一种可见光漫射通信中环境表面反射率谱的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光漫射通信中环境表面反射率谱的测量方法，借助积分球以及宽光谱光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用下的光谱分别进行扫测，得到该待测环境表面材料的相对反射率谱；借助积分球以及单色光光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用下的光谱分别进行扫测，得到该待测环境表面材料对该单色光的绝对反射率；以所获得的单色光的绝对反射率为基准，求得宽光谱范围内其他波长光的绝对反射率；将所获得的全部波长光的绝对反射率拼合，得到整个波长范围内的绝对反射率谱。该测量方法能够准确、高效地获得环境表面材料的绝对反射率谱，提高了可见光漫射通信中反射率的测量效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线光通信
，尤其涉及一种可见光漫射通信中环境表面反射率谱的测量方法。
技术介绍
目前，可见光漫射通信中，光信号因为多径传播会不可避免地与周围环境表面发生多次反射交互，传统红外光无线通信也涉及光信号反射材料反射率的测量，单色光的反射率可以通过功率计捕获有无反射作用的光出射功率，进而将两部分做除法运算而较为直接地获得。不同于传统的红外光无线通信，可见光漫射通信由于采用的是宽光谱光源而非单色光源，因而无法通过传统的低成本测量手段获得反射材料的反射率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可见光漫射通信中环境表面反射率谱的测量方法，该测量方法能够准确、高效地获得环境表面材料的绝对反射率谱，提高了可见光漫射通信中反射率的测量效率。一种可见光漫射通信中环境表面反射率谱的测量方法，所述方法包括：借助积分球以及宽光谱光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用下的光谱分别进行扫测；将得到的针对宽光谱光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，得到该待测环境表面材料的相对反射率谱；借助积分球以及单色光光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用下的光谱分别进行扫测；将得到的针对单色光光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，得到该待测环境表面材料对该单色光的绝对反射率；以所获得的单色光的绝对反射率为基准，按照已经获得的相对反射率谱中不同波长光之间的相对比例关系，按比例求得宽光谱范围内其他波长光的绝对反射率；将所获得的全部波长光的绝对反射率拼合，得到整个波长范围内的绝对反射率谱。所述方法还包括：在进行相对反射率谱的测量过程中，待测环境表面材料的尺寸与宽光谱光源所产生的光斑在形状和尺寸上保持一致；在进行单色光的绝对反射率的测量过程中，待测环境表面材料的尺寸与单色光光源所产生的光斑在形状和尺寸上保持一致。所述将得到的针对宽光谱光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，具体包括：将积分球在有待测环境表面材料以及无待测环境表面材料条件下输出的针对宽光谱光源的两个光谱的非零连续部分进行点对点相除。所述将得到的针对单色光光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，具体包括：将积分球在有待测环境表面材料以及无待测环境表面材料条件下输出的针对单色光光源的两个光谱在单色光波长的部分进行点对点相除。所述宽光谱光源的连续波长范围在400纳米到780纳米之间。所述单色光光源的中心波长在所述宽光谱光源的波长范围内。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，该测量方法能够准确、高效地获得环境表面材料的绝对反射率谱，提高了可见光漫射通信中反射率的测量效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例所提供可见光漫射通信中环境表面反射率谱的测量方法流程示意图；图2为本专利技术所举实例所用到的测试系统结构示意图；图3为本专利技术所举实例测量无待测环境表面材料反射作用下的宽光谱时的积分球内部结构示意图；图4为本专利技术所举实例测量有待测环境表面材料反射作用下的宽光谱时的积分球内部结构示意图；图5为本专利技术所举实例测量无待测环境表面材料反射作用下的单色光光谱时的积分球内部结构示意图；图6为本专利技术所举实例测量有待测环境表面材料反射作用下的单色光光谱时的积分球内部结构示意图；图7为本专利技术所举实例中有和无待测环境表面材料反射作用下的宽光谱示意图；图8为本专利技术所举实例中待测环境表面材料的相对反射率谱的示意图；图9为本专利技术所举实例中有和无待测环境表面材料反射作用下的单色光光谱示意图；图10为本专利技术所举实例中待测环境表面材料