[發明專利]基于可調諧的光譜重構方法

在審

• 申請號: 202110541249.3
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113188658A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張劉;張家坤;王文華;宋洪震;孫凱鵬
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01V8/10
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

1.一種基于可調諧的光譜重構方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：用傅里葉擬合設計好的透過率曲線，得出10條膜系的關于波長的透過率函數H(λ)；

步驟2：選用適合實驗的可見光探測器型號，擬合所述可見光探測器的量子效率曲線，得出關于波長的量子效率函數R(λ)；

步驟3：在400-900nm范圍內由H(λ)×R(λ)＝A(λ)，得出膜系透過率函數A(λ)；

步驟4：求出10條膜系灰度圖像的灰度值B，B為10x1的矩陣；

步驟5：將A(λ)在400-900nm波長范圍內整體進行積分，求出10個整體均值mean_i

將A(λ)在400-900nm范圍內根據波長均分10份，得出10x10矩陣A；

步驟6：在解算光譜信息時，采用凸優化的方式來求解，并建立數量較少且有效的約束，得出10個X值；

步驟7：將求出的10個X值進行歸一化，歸一化公式如下：

步驟8：對步驟7中的X值進擬合，每個X值代表的是每段波長范圍內的均值，該均值作為對應波長內的中心波長的值，畫出含有誤差的光譜曲線；

步驟9：對步驟8中得出的光譜曲線圖像進行圖像伸縮，將均值為零或接近于零所對應的區間進行舍棄，確定單色光源的有效波長范圍，在所述有效波長范圍內再次進行凸優化，進行擬合；

步驟10：重復進行步驟6-9，得到多組對應波長范圍內的X值，結合初次計算的X值進行擬合，最終得出精度較高的目標光譜曲線。

2.根據權利要求1所述的基于可調諧的光譜重構方法，其特征在于，所述可見光探測器采用CMOS探測器，型號為GSENSE5130。

3.根據權利要求1所述的基于可調諧的光譜重構方法，其特征在于，所述凸優化的表達形式及約束范圍如下：

其中n為總積分波長范圍，m為每段波長對應波長范圍，m與n有如下關系：

n＝10×m

由于初次凸優化波長為400-900nm，故n＝500，m＝50。

4.根據權利要求1所述的基于可調諧的光譜重構方法，其特征在于，所述步驟9中二次計算時需保證矩陣A為方陣，即分割的份數須為10份。