[發明專利]一種手持式光源顏色照度測量儀的光譜超分辨方法

有效

• 申請號: 201410512125.2
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104236710A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 袁琨;吳逸萍
• 申請（專利權）人: 杭州彩譜科技有限公司;中國計量學院
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種手持式光源顏色照度測量儀的光譜超分辨方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）測量并計算手持式分光光源顏色照度測量儀的分光光路點擴散函數；

2）對光譜儀器測量得到的信號進行超分辨率運算；

2a）將儀器實際測得信號寫成卷積的形式：????????????????????????????????????????????????，其中，為儀器實際測得信號，為入射光的實際光譜功率分布，為儀器點擴散函數；

2b）構造一個非因果濾波器,使得??；?其中，為入射光的實際光譜功率分布的導數形式；

2c）使誤差信號與任一進入估計的輸入信號正交，均方誤差最小，濾波器表達式為:????,?其中，、分別為儀器實際測得信號和儀器點擴散函數的離散空間傅里葉變換，為實測信號的信噪比，為入射光的實際光譜功率分布的離散空間傅里葉變換；

2d）使傳感器件為大面積的陣列傳感器，儀器測量的信噪比>1000，對濾波器表達式進行近似計算，得到：；

2e）對進行傅里葉逆變換，即可得到入射光的實際光譜功率分布：，其中，為入射光的光譜功率分布，為儀器實際測得信號，為儀器點擴散函數，、分別為儀器實際測得信號和儀器點擴散函數的離散空間傅里葉變換。

2.如權利要求1所述的一種手持式光源顏色照度測量儀的光譜超分辨方法，其特征在于，所述步驟1）包括以下步驟：

1a）用一組波長為等納米間隔的單色光對手持式分光顏色照度測量儀器的分光部分進行測量，得到一組單色光入射波長為的傳感器第n個像元采樣值，構成矩陣；

1b）對每行進行歸一化，得到歸一化后的；

1c）取的行向量，即為儀器對不同波長的單色光的點擴散函數。

3.如權利要求2所述的一種手持式光源顏色照度測量儀的光譜超分辨方法，其特征在于，還包括步驟3）：構造定標裝置對手持式光源顏色照度測量儀進行定標；

3a）構造定標裝置：

所述定標裝置包括電流源（1）、定標光源（2）、積分球（3）和擋板（4）；所述電流源（1）連接定標光源（2），所述定標光源（2）固定在積分球（3）內壁上，所述電流源（1）控制定標光源（2）的發光強度，所述積分球（3）內壁涂覆白色漫反射材料，所述積分球（3）上開設有相互對稱的兩個出光孔（6），一個出光孔（6）對準高分辨率標準儀器（5），另一個出光孔（6）對準手持式分光光源顏色照度測量儀，兩個出光孔（6）和定標光源（2）之間用擋板（4）隔開，避免定標光源（2）發出的光直接從出光孔（6）出射，擋板（4）上也涂覆和積分球（3）內壁同樣的材料，此處，手持式分光光源顏色照度測量儀為被定標儀器；

3b）通過控制電流源（1），使定標光源（2）發出不同強度的光，待定標光源（2）發光穩定后，使用手持式分光光源顏色照度測量儀和高光譜分辨率標準儀器分別在不同強度的光下對定標光源（2）進行測量，被定標儀器測量結果為S_t，高光譜分辨率標準儀器測量結果為S_std；

3c）對S_t中每一行,?對其采樣值矩陣每行進行歸一化選擇中該波長對應的第一行作為點擴散函數，應用公式進行解卷積運算，得到經過解卷積運算后的傳感器的像元采樣數據，選擇本單色光對應的該行數據中采樣值最大像元的采樣數據作為該波長的測試數據S_t1()；

3d）將相同波長下高分辨率標準儀器（5）的測量結果S_std1()與被定標儀器的測試數據S_t1()進行反卷積，再進行線性擬合S_std1?()=?k?S_std1?()+d，其中，k、d均為為定標系數；

3e）對其余波長進行相同運算并獲得對應波長處的定標系數，定標過程結束。