一种差分式光谱重建的方法、系统及终端技术方案

技术编号:44420172 阅读:20 留言:0更新日期:2025-02-28 18:35
本申请实施例涉及光学工程领域,提供一种差分式光谱重建的方法、系统及终端。该方法包括,生成仿土壤随机形状孔隙的宽带滤波器阵列;采用差分式计算结构对所述仿土壤随机形状孔隙的宽带滤波器阵列中滤波单元的透射特性进行处理,得到重构测量矩阵;基于所述重构测量矩阵,利用压缩感知算法重建光谱。本发明专利技术实现了高达98%的光谱恢复保真度,并具备2纳米级别的分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学工程,具体涉及一种差分式光谱重建的方法、系统及终端


技术介绍

1、小型化光谱仪吸引了学术界和工业界的广泛关注,以满足消费电子、工业生产、科学研究等领域对紧凑型、经济型光谱分析设备的需求。传统的实验室台式光谱仪,由庞大的光学组件、移动部件以及较长的光路构成,可以提供无与伦比的超精细分辨率和宽光谱范围,适用于对光谱分析要求较高且不需要便携性的科研、教学、检测等领域。然而,光谱分析的应用空间正在快速增长,其中对降低物理尺寸、成本以及功耗的需求优于对高性能的需求。

2、根据工作原理的不同,小型化光谱仪主要可以分为四个类别,包括色散型、傅里叶变换型、窄带滤波型、计算重建型。其中,计算重建型由于其小尺寸、大带宽、与光谱成像兼容等特点,得到了越来越多的关注。随着光谱重建算法的成熟,它们将能够弥补小型化导致的器件性能上的妥协,实现超紧凑且高性能的光谱仪。相比于深度学习,压缩感知重建算法不需要大量的训练数据集,但它要求宽带滤波器阵列的透射特性具有足够的非相关性,即测量矩阵接近随机高斯型矩阵,以满足光谱重建的精度。

<p>3、当前的设计受本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种差分式光谱重建的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种差分式光谱重建的方法,其特征在于,所述生成仿土壤随机形状孔隙的宽带滤波器阵列,包括:

3.根据权利要求2所述的一种差分式光谱重建的方法,其特征在于,所述模拟并生成土壤微观孔隙,并刻蚀在TiO2膜层上,生成仿土壤随机形状孔隙的宽带滤波器阵列,包括:

4.根据权利要求3所述的一种差分式光谱重建的方法,其特征在于,所述将所述二维随机孔隙图案进行预处理,建模得到仿土壤随机形状孔隙的宽带滤波器阵列,包括:

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种差分式光谱重建的方法,其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种差分式光谱重建的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种差分式光谱重建的方法,其特征在于,所述生成仿土壤随机形状孔隙的宽带滤波器阵列,包括:

3.根据权利要求2所述的一种差分式光谱重建的方法,其特征在于,所述模拟并生成土壤微观孔隙,并刻蚀在tio2膜层上,生成仿土壤随机形状孔隙的宽带滤波器阵列,包括:

4.根据权利要求3所述的一种差分式光谱重建的方法,其特征在于,所述将所述二维随机孔隙图案进行预处理,建模得到仿土壤随机形状孔隙的宽带滤波器阵列,包括:

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种差分式光谱重建的方法,其特征在于,所述采用差分式计算结构对所述仿土壤随机形状孔隙的宽带滤波器阵列中滤波单元的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张为国李行秦敬松夏硕甲洪星宇
申请(专利权)人:中国科学院重庆绿色智能技术研究院
类型:发明
国别省市:

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