[發明專利]光譜共焦多峰值提取方法、模塊、計算機設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202111541950.1
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114358053A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 王康潤;胡浩;李一哲;王彥喆;李昊陽
• 申請（專利權）人: 熵智科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請實施例公開了一種光譜共焦多峰值提取方法、模塊、計算機設備及存儲介質。該方法包括：對采集到的光譜信號分別進行頻域濾波和空域濾波，對應得到頻域濾波信號和空域濾波信號；對所述頻域濾波信號運用對稱零面積法處理，得到對稱零面積差分信號；根據所述對稱零面積差分信號和所述空域濾波信號，篩選出所述空域濾波信號內的目標區域；利用加權質心法對每個所述目標區域進行峰值提取，得到由每個所述目標區域對應的峰值構成的峰值集合；從所述峰值集合中篩選出需要的多個峰值。該光譜共焦多峰值提取方法能夠精確地實現光譜共焦多峰值提取，而且對低平滑度的信號具有較好的適應性。

技術領域

本申請涉及光譜共焦測量技術領域，尤其涉及一種光譜共焦多峰值提取方法、模塊、計算機設備及存儲介質。

背景技術

光譜共焦測量技術是一種利用光學色散技術的新型非接觸式光學測量技術，其具有測量精度高、材料適應性廣、對透明和半透明材料可多層測量等優點。當前，市面上已經存在一些光譜共焦傳感器在諸如晶圓表面測量、線路板表面測量等領域的許多工業領域開展應用。

光譜共焦測量技術的基本原理是：利用白光(復合光)在被測物體表面附近沿軸向發生色散(通常利用特殊的光學元器件擴大不同波段光的色散效果)，并利用光譜儀系統獲取不同光譜光線在被測物體表面的反射光譜，分析反射光譜(回波)的相對強度，提取光譜信號的峰值位置，并將峰值轉換為對應的測量距離值。

目前已公開的光譜共焦峰值提取方法中，常用的方法是質心法、加權質心法、對稱零面積法。此外，還有自動閾值分割算法，但鮮有應用。現有的光譜共焦峰值提取方法均有適用范圍的局限性，且各有利弊。

其中，質心法和加權質心法在光譜的相對強度分布較為對稱的場景下具有較高的準確度，但是，質心法和加權質心法無法直接適用于多個峰值的提取。

對稱零面積法適用于發現大峰旁邊的小峰，可以適用于多個峰值的提取，但是，對稱零面積法要求的信號平滑度比較高，且直接計算結果仍然為一維信號，還需要對這個一維信號進行分析，才能獲取單層或多層測量對應的單個或多個峰值位置，因此，該方法易于陷入局部微小信號最優解，導致峰值的位置判斷錯誤。

自動閾值分割方法可以適用于多個峰值位置判斷，但是，該方法僅限于判斷多個峰值各自的分布區域，必須輔之以其他的峰值提取方法才能提取精確的峰值位置。

發明內容

本申請提供了一種光譜共焦多峰值提取方法、模塊、計算機設備及存儲介質，能夠精確地實現光譜共焦多峰值提取，而且對低平滑度的信號具有較好的適應性。

第一方面，本申請提供了一種光譜共焦多峰值提取方法，其包括：對采集到的光譜信號分別進行頻域濾波和空域濾波，對應得到頻域濾波信號和空域濾波信號；對所述頻域濾波信號運用對稱零面積法處理，得到對稱零面積差分信號；根據所述對稱零面積差分信號和所述空域濾波信號，篩選出所述空域濾波信號內的目標區域；利用加權質心法對每個所述目標區域進行峰值提取，得到由每個所述目標區域對應的峰值構成的峰值集合；從所述峰值集合中篩選出需要的多個峰值。

在一些具體的實施例中，所述對所述頻域濾波信號運用對稱零面積法處理，得到對稱零面積差分信號，包括：確定窗口值；根據所述窗口值，利用對稱零面積變換函數生成對應的一維卷積算子；根據所述一維卷積算子，對所述頻域濾波信號進行卷積處理。

進一步地，所述確定窗口值包括：根據所述頻域濾波信號的峰值的半高寬確定所述窗口值。

在一些具體的實施例中，所述根據所述對稱零面積差分信號和所述空域濾波信號，篩選出所述空域濾波信號內的目標區域包括：根據所述對稱零面積差分信號的零值位置線，劃分所述對稱零面積差分信號的零值上區間和零值下區間；將所述空域濾波信號內與所述零值下區間對應的區域確定為目標區域。

在一些具體的實施例中，所述利用加權質心法對每個所述目標區域進行峰值提取的方法包括：