光谱不对称单色LED的光谱分布函数拟合方法技术

本发明专利技术公开了一种光谱不对称单色LED的光谱分布函数拟合方法，包括以下操作：获取单色LED光谱数据；建立光谱拟合函数y(λ)＝A·(tanh(λ‑λ0+Δλ)+1)·(tanh(λ‑λ0+Δλ)+1)；建立代价函数

【技术实现步骤摘要】
光谱不对称单色LED的光谱分布函数拟合方法
本专利技术涉及光谱分析领域，特别涉及一种光谱不对称单色LED的光谱分布函数拟合方法。
技术介绍
目前对单色LED光谱数学模型进行分析，使之能够混合模拟具有任意光谱的目标光源已经成为研究的热点问题。由于单色LED的辐射光谱是单峰谱线，因此诸多学者常用高斯分布函数和洛伦兹分布函数对其模型进行拟合。然而单色LED光谱有着非对称性，而高斯和洛伦兹模型为对称模型，在拟合过程中会产生很大的误差，因此很多研究者相继提出了改进的高斯和洛伦兹模型或者将二者结合得到新的模型，而这些改进公式的提出仍是建立在对曲线形状的分析上，与实际的单色LED辐射光谱之间仍有一定的差异，无法最佳地表征单色LED的光谱分布函数。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对单色LED光谱的非对称性提供一种能够准确表征单色LED的光谱分布的函数拟合方法。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种光谱不对称单色LED的光谱分布函数拟合方法，包括以下步骤：步骤1，用厂商提供的LED光谱曲线或用LED光谱仪测量获得单色LED的光谱数据，记为ytrue(λ)；步骤2，建立光谱拟合函数为y(λ)＝A·(tanh(λ-λ0+Δλ)+1)·(tanh(λ-λ0+Δλ)+1)(1)(1)式中tanh()为双曲正切函数，A为幅度伸缩因子，λ0表示光谱峰值所在的波长位置；Δλ的取值范围为0.05λ0≤Δλ≤0.5λ0；步骤3，建立代价函数为步骤4，令(1)式中A的初始值为1，令Δλ＝0.05λ0，计算y(λ)的最大值记为ymax；再令A＝1/ymax，代入(1)式。步骤5，根据步骤4得出的数值计算(2)式，记为Jk，其中K＝1；令K＝K+1，当K＜10时，令Δλ＝K×5％×λ0，并进入步骤4，直到K＝10时进入步骤6；步骤6，比较所有Jk，K＝1，2，3，…，9，取出其中的最小值记为Jkmin，并取出此时的A值和Δλ值代入(1)式，获得最终的光谱拟合函数y(λ)。进一步的，所述LED光谱仪包括恒流电源、积分球、亮度计和功率计。本专利技术的有益效果是不需提供单色LED半波宽度、曲线内面积等信息，且不受高斯分布适合拟合曲线尾部收敛较慢的曲线以及洛伦兹函数适用于曲线尾部收敛较慢曲线的约束，计算简便且具有更高的精度。附图说明图1为本专利技术实施例的实施流程图；图2为本专利技术实施例的光谱数据曲线；图3为多项式拟合的光谱曲线；图4为本专利技术提供的拟合函数与洛伦兹函数的拟合效果对比图。具体实施方式为了使本专利技术的技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参考图1至图4，本专利技术提供一种光谱不对称单色LED的光谱分布函数拟合方法，下面以美国科锐XRE系列蓝光LED为例解释本专利技术所提供的方法，包括以下步骤：S1，通过TracePro软件获得厂商提供的蓝光LED光谱数据曲线，记为ytrue(λ)；S2，建立光谱拟合函数为y(λ)＝A·(tanh(λ-λ0+Δλ)+1)·(tanh(λ-λ0+Δλ)+1)(1)(1)式中tanh()为双曲正切函数，A为幅度伸缩因子，λ0表示光谱峰值所在的波长位置；Δλ的取值范围为0.05λ0≤Δλ≤0.5λ0；S3，建立代价函数为S4，令(1)式中A的初始值为1，令Δλ＝0.05λ0，计算y(λ)的最大值记为ymax；再令A＝1/ymax，代入(1)式。S5，根据步骤4得出的数值计算(2)式，记为Jk，其中K＝1；令K＝K+1，当K＜10时，令Δλ＝K×5％×λ0，并进入步骤4，直到K＝10时进入步骤6；S6，比较所有Jk，K＝1，2，3，…，9，取出其中的最小值记为Jkmin，并取出此时的A值和Δλ值代入(1)式，获得最终的光谱拟合函数y(λ)。将得到的y(λ)在MATLAB中与ytrue(λ)进行拟合。结果显示，本专利技术提供的方法较多项式分布模型和洛伦兹分布模型具有更好的拟合效果。以上实施例仅仅是对本专利技术的解释，其并不是对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围，因此本专利技术专利的保护范围应以权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光谱不对称单色LED的光谱分布函数拟合方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，用厂商提供的LED光谱曲线或用LED光谱仪测量获得单色LED的光谱数据，记为ytrue(λ)；步骤2，建立光谱拟合函数为y(λ)＝A·(tanh(λ‑λ0+Δλ)+1)·(tanh(λ‑λ0+Δλ)+1)   (1)(1)式中tanh()为双曲正切函数，A为幅度伸缩因子，λ0表示光谱峰值所在的波长位置；Δλ的取值范围为0.05λ0≤Δλ≤0.5λ0；步骤3，建立代价函数为

【技术特征摘要】
1.一种光谱不对称单色LED的光谱分布函数拟合方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，用厂商提供的LED光谱曲线或用LED光谱仪测量获得单色LED的光谱数据，记为ytrue(λ)；步骤2，建立光谱拟合函数为y(λ)＝A·(tanh(λ-λ0+Δλ)+1)·(tanh(λ-λ0+Δλ)+1)(1)(1)式中tanh()为双曲正切函数，A为幅度伸缩因子，λ0表示光谱峰值所在的波长位置；Δλ的取值范围为0.05λ0≤Δλ≤0.5λ0；步骤3，建立代价函数为步骤4，令(1)式中A的初始值为1，令Δλ＝0.05λ0，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮秀凯，倪钏，崔桂华，周志立，李长军，闫正兵，蔡启博，李志红，
申请(专利权)人：温州晶彩光电有限公司，温州大学，浙江智彩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33