【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境光谱检测领域，具体涉及一种用于智能眼镜中测量环境光谱的方法及装置。
技术介绍
1、由于人们对用眼和护眼的关注度提升，对于工作和学习的光照强度和光谱分量有了要求，对于光强的检测已有许多性能良好的传感器将其解决，而光谱检测还未能很好的在日常生活中普及。
2、现有的光谱分析仪器工作原理主要有一下几种：
3、1.色散型光谱检测：光束通过棱镜或者光栅色散，将不同波段的光分离开来，在分离开的区域下分布矩形传感器阵列，不同位置的光传感器检测不同波长的光强，收集到所有区域传感器的光电信号后即可计算出不同波段光强的分布；该方法用到的传感器数量较多，传感器的密度成了检测精度重要因素，如专利号为cn 112050941b的专利技术专利公开的一种色散型光谱仪，色散型光谱仪主要由前置光学系统、色散式分光系统和成像系统组成；
4、2.滤光片型光谱检测：如专利号为cn 114636543b的专利技术专利公开的一种滤光片光谱检测装置，其具体原理大致为在大量矩形传感器阵列上覆盖单个传感器大小的带通滤光片，光线通过滤光片后，只会有固定波长的光被传感器接收，由于不同的滤光片使得传感器接收到不同波长的光，收集到所有区域的传感器的光电信号也能计算出光谱；该方法使用的传感器数量较多，而且对滤光片的尺寸要求较高，3.干涉型光谱检测：如专利号为cn209214768u的专利技术专利公开的一种干涉型成像光谱仪，此类具体原理为通过光路设计和调整光程差实现光的干涉，不同光程差下不同波长分别出现干涉线性，通过传感器采集到光强后通过
5、但上述三种方法均存在结构复杂、体积较大、便携性差以及成本较高的问题，不适用于小型化和低成本的应用场景。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供成本低、分辨率高、便携性好的一种用于智能眼镜中测量环境光谱的方法及装置。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于智能眼镜中测量环境光谱的方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、s1：在眼镜的镜框上开设用于接收环境光线的光线接收孔；
4、s2：在光线接收孔中安装环境光谱采集装置，该环境光谱采集装置具有包括透镜及可调节自身与透镜之间角度的分光器的光路单元、将经光路单元分光后的光线进行采集的颜色光传感器单元、控制单元、无线传输单元及电源管理单元；
5、s3：根据颜色光传感器光谱计算得出当前光线的具体波长及该波长下的光线强度；
6、s4：通过控制单元控制分光器的旋转角度，使第二种波长的光线照射到颜色光传感器单元上；
7、s5：重复s3及s4步骤，分时测出当前环境光的全光谱范围信息；
8、采用上述技术方案，光路单元作为一种分光的光路设计，颜色光传感器将采集到的光信号转换为电信号，控制单元对电信号进行分析和控制、分光器进行工作，传输单元可以将控制输出的光谱传输到外部终端上对环境光谱进行查看，电源管理单元则为各个单元供电工作，本方法的具体工作原理为，1.安装于眼镜上后通过透镜接收环境光线形成一个光源，2.初始状态上分光器旋转角度为0°，光线经过分光器后分为不同波长的光线，3.波长1的光线照射到了rgb颜色光传感器上，r颜色传感器测量出的强度约为0，g颜色传感器测量出的强度约为0.1(p2点)，b颜色传感器测量出的强度约为0.9(p1点)，如图4所示的颜色光传感器对光的敏感度曲线范围(r曲线、g曲线和b曲线)，各个颜色光传感器的敏感曲线覆盖范围在横坐标(波长)上有重合的部分，便于计算具体波长区间和强度，不同波长λ光线发送到颜色光传感器后，得到的r1，r2，g1，g2，b1，b2系数也不同，且有唯一对应关系，在得到这些系数后即可知道接收到的光线的具体波长λ，并且通过敏感度曲线可以得到该波长下的光线强度，4.通过调节分光器的旋转角度，使得波长2的光线照射到rgb颜色传感器上，重复2.3.4步骤即可用仅三种颜色的光传感器分时测出当前环境光的全光谱范围信息，最后得到整个连续的光谱的信息，系数公式如下：
9、
10、
11、
12、其中，
13、r1，r2，g1，g2，b1，b2为比例系数；
14、rλ，gλ，bλ分别为rgb颜色传感器在波长λ下的信号强度，本技术方案采用较为常见的元件、电路和光路设计实现连续波长光谱检测，使用较少的光电传感器实现多个波长的光谱检测；整体体积小，重量轻，可以通过安装在眼镜上的方式佩戴即可。
15、一种用于智能眼镜中测量环境光谱的装置，包括由透镜及可调节自身角度的分光器构成的光路单元、由颜色光传感器构成的光线传感单元、控制单元、传输单元及电源管理单元，所述光路单元与光线传感单元电连接、所述光线传感单元与控制单元电连接，所述控制单元与传输单元电连接，所述光线传感单元、控制单元、传输单元分别与电源管理单元电连接。
16、采用上述技术方案，光路单元的透镜接收环境光源中的光线并通过分光器将光束进行分光，使同一时间只会有一种波长(当然，相邻波长也可能通过，取决于传感器窗口大小)被传感器接收窗口接收，不同波长λ光线发送到颜色光传感器后得到的r1，r2，g1，g2，b1，b2
17、系数也不相同，且有唯一对应关系，在得到这些系数后即可知道接收到的光线的具体波长λ，并通过颜色光传感器光谱(颜色光传感器敏感曲线)可以得到该波长的光线强度，通过控制单元控制分光器旋转角度重复上述过程就可以得到整个连续的光谱的信息，系数公式如下：
18、
19、
20、
21、其中，
22、r1，r2，g1，g2，b1，b2为比例系数；
23、rλ，gλ，bλ分别为rgb颜色传感器在波长λ下的信号强度。
24、本专利技术的有益效果为：成本低：使用较为常见的元件、电路和光路设计实现连续波长光谱检测；
25、2.分辨率高：使用较少的光电传感器实现多个波长的光谱检测；(常规的是单传感器检测单个波段)
26、3.便携性好：整体体积小，重量轻，通过眼镜的方式佩戴即可。
27、下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
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1.一种用于智能眼镜中测量环境光谱的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法制得的装置，其特征在于：包括由透镜及可调节自身角度的分光器构成的光路单元、由颜色光传感器构成的光线传感单元、控制单元、传输单元及电源管理单元，所述光线传感单元与控制单元电连接，所述控制单元与传输单元电连接，所述光线传感单元、控制单元、传输单元分别与电源管理单元电连接。
【技术特征摘要】
1.一种用于智能眼镜中测量环境光谱的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法制得的装置，其特征在于：包括由透镜及可调节自身角度的分光器构成的光路单元、由颜色...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨稳，白万里，胡孟晗，李云棉，
申请(专利权)人：瑞安市大丸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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