多光谱传感器的光学频谱校正装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种多光谱传感器的光学频谱校正装置

【技术实现步骤摘要】
多光谱传感器的光学频谱校正装置、方法以及系统


[0001]本申请涉及光传感器
，具体涉及一种多光谱传感器的光学频谱校正装置
、
方法以及系统
。

技术介绍

[0002]多光谱传感器能够测量物质的光谱信息，从而对物质成分及结构进行分析，广泛应用于科学研究和工业应用中，是食品检测
、
环境监测
、
生化分析
、
照明监测
、
生物特征识别等领域的重要工具
。
因此，开展多光谱图像的信息获取和重建工作具有重要意义
。
[0003]目前，常规的多光谱传感器一般是从多个光学频谱波段进行光谱探测，多光谱传感器同时检测不同窄带光谱通道下的光信号
。
然而在实际应用中，申请人发现光学系统中如视场角
、
镀膜
、
品质差异等不同等因素会导致传感器的窄带光谱响应发生偏移，当位于偏移通道附近的待检测光谱分布比较陡峭时，会导致光谱检测误差显著增大
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种多光谱传感器的光学频谱校正装置
、
方法以及系统，可以对多光谱传感器中每个通道的光学频谱偏移进行校正，从而提升传感器检测数据的准确性
。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种多光谱传感器的光学频谱校正装置，包括积分球
、LED
光源
、
多光谱传感器
、
光谱仪；r/>[0006]所述积分球包括一个入光口和多个出光口，多个所述出光口至少包括第一出光口和第二出光口；
[0007]所述
LED
光源输出不同波长的光信号，所述光信号通过所述入光口进入所述积分球；
[0008]所述多光谱传感器通过所述第一出光口连接所述积分球，以接收通过所述第一出光口的光信号；
[0009]所述光谱仪通过所述第二出光口连接所述积分球，以接收通过所述第二出光口的光信号
。
[0010]在一实施例中，所述装置还包括暗室，所述积分球的至少一部分位于所述暗室当中，且所述积分球的入光口和多个出光口均设置于所述暗室当中
。
[0011]在一实施例中，所述装置还包括至少一个光纤，所述
LED
光源通过所述光纤连接所述积分球的入光口，所述光谱仪通过所述光纤连接所述积分球的第二出光口
。
[0012]在一实施例中，所述多光谱传感器通过所述光纤连接所述第一出光口
。
[0013]在一实施例中，所述积分球的内壁喷涂高漫反射率材料
。
[0014]第二方面，本申请实施例提供了一种多光谱传感器的光学频谱校正方法，包括以下步骤：
[0015]建立多个波长与光强度分别对应的
LED
光谱数据库，并基于所述
LED
光谱数据库计
算多光谱传感器中每个通道中与不同波长的
LED
光谱对应的第一积分；
[0016]获取所述多光谱传感器中每个通道原始光学频谱的第二积分；
[0017]根据所述第一积分和第二积分确定目标波长对应的至少一个目标
LED
光源；
[0018]依次切换所述至少一个目标
LED
光源的中心波长，并记录光谱仪检测到的第一数据和所述多光谱传感器检测到的第二数据；
[0019]根据所述第一数据和第二数据计算校正系数，并以所述校正系数对所述多光谱传感器进行校正
。
[0020]在一实施例中，根据所述第一积分和第二积分确定目标波长对应的至少一个目标
LED
光源，包括：
[0021]计算所述第一积分与第二积分的商以作为目标值；
[0022]记录所述不同波长的
LED
光谱各自对应的目标值，并从多个目标值中选取阈值；
[0023]确定所述目标值满足所述阈值的
LED
光谱波长，以作为目标
LED
光源
。
[0024]在一实施例中，确定所述目标值满足所述阈值的
LED
光谱波长，以作为目标
LED
光源，包括：
[0025]确定所述目标值满足所述阈值的
LED
光谱波长，记为达标
LED
；
[0026]在多个达标
LED
组成的集合中，根据达标次数进行排序；
