一种光谱重构方法及计算光谱仪技术

本发明专利技术提供了一种光谱重构方法及计算光谱仪，光谱重构方法包括以下步骤：将光谱重建问题用公式表示；对公式中的光谱变量x进行正则化约束后，对正则项使用ADMM进行约束，得到光谱重建问题的数学模型；输入正则化系数和ADMM中的拉格朗日迭代参数，以确定数学模型；更新数学模型中的变量；更新模型中正则项系数和拉格朗日迭代参数；判断是否满足迭代循环条件，若满足则更新模型中的变量，否则输出当前的光谱变量x，即获得重建后的光谱。在引入ADMM的同时，融合了正则化技术，从而在低信噪比下也具有良好的频谱恢复能力；通过插值，所述光谱重构方法可以减少预校准过程中的工作量，同时保持较高的光谱恢复性能，并能够提高光谱分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光谱重构，尤其涉及一种光谱重构方法及计算光谱仪。

技术介绍

1、光谱仪是一种极为重要的光电检测工具，它在科学研究和工业应用领域扮演着不可或缺的角色，特别是在光谱分析和材料鉴别等方面的应用中表现出其独特的价值。然而，传统光谱仪的设计存在一些显著的局限性，它们通常依赖于体积较大的色散光学元件来进行分光作业，这种依赖不仅导致了设备体积庞大，而且这些光学元件的复杂性和位移机制的使用降低了整体的可靠性和稳定性，这些因素限制了传统光谱仪的广泛应用，特别是在那些需要便携性和高可靠性的场合。

2、鉴于这些挑战，光谱仪技术的一个关键发展方向是实现设备的微型化。这种微型化不仅指的是物理尺寸的缩小，还包括对光谱仪内部工作原理的重构，在这方面，计算光谱仪展现出了巨大的潜力和优势，这种类型的光谱仪通过结合微型化的物理设计和先进的计算算法，为光谱分析提供了一种更小型、高效且可靠的解决方案。具体来说，计算光谱仪通过使用一系列创新的滤波器和探测器，如胶体量子点、光子晶体、等离子体等来捕捉和编码光谱信息，这些元件的独特设计使得它们能够以一种高效的方式捕获光谱数据。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光谱重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光谱重构方法，其特征在于，步骤S3中对所述公式中的光谱变量x进行正则化约束包括：对所述光谱变量x进行Tikhonov正则化约束和TV正则化约束。

3.根据权利要求2所述的一种光谱重构方法，其特征在于，步骤S3中的所述数学模型为：

4.根据权利要求3所述的一种光谱重构方法，其特征在于，步骤S4中初始化所述光谱变量x的公式为：x＝ATI。

5.根据权利要求3所述的一种光谱重构方法，其特征在于，步骤S5中更新步骤S4中的所述数学模型中的变量所用的公式为：

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【技术特征摘要】

1.一种光谱重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光谱重构方法，其特征在于，步骤s3中对所述公式中的光谱变量x进行正则化约束包括：对所述光谱变量x进行tikhonov正则化约束和tv正则化约束。

3.根据权利要求2所述的一种光谱重构方法，其特征在于，步骤s3中的所述数学模型为：

4.根据权利要求3所述的一种光谱重构方法，其特征在于，步骤s4中初始化所述光谱变量x的公式为：x＝ati。

5.根据权利要求3所述的一种光谱重构方法，其特征在于，步骤s5中更新步骤s4中的所述数学模型中的变量所用的公式为：

6.根据权利要求3所述的一种光谱重构方法，其特征在于，步骤s...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛谦，张建兵，马雯凯，杨扬，张涵秋，张道礼，高亮，蓝新正，唐江，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：