对该单色光的绝对反射率的示意图；图11为本专利技术所举实例中经过计算所获得的整个波长范围内的绝对反射率谱的示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本专利技术实施例所提供可见光漫射通信中环境表面反射率谱的测量方法流程示意图，所述方法包括：步骤11：借助积分球以及宽光谱光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用下的光谱分别进行扫测；步骤12：将得到的针对宽光谱光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，得到该待测环境表面材料的相对反射率谱；在该步骤中，所述将得到的针对宽光谱光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除的具体过程为：将积分球在有待测环境表面材料以及无待测环境表面材料条件下输出的针对宽光谱光源的两个光谱的非零连续部分进行点对点相除，从而得到该待测环境表面材料的相对反射率谱，具体公式为：ρ相对(λ)＝Φ有反射(λ)/Φ无反射(λ)其中，Φ有反射(λ)为有待测环境表面材料反射作用下所得的光谱，Φ无反射(λ)为无待测环境表面材料反射作用下所得的光谱。步骤13：借助积分球以及单色光光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用下的光谱分别进行扫测；步骤14：将得到的针对单色光光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，得到待测环境表面材料对该单色光的绝对反射率；在该步骤中，所述将得到的针对单色光光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除的具体过程为：将积分球在有待测环境表面材料以及无待测环境表面材料条件下输出的针对单色光光源的两个光谱在单色光波长的部分进行点对点相除，从而得到待测环境表面材料对该单色光的绝对反射率，具体公式为：ρ绝对(λ单色)＝Φ有反射(λ单色)/Φ无反射(λ单色)其中，Φ有反射(λ单色)为有待测环境表面材料反射作用下借助单色光光源所得到的光谱，Φ无反射(λ单色)为无待测环境表面材料反射作用下借助单色光光源所得到的光谱，该绝对反射率被作为基准反射率。步骤15：以所获得的单色光的绝对反射率为基准，按照已经获得的相对反射率谱中不同波长光之间的相对比例关系，按比例求得宽光谱范围内其他波长光的绝对反射率；步骤16：将所获得的全部波长光的绝对反射率拼合，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光漫射通信中环境表面反射率谱的测量方法，其特征在于，所述方法包括：借助积分球以及宽光谱光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用下的光谱分别进行扫测；将得到的针对宽光谱光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，得到该待测环境表面材料的相对反射率谱；借助积分球以及单色光光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用下的光谱分别进行扫测；将得到的针对单色光光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，得到该待测环境表面材料对该单色光的绝对反射率；以所获得的单色光的绝对反射率为基准，按照已经获得的相对反射率谱中不同波长光之间的相对比例关系，按比例求得宽光谱范围内其他波长光的绝对反射率；将所获得的全部波长光的绝对反射率拼合，得到整个波长范围内的绝对反射率谱。

【技术特征摘要】
1.一种可见光漫射通信中环境表面反射率谱的测量方法，其特征在于，所述方法包
括：
借助积分球以及宽光谱光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用
下的光谱分别进行扫测；
将得到的针对宽光谱光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，得到该待测环境
表面材料的相对反射率谱；
借助积分球以及单色光光源对有待测环境表面材料和无待测环境表面材料反射作用
下的光谱分别进行扫测；
将得到的针对单色光光源的两个光谱的有效部分进行点对点相除，得到该待测环境
表面材料对该单色光的绝对反射率；
以所获得的单色光的绝对反射率为基准，按照已经获得的相对反射率谱中不同波长
光之间的相对比例关系，按比例求得宽光谱范围内其他波长光的绝对反射率；
将所获得的全部波长光的绝对反射率拼合，得到整个波长范围内的绝对反射率谱。
2.根据权利要求1所述测量方法，其特征在于，所述方法还包括：
在进行相对反射率谱的测量过程中，待测环境表面材料的尺寸与宽光谱光源所产生

【专利技术属性】
技术研发人员：丁举鹏，黄博扬，徐正元，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34