[0027]根据排序结果以及所述多光谱传感器中每个通道对应的达标
LED
，选取目标
LED
光源
。
[0028]在一实施例中，根据所述第一数据和第二数据计算校正系数，并以所述校正系数对所述多光谱传感器进行校正，包括：
[0029]根据所述第一数据
、
第二数据以及所述多光谱传感器中每个通道原始光学频谱的响应函数确定所述多光谱传感器中每个通道中的偏移系数；
[0030]将所述多光谱传感器替换为量产产品，以实测结果结合偏移系数计算所述量产产品的通道偏移量，并进行补偿
。
[0031]第三方面，本申请实施例提供了一种多光谱传感器的光学频谱校正系统，包括计算单元，且所述计算单元能够实现任一项所述的多光谱传感器的光学频谱校正方法
。
[0032]本申请实施例提供的多光谱传感器的光学频谱校正装置，包括积分球
、LED
光源
、
多光谱传感器
、
光谱仪，积分球包括一个入光口和多个出光口，多个出光口至少包括第一出光口和第二出光口，
LED
光源输出不同波长的光信号，光信号通过入光口进入积分球，多光谱传感器通过第一出光口连接积分球，以接收通过第一出光口的光信号，光谱仪通过第二出光口连接积分球，以接收通过第二出光口的光信号
。
本申请实施例可以对多光谱传感器中每个通道的光学频谱偏移进行校正，从而提升传感器检测数据的准确性
。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图
。
[0034]图1是本申请实施例提供的多光谱传感器的光学频谱校正装置的一种结构示意
图
。
[0035]图2是本申请实施例提供的多光谱传感器的光学频谱校正装置的另一种结构示意图
。
[0036]图3是本申请实施例提供的多光谱传感器的光学频谱校正方法的流程示意图
。
[0037]图4是本申请实施例提供的部分
LED
的光谱数据库的示意图
。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多光谱传感器的光学频谱校正装置，其特征在于，包括积分球
、LED
光源
、
多光谱传感器
、
光谱仪；所述积分球包括一个入光口和多个出光口，多个所述出光口至少包括第一出光口和第二出光口；所述
LED
光源输出不同波长的光信号，所述光信号通过所述入光口进入所述积分球；所述多光谱传感器通过所述第一出光口连接所述积分球，以接收通过所述第一出光口的光信号；所述光谱仪通过所述第二出光口连接所述积分球，以接收通过所述第二出光口的光信号
。2.
根据权利要求1所述的多光谱传感器的光学频谱校正装置，其特征在于，所述光学频谱校正装置还包括暗室，所述积分球的至少一部分位于所述暗室当中，且所述积分球的入光口和多个出光口均设置于所述暗室当中
。3.
根据权利要求1所述的多光谱传感器的光学频谱校正装置，其特征在于，所述光学频谱校正装置还包括至少一个光纤，所述
LED
光源通过所述光纤连接所述积分球的入光口，所述光谱仪通过所述光纤连接所述积分球的第二出光口
。4.
根据权利要求3所述的多光谱传感器的光学频谱校正装置，其特征在于，所述多光谱传感器通过所述光纤连接所述第一出光口
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的多光谱传感器的光学频谱校正装置，其特征在于，所述积分球的内壁喷涂高漫反射率材料
。6.
一种多光谱传感器的光学频谱校正方法，其特征在于，包括以下步骤：建立多个波长与光强度分别对应的
LED
光谱数据库，并基于所述
LED
光谱数据库计算多光谱传感器中每个通道中与不同波长的
LED
光谱对应的第一积分；获取所述多光谱传感器中每个通道原始光学频谱的第二积分；根据所述第一积分和第二积分确定目标波长对应的至少一个目标
LED
光源；依次切换所述至少一个目标
LED

【专利技术属性】
技术研发人员：孙超，韩海滨，丁浩，潘扬，方军，郑金松，莫俊，
申请(专利权)人：上海炬豪半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：