[發明專利]一種高度校正系統及方法

有效

• 申請號: 201510033181.2
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104677826B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 彭彥昆;趙娟
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/25
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及產品品質檢測領域，尤其涉及一種高度校正系統及方法。

背景技術

光譜分析方法作為一種重要的分析手段，在科研、生產、質控等方面都發揮著極大的作用。由于目前單色儀可具有很寬的光譜范圍(UV-IR)、高光譜分辨率(0.001nm)、自動波長掃描、完整電腦控制等功能，極易和其它周邊設備配合為高性能自動測試系統。

光譜成像技術在可見光到短波紅外波段其光譜分辨率高達納米(nm)數量級，具有波段多的特點，光譜通道數多達數十甚至數百個以上，而且各光譜通道間往往是連續的。該技術屬非點測量，每個像元可提取一條光譜曲線；且具有空間可識別性，特征性強、測定快速、不破壞試樣、試樣用量少、操作簡便、能分析各種狀態的試樣，可以對樣品進行定性和定量分析。

但是在利用光譜成像技術對樣品進行定量分析過程中，也伴隨著儀器本身，樣品形狀及特性等造成的檢測誤差。這些誤差雖然很小，但是在檢測的過程中，累積誤差也會造成定量分析的誤差。由于檢測樣品表面的不平整，或是樣品表面是曲面不是平面等原因，在光譜檢測的過程中，不能保證樣品的每個檢測點都處在最佳的檢測高度。因此，如何在后續的定量分析過程中，校正檢測的光譜信息，消除檢測小誤差是光譜研究中的難點和重點。

發明內容

本發明提供一種高度校正系統及方法，以校正現有技術中由于樣品表面不平整造成的檢測誤差。

為解決上述技術問題，本發明提供一種高度校正系統，包括：

平移臺，用于放置樣品和/或校正物；

面掃描傳感器，用于獲取所述樣品表面的高度矩陣；

鏡頭，用于接收預設高度下所述校正物的光信號和所述樣品的光信號；

光譜儀，用于通過狹縫收集所述鏡頭接收的所述校正物的光信號和所述樣品的光信號；

CCD，用于將所述光譜儀通過狹縫收集的所述校正物的光信號和所述樣品的光信號分別轉化為電信號，形成所述校正物的光譜檢測信息和所述樣品表面的光譜檢測信息；

處理器，用于根據預設高度下所述校正物的光譜檢測信息以及所述樣品表面的高度矩陣，將預設高度下所述樣品表面的光譜檢測信息校正為所述樣品表面的光譜校正信息。

進一步地，

所述校正物為白板。

進一步地，

所述白板為反射率>99％標準反射白板。

進一步地，

所述面掃描傳感器與所述鏡頭高度相同且位于所述樣品的同側，所述面掃描傳感器用于通過所述平移臺移動所述樣品以對所述樣品表面進行線掃描，從而獲取所述樣品表面每個點到所述鏡頭的高度，形成高度矩陣。

進一步地，

所述預設高度為所述樣品的最佳檢測高度。

進一步地，

所述光信號為光反射信號。

進一步地，所述系統還包括：

載物臺，置于所述平移臺上，用于放置所述樣品和/或校正物并調節其高度。

進一步地，所述處理器還用于：

根據所述預設高度H下校正物的光譜檢測信息Y₀和所述樣品表面的高度矩陣M，利用校正公式I＝f(s,w)將所述預設高度H下所述樣品表面每一點的光譜檢測信息均校正到所述預設高度H下，以獲取所述樣品表面的光譜校正信息，其中，s為根據所述樣品表面的高度矩陣M獲取的樣品表面的點到所述鏡頭的距離，w為波段范圍，f為所述樣品表面的點到所述鏡頭的距離與光譜強度之間的關系，I為所述樣品表面的點在波段范圍w下的光譜強度。

另一方面，本發明還提供一種高度校正方法，包括：

獲取樣品表面的高度矩陣；

獲取預設高度下校正物的光譜檢測信息；

獲取預設高度下樣品表面的光譜檢測信息，根據預設高度下所述校正物的光譜檢測信息以及所述樣品表面的高度矩陣，將預設高度下所述樣品表面的光譜檢測信息校正為所述樣品表面的光譜校正信息。

進一步地，所述根據預設高度下所述校正物的光譜檢測信息以及所述樣品表面的高度矩陣，將預設高度下所述樣品表面的光譜檢測信息校正為所述樣品表面的光譜校正信息包括：