傳感器敏感的波長的輻射的同時，測量傳感器輸出來實現暗電流的特征描述，之后，暗電流的特征描述用于補償單個的傳感器元件的輸出，從所述傳感器輸出中減去相應的單個的傳感器元件的暗電流值。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，通過下面的過程執行作為單個的傳感器元件的曝光時間的函數的單個的傳感器元件的響應的特征描述：a)選擇最短可能的曝光時間，調節在傳感器上的輻射強度以達到低的、減去暗電流的傳感器輸出，比如在峰值輸出的3-5％的范圍內，b)在后續的處理步驟過程中，保持輻照強度不變，c)對曝光時間增加小的增量，并記錄傳感器輸出，d)當傳感器輸出飽和時停止，并消除相應的曝光時間-傳感器輸出配對。

5.根據權利要求2到4中任一項所述的方法，其特征在于，通過將任務分為兩種根本不同的原因的誤差空間傳播，有助于誤差空間傳播的特征描述，所述兩種根本不同的原因的誤差空間傳播是電路造成的誤差空間傳播及散射造成的誤差傳播。

6.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，重復的特征描述的區別在于光譜限定的窄帶電磁輻射的中點波長在特征描述之間是不同的，對于所表征的每一個所施加的角上的每個單獨的部分表面產生輻射因子矩陣。

7.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，通過使由輻照器輻照的電磁輻射經過極化濾波器來極化所述由輻照器輻照的電磁輻射。

8.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，來自樣本的樣本表面的所反射和放射的光譜輻射在被電磁感應傳感器記錄之前，經過極化濾波器。

9.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，重復的特征描述的區別在于光譜限定的窄帶電磁輻射的中點波長在特征描述之間具有最大10nm的不同，對于所表征的每一個所施加的角上的每個單獨的部分表面產生輻射因子矩陣。