[發(fā)明專利]光譜測定方法及光譜測定裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580055331.8
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN107076613A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 奧野俊明;森島哲;藤本美代子
• 申請（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會社
• 主分類號: G01J3/50
• 分類號: G01J3/50;G01N21/359
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 顧紅霞,何勝勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過獲得要測量的對象物體的光譜數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析的光譜測定方法及光譜測定裝置。

背景技術(shù)

在將測量光照射到要測量的對象物體上以從對象物體上的多個單元區(qū)域中獲得對象物體的光譜數(shù)據(jù)的裝置中，有時使用通過對多個單元區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)求平均而得到的光譜數(shù)據(jù)(例如，參見JP2012-173174A)。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提供能夠進(jìn)行高精度分析的光譜測定方法及光譜測定裝置。

解決問題的技術(shù)方案

為了解決該問題，本發(fā)明提供一種光譜測定方法，該方法包括：利用來自光源的測量光照射要測量的對象物體；利用多個二維排列像素接收由于利用所述測量光進(jìn)行照射而從所述對象物體輸出的透射光或漫反射光；多次獲得多個單元區(qū)域中的每一個單元區(qū)域的光譜數(shù)據(jù),所述多個單元區(qū)域包括所述對象物體上的至少一個單元區(qū)域以及與所述一個單元區(qū)域相鄰的單元區(qū)域；以及通過對多次獲得的所述多個單元區(qū)域的所述光譜數(shù)據(jù)求平均來計算所述對象物體的光譜數(shù)據(jù)。

就根據(jù)本發(fā)明的光譜測定方法的第一方面而言，所述多個二維排列像素可以包括排列在第一方向上的像素以及排列在與所述第一方向正交的第二方向上的像素，并且波長信息可以被分配給排列在所述第一方向上的所述像素中每一者，而所述對象物體的位置信息可以被分配給排列在所述第二方向上的所述像素中每一者，從而可以獲得所述對象物體上的沿所述第二方向布置的所述多個單元區(qū)域中的每一個單元區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)。

就根據(jù)本發(fā)明的光譜測定方法的第二方面而言，可以通過使設(shè)置在所述多個二維排列像素的前段處的可變波長濾波器暫時改變傳輸波長來獲得所述多個單元區(qū)域中的每一個單元區(qū)域的所述光譜數(shù)據(jù)。

在任一方面中，所述測量光優(yōu)選地包括在1650nm至1750nm或2100nm至2200nm的波長范圍內(nèi)的光。此外，所述多個二維排列像素優(yōu)選地包括40,000以上個像素(例如，200×200像素)。

根據(jù)本發(fā)明的光譜測定裝置包括：光源，其將測量光照射在要測量的對象物體上；圖像采集裝置(高光譜相機(jī))，其通過利用多個二維排列像素接收由于利用來自所述光源的所述測量光進(jìn)行照射而從所述對象物體輸出的透射光或漫反射光，來獲得所述對象物體上的多個單元區(qū)域中的每一個單元區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)；以及光譜計算裝置(計算機(jī))，其根據(jù)在所述圖像采集裝置中得到的所述多個單元區(qū)域中的每一個單元區(qū)域的所述光譜數(shù)據(jù)來計算所述對象物體的光譜數(shù)據(jù)。所述圖像采集裝置多次獲得所述多個單元區(qū)域中的每一個單元區(qū)域的所述光譜數(shù)據(jù)。所述光譜計算裝置通過對在所述對象物體上的至少一個單元區(qū)域以及與所述一個單元區(qū)域相鄰的單元區(qū)域中多次獲得的所述光譜數(shù)據(jù)求平均來計算所述對象物體的所述光譜數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明的光譜測定方法及光譜測定裝置得到了提高的S/N比率并能夠進(jìn)行高精度分析。

附圖說明

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的檢測裝置。

圖2示意性地示出了高光譜圖像。

圖3是示出了在空間方向上求平均的單元區(qū)域的數(shù)量與S/N比率之間的關(guān)系的曲線圖。

圖4是示出了測量時間與S/N比率之間的關(guān)系的曲線圖。

圖5是示出了SNV(標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量)變換的效果的曲線圖。

圖6是示出了對于作為參數(shù)的平均數(shù)而言波長與S/N比率之間的關(guān)系的曲線圖。

圖7是示出了針對酒石酸鈉的水分百分比的測量實例而言檢定曲線的精度與在空間方向上的單元區(qū)域的平均數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖。

具體實施方式

下文將參考附圖對根據(jù)本發(fā)明的實施例的光譜測定方法及光譜測定裝置的具體實例進(jìn)行描述。本發(fā)明不限于這些實例，并意圖包括由權(quán)利要求書的范圍表示以及落入與權(quán)利要求書的范圍等同的解釋和范圍內(nèi)的所有變型。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的光譜測定裝置100。光譜測定裝置100評估例如被放置在測量臺2上的要測量的對象物體3的性能。雖然利用光譜測定裝置100測量的對象物體3不受特別限制，但對象物體優(yōu)選地為由單一材料構(gòu)成的均質(zhì)物體。